24 พฤษภาคม 2559

"แก้ปัญหา" โจทย์ฟิสิกส์

โดยทั่วไปคำว่า "การแก้ปัญหา" เป็นคำกว้างๆ ที่เราใช้กันโดยทั่วไป ในทุกแขนงอาชีพ ทุกสาขาวิชา คนที่แก้ปัญหาได้เก่ง หรือมีทักษะการแก้ปัญหา คนๆ นั้นมักจะเป็นที่ต้องการเสมอๆ ในทุกๆ วงการ



ทักษะการแก้ปัญหาจึงเป็นเป็นทักษะที่ต้องฝึกกันตั้งแต่ในโรงเรียน แล้วก็เป็นเรื่องปกติที่เรื่องนี้ คนมักจะมองมาที่วิชาคณิตศาสตร์ กับฟิสิกส์เป็นหลัก อันที่จริงไม่ได้มีแค่วิชาคณิตศาสตร์หรือฟิสิกส์เท่านั้นที่รับผิดชอบในการฝึกทักษะการแก้ปัญหา แต่มันควรเป็นความรับผิดชอบในทุกๆ วิชาแหละนะครูว่า

แต่ก่อนจะไปพูดถึงการแก้ปัญหา ครูอยากทำความเข้าใจก่อนว่าอะไรคือ "ปัญหา" สิ่งที่เป็นแบบฝึกหัดท้ายบท หรือการบ้านที่ครูมอบหมายให้  ทุกข้อถือเป็น "ปัญหา" ใช่หรือไม่?  คำตอบก็คือ ไม่แน่ ..... แล้วเราจะดูยังไง

ก่อนอื่นเรามาทำนิยามคำว่า "ปัญหา" กันก่อน ครูชอบการให้นิยามของ Paul Zeitz ในหนังสือ The Art of Problem Solving (คลิก เพื่อดาวน์โหลด e-book หรือถ้าฉบับภาษาไทย "ศิลปะการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์" ก็หาซื้อตามร้านหนังสือแบรนด์ดังๆ ได้) ซึ่งเขาได้อธิบายความแตกต่างระหว่าง "ปัญหา" กับ "แบบฝึกหัด" ไว้ดังนี้
" An exercise is a question that you know how to resolve immediately. Whether you get it right or not depends on how expertly you apply specific techniques, but you don't need to puzzle out what techniques to use. In contrast, a problem demands much thought and resourcefulness before the right approach is found. "
แปลความง่ายๆ ก็คือ ถ้าสถานการณ์ใดๆ เรารู้วิธีการหาคำตอบนั้น หรือมีวิธีการให้อยู่แล้ว นั่นไม่ใช่ "ปัญหา" มันจะเป็นปัญหาก็ต่อเมื่อสถานการณ์ที่ให้มานั้นเราต้องใช้ประสบการณ์ที่เรามีอยู่คิดหาหนทาง ก่อนที่จะได้แนวทางที่จะนำไปสู่คำตอบที่ต้องการ

เห็นนิยามอย่างนี้แล้ว แต่ก็ยังคงยากที่จะบอกว่าโจทย์ในหนังสือนั้นเป็น "ปัญหา" หรือเป็น "แบบฝึกหัด"

ครูตั้งใจจะแนะนำกลยุทธ์การแก้ปัญหาโจทย์ฟิสิกส์ แต่ก็อดไม่ได้ที่พูดถึงความแตกต่างระหว่าง ปัญหากับแบบฝึกหัดเสียก่อน ซึ่งจะว่ากันตามจริงมันก็มีเส้นแบ่งบางๆ ที่ยากต่อกันแบ่งเหมือนกันในเรื่องนี้ เอาเป็นว่า จะเป็น "ปัญหา" หรือไม่ใช่ ครูแนะนำกลยุทธ์เดียวกัน ดังต่อไปนี้ครับ

