ปั้นลูกให้เก่งวิทย์ (ระดับมัธยม) ด้วยหลักแนวคิดแบบสะเต็ม

วิทยาศาสตร์คือการเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัว การเรียนวิทยาศาสตร์แค่ในตำราอาจจะไม่เพียงพอแล้วสำหรับเด็กในยุคนี้  จึงได้มีการพัฒนากลายมาเป็นการเรียนวิทย์ในสะเต็มศึกษา ที่เน้นกิจกรรมและการทดลองทำจริงเป็นหลัก สำหรับบทความนี้เราจะพาพ่อแม่ทุกครอบครัวมาดูกันว่า “วิทยาศาสตร์แบบสะเต็มในระดับชั้นมัธยม” นั้นเรียนอะไรบ้าง!? แบ่งได้กี่ประเภท!? และถ้าหากเราต้องการปั้นลูกให้เก่งวิทย์ ด้วยการเรียนแบบสะเต็มนั้น จะมีกิจกรรมหรือการทดลองอะไรที่จะตอบโจทย์การเรียนรู้สำหรับลูกในช่วงวัยนี้บ้าง ในบทความนี้เรามีคำตอบ

เมื่อลูกเริ่มก้าวเข้าสู่วัยมัธยม การเรียนวิทยาศาสตร์ก็จะเข้มข้นและได้เรียนรู้สิ่งต่าง ๆ รอบตัวอย่างลงลึกมากขึ้น การทดลองวิทยาศาสตร์ มัธยม โดยหลัก ๆ ก็ได้แบ่งหมวดหมู่ออกเป็น 5 สาขาวิชาด้วยกัน ดังนี้

หมวดชีววิทยา

วิทยาศาสตร์สายชีววิทยา เป็นการเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่อยู่รอบตัวเรา โดยจะเน้นไปในทางปฏิบัติอย่างเข้มข้น ให้เด็ก ๆ ได้ลงมือทำและประยุกต์ใช้ได้อย่างเห็นภาพ และเกิดความเข้าใจในเรื่องที่เกี่ยวกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

การทดสอบอาหาร พืช แป้ง น้ำตาล โปรตีน และไขมัน เอนไซม์และการเกิดปฏิกิริยา จุลชีววิทยา  เทคนิคการใช้กล้องไมโครสโคปดิจิทัล และเรื่องอื่น ๆ ในหมวดชีววิทยา เราก็มีตัวอย่างกิจกรรมสนุก ๆ เป็นการทดลองวิทยาศาสตร์เหมาะสำหรับเด็ก ๆ มัธยมมาฝากกัน ได้แก่

กิจกรรมทดลองสร้าง DIY DNA

กิจกรรมนี้ทำเองได้ ง่ายนิดเดียว โดยใช้อุปกรณ์เพียงไม่กี่อย่างและสามารถทำได้ที่บ้านอย่างง่ายดายในการทดลอง “สกัดดีเอ็นเอจากสตรอเบอร์รี่” พาลูกไปเปิดโลกของสิ่งมีชีวิต เรียนรู้เกี่ยวกับดีเอ็นเอ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ที่อยู่ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เป็นพื้นฐานสำคัญในการเรียนรู้โลกของชีววิทยาที่เด็กมัธยมห้ามพลาด!

กิจกรรมวาดภาพสุดสร้างสรรค์ ใช้จดจำส่วนต่าง ๆ ในร่างกายมนุษย์

กิจกรรมวาดภาพสุดคลาสสิคที่ช่วยให้การเรียนวิทย์สายชีวะแบบสะเต็มนั้นได้ผลอย่างดีเยี่ยม! แน่นอนว่าการจดจำรายละเอียดต่าง ๆ ในร่างกายเป็นสิ่งที่ซับซ้อนและจดจำยาก การวาดเป็นภาพและใช้สีสันต่าง ๆ จะช่วยให้จำง่ายและสนุกอีกด้วย โดยใช้แหล่งอ้างอิงจากหนังสือ และฝึกวาดเป็นภาพ ลงสี อีกทั้งยังได้เรียนรู้ส่วนประกอบในร่างกายไปพร้อม ๆ กัน

