เป็นที่ยอมรับกันดีว่าพลังงานเกี่ยวข้องกับชีวิตของมนุษย์อย่างมากมาย ทั้งให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย ใช้ประกอบอาหาร ใช้ขับเคลื่อนยานพาหนะ ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า หรือแม้แต่แบตเตอรี่ที่ใช้กับโทรศัพท์มือถือ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ก็ล้วนแต่เกี่ยวข้องกับพลังงาน

ภาพ 1 ประโยชน์ของพลังงานในชีวิตประจำวัน

     จากเอกสารรายงานใน Statistical Review of World Energy 2020 ซึ่งรวบรวมข้อมูลทางสถิติเกี่ยวกับพลังงานโลก พบว่า แหล่งพลังงานที่ใช้ตั้งแต่อดีตมาจนถึงปัจจุบัน กว่า 80% มาจากน้ำมันดิบ (Oil) ถ่านหิน (Coal) และแก๊สธรรมชาติ (Natural Gas) ซึ่งแหล่งพลังงานเหล่านี้จัดเป็นเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (Fossil Fuel)

     กระบวนการเกิดเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ใช้เวลานับล้านปี ดังนั้น การใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวในปริมาณมากและเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จะทำให้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ไม่เพียงพอต่อความต้องการในอนาคต ดังนั้น จึงมีความจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงทางเลือกมาเป็นแหล่งพลังงานทดแทนพลังงานจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ ตัวอย่างเช่น พลังงานลม พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานชีวมวล พลังงานต่างๆ เหล่านี้ นอกจากนำมาใช้ทดแทนเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ได้แล้ว ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย เนื่องจากเป็นพลังงานสะอาด การเพิ่มสัดส่วนของพลังงานทดแทนซึ่งเป็นพลังงานสะอาดให้เป็นแหล่งพลังงานหลักของโลกสอดคล้องกับเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development Goals; SDGs) ขององค์การสหประชาชาติ (United Nations) โดยเฉพาะเป้าหมายหลักที่ 7 ซึ่งมุ่งเน้นให้ความสำคัญในเรื่องของพลังงานสะอาด

ภาพ 2 สัดส่วนแหล่งพลังงานที่ใช้ตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบัน

     พลังงานทดแทนบางประเภท เช่น พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดไปจึงถือว่าเป็นพลังงานสิ้นเปลือง ส่วนพลังงานทดแทนบางประเภท เช่น พลังงานจากลม น้ำ ดวงอาทิตย์ ชีวมวล ความร้อนใต้พิภพ เป็นพลังงานที่เกิดขึ้นใหม่ได้เรื่อยๆ จึงจัดเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy)

ภาพ 3 ตัวอย่างแหล่งพลังงานทดแทนที่จัดเป็นพลังงานหมุนเวียน

     จากข้อมูล The U.S. Energy Information Administration (EIA) พบว่าแนวโน้มความต้องการ ในการใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ดังภาพ 4 (ก) ดังนั้น การใช้เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์มาเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวในการผลิตกระแสไฟฟ้าอาจจะไม่เพียงพอ พลังงานหมุนเวียนจึงได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในการเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในกระบวนการผลิตไฟฟ้า โดยสัดส่วนของพลังงานหมุนเวียนในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังกาพ 4 (ข)

ก) ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตและคาดการณ์ในอนาคต

ข) สัดส่วนแหล่งพลังงานไฟฟ้าคาดการณ์ในอนาคต
ภาพ 4 สัดส่วนแหล่งพลังงานไฟฟ้าและปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตในอดีตและที่คาดการณ์ในอนาคต

     ในการจัดการเรียนรู้เพื่อปลูกฝังให้นักเรียนรู้จักพลังงาน การอนุรักษ์พลังงาน หรือพลังงานทดแทนอาจทำได้ไดยใช้วิธีการที่หลากหลาย เช่น การบรรยาย การอภิปราย การทำกิจกรรม ซึ่งในบทความนี้ก็เป็นอีกหนึ่งตัวอย่างของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ช่วยให้นักเรียนตระหนักรู้ และรักษ์พลังงาน เข้าใจบทบาทและความสำคัญของพลังงานทดแทนจากการทำกิจกรรม รวมทั้งการสรุปองค์ความรู้ด้วยตัวของนักเรียนเองด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลและกราฟที่ได้จากกิจกรรม