  • "สังเกต" การแก้ปัญหาของคนที่มีความเชี่ยวชาญในการแก้ปัญหา เช่น อาจขอให้เพื่อนที่เก่งๆ แก้โจทย์ให้ดู ให้ครูช่วยทำให้ดู เป็นต้น แล้วพยายามจดจำเอาไว้
  • "พัฒนา" ทักษะการแก้ปัญหา โดยทำทีละขั้น ตามที่ได้เรียนรู้หรือจำมาในขั้นแรก ช้าหน่อยไม่เป็นไร แต่ต้องพยายามทำจนเสร็จสมบูรณ์
  • "เปลี่ยน" รูปแบบของการทำแบบฝึกหัด โดยทำข้อเดิมนะแหละซ้ำๆ จนกระทั่งลำดับขั้นของการแก้ปัญหากลืนเป็นเนื้อเดียวกัน หรือแต่ละลำดับขั้นมันเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องนึก
  • "ทำเยอะๆ" ในเรื่องที่เราได้ฝึกมาแล้วตั้งแต่ต้น เช่น ฝึกทำโจทย์ไฟฟ้าสถิตมาแล้ว ก็หาโจทย์ปัญหาเสริมเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตมาทำ อย่างนี้เป็นต้น
  • "หาโค้ช" ที่ช่วยเหลือทั้งเทคนิคและกระตุ้นให้เรายังคงความกระตือรือร้นในการแก้ปัญหา อาจเป็นเพื่อน พี่ ครู หรือใครก็ตามที่ช่วยเราให้มีกำลังใจที่จะก้าวเดินด้วยตัวเองได้ต่อไป คงไม่ต้องถึงจ้างโค้ชมั้ง แต่ถ้า "รวย" แบบว่าฉันจ่ายได้ ก็คงไม่น่าเกลียดอะไร แต่เลือกโค้ชเก่งๆ หน่อยก็แล้วกัน
  • "ทำมัน" ด้วยตนเอง พยายามพึ่งพาผู้อื่นให้น้อยที่สุด ถ้าไม่ไหวจริงๆ ค่อยพึ่งพาโค้ช
  • "อย่าหยุด" ที่จะเรียนรู้การแก้ปัญหา พยายามหาปัญหาที่เริ่มมีระดับความยากมากขึ้น จากโจทย์ปัญหาในชั้นเรียน เริ่มเป็นโจทย์ปัญหาที่ใช้ในการสอบต่างๆ จนกระทั่งถึงโจทย์ปัญหาในโลกทางกายภาพจริงๆ ที่นำไปสู่กระบวนการวิจัยได้ ซึ่งในปัจจุบันเริ่มจะเห็นโจทย์ในลักษณะนี้มากขึ้นแล้ว เช่น ในการเวทีการแข่งขัน IYPT ซึ่งจะเป็นโจทย์ฟิสิกส์ปลายเปิดซึ่งมีความท้าทายมาก รวมไปถึงการตั้งโจทย์จากความอยากรู้อยากเห็นของเราเอง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโครงงานวิทยาศาสตร์ได้เป็นอย่างดี 
ทักษะการแก้ปัญหา เป็นทักษะที่ฝึกได้ และคุ้มค่าต่อการฝึกอย่างยิ่ง สิ่งที่ครูได้แนะนำมาข้างต้นนี้ ผู้ที่อยากจะพัฒนาตนเองคงจะได้เห็นแนวทางในการไปปรับใช้กับตัวเองบ้าง สุดท้ายก่อนจะจบในบทความนี้ ครูขอแนะนำ ขั้นตอนการแก้ปัญหาที่ได้รับความนิยมจากครูผู้สอนหลายๆ คน ที่นำได้นำไปสอนลูกศิษย์ของตน(รวมทั้งครูฟิสิกส์ด้วย) ขั้นตอนที่จะแนะนำนี้เสนอโดยโพลยา(1945) ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ชาวฮังการี ซึ่งมี 4 ขั้น ดังนี้ครับ
  • ทำความเข้าใจกับปัญหา
    มันเกิดอะไรขึ้นในโจทย์ แล้วต้องการให้เราทำอะไร
  • วางแผนการแก้ปัญหา
    เราจะไปถึงเป้าหมายได้อย่างไร
  • ปฏิบัติการแก้ปัญหา
    ใช้เครื่องมือที่มีอยู่จัดการมัน
  • ตรวจสอบผล
วันนี้เกริ่นนำก่อน วันต่อๆไป โอกาสดีๆ ครูจะมาขยายความพร้อมทั้งยกตัวอย่างการแก้ปัญหาโจทย์ฟิสิกส์ให้ดูอีกทีนะครับ 


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น