กรอบแนวคิดของการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (พร้อมตัวอย่าง)

หลังจากการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ได้เริ่มขึ้นตั้งแต่ต้นปี พ.ศ. 2557 และการเผยแพร่กิจกรรมเหล่านี้กำลังจะเสร็จสิ้นลงในไม่กี่วันข้างหน้า (ที่จังหวัดอุบลราชธานี) ผมเองก็ต้องเริ่มคิดและมองไปข้างหน้าแล้วว่า กิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2558 ควรมีอะไรบ้าง และกระบวนการพัฒนากิจกรรมเหล่านี้ควรมีการปรับปรุงอย่างไร ผมขอเรียนไว้ ณ ที่นี้ว่า ผมเองเป็นผู้ออกแบบและพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้เหล่านี้แทบทั้งหมด ซึ่งผมได้รับความอนุเคราะห์จากอาจารย์จากมหาวิทยาลัยและคณะทำงาน (ซึ่งเป็นครูวิทยาศาสตร์จากทั่วประเทศ) ที่คอยให้ข้อเสนอแนะและร่วมพิจารณาความเป็นไปได้ของแต่ละกิจกรรม

ในการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านมานั้น ผมได้รับแรงบันดาลใจมาจากงานวิจัยที่มีชื่อว่า “Epistemologically Authentic Inquiry in Schools: A Theoretical Framework for Evaluating Inquiry Tasks” ซึ่งนำเสนอรูปแบบกิจกรรมของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้

  • กิจกรรมการลงมือปฏิบัติ (Hands-on inquiry)
  • การทดลองเสมือนจริง (Computer-simulated experiments)
  • การวิเคราะห์ฐานข้อมูล (Database)
  • การประเมินหลักฐาน (Evidence evaluation)
  • การออกแบบการศึกษาด้วยปากเปล่า (Verbal design of studies)

จากนั้น ผมก็ศึกษาการทำงานของนักวิทยาศาสตร์จริงๆ รวมทั้งกิจกรรมการเรียนรู้ในงานวิจัยต่างๆ แล้วนำมาปรับเป็นกิจกรรมที่สอดคล้องกับรูปแบบกิจกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งข้างต้น ในระหว่างนี้ เมื่อผมได้พูดคุยกับอาจารย์จากมหาวิทยาลัยและคณะทำงาน การต่อยอดและการเพิ่มเติมรูปแบบกิจกรรมก็ค่อยๆ เกิดขึ้น โดยเฉพาะกิจกรรมเรื่อง “ไขปริศนานกฟินซ์” ซึ่งถูกปรับจุดเน้นจาก “การวิเคราะห์ฐานข้อมูล” เป็น “การลงข้อสรุปและสร้างคำอธิบาย” ในขณะที่กิจกรรมเรื่อง “น้ำขึ้นน้ำลง” ถูกพัฒนาขึ้นให้เน้น “การวิเคราะห์ฐานข้อมูล” แทนกิจกรรมเรื่อง “ไขปริศนานกฟินซ์” (ผมขออนุญาตให้เครดิตน้องคนที่เป็นจุดเริ่มต้นของกิจกรรมเรื่องน้ำขึ้นน้ำลงนี้หน่อยนะครับ)

ผมเองก็บรรยายไม่ถูกหรอกครับว่า ผมคิดและพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้เหล่านี้มาได้ยังไง กระบวนการค่อนข้างซับซ้อน ทุกอย่างมาจากการตัดสินใจภายในที่ผมเองก็ทำไปเรื่อยๆ จนเสร็จ ก่อนที่ผมจะนำเสนอแต่ละกิจกรรมให้คณะทำงานพิจารณาอีกครั้ง และปรับเปลี่ยนเล็กน้อยในท้ายที่สุด

อย่างไรก็ดี ผมไม่คิดว่า การทำงานแบบนี้มีประสิทธิภาพมากนัก สิ่งที่ผมคิดได้ ณ ตอนนี้คือว่า ผมควรมีกรอบแนวคิดที่ชัดเจนสำหรับการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในอนาคต (ปี พ.ศ. 2558) ซึ่งหน้าตาน่าจะเป็นประมาณนี้ครับ

authentic-inquiry-development-framework

ขั้นตอนแรกควรเป็นการพิจารณาและเลือกสถานการณ์ภายใต้กรอบของเนื้อหาในหลักสูตรวิทยาศาสตร์แกนกลาง พ.ศ. 2551 (ทั้งตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้) ร่วมกับจุดเน้นของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (เช่น การออกแบบการทดลองทางวิทยาศาสตร์ การจัดกระทำและวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ การลงข้อสรุปและสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ การโน้มน้าวและโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ การสร้างและใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ การตั้งและประเมินคำถามทางวิทยาศาสตร์ และการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น) ซึ่งจะนำไปสู่การกำหนดคำถามทางวิทยาศาสตร์และลักษณะของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ ตามลำดับ

