ธรรมชาติวิทยาศาสตร์สำหรับนักเรียนประถมศึกษา

เมื่อวิทยาศาสตร์ ถูกกำหนดว่าเป็น องค์ความรู้ และกระบวนการได้มาซึ่งความรู้ ประเด็นการกำหนด                  กิจกรรมการเรียนรู้ เน้น องค์ความรู้ ก็จะเป็นการเรียนรู้อดีต
         ถ้าหากจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เผชิญสถานะการ ตามธรรมชาติวิทยาศาสตร์ ก็จะเกิดกระบวนการที่สมองจะจัดระเบียบเพื่อการเรียนรู้ พร้อม ๆ กับสะสมทักษะ ความชำนาญในการจัดการสถานะการดัง
กล่าว
        ผมตกใจเหตุการณ์ที่นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ ๔ (อายุประมาณ ๑๐ ปี) คาดเดาทิศทางการไหลของของเหลวจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ (การไหลของน้ำ) ไม่ถูก
        สิ่งนี้จะง่ายกับประสบการณ์ผม แต่จะยากสำหรับนักเรียนชั้นดังกล่าวที่เคยเห็นแต่ไม่เคยเข้าใจเลยว่าของเหลว(น้ำ) ไหลลงสู่ที่ต่ำเนื่องจากอะไร ทำไมจึงไหลได้ ....

น้ำมักจะไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ เด็ก ๆ เห็นแต่สงสัย น้ำไหลขึ้นก่อนตกได้อย่างไร....งง

น้ำไปที่สูงกว่าได้อย่างไร...

             ๑.เกิดจากธรรมชาติ

๒.เกิดจากมนุษย์เป็นผู้กระทำ ปั้มน้ำที่เป็นเครื่องมืือส่งน้ำจากที่ต่ำกว่าไปยังจุดที่สูงกว่าได้

เหตุการณ์ที่มักจะเกินการคาดคิดจริงหรือ...

เหตุณ์การเกิดซ้ำได้ ก็จะเป็นเหตุกาณ์ตามเงื่อนไขวิทยาศาสตร์ แก้ปัญหาด้วยวิทยาศาสตร์ได้


อีกตัวอย่างที่นักเรียนสงสัยน้ำเอาชนะแรงดึงจากแรงโน้มถ่วงของโลกหรือว่าอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก ทั้ง ๆ น้ำยกตัวสูงขึ้นซึ่งปราศจากเครื่องปั้ม.....

ตอบ....... ยังอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก  ไม่ใช่ชนะแรงโน้มถ่วงของโลก  เนื่องจากแรงดันอากาศที่ตำ่ภายในหลอดลดต่ำลงเรื่อย ๆ เนื่องจากมวลน้ำส่วนปลายด้านออกไหลแรงดันอากาศส่วนนอกที่มากจึงดันมวลน้ำในแก้วส่งต่อเข้าไปในหลอดได้อีกครั้ง(กาลักน้ำ)

ไอน้ำมีพลังงานมากพอที่จะชนะแรงโน้มถ่วงของโลกได้/ ปั้มน้ำได้แรงต้นกำลังจากมนุษย์

หากเราไม่สอนการเผชิญ ปล่อยให้เขาไปเผชิญในสถานการณ์จริง อาจจะไม่โชคดี ไม่ได้กลับการใช้ประสบการณ์  ครูควรสร้างสถานการณ์จำลอง อย่าง ๆ น้อย ก็จะพบเหตุการณ์ที่ไม่มีเวลาคิด หรือนาทีชีวิต เขาจะเอาตัวรอดได้
     ถ้ามัวแต่เน้นองค์ความรู้เราจะเสียเขาไป... ธรรมชาติวิทยาศาสตร์ คือ การเผชิญสถานการณ์ วิชาวิทยาศาสตร์เป็นวิชาลักษณะเดียวกันกับพลศึกษา... แล้วท่านคิดว่าถึงเวลาเปลี่ยนแนวคิดหรือยัง

