(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท เพิ่มเติมชีววิทยา1

ค่มู อื ครู รายวิชาเพิ่มเตมิ วิทยาศาสตร์ ชวี วทิ ยา ชั้น มธั ยมศกึ ษาปที ่ี ๔ เล่ม ๑ ตามผลการเรียนรู้ กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบบั ปรบั ปรงุ พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขน้ั พืน้ ฐานพทุ ธศักราช ๒๕๕๑ จัดท�ำ โดย สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธิการ พ.ศ. ๒๕๖๑



คำชแ้ี จง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้จัดทาตัวช้ีวัดและสาระการเรียนรู้ แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษา ขั้น พ้ืนฐานพุทธศักราช ๒๕๕๑ โดยมีจุดเน้นเพื่อต้องการพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้ความสามารถท่ีทัดเทียมกับ นานาชาติ ได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ท่ีเช่ือมโยงความรู้กับกระบวนการ ใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และ แก้ปัญหาท่ีหลากหลาย มีการทากิจกรรมด้วยการลงมือปฏิบัติเพื่อให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษที่ ๒๑ ซึ่งในปีการศึกษา ๒๕๖๑ เป็นต้นไปโรงเรียนจะต้องใช้หลักสูตรกลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. ๒๕๖๐) สสวท. ได้มีการจัดทาหนังสือเรียนท่ีเป็นไปตาม มาตรฐานหลักสูตรเพื่อให้โรงเรียนได้ใช้สาหรบั จัดการเรียนการสอนในชั้นเรียน และเพ่ือให้ครูผู้สอนสามารถสอน และจัดกจิ กรรมตา่ งๆ ตามหนังสือเรยี นได้อย่างมปี ระสิทธภิ าพ จึงได้จัดทาคมู่ ือครูสาหรับใช้ประกอบหนงั สือเรียน ดังกลา่ ว คู่มือครูรายวิชาเพ่ิมเติมวิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ช้ันมัธยมศึกษาปีที่ ๔ เล่ม ๑ น้ี ได้บอกแนวการจัดการ เรียนการสอนตามเนื้อหาในหนังสือเรียนเกี่ยวกับ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการค้นหาคาตอบเก่ียวกับส่ิงมีชีวิต สารท่ีเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตและปฏิกิริยาทางเคมีท่ีเกิดข้ึนในเซลล์ การใช้กล้องจุลทรรศน์ โครงสร้างและ การทางานของเซลล์ รวมทั้งการแบ่งเซลล์ ซึ่งครูผู้สอนสามารถนาไปใช้เป็นแนวทางในการวางแผนการจัดการ เรียนรู้ให้บรรลุจุดประสงค์ท่ีต้ังไว้ โดยสามารถนาไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้ตามความเหมาะสมและความพร้อม ของโรงเรียน ในการจัดทาคู่มือครูเล่มน้ี ได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดีย่ิงจากผู้ทรงคุณวุฒิ นักวิชาการอิสระ คณาจารย์ รวมท้ังครูผสู้ อน นักวชิ าการ จากทั้งภาครัฐและเอกชน จึงขอขอบคุณมา ณ ท่นี ี้ สสวท. หวังเป็นอย่างยิ่งว่าคู่มือครูรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี ๔ เล่ม ๑ นี้ จะเป็นประโยชน์แก่ผู้สอน และผู้ท่ีเกี่ยวข้องทุกฝ่าย ท่ีจะช่วยให้การจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ ได้อย่างมี ประสิทธิภาพ หากมีข้อเสนอแนะใดท่ีจะทาให้คู่มือครูเล่มน้ีมีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น โปรดแจ้ง สสวท. ทราบด้วย จะขอบคณุ ยง่ิ สถาบนั สง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธกิ าร

ข้อแนะน�ำ ท่วั ไปในการใชค้ ูม่ ือครู วิทยาศาสตร์มีความเกี่ยวข้องกับทุกคนทั้งในชีวิตประจำ�วันและการงานอาชีพต่าง ๆ รวมทั้งมี บทบาทสำ�คัญในการพัฒนาผลผลิตต่าง ๆ ที่ใช้ในการอำ�นวยความสะดวกท้ังในชีวิตและการทำ�งาน นอกจากน้ีวิทยาศาสตร์ยังช่วยพัฒนาวิธีคิดและทำ�ให้มีทักษะที่จำ�เป็นในการตัดสินใจและแก้ปัญหา อย่างเป็นระบบ การจัดการเรียนรู้เพ่ือให้นักเรียนมีความรู้และทักษะที่สำ�คัญตามเป้าหมายของ  การจดั การเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรจ์ งึ มคี วามส�ำ คญั ยง่ิ ซง่ึ เปา้ หมายของการจดั การเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์ มดี งั น้ี 1. เพอ่ื ใหเ้ ข้าใจหลักการและทฤษฎีทเ่ี ปน็ พืน้ ฐานของวชิ าวิทยาศาสตร์ 2. เพอื่ ใหเ้ กดิ ความเข้าใจในลกั ษณะ ขอบเขต และข้อจ�ำ กัดของวิทยาศาสตร์ 3. เพอ่ื ใหเ้ กิดทกั ษะทีส่ ำ�คัญในการศกึ ษาคน้ คว้าและคิดคน้ ทางวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 4. เพอ่ื พฒั นากระบวนการคดิ และจนิ ตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหาและการจดั การ ทักษะ ในการสือ่ สาร และความสามารถในการตดั สินใจ 5. เพื่อให้ตระหนักถงึ ความสัมพันธ์ระหวา่ งวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี มวลมนษุ ย์ และสภาพแวดล้อม ในเชงิ ท่ีมอี ทิ ธพิ ลและผลกระทบซึ่งกนั และกัน 6. เพอ่ื น�ำ ความรคู้ วามเขา้ ใจเรอื่ งวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ไปใชใ้ หเ้ กดิ ประโยชนต์ อ่ สงั คมและการ ด�ำ รงชวี ิตอยา่ งมีคณุ ค่า 7. เพอ่ื ให้มีจติ วทิ ยาศาสตร์ มคี ณุ ธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใชค้ วามรทู้ างวทิ ยาศาสตร์อยา่ ง สร้างสรรค์ คู่มือครูเป็นเอกสารท่ีจัดทำ�ข้ึนควบคู่กับหนังสือเรียน สำ�หรับให้ครูได้ใช้เป็นแนวทางใน  การจัดการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนได้รับความรู้และมีทักษะท่ีสำ�คัญตามจุดประสงค์การเรียนรู้ใน  หนงั สอื เรยี น ซง่ึ สอดคลอ้ งกบั ผลการเรยี นรู้ รวมทง้ั มสี อ่ื การเรยี นรใู้ นเวบ็ ไซตท์ ส่ี ามารถเชอ่ื มโยงไดจ้ าก QR code หรือ URL ท่ีอยู่ประจำ�แต่ละบท ซึ่งครูสามารถใช้ส่งเสริมให้นักเรียนบรรลุเป้าหมายของ  การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้ อย่างไรก็ตามครูอาจพิจารณาดัดแปลงหรือเพ่ิมเติมการจัด  การเรียนรู้ใหเ้ หมาะสมกับบริบทของแต่ละหอ้ งเรยี นได้ โดยคู่มือครูมีองค์ประกอบหลักดังตอ่ ไปนี้ ผลการเรียนรู้ ผลการเรียนรเู้ ปน็ ผลลัพธ์ท่คี วรเกดิ กบั นักเรยี นท้ังดา้ นความร้แู ละทกั ษะ ซง่ึ ช่วยให้ครไู ด้ทราบ เป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ในแต่ละเน้ือหาและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ให้สอดคล้องกับ 

ผลการเรยี นรไู้ ด้ ทง้ั นค้ี รอู าจเพม่ิ เตมิ เนอื้ หาหรอื ทกั ษะตามศกั ยภาพของนกั เรยี น รวมทง้ั อาจสอดแทรก เนอื้ หาทเี่ กยี่ วข้องกบั ทอ้ งถิน่ เพ่อื ให้นักเรียนมีความรู้ความเขา้ ใจมากขนึ้ ได้ การวเิ คราะหผ์ ลการเรยี นรู้ การวิเคราะห์ความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 และ  จิตวทิ ยาศาสตร์ ท่เี ก่ียวขอ้ งในแต่ละผลการเรยี นรู้ เพ่ือใชเ้ ป็นแนวทางในการจดั การเรียนรู้ ผังมโนทศั น์ แผนภาพที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความคิดหลัก ความคิดรอง และความคิดย่อย เพื่อช่วย ให้ครเู ห็นความเช่อื มโยงของเน้อื หาภายในบทเรียน สาระสำ�คญั การสรุปเน้ือหาสำ�คัญของบทเรียน เพ่ือช่วยให้ครูเห็นกรอบเน้ือหาท้ังหมด รวมท้ังลำ�ดับของ เนือ้ หาในบทเรียนนน้ั เวลาทใ่ี ช้ เวลาทีใ่ ชใ้ นการจัดการเรยี นรู้ ซ่งึ ครอู าจด�ำ เนนิ การตามขอ้ เสนอแนะที่กำ�หนดไว้ หรืออาจปรบั เวลาไดต้ ามความเหมาะสมกับบริบทของแต่ละหอ้ งเรียน ความรกู้ ่อนเรียน ค�ำ ส�ำ คญั หรอื ขอ้ ความทเ่ี ปน็ ความรพู้ น้ื ฐาน ซง่ึ นกั เรยี นควรมกี อ่ นทจ่ี ะเรยี นรเู้ นอ้ื หาในบทเรยี นนน้ั ตรวจสอบความรู้ก่อนเรียน ชดุ ค�ำ ถามและเฉลยท่ีใชใ้ นการตรวจสอบความรู้ก่อนเรียนตามท่ีระบไุ ว้ในหนังสือเรยี น เพอ่ื ให้ ครไู ดต้ รวจสอบและทบทวนความรใู้ ห้นักเรียนกอ่ นเร่มิ กจิ กรรมการจัดการเรยี นรู้ในแต่ละบทเรยี น การจัดการเรียนรู้ในแต่ละหัวข้ออาจมีองค์ประกอบแตกต่างกัน โดยรายละเอียดของแต่ละ  องคป์ ระกอบมดี ังน้ี - จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ เป้าหมายของการจัดการเรียนรู้ท่ีต้องการให้นักเรียนเกิดความรู้ หรือทักษะหลังจากผ่าน กิจกรรมการจัดการเรียนรู้ในแต่ละหัวข้อ ซ่ึงสามารถวัดและประเมินผลได้ ท้ังนี้ครูอาจต้ัง  จุดประสงคเ์ พ่มิ เตมิ จากทใ่ี หไ้ ว้ ตามความเหมาะสมกับบริบทของแตล่ ะหอ้ งเรียน

- ความเขา้ ใจคลาดเคลื่อนที่อาจเกดิ ขึ้น เนื้อหาท่ีนักเรียนอาจเกิดความเข้าใจคลาดเคลื่อนที่พบบ่อย ซึ่งเป็นข้อมูลให้ครูได้พึงระวังหรือ อาจเน้นยำ้�ในประเด็นดงั กล่าวเพอื่ ปอ้ งกนั การเกดิ ความเข้าใจที่คลาดเคลือ่ นได้ - แนวการจัดการเรียนรู้ แนวทางการจดั การเรยี นรทู้ สี่ อดคลอ้ งกบั จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ โดยมกี ารน�ำ เสนอทงั้ ในสว่ นของ เนอื้ หาและกจิ กรรมเปน็ ขน้ั ตอนอยา่ งละเอยี ด ทงั้ นค้ี รอู าจปรบั หรอื เพม่ิ เตมิ กจิ กรรมจากทใี่ หไ้ ว้ ตามความเหมาะสมกับบรบิ ทของแต่ละห้องเรียน กิจกรรม การปฏิบัติท่ีช่วยในการเรียนรู้เน้ือหาหรือฝึกฝนให้เกิดทักษะตามจุดประสงค์การเรียนรู้ของ  บทเรียน โดยอาจเปน็ การทดลอง การสาธิต การสบื คน้ ข้อมูล หรอื กิจกรรมอ่ืน ๆ ซง่ึ ควรให้นักเรยี นลงมอื ปฏบิ ัติกิจกรรมดว้ ยตนเอง โดยองค์ประกอบของกจิ กรรมมรี ายละเอียดดังนี้ - จดุ ประสงค์ เปา้ หมายท่ีตอ้ งการใหน้ ักเรียนเกดิ ความรหู้ รือทกั ษะหลงั จากผา่ นกิจกรรมนนั้ - วสั ดุและอปุ กรณ์ รายการวสั ดุ อปุ กรณ์ หรอื สารเคมี ทตี่ อ้ งใชใ้ นการท�ำ กจิ กรรม ซงึ่ ครคู วรเตรยี มใหเ้ พยี งพอส�ำ หรบั การจดั กิจกรรม - การเตรียมล่วงหนา้ ขอ้ มูลเกย่ี วกับส่งิ ทค่ี รูตอ้ งเตรียมล่วงหนา้ ส�ำ หรับการจดั กิจกรรม เชน่ การเตรียมสารละลายท่มี ี ความเขม้ ขน้ ต่าง ๆ การเตรียมตวั อย่างส่งิ มีชีวิต - ข้อเสนอแนะสำ�หรับครู ข้อมูลท่ีให้ครูแจ้งต่อนักเรียนให้ทราบถึงข้อควรระวัง ข้อควรปฏิบัติ หรือข้อมูลเพิ่มเติมใน  การท�ำ กิจกรรมนั้น ๆ - ตวั อย่างผลการทำ�กจิ กรรม ตัวอย่างผลการทดลอง การสาธิต การสืบค้นข้อมูล หรือกิจกรรมอื่น ๆ เพ่ือให้ครูใช้เป็นข้อมูล สำ�หรับตรวจสอบผลการท�ำ กิจกรรมของนักเรียน - อภปิ รายและสรปุ ผล ตัวอย่างข้อมูลท่ีควรได้จากการอภิปรายและสรุปผลการทำ�กิจกรรม ซ่ึงครูอาจใช้คำ�ถาม  ทา้ ยกจิ กรรมหรอื ค�ำ ถามเพม่ิ เตมิ เพอ่ื ชว่ ยใหน้ กั เรยี นอภปิ รายในประเดน็ ทต่ี อ้ งการ รวมทงั้ ชว่ ย กระตุ้นให้นักเรียนช่วยกันคิดและอภิปรายถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่ทำ�ให้ผลของกิจกรรมเป็นไปตามท่ี คาดหวงั หรืออาจไมเ่ ปน็ ไปตามท่ีคาดหวัง นอกจากน้ีอาจมีความรู้เพ่ิมเติมสำ�หรับครู เพ่ือให้ครูมีความรู้ความเข้าใจในเร่ืองน้ัน ๆ เพ่ิมขึ้น  ซ่ึงไมค่ วรน�ำ ไปเพม่ิ เตมิ ใหน้ กั เรียน เพราะเป็นส่วนทีเ่ สริมจากเนอ้ื หาทม่ี ีในหนังสือเรียน

แนวทางการวดั และประเมินผล แนวทางการวัดและประเมินผลท่ีสอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้ ซ่ึงประเมินทั้งด้านความรู้ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 และจติ วทิ ยาศาสตรข์ องนกั เรยี นทค่ี วรเกดิ ขึ้นหลังจากได้เรียนรู้ในแต่ละหัวข้อ ผลท่ีได้จากการประเมินจะช่วยให้ครูทราบถึงความสำ�เร็จของ  การจัดการเรียนรู้ รวมท้ังใช้เป็นแนวทางในการปรับปรุงและพัฒนาการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับ นกั เรียน เครอื่ งมอื วดั และประเมนิ ผลมอี ยหู่ ลายรปู แบบ เชน่ แบบทดสอบรปู แบบตา่ ง ๆ แบบประเมนิ ทกั ษะ แบบประเมินคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ ซ่ึงครูอาจเลือกใช้เครื่องมือสำ�หรับการวัดและประเมินผล จากเครอ่ื งมอื มาตรฐานทม่ี ผี พู้ ฒั นาไวแ้ ลว้ ดดั แปลงจากเครอ่ื งมอื ทผ่ี อู้ นื่ ท�ำ ไวแ้ ลว้ หรอื สรา้ งเครอ่ื งมอื ใหม่ ข้นึ เอง ตัวอย่างของเครอ่ื งมือวัดและประเมนิ ผล ดงั ภาคผนวก เฉลยคำ�ถาม แนวค�ำ ตอบของค�ำ ถามระหวา่ งเรยี นและค�ำ ถามทา้ ยบทเรยี นในหนงั สอื เรยี น เพอ่ื ใหค้ รใู ชเ้ ปน็ ขอ้ มลู ในการตรวจสอบการตอบค�ำ ถามของนกั เรยี น - เฉลยคำ�ถามระหวา่ งเรยี น แนวคำ�ตอบของคำ�ถามระหว่างเรียนซ่ึงมีทั้งคำ�ถามชวนคิด ตรวจสอบความเข้าใจ และ  แบบฝึกหัด ทั้งนี้ครูควรใช้คำ�ถามระหว่างเรียนเพื่อตรวจสอบความรู้ความเข้าใจของนักเรียน ก่อนเริม่ เน้ือหาใหม่ เพ่อื ให้สามารถปรับการจัดการเรียนรใู้ ห้เหมาะสมต่อไป - เฉลยค�ำ ถามท้ายบทเรยี น แนวค�ำ ตอบของแบบฝึกหัดทา้ ยบท ซึง่ ครูควรใช้ค�ำ ถามทา้ ยบทเรียนเพอื่ ตรวจสอบว่า หลงั จาก เรียนจบบทเรียนแล้ว นักเรียนยังขาดความรู้ความเข้าใจในเรื่องใด เพื่อให้สามารถวางแผน  การทบทวนหรือเน้นย้ำ�เน้อื หาให้กับนักเรียนกอ่ นการทดสอบได้

สารบญั บทที่ 1 - 3 บทที่ เน้ือหา หนา้ 1 1 การศกึ ษาชีววิทยา 1 ผลการเรยี นรู้ 1 การศึกษาชีววทิ ยา การวเิ คราะหผ์ ลการเรยี นร ู้ 2 ผงั มโนทัศน์ 4 สาระสำ�คัญ 6 เวลาทใ่ี ช ้ 7 เฉลยตรวจสอบความรู้กอ่ นเรียน 8 1.1 ธรรมชาตขิ องส่ิงมีชวี ิต 9 1.2 การศึกษาชีววิทยาและวิธกี ารทางวิทยาศาสตร ์ 40 1.3 กิจกรรมสะเตม็ ศึกษาและกระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม 58 เฉลยแบบฝึกหดั ทา้ ยบทที่ 1 73 2 2 เคมที ีเ่ ป็นพนื้ ฐานของส่งิ มชี วี ติ 81 ผลการเรยี นรู้ 81 เคมีท่ีเป็นพ้นื ฐาน การวิเคราะห์ผลการเรียนรู้ 82 ของสิง่ มชี ีวติ ผังมโนทัศน์ 86 สาระส�ำ คัญ 88 เวลาทใ่ี ช้ 89 เฉลยตรวจสอบความรู้ก่อนเรยี น 90 2.1 อะตอม ธาตุและสารประกอบ 91 2.2 นำ้� 95 2.3 สารประกอบคารบ์ อนในสิ่งมชี ีวติ 98 2.4 ปฏกิ ริ ิยาเคมใี นเซลล์ของสงิ่ มชี วี ิต 112 เฉลยแบบฝกึ หัดทา้ ยบทท่ี 2 136

