โครงการพระราชดำริกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
เพื่อรำลึกถึงพระมหากรุณาธิคุณของพระองค์ จึงขอน้อมนำโครงการฝนหลวงซึ่งเป็นหนึ่งใน 4,000 กว่าโครงการ มาสู่การปฏิบัติ จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ทั้งสายครุศาสตรบัณฑิต และวิทยาศาสตรบัณฑิต เป็นตัวอย่างการสอนกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้
1. ขั้นการสังเกต และรวบรวมข้อมูลก่อนปฏิบัติ
เมื่อครั้งที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 9 เสด็จเยี่ยมราษฎร จังหวัดสกลนครในฤดูแล้ง พระองค์สังเกตพบว่า พื้นดินแห้งแตกระแหง ทำการเพาะปลูกไม่ได้ผล
2. ขั้นการเกิดปัญหา
ทำอย่างไรจึงจะช่วยราษฎรได้ จากการสังเกต รวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ในทางวิทยาศาสตร์ พิจารณาหลักการเกิดฝน (science : S) พระองค์คิดไป วางแผนไป พร้อมวิเคราะห์ ซึ่งแนวคิดหลักการเกิดฝน จะต้องรวมไอน้ำในอากาศเข้าด้วยกัน ต้องมีสารบังคับให้ไอน้ำ รวมตัวกัน การเลือกใช้สารเป็นแกนล่อให้ไอน้ำ รวมตัวกันเป็นเมฆ และกลายเป็นเมฆฝน สารกลุ่มใดบ้าง ท่านได้มอบให้ หม่อมราชวงศ์ เทพฤทธิ์ เทวกุล ดำเนินการศึกษาทดลองในห้องทดลอง หาสารที่เหมาะสมเป็นแกนล่อให้เกิดเมฆ
3. ขั้นตั้งสมมติฐาน การเลือกใช้กลุ่มสารที่เป็นแกนล่อหาสารที่เหมาะสม สามารถรวมไอน้ำในอากาศให้เกิดเมฆฝนได้
4. ขั้นทดลอง คิดออกแบบ วางแผนก่อนการปฏิบัติ และลงปฏิบัติตามแผน มี 3 ขั้นตอน ได้แก่ ก่อกวนให้เกิดเมฆ เลี้ยงเมฆให้อ้วน และ โจมตี
พระองค์ทรงให้มีการทดลองพิสูจน์การเกิดฝน ดำเนินรอยตามรัชกาลที่ 4 ที่ค้นพบการเกิดสุริยุปราคา โดยทดลองที่แก่งกระจาน เมื่อวันที่ 19 ตุลาคม 2515 เชิญแขกต่างประเทศ เช่น ประเทศสิงคโปร์ มาดูการเกิดฝนเทียม หรือฝนหลวง
5. ขั้นรวบรวมข้อมูล ที่ได้จากการพิสูจน์ ทดลอง หาสูตรกลุ่มสารเป็นแกนล่อ นำมาสู่การสรุปผล
6. ขั้นสรุปผล
การทำฝนหลวงในประเทศไทย พอสรุปโดยย่อดังนี้
สารเคมีที่ใช้มีประเภทต่างๆ ได้แก่
- ประเภทคายความร้อน หรือทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น มี 3 ชนิด คือ แคลเซียมคาร์ไบด์ (CaC2) แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) แคลเซียมออกไซด์ (CaO) ทำให้ไอน้ำรวมตัวเป็นก้อนเมฆ ก่อนตัวสูงขึ้น เพิ่มจำนวนก้อนเมฆขนาดใหญ่สูงขึ้น
- ประเภทดูดกลืนความร้อน ทำให้อุณหภูมิต่ำลง 3 ชนิด ได้แก่ ยูเรีย [CO(NH2)2] แอมโมเนียมไนเตรท [(NH4NO3)] น้ำแข็งแห้ง dryice : CO2(s) เมฆจะเริ่มตกเป็นฝนสู่พื้นดิน