ระบบนิเวศ กิจกรรมสำรวจสิ่งมีชีวิตรอบ ๆ โรงเรียน

มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด

 ว 2.1  ป.6/1                สำรวจและอภิปรายความสัมพันธ์ของกลุ่มสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่ต่างๆ

ว 8.1   ป.6/2            วางแผนการสังเกต เสนอการสำรวจ ตรวจสอบ หรือศึกษาค้นคว้า และคาดการณ์สิ่งที่จะพบจากการสำรวจตรวจสอบ

                   ป.6/3       เลือกอุปกรณ์ และวิธีการสำรวจตรวจสอบที่ถูกต้องเหมาะสมให้ได้ผลที่ครอบคลุมและเชื่อถือได้

                   ป.6/6       แสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ อธิบาย ลงความเห็นและสรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้

                   ป.6/7       บันทึกและอธิบายผลการสำรวจตรวจสอบตามความเป็นจริง มีเหตุผลและมีประจักษ์พยานอ้างอิง

                   ป.6/8       นำเสนอ จัดแสดงผลงานโดยอธิบายด้วยวาจา และเขียนรายงานแสดงกระบวนการและผลของงานให้ผู้อื่นเข้าใจ

สาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด

     ความสัมพันธ์ของกลุ่มสิ่งมีชีวิตจะมีความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต และสิ่งไม่มีชีวิต ตามสภาพแวดล้อมของแหล่งที่อยู่อาศัยนั้น ๆ ในท้องถิ่น

คำยากท้าทายให้ตอบ

    สิ่งมีชีวิต หมายถึง........................................................(สิ่งที่สามารถดำเนินการใช้สสารและพลังงานได้)

    สิ่งไม่มีชีวิต หมายถึง ...................................................(สิ่งที่เป็นสสาร หรือ พลังงาน)

   แหล่งที่อยู่  หมายถึง ....................................................(สถานที่ที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ตามธรรมชาติ เช่น ใต้ขอนไม้ เป็นแหล่งที่อยู่ของมด กิ้งกือ เห็ด ฯลฯ)

   กลุ่มสิ่งมีชีวิต หมายถึง ..................................................(สิ่งมีชีวิตมากกว่าหนึ่งชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มในแหล่งที่อยู่อาศัยเดียวกัน)

   ความสัมพันธ์ หมายถึง ..................................................(ความเกี่ยวข้องกันในลักษณะต่าง ๆ)

   ระบบนิเวศ หมายถึง ..................................................(ระบบที่กลุ่มสิ่งมีชีวิตอาศัยในแหล่งที่อยู่เดียวกัน  มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และมีความสัมพันธ์กับแหล่งที่อยู่นั้นด้วย)

คำว่า "ตามสภาพแวดล้อม " มีความหมายอย่างไร....... กล่าวถึง ความสัมพันธ์ หรือ กลุ่มสิ่งมีชีวิต  (ประโยคภาษาต่างประเทศ ทำให้ นักเรียน งง ว่าประธานของประโยค คือ ความสัมพันธ์ หรือว่า กลุ่มสิ่งมีชีวิต ...)

 แปลมา จึง พบว่า กลุ่มสิ่งมีชีวิต เป็น ประธาน

       สภาพของสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ก็มีความแตกต่างกันเป็นเอกลักษณ์  ไม่อาจกล่าวได้โดยนัยใดนัยหนึ่ง ดังนั้น สภาพแวดล้อมที่ต่างกันก็น่าจะมีความสัมพันธืที่แตกต่างกัน จริงหรือไม่.....

       ปัญหาข้างตนจึงเป็นที่มาของการสำรวจเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับแหล่งที่อยู่(ไม่มีชีวิต) ในแต่ละแหล่งแตกต่างกันจริงหรือไม่...อะไรแตกต่างกัน(ชนิดสิ่งมีชีวิต) จริงไหม...