สารบัญ บทท่ี 1 - 3 บทที่ เน้ือหา หน้า 147 3 3 เซลลแ์ ละการท�ำ งานของเซลล ์ 147 ผลการเรยี นรู้ 148 เซลล์และการทำ�งาน การวิเคราะหผ์ ลการเรยี นรู้ 154 ของเซลล์ ผังมโนทัศน์ 156 สาระส�ำ คัญ 156 เวลาทีใ่ ช้ 157 เฉลยตรวจสอบความรู้ก่อนเรียน 158 3.1 กล้องจลุ ทรรศน ์ 176 3.2 โครงสร้างเซลล์และหนา้ ทขี่ องเซลล ์ 198 3.3 การล�ำ เลียงสารเข้าและออกจากเซลล ์ 208 3.4 การหายใจระดบั เซลล์ 219 3.5 การแบ่งเซลล์ 239 เฉลยแบบฝึกหดั ท้ายบทท่ี 3 254 ตัวอย่างเคร่ืองมือวัดและประเมินผล 266 ภาคผนวก 268 269 บรรณานกุ รม ทีม่ าของรูป คณะกรรมการจดั ท�ำ คมู่ ือคร ู



ชีววทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา 1 1บทท่ี | การศึกษาชีววทิ ยา ipst.me/7691 ผลการเรียนรู้ 1. อธบิ ายและสรปุ สมบตั ทิ สี่ �ำ คญั ของสงิ่ มชี วี ติ และความสมั พนั ธข์ องการจดั ระบบในสง่ิ มชี วี ติ ทท่ี ำ�ให้ส่งิ มีชวี ติ ดำ�รงชวี ติ อยู่ได้ 2. อภิปรายและบอกความสำ�คญั ของการระบุปัญหา ความสัมพันธ์ระหวา่ งปญั หา สมมตฐิ าน และวิธกี ารตรวจสอบสมมติฐาน รวมท้ังออกแบบการทดลองเพือ่ ตรวจสอบสมมติฐาน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

2 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 การวิเคราะหผ์ ลการเรยี นรู้ ผลการเรียนรู้ 1. อธบิ ายและสรปุ สมบตั ทิ สี่ �ำ คญั ของสงิ่ มชี วี ติ และความสมั พนั ธข์ องการจดั ระบบในสงิ่ มชี วี ติ ที่ท�ำ ใหส้ ิง่ มชี วี ติ ด�ำ รงชวี ติ อยไู่ ด้ จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. สืบค้นขอ้ มูล วเิ คราะห์ และอธิบายลกั ษณะเฉพาะทส่ี ำ�คัญของสิ่งมีชีวติ 2. ออกแบบ ทดลอง และอธิบายเก่ียวกับการตอบสนองต่อส่งิ เรา้ ของสิ่งมีชีวิต 3. สบื คน้ ขอ้ มลู ออกแบบ และทดลองเกยี่ วกบั อณุ หภมู ขิ องสภาพแวดลอ้ มทม่ี ผี ลตอ่ การรกั ษา ดุลยภาพของสิ่งมชี วี ติ 4. อธิบายความสัมพนั ธ์ของการจัดระบบในส่ิงมชี ีวิตที่ท�ำ ให้สงิ่ มชี ีวติ ดำ�รงชีวิตอยไู่ ด้ 5. สบื คน้ ข้อมลู อภิปราย และสรปุ ขอบขา่ ยของศาสตร์ต่าง ๆ ทางดา้ นชีววทิ ยา 6. สืบค้นข้อมูล อภิปราย และยกตัวอย่างประโยชน์ของการศึกษาชีววิทยาต่อคุณภาพชีวิต ของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม 7. สบื คน้ ขอ้ มลู อภิปราย และยกตัวอยา่ งเกี่ยวกบั ชวี จริยธรรม ทักษะกระบวนการ ทกั ษะแห่งศตวรรษที่ 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. ความใจกวา้ ง 1. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 1. การส่อื สารสารสนเทศและ การร้เู ทา่ ทันสื่อ ผลการเรียนรู้ 2. อภปิ รายและบอกความส�ำ คญั ของการระบปุ ญั หา ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปญั หา สมมตฐิ าน และวธิ ีการตรวจสอบสมมตฐิ าน รวมทัง้ ออกแบบการทดลองเพ่ือตรวจสอบสมมตฐิ าน จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธิบายวธิ ีทางวทิ ยาศาสตร์ และยกตวั อยา่ งนกั วิทยาศาสตร์ของไทยและผลงานท่ศี กึ ษา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศึกษาชวี วิทยา 3 2. อภปิ ราย และระบุความส�ำ คญั ของการตัง้ ปญั หา ความสมั พันธ์ระหวา่ งปัญหา สมมติฐาน และวธิ ีการตรวจสอบสมมติฐาน 3. ออกแบบการทดลอง และทดลองเพอื่ ตรวจสอบสมมตฐิ านตามวธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตรจ์ าก ตัวอย่างการศกึ ษา 4. อธบิ าย และบอกความส�ำ คญั ของสะเตม็ ศกึ ษาทใี่ ชก้ ระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรมเพอื่ ใชใ้ นการแกป้ ญั หาในชวี ติ จริง 5. เปรยี บเทยี บความเหมอื นหรอื ความแตกตา่ งระหวา่ งวธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละกระบวนการ ออกแบบเชงิ วศิ วกรรม 6. ออกแบบกิจกรรมตามแนวทางสะเต็มศึกษาโดยใช้กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม ทักษะกระบวนการ ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 จติ วิทยาศาสตร์ ทางวทิ ยาศาสตร์ 1. การสังเกต 1. การคิดอยา่ งมวี จิ ารณญาณและ 1. ความอยากรู้อยากเห็น 2. ความมุ่งม่ันอดทน 2. การวดั การแกป้ ญั หา 3. การจ�ำ แนกประเภท 2. การสอ่ื สารสารสนเทศและการรู้ 4. การจัดกระท�ำ และ เทา่ ทนั ส่อื ส่อื ความหมายข้อมูล 5. การลงความเห็นจากข้อมลู 6. การต้งั สมมตฐิ าน 7. การก�ำ หนดนิยามเชิงปฏบิ ตั ิ การ 8. การกำ�หนดและควบคมุ ตัวแปร 9. การทดลอง (ขัน้ ออกแบบ การทดลอง) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

4 บทท่ี 1 | การศึกษาชีววิทยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 ผงั มโนทัศนบ์ ทที่ 1 เก่ยี วข้องกับ ประกอบด้วย ก่อให้เกิด ธรรมชาติของส่ิงมชี ีวติ สาขาวิชาทางชีววทิ ยา การศกึ ษาชวี วทิ ยาและ วิธีการทางวทิ ยาศาสตร์ ศกึ ษาเกีย่ วกบั เชน่ เปน็ ประโยชนต์ ่อ สิง่ มีชีวติ สัตววิทยา พฤกษศาสตร์ การดำ�รงชีวิต มี จลุ ชวี วทิ ยา เซลล์วิทยา ในดา้ น ลักษณะเฉพาะของสิง่ มีชวี ิต ปรสติ วิทยา กายวภิ าคศาสตร์ การเกษตร ไดแ้ ก่ พันธุศาสตร์ การแพทย์ วิวัฒนาการ สง่ิ แวดลอ้ ม มกี ระบวนการ เมแทบอลซิ มึ กีฏวิทยา กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ สรีรวทิ ยา มกี ระบวนการ นิเวศวิทยา ประกอบดว้ ย สืบพนั ธุ์และ การเจรญิ เติบโต ฯลฯ การสงั เกต การตั้งสมมติฐาน มีกระบวนการ การตรวจสอบสมมตฐิ าน ตอบสนอง การเก็บรวบรวมข้อมลู และการวิเคราะหข์ อ้ มูล มกี ระบวนการ การสรปุ ผลการทดลอง ควบคุมสมดุล ของร่างกาย มกี ารจัดระบบ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 1 | การศึกษาชีววิทยา 5 การศกึ ษาชีววทิ ยา ตามแนวทาง สะเตม็ ศึกษาและ กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม เก่ยี วขอ้ งกับ ต้องค�ำ นงึ ถึง การบรู ณาการความรู้ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ชวี จริยธรรม เช่น ประกอบด้วย เชน่ วิทยาศาสตร์ ระบุปญั หา เทคโนโลยี ความปลอดภยั วศิ วกรรมศาสตร์ รวบรวมข้อมลู และแนวคดิ ทางด้านอาหาร ทีเ่ ก่ียวข้องกบั ปัญหา คณติ ศาสตร์ ทางการแพทย์ ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา อาศัย การใช้สารเคมี วางแผนและ พวกทเี่ ปน็ ดำ�เนนิ การแกป้ ญั หา สารพิษ ความรู้ และ ทดสอบ ประเมินผล และ ปรบั ปรุงแกไ้ ขวธิ ีการ นำ�ไปสู่ แก้ปญั หาหรอื ชน้ิ งาน การคน้ พบ น�ำ เสนอวิธีการ แกป้ ัญหา ผลการแก้ปญั หา ก่อใหเ้ กดิ หรือชนิ้ งาน ความรู้ใหม่ อาจต้ังเป็น กฎ ทฤษฎี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

6 บทที่ 1 | การศกึ ษาชีววทิ ยา ชวี วทิ ยา เล่ม 1 สาระส�ำ คัญ สิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์เพื่อเพ่ิมจำ�นวนและดำ�รงเผ่าพันธ์ุ ต้องการสารอาหารและพลังงานเพ่ือ การด�ำ รงชวี ิตและการเจรญิ เติบโต สงิ่ มชี วี ติ แต่ละชนิดมอี ายขุ ยั และขนาดแตกต่างกัน และมีลักษณะ จำ�เพาะ สามารถตอบสนองต่อส่ิงเร้าได้ มีกลไกในการรักษาดุลยภาพภายในของร่างกายให้เหมาะสม ตอ่ การดำ�รงชวี ิต และมกี ารจดั ระบบต้ังแตร่ ะดบั เซลลไ์ ปจนถงึ ระดบั กลมุ่ ส่ิงมชี วี ิต การศกึ ษาเกย่ี วกบั สงิ่ มชี วี ติ กอ่ ใหเ้ กดิ วชิ าเฉพาะดา้ นของสาขาชวี วทิ ยา ซง่ึ เปน็ ประโยชนต์ อ่ การ พัฒนาคุณภาพชีวิตมนษุ ยแ์ ละสงิ่ แวดลอ้ ม การศึกษาและการใช้ประโยชนเ์ กีย่ วกบั สิง่ มชี ีวติ ตอ้ งคำ�นงึ ถงึ ชีวจรยิ ธรรม การสังเกตเป็นทักษะสำ�คัญที่นำ�ไปสู่การตั้งปัญหาและรวบรวมข้อมูล ความเป็นคนช่างสังเกต ของนักวิทยาศาสตร์ท�ำ ใหเ้ กิดการคน้ พบความรตู้ ่าง ๆ มากมาย รวมท้งั การคิดค้นสงิ่ ประดษิ ฐต์ ่าง ๆ ที่ อ�ำ นวยความสะดวกให้แกม่ นุษย์ นกั ชวี วทิ ยาใชว้ ธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตรใ์ นการศกึ ษาชวี วทิ ยา ซงึ่ ประกอบดว้ ยการตง้ั ปญั หา การ ต้ังสมมติฐาน การตรวจสอบสมมติฐาน การเก็บรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล และการสรุปผล การทดลอง ความรู้ทางชีววิทยาอาจได้จากการสำ�รวจและการศึกษาภายในและภายนอกห้องปฏิบัติ การ ความรู้ท่ีได้จากการศึกษาบางเรื่องสามารถนำ�ไปต้ังเป็นกฎและทฤษฎีสำ�หรับใช้อ้างอิงได้ ดังน้ัน ชวี วทิ ยาจงึ ประกอบด้วยสว่ นที่ส�ำ คญั 2 สว่ น คอื ส่วนทีเ่ ปน็ ความรูแ้ ละสว่ นท่เี ปน็ กระบวนการ ความ รู้ทางวิทยาศาสตร์อาจมีการเปล่ียนแปลงได้ เม่ือมีข้อมูลหรือประจักษ์พยานใหม่เพ่ิมเติม หรือโต้แย้ง จากเดมิ ซงึ่ ท้าทายใหม้ กี ารตรวจสอบอย่างระมดั ระวังอนั จะนำ�มาสกู่ ารยอมรบั เป็นความรูใ้ หม่ สะเตม็ ศกึ ษา คอื การศกึ ษาทบี่ รู ณาการความรทู้ างดา้ นวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี วศิ วกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ในการแก้ปัญหาที่เกิดข้ึนในชีวิตประจำ�วันในรูปแบบการทำ�กิจกรรมท่ีนักเรียนเป็น ผูศ้ ึกษาค้นควา้ ดว้ ยตนเองโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ซง่ึ ประกอบด้วย การระบุปญั หา (problem identification) การรวบรวมขอ้ มลู และแนวคดิ ทเ่ี กยี่ วขอ้ งกบั ปญั หา (related information search) ออกแบบวธิ กี ารแกป้ ญั หา (solution design) การวางแผนและด�ำ เนนิ การแกป้ ญั หา (planning and development) การทดสอบ ประเมนิ ผล และปรบั ปรงุ แกไ้ ขวธิ กี ารแกป้ ญั หาหรอื ชน้ิ งาน (testing, evaluation and design improvement) และการนำ�เสนอวธิ ีการแกป้ ัญหา ผลการแก้ปญั หาหรอื ชน้ิ งาน (presentation) จุดประสงค์ของสะเต็มศึกษาเพื่อให้นักเรียนฝึกทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ และทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 เพือ่ การวางแผนในการทำ�งานและการแกป้ ัญหา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชีววทิ ยา 7 เวลาที่ใช้ 5.0 ช่ัวโมง บทน้ีควรใช้เวลาสอนประมาณ 15 ชั่วโมง 6.0 ชั่วโมง 1.1 ธรรมชาติของสง่ิ มีชวี ติ 4.0 ชัว่ โมง 1.2 การศึกษาชวี วิทยาและวิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์ 15.0 ช่ัวโมง 1.3 กิจกรรมสะเต็มศึกษาและกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม รวม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

8 บทที่ 1 | การศกึ ษาชีววิทยา ชวี วทิ ยา เล่ม 1 เฉลยตรวจสอบความรู้กอ่ นเรยี น 1. การสืบพันธุ์เป็นลักษณะที่สำ�คัญของสิ่งมีชีวิตทำ�ให้มีการเพ่ิมจำ�นวนสิ่งมีชีวิตที่เป็น สปีชสี เ์ ดยี วกันและตา่ งสปีชสี ์ได้ 2. พชื จะมีความแตกต่างจากสตั ว์ตรงที่มีอายุขัยและขนาดทไ่ี มจ่ ำ�กัด 3. จรรยาบรรณในการใช้สัตว์เพ่ือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ควรใช้สัตว์ที่มีโครงสร้าง ร่างกายทไี่ มซ่ บั ซอ้ นแทนสัตวท์ ่มี ีโครงสรา้ งรา่ งกายซับซ้อน 4. นักชีววิทยาโมเลกุลสนใจศึกษาเก่ียวกับโครงสร้างของสารชีวโมเลกุลและ การเปลี่ยนแปลงของสารทเ่ี กิดขึน้ ภายในร่างกายสง่ิ มีชวี ิต 5. การสังเกตเป็นจุดเร่ิมต้นของการค้นพบปัญหา ผู้ที่มีความละเอียดรอบคอบใน การสงั เกตจะชว่ ยใหส้ ามารถแกป้ ัญหาไดอ้ ย่างรวดเร็ว 6. ทฤษฎีคือสมมติฐานท่ีได้ผ่านการตรวจสอบแล้วหลายคร้ังว่าเป็นจริงและสามารถ นำ�ไปประยกุ ตใ์ ชไ้ ดอ้ ย่างกว้างขวาง 7. การทดลองทางวิทยาศาสตร์ท่ีมีการออกแบบและทำ�การทดลองที่ดี จะได้ผล การทดลองท่อี าจจะสอดคล้องหรอื ไมส่ อดคลอ้ งกบั สมมตฐิ านทีต่ ้งั ไวไ้ ด้ 8. ชีววทิ ยาประกอบดว้ ยส่วนท่เี ป็นความรู้ (knowledge) และทกั ษะ (skills) 9. การตงั้ ปญั หาหรอื การระบปุ ญั หาเปน็ ขน้ั ตอนทสี่ �ำ คญั ของวธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละ กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม 10. วิธีการทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมีข้ันตอนท่ีสำ�คัญ เหมอื นกนั แตต่ า่ งกันตรงการนำ�ไปใช้ในการศึกษา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา 9 1.1 ธรรมชาติของสง่ิ มชี วี ติ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สืบคน้ ขอ้ มูล วเิ คราะห์ และอธบิ ายลักษณะเฉพาะที่ส�ำ คัญของสง่ิ มชี วี ิต 2. ออกแบบ ทดลอง และอธิบายเกย่ี วกับการตอบสนองตอ่ สิง่ เรา้ ของส่งิ มชี วี ิต 3. สบื คน้ ขอ้ มลู ออกแบบ และทดลองเกย่ี วกบั อณุ หภมู ขิ องสภาพแวดลอ้ มทม่ี ผี ลตอ่ การรกั ษา ดลุ ยภาพของสง่ิ มชี วี ติ 4. อธิบายความสัมพนั ธ์ของการจดั ระบบในส่งิ มชี วี ติ ท่ที ำ�ใหส้ ่งิ มีชวี ิตดำ�รงชวี ิตอยู่ได้ 5. สบื คน้ ขอ้ มูล อภปิ ราย และสรุปขอบข่ายของศาสตร์ตา่ ง ๆ ทางด้านชวี วิทยา 6. สบื คน้ ขอ้ มลู อภปิ ราย และยกตวั อยา่ งประโยชนข์ องการศกึ ษาชวี วทิ ยาตอ่ คณุ ภาพชวี ติ ของ มนุษย์และส่ิงแวดล้อม 7. สบื ค้นข้อมูล อภิปราย และยกตัวอยา่ งเกี่ยวกับชีวจริยธรรม แนวการจัดการเรยี นรู้ การน�ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นในหวั ขอ้ นี้ ครอู าจใชร้ ปู น�ำ บทในหนงั สอื เรยี นเพอื่ กระตนุ้ ใหน้ กั เรยี น สงสยั ใครร่ ู้ หรอื รูปอืน่  ๆ หรือของจริงประกอบการต้งั คำ�ถาม เชน่ ถามว่า รูปที่เห็นน้ีเปน็ สิ่งมีชวี ิตหรือสง่ิ ไม่มี ชวี ติ ถา้ เปน็ สง่ิ มชี วี ติ สงิ่ มชี วี ติ นน้ั คอื อะไร และมหี ลกั ในการจ�ำ แนกสงิ่ มชี วี ติ ออกจากสงิ่ ไมม่ ชี วี ติ อยา่ งไร ให้นักเรียนตอบพร้อมท้ังใหเ้ หตุผลประกอบ ส�ำ หรบั รปู น�ำ บทที่ 1 ครเู ฉลยค�ำ ตอบวา่ รปู ทเ่ี หน็ นเี้ ปน็ สง่ิ มชี วี ติ สงิ่ มชี วี ติ นนั้ คอื หนอนบงุ้ เกาะ อย่ตู รงกลางล�ำ ต้นของต้นไม้ บริเวณรอบ ๆ หนอนบ้งุ จะมีไลเคนอยูก่ ระจาย ซ่ึงโดยสรปุ จะมสี ง่ิ มีชีวิต อยู่ 3 ชนิดได้แก่ หนอนบุ้ง ต้นไม้ และไลเคน และมีหลักในการจำ�แนกส่ิงมีชีวิตออกจากสิ่งไม่มีชีวิต เชน่ ส่งิ มชี ีวิตเคลอ่ื นไหวได้ กนิ อาหารได้ เจริญเตบิ โตได้ เปน็ ตน้ จากน้ันนำ�เข้าส่หู ัวขอ้ 1.1.1 สงิ่ มีชีวติ คืออะไร 1.1.1 สง่ิ มีชีวิตคอื อะไร ครูให้นักเรียนศึกษารูป 1.1 จากหนังสือเรียน ก. ไลเคน และ ข. ปะการัง ซึ่งท้ัง 2 รูปนี้หาก นกั เรยี นไมเ่ คยรจู้ กั มากอ่ นอาจจะคดิ วา่ เปน็ สง่ิ ไมม่ ชี วี ติ ครจู งึ ใชค้ �ำ ถามน�ำ ในหนงั สอื เรยี นถามนกั เรยี น ว่า เราจะทราบได้อย่างไรว่าสิ่งใดเป็นสิ่งมีชีวิต และสิ่งมีชีวิตควรมีลักษณะอย่างไรบ้าง ครูให้ นักเรียนร่วมกันตอบคำ�ถามซ่ึงคำ�ตอบอาจมีหลากหลาย แต่ครูยังไม่สรุปและนำ�เข้าสู่รายละเอียด เกยี่ วกับลกั ษณะเฉพาะ (characteristic) ของสง่ิ มีชีวิต ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

