บริเวณโรงเรียนก็ใช้สอนวิทยาศาสตร์ได้
โดย ประสาน สร้อยธุหร่ำ  

        เนื้อหาในบทเรียนชั้นมัธยมศึกษาที่ปี 1 บทที่ 6 "ระบบนิเวศ" มีหัวข้อหนึ่งที่กล่าวถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต ความจริงแล้วเนื้อหานี้ไม่ใช่เรื่องที่ยากหรือซับซ้อน แต่ถ้าครู สอนโดยการใช้รูปประกอบการอภิปรายอย่างเดียวก็อาจจะทำให้นักเรียนเบื่อหน่าย และไม่ เข้าถึงจุดประสงค์อย่างแท้จริง นักเรียนอาจท่องจำศัทพ์เทคนิค หรือข้อสรุปโดยไม่มีความ ซาบซื้งและตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อม หรือระบบนิเวศที่นักเรียนอาศัยอยู่ หรือที่นักเรียนผ่านไปพบเห็นเลย
 
        โรงเรียนที่อยู่ในชนบท หรือโรงเรียนใหญ่ ๆ ในเมืองที่มี พื้นที่กว้างขวาง มีบริเวณสนามหญ้า มีต้นไม้ใหญ่หรือสุมทุม พุ่มไม้ โรงเรียนที่อยู่ใกล้สวนสาธารณะ สวนพฤกษศาสตร์ ในระยะที่พานักเรียนเดินไปได้ ครูน่าจะพานักเรียนออกไป ศึกษาความสัมพันธ์ หรือการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตใน สถานที่ดังกล่าว นักเรียนจะเกิดความซาบซึ้ง เข้าใจแจ่มแจ้ง และจดจำได้ยาวนาน โดยไม่ต้องอาศัยการท่องจำ รวมทั้ง ได้ตระหนักถึงความสำคัญของสิ่งแวดล้อมเอง ซึ่งไม่สามารถจะเกิดขึ้นได้จากการ บอกกล่าวของครู 
         การจะพานักเรียนออกไปศึกษานอกห้องเรียนนั้น ก่อนอื่นครู ต้องไปสำรวจดูว่าบริเวณโรงเรียนหรือสถานที่ที่จะให้นักเรียน ไปศึกษานั้น มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่แบบมีความสัมพันธ์ซึ่งกัน และกันในบริเวณใดบ้างและบริเวณเหล่านั้นไม่มีอันตรายต่อเด็กๆ ด้วย ลำดับต่อมาครูควรให้เนื้อหาหรือความรู้ที่จำเป็น เพื่อ เป็นพื้นฐานในการสังเกตหรือเสาะแสวงหาสิ่งที่ต้องการศึกษา ตลอดเวลาที่นักเรียนปฏิบัติการ ครูจะต้องคอยดูแลอย่างใกล้ชิด เพื่อช่วยเหลือ แนะนำได้ทันที ถ้านักเรียนมีจำนวนมากเกินกว่า ครูคนเดียวจะดูแลได้ ครูอาจจัดหาผู้ช่วย เช่นขอความร่วมมือ กับครูอื่น (Co-teaching) การจัดนักเรียนเป็นกลุ่มย่อยให้ช่วย เหลือและดูแลซึ่งกันและกันก็เป็นวิธีหนึ่งที่จะผ่อนแรงของครูได้

      การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่นักเรียนสามารถพบได้ในบริเวณโรงเรียน สวนสาธารณะ สวนพฤกษศาสตร์อาจมีดังนี้ 
 
        การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่ต่างฝ่ายต่างให้ประโยชน์ซึ่งกันและกัน(Mutualism) ในสวนดอกไม้หรือตามต้นไม้ที่มีดอกสวยงามหรือมีกลิ่นหอมเรามักจะพบ ผีเสี้อ ผึ้ง หรือแมลงภู่บินตอมดอกไม้จากดอกหนึ่งไปอีกดอกหนึ่ง นักเรียนอาจเคยเรียนรู้มาว่าแมลงเหล่านี้ดูดกินน้ำหวานจากดอกไม้ ขณะเดียวกันก็นำละอองเรณูที่แก่จัดจากเกสรตัวผู้ของดอกไม้ ดอกหนึ่งติดไปยังเกสรตัวเมียของดอกอื่นๆ เป็นการช่วยผสมพันธุ์ ให้แก่พืชต้นนั้นๆ โดยไม่ได้ตั้งใจ แต่ก็ถือว่าทั้งผีเสี้อ และพืชที่ผีเสื้อ อาศัยน้ำหวาน ต่างก็ได้ประโยชน์ทั้งสองฝ่ายนักเรียนอาจจะยังไม่ทราบว่าวัชพืชที่ขึ้นในสนามหญ้า หรือตามที่รกร้างที่เป็นพืช ตระกูลถั่วซึ่งได้แก่ถั่วต่างๆ อัญชัน กระถิน ไมยราบ รากพืชเหล่านี้จะมีปมซึ่งภายในมี แบคทีเรียที่เรียกว่า ไรโซเบียม (Rhizobium) อาศัยอยู่ แบคทีเรียไรโซเบียมจะจับแก๊ส ไนไตรเจนจากอากาศแล้วเปลี่ยนเป็นสารประกอบพวกไนเตรท ซึ่งพืชทั่วไปใช้เป็นธาตุ อาหาร พวกพืชตระกูลถั่วจะไม่เจริญงอกงามถ้าขาดแบคทีเรียไรโซเบียมและแบคทีเรีย ชนิดนี้ก็จะเปลี่ยนไนโตรเจนให้เป็นไนเตรทได้ดีเมื่ออยู่ในปมรากพืชตระกูลถั่ว ดังนั้นทั้ง พืชตระกูลถั่วและแบคทีเรียไรโซเบียมจึงเป็นสิ่งมีชีวิตที่ต่างก็ให้ประโยชน์ซึ่งกันและกัน  
 
        เพื่อให้นักเรียนได้รู้จักลักษณะรากของพืชตระกูลถั่วว่ามีปมอย่างไร ครูควรให้ นักเรียนขุดพืชประเภทนี้ขึ้นมาดูปมราก ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่สำหรับแบคทีเรีย ในปมราก ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายสูงถึงขั้นใช้เลนส์วัตถุกำลังขยาย 100 และเลนล์ต้องจุ่มอยู่ในน้ำมันจึงจะเห็นได้ ถ้าทางโรงเรียนมีอุปกรณ์ครูก็อาจทำไว้ให้ นักเรียนดูได้

รากพืชตระกูลถั่ว แสดงปมรากที่ภายในมีแบคทีเรียไรโซเบียม

        การอยู่ร่วมกันแบบเดียวกันนี้ของสิ่งมีชีวิตอีกคู่หนึ่งที่อาจเห็นได้ในบริเวณที่ สำรวจคือ ไลเคน (Lichen) ไลเคนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยราและสาหร่ายอาศัยอยู่ร่วมกัน สาหร่ายที่ ประกอบเป็นไลเคนมักเป็นพวกสาหร่ายสีเขียว หรือพวกสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว จึงสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงให้ออกซิเจนและอาหารแก่รา ส่วนราก็ให้ความชุ่มชื้น และคาร์บอนไดออกไซด์แก่สาหร่าย เรามักพบไลเคนตามเปลือกของลำต้นพวกไม้ ยืนต้น หรือตามก้อนหินที่อยู่ในที่ชุ่มชื้น

ไลเคนมี 3 พวกใหญ่ๆ แบ่งตามรูปร่างลักษณะ คือ

1. ครัสโตสไลเคน (Crustose Lichen) มีรูปร่างเป็นแผ่นบาง ๆ ติดอยู่กับ ผิวต้นไม้ หรือก้อนหิน มักมีสีเขียวหม่นปนเทา

2. ฟรูติโคสไลเคน (Fruticose lichen) ลักษณะเป็นเส้นแตกแขนงสั้น ๆ รวมเป็นกระจุกอยู่ตามกิ่งไม้หรือก้อนหิน

3. โฟลิโอสไลเคน (Foliose lichen) มีลักษณะเป็นแผ่นคล้ายใบไม้เล็ก ๆ พวกนี้ มักพบในที่อากาศหนาวเย็นและชื้น

ครัสโตสไลเคน


โฟลิโอสไลเคน

         ไลเคนมีบทบาทสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม โดยจะเป็นสิ่งมีชีวิตพวกแรกๆ ที่เข้ามา ยึดครองบริเวณก้อนหินที่ว่างเปล่า และเริ่มต้นสร้างดิน บุกเบิกให้สิ่งมีชีวิตอื่นเข้ามา อาศัยอยู่ นอกจากนี้ยังเป็นตัวชี้บ่งที่ดีของมลภาวะของอากาศอีกด้วย เพราะบรรดา สาหร่ายที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ที่ประกอบเป็นไลเคน จะเจริญได้ดีในที่มีอากาศสะอาด เท่านั้น แต่ไลเคนก็โตช้ามาก (ประมาณ 0.1 มิลลิเมตร ต่อปี) การสังเกตไลเคนใน สิ่งแวดล้อม จึงควรศึกษาณ. ตำแหน่งที่พบ โดยใช้แว่นขยายช่วย ไม่ควรให้นักเรียน เก็บตัวอย่างมา นอกจากจะพบจำนวนมากอาจนำมาบ้างเล็กน้อย

เฟินเขากวางเกาะบนต้นไม้ใหญ่

          ครูอาจให้นักเรียนสังเกตรากของกล้วยไม้ หรือเฟิน หรือพลูด่างที่เกาะติด กับเปลือกของต้นไม้ใหญ่ โดยให้นักเรียนใช้ใบมีดบางๆ แซะรากที่เกาะอยู่ออกมาดู นักเรียนจะเห็นได้ชัด และเกิดความเข้าใจทันทีว่า พืชพวกนี้ไม่ได้ทำอันตรายต่อต้นไม้ ที่มันเกาะอยู่เลยเมื่อศึกษาเสร็จแล้ว ให้นักเรียนแปะส่วนที่แซะออกมา ให้ติดเข้าที่เดิม 

กาฝาก

          กาฝากเกิดจาก เมื่อนกทั้งหลายกินผลกาฝากเข้าไป แล้วถ่ายมูลซึ่งมีเมล็ดกาฝาก ปะปนอยู่ลงมาติดตามกิ่ง หรือคาคบของพืชอื่น เมล็ดกาฝากเจริญขึ้น ฝังรากอยู่ใน กิ่งก้านของพืชที่มันขึ้นอยู่ รากกาฝากไม่ได้เกาะที่ผิวเปลือกเหมือนพวก Epiphyte แต่จะหยั่งลึกลงไปในเนื้อไม้ถึงท่อน้ำ ท่ออาหาร แย่งน้ำและอาหารจากพืชที่อาศัยขึ้นอยู่ โดยไม่ต้องหาน้ำหาอาหารเอง ยิ่งกาฝากเจริญงอกงามดีเท่าไร พืชที่กาฝากขึ้นอยู่ก็ยิ่ง โทรมลงเท่านั้น ถ้าพืชใหญ่ต้นใดมีกาฝากขึ้นหลาย ๆ ตำแหน่ง พืชนั้นจะโทรมลง ๆ และตายในที่สุด แล้วกาฝากเหล่านั้นก็จะตายตามไปด้วยเพราะขาดน้ำและอาหาร เนื่องจากพฤติกรรมของต้นกาฝากเหมือนกับพวกพยาธิต่างๆ ที่อยู่ในทางเดินอาหาร ของคนและสัตว์ที่คอยดูดกินอาหารที่ย่อยสลายแล้ว ทำให้คนและสัตว์ที่มีพยาธิ อาศัยอยู่ เจ็บป่วยและถึงตายได้ จึงจัดต้นกาฝากเป็นสิ่งที่มีการดำรงชีวิตแบบ ปรสิต (Parasite) เช่นเดียวกับพยาธิ

        เมื่อพบต้นกาฝาก ให้ครูหรือนักเรียนช่วยกันตัดกิ่งไม้ที่มีต้นกาฝากขึ้นอยู่ออก แล้วให้สังเกตลักษณะการเกาะติดของกาฝากกับกิ่งไม้ จากนั้นใช้มีดคม ๆ เฉือนให้ลึกลง ไปในเนื้อไม้ เพื่อดูตำแหน่งและลักษณะการฝังรากในเนื้อไม้นั้น ครูอาจให้นักเรียน เปรียบเทียบกับลักษณะการเกาะของกล้วยไม้ พลูด่าง เฟินข้าหลวง ฯลฯ กับต้นไม้ใหญ่

         นอกจากต้นกาฝากนักเรียนอาจพบพืชนิดหนึ่งที่มีลักษณะเป็นเส้นสีเหลืองทอง ใบเป็นเกล็ดเล็ก ๆ มีดอกเล็ก ๆ สีขาว ขึ้นพันกันเอง และพันอยู่กับพืชอื่น พืชนี้คือ ฝอยทอง เป็นปรสิตชนิดหนึ่งเหมือนกาฝากแต่ฝอยทองจะฝังรากลงไปในกิ่ง ของไม้พุ่มและไม้เลื้อย ฝอยทองจึงมักขึ้นตามที่รกร้างที่มีไม้เลื้อยหรือไม้พุ่มขึ้นอยู่ การศึกษาฝอยทองค่อนข้างลำบากในการหาส่วนที่ฝังลงไปในพืชอื่น

ฝอยทอง

          นอกจากที่กล่าวมา ยังมีตัวอย่างของการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต (Symbiosis) ในธรรมชาติอีกมากมาย ถ้านักเรียนได้มีโอกาสเริ่มต้นรู้จักสังเกตของจริงในธรรมชาติรอบตัว ก็จะทำให้นักเรียนรู้จักที่จะเรียนรู้ได้เองต่อไปในอนาคต
 

เอกสารอ้างอิง
ศึกษาธิการ, กระทรวง. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไป.แบบเรียน ว.101. กรุงเทพ ฯ 2539.

ศึกษาธิการ, กระทรวง. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไป. คู่มือครูวิชาวิทยาศาสตร์ เล่ม 2 ว.102.

ศึกษาธิการ, กระทรวง. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. สาขาชีววิทยา. พืชและสัตว์สามัญบางชนิดที่พบในประเทศไทย.กรุงเทพ ฯ 2526.

Allard, W.David. Potpouri. Science Scope. (Nov.-Dec. 1996): 42-44.