การสร้างข้อโต้แย้งเป็นการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งนะครับ นักวิทยาศาสตร์มักต้องโต้แย้งเกี่ยวกับผลการวิจัย หรือประเด็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างในอดีตที่ชัดเจนคือการโต้แย้งว่า ดาวพูลโตควรได้รับการจัดให้เป็นดาวเคราะห์หรือไม่ ลักษณะสำคัญของการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์คือว่า ข้อโต้แย้งนั้นต้องมีพื้นฐานมาจากหลักฐานเชิงประจักษ์ และมีการอ้างถึงองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่
เนื่องจากการโต้แย้งกันด้วยหลักฐานและความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นการปฏิบัติงานของนักวิทยาศาสตร์ นักเรียนจึงควรได้รับการสนับสนุนและฝึกฝนให้มีความสามารถดังกล่าว โดยครูสามารถทำได้ในระหว่างการอภิปรายเกี่ยวกับผลการทดลอง ในงานวิจัยเรื่อง “”Sound and Faulty Arguments Generated by Preservice Biology Teachers When Testing Hypotheses Involving Unobservable Entities” ผู้วิจัยได้ศึกษาข้อโต้แย้งของนิสิตครูวิชาเอกชีววิทยา จำนวน 22 คน โดยผู้วิจัยสร้างสถานการณ์ซึ่งประกอบด้วย แก้วที่ครอบเทียนไขที่กำลังติดไฟ ซึ่งอยู่ในถาดที่มีน้ำ ดังภาพ
ในการนี้ ผู้วิจัยให้นิสิตตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้ระดับน้ำแก้วเพิ่มสูงขึ้น เมื่อเทียนไขในแก้วดับลง จากนั้น ผู้วิจัยให้นักเรียนออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน แล้วเขียนรายงานผลการทดลอง ผู้วิจัยนำรายงานผลการทดลองของนิสิตมาวิเคราะห์ว่า ข้อโต้แย้งของนักเรียนเป็นอย่างไร
ผลการวิจัยเป็นดังนี้ครับ
ในกรณีที่สมมติฐานเกี่ยวข้องกับสาเหตุที่เป็นรูปธรรม (เช่น ดินน้ำมันที่ยึดเทียนไข) นักเรียนส่วนใหญ่สามารถสร้างข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ได้ครับ แต่ในกรณีที่สมมติฐานเกี่ยวข้องกับสาเหตุที่เป็นนามธรรม ซึ่งไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง เช่น ความดันอากาศ ความร้อน และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ นักเรียนส่วนใหญ่มีปัญหาในการสร้างข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ครับ โดยข้อโต้แย้งของนักเรียนมีจุดบกพร่อง ดังนี้ (หน้า 246 – 247)
- ข้อโต้แย้งมีองค์ประกอบไม่ครบ เช่น ไม่มีการอ้างถึงผลการทดลองที่สังเกตได้ และ ไม่มีการชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดลองและสมมติฐาน
- ข้อโต้แย้งไม่ตอบสมมติฐานที่ตั้งไว้ และ/หรือ ไม่สอดคล้องกับการทดลอง
- ข้อโต้แย้งไม่มีการพิจารณาสมมติฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
เวลาที่ให้นักเรียนทำการทดลอง อาจารย์อาจลองศึกษาจากรายงานผลการทดลอง เพื่อดูว่า การสร้างข้อโต้แย้งและการให้เหตุผลของนักเรียนเป็นอย่างไร