10 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วิทยา ชวี วิทยา เลม่ 1   มีกระบวนการเมแทบอลิซึม (metabolic process) ครูนำ�เข้าสู่บทเรียน โดยอาจใช้ข้อมูลจากการทดลอง เช่น รูปแสดงการเจริญเติบโตของพืชใน ที่ที่มีแสงสว่างเปรียบเทียบกับบริเวณท่ีไม่มีแสง ข่าวเกี่ยวกับภาวะทุพโภชนาการ เช่น รูปเด็กขาด สารอาหารโปรตนี จนผอมโซ รปู คนเปน็ โรคคอพอกเนอ่ื งจากขาดธาตไุ อโอดนี เปน็ ตน้ เพอ่ื จงู ใจใหน้ กั เรยี น ทราบว่า สิ่งมีชีวิตจะดำ�รงชีวิตอยู่ได้ต้องอาศัยสารอาหารและพลังงาน จากนั้นให้นักเรียนร่วมกัน อภปิ รายเกยี่ วกบั ความส�ำ คญั ของพลงั งานตอ่ สง่ิ มชี วี ติ แหลง่ ก�ำ เนดิ ของพลงั งาน การถา่ ยทอดพลงั งาน ในส่ิงมีชีวิต ความสัมพันธ์ระหว่างสารอาหารกับพลังงาน ประโยชน์ของอาหาร และความหมายของ เมแทบอลซิ มึ ซง่ึ จากการอภปิ รายควรจะสรปุ ไดว้ า่ พลงั งานมคี วามส�ำ คญั ตอ่ สง่ิ มชี วี ติ โดยพชื ไดพ้ ลงั งาน จากการเปล่ียนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมีในรูปของสารอาหาร คือ คาร์โบไฮเดรต ซ่ึงพืชสามารถ น�ำ ไปใชใ้ นการสงั เคราะหส์ ารอาหารอน่ื  ๆ ได้ เชน่ โปรตนี ลพิ ดิ ทง้ั นสี้ ตั วแ์ ละมนษุ ยจ์ ะไมส่ ามารถสรา้ ง อาหารได้เองแต่จะได้พลังงานจากการกินพืชหรือกินสัตว์อีกต่อหนึ่ง ในร่างกายส่ิงมีชีวิตจะมี กระบวนการเปล่ียนสารอาหารเพื่อให้ได้พลังงาน ซึ่งพลังงานน้ีจะนำ�ไปใช้ในกิจกรรมต่าง ๆ เพ่ือการ ด�ำ รงชวี ติ ภายในเซลลม์ ปี ฏกิ ริ ยิ ามากมายเพอ่ื สลายสารและสงั เคราะหส์ าร ปฏกิ ริ ยิ าเคมเี หลา่ นต้ี อ้ งใช้ พลังงานทั้งสิน้ ปฏิกิริยาเคมีตา่ ง ๆ ทเ่ี กิดขน้ึ ในเซลลน์ ี้ เรียกวา่ เมแทบอลซิ มึ ในขณะเดยี วกันสงิ่ มชี วี ิต ต้องมกี ารก�ำ จัดของเสยี ออกจากรา่ งกายดว้ ย นอกจากนคี้ รเู ชอ่ื มโยงหวั ขอ้ นกี้ บั วชิ าฟสิ กิ ส์ โดยใหน้ กั เรยี นทบทวนกฎการอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน ซงึ่ กลา่ วไว้ว่าพลังงานไมส่ ญู หายไปไหนแตส่ ามารถเปลี่ยนรูปพลงั งานได้ และสามารถสรุปได้วา่ พลงั งาน แสงถูกพืชสีเขียวเปล่ียนรูปให้เป็นพลังงานเคมี พลังงานเคมีเปล่ียนรูปเป็นพลังงานต่าง ๆ เช่น พลงั งานกลทำ�ให้เกิดการเคล่อื นไหวต่าง ๆ   มกี ระบวนการสบื พันธุแ์ ละเจริญเตบิ โต (generative process) ครูอาจหารูปของสัตว์ที่มีท้ังพ่อ แม่ และลูก หรือรูปอื่น ๆ เช่น รูปการแตกหน่อของต้นกล้วย รปู การแตกหน่อของแหน หรอื รปู ของแมงดาทะเลทมี่ ารวมตวั กันในฤดูสบื พันธุเ์ พ่อื น�ำ เขา้ สูห่ วั ขอ้ นี้ ครูให้นักเรียนที่เคยเล้ียงปลาหางนกยูง มาเล่าถึงวิธีการเลี้ยงและการเพ่ิมจำ�นวนของลูกปลา เพ่ือเพิ่มบรรยากาศให้น่าเรียนและปลูกฝังกระบวนการเรียนรู้และความเมตตาต่อสัตว์ทำ�ให้นักเรียน มีจิตใจอ่อนโยน จากนั้นจึงให้นักเรียนสรุปเก่ียวกับความหมายของการสืบพันธุ์และอภิปรายเกี่ยวกับ ประเภทของการสืบพันธุ์ท่ีพบในปลาหางนกยูงและแหน อภิปรายความสำ�คัญของการสืบพันธุ์ และ การทสี่ ง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ มรี ปู รา่ งลกั ษณะคลา้ ยคลงึ กนั จากนนั้ จงึ ใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 1.1 เรอื่ งการ งอกใหม่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศึกษาชีววทิ ยา 11 กจิ กรรม 1.1 การงอกใหม่ จุดประสงค์ สรปุ ไดว้ า่ การงอกใหม่เป็นการสบื พนั ธุข์ องส่งิ มชี วี ติ วสั ดแุ ละอุปกรณ์ แผนภาพดาวทะเล และจ้ิงจก วิธีการทำ�กิจกรรม ในกิจกรรมน้ีครูใหน้ กั เรียนสังเกตการเปลี่ยนแปลงของส่ิงมีชวี ติ ในแผนภาพ ก. - ค. ดังนี้ แล้วอภิปรายว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดมีการสืบพันธ์ุแบบการงอกใหม่ และตอบคำ�ถามท้าย กิจกรรม ซ่ึงมแี นวค�ำ ตอบดงั นี้ เฉลยค�ำ ถามทา้ ยกจิ กรรม การเปลยี่ นแปลงของสง่ิ มชี วี ติ ในภาพก.  ข.และค.มลี กั ษณะทเี่ หมอื นหรอื แตกตา่ งกนั อยา่ งไร ลกั ษณะทีเ่ หมือนกนั คือ ดาวทะเล (ภาพ ก. และ ข.) และจ้งิ จก (ภาพ ค.) สามารถงอกสว่ น ของรา่ งกายทข่ี าดไปใหค้ รบสมบรู ณไ์ ด้ สง่ิ ทแ่ี ตกตา่ งกนั คอื ดาวทะเล ภาพ ก. ทต่ี ดั ครง่ึ ล�ำ ตวั สามารถงอกเป็นตัวใหม่ได้ 2 ตัว เน่ืองจากมีการตัดผ่านระบบประสาทท่ีควบคุมการ เจรญิ เติบโต ซง่ึ พบไดใ้ นดาวทะเลบางชนดิ เช่น สกุล Linckia สว่ นดาวทะเล ภาพ ข. ที่ตัด เฉพาะส่วนแฉก (arm) จะงอกเฉพาะส่วนแฉกน้นั ขนึ้ มาใหม่ และจ้งิ จกที่ถูกตัดหางจะงอก เฉพาะสว่ นหางทข่ี าดหายไป ทงั้ ภาพ ข. และ ค. ไมม่ ีการเพ่มิ จ�ำ นวนของสิ่งมชี วี ติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

12 บทที่ 1 | การศึกษาชีววิทยา ชวี วทิ ยา เล่ม 1 การงอกใหม่ของสัตวภ์ าพใดถอื วา่ เป็นการสืบพนั ธ์ุ เพราะเหตุใด การงอกใหม่ของดาวทะเล ภาพ ก. เปน็ การสบื พันธ์ุ เพราะมีจำ�นวนเพม่ิ ขน้ึ และมลี กั ษณะ เหมอื นตวั เดมิ ลองทำ�ดู ใหน้ กั เรยี นศกึ ษาเกยี่ วกบั การงอกใหมข่ องสงิ่ มชี วี ติ ชนดิ อนื่  ๆ อกี อยา่ งนอ้ ย 2 ตวั อยา่ ง แลว้ นำ�ขอ้ มลู ทไ่ี ด้มาเปรยี บเทยี บกัน สงิ่ มชี วี ติ อนื่  ๆ ทม่ี กี ารงอกใหมอ่ าจพบไดท้ ง้ั ในพชื เชน่ ตน้ วาสนาทสี่ บั ล�ำ ตน้ ออกเปน็ ทอ่ น ๆ แลว้ น�ำ ไปปลกู กจ็ ะไดต้ น้ ใหมง่ อกออกมา ในสตั ว์ เชน่ พลานาเรยี ทต่ี ดั ล�ำ ตวั ออกเปน็ สว่ น ๆ แต่ละสว่ นกส็ ามารถเจรญิ เป็นตัวใหมไ่ ด้ ดังรูป ตน้ วาสนา พลานาเรยี การสอนหวั ขอ้ การเจรญิ เตบิ โต (growth and development) ครคู วรใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ ราย เกยี่ วกบั ก�ำ เนดิ ของเซลลแ์ รก คอื ไซโกต กอ่ ใหเ้ กดิ ชวี ติ และกระบวนการทท่ี �ำ ใหม้ รี า่ งกายเตบิ โตสงู ใหญ่ เชน่ ในปจั จบุ นั เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสรปุ ไดว้ า่ สง่ิ มชี วี ติ มกี ารเจรญิ เตบิ โต จากนน้ั รว่ มกนั วเิ คราะหว์ า่ ในขณะ เจริญเตบิ โตจากไซโกตจนเป็นตวั เตม็ วัยนัน้ เซลล์มีการเปลยี่ นแปลงดังน้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วิทยา 13 1. มกี ารเพิ่มจ�ำ นวน (cell division) 2. มีการเจริญเตบิ โต เชน่ มีการเพมิ่ ขนาดของเซลล์ และขนาดของร่างกาย 3. มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อทำ�หน้าที่เฉพาะอย่าง (differentiation) ทำ�ให้มีรูปร่างของอวัยวะ และรปู รา่ งของร่างกายเปน็ ลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชวี ิตแตล่ ะชนดิ ครูอาจให้นักเรียนศึกษาวัฏจักรชีวิตของผีเส้ือไหม และสืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมจากหนังสือเรียน และแหลง่ เรยี นรอู้ นื่  ๆ เกยี่ วกบั สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ตา่ ง ๆ ทมี่ กี ารเปลยี่ นแปลงรปู รา่ ง (metamorphosis) หลงั จากฟักจากไข่ การสอนหัวข้ออายุขัย ครูควรให้นักเรียนอภิปรายเก่ียวกับความหมายของอายุขัย และศึกษา ขอ้ มลู อายขุ ยั ของสงิ่ มชี วี ติ ชนดิ ตา่ ง ๆ จากตาราง 1.1 แลว้ ตอบค�ำ ถาม ซงึ่ มแี นวในการตอบค�ำ ถามดงั นี้ จากตาราง 1.1 นักเรียนสรุปไดว้ า่ อย่างไร สงิ่ มชี ีวิตแต่ละชนิดมีอายขุ ยั ต่างกัน สัตวช์ นิดใดมีอายขุ ยั สน้ั และสัตว์ชนดิ ใดมอี ายุขัยยาวกวา่ สตั ว์อนื่  ๆ สัตว์ที่มีอายุขัยสั้น ได้แก่ หนูมีอายุ 3 ปี และสัตว์ที่มีอายุขัยยาวนาน ได้แก่ เต่ากาลาปากอส ซึ่งมอี ายุตง้ั แต่ 152 ปีขึ้นไป และคนบางคนมอี ายุไดถ้ ึง 120 ปี จากนนั้ ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายเกยี่ วกบั อายขุ ยั ของพชื และการจ�ำ แนกพชื ตามชว่ งอายตุ า่ ง ๆ พรอ้ ม ทง้ั ยกตัวอย่างพชื ในทอ้ งถ่ินจากประสบการณแ์ ละการสบื คน้ ขอ้ มลู ของนกั เรยี น การสอนหัวข้อขนาดของส่ิงมีชีวิต ครูควรให้นักเรียนเปรียบเทียบขนาดร่างกายของสัตว์ท่ีโต เต็มทจี่ ากรปู 1.2 และจากตัวอยา่ งของจริงท่นี ักเรียนคุน้ เคย เชน่ หนู กระตา่ ย มา้ ซง่ึ เมอ่ื โตเต็มท่ีแล้ว หนจู ะมขี นาดเลก็ กว่ากระต่าย และกระต่ายจะขนาดเล็กกวา่ มา้ ถงึ แมส้ ตั ว์ทม่ี ีลกั ษณะเหมือนกนั มาก เชน่ แมวกับเสือ แมวจะมขี นาดเลก็ กวา่ เสอื ในพชื เช่น ต้นข้าวจะมขี นาดเลก็ กว่าตน้ อ้อย และตน้ อ้อย จะมีขนาดเล็กกวา่ ตน้ ไผ่ เปน็ ตน้ จากตวั อยา่ งนกั เรียนควรสรปุ ได้ว่าสงิ่ มีชีวิตแต่ละชนิดมขี นาดจำ�กัด จากน้นั ใหน้ กั เรียนอภปิ รายเกีย่ วกบั ขนาดของ ล�ำ ตน้ พชื และการจ�ำ แนกพืชตามความสูง   มีกระบวนการการตอบสนองสิ่งเร้า (responsive process) ครูอาจให้นักเรียนศึกษาจากของจริงในสภาพแวดล้อมรอบโรงเรียนหรือยกตัวอย่างจาก สถานการณ์จริง ๆ ท่ีนักเรียนคุ้นเคย เช่น แมลงเม่า (ตัวเต็มวัยของปลวก) จะบินเข้าหาดวงไฟ แต่ถ้า ดบั ไฟ แมลงเมา่ ก็จะบนิ หนีไปหมด หรอื มดทเี่ ดนิ ตามกันไปยงั แหล่งอาหารเพ่ือขนอาหารกลบั เขา้ สู่รงั แต่ถ้าเอาอาหารนั้นออกไป มดกจ็ ะเดินกลบั รงั ตามปกติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

