Application of electric course content through teaching lessons on solar cells for high schools in energy-depleted areas.
Title:
ภาพป้ายประตูทางเข้าโรงเรียนเมื่อปี พ.ศ.2559
โรงเรียนขนาดเล็กในชนบทตามแนวชายแดน แต่เป็นที่รู้จักทั้งต่างประเทศ และในประเทศในนามโรงเรียนพลังงานทดแทนต้นแบบ เป็นแหล่งศึกษาดูงานของหน่วยงานทั้งภาครัฐ และ เอกชน ตลอดจนประชาชนที่มีความสนใจทั่วไปเข้ามารับการศึกษาอบรมหลักสูตรระยะสั้นเพื่อนำไปต่อยอดความรู้ และประกอบอาชีพ
รวมถึงนักเรียนของโรงเรียนศรีแสงธรรมยังสามารถนำความรู้ไปต่อยอดในระดับมหาวิทยาลัยคณะวิศวกรรมศาสตร์จำนวนมาก หรือในระดับที่สูงขึ้นจนกระทั่งได้ทุนเรียนฟรีของรัฐบาลเกาหลีใต้ให้ไปเรียนวิศวกรรมสาขาอิเลคทรอนิกส์ และสาขาเครื่องกล จนกระทั่งนายกรัฐมนตรีในฐานะผู้นำประเทศได้กล่าวชื่นชมโรงเรียนพลังงานทดแทนต้นแบบ และนักเรียนศรีแสงธรรมผ่านทางสื่อสาธารณะ
ด้วยความพากเพียรพยายามของคุณครูในการพัฒนาสื่อการสอนในหลายรูปแบบ มีนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์เพื่อแก้ปัญหาเช่นรถนอนนา ไฟฉายขอข้าว และบูรณาการการสอนไปกับสาขาวิชาต่างๆ ให้นักเรียนได้เรียนรู้ เข้าใจง่าย พร้อมกับนำไปใช้จริงในชีวิตประจำวัน และบริการสังคม ให้การช่วยเหลือในยามภัยพิบัติต่าง ๆ ได้อย่าง หรือช่วยเหลือโรงพยาบาลในโครงการ 77 จังหวัด 77 โรงพยาบาลโซล่าร์เซลล์ในการลดค่าไฟฟ้าปีละ 720,000 บาทตลอดระยะเวลา 30 ปี และยังเป็นแหล่งเรียนรู้ชุมชนโครงการพระราชทาน โคก หนอง นา แห่งน้ำใจและความหวังวัดป่าศรีแสงธรรม ที่คณะครูและนักเรียนได้ร่วมกันสร้างสรรค์ผลงานทางการเกษตรที่แปลงนาสาธิตของโรงเรียน
- ประวัติความเป็นมาของโรงเรียนศรีแสงธรรม
ปี พ.ศ. 2553 พระปัญญาวชิรโมลี ได้ขออนุญาตจัดตั้ง
โรงเรียนการกุศลของวัดในพระพุทธศาสนาชื่อว่าโรงเรียนศรีแสงธรรม ด้วยเงินบริจาคของวัดป่าศรีแสงธรรมร่วมกันระดมทุนด้วยการทอดผ้าป่ามาสร้างโรงเรียน แม้ว่าจะได้เพียง 10 ปี แต่มีผลงานมากมายเป็นที่ประจักษ์
เนื่องจากโรงเรียนตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ คนในชุมชนส่วนใหญ่จะประกอบอาชีพกสิกรรม และเป็นแรงงานรับจ้างในเมืองใหญ่เมื่อมีลูกก็จะปล่อยให้ตากับยายเลี้ยงหลานที่บ้านการดูแล ความอบอุ่นของครอบครัวจึงมีน้อย เกิดปัญหาไม่สนใจอยากไปโรงเรียน สิ่งเสพติด อบายมุขเข้าถึงเยาวชนได้ง่าย หรือปัญหาการตั้งครรภ์ก่อนวัยอันควรก่อให้เกิดปัญหาหย่าร้าง ปัญหาครอบครัวต่าง ๆ และที่สำคัญคือปัญหาความยากจน
วัดป่าศรีแสงธรรมในฐานะองค์กรพัฒนาสังคมแม้จะเป็นเพียงจุดเล็ก ๆ เมื่อเห็นสภาพปัญหาในพื้นที่ตลอดจึงหาแนวทางแก้ไขปัญหาคือการพัฒนาคน ทำอย่างไรจะให้คนในชุมชนมีคุณภาพมีความรู้คู่คุณธรรมจึงได้ก่อตั้งโรงเรียนศรีแสงธรรม ให้การศึกษาฟรี รถรับส่งฟรี อาหารกลางวันฟรี
