จุลชีววิทยาเป็นการศึกษาเกี่ยวกับจุลินทรีย์ซึ่งก็คือการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก ส่วนใหญ่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่น ไวรัส แบคทีเรีย ยีสต์ โพรโทซัว และสาหร่ายขนาดเล็ก แต่สามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ผู้สอนและผู้เรียนรวมทั้งบุคคลทั่วไปเริ่มหันมาให้ความสำคัญเรียนรู้เกี่ยวกับจุลินทรีย์มากขึ้นเพราะจุลินทรีย์มีบทบาทกับมนุษย์ในหลาย ๆ ด้านทั้งประโยชน์และโทษ ทั้งทางด้าน อุตสาหกรรม การเกษตร และสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านการแพทย์ และสาธารณสุขซึ่งเป็นเรื่องใกล้ตัวของมนุษย์ทุกคน

                ปัจจุบันมีการจัดการเรียนการสอนเกี่ยวกับจุลินทรีย์ในโรงเรียนมากขึ้นโดยเฉพาะการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ในระดับชั้นมัธยมศึกษา ดังนั้นเพื่อให้ผู้เรียนมีความเข้าใจและปลอดภัยจากการทำกิจกรรมในชั้นเรียนรวมทั้งการทำโครงงานที่อาจต้องใช้เชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ ผู้เรียนรวมทั้งผู้สอนจึงจำเป็นต้องมีความรู้และทักษะปฏิบัติการพื้นฐานด้านจุลชีววิทยา

สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กภายใต้กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง

                แต่เนื่องจากจุลชีววิทยาเป็นวิชาเฉพาะด้านจึงจัดการเรียนการสอนในคณะวิทยาศาสตร์ ของมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ผู้สอนส่วนใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับประถมศึกษาอาจจะขาดพื้นความรู้และทักษะปฏิบัติการที่ถูกต้องในแขนงวิชานี้

                สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี (สสวท.) เห็นถึงความสำคัญดังกล่าวจึงได้ทำงานร่วมกับคณะอาจารย์จากมหาวิทยาลัยต่าง ๆ รวมทั้งผู้เชี่ยวชาญด้านจุลชีววิทยา Dr. Margaret Whalley จาก Microbiology in Schools Advisory Committee (MiSAC) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ให้ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับจุลชีววิทยาในโรงเรียนของสหราชอาณาจักร ในการกำหนดหัวข้อการเรียนรู้ด้านจุลชีววิทยา ตั้งแต่ระดับประถมศึกษาตอนต้นไปจนถึงระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย เพื่อเป็นแนวทางให้นักเรียนสามารถเรียนรู้ด้วยตนเอง หรือให้ผู้สอนสามารถนำไปจัดการเรียนการสอนเสริมเพิ่มเติมด้านจุลชีววิทยาได้เหมาะสมกับนักเรียนในแต่ละช่วงชั้น

                ระดับชั้นประถมศึกษาตอนต้น แนะนำให้นักเรียนได้เรียนรู้ในหัวข้อ เชื้อโรคและสุขลักษณะ (Germ and hygiene) นักเรียนระดับประถมศึกษาตอนต้นเป็นช่วงวัยที่มีโอกาสเป็นโรคต่าง ๆ ได้ง่ายเนื่องจากยังดูแลสุขลักษณะของตนเองได้ไม่ดี ทำให้รับเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายได้ง่าย โดยเฉพาะการอยู่รวมกันในโรงเรียน มีโอกาสเกิดการแพร่กระจายหรือการติดต่อของโรคต่าง ๆ ได้ง่าย ดังนั้นการเรียนรู้เกี่ยวกับเชื้อโรคและสุขลักษณะตั้งแต่วัยเด็กจะเป็นการปลูกฝังให้มีสุขลักษณะที่ดีและปฏิบัติจนกลายเป็นนิสัย

                เนื้อหาที่ควรกล่าวถึงพอสังเขปคือ เชื้อโรคพบได้ที่ไหนเชื้อโรคคืออะไร เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายได้อย่างไร การป้องกันเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายทำได้อย่างไร และทำอย่างไรไม่ให้เป็นโรค โดยการนำเสนอเนื้อหาควรเน้นเป็นภาพวาดการ์ตูนของเชื้อโรคชนิดต่าง ๆ และภาพการทำกิจกรรมต่าง ๆ ที่ให้ความรู้เกี่ยวกับนิสัยสุขลักษณะที่ดี โดยเฉพาะการล้างมือที่ถูกต้องจะเป็นกิจกรรมที่ช่วยลดการติดต่อและแพร่กระจายของเชื้อโรคได้ดี