14 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชวี วทิ ยา ชีววิทยา เล่ม 1 จากสถานการณท์ ีย่ กตัวอย่าง ครูอาจต้งั ค�ำ ถามไดด้ ังน้ี แมลงเม่าและมดตอบสนองต่อส่ิงเรา้ ไดห้ รอื ไม่ ส่ิงเรา้ จากสถานการณ์นี้คืออะไร นอกจากแมลงเม่าและมดแล้ว สัตว์อ่ืนมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้หรือไม่ และส่ิงเร้า นนั้ คอื อะไร นอกจากสัตวแ์ ลว้ พืชสามารถตอบสนองตอ่ ส่ิงเร้าไดห้ รอื ไม่ และสง่ิ เรา้ น้ันคืออะไร จากค�ำ ถามดงั กลา่ วนกั เรยี นจะน�ำ ประสบการณท์ ตี่ นเคยพบเหน็ มาเลา่ สกู่ นั ฟงั ท�ำ ใหน้ กั เรยี นมี ความรู้กว้างขวางยง่ิ ขึน้ ครคู วรใหค้ วามรเู้ พม่ิ เตมิ วา่ สง่ิ เรา้ มที ง้ั สงิ่ เรา้ ภายในรา่ งกายและสง่ิ เรา้ ภายนอกรา่ งกาย จากนน้ั ให้นักเรยี นตอบคำ�ถามในหนงั สือเรียน ซ่งึ มีแนวคำ�ตอบดงั นี้ สงิ่ แวดลอ้ มภายนอกและสง่ิ แวดลอ้ มภายในทเ่ี ป็นสง่ิ เรา้ ของสง่ิ มชี วี ติ มอี ะไรบ้าง สิ่งแวดล้อมภายนอกที่เป็นส่ิงเร้า เช่น แสง เสียง อุณหภูมิ กระแสลม ความชื้น แรงโน้มถ่วง ธาตุอาหารของพชื พ้ืนที่ท่ีอาศัย เป็นตน้ สงิ่ แวดลอ้ มภายในทเี่ ปน็ สงิ่ เรา้ เชน่ ความเครยี ด ความหวิ ระดบั ของฮอรโ์ มน ระดบั ของน�้ำ ตาล และระดบั ของน�้ำ ในเลือด เป็นตน้ การพัฒนาของระบบประสาทของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสัมพันธ์กับการตอบสนองต่อ ส่ิงเร้าของสิ่งมีชวี ติ นัน้  ๆ อย่างไร มีความสัมพันธ์กันมาก ถ้าระบบประสาทมีการพัฒนาตำ่� การตอบสนองต่อสิ่งเร้าก็จะเป็นไป อย่างงา่ ย ๆ ถ้าระบบประสาทมกี ารพฒั นามากขึ้น จะมกี ารตอบสนองตอ่ ส่งิ เรา้ ท่ซี ับซอ้ นขน้ึ จากการอภปิ รายที่ผา่ นมานกั เรียนควรสรุปไดว้ า่ ส่งิ มชี วี ิตมีการตอบสนองตอ่ สิง่ แวดลอ้ ม เพอื่ หาอาหาร และหลบหลกี ภยั หรอื ศตั รู ทง้ั นเี้ พอ่ื ใหน้ กั เรยี นมคี วามเขา้ ใจมากยงิ่ ขน้ึ เกย่ี วกบั การตอบสนอง ของส่งิ มชี ีวิต ครใู ห้นักเรียนทำ�กจิ กรรม 1.2 เร่ืองการตอบสนองตอ่ ส่ิงเรา้ ของไสเ้ ดอื นดิน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วิทยา 15 กิจกรรม 1.2 การตอบสนองต่อส่ิงเร้าของไสเ้ ดือนดิน จดุ ประสงค์ สังเกต ทดลอง และอธบิ ายการตอบสนองของไส้เดือนดนิ ต่อสารเคมี แสง และความช้ืน แนวการจดั กจิ กรรม ครูมอบหมายให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำ�ไส้เดือนดินมากลุ่มละ 1 ตัว โดยให้แต่ละกลุ่มเลือก ศึกษาปัจจัยในการตอบสนองต่อสิ่งเร้ากลุ่มละ 1 ปัจจัยเท่านั้น โดยปฏิบัติตามวิธีศึกษาใน หนงั สอื เรยี น แลว้ ใหแ้ ตล่ ะกลมุ่ น�ำ เสนอผลการศกึ ษาหนา้ ชนั้ เรยี น เมอ่ื แตล่ ะกลมุ่ ท�ำ ปฏบิ ตั กิ าร เสรจ็ แล้วจะตอ้ งน�ำ ไส้เดอื นดินไปปลอ่ ยกลับคนื สู่ดนิ ท่ชี ืน้ ในบริเวณโรงเรยี นทันที ผลการทดลอง นักเรยี นสามารถบนั ทึกข้อมูลได้ดังนี้ การตอบสนองตอ่ ส่ิงเรา้ ของไส้เดอื นดนิ ปัจจยั ทีศ่ ึกษา วางใกลส้ ว่ นหวั วางใกล้บริเวณ วางใกลบ้ รเิ วณ แอมโมเนยี ส่วนกลางล�ำ ตวั สว่ นท้ายลำ�ตัว เคล่อื นทหี่ นี ไม่มีการตอบสนอง ไมม่ ีการตอบสนอง น้�ำ สม้ สายชู เคลื่อนท่หี นี ไมม่ ีการตอบสนอง ไมม่ กี ารตอบสนอง แสง (ไฟฉาย) เคล่ือนที่หนี ไม่มกี ารตอบสนอง ไมม่ กี ารตอบสนอง ความร้อน ไสเ้ ดอื นดินจะเคลื่อนท่หี นีความร้อนไปอยู่อกี ด้านหนงึ่ ของกลอ่ งดา้ นที่ (โคมไฟ) ไม่มโี คมไฟสอ่ ง ความชื้น ไส้เดอื นดนิ จะมีการตอบสนองต่อความชนื้ โดยการเคลือ่ นท่ไี ปยังด้าน ทม่ี กี ระดาษเยือ่ เปยี กวางอยู่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

16 บทท่ี 1 | การศึกษาชวี วิทยา ชีววทิ ยา เล่ม 1 หมายเหตุ 1. ในระหว่างการทดลองเพ่ือป้องกันไม่ให้ผิวหนังของไส้เดือนดินแห้ง ต้องใช้น้ำ�ชุบบริเวณ ผวิ หนงั ของไส้เดือนดนิ เปน็ ระยะ ๆ โดยอาจจะใชก้ ระดาษเย่อื หรอื สำ�ลีชบุ น้�ำ ก็ได้ 2. ถ้าใช้สำ�ลเี ปล่าไสเ้ ดือนดนิ จะเคลอื่ นท่ีผา่ นไปบนสำ�ลโี ดยไมอ่ ้อมผ่าน แตถ่ ้าเป็นแอมโมเนีย และน�ำ้ ส้มสายชูไส้เดอื นดินจะเคลอ่ื นทีห่ นีไปอกี ด้านหน่ึง 3. การตอบสนองของไสเ้ ดอื นดนิ ต่อแอมโมเนียจะใชเ้ วลาเร็วกว่าน�ำ้ สม้ สายชู 4. ในการทดลองน้ีใช้แสงจากไฟฉาย แต่ถ้าใช้โคมไฟไส้เดือนดินจะเคลื่อนท่ีหนีความร้อนไป อยู่ดา้ นทไ่ี ม่มีความร้อน ลองท�ำ ดู 1. ให้นักเรียนเลือกส่ิงมีชีวิตที่สนใจจะศึกษามาอย่างน้อย 1 ชนิด แล้วออกแบบการทดลอง เพื่อศึกษาดูว่าส่ิงมีชีวิตนั้น ๆ สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้า เช่น อุณหภูมิ สี สารเคมี อาหาร ฯลฯ 2. ดำ�เนนิ การทดลองและบันทกึ ผล แล้วนำ�ผลการทดลองมาเสนอและอภปิ รายในชั้นเรยี น ในกจิ กรรมลองทำ�ดนู ัน้ ครคู วรใหน้ กั เรียนแตล่ ะกลมุ่ กำ�หนดชนดิ ของส่ิงเรา้ และเลอื กชนิด ของพืชหรือสัตว์ที่จะศึกษา โดยไม่ให้ซำ้�กับกลุ่มอื่น ๆ ให้นักเรียนศึกษาข้อมูลจากแหล่งเรียนรู้ ตา่ ง ๆ ออกแบบการทดลอง และน�ำ เสนอหนา้ ชนั้ เรยี นแลว้ ใหเ้ พอื่ นนกั เรยี นรว่ มแสดงความคดิ เหน็ ครคู วรแนะน�ำ นกั เรยี นใหก้ �ำ หนดปญั หาทจ่ี ะศกึ ษาใหช้ ดั เจน ทบทวนเกยี่ วกบั การตงั้ สมมตฐิ าน การกำ�หนดตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรท่ีควบคุม ทั้งนี้เพ่ือให้ได้ข้อมูลท่ีชัดเจนและ นา่ เช่อื ถอื ซงึ่ จะนำ�ไปสู่ขอ้ สรุปท่สี มเหตุสมผล ซึง่ ตวั อยา่ งการออกแบบการทดลองมดี งั นี้ ตวั อย่างที่ 1 การตอบสนองตอ่ สิง่ เรา้ ของสตั ว์ ปัญหา: ชนิดของอาหารมีผลตอ่ การเข้าหาอาหารของมดหรือไม่ สมมติฐาน: ถ า้ ชนดิ ของอาหารมผี ลตอ่ การเขา้ หาอาหารของมด ดงั นน้ั หากใชน้ �้ำ ตาล เปน็ อาหาร มดจะมกี ารเคล่อื นที่เข้าหาได้เรว็ กว่าอาหารชนดิ อ่นื ตวั แปรต้น: อาหารชนดิ ต่าง ๆ เชน่ น้�ำ ตาล เนื้อสตั ว์ ขา้ ว ผลไม้ ตัวแปรตาม: ระยะเวลาในการเคลอ่ื นทเี่ ข้าหาอาหารของมด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศึกษาชีววทิ ยา 17 ตวั แปรท่ีควบคุม: ปรมิ าณอาหาร ชนดิ และขนาดของมด ระยะทาง ภาชนะทใี่ ส่ อณุ หภมู ิ การออกแบบการทดลอง 1. นำ�กลอ่ งพลาสตกิ ใสทรงกลมขนาดใหญ่ 1 กล่อง แบง่ ชอ่ งต่าง ๆ ภายในกลอ่ งตามชนิดของ อาหาร แล้วนำ�อาหารชนิดต่าง ๆ ไปใส่ไวใ้ นแต่ละช่องตามขอบกลอ่ ง 2. นำ�มด 1 ตัว ไปวางไว้กลางกล่อง จับเวลา และสงั เกตการเคลอื่ นทเ่ี ขา้ หาอาหาร 3. ชุดควบคมุ คอื เหมอื นขอ้ 1 แตไ่ ม่ใส่อาหาร ตวั อย่างท่ี 2 การตอบสนองต่อสง่ิ เรา้ ของพืช ปญั หา: เสยี งเพลงมผี ลตอ่ การเจรญิ เติบโตของตน้ ฟักทองหรอื ไม่ สมมติฐาน: ถ า้ เสยี งเพลงมผี ลตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของตน้ ฟกั ทอง ดงั นนั้ ตน้ ฟกั ทองท่ี ไดร้ บั เสียงเพลงจะเจริญเตบิ โตดีกว่าต้นฟกั ทองท่ไี มไ่ ดร้ บั เสียงเพลง ตวั แปรตน้ : เสยี งเพลง ตัวแปรตาม: การเจริญเติบโตของต้นฟกั ทอง ตวั แปรทคี่ วบคมุ : พันธุ์ของต้นฟักทอง จำ�นวนต้น อายุของต้นกล้า ปริมาณแสง อุณหภูมิ ปุ๋ย ปรมิ าณน�้ำ การออกแบบการทดลอง 1. แบ่งตน้ ฟกั ทองเปน็ 2 ชุด ชดุ ละ 10 ต้น ปลกู ในสภาพแวดล้อมเดยี วกัน 2. ชดุ ท่ี 1 เป็นชดุ ควบคุม ไม่ได้เปิดเพลงให้ฟัง 3. ชดุ ท่ี 2 เปน็ ชดุ ทดลอง เปดิ เพลงใหฟ้ งั วันละ 6 ช่ัวโมง 4. สังเกตการเจริญเติบโต โดยนับจำ�นวนใบ วัดความยาวของลำ�ต้น และความอวบของ โคนล�ำ ต้น บนั ทกึ ผลเปน็ เวลาประมาณ 1 เดอื น หาค่าเฉลยี่ ของแตล่ ะชุด จากนนั้ น�ำ ผลการทดลองมาน�ำ เสนอในชนั้ เรยี น แลว้ ใหน้ กั เรยี นวเิ คราะหว์ า่ การทดลองของ เพอื่ น ๆ ทน่ี �ำ เสนอ ปจั จยั ใดทนี่ า่ มผี ลตอ่ การทดลอง ซง่ึ อาจจะท�ำ ใหผ้ ลการทดลองคลาดเคลอ่ื น ได้ ควรจะปรับปรุงการทดลองอย่างไร และมีตัวแปรใดที่ควรจะศึกษาเพ่ิมเติมอีกครั้ง ต่อจาก น้นั ให้นักเรียนตอบค�ำ ถามท้ายกิจกรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

18 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วิทยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 สิง่ มชี ีวิตทีน่ กั เรียนศกึ ษาตอบสนองต่อส่งิ เร้าได้หรือไม่ อยา่ งไร ผลการทดลองของนักเรยี นและของกลุ่มอื่น ๆ สรุปไดว้ า่ อยา่ งไร ส�ำ หรบั แนวการตอบค�ำ ถามนี้ ขนึ้ อยกู่ บั การก�ำ หนดชนดิ ของสง่ิ เรา้ และการเลอื กชนดิ ของพชื หรือสตั วท์ ่ีจะศกึ ษาของนกั เรยี นแตล่ ะกลุม่   มีกระบวนการควบคมุ (regulating process) สมดุลของรา่ งกาย ครทู บทวนเกยี่ วกบั การรกั ษาดุลยภาพของสง่ิ มชี ีวติ เชน่ การรกั ษาดุลยภาพในเซลลข์ องพารามีเซยี มซ่งึ มคี อนแทร็กไทลแ์ วควิ โอล ชว่ ยทำ�หน้าที่ใน การรกั ษาสมดุลของน้ำ� การรกั ษาสมดุลของอุณหภมู ิในรา่ งกายของสัตวแ์ ละมนษุ ย์ โดยอาจจะใช้คำ�ถามดังนี้ เม่ืออณุ หภมู ิของสภาพแวดลอ้ มต่ำ� เหตุใดรา่ งกายจึงขับถา่ ยปัสสาวะมากกว่าเมื่ออณุ หภูมิ ของสภาพแวดล้อมสูง ขณะทน่ี ักเรียนออกก�ำ ลงั กายมาก ๆ อัตราการหายใจเพ่มิ สูงขึน้ มากกวา่ ปกติเพราะเหตุใด จากประเด็นในการอภปิ รายดงั กล่าว นักเรยี นอาจจะสรุปไดด้ งั นี้ เม่ืออณุ หภมู ขิ องสภาพแวดลอ้ มต�ำ่ ร่างกายขบั เหง่อื ไดน้ อ้ ย น�ำ้ ในเลอื ดมมี าก เพ่ือรักษาสมดุล ของน�้ำ ในรา่ งกาย จงึ มกี ารก�ำ จดั น�ำ้ ออกทางปสั สาวะมากกวา่ ปกติ และในขณะทอ่ี อกก�ำ ลงั กาย รา่ งกาย ต้องใช้พลังงานมาก จึงต้องนำ�ออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายอย่างรวดเร็ว และนำ�คาร์บอนไดออกไซด์ ออกจากรา่ งกาย เพอื่ รกั ษาสมดลุ ของกรด - เบสของเลอื ด จงึ ตอ้ งมอี ตั ราการหายใจสงู เพอื่ ลดปรมิ าณ คารบ์ อนไดออกไซดใ์ นเลอื ด และเพมิ่ ออกซิเจนในเลอื ด จากนัน้ ครนู �ำ เขา้ สกู่ ิจกรรมเสนอแนะ โดยนำ�อภิปราย เพ่อื เขา้ สูป่ ระเด็นปญั หาดังน้ี นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่า ปัจจัยทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ มีผลต่อการดำ�รงชีวิตของ สิ่งมชี ีวิต ถา้ อุณหภูมิของน้�ำ เปล่ยี นไปจะมผี ลต่อส่งิ มชี ีวติ ทอ่ี ย่ใู นน้�ำ เชน่ ปลาอย่างไร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชีววทิ ยา 19 กจิ กรรมเสนอแนะ อณุ หภูมิกบั การรกั ษาดุลยภาพของปลา จดุ ประสงค์ ออกแบบและด�ำ เนนิ การทดลองเพือ่ แสดงว่าอณุ หภูมมิ ผี ลตอ่ การรักษาดลุ ยภาพของปลา แนวการจัดกจิ กรรม ครูอาจมอบหมายให้นักเรียนแต่ละกลุ่มนำ�ปลาที่ต้องการศึกษามาเลี้ยงไว้ล่วงหน้าใน อา่ งเลย้ี งปลา จากนน้ั ใหท้ �ำ การทดลองตามขนั้ ตอนในหนงั สือเรยี น ตวั อยา่ งผลการทำ�กิจกรรม อตั ราการขยับแผน่ ปดิ เหงอื ก (ครัง้ ตอ่ นาท)ี อุณหภูมขิ องน�ำ้ ( ํC) 74 15 95 25 110 40 หมายเหตุ : ผลการทดลองอาจแตกตา่ งไป ขน้ึ อยูก่ ับขนาดและชนิดของปลา จากนั้นตอบค�ำ ถามท้ายกิจกรรมซึ่งมีแนวการตอบดงั นี้ เฉลยค�ำ ถามท้ายกจิ กรรม อัตราการขยับแผ่นปิดเหงือก ก่อนและหลังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำ�แตกต่างกัน หรือไม่ เพราะเหตุใด แตกต่างกัน โดยจากผลการทดลองควรสรุปได้ว่าอุณหภูมิของนำ้�มีผลต่ออัตราการขยับ แผ่นปิดเหงือกของปลา น้ำ�เย็นทำ�ให้อัตราการขยับแผ่นปิดเหงือกลดลง ส่วนน้ำ�อุ่นทำ�ให้ อตั ราการขยับแผน่ ปดิ เหงอื กสงู ข้ึน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

20 บทท่ี 1 | การศึกษาชีววทิ ยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 การขยบั แผ่นปดิ เหงอื กของปลาเกีย่ วขอ้ งกับการรักษาดุลยภาพของปลาอย่างไร ผลจากการทดลองควรนำ�ไปเช่ือมโยงกับการรักษาดุลยภาพ คือ เม่ืออุณหภูมิของสภาพ แวดลอ้ มสงู อตั ราเมแทบอลซิ มึ ภายในรา่ งกายของปลาจะเพม่ิ สงู ขน้ึ ไปดว้ ย ปลาจงึ ตอ้ งการ ออกซิเจนจากนำ้�ในปริมาณสูงข้ึน จึงต้องเพิ่มอัตราการหายใจ โดยขยับแผ่นปิดเหงือกให้ น�้ำ ไหลผา่ นเหงอื กมากขน้ึ เพอ่ื ใหอ้ อกซเิ จนแพรเ่ ขา้ สหู่ ลอดเลอื ดฝอยในเหงอื กมากขน้ึ และ คาร์บอนไดออกไซดท์ ี่ร่างกายไมต่ อ้ งการจะแพรเ่ ขา้ สู่น�ำ้ ไดม้ ากเช่นกัน ลองทำ�ดู ให้นักเรียนศึกษาและทดลองเกี่ยวกับปัจจัยอื่นที่มีผลต่อการรักษาดุลยภาพของปลามาอีก 1 ปัจจัย แล้วนำ�ขอ้ มูลมาเปรียบเทียบกนั กจิ กรรมนขี้ ึน้ อยูก่ ับปจั จยั ตา่ ง ๆ ทีน่ กั เรยี นออกแบบการทดลอง เชน่ 1. คา่ ความเปน็ กรด-เบส ของน�ำ้ 2. ความขุ่นใสของน�ำ้ จากกจิ กรรมดงั กลา่ วนจ้ี ะเหน็ ไดว้ า่ สตั วม์ กี ารรกั ษาดลุ ยภาพของรา่ งกาย เชน่ เดยี วกบั ในมนษุ ย์ ซงึ่ ครสู ามารถเชอ่ื มโยงเกย่ี วกบั การรกั ษาดลุ ยภาพในสงิ่ มชี วี ติ อนื่  ๆ ไดอ้ กี เชน่ พชื โดยใหน้ กั เรยี นตอบ ค�ำ ถามในหนังสือเรยี นดังน้ี พชื มีการรกั ษาสมดุลของนำ�้ ไดอ้ ย่างไร พืชก็มีการรักษาดุลภาพเช่นเดียวกับในสัตว์และมนุษย์ โดยพืชมีการคายนำ้�ผ่านทางรูปากใบ ซงึ่ การคายนำ้�ของพืชจะสัมพันธ์กบั การดดู น�้ำ ของพชื ผ่านทางราก   มีการจัดระบบ (organization) ครูควรให้นักเรียนอภิปรายเก่ียวกับการจัดระบบในสิ่งมีชีวิต โดยใช้รูป 1.4 เริ่มตั้งแต่ในระดับ เซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ ระบบอวยั วะ และร่างกายสง่ิ มีชีวติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชวี วทิ ยา 21 การจดั ระบบภายในเซลลห์ รอื ภายในรา่ งกายของสงิ่ มชี วี ติ มคี วามส�ำ คญั ตอ่ สง่ิ มชี วี ติ นน้ั อยา่ งไร การจัดระบบภายในเซลล์หรือร่างกายทำ�ให้มีการแบ่งหน้าท่ีในการทำ�งานของโครงสร้างต่าง ๆ ท�ำ ให้การทำ�งานของเซลลห์ รอื รา่ งกายมปี ระสิทธิภาพดขี ึ้น สิ่งมชี วี ติ ยังมีลักษณะเฉพาะอ่ืนใดอีกหรอื ไมท่ แ่ี สดงถึงความมชี ีวิต ยกตวั อย่างประกอบ ลกั ษณะเฉพาะอน่ื  ๆ ท่แี สดงถึงความมีชวี ติ ของสงิ่ มชี วี ติ ไดแ้ ก่ - มลี ักษณะทปี่ รากฏเฉพาะ เชน่ รูปรา่ ง ขนาด ลักษณะขนทีป่ กคลมุ รา่ งกาย สีผิว เสียงรอ้ ง หรือกล่ิน เป็นต้น ลักษณะเฉพาะเหล่านี้จะพบในส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดท่ีแตกต่างกัน จึง สามารถแยกออกได้ว่าเป็นส่ิงมีชีวิตชนิดใด เช่น เป็ดกับไก่ วัวกับควาย แพะกับแกะ สุนัข กบั แมว โหระพากบั กะเพรา มะเขอื ยาวกบั บวบ มะนาวกบั มะกรดู ลองกองกบั ลางสาด ปลา ไหลกบั งู กบกบั คางคก เปน็ ตน้ - มีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นหนึ่งสู่อีกรุ่นหน่ึง โดยส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิด ในรุ่นลูกจะพบว่ามีลักษณะท่ีปรากฏหรือฟีโนไทป์ (phenotype) ที่เหมือนกับรุ่นพ่อ และ แม่ เชน่ เราอาจจะมตี า จมูก หรือลกั ย้มิ ที่เหมอื นกับแม่ ขณะเดยี วกันก็อาจมี คว้ิ ลกั ษณะ ของผม สีตา สีผิว เหมือนกับพ่อ ลักษณะดังกล่าวน้ีเกิดจากการถ่ายทอดลักษณะทาง พนั ธกุ รรม ชวนคิด ไวรัสเป็นสงิ่ มชี วี ติ หรือไม่ เพราะเหตุใด ในหัวข้อชวนคิดน้ี ครูอาจให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับไวรัส จากน้ันให้นักเรียน อภิปรายร่วมกัน โดยใช้เกณฑ์ลักษณะเฉพาะของส่ิงมีชีวิตในการจำ�แนก ในหัวข้อน้ี นักเรียนอาจมีความเห็นแตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับการให้เหตุผลประกอบ ซ่ีงผลจากการ อภิปรายควรสรุปได้ดังน้ี ไวรัสไม่ใช่ส่ิงมีชีวิต แต่จัดเป็นอนุภาคที่มีชีวิต (Living particle หรือ Virion) เท่านั้น เนอื่ งจากหากพิจารณาตามลกั ษณะเฉพาะของส่งิ มชี วี ิตแล้วพบว่า 1. ไวรสั ไมม่ สี ว่ นทเี่ ปน็ เยอ่ื หมุ้ เซลลข์ องตวั เอง เนอื่ งจากไมไ่ ดป้ ระกอบดว้ ยเซลล์ ซงึ่ เซลล์ ตอ้ งมเี ยอื่ หมุ้ เซลลเ์ พอื่ แยกองคป์ ระกอบอนื่  ๆ ในเซลลอ์ อกจากสงิ่ แวดลอ้ มและรกั ษา สภาพในเซลลใ์ หส้ มดลุ เมอื่ ไวรสั ไมไ่ ดป้ ระกอบดว้ ยเซลล์ ไวรสั กไ็ มส่ ามารถตอบสนอง ตอ่ สิ่งเร้า ไมม่ ีการสร้างและสลายพลงั งานเพอ่ื ด�ำ รงชีวิต สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

