# การให้เหตุผลทางฟิสิกส์แบบไร้เดียงสา

ในระหว่างการอบรมเชิงปฏิบัติการในช่วงแรกๆ ของโครงการฯ อาจารย์อาจเคยได้ยินคำพูดที่ว่า การทำวิจัยเชิงคุณภาพสามารถนำไปสู่การสร้างทฤษฎีได้ ซึ่งมันไปได้ไกลกว่าการพิสูจน์ทฤษฎีหรือการทดสอบสมมติฐาน ทั้งนี้เพราะเมื่อนักวิจัยจำนวนหนึ่งได้ทำวิจัยเชิงคุณภาพ จนกระทั่งได้ผลการวิจัยในเรื่องนั้นอย่างกว้างขวางและลุ่มลึกเพียงพอแล้ว การสังเคราะห์ผลการวิจัยเหล่านั้นอาจจะนำไปสู่ “ทฤษฎี” ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ในเรื่องนั้นได้

ผมไม่ได้พูดถึงประเด็นนี้เท่าไหร่นัก เพราะผมไม่ได้คาดหวังว่า งานวิจัยในโครงการนี้จะไปถึงจุดนั้นในเวลาอันใกล้นี้ อย่างไรก็ตาม ผมมีตัวอย่างหนึ่งมานำเสนอ เพื่อให้อาจารย์ได้เห็นภาพที่เป็นรูปธรรมมากขึ้นครับ บทความเรื่อง “[Naive Physics Reasoning: A Commitment to Substance-Based Conceptions](http://faculty.psy.ohio-state.edu/opfer/lab/courses/846-Concepts_files/Reiner%20et%20al%202000.pdf)” เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ดีเลยครับ

ผู้เขียนบทความนี้ได้สังเคราะห์ผลงานวิจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนเรื่องต่างๆ เช่น แรง ความร้อน และไฟฟ้า ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นแนวคิดทางฟิสิกส์ที่เป็นนามธรรม ผลการวิจัยต่างๆ ให้ข้อมูลที่สอดคล้องกันว่า นักเรียนจำนวนมากมักเข้าใจและอธิบายว่า ทั้งแรง ความร้อน และไฟฟ้า เป็น “สสาร” ที่อยู่ภายในวัตถุ ผู้เขียนก็เลยสร้างเป็นกรอบในการวิเคราะห์ความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียน ซึ่งมีชื่อว่า “**Substance-Based Conceptions**” ผมขอแปลว่า “**แนวคิดที่มีสสารเป็นฐาน**” นี่คือแบบแผนที่ปรากฏบ่อยๆ ในงานวิจัยหลายๆ เรื่องครับ

และในบทความเรื่อง “[From Things to Processes: A Theory of Conceptual Change for Learning Science Concepts](http://chilab.asu.edu/papers/ChiSlottaLeeuw.pdf)” ผู้เขียน (ซึ่งเป็นคณะเดียวกันกับผู้เขียนบทความข้างต้น) ได้เสนอทฤษฎีว่า ความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับแรง ความร้อน และไฟฟ้า เป็นผลมาจากการที่นักเรียนจัดกลุ่มแนวคิดทางฟิสิกส์ที่เป็นนามธรรมเหล่านี้ผิด (Ontological Misclassification) กล่าวคือ ทั้งแรง ความร้อน และไฟฟ้า ควรถูกจัดให้อยู่ในกลุ่ม “กระบวนการ” กล่าวคือ แรงเป็น “กระบวนการ” ที่วัตถุ 2 ชิ้นมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ความร้อนเป็น “กระบวนการ” ที่อนุภาคของสสารถ่ายโอนพลังงานจลน์ระหว่างกัน และไฟฟ้าเป็น “กระบวนการ” ที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง แต่นักเรียนจำนวนมากไม่ได้จัดกลุ่มในลักษณะดังกล่าว แต่นักเรียนเหล่านั้นไปจัดกลุ่มแรง ความร้อน และไฟฟ้า ให้อยู่ในกลุ่ม “สิ่งของ” หรือ “สสาร” การจัดกลุ่มที่ผิดนี้ทำให้นักเรียนจำนวนมากประสบปัญหาในการเรียนเรื่องแรง ความร้อน และไฟฟ้า

หลังจากการนำเสนอทฤษฎีนี้ไปพักหนึ่ง นักวิจัยกลุ่มอื่นๆ ก็ได้ทำการวิจัยเพื่อศึกษาว่า ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนในเรื่องอื่นๆ ได้หรือไม่ และเพียงใด ตัวอย่างเช่น ในบทความวิจัยเรื่อง “[Sound Stuff? Naive Materialism in Middle-School Students’ Conceptions of Sound](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690500277938#.UicFpawXcRE)” ผู้วิจัยพบว่า ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนเรื่องเสียงได้ กล่าวคือ นักเรียนจำนวนหนึ่งมักเข้าใจและอธิบาย(คลาดเคลื่อน)ว่า เสียงเป็น “สสาร” ไม่ใช่ “กระบวนการ” ของการถ่ายโอนพลังงานกลจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง

แม้ว่าทฤษฎีนี้ได้รับคำวิพากษ์อยู่เหมือนกันว่า นักเรียนบางคนอาจไม่เป็นเช่นนั้น แต่ผมเองก็อ้างบทความทั้ง 3 เรื่องอยู่บ่อยๆ ครับ