หมวดเคมี

วิทยาศาสตร์สายเคมีแสนสนุก ที่เด็ก ๆ จะได้เพลิดเพลินและเรียนรู้ในเรื่องเกี่ยวกับสารเคมีผ่านการทดสอบด้วยตัวเอง เช่น การทดสอบค่า pH ของสารละลายที่มีผลต่อการกัดกร่อนของเหล็กและทองแดง นำไปสู่การเรียนรู้การป้องกันการกัดกร่อน การทดสอบอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี การไทเทรตกรดเบส เป็นต้น เราก็มีตัวอย่างกิจกรรมสนุก ๆ ในหมวดเคมี ที่เหมาะสำหรับเด็ก ๆ มัธยมมาฝากกัน ได้แก่

กิจกรรมทดสอบความเป็นกรด-เบส

การทดสอบแสนสนุกจากอุปกรณ์ใกล้ตัว จากการนำกะหล่ำปลีสีม่วงมาหั่นให้ละเอียดและนำไปต้มกับน้ำจนเกิดเป็นสารละลายสีม่วง แล้วกรองแยกน้ำออกมาเพื่อใช้เป็นอินดิเคเตอร์ในการทดลอง และทดลองเติมน้ำส้มที่เป็นกรดลงไป จะพบว่าสารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีชมพู และถ้าหากทดลองเช่นเดิมแต่เปลี่ยนเป็นเติมอย่างอื่นที่เป็นเบสลงไปแทน เช่น เกลือ จะพบว่าสารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวแทน

และนี่ก็เป็นการทดลองทางเคมีง่ายๆ เหมาะสำหรับเด็กมัธยม ลองเอาไปทำดู แล้วจะรู้ว่ากาเรียนวิทย์ให้สนุกนั้นมีอยู่จริง!

หมวดวิทยาศาสตร์โลก

วิทยาศาสตร์หมวดนี้ จะพาเด็ก ๆ มัธยมไปรู้ลึกรู้จริงเกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่ ทั้งน้ำ ดิน ฟ้า สภาพอากาศ ฟอสซิล และพลังงานต่าง ๆ โดยการเรียนรู้ผ่านการทดลองวิทยาศาสตร์ มัธยม เราก็มีตัวอย่างกิจกรรมสนุก ๆ ในหมวดวิทยาศาสตร์โลก ที่เหมาะสำหรับเด็ก ๆ มัธยมมาฝากกัน ได้แก่

กิจกรรมทดลองสร้างภูเขาไฟระเบิด

การทดลองสุดเจ๋งเพื่อการเรียนรู้เกี่ยวกับการเกิดภูเขาไฟ สร้างได้ที่บ้านโดยใช้แค่เพียงน้ำส้มสายชูและเบกกิ้งโซดา เริ่มต้นโดยสร้างภูเขาไฟจำลองจากขวดและดินน้ำมันสร้างได้ตามจินตนาการ

จากนั้นให้เทน้ำส้มสายชูลงไปในขวดภูเขาไฟที่สร้างไว้ และค่อย ๆ ใส่เบกกิ้งโซดาตามลงไป หลังจากนั้นให้ลองสังเกตดู แล้วพบว่าน้ำส้มสายชูจะทำปฏิกิริยากับเบกกิ้งโซดา ทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ดันออกมากลายเป็นภูเเขาไฟระเบิดจำลองนั่นเอง

หมวดฟิสิกส์

วิทยาศาสตร์ในสาขาฟิสิกส์ สำหรับเด็ก ๆ ชั้นมัธยม จะได้เรียนรู้ลงลึกในเรื่องเหล่านี้มากขึ้น ไม่ว่าจะเป็น วัตถุ การเคลื่อนที่ ความร้อน แรงเสียดทาน แรงโน้มถ่วง แสง เสียง แม่เหล็ก ไฟฟ้า และพลังงาน เราก็มีตัวอย่างกิจกรรมสนุก ๆ ในหมวดฟิสิกส์ ที่เหมาะสำหรับเด็ก ๆ มัธยมมาฝากกัน ได้แก่