22 บทที่ 1 | การศกึ ษาชีววิทยา ชีววิทยา เลม่ 1 2. ไวรสั ไมส่ ามารถเพมิ่ จ�ำ นวนไดด้ ว้ ยตวั เอง แตส่ ามารถแพรพ่ นั ธเ์ุ พม่ิ จ�ำ นวนไดเ้ มอ่ื อยู่ ในเซลลเ์ จา้ บ้านท่ีมชี ีวิต (living host) 3. ไวรสั ไมม่ เี มแทบอลิซมึ เมอื่ อย่นู อกเซลล์เจ้าบ้าน (host cell) 1.1.2 ชีววิทยาคืออะไร เพ่ือให้นักเรียนเข้าใจความหมายของชีววิทยา ครูอาจถามนักเรียนว่าชีววิทยาคืออะไร ให้ นักเรียนตอบตามความเข้าใจของตนเอง จากนน้ั ครคู วรบอกรากศพั ทข์ องค�ำ วา่ ชวี วทิ ยา (biology) วา่ เปน็ คำ�ที่มาจากภาษากรีก 2 คำ�คือ bios แปลว่าชีวิต และ logos แปลว่า ความคิดและเหตุผล สำ�หรับ ค�ำ ภาษาไทยชวี วทิ ยามาจากค�ำ วา่ ชวี ะ และ วทิ ยา จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นใหค้ วามหมายของค�ำ วา่ biology และชวี วทิ ยาอกี ครงั้ หนงึ่ ซง่ึ นกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ ชวี วทิ ยาเปน็ วชิ าทศี่ กึ ษาเกยี่ วกบั สง่ิ มชี วี ติ ใหน้ กั เรยี น ร่วมกันวิเคราะห์ว่าองค์ประกอบของชีววิทยาควรแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนท่ีเป็นความรู้และส่วน ทเ่ี ป็นกระบวนการค้นหาความรู้ จากนนั้ ครใู ชค้ ำ�ถามน�ำ ในหนังสอื เรียนถามนักเรยี นวา่ ขอบข่ายของชวี วิทยากลา่ วถงึ อะไรบา้ ง แลว้ ใหน้ ักเรียนศกึ ษารปู 1.5 ในหนังสือเรียน เพอ่ื ให้นักเรยี นร่วมกันบอกชอ่ื แขนงวชิ าต่าง ๆ ในสาขา ชวี วทิ ยา พรอ้ มทงั้ อภปิ รายถงึ ประโยชนข์ องชวี วทิ ยาและผทู้ ใี่ ชว้ ชิ าชวี วทิ ยาเปน็ พน้ื ฐานในการประกอบ อาชพี แล้วให้นกั เรยี นสืบค้นข้อมูลเพิม่ เตมิ เพือ่ ตอบคำ�ถามในหนงั สอื เรียน ซง่ึ มแี นวการตอบดังน้ี มีแขนงวชิ าอ่นื  ๆ ทีเ่ ก่ียวขอ้ งกับวชิ าชีววิทยาเพิม่ เติมอีกหรอื ไม่ ถา้ มีแขนงวชิ านั้นคอื อะไรบา้ ง ยงั มีแขนงวิชาอน่ื  ๆ อกี เช่น มีนวิทยา (ichthyology) ศกึ ษาเกยี่ วกบั ปลา ปกั ษวี ทิ ยา (ornithology) ศึกษาเรอื่ งนก วทิ ยาเหด็ รา (mycology) ศกึ ษาเกีย่ วกบั เหด็ และรา เฮอพโี ทโลยี (herpetology) ศึกษาเกย่ี วกับสัตว์สะเทนิ น้�ำ สะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลาน แมมมาโลยี (mammalogy) ศกึ ษาเกีย่ วกบั สัตวเ์ ลย้ี งลูกดว้ ยน้�ำ นม ไบรโอโลยี (bryology) ศกึ ษาเก่ียวกบั พวกมอส เทอริโดโลยี (pteridology) ศึกษาเกี่ยวกบั เฟิน สาหรา่ ยวิทยา (algology หรือ phycology) ศกึ ษาเกีย่ วกบั สาหรา่ ย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 1 บทที่ 1 | การศึกษาชีววทิ ยา 23 การน�ำ ความรู้ทางดา้ นชีววิทยาไปเช่อื มโยงกับศาสตร์ในวชิ าอน่ื  ๆ จะไดค้ วามรใู้ หม่ ๆ ทางดา้ น ใดบ้าง อธิบายและยกตวั อยา่ งประกอบ การนำ�ความรู้ทางด้านชีววทิ ยาไปเชื่อมโยงกับศาสตรใ์ นวชิ าอน่ื  ๆ เช่น - ชีวสารสนเทศศาสตร์หรือชีววิทยาเชิงคำ�นวณ (bioinformatics หรือ computational biology) เป็นสาขาท่ีใช้ความรู้จากคณิตศาสตร์ประยุกต์ สถิติศาสตร์ สารสนเทศศาสตร์ และวทิ ยาการคอมพิวเตอร์ เพ่อื แก้ปญั หาทางชีววิทยา - วศิ วกรรมชวี การแพทย์ หรอื วศิ วกรรมชวี เวช (biomedical engineering) หรอื วศิ วกรรม การแพทย์ (medical engineering) เปน็ สาขาทน่ี �ำ ความรทู้ างวศิ วกรรมศาสตร์ มาประยกุ ต์ ใชเ้ พอื่ ประโยชนท์ างการแพทย์ งานสว่ นใหญข่ องวศิ วกรรมชวี เวช คอื การออกแบบอปุ กรณ์ ทางการแพทย์ รวมถงึ ค้นควา้ วิจัยเทคโนโลยีใหม ่ ๆ ท่เี ป็นประโยชนต์ อ่ การรกั ษาผปู้ ่วย ซ่ึง ครอบคลมุ ไปถงึ การออกแบบอวยั วะเทยี ม และการวางระบบโปรแกรมตา่ ง ๆ เพอื่ สนบั สนนุ การทำ�งานของแพทย์ ให้สามารถทำ�งานไดส้ ะดวกและมปี ระสทิ ธิภาพย่ิงขึ้น - วิทยาศาสตร์การกีฬา (sport science) เป็นสาขาวิทยาศาสตร์ประยุกต์ท่ีนำ�หลักวิชา ตา่ ง ๆ เชน่ กายวภิ าคศาสตร์ สรรี วิทยาการออกก�ำ ลังกาย การแพทย์ โภชนาการ จิตวิทยา มาประยุกต์ใช้ในการออกกำ�ลังกาย การฝึกซ้อมกีฬา การแข่งขันกีฬา ตลอดจนการดูแล สขุ ภาพร่างกายอย่างเป็นขน้ั ตอน - วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (environmental science) เป็นสาขาท่ีเก่ียวข้องกับพฤติกรรม ของสงิ่ แวดลอ้ มตอ่ มนษุ ย์ และมนษุ ยต์ อ่ สงิ่ แวดลอ้ ม โดยจะเนน้ ถงึ ปญั หาเกย่ี วกบั สงิ่ แวดลอ้ ม ทมี่ นษุ ยส์ รา้ งขนึ้ ใชห้ ลกั การประยกุ ตห์ ลกั การทางวทิ ยาศาสตร์ มาเพอ่ื การศกึ ษาสงิ่ แวดลอ้ ม อย่างมีขั้นตอนและมีเง่ือนไข สามารถนำ�ความรู้ไปใช้ในการกำ�หนดมาตรฐานสิ่งแวดล้อม ได้ หรือน�ำ ไปปรบั ปรุงสงิ่ แวดล้อมท่ีตนเองอาศยั อยูใ่ ห้เหมาะตอ่ คุณภาพชวี ติ ท่ดี ไี ด้ 1.1.3 ชีววทิ ยากบั การด�ำ รงชวี ติ ครูอาจถามคำ�ถามนำ�ว่า ชีววิทยาสำ�คัญต่อมนุษย์และส่ิงแวดล้อมอย่างไร แล้วให้นักเรียน ร่วมกันอภปิ รายถงึ การน�ำ ชีววิทยามาใช้ในการดำ�รงชีวติ ในดา้ นตา่ ง ๆ เชน่ ดา้ นการเกษตร การแพทย์ และวิทยาศาสตร์ส่ิงแวดล้อม หรือมอบหมายงานให้นักเรียนบางกลุ่มรายงานหน้าชั้นเรียน ครูอาจ อ�ำ นวยความสะดวกโดยการหาภาพหรอื วดี ทิ ศั นเ์ กย่ี วกบั โครงการสว่ นพระองค์ หรอื โครงการหลวงและ อาจวางแผนรว่ มกับนักเรียนพาไปทศั นศึกษาและเยีย่ มชมโครงการต่าง ๆ เช่น โครงการส่วนพระองค์ ท่ีพระตำ�หนักจิตรลดารโหฐาน โครงการหลวงตามจังหวัดต่าง ๆ โครงการสาธิตพัฒนาผลิตภัณฑ์จาก สมุนไพร โรงพยาบาลเจ้าพระยาอภัยภูเบศร อำ�เภอเมือง จังหวัดปราจีนบุรี คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ศูนย์ศึกษาการพัฒนาเขาหินซ้อนอันเน่ืองมาจากพระราชดำ�ริ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

24 บทที่ 1 | การศึกษาชีววทิ ยา ชีววิทยา เลม่ 1 อำ�เภอพนมสารคาม จงั หวัดฉะเชงิ เทรา เป็นต้น สำ�หรบั คำ�ถามในหนังสอื เรยี นมีแนวการตอบดงั นี้ ถา้ หากเกษตรกรมคี วามตอ้ งการเพม่ิ ผลผลติ ทางดา้ นการเกษตรใหไ้ ดผ้ ลผลติ ทม่ี ที งั้ ปรมิ าณและ คุณภาพ เพ่ือสนองตอบต่อความต้องการในการบริโภค นักเรียนคิดว่าจะต้องใช้ความรู้ทาง ชีววิทยาแขนงใดบา้ ง และน�ำ ความรนู้ ้ันมาใช้ในด้านใด ตอ้ งการเพม่ิ ผลผลติ ทางดา้ นการเกษตรใหไ้ ดผ้ ลผลติ ทม่ี ที ง้ั ปรมิ าณและคณุ ภาพ เพอื่ สนองตอบ ตอ่ ความตอ้ งการในการบรโิ ภค จะตอ้ งใชค้ วามรูท้ างชวี วิทยาแขนงท่ีเก่ยี วขอ้ ง เชน่ - สัตววิทยา และสรีรวิทยาของสัตว์ เน่ืองจากต้องเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้าง รูปร่าง และ สรีรวิทยาของสัตว์แต่ละชนิด วัฏจักรชีวิตของสัตว์ การสืบพันธ์ุและขยายพันธ์ุสัตว์ ตลอด จนพฤตกิ รรมของสตั ว์ ซ่ึงจะทำ�ใหเ้ ขา้ ใจธรรมชาติของสตั วป์ ระเภทน้ัน ๆ ได้เปน็ อย่างดี - พฤกษศาสตร์ และสรีรวิทยาของพืช เน่ืองจากต้องเข้าใจเก่ียวกับโครงสร้าง รูปร่าง และ สรีรวิทยาของพืชแต่ละชนิด วัฏจักรชีวิตของพืช การสืบพันธุ์และขยายพันธ์ุพืช ความ ตา้ นทานตอ่ โรคและแมลงศตั รพู ชื ซงึ่ จะท�ำ ใหเ้ ขา้ ใจธรรมชาตขิ องพชื ประเภทนน้ั  ๆ ไดเ้ ปน็ อย่างดี - เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นการนำ�ความรู้ทางด้านเทคโนโลยีมาช่วยในการเพิ่มผลผลิตได้ เช่น การใช้เทคโนโลยีการถ่ายฝากตัวอ่อนในสัตว์ การผสมทียมในสัตว์ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ พชื หรอื การฉายรังสี เป็นต้น - เทคโนโลยดี า้ นพนั ธศุ าสตร์ เชน่ การใชค้ วามรทู้ างดา้ นพนั ธวุ ศิ วกรรมในการตดั ตอ่ ยนี ใหไ้ ด้ ลกั ษณะทีต่ ้องการ ให้นักเรียนยกตัวอย่างโครงการพระราชดำ�ริ โครงการส่วนพระองค์ หรือโครงการหลวงของ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ท่ีใช้ความรู้ทางด้านชีววิทยามาแก้ปัญหา ส่งิ แวดลอ้ ม หรืออนรุ กั ษ์ทรพั ยากรธรรมชาติ มา 2 ตวั อย่าง โครงการพระราชดำ�ริ เช่น 1. โครงการแก้มลิง โครงการแก้มลิง เป็นแนวคิดในพระราชดำ�ริของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพล อดุลยเดช เพื่อแก้ปัญหาอุทกภัย โดยพระองค์ทรงตระหนักถึงความรุนแรงของอุทกภัยท่ีเกิดข้ึนใน กรงุ เทพมหานคร เมอ่ื ปี พ.ศ.2538 จึงมีพระราชด�ำ ริ \"โครงการแกม้ ลิง\" ข้ึน เมื่อวนั ท่ี 14 พฤศจิกายน พ.ศ.2538 โดยให้จัดหาสถานท่ีเก็บกักน้ำ�ตามจุดต่าง ๆ ในกรุงเทพมหานคร เพ่ือรองรับน้ำ�ฝน ไว้ชั่วคราว เม่ือถึงเวลาท่ีคลองพอจะระบายน้ำ�ได้จึงค่อยระบายนำ้�จากส่วนที่กักเก็บไว้ออกไป จึงสามารถลดปญั หาน�ำ้ ทว่ มได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 1 บทที่ 1 | การศึกษาชีววทิ ยา 25 ทั้งนี้ นอกจากโครงการแก้มลิงจะมีขึ้นเพื่อช่วยระบายนำ้� ลดความรุนแรงของปัญหานำ้�ท่วม ในพ้ืนที่กรุงเทพมหานครและบริเวณใกล้เคียงแล้ว ยังเป็นการช่วยอนุรักษ์น้ำ�และส่ิงแวดล้อมอีกด้วย โดยน้ำ�ที่ถูกกักเก็บไว้ เม่ือถูกระบายสู่คูคลอง จะไปบำ�บัดนำ้�เน่าเสียให้เจือจางลง และในท่ีสุดนำ้� เหล่าน้ีจะผลักดนั น้ำ�เสยี ใหร้ ะบายออกไปได้ แนวคดิ ของโครงการแกม้ ลิง แนวคิดของโครงการแก้มลิง เกิดจากการที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช มีพระราชดำ�ริถึงลิงที่อมกล้วยไว้ในกระพุ้งแก้มได้คราวละมาก ๆ จึงมีพระราชกระแสอธิบายว่า \"ลิง โดยท่ัวไปถ้าเราส่งกล้วยให้ ลิงจะรีบปอกเปลือก เอาเข้าปากเคี้ยว แล้วนำ�ไปเก็บไว้ท่ีแก้มก่อน ลิงจะ ท�ำ อยา่ งนจี้ นกลว้ ยหมดหวหี รอื เตม็ กระพงุ้ แกม้ จากนนั้ จะคอ่ ย ๆ น�ำ ออกมาเคยี้ วและกลนื กนิ ภายหลงั \" ด้วยแนวพระราชดำ�รินี้ จึงเกิดเป็น \"โครงการแก้มลิง\" ข้ึน เพ่ือสร้างพ้ืนที่กักเก็บน้ำ� ไว้รอการระบาย เพื่อใชป้ ระโยชนใ์ นภายหลัง ลักษณะและวธิ กี ารของโครงการแกม้ ลิง ลักษณะของโครงการแก้มลิงจะดำ�เนินการระบายน้ำ�ออกจากพ้ืนที่ตอนบน เพ่ือให้น้ำ�ไหลลง คลองพักนำ้�ที่ชายทะเล จากนั้นเมื่อระดับน้ำ�ทะเลลดลงจนตำ่�กว่าน้ำ�ในคลอง นำ้�ในคลองจะไหลลงสู่ ทะเลตามธรรมชาติ ต่อจากนั้นจะเร่ิมสูบน้ำ�ออกจากคลองท่ีทำ�หน้าท่ีแก้มลิง เพ่ือทำ�ให้นำ้�ตอนบน ค่อย ๆ ไหลมาเอง จึงทำ�ให้เกิดน้ำ�ท่วมพ้ืนที่ลดน้อยลง จนในที่สุดเมื่อระดับน้ำ�ทะเลสูงกว่าระดับ ในคลอง จงึ ปิดประตรู ะบายน้ำ� โดยใหน้ ำ้�ไหลลงทางเดียว (One Way Flow) ประเภทของโครงการแก้มลงิ โครงการแกม้ ลงิ มี 3 ขนาด คือ 1. แก้มลงิ ขนาดใหญ่ (Retarding Basin) คอื สระนำ�้ หรือบึงขนาดใหญ่ ท่ีรวบรวมนำ�้ ฝนจาก พ้ืนท่ีบริเวณนั้น ๆ โดยจะกักเก็บไว้เป็นระยะเวลาหน่ึงก่อนท่ีจะระบายลงสู่ลำ�นำ้� พ้ืนท่ี เก็บกักน้ำ�เหลา่ น้ีได้แก่ เขือ่ น อา่ งเก็บน�้ำ ฝาย ทงุ่ เกษตรกรรม เปน็ ตน้ ลกั ษณะสิง่ กอ่ สรา้ ง เหลา่ นจ้ี ะมวี ตั ถปุ ระสงคอ์ น่ื ประกอบดว้ ย เชน่ เพอ่ื การชลประทาน เพอื่ การประมง เปน็ ตน้ 2. แกม้ ลงิ ขนาดกลาง เปน็ พนื้ ทชี่ ะลอน�้ำ ทมี่ ขี นาดเลก็ กวา่ กอ่ สรา้ งในระดบั ลมุ่ น�ำ้ มกั เปน็ พน้ื ท่ี ธรรมชาติ เช่น หนอง บงึ คลอง เป็นตน้ 3. แก้มลิงขนาดเล็ก (Regulating Reservoir) คือแก้มลิงท่ีมีขนาดเล็กกว่า อาจเป็นพื้นท่ี สาธารณะ สนามเด็กเลน่ ลานจอดรถ หรอื สนามในบ้าน ซ่ึงตอ่ เขา้ กบั ระบบระบายนำ�้ หรือ คลอง ทั้งน้ีแก้มลิงที่อยู่ในพ้ืนที่เอกชน เรียกว่า \"แก้มลิงเอกชน\" ส่วนที่อยู่ในพื้นที่ของราชการและ รฐั วิสาหกจิ จะเรียกว่า \"แก้มลงิ สาธารณะ\" สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

