ปัญหาที่มักพบในการสอนเรื่อง อะตอม คือ

• นักเรียนมองไม่เห็นภาพอะตอม เพราะอะตอมเล็กมากจนมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
• ครูจึงมักใช้รูปอะตอมแสดงให้นักเรียนดู แล้วบอกนักเรียนไปเลยว่า อนุภาคในอะตอมมีอะไรบ้าง อนุภาคแต่ละชนิดอยู่ตำแหน่งไหน มีประจุเป็นอย่างไร
• ทำให้นักเรียนขาดการสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง ตามทฤษฎี Constructivism

ปัญหาเหล่านี้จะหมดไป ถ้าเราหันมาใช้สื่อจำลองเสมือนจริง (Simulation) จากเว็บไซต์ phetcolorado ร่วมกับการใช้เทคนิคคำถามในรูปแบบ POE (Predict-Observe-Explain)

ก่อนอื่น ขออธิบายเทคนิคการใช้คำถามแบบ POE ว่ามันคืออะไรกันก่อนนะครับ

P = Predict ให้นักเรียนทำนายสิ่งที่จะเกิดขึ้น

O = Observe ครูสาธิตหรือทดลอง แล้วให้นักเรียนสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น

E = Explain หลังจากนั้นนักเรียนสังเกตแล้ว ให้นักเรียนอธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น

และสำหรับกิจกรรมนี้ โดยส่วนตัวแล้ว ผมมองว่า เหมาะกับ....

• การสอนเรื่อง โครงสร้างอะตอม ในวิทยาศาสตร์ม.1 และวิทยาศาสตร์กายภาพของระดับม.ปลาย
• การสอนเพื่อให้นักเรียนสรุปองค์ความรู้พื้นฐานเรื่องอะตอมได้ด้วยตนเอง

ขอยกตัวอย่างการสอนเรื่องนี้โดยใช้เทคนิคนี้กันเลยนะครับ

ตอนที่ 1 จุดประสงค์ คือ นักเรียนสามารถบอกตำแหน่งของอนุภาคมูลฐานแต่ละชนิดในอะตอมได้

1. คุณครูเปิดลิ้งค์ต่อไปนี้แสดงบนหน้าจอครับ phet.colorado.edu/sims/html/build-an-atom/latest/build-an-atom_all.html จะได้หน้าจอดังภาพนี้
2. ครูให้นักเรียนสังเกตว่าอนุภาคสีแดง สีเทา สีน้ำเงิน แทนอนุภาคชนิดใดบ้าง (สีแดงแทนโปรตอน, สีเทาแทนนิวตรอน และสีน้ำเงินแทนอิเล็กตรอน) จากนั้นใช้คำถามต่อว่า แสดงว่า ในอะตอมมีอนุภาคกี่ชนิด อะไรบ้าง (3 ชนิด คือ โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน)

จากนั้นเริ่มใช้คำถามในรูปแบบ POE เพื่อให้นักเรียนสามารถบอกตำแหน่งของอนุภาคได้ถูกต้อง

1. (P) นักเรียนคิดว่าถ้าครูใส่โปรตอนเข้าไป 1 ตัว โปรตอนจะไปอยู่ตรงไหนของอะตอม (คำตอบขึ้นกับนักเรียน ให้ครูเขียนคำตอบของนักเรียนลงไปบนกระดาน)
2. (O) จากนั้นครูใส่โปรตอนเข้าไป 1 ตัว แล้วให้นักเรียนสังเกตตำแหน่งของโปรตอนในอะตอม (นักเรียนจะเห็นว่าโปรตอนไปอยู่บริเวณตรงกลางของอะตอม ดังภาพ)

3.(E) จากนั้นครูถามนักเรียนว่า โปรตอนอยู่บริเวณใดในอะตอม (นักเรียนจะตอบว่าอยู่บริเวณตรงกลางของอะตอม

4.(P) จากนั้นครูขยี้ต่อว่า ถ้าครูใส่โปรตอนไปตัวที่ 2 ตัวที่ 3 ตัวที่ 4 ตัวที่ 5 ไปเรื่อย ๆ ละ นักเรียนคิดว่ามันจะไปอยู่ตรงไหนของอะตอม

5.(O) ครูใส่โปรตอนเพิ่มไปทีละตัว แล้วให้นักเรียนสังเกต (นักเรียนจะเห็นว่า โปรตอนจะไปอยู่บริเวณตรงกลางของอะตอมเสมอ)

6.(E) ครูใช้คำถามว่า เมื่อครูใส่โปรตอนเข้าไปในอะตอม นักเรียนสังเกตเห็นอะไรบ้าง (นักเรียนจะสรุปได้ว่า โปรตอนจะอยู่บริเวณตรงกลางของอะตอมเสมอ)

7.จากนั้น ให้คุณครูทำซ้ำตามขั้นตอนที่ 1-6 ตามลำดับ แต่เปลี่ยนเป็นนิวตรอน และอิเล็กตรอนตามลำดับ

ตอนที่ 2 จุดประสงค์ คือ นักเรียนสามารถบอกประจุของอนุภาคมูลฐานแต่ละชนิดในอะตอมได้

1. เริ่มจากเปิดลิ้งค์เดิมในตอนที่ 1 เลยครับ
2. (P) นักเรียนคิดว่า โปรตอนมีประจุไฟฟ้าเป็นอย่างไร บวก ลบ หรือไม่มีประจุไฟฟ้า? (เขียนคำตอบลงบนกระดาน)
3. (O) จากนั้น ครูใส่โปรตอนเข้าไป 1 ตัว แล้วให้นักเรียนสังเกตประจุไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปบริเวณด้านขวาของหน้าจอตรงคำว่า Net Charge (นักเรียนจะเห็นว่า มันขึ้น +1)