ตัวอย่างเช่น จากบทความเรื่อง “Overfishing Causing Jellyfish Population Boom, Research Finds” ซึ่งระบุว่า การทำประมงมากเกินไปส่งผลให้ประชากรของแมงกระพรุนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผมต้องพิจารณาก่อนว่า ปรากฏการณ์นี้สอดรับกับตัวชี้วัดใดบ้างในหลักสูตรวิทยาศาสตร์แกนกลาง พ.ศ. 2551 ซึ่งอาจเป็น ตัวชี้วัด ว 2.1 ม. 3/2 ที่กล่าวไว้ว่า “(นักเรียน)วิเคราะห์และอธิบายความสัมพันธ์ของการถ่ายทอดพลังงานของสิ่งมีชีวิตในรูปของโซ่อาหารและสายใยอาหาร” และ/หรือ ตัวชี้วัด ว 2.1 ม. 3/4 ที่กล่าวไว้ว่า “(นักเรียน)อธิบายปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรในระบบนิเวศ” ในขณะเดียวกัน ผมก็ต้องพิจารณาด้วยว่า ผมจะใช้สถานการณ์จากบทความนี้เพื่อให้นักเรียนทำการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในลักษณะใดได้บ้าง ซึ่งในที่นี้ ผมเห็นว่า ผมอาจให้นักเรียนทำการพิจารณาข้อมูล/หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ เพื่อให้นักเรียนสร้างคำอธิบายเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้ประชากรของแมงกระพรุนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (ซึ่งคล้ายๆ กับกิจกรรมเรื่อง “ไขปริศนานกฟินซ์”)

เมื่อผมได้สถานการณ์ที่สอดรับตัวชี้วัดในหลักสูตรวิทยาศาสตร์แกนกลาง พ.ศ. 2551 และสะท้อนบางลักษณะของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์แล้ว ผมก็เริ่มกำหนด “คำถามทางวิทยาศาสตร์” สำหรับการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งในที่นี้ ผมอาจกำหนดเป็นคำถามกว้างๆ ที่ว่า “อะไรเป็นสาเหตุให้แมงกระพรุนเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็ว” หรือผมอาจเจาะจงคำถามที่ว่า “การประมงสามารถทำให้แมงกระพรุนเพิ่มจำนวนขึ้นหรือไม่ และอย่างไร” คำถามนี้จะเป็นตัวขับเคลื่อนกิจกรรมการเรียนรู้ทั้งหมด ซึ่งหมายความว่า นักเรียนต้องทำกิจกรรมต่างๆ เพื่อตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์นี้ให้ได้ในท้ายที่สุด

จากนั้น ผมจึงเริ่มวิเคราะห์ว่า นักเรียนควรทำกิจกรรมอะไรบ้างในการสืบเสาะเพื่อตอบคำถามนี้ เนื่องจากผมเลือก “การลงข้อสรุปและสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์” เป็นลักษณะของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในตัวอย่างนี้  ผมจึงต้องวิเคราะห์ว่า นักเรียนควรมีข้อมูล/หลักฐานอะไรบ้างเพื่ออธิบายปรากฏการณ์การเพิ่มขึ้นของแมงกระพรุน อาทิ วงจรชีวิตของแมงกระพรุน ผู้ล่าของแมงกระพรุน เหยื่อหรืออาหารของแมงกระพรุน ผู้แย่งสัดส่วนอาหารของแมงกระพรุน สัตว์น้ำที่เป็นเป้าหมายของการทำประมง และอัตราการทำประมงตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เป็นต้น (ดังภาพข้างล่าง) ในการนี้ ผมต้องมั่นใจว่า ข้อมูล/หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ต้องมีเพียงพอในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ รูปแบบของข้อมูล/หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ควรหลากหลาย ซึ่งอาจจะเป็นแผนภาพ แผนภูมิ กราฟ และตาราง เป็นต้น

ที่มา: http://www.sciencedaily.com/

จากนั้น ผมก็สืบค้นเพื่อหาข้อมูล/หลักฐานทางวิทยาศาสตร์เหล่านั้น โดยผมอาจปรับข้อมูล/หลักฐานทางวิทยาศาสตร์เหล่านั้นบ้างเพื่อให้เหมาะสมกับนักเรียนกลุ่มเป้าหมาย (ซึ่งในที่นี้คือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น)  ส่วนที่เหลือก็คือการลงรายละเอียดเกี่ยวกับกิจกรรมการเรียนรู้ เช่น การนำเข้าสู่บทเรียน การทบทวนความรู้พื้นฐานที่จำเป็น การสรุปและขยายความรู้ การเชื่อมโยงความรู้ไปยังเรื่องอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เป็นต้น จากนั้น ผมก็ลงมือสร้างใบกิจกรรม ใบความรู้ สื่อการเรียนรู้ และเครื่องมือประเมินการเรียนรู้

สำหรับครูวิทยาศาสตร์ที่สนใจการสร้างกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เช่นนี้ (โดยเฉพาะที่อยู่ในระดับมัธยมศึกษาตอนต้น) ท่านสามารถเขียนแนวคิดเกี่ยวกับกิจกรรมการเรียนรู้และส่งมายังอีเมลล์ mailเพื่อที่ผมจะได้เรียนรู้จากท่านบ้างครับ ประเทศชาติยังต้องการกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ดีๆ อีกเยอะครับ

Comments

comments