ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องระบบสุริยะ

ในช่วงหลายปีมานี้ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” (Learning Progression) ได้รับความสนใจมากขึ้นนะครับ ผมเห็นงานวิจัยหลายเรื่องที่ผู้วิจัยทำการสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” เกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ออกมาเป็นระยะๆ ล่าสุดนี้ก็คือเรื่องระบบสุริยะ ซึ่งได้รับการนำเสนอและเผยแพร่ในการประชุมวิชาการ NARST 2013 เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา อาจารย์ท่านใดที่สนใจเรื่องนี้มากๆ ก็ลองอ่านแบบเต็มๆ ได้ครับ

สำหรับอาจารย์ท่านที่สนใจไม่มาก ผมสรุปแบบคร่าวๆ ให้ ดังนี้ครับ

ผู้วิจัยแตกแนวคิดเรื่องระบบสุริยะออกเป็น 4 มิติครับ ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือ “สมบัติที่เป็นพลวัตรในระบบสุริยะ” (ในที่นี้ ผู้วิจัยหมายถึงการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะครับ) ผู้วิจัยทำการสัมภาษณ์ผู้เรียนในระดับการศึกษาต่างๆ ทั้งประถมศึกษา มัธยมศึกษาตอนต้น มัธยมศึกษาตอนปลาย และอุดมศึกษา รวมทั้งสิ้น 44 คน [อาจารย์คงเข้าใจนะครับว่า การสร้าง Learning Progression ต้องอาศัยข้อมูลจากผู้เรียนจำนวนมากและหลากหลาย ทั้งนี้เพราะนำความเข้าใจของแต่ละคนมาจัดกลุ่มและเรียงลำดับออกมาเป็น “เส้นทางจำลอง” ซึ่งแสดงพัฒนาการทางความเข้าใจเรื่องนั้นๆ]

ในการนี้ ผู้วิจัยจัดลำดับความเข้าใจเกี่ยวกับ “การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะ” ออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้ครับ

  1. ผู้เรียนยังไม่เข้าใจว่า ดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยรัศมีวงโคจรที่แตกต่างกัน และโคจรไปในทิศทางเดียวกัน [ดาวเคราะห์แต่ละดวงไม่โคจรสวนกัน]
  2. ผู้เรียนเข้าใจว่า ดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยรัศมีวงโคจรที่แตกต่างกัน และการโคจรเป็นไปในทิศทางเดียวกัน แต่ยังไม่สามารถให้เหตุผลได้ว่า ทำไมดาวเคราะห์ต่างๆ จึงโคจรแบบนั้น
  3. ผู้เรียนเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์ (เช่นเดียวกับผู้เรียนในกลุ่มที่ 2) นอกจากนี้ ผู้เรียนยังเข้าใจด้วยว่า ระบบสุริยะมีลักษณะแบนราบ และยังให้เหตุผลได้ด้วยว่า การโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์เป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์แต่ละดวง
  4. ผู้เรียนเข้าใจว่า ลักษณะทั่วไปของการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์ (เช่นเดียวกับผู้เรียนกลุ่มที่ 3) แต่ผู้เรียนกลุ่มนี้ยังเข้าใจด้วยว่า การโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์เป็นผลมาจากทั้งแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์แต่ละดวง และความเฉื่อยของดาวเคราะห์แต่ละดวง (ซึ่งเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม)

อาจารย์ท่านใดที่สนใจการสร้าง Learning Progression อาจใช้เรื่องนี้เป็นตัวอย่างได้นะครับ [อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้าง Learning Progression]