แนวคิดทฤษฎี  หลักการ  วิธีการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์์

  หน้าหลักสืบค้น

 ความสำคัญของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ระบบการจัดการศึกษาในปัจจุบันมีบทบาทสำคัญในการก่อให้เกิดสังคมแห่งการเรียนรู้ (Knowledge  Society) ซึ่งต้องพึ่งพาความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการพัฒนาคน  องค์กร  เศรษฐกิจ  สังคม  อุตสาหกรรม  เกษตรกรรม  และการบริการ  ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาประเทศ  ดังนั้น  ระบบและกระบวนการจัดการเรียนการสอนวิยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่เหมาะสมและมีคุณภาพ  จึงเป็นกลไกสำคัญในการนำพาประเทศไปอยู่ในกลุ่มประเทศก้าวหน้า
ปัจจุบันวิทยาการสาขาต่าง ๆ มีความก้าวหน้ามากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเจริญรุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว  นับวันความเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ จะยิ่งทวีมากขึ้นจนเรียกว่าเป็นสังคมข้อมูลข่าวสาร (Information  Society) หรือสังคมวิทยาศาสตร์ (Science  Society) การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงต้องให้ความสำคัญทั้งสภาพปัจจุบันและอนาคต  โดยการสำรวจตรวจสอบใน 3 เรื่อง คือ
          1.  สภาพความเป็นจริงของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์
          2.  ปัญหาการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์
          3.  แนวโน้มการจัดการเรียนการสอนที่อาศัยการสร้างกระบวนการเรียนรู้อย่างเป็นระบบ

ทฤษฎีการเรียนรู้ที่ใช้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (กรมวิชาการ, 2545, หน้า 22-25)
          การพัฒนาการเรียนการสอนตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจบันอยู่บนพื้นฐานของการศึกษาในส่วน ของเนื้อหาและหลักการด้านวิทยาศาสตร์โดยตรง ประกอบกับหลักการด้านจิตวิทยาพัฒนาการที่ สัมพันธ์กับการเรียนรู้ ปัจจบันนี้เป็นที่ยอมรับแล้วว่า พัฒนาการทางสมองของมนุษย์ในวัยต่าง ๆ เป็นหัวใจสำคัญที่ส่งผลโดยตรงต่อการเรียนรู้ จึงนำมาใช้เป็นพื้นฐานในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ดังนี้

        1.  ทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของ Jean Piaget
        2.  ทฤษฎีการเรียนรู้จากการปฏิบัติ (Learning by doing ) ของJohn Dewey
        3.  ทฤษฎีการเรียนรู้ด้วยการค้นพบ (Discovery learning ของ Bruner
        4.  การเรียนรู้อย่างมีความหมายของ Asubel
        5.  ทฤษฎีการสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง (Constructivism)

          กระบวนการเรียนการสอนที่ใช้ในการเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี   มีดังต่อไปนี้
         1.1  กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry process) ประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ ดังนี้
                1)  ขั้นสร้างความสนใจ (engagement)
                2)  ขั้นสำรวจและคนหา (exploration)
                3)  ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (explanation)
                4)  ขั้นขยายความรู้ (elaboration)
                5)  ขั้นประเมิน (evaluation)

    ภาพที่ 1 วัฎจักรการสืบเสาะหาความรู้ (กรมวิชาการ, 2545, หน้า 23)

          1.2  กระบวนการแก้ปัญหา (Problem solving process)
การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์มีจุดมุ่งหมายประการหนึ่งคือ เน้นให้นักเรียนได้ฝึกแก้ปัญหาต่าง ๆ โดยผ่านกระบวนการคิดและการปฏิบัติอย่างมีระบบ  ผลที่ได้จากการฝึกจะช่วยให้นักเรียนสามารถตัดสินใจแก้ปัญหา  ต่าง ๆ ด้วยวิธีการคิดอย่างสมเหตุสมผล โดยใช้กระบวนการหรือวิธีการ ความรู้ ทักษะต่าง ๆ และความเข้าใจในปัญหานั้น มาประกอบกันเพื่อเป็นข้อมูลในการแก้ปัญหา
การแก้ไขป้ญหาอาจทำได้หลายวิธี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของปัญหา ความรู้ และประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหานั้น ซึ่งมีกระบวนการในการแก้ปัญหาตามขั้นตอน ต่อไปนี้
          1)  ทำความเข้าใจปัญหา
          2)  วางแผนแก้ปัญหา
          3)  ดำเนินการแก้ปัญหาและประเมินผล
          4)  ตรวจสอบการแก้ปัญหา
                                                                 

          1.3  กิจกรรมคิดและปฏิบัติ (Hand-on Mind-on Activities)
นักการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์แนะนำให้ครูจัดกิจกรรมให้นักเรียนได้คิด และลงมือปฏิบัติ เมื่อนักเรียนได้ลงมือปฏิบัติจริง หรือได้ทำการทดลองต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ก็ จะเกิดความคิดและคำถามที่หลากหลาย  ซึ่งเมื่อนักเรียนได้ทำกิจกรรมดังกล่าว จะทำให้สังเกตผลที่เกิดขึ้นด้วยตนเอง ซึ่งเป็นข้อมูลที่จะนำไปสู่การถามคำถาม การอธิบาย การอภิปราย หาข้อสรุป และการศึกษาต่อไป กิจกรรมลักษณะนี้จึงส่งเสริมให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติและฝึกคิด นำมาสู่การสร้างความรู้ด้วยตนเองด้วยความเข้าใจและเป็นการเรียนรู้อย่างมีความหมาย

          1.4  การเรียนรู้แบบร่วมมือร่วมใจ (Cooperative Learning)
การเรียนรู้แบบร่วมมือร่วมใจเป็นกระบวนการเรียนรู้ที่สามารถนำมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสมวิธีหนึ่ง  เนื่องจากขณะที่นักเรียนทำกิจกรรมร่วมกันในกลุ่ม นักเรียนจะได้มีโอกาสแลกเปลี่ยนความรู้กับสมาชิกของกลุ่ม และการที่แต่ละคนมีวัยใกล้เคียงกัน ทำให้สามารถสื่อสารกันได้ดี แต่การเรียนรู้แบบร่วมมือร่วมใจที่มีประสิทธิผลนั้น ต้องมีรูปแบบหรือการจัดระบบอย่างดี นักการศึกษาหลายท่านได้ทำการศึกษาด้นคว้าอย่างกว้างขวางเพื่อจะนำมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิชาต่าง ๆ รวมทั้งวิชาวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ด้วย
แนวคิดหลักที่นำไปสู่การเรียนรู้แบบร่วมมือร่วมใจอย่างมีประสิทธิภาพ ประกอบด้วย 6 ประการ ดังภาพที่ 3

ภาพที่ 3 แนวคิดหลักของการเรียนรู้แบบ cooperative learning (กรมวิชาการ, 2545, หน้า 25)

อ้างอิงจาก

กรมวิชาการ. (2545). การวิจัยเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน. กรุงเทพฯ :
องค์การรับส่งสินค้าและพัสดุภัณฑ์.