26 บทท่ี 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา ชีววทิ ยา เล่ม 1 การจัดหาและออกแบบโครงการแกม้ ลงิ การพจิ ารณาจดั หาพน้ื ทก่ี กั เกบ็ น�ำ้ นน้ั ตอ้ งทราบปรมิ าตรน�ำ้ ผวิ ดนิ และอตั ราการไหลของน�ำ้ ผวิ ดนิ ท่ีมากที่สุดท่ีจะยอมปล่อยให้ออกได้ในช่วงเวลาฝนตก โดยส่ิงสำ�คัญคือต้องจัดหาพื้นท่ีกักเก็บให้ พอเพยี ง เพอื่ จะไดไ้ มเ่ ปน็ ปญั หาในการระบายน�้ำ ปจั จบุ นั มแี กม้ ลงิ ทงั้ ขนาดเลก็ และขนาดใหญก่ ระจาย อยู่ท่ัวกรุงเทพมหานคร กว่า 20 จุด ซ่ึงส่วนใหญ่เป็นพ้ืนท่ีทางฝั่งธนบุรี เนื่องจากมีคลองจำ�นวนมาก และระบายน�ำ้ ออกทางแมน่ ำ�้ เจ้าพระยา ทั้งน้ีโครงการแก้มลิงแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ โครงการระบายนำ้�ในพ้ืนที่ฝ่ังตะวันออกของแม่น้ำ� เจ้าพระยา โดยจะใช้คลองที่ตั้งอยู่ชายทะเลด้านจังหวัดสมุทรปราการ ทำ�หน้าท่ีเป็นทางเดินของน้ำ� ตง้ั แตจ่ งั หวดั สระบุรี พระนครศรีอยธุ ยา ปทุมธานี นนทบุรี และกรงุ เทพมหานคร ส่วนท่ีสอง คือคลองในพื้นที่ฝั่งตะวันตกของแม่น้ำ�เจ้าพระยา ซ่ึงจะใช้คลองมหาชัย คลอง สนามชยั และแม่น�้ำ ทา่ จีน ทำ�หน้าที่เปน็ คลองรับน้�ำ ในพืน้ ที่ตั้งแตจ่ งั หวดั อา่ งทอง พระนครศรีอยุธยา ปทุมธานี นครปฐม และกรงุ เทพมหานคร แล้วระบายลงสู่ทะเลดา้ นจังหวัดสมุทรสาคร นอกจากน้ียงั มีโครงการแกม้ ลิง \"แม่น�ำ้ ทา่ จีนตอนลา่ ง\" เพ่อื ช่วยระบายนำ้�ทท่ี ว่ มใหเ้ ร็วขึน้ โดย ใชห้ ลกั การควบคมุ น�ำ้ ในแมน่ �ำ้ ทา่ จนี คอื เปดิ การระบายน�้ำ จ�ำ นวนมากลงสอู่ า่ วไทย เมอ่ื ระดบั น�้ำ ทะเล ต่�ำ ซ่งึ โครงการนจี้ ะประกอบไปด้วย 3 โครงการในระบบคอื 1. โครงการแกม้ ลิง \"แมน่ �้ำ ทา่ จีนตอนล่าง 2. โครงการแก้มลงิ \"คลองมหาชัย-คลองสนามชยั \" 3. โครงการแกม้ ลงิ \"คลองสุนขั หอน\" ด้วยพระปรีชาญาณ และพระมหากรุณาธิคุณของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 9 ท่ีทรงห่วงใยพสกนิกรของพระองค์ \"โครงการแก้มลิง\" จึงเกิดขึ้น และช่วยบรรเทาวิกฤต และความ เดอื ดรอ้ นจากน�ำ้ ทว่ มรอบกรงุ เทพมหานคร และปรมิ ณฑลใหเ้ บาบางลงไปได้ โดยอาศยั เพยี งแคว่ ธิ กี าร ทางธรรมชาต(ิ ทมี่ า: โครงการอนั เนอ่ื งมาจากพระราชด�ำ ริ) 2. โครงการแกล้งดนิ แกลง้ ดนิ เปน็ แนวพระราชด�ำ รขิ องพระบาทสมเดจ็ พระปรมนิ ทรมหาภมู พิ ลอดลุ ยเดช เกยี่ วกบั การแก้ปัญหาดินเปร้ียว หรือดินเป็นกรด โดยมีการขังน้ำ�ไว้ในพื้นที่ จนกระทั่งเกิดปฏิกิริยาเคมีทำ�ให้ ดินเปรี้ยวจัดจนถึงท่ีสุด แล้วจึงระบายนำ้�ออกและปรับสภาพฟ้ืนฟูดินด้วยปูนขาว จนกระทั่งดินมี สภาพดพี อที่จะใชใ้ นการเพาะปลูกได้ หลังจากท่ีพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ เสด็จเย่ียมราษฎรในเขตจังหวัดนราธิวาส เม่ือปี พ.ศ. 2524 ทรงพบว่า ดินในพ้ืนที่พรุท่ีมีการชักน้ำ�ออก เพื่อจะนำ�ท่ีดินมาใช้ทำ�การเกษตรนั้น แปรสภาพเป็นดินเปรี้ยวจัด ทำ�ให้เพาะปลูกไม่ได้ผล จึงมีพระราชดำ�ริใหส้ ว่ นราชการต่าง ๆ พิจารณา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชีววิทยา 27 หาแนวทางในการปรับปรุงพ้ืนท่ีพรุที่มีน้ำ�แช่ขังตลอดปีให้เกิดประโยชน์ในทางการเกษตรมากที่สุด และให้ค�ำ นึงถงึ ผลกระทบต่อระบบนเิ วศด้วย การแปรสภาพเป็นดนิ เปร้ยี วจัด เน่ืองจากดินมีลักษณะ เปน็ เศษอนิ ทรยี วตั ถุ หรอื ซากพชื เนา่ เปอ่ื ยอยขู่ า้ งบน และมรี ะดบั ความลกึ 1-2 เมตร เปน็ ดนิ เลนสเี ทา ปนนำ้�เงนิ ซึง่ มีสารประกอบก�ำ มะถนั ทีเ่ รียกวา่ สารประกอบไพไรท์ (Pyrite : FeS2) อยูม่ าก ดงั นนั้ เมอื่ ดนิ แหง้ สารไพไรทจ์ ะท�ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั อากาศ ปลดปลอ่ ยกรดก�ำ มะถนั ออกมา ท�ำ ใหด้ นิ แปรสภาพเป็นดินกรดจัดหรือเปร้ียวจัด ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองอันเนื่องมาจากพระราชดำ�ริ จงึ ไดด้ �ำ เนนิ การสนองพระราชด�ำ รโิ ครงการ \"แกลง้ ดนิ \" เพอื่ ศกึ ษาการเปลยี่ นแปลงความเปน็ กรดของ ดนิ เรมิ่ จากวธิ กี าร \"แกลง้ ดนิ ใหเ้ ปรยี้ ว\" คอื ท�ำ ใหด้ นิ แหง้ และเปยี กสลบั กนั ไป เพอื่ เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าทางเคมี ของดนิ ซง่ึ จะไปกระตนุ้ ใหส้ ารไพไรทท์ �ำ ปฏกิ ริ ยิ ากบั ออกซเิ จนในอากาศ ปลดปลอ่ ยกรดก�ำ มะถนั ออก มา ทำ�ให้ดินเป็นกรดจัดจนถึงข้ัน \"แกล้งดินให้เปร้ียวสุดขีด\" จนกระทั่งถึงจุดที่พืชไม่สามารถเจริญ งอกงามได้ จากนนั้ จงึ หาวธิ กี ารปรบั ปรงุ ดนิ ดงั กลา่ วใหส้ ามารถปลกู พชื ได้ วธิ กี ารแกไ้ ขปญั หาดนิ เปรยี้ ว จัดตามแนวพระราชดำ�ริ คือควบคุมระดับน้ำ�ใต้ดิน เพ่ือป้องกันการเกิดกรดกำ�มะถัน จึงต้องควบคุม นำ้�ใต้ดินให้อยู่เหนือชั้นดินเลนที่มีสารไพไรท์อยู่ เพื่อมิให้สารไพไรท์ทำ�ปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือถูก ออกซไิ ดซ์ จากการทดลอง ทำ�ให้พบว่า วิธีการปรับปรุงดินตามสภาพของดินและความเหมาะสม มีอยู่ 3 วิธกี ารดว้ ยกนั คอื 1. ใชน้ �้ำ ชะลา้ งความเปน็ กรด เพราะเมอ่ื ดนิ หายเปรย้ี ว จะมคี า่ pH เพมิ่ ขนึ้ หากใชป้ ยุ๋ ไนโตรเจน และฟอสเฟต ก็จะทำ�ใหพ้ ชื ให้ผลผลิตได้ 2. ใช้ปนู มารล์ ผสมคลุกเคล้ากับหนา้ ดิน 3. ใช้ทง้ั สองวธิ ีขา้ งต้นผสมกัน (ท่ีมา: โครงการอันเนื่องมาจากพระราชด�ำ ริ) 1.1.4 ชีวจริยธรรม การน�ำ เขา้ สหู่ วั ขอ้ นี้ ครอู าจใชค้ �ำ ถามน�ำ ในหนงั สอื เรยี นเพอื่ โยงเขา้ สหู่ วั ขอ้ นว้ี า่ ชวี วทิ ยาสมั พนั ธ์ กับจริยธรรมหรือไม่ อย่างไร โดยให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย หรือครูอาจเชื่อมโยงกิจกรรมการรักษา ดลุ ยภาพของปลาทนี่ กั เรยี นไดศ้ กึ ษามาแลว้ และตงั้ ค�ำ ถามถามนกั เรยี นวา่ นกั เรยี นท�ำ อยา่ งไรกบั ปลา ก่อนและหลังทำ�การทดลอง เพ่ือให้นักเรียนอภิปรายร่วมกัน แล้วครูสรุปเข้าเร่ืองชีวจริยธรรม (bioethics) เพื่อให้นักเรียนตระหนักว่าการนำ�ความรู้ทางชีววิทยาไปใช้ต้องคำ�นึงถึงชีวจริยธรรม ซึ่ง หมายถึง การปฏิบัติต่อส่ิงมีชีวิตอย่างมีคุณธรรม ไม่ทำ�ร้าย หรือทำ�อันตรายสิ่งมีชีวิต แล้วให้นักเรียน ตอบคำ�ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดังนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

28 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชีววิทยา ชวี วิทยา เล่ม 1 จากกิจกรรมการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของไส้เดือนดิน และอุณหภูมิกับการรักษาดุลยภาพของ ปลา นักเรียนคดิ วา่ เก่ยี วกับจรรยาบรรณการใช้สัตวเ์ พอื่ งานทางวิทยาศาสตร์ ขอ้ ใดบา้ ง กิจกรรมการตอบสนองต่อส่ิงเร้าของไส้เดือนดิน และอุณหภูมิกับการรักษาดุลยภาพของปลา นัน้ เก่ียวกับจรรยาบรรณการใช้สตั วเ์ พือ่ งานทางวทิ ยาศาสตร์ ขอ้ 1 และ 4 ดังน้คี อื ข้อ 1. ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักถึงคุณค่าของชีวิตสัตว์ ต้องใช้สัตว์เฉพาะกรณีที่ได้พิจารณาอย่าง ถถี่ ว้ นแลว้ วา่ เปน็ ประโยชนแ์ ละจ�ำ เปน็ สงู สดุ ตอ่ การพฒั นาคณุ ภาพชวี ติ ของมนษุ ยแ์ ละสตั วแ์ ละ หรอื ความกา้ วหนา้ ทางวชิ าการ และไดพ้ จิ ารณาอยา่ งถถี่ ว้ นแลว้ วา่ ไมม่ วี ธิ กี ารอนื่ ทเ่ี หมาะสมเทา่ หรือเหมาะสมกวา่ ข้อ 4. ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักว่าสัตว์เป็นสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับมนุษย์ ผู้ใช้สัตว์ต้องตระหนักว่า สตั วม์ คี วามรสู้ กึ เจบ็ ปวดและมคี วามรสู้ กึ ตอบสนองตอ่ สภาพแวดลอ้ มเชน่ เดยี วกบั มนษุ ย์ จงึ ตอ้ ง ปฏิบัติต่อสัตว์ด้วยความระมัดระวังทุกขั้นตอนนับตั้งแต่การขนส่ง การใช้วัสดุอุปกรณ์ในการ เลยี้ งสตั ว์ การจดั การสภาพแวดลอ้ มของสถานทเี่ ลย้ี ง เทคนคิ ในการเลย้ี ง และการปฏบิ ตั ติ อ่ สตั ว์ โดยไม่ให้สตั วไ์ ดร้ บั ความเจ็บปวด ความเครยี ด หรือความทุกขท์ รมาน จากนั้นให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายถึงจรรยาบรรณในการใช้สัตว์ทดลอง การใช้อาวุธชีวภาพ การบรโิ ภคผลติ ภณั ฑข์ องสงิ่ มชี วี ติ GMOs เปน็ ตน้ โดยใหน้ กั เรยี นวเิ คราะหใ์ นสว่ นทเี่ ปน็ ประโยชนแ์ ละ สว่ นทอ่ี าจเปน็ โทษ โดยน�ำ หลกั วชิ าการมาอา้ งองิ ในการใหเ้ หตผุ ลประกอบการอภปิ ราย และใหน้ กั เรยี น สืบค้นข้อมูล โดยเปิดเว็บไซต์ท่ีปรากฏในหนังสือเรียนหัวข้อชีวจริยธรรม แล้วให้นักเรียนนำ�เสนอต่อ ชั้นเรียน นอกจากน้ใี นการสอนเกยี่ วกับส่ิงมชี วี ติ GMOs ซ่ึงมีมมุ มองได้ท้ังเชงิ บวกและเชงิ ลบ ครอู าจ ใหน้ กั เรยี นไปศึกษาขอ้ มลู จากวารสารตา่ ง ๆ เพ่ิมเตมิ แลว้ ใชเ้ ทคนิค Fisherman ring ชว่ ยในการสอน โดยจัดให้นักเรียนน่ังหรือยืน 2 แถว หันหน้าเข้าหากัน ครูผู้สอนอาจกำ�หนดให้นักเรียนท่ีน่ังหรือยืน ทางซีกซ้ายพูดถึงประโยชน์ของสิ่งมีชีวิต GMOs ให้เพื่อนที่นั่งตรงข้ามฟัง โดยกำ�หนดเวลาให้พูด 1 นาที แล้วให้นักเรียนท่ีนั่งหรือยืนทางซีกขวาเป็นฝ่ายพูดถึงโทษของสิ่งมีชีวิต GMOs ให้คู่ของตนฟัง โดยใชเ้ วลาเทา่ กัน ผลดั กันพูดเชน่ น้ี 2-3 คร้ัง นกั เรียนท่พี ูดจะมที กั ษะในการพูด และรวบรวมเรอื่ งที่ จะพดู ไดค้ รบถว้ นกวา่ เดมิ และไดแ้ ลกเปลย่ี นทศั นคตใิ นเชงิ บวกและเชงิ ลบของเรอ่ื งทศี่ กึ ษา รวมทง้ั ได้ เสริมสร้างบรรยากาศในการเรียนการสอนให้สนุกขึ้น จากน้ันให้นักเรียนทำ�กิจกรรม 1.3 ใน หนงั สือเรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 1 บทท่ี 1 | การศึกษาชีววิทยา 29 กจิ กรรม 1.3 กรณศี กึ ษาทเี่ กยี่ วกบั ชวี จริยธรรม จดุ ประสงค์ 1. สบื คน้ ข้อมูล อภิปราย และยกตวั อย่างเก่ยี วกบั ชีวจรยิ ธรรม 2. ตระหนักถึงการนำ�ความรู้ทางชีววิทยาไปใช้ว่าต้องคำ�นึงถึงจริยธรรมและผลกระทบต่อ ส่งิ แวดล้อม แนวการจดั กิจกรรม ครูแบ่งกลุ่มนักเรียนและให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเลือกศึกษากรณีศึกษากลุ่มละ 1 หัวข้อ จากนั้นให้แต่ละกลมุ่ ทีไ่ ดห้ ัวข้อเดยี วกนั มาน�ำ เสนอผลการศกึ ษาหนา้ ชั้นเรยี น อภิปรายและสรปุ ผล การอภปิ รายผลจากกรณศี กึ ษา มีดังตอ่ ไปน้ี การซอ้ื ขายอวยั วะของมนษุ ย์ การขโมยอวยั วะของมนษุ ย์ เพอื่ ประโยชนท์ างดา้ นการแพทย์ ในการรักษาคนไข้ ผิดหลักชีวจริยธรรมหรือไม่ อย่างไร และวิเคราะห์ถึงสาเหตุและ ผลกระทบทเี่ กิดขึน้ โดยใหเ้ หตุผลประกอบ แนวทางการอภิปรายในประเด็นน้ี อาจมดี ังน้ี การซื้อขายอวัยวะของมนุษย์ การขโมยอวัยวะของมนุษย์ ถอื วา่ ผิดหลกั ชวี จรยิ ธรรม ไมว่ า่ จะท�ำ เพอ่ื ประโยชนท์ างดา้ นการแพทยใ์ นการรกั ษาคนไข้ หรอื เพอ่ื วตั ถปุ ระสงคอ์ นื่  ๆ กต็ าม เปน็ สิง่ ท่ีไมค่ วรท�ำ อย่างย่งิ เน่ืองจาก 1. รา่ งกายมนษุ ยป์ ระกอบดว้ ยอวยั วะตา่ ง ๆ มากมายทท่ี �ำ หนา้ ทที่ แ่ี ตกตา่ งกนั แตท่ �ำ หนา้ ท่ี ประสานกนั เปน็ ระบบเพอื่ ใหร้ า่ งกายด�ำ รงชวี ติ อยไู่ ด้ อวยั วะทกุ สว่ นของรา่ งกายมคี วาม ส�ำ คญั เมอื่ ถกู ตัด หรอื น�ำ ออกไปขณะทบ่ี คุ คลนน้ั ยงั มชี วี ติ อยู่ กอ็ าจท�ำ ใหบ้ คุ คลคนนน้ั อาจดำ�รงชีวิตอยู่ต่อไปได้แต่ระบบต่าง ๆ ในร่างกายอาจทำ�หน้าท่ีไม่สมบูรณ์นำ�ไปสู่ การเจ็บปว่ ยไดใ้ นอนาคต 2. การซือ้ ขายอวัยวะของมนษุ ยถ์ อื เป็นเร่อื งทผี่ ิดกฎหมาย จึงมกั มกี ารลกั ลอบขาย หาก ผู้ซ้ือไม่มีความรู้ทางด้านการแพทย์ที่ดีพอ การตัดช้ินส่วนอวัยวะภายในร่างกายอาจ น�ำ ไปสู่ความเส่ียงท่เี ป็นอนั ตรายถึงแกช่ ีวติ ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