                ระดับชั้นประถมศึกษาตอนปลาย แนะนำให้นักเรียนได้เรียนรู้ในหัวข้อ อาหารจากจุลินทรีย์ (Food from microbes) นักเรียนจะได้เรียนรู้ว่า จุลินทรีย์ทุกชนิดไม่ใช่เชื้อโรคจุลินทรีย์หลายชนิดมีประโยชน์ใช้ในการทำอาหารหรือใช้ในการผลิตวัตถุดิบในการประกอบอาหารประเภทต่าง ๆ สนุกกับการเรียนรู้เรื่องราวของจุลินทรีย์ผ่านทางอาหารที่รับประทาน หรือวัตถุดิบในการประกอบอาหารที่พบเห็นได้ง่ายในห้องครัวหรือร้านค้า นอกจากนี้การเรียนรู้เรื่องดังกล่าวยังช่วยให้เกิดความระมัดระวังในการเลือกอาหารรับประทาน แยกแยะอาหารที่เน่าเสียซึ่งเกิดจากจุลินทรีย์ได้เช่นเดียวกัน

                เนื้อหาที่ควรกล่าวถึงพอสังเขปคือ แนะนำให้รู้จักจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ที่มีอยู่รอบตัว และเน้นบทบาทของจุลินทรีย์ในการนำมาใช้ทำอาหารประเภทต่าง ๆ เช่น ขนมปัง โยเกิร์ต ซีอิ๊วและเต้าเจี้ยว จุลินทรีย์ปนเปื้อนอยู่ในวัตถุดิบที่ใช้ประกอบอาหาร เช่น ผักสด ผลไม้ ถั่วเมล็ดแห้ง น้ำนมดิบ เนื้อสัตว์ และอาหารทะเล นอกจากนี้ควรเรียนรู้ว่าจุลินทรีย์สามารถทำให้อาหารเน่าเสียได้ด้วยเช่นกัน

จุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ที่มีอยู่รอบตัว

                ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น แนะนำให้นักเรียนเรียนรู้ในหัวข้อ จุลินทรีย์กับโรคภัยไข้เจ็บ (Microbes and disease ) การเรียนรู้ในหัวข้อนี้จะช่วยให้เรียนรู้รับข่าวสารเกี่ยวกับจุลินทรีย์และโรคติดต่อต่าง ๆ ได้ถูกต้อง มีความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับกลไกการป้องกันตัวของร่างกายจากจุลินทรีย์ การรับวัคซีน เซรุ่ม และการใช้ยาปฏิชีวนะสามารถป้องกันตัวและแนะนำผู้คนรอบข้างให้มีความรู้เกี่ยวกับโรคติดต่อที่มักเกิดการแพร่กระจายในแหล่งชุมชนได้ง่ายเช่น ไข้หวัด ไข้หวัดใหญ่ นอกจากนี้นักเรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นเป็นช่วงวัยที่เริ่มสนใจในเรื่องทางเพศการได้เรียนรู้ถึงสาเหตุของโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์โดยเฉพาะโรคเอดส์ (AIDS) ซึ่งเกิดจากเชื้อ HIV จะช่วยให้นักเรียนเกิดความตระหนักทำให้เกิดการระวัง และป้องกันตัวลดความเสี่ยงในการเพิ่มขึ้นจำนวนผู้ติดเชื้อในวัยรุ่นได้

Human Immunodeficiency Virus (HIV)

                เนื้อหาที่ควรกล่าวถึงพอสังเขปมีดังนี้ แนะนำจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย ฟังไจ โพรทิสต์ และไวรัสศึกษาจุลินทรีย์ได้อย่างไร (การใช้แว่นขยาย กล้องจุลทรรศน์) พบจุลินทรีย์ได้ที่ไหนบ้าง จุลินทรีย์ก่อโรคต่าง ๆ ได้อย่างไรร่างกายมนุษย์ป้องกัน/กำจัดจุลินทรีย์ได้อย่างไร (กลไกของร่างกายในการป้องกันเชื้อโรค แอนติเจน  และแอนติบอดี) การได้รับวัคซีนและยาปฏิชีวนะสามารถช่วยให้ร่างกายป้องกัน/กำจัดจุลินทรีย์ได้อย่างไร เรียนรู้เกี่ยวกับไวรัสและโรคที่เกิดจากไวรัสต่าง ๆ เช่น ไข้หวัด / ไข้หวัดใหญ่ / ไข้หวัดนก รวมทั้งโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์อย่างโรคเอดส์ กล่าวถึงสาเหตุของโรค วิธีการติดต่อ และการดูแลป้องกันไม่ให้ติดเชื้อไวรัส

                ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย แนะนำให้นักเรียนเรียนรู้ในหัวข้อ บทบาทของจุลินทรีย์ต่อโลก (Microbes rule the earth) ในหัวข้อนี้นักเรียนจะได้เรียนรู้ว่าจุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยเฉพาะมนุษย์ ซึ่งได้มีการนำจุลินทรีย์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม การแพทย์และยารักษาโรค การเกษตรพลังงาน สิ่งแวดล้อม และพันธุวิศวกรรม เป็นต้น นอกจากนี้ยังได้เรียนรู้ เกี่ยวกับปฏิบัติการโดยเทคนิคทางจุลชีววิทยาพื้นฐานต่าง ๆ ซึ่งจะช่วยให้ผู้เรียนและผู้สอนสามารถนำความรู้และทักษะในการปฏิบัติการไปต่อยอดเป็นโครงงานวิทยาศาสตร์ หรือจัดการเรียนการสอนแบบ Problem base ได้ อีกทั้งยังสามารถเลือกใช้จุลินทรีย์ได้อย่างถูกต้องและปลอดภัย

                เนื้อหาที่ควรกล่าวถึงพอสังเขปคือ การจัดหมวดหมู่ของจุลินทรีย์ เพิ่มเติมข้อมูลทางชีววิทยาของจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ แบคทีเรีย  อาร์เคีย  ไซยาโนแบคทีเรีย  และฟังไจ รวมทั้งไวรัส เนื้อหาเกี่ยวกับบทบาทของจุลินทรีย์ทั้งด้านอุตสาหกรรม (อาหาร เครื่องดื่ม ยารักษาโรค) ด้านการเกษตรและสิ่งแวดล้อม (พลังงานและการบำบัดน้ำเสีย) และด้านพันธุวิศวกรรม เนื้อหาเกี่ยวกับปฏิบัติการทางจุลินทรีย์เช่น เทคนิคปฏิบัติการเบื้องต้นทางจุลชีววิทยา (เทคนิคปลอดเชื้อ pour plate / streak plate / spread plate / incubate) การย้อมสีจุลินทรีย์ และอาหารเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์

เทคนิคการขีดเชื้อ (streak plate)

                นอกจากการกำหนดเนื้อหาให้เหมาะสมกับการเรียนรู้หรือการจัดการเรียนการสอนจุลชีววิทยาในแต่ละช่วงชั้นแล้ว สสวท. ยังได้พัฒนาต้นแบบสื่อประเภทต่าง ๆ ที่สามารถนำไปใช้เป็นแนวทางในการผลิตสื่อเพื่อการเรียนการสอนจุลชีววิทยาในชั้นเรียนต่าง ๆ อย่างเหมาะสมได้

                ระดับประถมศึกษาพัฒนาสื่อประเภทเกม แผ่นภาพและการ์ตูน ซึ่งจะทำให้ผู้เรียนเกิดความสนุกสนานในการใช้และได้รับความรู้ไปในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่นหนังสือการ์ตูน แอนิเมชั่นประกอบเพลงแผ่นภาพโปสเตอร์การ์ตูนแอนิเมชัน จิกซอว์ และเกมต่าง ๆ ระดับมัธยมศึกษาพัฒนาสื่อประเภทแอนิเมชัน และวีดิทัศน์ ที่ให้เห็นการนำความรู้ทางจุลชีววิทยาไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ

                ครู นักเรียน และผู้ที่สนใจยังสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมหรือดูสื่อเกี่ยวกับจุลชีววิทยาได้จากบทความต่าง ๆ บนเว็บไชต์ของสาขาชีววิทยา สสวท.(http://biology.ipst.ac.th) หรือเว็บไซต์ของ MiSAC (http://www.misac.org.uk)

                บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://magazine.ipst.ac.th/   

บรรณานุกรม

Burdass, D. (2009). The Good, The Bad& The Ugly-Microbes.Spencers Wood, UK: The Society for General Microbiology (SGM)

Burdass, D. (2011). The Secret World of Microbes. Spencers Wood, UK: The Society for General Microbiology (SGM)