กิจกรรมสายรุ้งสร้างได้

สายรุ้งหลังฝนตกอันสวยงามที่เราเคยเห็นบนท้องฟ้า จริง ๆ แล้วสามารถสร้างเองได้ง่ายนิดเดียว ในการทดลองนมสีรุ้ง ใช้อุปกรณ์ที่หาได้ง่ายมาก ๆ ได้แก่ นมจืดที่ไม่พร่องไขมัน สีผสมอาหาร (เลือกสีได้ตามต้องการ) น้ำยาล้างจาน จาน สำลีก้าน และกระดาษทิชชู่

และเริ่มทดลองโดยการเทนมลงไปในจาน แล้วค่อย ๆ หยดสีผสมอาหารแต่ละสีสลับ ๆ กันในแนวนอนเป็นหยด ๆ จากนั้นลองใช้สำลีก้านด้านหนึ่งจิ้มลงไปแล้วสังเกตว่าสีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่!?

จากนั้นลองใช้สำลีก้านอีกด้านหนึ่งจุ่มน้ำยาล้างจาน แล้วจิ้มลงไปตรงกลางอีกรอบ ก็จะพบว่า สีผสมอาหารต่างพากันวิ่งมาผสมกันจนเกิดเป็นสีรุ้ง “นั่นเป็นเพราะ ในนมจืดมีไขมัน” ส่วนน้ำยาล้างจานสามารถทำลายโมเลกุลของไขมันได้ จึงทำให้ไขมันแตกตัว และสีผสมอาหารกระจายมารวมกันจนเกิดเป็นรุ้งนั่นเอง

หมวดวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม เน้นการเรียนรู้ในทางปฏิบัติเกี่ยวกับการรีไซเคิล การดูแลสิ่งแวดล้อม เราก็มีตัวอย่างกิจกรรมสนุก ๆ ในหมวดนี้ ที่เหมาะสำหรับเด็ก ๆ มัธยมมาฝากกัน ได้แก่

การทดลองปลูกพืชด้วยปุ๋ยไนโตรเจน

การทดลองนี้ทำง่าย ๆ โดยการทดลองปลูกพืชทั้งหมด 2 กระถาง โดยใช้ดินเท่ากัน รดน้ำเท่ากัน และวางไว้ในที่ที่แดดส่องถึงได้ง่าย แต่สิ่งหนึ่งที่ต้องทำให้ต่างกันก็คือ กระถางหนึ่งใช้ปุ๋ยไนโตรเจน ส่วนอีกกระถางหนึ่งไม่ใช้ปุ๋ยไนโตรเจน  ลองสังเกตการเปลี่ยนแปลงของพืชทั้งสองกระถาง และเก็บบันทึกผลการทดลองเพื่อวัดผลการเจริญเติบโตของพืช เพื่อนำมาสรุปต่อไป

เรียนรู้สะเต็มศึกษาผ่านการทดลองวิทยาศาสตร์ มัธยม

และทั้งหมดนี้ก็เป็นแนวทางการเรียนวิทย์แบบสะเต็ม จะเห็นว่าจริง ๆ แล้วหัวข้อการเรียนนั้นจะแตกย่อยและลงลึกขึ้นกว่าตอนสมัยที่ลูกยังอยู่ประถม และเนื้อหานั้นไม่ได้ต่างจากที่ลูกเคยเรียนในตำรามากนัก แต่สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจของการเรียนในรูปแบบนี้ก็คือ กระบวนการแนวคิดที่เป็นขั้นเป็นตอน และเน้นการลงมือทำจริงในทุก ๆ หัวข้อที่เรียน การเรียนแบบนี้จะทำให้เด็ก ๆ ไม่ใช่แค่จำเพื่อไปสอบ แต่พวกเขาจะเข้าใจและนำไปต่อยอดให้กับอนาคตได้อีกมากมาย

แนะนำอ่านต่อ : ชวนลูกปั้นโปรเจกต์สะเต็มสุดล้ำทำได้ง่าย ๆ ที่บ้าน