สืบเนื่องมาจากโพสที่แล้วนะครับ ซึ่งผมได้นำเสนอแนวคิดของนักเรียนชั้น ป. 3 เกี่ยวกับการเกิดข้างขึ้นข้างแรม โดยผลการวิจัยระบุว่า นักเรียนไม่ได้พิจารณาว่า ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่า นักเรียนสังเกตไม่เห็นดวงอาทิตย์ในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม เพราะว่าความสว่างของดวงจันทร์นั้นเป็นแสงจากดวงอาทิตย์ ที่ตกกระทบดวงจันทร์ แล้วสะท้อนมายังโลก
หากเราพิจารณาให้ละเอียดแล้ว เราจะพบว่า การเกิดข้างขึ้นข้างแรมนี้เป็นแนวคิดที่ซับซ้อนแนวคิดหนึ่ง ทั้งนี้เพราะแนวคิดนี้เกี่ยวข้องกับหลายแนวคิด เช่น การเดินทางของแสงที่เป็นเส้นตรง การเกิดเงา การมองเห็น รูปร่างของโลกและดวงจันทร์ การโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการโคจรของดวงจันทร์รอบโลก เป็นต้น นั่นหมายความว่า การที่นักเรียนจะเข้าใจและอธิบายการเกิดข้างขึ้นข้างแรมได้นั้น นักเรียนต้องมีความเข้าใจแนวคิดเหล่านี้อย่างถูกต้องด้วย
หากอาจารย์จำกันได้ ผมเคยนำเสนอผลการวิจัยเชิงคุณภาพเกี่ยวกับความเข้าใจของนักเรียนเรื่องการมองเห็น และรูปร่างของโลก ไปก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งนักเรียนก็มีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนอยู่ไม่น้อย โดยนักเรียนจำนวนหนึ่งไม่คิดว่า แหล่งกำเนิดแสงเกี่ยวข้องกับการมองเห็น ดังนั้น นักเรียนที่มีความเข้าใจแบบนี้จึงเข้าใจการเกิดข้างขึ้นข้างแรมได้ยาก และหากนักเรียนมีความเข้าใจด้วยว่า โลกมีรูปร่างแบน การอธิบายการเกิดข้างขึ้นข้างแรมจึงเป็นเรื่องที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
เราคงกล่าวได้ว่า ความเข้าใจของนักเรียน 1 คน เกี่ยวกับแนวคิดต่างๆ ไม่ได้แยกจากกันอย่างเอกเทศ กล่าวคือ ความเข้าใจแนวคิดที่ 1 มีความสัมพันธ์บางอย่างกับความเข้าใจแนวคิดที่ 2 3 4 5 และอื่นๆ ซึ่งความสัมพันธ์นี้อาจเป็นไปในลักษณะของการส่งเสริมกัน หรืออาจเป็นไปในลักษณะของการขัดขวางกัน
ด้วยเหตุนี้ ในบทความเรื่อง “Why Conceptual Ecology is a good idea?” ผู้เขียนจึงอุปมาอุปมัยว่า ความเข้าใจของนักเรียน 1 คน ก็เปรียบได้กับ “ระบบนิเวศ” 1 ระบบ ซึ่งในนั้นประกอบด้วยแนวคิดหลายๆ แนวคิดที่มีความสัมพันธ์กัน เช่นเดียวกับระบบนิเวศทางชีววิทยา ซึ่งประกอบด้วยสิ่งมีชีวิต (และไม่มีชีวิต) หลายๆ ชนิด ที่มีความสัมพันธ์กัน ดังภาพหน้าที่ 31
การเปลี่ยนแปลงแนวคิดหนึ่งแนวคิดใดจึงไม่ใช่แค่การเปลี่ยนแปลงแนวคิดนั้นเพียงอย่างเดียว แต่มันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแนวคิดอื่นๆ รวมทั้งการสร้างความเชื่อมโยงระหว่างแนวคิดเหล่านั้นด้วย แผนภาพข้างต้นแสดงกระบวนการเปลี่ยนแปลงแนวคิด โดยรูปทรงแต่ละรูปแทนแนวคิดแต่ละแนวคิด ซึ่งตอนแรกอาจอยู่ผิดที่ผิดตำแหน่ง (แนวคิดที่คลาดเคลื่อน) แต่ต่อมาเมื่อผ่านกระบวนการเรียนรู้แล้ว รูปทรงต่างๆ ก็อยู่ถูกที่ถูกตำแหน่งมากขึ้น (แนวคิดทางวิทยาศาสตร์) รวมทั้งเกิดการเชื่อมโยงระหว่างรูปทรงมากขึ้นด้วย