30 บทที่ 1 | การศกึ ษาชวี วิทยา ชวี วทิ ยา เล่ม 1 การอุ้มบุญในกรณีของผู้ที่ต้องการมีบุตรแต่ไม่สามารถมีบุตรด้วยตนเองได้ ผิดหลัก ชีวจริยธรรมหรือไม่ อยา่ งไร และวิเคราะหถ์ งึ สาเหตแุ ละผลกระทบทเี่ กดิ ขึน้ โดยใหเ้ หตุผล ประกอบ แนวทางการอภปิ รายในประเด็นน้ี อาจมดี งั น้ี การอมุ้ บญุ ในกรณขี องผทู้ ตี่ อ้ งการมบี ตุ รแตไ่ มส่ ามารถมบี ตุ รดว้ ยตนเองได้ หากกระท�ำ โดย ถูกต้องตามกฎหมาย ตามพระราชบัญญัติคุ้มครองเด็กที่เกิดโดยอาศัยเทคโนโลยีช่วยการ เจริญพันธ์ุทางการแพทย์ พ.ศ. 2558 ก็สามารถทำ�ได้ และกรณีในแง่ของหลักชีวจริธรรม การพิจารณาว่าผิดหลักหรือไม่น้ัน อาจพิจารณาจากวัตถุประสงค์ของผู้ว่าจ้างนั้นว่าทำ�ไป เพือ่ วัตถุประสงคใ์ ด เชน่ 1. ตอ้ งการมบี ตุ รเพอ่ื สบื ทอดวงศต์ ระกลู แตภ่ รรยาของคสู่ มรสนน้ั ไมส่ ามารถตงั้ ครรภไ์ ด้ ดว้ ยตนเองอนั เนื่องมาจาก 1) ภรรยาไม่มีมดลูกแต่กำ�เนิด หรือได้รับการผ่าตัดมดลูกออกเน่ืองจากเป็นโรค เช่น เนือ้ งอกกลา้ มเนอื้ มดลูก 2) คู่สมรสท่ีภรรยามีโรคประจำ�ตัวหรือภาวะท่ีการตั้งครรภ์จะก่อให้เกิดอันตรายถึง ชวี ิตได้ 3) ภ รรยามภี าวะแทง้ ซ�้ำ ซาก และการตงั้ ครรภน์ นั้ ไมเ่ คยด�ำ เนนิ จนสามารถคลอดบตุ ร ท่มี ชี วี ติ ได้ เช่น มดลูกผิดรูปมาแต่กำ�เนิด ในกรณนี ถ้ี อื วา่ การอมุ้ บญุ ไมผ่ ดิ หลกั ชวี จรยิ ธรรม เพราะภรรยามคี วามผดิ ปกตขิ องรา่ งกาย ท่ีเก่ียวกับระบบสืบพันธ์ุ การมีโรคประจำ�ตัว หรือสุขภาพท่ีไม่แข็งแรงหากมีการต้ังครรภ์ อาจเกดิ ความเสย่ี ง จงึ ไมส่ ามารถตง้ั ครรภด์ ว้ ยตนเองไดแ้ ละจ�ำ เปน็ ตอ้ งใหผ้ อู้ นื่ ตง้ั ครรภแ์ ทน 2. ต้องการอ้มุ บญุ เพ่อื ประโยชนใ์ นเชิงพาณิชย์ เชน่ การคา้ มนษุ ย์ แรงงานทาส เป็นตน้ การอุ้มบุญในกรณีนี้ถือว่าผิดหลักชีวจริยธรรม เนื่องจากทารกที่คลอดออกมาอาจได้ รบั การเลย้ี งดทู ไ่ี มด่ ี หรอื อาจถกู ท�ำ รา้ ยทงั้ รา่ งกายและจติ ใจจากคนเลย้ี งดู เมอื่ พวกเขา เตบิ โตเป็นผู้ใหญอ่ าจก่อใหเ้ กิดปัญหาทางสงั คมได้ ท้ังน้ีหากพิจารณาตามลักษณะของการอุ้มบุญก็ควรมีข้อพิจารณาในเชิงชีวจริยธรรม ดังน้ี 1. การอมุ้ บญุ ทท่ี ารกในครรภเ์ กดิ จากการปฏสิ นธขิ องอสจุ แิ ละไขข่ องคสู่ มรสทตี่ อ้ งการ มีบุตร แต่ฝ่ายภรรยาของคู่สมรสไม่สามารถต้ังครรภ์เองได้ต้องจ้างหญิงอ่ืนมาอุ้ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 1 | การศกึ ษาชวี วิทยา 31 บุญแทน การอุ้มบุญแบบนี้หญิงผู้รับอุ้มบุญจะไม่มีสารพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับ ทารกในครรภเ์ ลย เนอื่ งจากลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมของเดก็ จะถกู ก�ำ หนดตง้ั แตต่ อน ทม่ี กี ารปฏสิ นธแิ ละเจรญิ เตบิ โตเปน็ ตวั ออ่ นแลว้ การอมุ้ บญุ ในกรณนี ท้ี ารกทเ่ี กดิ มา จะมีรูปร่างหน้าตาเหมือนคู่สมรส ซ่ึงไม่มีปัญหาตามมาภายหลัง แต่กรณีที่คุณแม่ อ้มุ บญุ มโี รคติดตอ่ บางอย่างซงึ่ เป็นโรคประจำ�ตัว เชน่ โรคตดิ เชื้อไวรัส HIV ไวรัส ตับอักเสบ เป็นต้น ทารกก็จะมีโอกาสติดเช้ือจากคุณแม่อุ้มบุญได้ กรณีน้ีอาจผิด หลักชีวจริยธรรมในแง่ที่ทำ�ให้ทารกท่ีเกิดมาต้องได้รับผลกระทบต่อสุขภาพของ ร่างกายท่ีเกิดจากความประมาทของผู้ใหญ่ ดังนั้นก่อนอุ้มบุญจึงต้องมีการตรวจ สขุ ภาพคณุ แมอ่ มุ้ บญุ อยา่ งละเอยี ด เพอ่ื ปอ้ งกนั การตดิ เชอ้ื จากคณุ แมอ่ มุ้ บญุ สทู่ ารก ในครรภไ์ ด้ 2. การอมุ้ บญุ ทที่ ารกในครรภเ์ กดิ จากการปฏสิ นธขิ องอสจุ ขิ องสามขี องผวู้ า่ จา้ ง กบั ไข่ ของหญิงท่ีรับอุ้มบุญ ในกรณีน้ีหญิงที่รับอุ้มบุญเป็นเจ้าของไข่ที่ให้กำ�เนิดตัวอ่อน จะมีส่วนเกี่ยวข้องทางพันธุกรรมกับทารกในครรภ์ ทั้งน้ีวิธีการอุ้มบุญแบบน้ีถือว่า ผดิ กฎหมายในประเทศไทย และอาจก่อใหเ้ กิดปญั หาไดใ้ นภายหลงั เชน่ ความร้สู ึก ผูกพันระหว่างหญิงท่ีรับอุ้มบุญกับทารก ทำ�ให้ตัดสายสัมพันธ์กันไม่ขาดอาจเกิด กรณีการไม่คืนลูกกับคู่สมรสที่เป็นผู้ว่าจ้าง หรือกรณีที่เด็กเติบโตขึ้นแล้วพบว่า ลักษณะหน้าตาไม่เหมอื นกับคนในครอบครัว เปน็ ตน้ 3. ก รณีท่ีทารกในครรภ์พิการซึ่งเกิดข้ึนตามธรรมชาติ คู่สมรสท่ีเป็นผู้ว่าจ้าง อาจไม่ ยอมรับเล้ียงดูทารกรายนั้น อาจส่งผลให้เกิดกรณีปัญหาเก่ียวกับการเล้ียงดูทารก ตามมาในภายหลงั 4. ก รณปี ญั หาการแยกทางของคสู่ มรส หรอื คสู่ มรสเสยี ชวี ติ กอ่ นทท่ี ารกจะเกดิ มา หญงิ ทรี่ บั อมุ้ บญุ อาจจะต้องรับภาระในการเล้ยี งดูทารกรายนัน้ เปน็ ต้น ทงั้ นกี้ ารอมุ้ บญุ จะตอ้ งปฏบิ ตั ใิ หถ้ กู ตอ้ งตามกฎหมายและมขี อ้ ตกลงทช่ี ดั เจนเปน็ ลายลกั ษณ์ อกั ษรระหว่างคู่สมรสทเี่ ป็นผู้ว่าจ้าง และหญงิ ท่ีรับอุ้มบญุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

32 บทที่ 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 กรณีของผู้ทเี่ ปน็ โรคเอดส์ หรอื ตดิ เช้อื HIV ทม่ี ีพฤตกิ รรมในการก่อเหตดุ ว้ ยความต้ังใจใน การเผยแพร่เช้ือ HIV ไปสู่ผู้อ่ืน โดยการใช้เข็มฉีดยาท่ีติดเช้ือไปจิ้มแทงผู้อ่ืน ผิดหลัก ชีวจรยิ ธรรมหรอื ไม่ อย่างไร และวิเคราะห์ถงึ สาเหตแุ ละผลกระทบทีเ่ กดิ ข้นึ โดยใหเ้ หตผุ ล ประกอบ กรณขี องผทู้ เี่ ปน็ โรคเอดส์ หรอื ตดิ เชอ้ื HIV ใชเ้ ขม็ ฉดี ยาทตี่ ดิ เชอ้ื ไปจมิ้ แทงผอู้ นื่ เพอื่ ตอ้ งการ ให้ผู้อ่ืนติดเชื้อ HIV ไปด้วยน้ัน การกระทำ�ดังกล่าวถือว่าผิดหลักชีวจริยธรรม เนื่องจาก ผกู้ ระท�ำ ทราบดวี า่ คนทเี่ ปน็ โรคเอดสน์ นั้ ปจั จบุ นั ยงั ไมว่ ธิ กี ารรกั ษาใหห้ ายขาด และเปน็ โรค ทสี่ ังคมรงั เกยี จ ผ้ทู ีเ่ ป็นโรคนจี้ ะไดร้ ับความทุกขท์ รมานทง้ั รา่ งกายและจิตใจ - สาเหตทุ ีเ่ กดิ ขึ้น อาจเนอ่ื งมาจากผู้กระทำ�อาจเคยถกู สงั คมรงั เกยี จจากการเปน็ โรค แมแ้ ต่ บุคคลในครอบครัวก็ไม่ยอมรับ ทำ�ให้ต้องแยกตัวออกจากสังคมมาอยู่ตามลำ�พัง อยู่อย่าง ยากล�ำ บาก จงึ เกดิ ความเครยี ดและตอ้ งการคดิ แกแ้ คน้ เพอ่ื ใหผ้ อู้ นื่ ไดม้ โี อกาสตดิ เชอ้ื และได้ รับความทุกข์ทรมานเชน่ เดยี วกับตนเอง - ผลกระทบที่เกิดข้ึน เม่ือผู้ถูกกระทำ�ได้รับเช้ือ HIV และทำ�ให้เป็นโรคเอดส์ ย่อมส่ง ผลกระทบตอ่ บคุ คลนนั้ เชน่ ท�ำ ใหค้ รอบครวั มปี ญั หา ครอบครวั แตกแยก ขาดรายไดใ้ นการ ประกอบอาชีพอันเนื่องมาจากความเจ็บป่วยจนไม่สามารถทำ�งานได้ หรือสังคมรังเกียจ หมดอนาคตในการเรียน การหารายได้ เสียค่าใชจ้ ่ายในการรักษาตวั ค่อนข้างมาก เปน็ ตน้ แนวการวดั และประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - สมบตั ทิ สี่ �ำ คญั ของสงิ่ มชี วี ติ และการจดั ระบบในสง่ิ มชี วี ติ จากการสบื คน้ ขอ้ มลู การอภปิ ราย ร่วมกัน การทำ�แบบฝกึ หัดและแบบทดสอบ ดา้ นทกั ษะ - การลงความเหน็ ขอ้ มลู และการสอ่ื สารสารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สอื่ จากการน�ำ เสนอและ การอภิปรายรว่ มกนั ด้านจติ วทิ ยาศาสตร์ - ความใจกว้าง จากการสงั เกตพฤติกรรมในการอภปิ รายรว่ มกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 1 บทที่ 1 | การศกึ ษาชีววิทยา 33 ความร้เู พ่ิมเตมิ สำ�หรบั ครู สง่ เสรมิ ทักษะการคิดเชงิ วิเคราะห์ วิพากษ์วจิ ารณ์ และการคดิ แบบมีเหตุผลผา่ นการสอน ชีวจรยิ ธรรม การสอนให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการรับผิดชอบต่อสังคมเป็นสิ่งที่ครูผู้สอนควรตระหนัก และคิดหาวิธีการท่ีจะผสมกลมกลืนเข้าไปในกระบวนการจัดการเรียนการสอนในทุกระดับช้ัน ใหไ้ ด้ หากปลกู ฝงั แนวคดิ เหลา่ นใ้ี หก้ บั เยาวชนของเรารนุ่ สรู่ นุ่ ไปเรอ่ื ย ๆ ผา่ นการศกึ ษาในระบบ เช่ือว่าต่อไปเยาวชนของประเทศไทยจะมีจิตสำ�นึกที่ดีต่อสังคมและเติบโตเป็นพลเมืองที่มี คุณภาพของประเทศชาติ การมีส่วนร่วมในการรับผิดชอบต่อสังคม เป็นหลักพึงปฏิบัติในด้าน ของจรยิ ธรรม (ethics) ซง่ึ โดยความหมายของจรยิ ธรรมแลว้ คอื แนวทางของการประพฤตหิ รอื ปฏบิ ตั ติ นของบคุ คลในสงั คม ซงึ่ การประพฤตหิ รอื ปฏบิ ตั ติ นภายใตก้ ารอยรู่ ว่ มกนั ในสงั คมยอ่ ม หลีกหนีไม่พ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์กันระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตด้วยกันรวมทั้งมนุษย์ด้วย หรือการมีปฏิสัมพันธ์กันระหว่างส่ิงมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต เช่น การใช้และดูแลรักษา ทรัพยากรธรรมชาติและส่ิงแวดล้อม การปฏิบัติตนตามประเพณีและวัฒนธรรมท่ีดี หรืออื่น ๆ อีกมากมาย เป็นต้น การประพฤติของบุคคลย่อมส่งผลได้ทั้งในทางบวกและทางลบ โดยครู ผู้สอนมักคาดหวังให้เยาวชนประพฤติตนในเชิงบวกมากกว่าในเชิงลบ แต่จะทำ�ได้อย่างไร น่ัน คือคำ�ตอบท่ีต้องค้นหากัน ทั้งนี้หากครูผู้สอนสอนให้นักเรียนรู้จักคิดวิเคราะห์ ด้วยการใช้เหตุ และผลกอ่ นท่ีจะตัดสินใจในการกระท�ำ หรือแสดงออก จะทำ�ให้นกั เรยี นมีความตระหนกั และมี สว่ นรว่ มในการรบั ผดิ ชอบต่อสังคมได้ ทุกวชิ าสามารถเข้าถึงจริยธรรมได้หรือไม่? ทุกวิชาย่อมมีจริยธรรมภายใต้วิชาของตนเอง เช่นเดียวกับวิชาชีววิทยาที่มีชีวจริยธรรม (bioethics) เพอื่ เปน็ แนวปฏบิ ตั ใิ หผ้ ทู้ ศ่ี กึ ษาชวี วทิ ยาไดพ้ งึ ปฏบิ ตั ติ อ่ สงิ่ ทม่ี ชี วี ติ ดว้ ยกนั หรอื สง่ิ ท่ี ตอ้ งเกยี่ วขอ้ งกบั สง่ิ มชี วี ติ ในแนวทางทถ่ี กู ตอ้ ง ค�ำ วา่ ชวี จรยิ ธรรม ประกอบดว้ ยค�ำ ทมี่ าจากภาษา กรกี 2 ค�ำ คอื bios หมายถงึ ชวี ติ (life) และ ethicos หมายถึง ดี (good) หรือ เลว (bad) ถูก (right) หรือ ผิด (wrong) ดังน้ันอาจกล่าวได้ว่าชีวจริยธรรมเกี่ยวข้องกับคุณค่าของชีวิตหรือ การมีชีวิตน่ันเอง และเป็นส่วนประกอบหน่ึงของจริยธรรมท่ีเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ชีวภาพ (life sciences) และชีววิทยา เนื่องจากวิชาชีววิทยาเป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับส่ิงมีชีวิตทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นส่ิงมีชีวิตที่มีขนาดเล็กท่ีสุดไปจนถึงส่ิงมีชีวิตท่ีมีขนาดใหญ่ นอกจากน้ีคงไม่มีใครท่ี จะปฏเิ สธวา่ ความกา้ วหนา้ ทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยใี นปจั จบุ นั สว่ นหนงึ่ มพี นื้ ฐานมาจาก สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