4.(E) นักเรียนคิดว่า โปรตอนมีประจุไฟฟ้าเป็นอย่างไร (นักเรียนจะตอบว่า มีประจุบวก)

5.(P) จากนั้นครูขยี้ต่อว่า ถ้าครูใส่โปรตอนไปตัวที่ 2 ตัวที่ 3 ตัวที่ 4 ตัวที่ 5 ไปเรื่อย ๆ ละ นักเรียนคิดว่าประจุไฟฟ้าของอะตอมจะเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอย่างไร

6.(O) จากนั้น ครูเพิ่มโปรตอนเข้าไปในอะตอมทีละ 1 ตัว แล้วให้นักเรียนสังเกตประจุไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไปบริเวณด้านขวาของหน้าจอ

7.(E) ครูถามว่า นักเรียนสังเกตเห็นประจุไฟฟ้าของอะตอมเปลี่ยนไปอย่างไร (นักเรียนจะสรุปได้ว่า โปรตอนแต่ละตัวมีประจุไฟฟ้าเท่ากับ +1)

8.จากนั้น ให้คุณครูทำซ้ำตามขั้นตอนที่ 1-6 ตามลำดับ แต่เปลี่ยนเป็นนิวตรอน และอิเล็กตรอนตามลำดับ

ตอนที่ 3 จุดประสงค์ คือ นักเรียนสามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนอนุภาคมูลฐานกับสมบัติของอะตอมได้

1. เริ่มจากเปิดลิ้งค์เดิมในตอนที่ 1 เลยครับ
2. คุณครูกดปุ่มคำว่า Stable/Unstable ให้ขึ้นเครื่องหมายถูกเตรียมไว้ก่อน ดังภาพนี้ครับ

3.(P) ครูถามนักเรียนว่า ถ้าครูใส่โปรตอนเข้าไป 1 ตัว อะตอมของธาตุนี้น่าจะเป็นธาตุอะไร รู้ได้อย่างไร (เขียนคำตอบลงไปบนกระดาน)

4.(O) จากนั้น ครูใส่โปรตอนเข้าไป 1 ตัว แล้วให้นักเรียนสังเกตชนิดของธาตุบริเวณด้านบนขวาของหน้าจอ (นักเรียนจะเห็นว่ามันคือธาตุ Hydrogen(H))

5.(E) จากนั้น ครูถามนักเรียนว่า อะตอมที่มีโปรตอน 1 ตัว คือ ธาตุอะไร (นักเรียนจะตอบว่า ธาตุ H)

6.(P) จากนั้นครูขยี้ต่อว่า ถ้าครูใส่โปรตอนเพิ่มไปอีกทีละ 1 ตัวละ นักเรียนคิดว่ามันจะยังคงเป็นธาตุเดิมอยู่ไหม

7.(O) ครูเพิ่มโปรตอนไปทีละ 1 ตัว และให้นักเรียนชนิดของธาตุและตำแหน่งตารางธาตุ (นักเรียนจะเห็นว่า เมื่อเพิ่มโปรตอน ชนิดของธาตุจะเปลี่ยนไป โดยจำนวนโปรตอนจะสัมพันธ์กับตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุด้วย)

8.(E) ครูถามนักเรียนว่า นักเรียนสังเกตเห็นอะไรบ้าง (นักเรียนจะสรุปได้ว่า จำนวนโปรตอนสัมพันธ์กับชนิดของธาตุและตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุ)

9.จากนั้น ให้คุณครูทำซ้ำตามขั้นตอนที่ 1-8 ตามลำดับ แต่เปลี่ยนเป็นนิวตรอน และอิเล็กตรอนตามลำดับ

________________________________________________________

เทคนิคการสอนนี้ไม่ได้ใช้กิจกรรมเร้าใจอะไรมากมาย แต่เน้นให้นักเรียนได้ใช้ความคิดตระหนักรู้ด้วยตนเอง (Minds on) ว่าตนเองมีความรู้เดิม (Prior knowledge) เกี่ยวกับอะตอมมากแค่ไหน และการใช้คำถามกระตุ้นดังตัวอย่างเป็นระยะ ๆ ทำให้นักเรียนได้ปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางความคิด (Schema) ของตนเองเกี่ยวกับเรื่องอะตอมไปในแนวทางที่ถูกต้องมากขึ้น

ในการสอนจริงคุณครูสามารถแทรกเทคนิคการสอนอื่น ๆ ร่วมด้วย เช่น เทคนิคการสอนแบบร่วมมือ (Collaborative) ดังเช่น ขั้น P ให้นักเรียนหันไปคุยกับเพื่อนด้านข้าง ๆ และแชร์คำตอบกัน เป็นต้น

________________________________________________________

โดยส่วนตัวแล้ว ตอนที่ผมนำเทคนิคนี้ไปใช้ในห้องเรียน รู้สึกว่ามันทรงพลังมาก ๆ เพราะนักเรียนโฟกัสกับเรื่องที่สอน ช่วยกันคิด ช่วยกันตอบ และจาก Feedback ของนักเรียน บอกว่า "การสอนแบบนี้ทำให้เข้าใจได้ง่ายมาก ๆ" (ปกติวิชาเคมี นักเรียนชอบบอกว่า ยากตลอดเลยครับ55555 แต่ตอนสอนเรื่องนี้ นักเรียนบอกว่า ครูสอนเข้าใจง่ายมากกกก)

ขอบคุณคุณครูเคมีทุกคนที่อ่านมาถึงตรงนี้นะครับ ลองนำเทคนิคนี้ไปใช้ดู ได้ผลเป็นยังไง อย่าลืมมาเล่ากันให้ฟังด้วยนะครับบบ : )