- ปัญหาการขาดแคลนพลังงานของโรงเรียน
“การจัดการศึกษาบนความขาดแคลน” ได้ถูกนำเสนอในหลายวาระเนื่องจากการก่อตั้งโรงเรียนที่มีเพียงอาคารเรียน 1 หลัง ครูที่ประจำการไม่มีใบประกอบวิชาชีพ อุปกรณ์การเรียนหรืออาคารสถานที่ต้องหาเศษไม้มาต่อเติม ห้องเรียนไม่เพียงพอต้องอาศัยการปั้นบ้านดินเพื่อให้นักเรียนได้มีที่นั่งเรียน
ระยะเริ่มต้นจะขาดงบประมาณสนับสนุนไปทุกอย่าง และช่วงของการพัฒนาย่อมต้องการใช้งบประมาณสนับสนุน ทางโรงเรียนได้ขอรับการสนับสนุนจากกระทรวงศึกษาธิการ แต่เงื่อนไขยังเปิดโรงเรียนไม่ครบ 3 ปี จึงไม่เข้าเกณฑ์ไม่สามารถให้การสนับสนุนได้ และได้ทำควบคู่ไปกับการขอรับบริจาคสนับสนุนจากหน่วยงานเอกชน รัฐวิสาหกิจต่าง ๆ จำนวน 23 แห่ง ปรากฏว่าไม่มีที่ไหนตอบจดหมายกลับมาเลย จึงเป็นที่มาของการปั้นบ้านดินเป็นห้องเรียน และการขายบ้านมาสร้างโรงเรียน
อาคารเรียน 18 ล้าน โดยไม่ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากรัฐเป็นการระดมทุนทอดผ้าป่า และพระปัญญาชิรโมลี ได้ไปขายบ้านของตัวเองมาเพิ่มให้การดำเนินการก่อสร้างเสร็จทันเปิดเรียนเพราะมีจำนวนนักเรียนเพิ่มขึ้นจำนวนมาก จากปีแรกที่เปิดเรียนมีนักเรียน 96 คน ปีที่ 3 มีนักเรียนประมาณ 130 คน จนกระทั่งปัจจุบันมีนักเรียนประมาณ 200 คน
เพราะความขาดแคลนจึงหาธรรมชาติใกล้ตัวมาสอน เน้นเรื่องสิ่งแวดล้อม ดิน น้ำ ลม ไฟ แสงแดด เป็นสื่อที่หาได้ง่ายจึงเน้นทางวิทยาศาสตร์ให้นักเรียนได้ลงมือทดลองปฏิบัติ งบประมาณที่จะจัดหาสื่อการสอนไม่เพียงพอจึงต้องประยุกต์ใช้ของที่มีอยู่มาใช้ประโยชน์ เช่นพาเด็กดำนาด้วยกล้าต้นเดียวเก็บข้อมูลทดลองผลผลิตตอนเก็บเกี่ยวข้าว หรือการปลูกป่าในรูปแบบต่างๆ เพื่อเปรียบเทียบการเจริญเติบโต รวมไปถึงนำแผ่นโซล่าร์เซลล์แตก ที่รัฐแจกให้กับประชาชนแล้วใช้ไม่ได้มาเป็นสื่อการสอนไฟฟ้าเบื้องต้น หาความสัมพันธ์กฏของโอห์มให้นักเรียนได้ทดลองเรียนรู้กับของจริงเพื่อจะได้เห็นภาพ และเข้าใจมากยิ่งขึ้น
4. สาธารณูปโภคของโรงเรียนภายในโรงเรียน
ประปากับไฟฟ้า คือปัญหาของทุกโรงเรียน เพราะเป็นสิ่งจำเป็น และเป็นค่าใช้จ่ายที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ทำอย่างไรจะไม่ต้องจ่ายมากก็ต้องประหยัด แต่ที่โรงเรียนศรีแสงธรรมประปาได้ใช้ระบบน้ำบาดาลสูบขึ้นมาบนถังสูง แล้วปล่อยไปทั่วทั้งโรงเรียนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อลดค่าใช้จ่าย และลดปัญหาเวลาไฟฟ้าดับระบบน้ำก็จะขาดไปด้วย แต่พอใช้ระบบสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์มาช่วยแก้ปัญหาทำให้ทุกอย่างที่ใช้น้ำเพียงพอไปด้วย ทั้งแปลงเกษตร ทั้งน้ำใช้ภายในโรงเรียน