ปัญหา

           แหล่งที่อยู่ต่างกันพบสิ่งมีชีวิตชนิดต่างกัน หรือไม่

ตรวจสอบอย่างไร 

      ตั้งสมมุติฐานการสำรวจก่อน แต่ละแห่งน่าจะพบสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน จะเขียนสมมุติฐานอย่างไร

     สมมุติฐาน : แหล่งที่อยู่ต่างกันพบสิ่งมีชีวิตชนิดต่างกัน

วิเคราะห์สมมุติฐาน

       แหล่งที่อยู่ คือ ต้นเหตุ    กลายเป็น ตัวแปรต้น หรือ ตัวแปรอิสระ

       ชนิดของสิ่งมีชีวิต คือ ผล   กลายเป็นตัวแปรตาม

       ตัวแประควบคุม มีหรือไม่......     ควบคุมยาก   แต่กำหนดกรอบการสำรวจได้ ด้วยการกำหนด อาณาเขต คือ  เฉพาะบริเวณโรงเรียนเท่านั้น

วิธีการสำรวจ เพื่อการตรวจสอบสมมุติฐาน

    ๑.นักเรียนแบ่งกล่มกลุ่มละ ๔ - ๕ คน มีอุปกรณ์ที่สำคัญ คือ แว่นขยาย ไม่บรรทัด กล่องพลาสติก คีบหนีบ ตะแกรงร่อน เป็นต้น

    ๒.กำหนดแหล่งสำรวจอย่างน้อย ๒ แหล่ง เช่น แหล่งบนบก น้ำ ใต้ก้อนหิน ขอนไม้ผุ เป็นต้น เพื่อลดอันตรายและความเสียงของสัตว์มีพิษต่าง ๆ 

    ๓.เก็บสิ่งมีชีวิตที่พบลงกล่องเพื่อจำแนกชนิดและนับจำนวนที่พบ บันทึกผลลงตาราง

ตัวอย่างตารางบันทึกผล

แหล่งสำรวจ    ชนิดของสิ่งมีชีวิต   จำนวน    ตำแหน่งที่พบ   :  ชนิดของสิ่งไม่มีชีวิต จำนวน   ตำแหน่งที่พบ

ขอนไม้ผุ          มด                    6            บน                 ไม้แห้ง                  1           บน

                    ปลวก                8             ใน                  ดิน                      มาก         ใต้

                    กิ้งเกือ                1            ล่าง

กระถางบัว        บัว                    4           บน                   น้ำ                    มาก

                     แหน                 30           บน                  โคลน                  มาก

                     หอย                 2            ใน

                    ปลาหางนกยูง      12            ใน

จากตาราง พบตัวตัวแปรต้น คือ ขอนไม่ผุ  และ กระถางบัว

             ตัวแปรตาม คือ ชนิด สิ่งมีชีวิต เช่น มด กิ้งเกือ ปลวก ปลา หอย บัว เป็นต้น

จะสรุปผลอย่างไร

          

              เมื่อเราตั้งสมมุติฐานว่า  แหล่งที่อยู่ต่างกันพบสิ่งมีชีวิตชนิดต่างกัน  เราใช้แหล่งที่อยู่ต่างกันหรือยัง ตอบ ต่างกันแล้ว   คือ  ขอนไม้ผุ และ กระถางบัว   เราพบสิ่งมีชีวิตเหมือนกนหรือไม่ ตอบ ไม่  พบปลาในน้ำเท่านั้น ขอนไม้ไม่มีน้ำมากพอที่จะเป็นที่อยู่เลี้ยงพา  ฉะนั้นจึงสามารถเขียนข้อสรุปผลการทดลองได้ว่า

สรุปผลการทดลอง

             แหล่งที่อยู่ต่างกันพบสิ่งมีชีวิตชนิดต่างกัน 

                             ๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕๕