ทางการเรียนวิทยาศาสตร์
ประวัติความเป็นมา
จากความสำคัญและความจำเป็นในการส่งเสริมและพัฒนาให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทาง การเรียนวิทยาศาสตร์ พบว่าได้มีผู้ศึกษาหาวิธีการหรือเทคนิคต่างๆ ที่จะนำมาใช้ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ เพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นใน ระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน เช่น จันทร์พร พรหมมาศ (2541) ศึกษาผลของการใช้วงจรการเรียนรู้ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่มีต่อ สัมฤทธิผลและพฤติกรรมการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น ศิริลักษณ์ แก้วสมบูรณ์ (2543) ศึกษาผลของการใช้เทคนิคผังกราฟฟิกในการเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์ที่มีต่อ การนำเสนอข้อความรู้ด้วยผังกราฟฟิกและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาตอนต้น อมรรัตน์ บุบผโชติ (2546) ศึกษาผลของการใช้บันทึกการเรียนรู้ในการเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์ที่มีต่อ การรับรู้ความสามารถของตนเอง และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 คณารักษ์ โชติจันทึก (2548) ศึกษาผลของการสอนคิดนอกกรอบในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่มีต่อความคิด สร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ธนาวุฒิ ลาตวงษ์ (2548) ศึกษาผลของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ด้วยรูปแบบเอสเอสซีเอสที่มีต่อผล สัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น เป็นต้น
อย่างไรก็ตามถึงแม้จะมีการวิจัยเกี่ยวกับการนำรูปแบบการสอน วิธีการสอน เทคนิคการสอนต่างๆ มาส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของ ผู้เรียนอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังพบปัญหานักเรียนมีความรู้ความเข้าใจวิทยาศาสตร์อยู่ในระดับที่ค่อน ข้างต่ำ ดังเห็นได้จากรายงานการประเมินคุณภาพการศึกษาของนักเรียนไทยปีการศึกษา 2549 พบว่า นักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 3 มีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน วิชาวิทยาศาสตร์ร้อยละ 39.37 และมีคะแนนเฉลี่ยจากโครงสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ร้อยละ 39.74 ตามลำดับ (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2549 : ออนไลน์) และเมื่อพิจารณาโครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติหรือ PISA (Program for International Student Assessment) ในปี 2549 หรือ PISA 2006 ได้ทำการประเมินผลนักเรียนจำนวนกว่า 400,000 คนจาก 57 ประเทศ ที่จัดโดยกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้วกลุ่มหนึ่งในยุโรป คือกลุ่มประเทศสมาชิก OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) ซึ่งถือเอาคุณภาพของการศึกษา เป็นตัวชี้วัดศักยภาพของการพัฒนาเศรษฐกิจในอนาคตผลปรากฏว่า ประเทศในแถบเอเชียสามประเทศ ได้แก่ จีน-ฮ่องกง จีน-ไทเป และญี่ปุ่น มีคะแนนเฉลี่ย 542 คะแนน 532 คะแนน และ531 คะแนน ตามลำดับ ซึ่งเป็นคะแนนสูงสุดสามอันดับแรก สำหรับประเทศไทยมีคะแนนเฉลี่ย 421 คะแนนและเป็นคะแนนที่ต่ำกว่าคะแนนเฉลี่ย OECD ทั้งนี้นักเรียนโรงเรียนสาธิตเป็นกลุ่มเดียวที่มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่าค่า เฉลี่ย OECD แสดงว่านักเรียนไทยร้อยละ 46 รู้วิทยาศาสตร์ต่ำกว่าระดับพื้นฐาน (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2551 : ออนไลน์) รวมทั้งจากรายงานผลการประเมินความสามารถในการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ของโครงการศึกษาแนวโน้มการจัดการศึกษาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ พ.ศ. 2550 (Trends in International Mathematics and Science Study หรือ TIMSS 2007) พบว่าประเทศไทยได้คะแนน 471 คะแนน ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยนานาชาติที่ 500 คะแนน โดยมีนักเรียนที่ได้คะแนน 400-475 คะแนน ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มต่ำถึงร้อยละ 32 และมีนักเรียนที่ได้คะแนนสูงกว่า 625 คะแนนเพียง ร้อยละ 3 จัดอยู่ในอันดับที่ 21 จากทั้งหมด 59 ประเทศ (สำนักวิจัยและพัฒนาการศึกษา, 2552 : 75) และเมื่อพิจารณาจากรายงานการค่าสถิติพื้นฐานคะแนน O-NET มัธยมศึกษาปีที่ 3 ประจำปีการศึกษา 2552 ของสำนักทดสอบทางการศึกษา สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ พบว่า นักเรียนที่เรียนจบช่วงชั้นที่ 3 มีคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์เฉลี่ยร้อยละ 29.16 ซึ่งต่ำกว่าวิชาภาษาไทยและสังคมศึกษาที่มีคะแนนเฉลี่ยร้อยละ 35.35 และร้อยละ 39.70 ตามลำดับ (สำนักทดสอบทางการศึกษา, 2552 : ออนไลน์) จากผลการวิจัยที่ได้กล่าวมาจึงพอสรุปได้ว่านักเรียนไทยมีผลสัมฤทธิ์ทางการ เรียนอยู่ในเกณฑ์ต่ำ
วงจรการเรียนรู้ 5E เป็นรูปแบบการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่เน้นการสืบสอบ ซึ่งช่วยให้ผู้เรียนพัฒนาทั้งความรู้ความเข้าใจ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน การคิด และการนำความรู้ไปใช้ โดยรูปแบบการเรียนการสอนประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ 5 ขั้น ดังที่กลุ่มผู้เชี่ยวชาญทางการศึกษาวิทยาศาสตร์สาขาชีววิทยา (Biological Sciences Curriculum Study : BSCS, 2005 : Online) ได้ระบุขั้นตอนของการเรียนการสอนแบบ 5E ไว้ดังนี้
1. ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) เป็นขั้นตอนสร้างความสนใจให้นักเรียนเกิดความอยากรู้อยากเห็น โดยอาจสาธิต หรือยกตัวอย่างเหตุการณ์ เพื่อกระตุ้นให้นักเรียนตั้งคำถาม
2. ขั้นสำรวจค้นหา (Exploration) เป็นขั้นตอนในการตรวจสอบปัญหา ดำเนินการสำรวจตรวจสอบสมมติฐาน สืบค้นและรวบรวมข้อมูล โดยการวางแผนการสำรวจตรวจสอบ ลงมือปฏิบัติ เช่น การสังเกต การวัด ทดลอง และรวบรวมข้อมูล เป็นต้น
3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) เป็นขั้นตอนในการวิเคราะห์ และจัดกระทำข้อมูลในรูปตาราง กราฟ แผนภาพ และสรุปผลและอภิปรายผลการทดลอง
4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) เป็นขั้นตอนในการประยุกต์สัญลักษณ์ นิยามคำอธิบายและทักษะไปสู่สถานการณ์ใหม่
5. ขั้นประเมินผล (Evaluation) เป็นขั้นตอนในการประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียน โดยครูและนักเรียนมีส่วนร่วมในการประเมิน
วัตถุประสงค์
1. เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้ง
2. เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์หลังเรียนระหว่างกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งกับกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติ
3. เปรียบเทียบความสามารถในการประยุกต์ความรู้ก่อนเรียนและหลังเรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้ง
4. เปรียบเทียบความสามารถในการประยุกต์ความรู้หลังเรียนระหว่างกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งกับกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติสมมุติฐาน
ผู้วิจัยได้ตั้งสมมติฐาน ดังนี้
1. นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งจะมีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05
2. นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วม
กับแผนผังเชิงโต้แย้งจะมีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์สูง
กว่านักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติอย่างมีนัย
สำคัญที่ระดับ .05
3.นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งจะมี คะแนนเฉลี่ยความสามารถใน
การประยุกต์ความรู้หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05
4. นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วม
กับแผนผังเชิงโต้แย้งจะมีคะแนนเฉลี่ยความสามารถในการประยุกต์ความรู้สูงกว่า
นักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติอย่างมีนัยสำคัญที่
ระดับ .05
ตัวแปร
ตัวแปรตาม ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ และความสามารถในการประยุกต์ความรู้
แนวทางการปฏิบัติ
การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยแบบกึ่งทดลอง (Quasi – Experimental Research) มีรูปแบบการวิจัยแบบ Two Group Pretest-Posttest Design มีการแบ่งกลุ่มตัวอย่างออกเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มทดลองซึ่งจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งและกลุ่มเปรียบเทียบซึ่งจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติ และมีการเก็บรวบรวมข้อมูลทั้งก่อนและหลังการทดลอง
เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย
เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ครั้งนี้ แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง คือ แผนการจัดการเรียนรู้
2. เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล
การวิเคราะห์
ผู้วิจัยดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูลเป็น 2 ส่วน ได้แก่ การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณ และ การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ สรุปการวิเคราะห์ข้อมูลได้ ดังนี้
1. การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณ
ผู้
วิจัยนำคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการประยุกต์ความรู้ก่อน
เรียนและหลังเรียนของนักเรียนกลุ่มทดลองและกลุ่มเปรียบเทียบมาวิเคราะห์ด้วย
โปรแกรมการวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูปเพื่อการวิจัยทางสังคม
ศาสตร์ (Statistical package for the social science: SPSS 11.5 for window) โดยมีการดำเนินการ ดังนี้
1) เปรียบเทียบคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนโดยใช้
วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้ง โดยใช้สถิติทดสอบทีสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่ไม่เป็นอิสระกัน (t-test dependent) แบบมีทิศทาง
2) เปรียบเทียบคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์หลังเรียนของนักเรียนระหว่างกลุ่มที่เรียน
โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งและกลุ่มที่เรียนโดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติ โดยใช้สถิติทดสอบทีสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่เป็นอิสระต่อกัน (t-test independent) แบบมีทิศทาง
3) เปรียบเทียบคะแนนเฉลี่ยความสามารถในการประยุกต์ความรู้ของนักเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนโดยใช้
วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้ง โดยใช้สถิติทดสอบทีสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่ไม่เป็นอิสระกัน (t-test dependent) แบบมีทิศทาง
4) เปรียบเทียบคะแนนเฉลี่ยความสามารถในการประยุกต์ความรู้หลังเรียนของนักเรียนระหว่างกลุ่มที่เรียนโดยใช้
วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งและกลุ่มที่เรียนโดยใช้การเรียนการสอนแบบปกติ โดยใช้สถิติทดสอบทีสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่เป็นอิสระต่อกัน (t-test independent) แบบมีทิศทาง
2. การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ
ผู้วิจัยนำแผนผังเชิงโต้แย้งที่นักเรียนสร้างขึ้นมาตรวจสอบความสามารถในการประยุกต์ความรู้ของนักเรียน โดยการวิเคราะห์
การเขียนแผนผังเชิงโต้แย้งดำเนินการโดยเปรียบเทียบคะแนนการเขียนแผนผังเชิงโต้แย้งของนักเรียนกลุ่มทดลองด้วยค่าเฉลี่ย และค่าเฉลี่ยร้อยละ
สรุป
ผล
การวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากแบบสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์และแบบ
สอบความสามารถในการประยุกต์ความรู้ของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น
สามารถสรุปผลการวิจัยได้ดังนี้
1. นักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งมีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
2. นักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วม
กับแผนผังเชิงโต้แย้งมีมีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์หลัง
เรียนสูงกว่านักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้
การเรียนการสอนแบบปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
3. นักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้งมีคะแนนเฉลี่ยความสามารถในการประยุกต์ความรู้หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
4. นักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วม
กับแผนผังเชิงโต้แย้งมีคะแนนเฉลี่ยความสามารถในการประยุกต์ความรู้หลังเรียน
สูงกว่านักเรียนกลุ่มที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้การ
เรียนการสอนแบบปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
ผลการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากคะแนนการเขียนแผนผังเชิงโต้แย้งจำนวน 8 ครั้ง ของนักเรียนกลุ่มทดลอง สามารถสรุปได้ดังนี้
นักเรียนกลุ่มทดลองที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้วงจรการเรียนรู้ 5E ร่วมกับแผนผังเชิงโต้แย้ง และได้เขียนแผนผังเชิงโต้แย้งจำนวน 8 ครั้ง มีแนวโน้มของคะแนนเฉลี่ยการเขียนแผนผังเชิงโต้แย้งสูงขึ้น แสดงว่านักเรียนมีความสามารถในการให้เหตุผลเพิ่มขึ้นตามจำนวนครั้งที่นักเรียนได้ถูกฝึกให้เขียนแผนผังเชิงโต้แย้ง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น