ส่วนค่าไฟฟ้าถ้าปิดระบบโซล่าร์เซลล์ทั้งหมดภายในโรงเรียนจะมีค่าไฟประมาณ 14,000 บาท แต่ถ้าเปิดระบบโซล่าร์เซลล์ทั้งหมดค่าไฟฟ้าจะเหลือเพียง 40 บาท ทั้งนี้เกิดจากการสอนนักเรียนที่มีความสนใจพาติดตั้งระบบต่างๆ ที่มีในโลกนี้มาจำลองไว้ให้นักเรียนได้เรียนรู้ และพาลงมือปฏิบัติจริง
- การประยุกต์เนื้อหารายวิชาไฟฟ้าสู่บทเรียนการสอน
วัตถุประสงค์แรกเริ่มของการนำโซล่าร์เซลล์มาเพื่อลดค่าใช้จ่ายสื่อการสอนวงจรไฟฟ้าจากเดิมที่ใช้ถ่านไฟฉายหลายๆ ก้อนมาต่อขนานกัน หรือต่ออนุกรมกัน ให้นักเรียนได้ดู ทำให้สิ้นเปลืองมากถ้าจะลดค่าใช้จ่ายลงควรจะเป็นสื่อที่ไม่สิ้นเปลือง จึงเอาแผ่นโซล่าร์เซลล์แตกมาคำนวณหาพื้นที่การรับแสง ดูข้อมูลรายละเอียดการผลิตของโซล่าร์เซลล์ของแต่ละชนิดเพื่อให้ทราบถึงแรงดันของแต่ละเซลล์ แล้วมาทดลองหากระแสไฟฟ้าที่อยู่ในวงจร
การเก็บข้อมูลการสอนในชมรมพลังงานทดแทนของโรงเรียนในแต่ละสัปดาห์ทำให้สามารถนำมาออกแบบหลักสูตรรายวิชาโซล่าร์เซลล์ได้ และผลิตสื่อการสอนในแต่ละเนื้อหาให้สอดคล้องกับบริบทของโรงเรียน ไม่เป็นภาระค่าใช้จ่าย แต่อธิบายให้นักเรียนเข้าใจและลงมือทำได้
หลักสูตรและการสอน
- ผลของการสอนโซล่าเซลล์สำหรับโรงเรียนมัธยมขนาดกลาง
นับว่าเป็นความโชคดีที่หลักสูตรแกนกลางของชาติกำหนดให้จัดการศึกษาตามส่วนกลาง 70% และให้มีหลักสูตรสถานศึกษา 30% เป็นการนำภูมิปัญญาท้องถิ่น หรือบริบทของชุมชนมาจัดการเรียนการสอนให้นักเรียนได้เรียนรู้ตามความถนัด หรือตามจุดเด่นของแต่ละพื้นที่ ดังเช่น โรงเรียนศรีแสงธรรมได้นำเรื่องของสิ่งแวดล้อมมาเป็นตัวตั้ง มีเรื่องพลังงาน และการเกษตรแยกเป็นหัวข้อย่อยออกมา จึงมีความเหมาะสมกับบริบทของชุมชนที่เป็นเกษตรกรส่วนใหญ่
คุณครู และนักเรียน มีความรู้หลากหลายสามารถถ่ายทอดไปสู่ชุมชนอื่น หรือโรงเรียนอื่นๆ ที่มาขอนำหลักสูตรโซล่าร์เซลล์ของโรงเรียนศรีแสงธรรมไปจัดการเรียนการสอนหลายโรงเรียน และยังนำสื่อ นวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นผลงานของโรงเรียนศรีแสงธรรมไปต่อยอดเป็นผลงานของตนเอง จนไปถึงเชิงการค้าเป็นต้น
การสอนโซล่าร์เซลล์นอกสถานที่
7. วงจรของบทเรียนการสอนและผลสัมฤทธิ์
เรื่องวงจรไฟฟ้าส่วนใหญ่นักเรียนจะเข้าใจยาก หรือจำได้แต่ไม่กล้านำไปใช้จริง เพราะส่วนใหญ่จะเรียนเฉพาะทฤษฏี แล้วไม่ถูกนำไปสู่การปฏิบัติ หรือมีความกลัวอันตรายด้วยความไม่แน่ใจในความรู้ที่มีในตำราเรียน เมื่อเป็นเช่นนั้นการสอนวงจรไฟฟ้า หรือการต่อระบบไฟฟ้าต่างๆ จึงใช้รูปภาพง่ายๆ ในการสื่อสารให้เรียงลำดับการทำงานของระบบไฟฟ้า หรือการไหลของกระแสไฟในวงจร จึงพาทดลองเพื่อความให้เกิดความชำนาญมากยิ่งขึ้น
การทำสื่อการสอนเพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจจึงมีความสำคัญเช่นกัน แต่ละสื่อทำให้การเรียนการสอนความรู้ที่ลึกยิ่งขึ้นเพราะเป็นพื้นฐานที่จะต้องไปสู่วงจรที่มีความซับซ้อนยิ่งขึ้น เรื่องความปลอดภัยก็จะเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ตามระดับของงานระบบไฟฟ้าเช่นกัน โดยให้นักเรียนได้มีความรู้เกี่ยวกับระบบพื้นฐาน แรงดันไฟฟ้าต่ำเพื่อลดอันตรายในการเรียนการสอนให้เหมาะกับช่วงวัยของนักเรียน
การเรียนการสอนมีความหลากหลายในการประยุกต์ใช้มากขึ้นทั้งระบบแสงสว่าง ระบบการใช้งานในบ้าน ระบบการใช้งานในฟาร์ม ในสวน ระบบที่มีแบตเตอรี่ ระบบที่ไม่มีแบตเตอรี่ การสอนเพื่อให้เกิดความเข้าใจในองค์รวมของระบบดังผังวงจรระบบพื้นฐานของโซล่าร์เซลล์ดังที่บอกว่าได้จำลองระบบผลิตไฟฟ้าที่มีในโลกนี้มาไว้ที่โรงเรียนศรีแสงธรรม
ผังสรุประบบโซลาร์เซลล์เบื้องต้นนี้เป็นการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่าง ๆ โดยหลัก ๆ มี 3 รูปแบบบคือ 1) แบบ Stand alone ทั้งมีแบตเตอรี่ และไม่มีแบตเตอรี่คือมีข้อดีคืออยู่ที่ไหนก็ได้เพียงแค่มีแสงแดดก็ใช้งานได้แล้ว 2) อีกรูปแบบที่นิยมกันคือระบบ On grid เป็นระบบที่ได้รับความนิยมใช้ในบ้านพักอาศัย โรงงานอุตสาหกรรม โรงพยาบาล หรือในเชิงพาณิชย์ติดตั้งในพื้นที่ขนาดใหญ่เรียกว่าโซล่าร์ฟาร์ม ระบบOn grid นี้จะลงทุนต่ำเพราะไม่ต้องใช้แบตเตอรี่มากักเก็บพลังงานแต่มีข้อเสียคือเมื่อไฟฟ้าจากสายส่งดับ ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็จะดับไปด้วย 3) แบบ Hybrid เป็นการเอาข้อดีของแบบ Stand alone และข้อดีของแบบ On grid มาใช้ซึ่งกำลังได้รับความนิยมในบ้านพักอาศัยเพราะมีความสามารถทำงานได้หลากหลาย ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้มากขึ้น
8. ความสามารถในการมีทักษะอาชีพในการติดตั้งโซล่าเซลล์
หลักสูตรนอกห้องเรียน
การจัดการเรียนการสอนตามหลักสูตรนั้นยังมีข้อจำกัดเรื่อง งบประมาณ กรอบของเวลา ความปลอดภัย การวัดและประเมินผลตามระเบียบกระบวนการตามหลักวิชาการจัดการศึกษา แต่ถ้าองค์ความรู้ที่สูงกว่าขั้นพื้นฐานนั้นเป็นหลักสูตรอบรมประชาชนที่สนใจ และนักเรียนที่ผ่านขั้นพื้นฐานมาแล้วสามารถเข้าเรียนรู้ได้ตามหน้างานจริง ตั้งเป็นทีมงาน “ช่างขอข้าว”
ระยะเริ่มแรกของการก่อตั้งโรงเรียนงบประมาณมีจำกัดแต่ค่ารถรับ ส่งนักเรียน กับค่าอาหารกลางวันต้องพึ่งเงินบริจาค ถ้าไม่มีเงินบริจาคเราจะอยู่อย่างไร จะทำอย่างไรให้มีรายได้มาเลี้ยงตนเองได้อย่างยั่งยืน จึงเกิดเป็นทีมช่างจากชมรมพลังงานทดแทนออกไปรับงานติดตั้งโซล่าร์เซลล์ในพื้นที่รอบๆ โรงเรียน ใช้เวลาช่วงปิดเทอม หรือวันหยุดเพื่อไม่ให้กระทบการเรียน ช่วงมีค่าอาหารกลางวันก็ไม่ไป ช่วงไม่มีก็ไปรับงานเรื่อย ๆ แต่ปัจจุบันมีผู้มาติดต่อให้ไปช่วยงานติดตั้งตามต่างจังหวัดทั่วประเทศเริ่มมีนักเรียนที่จบไปแล้วเข้าศึกษาต่อทางวิศวะไฟฟ้ากลับมาช่วยงานที่โรงเรียน มาช่วยสอนน้องๆ และช่วยรับงานติดตั้งโซล่าร์เซลล์ในต่างจังหวัด และออกแบบระบบ รวมทั้งการอนุญาตกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องให้ถูกต้อง