34 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชวี วิทยา ชวี วิทยา เล่ม 1 ชวี วทิ ยา เพราะวา่ มนษุ ยเ์ ปน็ ผคู้ ดิ คน้ สง่ิ ตา่ ง ๆ ขนึ้ มากเ็ พอื่ สนองตอบตอ่ ปจั จยั ตา่ ง ๆ ในการด�ำ รง ชีวิตของมนุษย์ในทุก ๆ ด้าน เช่น ด้านการแพทย์ อุตสาหกรรม เกษตรกรรม พาณิชยกรรม สถาปัตยกรรม วิศวกรรม ฯลฯ เป็นต้น ความก้าวหน้าในด้านต่าง ๆ เหล่าน้ีจะทำ�ให้เกิดเป็น นวัตกรรมของโลกสมัยใหม่ที่ช่วยให้ประชากรโลกนับล้านล้านคนได้รับผลประโยชน์ ในขณะ เดยี วกนั กจ็ ะน�ำ ความเสยี่ งทอ่ี าจจะเปน็ อนั ตรายตอ่ มนษุ ยค์ วบคมู่ าดว้ ย จงึ ไมแ่ ปลกเลยวา่ เกอื บ จะทุกคร้ังที่มีการเผยแพร่นวัตกรรมหรือความก้าวหน้าใหม่ ๆ เกิดข้ึน ครูผู้สอนมักจะได้ยิน ค�ำ ถามจากประเดน็ ตา่ ง ๆ นานา มาให้ฉุกคดิ กนั อย่เู สมอว่าจะเหมาะสมตอ่ การนำ�มาใช้หรือไม่ มีผลดแี ละผลเสียต่อมนุษยแ์ ละสิ่งแวดลอ้ มอย่างไร เปน็ ต้น ดังนัน้ การมชี ีวจริยธรรมจะชว่ ยให้ คนในสังคมทุกภาคส่วนท่ีเกี่ยวข้องได้มีการวิเคราะห์ และตัดสินใจอย่างรอบคอบในประเด็น ค�ำ ถามตา่ ง ๆ ทร่ี ฐั องคก์ ร หรอื ชมุ ชนตอ้ งเผชญิ รว่ มกนั ซง่ึ ประเดน็ ค�ำ ถามทางชวี จรยิ ธรรมเหลา่ นี้เองที่ครูผู้สอนสามารถนำ�มาใช้สอนในชั้นเรียนเพื่อให้นักเรียนได้มีทักษะของการคิดเชิง วเิ คราะห์ (analytical thinking) การคดิ วพิ ากษว์ จิ ารณ์ (critical thinking) และการคดิ แบบ มีเหตผุ ล (reasonable thinking) ซึง่ สามารถนำ�ไปใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้ ในการสอนชวี จรยิ ธรรมในชนั้ เรยี นครผู สู้ อนบางทา่ นอาจจะคดิ วา่ ยาก หรอื มองภาพไมอ่ อก ว่าจะสอนสอดแทรกไปในเน้ือหาได้อย่างไร อันที่จริงแล้วสามารถสอนสอดแทรกไปได้ใน ทกุ เนอ้ื หา ทง้ั ในชว่ งของการน�ำ เขา้ สบู่ ทเรยี น ในระหวา่ งสอน หรอื ในขณะทนี่ กั เรยี นปฏบิ ตั กิ าร หรอื การใหน้ กั เรยี นสรปุ เนอ้ื หาบทเรยี น เปน็ ตน้ ทงั้ นขี้ นึ้ อยกู่ บั การเลอื กประเดน็ ทางชวี จรยิ ธรรม ทจ่ี ะเขา้ ไปสอดแทรก หากเปน็ ประเดน็ ทางสงั คมทเ่ี กดิ ขน้ึ ในชวี ติ ประจ�ำ วนั กจ็ ะสามารถกระตนุ้ ความสนใจของนกั เรยี นไดด้ ี ทงั้ นหี้ วั ขอ้ หรอื เนอื้ หาทสี่ ามารถใชช้ วี จรยิ ธรรมใน การจัดการเรียนการสอนได้ เช่น ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ระบบนเิ วศ ความหลากหลายทางชวี ภาพ พนั ธศุ าสตร์ หนา้ ทแี่ ละการท�ำ งานของ ระบบต่าง ๆ ของมนุษย์และสัตว์ และ การใช้สตั ว์เพือ่ การทดลอง ฯลฯ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 1 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชวี วิทยา 35 เหตุผลทส่ี ำ�คัญท่ตี ้องสอนชีวจรยิ ธรรมในช้ันเรียน 1. ชีวจริยธรรมเป็นเคร่ืองมือในการขับเคลื่อนท่ีดีที่จะช่วยให้นักเรียนมีความสนใจในเนื้อหา ทางวทิ ยาศาสตร์ เพราะวา่ ครตู อ้ งหาประเดน็ ทน่ี า่ สนใจทางชวี วทิ ยามาใหน้ กั เรยี นอภปิ ราย เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นไดแ้ สดงออกถงึ ความรสู้ กึ นกึ คดิ ของตนเอง คณุ คา่ ของบคุ คล สทิ ธิ และความ รบั ผิดชอบกบั ประเดน็ ต่าง ๆ ทางชีววทิ ยาท่มี ีตอ่ สังคม 2. ทำ�ให้นักเรียนมีความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ดีข้ึน การสอนชีวจริยธรรมสามารถใช้เป็น แนวทางในการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ กน่ กั เรยี นกลมุ่ ทไี่ มช่ อบเรยี นวทิ ยาศาสตรไ์ ดด้ ี เนอื่ งจาก ในการสอนครูผู้สอนต้องหาเหตุการณ์หรือสถานการณ์จริงท่ีเกิดข้ึนในชีวิตประจำ�วันและ เกี่ยวข้องกับเนื้อหาในบทเรียนน้ัน ๆ หรือการใช้กรณีศึกษา (case study) มาให้นักเรียน คน้ หาแนวความคดิ รวบยอดทางวทิ ยาศาสตรท์ ส่ี �ำ คญั ทนี่ กั เรยี นจ�ำ เปน็ ตอ้ งรู้ เพอื่ ชว่ ยท�ำ ให้ นกั เรยี นมองเหน็ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งเนอ้ื หาทางวทิ ยาศาสตรท์ เี่ รยี นกบั การน�ำ ไปประยกุ ต์ ใช้ในเหตุการณ์หรือประเดน็ ตา่ ง ๆ ทางสงั คมที่พบไดใ้ นชีวติ ประจำ�วนั และยงั ช่วยส่งเสริม นกั เรยี นใหม้ คี วามเขา้ ใจเชงิ ลกึ เกยี่ วกบั ขอ้ เทจ็ จรงิ (fact) ทางวทิ ยาศาสตร์ เพอ่ื ใหน้ กั เรยี น สามารถน�ำ ไปใช้เปน็ เหตผุ ลในการโต้แยง้ เชิงจริยธรรมในสังคมได้ 3. ส่งเสริมความท้าทายและความสามารถของนักเรียนให้มีการพัฒนาทักษะในด้านการแก้ ปัญหา เนื่องจากการตัดสินใจเชิงชีวจริยธรรม นักเรียนต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับความ แตกต่างระหว่างส่ิงท่ีเป็นข้อเท็จจริง กับส่ิงที่เป็นความคิดเห็น (opinion) และส่ิงท่ีเป็น คุณค่า (values) ภายใต้ประเด็นน้ัน ๆ โดยสำ�รวจความคิดเห็นของบุคคลอ่ืน ๆ ก่อน แล้ว น�ำ ขอ้ มลู มาคดิ เชงิ วเิ คราะห์ วพิ ากษว์ จิ ารณ์ และคดิ แบบมเี หตผุ ล อยา่ งระมดั ระวงั กอ่ นแลว้ จึงตัดสินใจ 4. สง่ เสรมิ ใหน้ กั เรยี นยอมรบั ฟงั ความคดิ เหน็ และมมุ มองของบคุ คลทห่ี ลากหลายและแตกตา่ ง กัน เพราะการอภิปรายทางชีวจริยธรรมจะช่วยพัฒนาความสามารถของนักเรียนในด้าน ของการใชเ้ หตผุ ล และยงั ชว่ ยกระตนุ้ นกั เรยี นในการคดิ หาตวั เลอื กทเ่ี หมาะสมจากมมุ มอง ทห่ี ลากหลายของเพอื่ นนกั เรยี นดว้ ยกนั ซงึ่ ทกั ษะเหลา่ นน้ี บั เปน็ พน้ื ฐานทส่ี �ำ คญั ตอ่ การเกดิ ประชาธิปไตยทแ่ี ท้จริง แนวทางในการจดั การเรยี นการสอนชีวจริยธรรม การจดั การเรยี นการสอนชวี จรยิ ธรรม อาจใชร้ ปู แบบของการอภปิ ราย การอภปิ รายแบบคณะ (panel discussion) โต้วาที (debate) บทบาทสมมติ (role play) การสมั มนา (seminar) โดย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

36 บทท่ี 1 | การศกึ ษาชีววทิ ยา ชวี วทิ ยา เลม่ 1 ครจู ะเปน็ ผู้กำ�หนดหวั ข้อ หรือเร่ืองทางชวี จรยิ ธรรมท่ีเป็นประเดน็ ปญั หา หรอื เหตกุ ารณ์ท่ีเกิด ขึ้นในชีวติ ประจำ�วัน มาให้นักเรยี นศึกษา และใชข้ น้ั ตอนในการจัดการเรียนการสอนทเ่ี รยี กวา่ บนั ได 7 ข้นั ดงั น้ี 1. ขน้ั ระบแุ ละน�ำ เสนอ ครมู อบหมายใหน้ กั เรยี นอา่ นและศกึ ษาเรอื่ งทค่ี รกู �ำ หนดมาให้ จากนนั้ กใ็ หน้ กั เรยี นน�ำ เสนอ แนวคดิ วา่ เรอ่ื งทอี่ า่ นนนั้ มปี ระเดน็ ทางชวี จรยิ ธรรมใดบา้ ง พรอ้ มทงั้ ใหน้ กั เรยี นระบปุ ระเดน็ ต่าง ๆ เหลา่ นีเ้ ช่น 1.1 ระบบุ รบิ ทวา่ ปญั หาทางชวี จรยิ ธรรมใดทค่ี วรน�ำ มาใชใ้ นการตดั สนิ ใจ อะไรทต่ี อ้ งตดั สนิ ใจ ใครต้องเป็นผู้ตัดสินใจในส่ิงน้ัน มีข้อมูลอะไรบ้างท่ีเป็นประโยชน์ต่อการตัดสินใจ มสี ง่ิ ใดบา้ งทต่ี อ้ งพจิ ารณาในการสรา้ งตวั เลอื ก การกระท�ำ แบบใดทเ่ี ปน็ ไปไดท้ สี่ ามารถ แกส้ ถานการณ์น้ัน ๆ 1.2 ระบผุ มู้ สี ว่ นไดส้ ว่ นเสยี จากการตดั สนิ ใจ เชน่ ใครบา้ งจะไดร้ บั ผลกระทบจากการตดั สนิ ใจ ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียแต่ละคนจะได้รับผลกระทบจากทางเลือกน้ันอย่างไรบ้าง ซึ่งใน ข้ันตอนนี้ครูควรจะต้องมอบหมายงานให้นักเรียนแต่ละคนหรือแต่ละกลุ่มเป็น ผู้มีส่วนไดส้ ่วนเสยี เพื่อท�ำ การวเิ คราะห์ผล 2. ขน้ั หาภูมหิ ลงั ของขอ้ มูล ขน้ั นเ้ี ปน็ การเขา้ ถงึ ขอ้ มลู ทแ่ี ทจ้ รงิ ของนกั เรยี นผซู้ ง่ึ จะกลายเปน็ ผทู้ ท่ี �ำ หนา้ ทใ่ี นการตดั สนิ ใจ นกั เรยี นตอ้ งหาภมู หิ ลงั ของขอ้ มลู (background information) ทเ่ี ปน็ ขอ้ เทจ็ จรงิ ทเี่ กยี่ วขอ้ ง กบั ประเดน็ ทศ่ี กึ ษาและสาระส�ำ คญั ของเนอ้ื หาทจ่ี ะน�ำ มาใชป้ ระกอบการพจิ ารณาตดั สนิ ใจ ในทางชีวจริยธรรม 3. ขัน้ หาคุณค่าในตวั บุคคล ขน้ั นใี้ หน้ กั เรียนแตล่ ะคนหาคุณคา่ ในความเปน็ ตวั ตนของตนเองออกมา ซง่ึ แตล่ ะคนอาจมี บุคลิกที่แตกต่างกัน เพ่ือครูจะได้จัดวางตัวบุคคลท่ีอาจมีส่วนเก่ียวข้องกับสถานการณ์ นน้ั  ๆ ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม และจะชว่ ยในการสรา้ งความมนั่ ใจในการตดั สนิ ใจทางชวี จรยิ ธรรม ได้ สงิ่ ท่สี �ำ คัญคอื ทำ�ให้นกั เรียนยอมรับตนเองและผู้อืน่ 4. ขน้ั อภิปรายกลมุ่ ย่อย ขั้นนี้ให้นักเรียนได้พูดคุยระหว่างนักเรียนด้วยกันในกลุ่มเล็ก ๆ ในบรรยากาศท่ีเป็นกันเอง การพูดคุยกันในกลุ่มย่อยจะทำ�ให้นักเรียนแต่ละคนได้ร่วมกิจกรรมกันอย่างทั่วถึง และ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เล่ม 1 บทที่ 1 | การศึกษาชีววทิ ยา 37 แสดงความคิดเห็นของตนเองได้อย่างมีคุณค่า การแสดงออกแบบน้ีจะเป็นพ้ืนฐานให้ นกั เรยี นแตล่ ะคนไดใ้ ชค้ วามคดิ ของตนเองและรวบรวมความคดิ ของคนอนื่ ในกลมุ่ แลว้ น�ำ กลับมาคิดใหม่ เพ่ือหาข้อสรุปท่ีเป็นใปในแนวทางเดียวกันหรือเห็นพ้องกัน วิธีการนี้จะ เป็นการฝึกให้นักเรียนรู้คิด (metacognition) จากการคิดแล้วคิดอีก (thinking about thinking) นนั่ เอง 5. ขนั้ อภิปรายในชั้นเรยี น ขั้นน้ีให้นักเรียนแต่ละกลุ่มออกมานำ�เสนอข้อคิดเห็นของกลุ่มตนเอง และเปิดโอกาสให้มี การอภิปรายและแลกเปล่ียนความคิดเห็นกัน ในขั้นตอนน้ีจะช่วยให้นักเรียนที่ยังมีความ คดิ เหน็ ตา่ งกนั ไดม้ กี ารเตมิ เตม็ ขอ้ มลู ทเ่ี ปน็ ความคดิ เหน็ จากกลมุ่ อนื่  ๆ ซงึ่ กนั และกนั เพอื่ น�ำ มาทบทวนความคิดใหม่ สำ�หรบั ใชป้ ระกอบในการตดั สินใจได้อีก 6. ขน้ั สรุป ในขั้นน้ีเป็นการหาข้อสรุป หรืออย่างน้อยทำ�ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เข้าใจในสิ่งท่ีควรต้องมี การปรบั ปรงุ มแี นวคดิ ทช่ี ดั เจนขนึ้ และนกั เรยี นไดเ้ รยี นรทู้ จี่ ะคดิ และเกดิ การรคู้ ดิ ทส่ี �ำ คญั คือ ครูจะต้องไม่ลืมว่า ไม่มีคำ�ตอบใดที่ถูกหรือผิด ใช้ได้ หรือใช้ไม่ได้ ข้ึนอยู่กับการใช้เหตุ และผลในการตดั สนิ ใจ และแตล่ ะความคดิ เหน็ ลว้ นมปี ระโยชนซ์ ง่ึ จะน�ำ ไปสกู่ ารส�ำ รวจตรวจ สอบเพิม่ เติมต่อไปได้อกี 7. ขนั้ น�ำ ไปใช้ ขั้นน้ีเป็นทางเลือกให้แก่ครู ท่ีจะขยายผลหรือทำ�กิจกรรมสู่นักเรียนเป็นรายบุคคลที่สนใจ ไดอ้ กี เชน่ ครอู าจใหน้ กั เรยี นเขยี นบทความ จดั นทิ รรศการเผยแพรค่ วามรู้ หรอื รว่ มรณรงค์ ในเหตกุ ารณท์ เ่ี ป็นประเดน็ ทางสังคมท่คี วรให้ชมุ ชนไดร้ ับรู้และมีส่วนร่วม เป็นตน้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

38 บทท่ี 1 | การศึกษาชวี วทิ ยา ชีววิทยา เลม่ 1 ทัง้ น้ีแนวการสอนชวี จริยธรรมแบบบนั ได 7 ขัน้ สรปุ ไดด้ งั ตาราง ขั้นตอนในการจัดการเรียน กจิ กรรมของครู กิจกรรมของนักเรยี น การสอน นกั เรยี นระบบุ ริบทท่ีเก่ียว 1. ขัน้ ระบแุ ละนำ�เสนอ ครใู ชค้ ำ�ถามถามนกั เรยี น กับประเด็นทางชีวจรยิ ธรรม เพื่อตรวจสอบความเขา้ ใจ ท�ำ ความเข้าใจเกย่ี วกับ เกี่ยวกับประเด็นทาง ประเดน็ ท่ีระบุใหเ้ ปน็ ไปใน ชีวจริยธรรม และกำ�หนด แนวทางเดียวกนั ประเดน็ ทางชวี จริยธรรม 2. ขั้นหาภูมิหลงั ของขอ้ มลู ครมู อบหมายใหน้ กั เรยี นไป นักเรยี นอ่านเร่ืองหรือ สบื คน้ ขอ้ มลู ทเ่ี ปน็ ขอ้ เทจ็ จรงิ กิจกรรมที่ครูมอบหมายให้ ของเนอื้ หาสาระในประเดน็ ก�ำ หนดหวั ขอ้ ทจ่ี ะตอ้ งไป ทางชีวจริยธรรมที่เกย่ี วขอ้ ง สบื คน้ ขอ้ มลู ทเ่ี ปน็ ขอ้ เทจ็ จรงิ จากแหลง่ เรียนรตู้ า่ ง ๆ ในประเด็นทางชีวจริยธรรม ทีเ่ กีย่ วขอ้ ง 3. ขนั้ หาคณุ ค่าในตวั บคุ คล ครูให้แนวทางแก่นักเรยี นใน นกั เรียนแต่ละคนส�ำ รวจ การค้นหาคณุ คา่ ของตนเอง คุณลกั ษณะทเ่ี ฉพาะของ ตนเอง คน้ หาความมีคณุ คา่ ของตนเอง ก�ำ หนดบทบาท และการท�ำ หน้าทีต่ ่าง ๆ ใน กลุม่ 4. ขั้นอภิปรายกลมุ่ ยอ่ ย ครใู ชค้ ำ�ถามเพ่ือกระตุ้นให้ นักเรียนในแต่ละกลุม่ ยอ่ ย เกิดการอภปิ รายในกลุม่ ยอ่ ย แสดงความคดิ เหน็ ตาม บทบาทหน้าทีท่ ีก่ ำ�หนด และ อภิปรายร่วมกัน เพ่อื หาข้อ สรปุ ของแนวคิดท่ีเป็นของ กลมุ่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี