เรียนรู้ฟิสิกส์อนุภาคจากเซิร์น ผ่านชุมนุม CERN, Quarks and Particle Physics
“ในปัจจุบันการเรียนรู้ฟิสิกส์ยุคใหม่ถือว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับนักเรียน (Kersting, 2024) แต่งานวิจัยเพื่อระบุหัวข้อยากและสาเหตุของความยากในการเรียนรู้วิชาฟิสิกส์ของหลักสูตรไทย พบว่า Core 7 ฟิสิกส์แผนใหม่ ซึ่งประกอบด้วยเนื้อหา คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฟิสิกส์อะตอม ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และฟิสิกส์อนุภาค ถูกระบุว่าเป็นวิชาที่ยากที่สุด เนื่องจากธรรมชาติของเนื้อหามีความซับซ้อนและเป็นนามธรรม นอกจากนี้ ยังเกิดจากสาเหตุอื่นได้ เช่น สภาพแวดล้อมในการเรียนรู้คำศัพท์ที่ไม่คุ้นเคย และความพร้อมของนักเรียน (รักษพล ธนานุวงศ์, 2567) สอดคล้องกับงานวิจัยของต่างประเทศที่พบว่าความซับซ้อนของการคำนวณความยากของเนื้อหา และความก้าวหน้าทางองค์ความรู้อย่างรวดเร็ว ทำให้การเรียนฟิสิกส์อนุภาคถูกมองว่าเป็นเรื่องยาก (Kranjc Horvat et al., 2022; Kersting, 2024)” ดังนั้น การสอนฟิสิกส์อนุภาคให้มีความน่าสนใจ สามารถถ่ายทอดทักษะ ความรู้ และแรงบันดาลใจในการเรียนให้กับนักเรียนได้ จึงถือว่า เป็นอีกหนึ่งความท้าทายของครู
งานวิจัยเกี่ยวกับการสอนฟิสิกส์ยุคใหม่ของนักฟิสิกส์ศึกษาที่ CERN (European Council for Nuclear Research หรือ สภาวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป) ระบุว่า การจัดการเรียนรู้ที่เฉพาะและมีความแปลกใหม่ เช่น การได้ทำกิจกรรมที่เป็นการลงมือปฏิบัติ (Hands-On Activity) อาทิ แล็บปฏิบัติการ เกม เรื่องเล่า สามารถพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนได้ โดยเฉพาะในด้านแรงจูงใจในการเรียนรู้และอัตมโนทัศน์ในการเรียนฟิสิกส์ของนักเรียน (Woithe et al., 2022; Kersting, 2024)
ผู้เขียนได้มีโอกาสเข้าร่วมโครงการ CERN - International High School Teacher Programme 2023 ที่สมาพันธรัฐสวิสเป็นระยะเวลา 2 สัปดาห์ โดยได้รับการสนับสนุนจากโครงการความร่วมมือไทยเซิร์น ซึ่งเกิดขึ้นด้วยพระมหากรุณาธิคุณของสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ที่สนพระทัยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และได้ลงนามเอกสารแสดงเจตจำนงให้มีความร่วมมือทางวิชาการในการส่งนักวิจัย นักศึกษา ครู และนักเรียนไทย ไปเรียนรู้ที่เซิร์น ก่อให้เกิดความรู้และประสบการณ์เพื่อพัฒนาต่อยอดให้กับตนเองและประเทศไทย
หลังจบโครงการ ผู้เขียนมีโอกาสนำสื่อและแนวทางการสอนมาเปิดชุมนุม CERN, Quarks and Particle Physics มีนักเรียนระดับ ชั้น ม.ปลาย เข้าร่วมจำนวน 8 คน และนักเรียนเพิ่มเติมอีกจำนวน 2 คน โดยจัดการเรียนรู้สัปดาห์ละ 50 นาที เป็นระยะเวลา 1 ภาคการศึกษา โดยใช้ แนวทางการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ที่เน้นการใช้สื่อการสอน ร่วมกับการกระตุ้นให้นักเรียนเกิดการแลกเปลี่ยนเรียนรู้ร่วมกัน โดยครูเป็น ผู้นำประเด็นหลักในการเรียนรู้และชี้ให้เห็นข้อสังเกตต่างๆ โดยใช้ Google Classroom เป็นช่องทางหลักในการติดต่อ รวมถึงเผยแพร่สื่อให้นักเรียน สามารถเข้าถึงได้ ถือว่าเป็นชั้นเรียนทดลองที่ได้มีโอกาสสอนและแลกเปลี่ยนแนวคิดกับนักเรียนได้อย่างชัดเจนและทั่วถึงหลังจากจบภาคการศึกษา ทำให้ทราบว่าในปัจจุบันมีนักเรียนที่ให้ความสนใจเกี่ยวกับฟิสิกส์ยุคใหม่หลายคน ทั้งในและนอกชุมนุม โดยมักพูดถึงคำศัพท์เหล่านี้ด้วยความตื่นเต้น เช่น ควาร์ก ควอนตัม หลุมดำ สสารมืด ความไม่แน่นอน นอกจากนี้ ยังพบว่านักเรียนในชุมนุมให้ความร่วมมือตลอดการเรียนรู้ รวมถึงได้เรียนรู้เนื้อหาผ่านสื่อการเรียนรู้ได้เป็นอย่างดี ตลอดจนหาความรู้เพิ่มเติมนอกห้องเรียนอย่างสม่ำเสมอ ผู้เขียนจึงได้นำแนวทางการสอนในชุมนุมมาถ่ายทอดผ่านนิตยสารฉบับนี้
ชุมนุม CERN, Quarks and Particle Physics มีกิจกรรมหลัก แบ่งออกได้เป็น 5 กิจกรรม ดังนี้






ข้อเสนอแนะ จากกิจกรรมการเรียนรู้ที่ผู้เขียนได้จัดให้นักเรียนนั้น ไม่ได้เน้นเรื่องการคำนวณ ดังนั้น ครูอาจปรับใช้กิจกรรมบางกิจกรรมสอนเสริมควบคู่ไปกับเนื้อหาตามที่ระบุในหลักสูตร นอกจากนี้ หากมี อุปกรณ์พร้อม อาจมีการเพิ่มการทำปฏิบัติการ เช่น การประดิษฐ์ DIY-Particle Detector หรือ Detecting X-ray Photons พร้อมการฝึกวิเคราะห์ผล ผ่านการโค้ช*จะทำให้นักเรียนได้ทักษะปฏิบัติการและความรู้ในระดับที่สูงขึ้น และทำให้เห็นภาพการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์อนุภาคมากขึ้นอีกด้วย ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการเกิดแรงบันดาลใจและสามารถต่อยอดในการพัฒนานวัตกรรมของตัวนักเรียนในหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์อนุภาคต่อไปในอนาคต
*การโค้ช (Coaching) คือ กระบวนการช่วยเหลือ สนับสนุนเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของตัวผู้ถูกโค้ช ให้เป็นไปตามเป้าหมายที่ตั้งไว้ หรือมีศักยภาพสูงขึ้น
ผู้เขียนหวังว่าการแชร์ประสบการณ์ครั้งนี้จะสามารถเป็นแรงบันดาลใจให้ครูนำไปปรับใช้ในการจัดการเรียนรู้ ทั้งเป็นกิจกรรมเสริมในวิชาฟิสิกส์ยุคใหม่สอนในชุมนุม หรือจัดกิจกรรมพิเศษเพื่อเผยแพร่ความรู้ ให้แก่นักเรียนทั้งภายในและภายนอกโรงเรียนได้ เพื่อให้นักเรียนได้มีองค์ความรู้ และแรงบันดาลใจในการเรียนฟิสิกส์ยุคใหม่ ซึ่งจะเป็นอีกหนึ่งศาสตร์สำคัญที่ทำให้เกิดความก้าวหน้าด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่อไป
บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของนิตยสาร สสวท. ปีที่ 52 ฉบับที่ 248 พฤษภาคม – มิถุนายน 2567
ผู้อ่านสามารถติดตามบทความที่น่าสนใจเพิ่มเติมได้ที่ https://emagazine.ipst.ac.th/248/10/
บรรณานุกรม
Kranjc Horvat, A. & Wiener, J. & Schmeling, S.M. & Borowski, A. (2022). What Does the Curriculum Say? Review of the Particle Physics Content in 27 High-School Physics Curricula. Physics, 4: 1278–1298.
Kersting, M. and other. (2024). Making an IMPRESSion: mapping out future directions in modern physics education. Physics Education, 59: 1-9.
Woithe, J. & Müller, A. & Schmeling, S. & Kuhn, J. (2022). Motivational Outcomes of the Science Outreach Lab S’Cool Lab at Cern: a multilevel analysis. Journal of Research in Science Teaching, 59(6): 930–968.
รักษพล ธนานุวงศ์. (2567). ผลการวิจัยเพื่อระบุหัวข้อยากและสาเหตุของความยากในการเรียนรู้วิชาฟิสิกส์ ระดับ ม.ปลาย. นิตยสารสสวท., 52(246): 5-11.