- ประเภทสารเคมีดูดซับความชื้นประการเดียว ได้แก่ เกลือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) สารเคมีสูตรที่ 1 สารเคมีทั้ง 3 ประเภท นำมาสู่กรรมวิธีการทำฝนเทียมหรือฝนหลวงใช้ 3 ขั้นตอน ได้แก่ ขั้นก่อกวนให้เกิดเมฆ ขั้นเลี้ยงเมฆให้อ้วน และ ขั้นโจมตี
สรุปผล สารยูเรียทำให้อุณหภูมิอากาศต่ำลง ไอน้ำบริเวณรอบภาชนะรวมตัวเป็นหยดน้ำ ทำให้กระดาษชำระเปียกมากกว่าสารเกลือแกง เย็นเล็กน้อย แต่กระดาษชำระไม่เปียก สารยูเรียจึงเป็นแกนล่อให้ไอน้ำในอากาศรอบภาชนะรวมเป็นหยดน้ำได้ดีกว่าสารเกลือแกง สังเกตจากกระดาษชำระ เปรียบเหมือนการเกิดฝนเทียมหรือฝนหลวง ของพ่อหลวงรัชกาลที่ 9 นั่นเอง
จากนั้นครูเรียกให้นักเรียนคนใดคนหนึ่งในแต่ละกลุ่มสรุปสาระสำคัญด้วยตัวนักเรียนเอง เด็กจะได้หลักการเกิดฝนหลวงอย่างเข้าใจเป็นองค์ความรู้ ในขณะเดียวกัน ครูต้องสร้างจิตวิทยาศาสตร์ให้เกิดแก่ผู้เรียนตลอดชั่วโมง
ขั้นที่ 4 การขยายความรู้ (30 นาที) (ครู : นักเรียน 30% - 70 %)
- ครูกระตุ้นให้นักเรียนอยากรู้ต่อด้วยการถาม เช่น หลักการเกิดฝนหลวง นำมาเรียนรู้ต่อได้อีก นักเรียนคนใดคิดได้ว่าจะนำหลักการเกิดฝนหลวงดังที่ได้ทดลองในชั่วโมง ไปพัฒนาต่อยอด เช่น ทำเป็นโครงงานต่อได้อย่างไร ผู้เรียนอาจคิดได้ ไม่ได้ ขึ้นอยู่กับวัย และพื้นความรู้
- ครูช่วยแนะนำขยายความรู้เกี่ยวกับการนำหลักการที่ทดลองดังกล่าว ไปอธิบายสิ่งที่เกิดในชีวิตประจำวัน โดยต่อยอด นำมาสร้างบทปฏิบัติการใช้อธิบายการเกิดหิมะ และนำหลักการไปใช้ในการทำไอศกรีม
ที่มา :
กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม. (2553). โครงการพระราชดำริ. [ออนไลน์]. สืบค้นจาก http://www.deqp.go.th/data-lhv/king-project-King.htm/ [1 สิงหาคม 2554].
พันธุ์ทิพย์ ทิมสุกใส. (2559). พ่อของแผ่นดิน. หน้า 6-21. ใน สูจิบัตรงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ 2559. สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์.
วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี. มะนาวไม่รู้โห่. [ออนไลน์]. สืบค้นจาก https://th.wikipedia.org/wiki/มะนาวไม่รู้โห่ [28 มิถุนายน 2560].
สำนักงานปฏิบัติการฝนหลวง. (2549). สำนักงานปลัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์. โครงการพระราชดำริฝนหลวง. [ออนไลน์]. สืบค้นจาก http://www.nia.or.th/innovationday/minitries.html [1 กรกฎาคม 2554].
Dhonburi Rajabhat University. (2558). โครงการฝนหลวง. [ออนไลน์]. สืบค้นจาก http://dit.dru.ac.th/. [10 กรกฎาคม 2558].
TAB3/Math. (ม.ป.ป.). ฝนหลวง. [ออนไลน์]. สืบค้นจาก https://anuchachobjit.wordpress.com/ฝนหลวง/ [28 กรกฎาคม 2560].