จากที่ไปติดตั้งตามสถานที่ต่าง ๆ ผลงานที่ปรากฏสู่สาธารณะ ทั้งคุณภาพของอุปกรณ์อันดับหนึ่งของโลก ทักษาฝีมือของทีมช่าง ภาพที่ได้นอกจากจะมีความคุ้มค่าการลงทุนแล้ว ยังมีความสวยงามเป็นตัวอย่างให้กับช่างโซล่าร์เซลล์หลาย ๆ แห่งที่มาอบรมหลักสูตรระยะสั้นในการประกอบอาชีพได้อีกด้วย
- การตอบสนองการติดตั้งโซล่าร์เซลล์ของหน่วยงานและชุมชนภายนอก
แม้ว่าจะมีโรงงาน บ้านพักอาศัยติดต่อทีมงานช่างขอข้าวเข้ามาจำนวนมาก แต่ด้วยข้อจำกัดของทีมงานทำให้ต้องเน้นไปในที่โรงพยาบาลก่อนเพราะโรงพยาบาลช่วยเหลือคนได้มาก วัด โรงเรียน โรงงาน ถ้าอยู่โซนเดียวกัน หรือในจังหวัดเดียวกันก็สามารถติดตั้งควบคู่กันไปได้ซึ่งเป็นโครงการ 77 จังหวัด 77 โรงพยาบาล หรือที่เรียกว่าโรงพยาบาลเสียดายแดด
เริ่มต้นที่
1) รพ.บ้านตาก จ.ตาก ติดตั้งขนาด 134 กิโลวัตต์งบประมาณ 3.3 ล้านบาท สามารถช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 80,000 บาทต่อเดือน
2) รพ.ธวัธบุรี จ.ร้อยเอ็ด ขนาดติดตั้ง 134 กิโลวัตต์
3) รพ.บ้านแพ้ว จ.สมุทรสาคร ติดตั้งขนาด 110 กิโลวัตต์
4) รพ.สังคม จ.หนองคาย ติดตั้งขนาด 110 กิโลวัตต์
5) รพ.โขงเจียม จ.อุบลราชธานี ติดตั้งขนาด 110 กิโลวัตต์
6) รพ.กู่แก้ว จ.อุดรธานี ติดตั้งขนาด 110 กิโลวัตต์
และกำลังรอดำเนินการอีกหลายโรงพยาบาล ซึ่งต้องรอเงินบริจาคของทางวัดป่าศรีแสงธรรม และทางโรงพยาบาลช่วยระดมทุนผ่านทางโครงการ
10. สรุป
การนำความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีพลังงานมาบูรณาการเป็นหลักสูตรสถานศึกษาของโรงเรียนมัธยมขนาดกลางให้คุณธรรมนำความรู้คู่การปฏิบัติ เพื่อช่วยแก้ปัญหาในชุมชนให้เป็นสังคมชนบทที่น่าอยู่ ดังเช่นซิลิคอน วัลเลย์ ที่แคริฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา แต่มาสร้างที่ชนบทห่างไกลความเจริญให้เป็นแหล่งรวมพลคนอัจฉริยะเรียกว่า โคกอีโด่ยวัลเลย์ เน้นการสร้างเด็ก ๆ เยาวชนสร้างคนในชุมชนให้มีทักษะอาชีพในพื้นที่ของตนเอง คือการสร้างคนบ้านนอกให้อยู่บ้านนอกอย่างมีความสุข เป็นอีกแนวทางของการจัดการศึกษาแบบมีอาชีพ
การประยุกต์เนื้อหารายวิชาไฟฟ้าไปสู่บทเรียนการสอนเรื่องโซล่าเซลล์สำหรับโรงเรียนมัธยมในพื้นที่ขาดแคลนพลังงาน
Application of electric course content through teaching lessons on solar cells
for High schools in energy-depleted areas.
ผู้เขียน: พระปัญญาวชิรโมลี ผู้รับใบอนุญาตโรงเรียนศรีแสงธรรม
สังกัด: โรงเรียนศรีแสงธรรม บ้านดงดิบ ตำบลโคกยาง อำเภอโขงเจียม จังหวัดอุบลราชธานี
อีเมลล์: sisaengtham@hotmail.com
โรงเรียนศรีแสงธรรม 