ถ้าแสงเดินทางเป็นเส้นตรง ทำไมเราถึงมองเห็นสายรุ้งเป็นเส้นโค้ง?
เมื่อ จุลงกรณ์ พัทธเมฆ หรือ ฟอร์ซ อายุได้ 13 ปี อาจารย์ฟิสิกส์ได้ถามคำถามข้างต้นกับเขา ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ฟิสิกส์ได้กลายเป็นสิ่งที่ฟอร์ซให้ความสนใจแทบจะทุกๆ ขณะของชีวิต
เมื่อ ฟอร์ซได้รับโจทย์ในชั้นประถม ให้จดจำชื่อเรียกของเลขฐานสิบในแต่ละหน่วย ไล่ตั้งแต่ 10-18 ไปจนถึง 1018 ฟอร์ซกระตือรือร้นที่จะหาคำตอบของโจทย์นั้น ตัดภาพมาที่ห้องพักครู 11 ปีต่อมา เขายังท่องชื่อเหล่านั้นได้อย่างชัดเจน “เอกซะ (Exa), เพตะ (Peta), เทระ (Tera), จิกะ (Giga), เมกะ (Mega), กิโล (Kilo),…”
“ฟิสิกส์คือการศึกษาธรรมชาติ” อาจารย์ฟอร์ซกล่าวพร้อมรอยยิ้ม “ฟิสิกส์คือทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่รอบๆ ตัวเรา”
แม้จะรู้ตัวว่าเขาชอบฟิสิกส์ อาจารย์ฟอร์ซต้องเลือกว่าจะเรียนคณะครุศาสตร์หรือคณะวิศวกรรมศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย “ตอนแรกผมกลัวว่าการสอนนักเรียนนั้นอาจจะน่าเบื่อ” เขายอมรับ “ผมเบื่อง่ายมากถ้าต้องทำสิ่งที่ซ้ำๆ เดิมๆ”
อย่างไรก็ตาม ฟอร์ซเล่าให้ฟังถึงความภาคภูมิใจทุกครั้งที่มีนักเรียนเรียกเขา “อาจารย์ อาจารย์!” หลังจากคาบเรียนเพื่อถามคำถาม เขากล่าวเสริมอย่างหนักแน่นว่า “ความรับผิดชอบของคนเป็นครูนั้นยิ่งใหญ่มากจริงๆ”
ในขณะที่อายุ 24 ปี อาจารย์ฟอร์ซอายุเยอะกว่านักเรียนของเขาในภาควิชาปิโตรเคมีและไฟฟ้า ที่วิทยาลัยเทคนิคมาบตาพุด จังหวัดระยอง เพียงปีเดียวหรือ 2 ปีเท่านั้น ในชั้นเรียนมีเพียงเสื้อเครื่องแบบอาจารย์สีแดง และท่าทางความมั่นใจเท่านั้นที่บ่งบอกว่าเขาเป็นอาจารย์
“การสอนเป็นสิ่งที่ยาก แต่สิ่งที่ยากที่สุดคือการเตรียมการเรียนการสอนมันไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่จะให้นักเรียนเรียนรู้จากเพียงทฤษฎี”
“หลังจากร่วมกิจกรรมอบรมเชิงปฏิบัติการ ผมรู้ทันทีว่าผมสามารถทำกิจกรรมอะไรได้บ้าง”
จากการสอนนักศึกษาอาชีวะเพียง 9 เดือน การพัฒนาทักษะที่เกี่ยวข้องและมีประสิทธิภาพแก่ครูผู้สอนนั้น สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ให้อาจารย์ใหม่อย่างฟอร์ซ
ในปีนี้ อาจารย์ฟอร์ซได้รับเชิญจากโครงการ Chevron Enjoy Science ให้เข้าฝึกอบรมเพื่อพัฒนาศักยภาพของครูผู้สอน ภายใต้โปรแกรม “STEM for TVET” ซึ่งให้ความสำคัญกับการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ในสถาบันอาชีวศึกษาและวิทยาลัยเทคนิคต่างๆ (TVET)
โครงการ Enjoy Science ได้จับมือกับสำนักงานคณะกรรมการอาชีวศึกษา (สอศ.) และหน่วยงานรัฐบาลอื่นๆ จัดเตรียมกิจกรรมอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อพัฒนาศักยภาพครูวิทยาศาสตร์ สำหรับสถาบันอาชีวศึกษาต่างๆ ภายใต้ศูนย์ TVET hub ทั้ง 6 ภูมิภาคทั่วประเทศไทย โดยในเดือนตุลาคมที่ผ่านมา โครงการ Chevron Enjoy Science ได้อำนวยความสะดวกทั้งด้านการเดินทางและที่พักให้คณะครูอาจารย์อย่างอาจารย์ฟอร์ซ ได้เดินทางมาที่กรุงเทพ เพื่อเข้าร่วมกิจกรรมอบรมเชิงปฏิบัติการในหลักสูตรแอคทีฟฟิสิกส์ (Active Physics)
หลักสูตรแอคทีฟฟิสิกส์ ใช้กระบวนการแบบสืบเสาะที่ใช้โครงงานเป็นฐาน (project-based inquiry approach) ในการเรียนฟิสิกส์ โดยหลักสูตรนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นแนวการเรียนการสอนที่นานาชาติให้การยอมรับ ซึ่งได้ปรับให้เหมาะกับการใช้งานในไทย โดยทีมงานผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาของไทย โครงการฯ ได้แปลและอธิบายบริบท จากหนังสือเรียนที่ต้นฉบับตีพิมพ์โดยองค์กรสะเต็มศึกษา Activate Learning ซึ่งตั้งอยู่ที่รัฐนิวยอร์ก
ในกิจกรรมอบรม เหล่าครูจะได้ลองซักซ้อมแผนการเรียนการสอนความรู้ใหม่ๆ ไปพร้อมกับครูวิทยากร หนึ่งในบทเรียน ได้แก่ การสร้างเสียงเพลงจากหลอดทดลองที่เติมของเหลวไว้หลากหลายระดับ โดยอาจารย์ฟอร์ซได้โชว์เล่นเพลงแมงมุมลายตัวนั้น เรียกเสียงหัวเราะและเสียงปรบมือจากครูท่านอื่นได้เป็นอย่างดี
“ก่อนที่จะเข้าร่วมโครงการ Enjoy Science ผมต้องการจะสร้างกิจกรรมบางอย่าง แต่หลังจากที่ได้เข้าร่วมอบรม ผมรู้ทันทีว่าผมสามารถทำกิจกรรมอะไรได้บ้าง” อาจารย์ฟอร์ซกล่าว
เมื่อกลับไปที่วิทยาลัยเทคนิคมาบตาพุด พร้อมกับสื่อการเรียนการสอนแอคทีฟฟิสิกส์ อาจารย์ฟอร์ซได้เริ่มทดลองกิจกรรมต่างๆ กับชั้นเรียนที่เขาสอนอยู่ทันที
“บทเรียนเกี่ยวกับเสียงประสบความสำเร็จมากผมให้นักเรียนตัดหลอดด้านนึงให้เป็นตัววี พอลองเป่าดู ก็จะเกิดคำถามว่าทำไมด้านที่แหลมถึงมีเสียงขึ้นมาได้ ในขณะที่ด้านตรงถึงไม่มีเสียง? แล้วเสียงนั้นมาจากไหน?”
อาจารย์ฟอร์ซอ้าแขนออก “เป็นเพราะการสั่นสะเทือน ในด้านที่แหลม ปลายแหลมสองข้างสะบัดกระทบกันไปมา ทำให้เกิดเป็นคลื่นเสียง” เขากล่าวด้วยน้ำเสียงตื่นเต้น พร้อมวาดภาพแผนผังลงบนกระดาษ เพื่อสาธิตให้ดูอย่างชัดเจน
“ผมได้ใช้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่มีในสื่อการเรียนการสอนของแอคทีฟฟิสิกส์” ด้วยสื่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กว่า 35 ชิ้น ไม่ว่าจะเป็นเครื่องวัดน้ำหนัก เลเซอร์ ปริซึม รอก หลอดไฟ เลนส์นูน เบ็ดตกปลา และลวดสปริง บทเรียนก็หลากหลายตั้งแต่การมองเห็นไปจนถึงเรื่องการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไตล์
“สิ่งที่ดีที่สุดของการสอน คือการที่ได้เห็นนักเรียนตื่นเต้นและสนุกกับการเรียนรู้” “เมื่อคุณสามารถนำเสนอบทเรียนที่เป็นรูปธรรมชัดเจน พวกเขาก็จะเข้าใจคอนเซปต์ได้อย่างง่ายดาย”
เป้าหมายของอาจารย์ฟอร์ซคือการทำให้นักเรียนทุกคนเข้าใจฟิสิกส์อย่างถ่องแท้ “ความเข้าใจมี 2 ประเภท” “แบบแรกคือความเข้าใจระยะสั้นที่เกิดขึ้นในห้องเรียน แต่หลังจากนั้นพวกเขาจะลืม แต่แบบที่สองนั้นคือการเข้าใจอย่างลึกซึ้ง ซึ่งนักเรียนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในชีวิตประจำวัน รวมไปถึงการทำงานของพวกเขาในอนาคต”
อาจารย์ฟอร์ซยืนยันว่าความเข้าใจที่ลึกซึ้งรูปแบบนี้ จะเกิดขึ้นได้ต่อเมื่อนักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมเชิงโครงงาน ได้ลงมือทำและซักถามด้วยตนเอง เมื่อนักเรียนมีหน้าที่ต้องทำความเข้าใจคอนเซ็ปต์ต่างๆ อย่างละเอียด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการในแต่ละบทเรียน การเรียนรู้ที่ยั่งยืนก็จะเกิดขึ้นทันที ยกตัวอย่างเช่น เมื่อนักเรียนได้รับโจทย์ให้ลองจัดการกับความสัมพันธ์ ระหว่างความเร่งและแรง เพื่อป้องกันไม่ให้ไข่ตกพื้นแตก ฟิสิกส์ไม่ควรเป็นเพียงสูตรมากมายบนกระดานดำ แต่ควรจะช่วยตอบโจทย์ระหว่างการแตกของไข่ และพาหนะที่ช่วยป้องกันไม่ให้ไข่แตกมากกว่า
“ผมจะเชิญอาจารย์ท่านอื่นๆ ให้มาที่ชั้นเรียนของผม” “และลองให้พวกเขาเปรียบเทียบชั้นเรียนที่มีและไม่มีกิจกรรม ว่าแบบไหนที่นักเรียนจะสามารถจดจำความรู้ที่ได้ยาวนานกว่ากัน?”