ตัวอย่างกิจกรรม เรื่อง พลังงานเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และพลังงานหมุนเวียน

วัสดุอุปกรณ์

วิธีดำเนินกิจกรรม

1. นำลูกปัดสีดำจำนวน 90 ลูก และ ลูกปัดสีเขียวจำนวน 10 ลูก ใส่ในถุงใส่ลูกปัด

2. หลับตาและสุ่มหยิบลูกปัดจำนวน 10 ลูก ออกจากถุงใส่ลูกปัด

3. นับและบันทึกจำนวนลูกปัดทั้งสองสี

4. ใส่ลูกปัดสีเขียวกลับคืนถุงใส่ลูกปัด ส่วนลูกปัดสีดำให้นำแยกออกไว้ต่างหาก

5. ทำซ้ำขั้นที่ 2 - 4 จำนวน 20 รอบ หรือจนกระทั่งไม่มีลูกปัดสีดำเหลือในถุงใส่ลูกปัด

6. เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนลูกปัดสีดำและสีเขียวที่หยิบได้ในแต่ละรอบ

ภาพ 5 การทำกิจกรรมของนักเรียน

ตัวอย่างผลการทำกิจกรรม

ตัวอย่างกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างรอบที่หยิบลูกปัดและจำนวนลูกปัดแต่ละสีที่หยิบได้

คำถามท้ายกิจกรรมและตัวอย่างคำตอบ

เมื่อกำหนดให้    ลูกปัดสีดำ แทน พลังงานจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

                         ลูกปัดสีเขียว แทน พลังงานหมุนเวียน

                         การหยิบลูกปัดแต่ละรอบ แทน พลังงานที่ใช้ในแต่ละปี

1. แนวโน้มการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และพลังงานหมุนเวียนเป็นอย่างไร

    ปริมาณการใช้พลังงานซากดึกดำบรรพ์มีแนวโน้มลดลง ขณะที่ปริมาณการใช้พลังงานหมุนเวียนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น

2. นักเรียนคิดว่าแหล่งพลังงานหลักที่ใช้ในอนาคตเป็นพลังงานจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์หรือพลังงานหมุนเวียน เพราะเหตุใด

     แหล่งพลังงานหลักที่จะใช้ในอนาดต คือ พลังงานหมุนเวียนเพราะพลังงานหมุนเวียนสามารถเกิดขึ้นทดแทนได้ใหม่ ในขณะที่พลังงาน ซากดึกดำบรรพ์จะค่อยๆ หมดไป

     กิจกรรมดังกล่าวนี้นอกจากการสอนในห้องเรียนแล้ว ยังสามารถนำไปใช้ในการสอนด้วยระบบออนไลน์ได้เช่นกัน โดยครูสามารถปรับวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ให้เหมาะสมกับบริบทของการสอน เช่น การใช้กระดาษแทนลูกปัด โดยอาจใช้กระดาษสีเขียวแผ่นเล็กๆ แทนลูกปัดสีเขียว กระดาษสีดำแทนลูกปัดสีดำ หรืออาจใช้กระดาษสีขาวเขียนตัวหนังสือ G แทนลูกปัดสีเขียว (Green) ส่วนกระดาษที่ไม่มีตัวหนังสือ ใช้แทนลูกปัดสีดำ

ภาพ 6 ตัวอย่างการทำกิจกรรมของนักเรียนที่เรียนผ่านรูปแบบออนไลน์

     จากการทำกิจกรรมนักเรียนได้เรียนรู้และตระหนักถึงความสำคัญของพลังงานทดแทนผ่านการลงมือทำกิจกรรมซึ่งเป็นการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) รวมทั้งได้ศึกษากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เช่น การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล การสรุปองค์ความรู้ด้วยตนเองโดยการวิเคราะห์ข้อมูลจากตารางบันทึกผลและกราฟ นอกจากนี้ ครูยังสามารถนำความรู้ที่ได้ไปเชื่อมโยงหรือสอดแทรกแนวคิด เรื่องเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development Goals; SDGs) ได้อีกด้วย

บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ปีที่ 51 ฉบับที่ 241 พฤษภาคม – มิถุนายน 2566

ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/242/8/