“ฟิสิกส์เป็นพื้นฐานสำคัญของช่างเทคนิค”
“นักเรียนไทยไม่ชอบฟิสิกส์” อาจารย์ฟอร์ซกล่าว
เป็นที่ทราบกันดีว่าวิชาที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีจะไม่ได้รับความนิยมในหมู่นักศึกษาอาชีวะ พวกเขาชอบวิชาปฏิบัติการมากกว่า เพราะพวกเขาสามารถเสริมสร้างทักษะ และได้ลงมือทำจริง อย่างไรก็ตาม พื้นฐานที่แข็งแรงของสะเต็มศึกษาก็ยังจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับอาชีพของนักเรียนนักศึกษาในอนาคต
“หากเครื่องจักรหนัก 100 กิโลกรัม ส่วนไหนของคานงัดที่คุณควรใช้แรง เพื่อที่จะเปิดเครื่องจักร? หรือหากมีรอยรั่วเกิดขึ้นที่โรงงานปิโตรเคมี คุณต้องมีความรู้ความเข้าใจว่าของเหลวและก๊าซเดินทางอย่างไร และแรงกดอากาศทำงานอย่างไร เพื่อหาสาเหตุว่าทำไมรอยรั่วนั้นถึงเกิดขึ้น” อาจารย์ฟอร์ซอธิบาย
จากการเติบโตของอุตสาหกรรมหนักในไทย โดยเฉพาะกลุ่มโรงงานปิโตรเคมี ยานยนต์ และอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่โครงการอีอีซีมาเป็นเวลากว่า 30 ปี เห็นได้ชัดว่ามีความต้องการแรงงานช่างเทคนิคที่ตอบโจทย์ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมเป็นจำนวนมาก รัฐบาลคาดการณ์ว่าโครงการอีอีซีจะสามารถสร้างงานทางด้านการผลิตและการบริการได้กว่า 100,000 ตำแหน่งต่อปี ภายในปี 2563 อีกด้วย
ข้างหลังโต๊ะของอาจารย์ฟอร์ซในห้องพักครูที่วิทยาลัยเทคนิคมาบตาพุด ผนังเต็มไปด้วยโปสเตอร์ของโรงงานต่างๆ ในกลุ่ม 10 อุตสาหกรรม “s-curve” ทั้งเก่าและใหม่ของประเทศไทย สถานประกอบการซึ่งนักศึกษาจำนวนมากจะไปร่วมงานในอนาคต
วิทยาลัยเทคนิคมาบตาพุด ห่างจากนิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุดไม่ถึง 10 กิโลเมตร โดยนิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุดเป็นนิคมที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทย และเป็นศูนย์กลางอุตสาหกรรมทางด้านปิโตรเคมีที่ใหญ่ที่สุดเป็นอันดับ 8 ของโลก เป็นที่ตั้งของท่าเรือน้ำลึก และโรงงานกว่า 151 แห่ง ซึ่งประกอบด้วยโรงงานปิโตรเคมี โรงกลั่นน้ำมัน โรงไฟฟ้าพลังถ่านหิน และโรงงานเหล็ก ซึ่งทั้งหมดอยู่ภายใต้การควบคุมของกระทรวงอุตสาหกรรม
“ฟิสิกส์เป็นพื้นฐานสำคัญของช่างเทคนิค” “แต่นอกจากความสำเร็จในการประกอบอาชีพในอนาคตของพวกเขา ผมหวังว่านักเรียนของผมจะไม่ลืมว่าฟิสิกส์คือธรรมชาติที่อยู่รอบๆ ตัวเรา” เขากล่าวทิ้งท้าย