วิทยาศาสตร์บูรณาการสู่เรียนรู้คือความสุขส่วนหนึ่งของกิจกรรมเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้และพัฒนาทักษะด้านต่างๆของผู้เรียนคือกิจกรรมเรียนรู้คือความสุข โดยได้นำวิทยาศาสตร์มาบูรณาการเข้ากับกิจกรรมดังกล่าว ได้แก่ กิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่า เรียนรู้ด้วยโครงงาน และเรียนรู้นอกห้องเรียน ซึ่งในแต่ละกิจกรรมได้เชื่อมโยงความรู้ ทักษะกระบวนการ และหลักการทางวิทยาศาสตร์ให้กลมกลืนสอดคล้องเข้ากับเนื้อหาและจุดมุ่งหมายของกิจกรรมนั้นๆ Show กิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่าเป็นกิจกรรมที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้เรียนรู้เรื่องราวรอบตัวอย่างกว้างขวาง วิทยาศาสตร์ได้เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญในการเปิดโลกกว้างให้กับนักเรียนผ่านมุมมอง และเรื่องราวที่แตกต่างไปจากการเรียนรู้ในชั้นเรียนโดยมีครูเป็นผู้นำเสนอและถ่ายทอดผ่านสื่อในรูปแบบต่างๆ เพื่อเสริมสร้างความรักในการเรียนรู้ และกระตุ้นความสนใจในการเรียน ตัวอย่างกิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่า ในปีการศึกษา 2554 ประจำทุกวันอังคาร นักเรียนจะได้เรียนรู้ทุกเรื่องราวเกี่ยวกับร่างกายของตนเองผ่านสื่อวีดิทัศน์เรื่อง นิทานชีวิต  กิจกรรมเรียนรู้ด้วยโครงงานเป็นกิจกรรมที่ผู้เรียนได้ดำเนินกิจกรรมตลอดทั้งปีการศึกษา โดยในทุกปีการศึกษาที่ผ่านมา ได้นำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการกับหัวข้อโครงงานอย่างกว้างขวาง ดังตัวอย่างต่อไปนี้ ปีการศึกษา 2551 โครงงานมหัศจรรย์ใต้ท้องทะเล เรียนรู้ทุกเรื่องราวเกี่ยวกับท้องทะเล โดยนำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการ ในหัวข้อต่อไปนี้
ปีการศึกษา 2552 โครงงานมหัศจรรย์พรรณพฤกษา เรียนรู้หลากหลายเรื่องราวเกี่ยวกับพืช ในหัวข้อต่อไปนี้ ชนิดและประเภทของพืช ส่วนประกอบและหน้าที่ การเจริญเติบโต การขยายพันธุ์พืช และประโยชน์ของพืช ตัวอย่างกิจกรรมโครงงานมหัศจรรย์พรรณพฤกษา ได้แก่ สร้างต้นไม้แห่งการจำแนกชนิดของพืช ปลูกพืชเพื่อศึกษาสิ่งจำเป็นที่พืชต้องการ ทดลองขยายพันธุ์พืช ทดสอบแป้งในพืช เส้นใบของพืช การคายน้ำของพืช สัณฐานวิทยาของพืช เป็นต้น กิจกรรมที่สร้างสรรค์ขึ้นนั้น จะมีทั้งรูปแบบของการทดลอง และการสร้างชิ้นงานด้วยตัวนักเรียนเอง ปีการศึกษา 2554 โครงงานชีวีปรีดา...ชีวาน่าชื่นชม ได้นำวิทยาศาสตร์มาบูรณาการในส่วนของหัวข้อต่อไปนี้คือ ยินดีต้อนรับสมาชิกใหม่ ซึ่งนักเรียนจะได้รู้จุดเริ่มต้นของชีวิต การเปลี่ยนแปลงทางร่างกาย การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม หัวข้อต่อมาคือ มหัศจรรย์ร่างกายของเรา นักเรียนจะได้เรียนรู้และทำกิจกรรมเพื่อศึกษาถึงความมหัศจรรย์ของร่างกายมนุษย์ และหัวข้ออร่อยดีมีประโยชน์ ในหัวข้อนี้จะศึกษาเกี่ยวกับความสำคัญของอาหารที่มีต่อมนุษย์ ซึ่งส่งผลอย่างมากกับสุขภาพของมนุษย์ และระบบการทำงานต่างๆ ภายในร่างกาย ทุกโครงงานและทุกหัวข้อที่นักเรียนได้ศึกษาเรียนรู้ และทำกิจกรรม ทำให้นักเรียนได้รับประสบการณ์ตรงที่นำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการ เสริมสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่เดิม และพัฒนาทักษะการคิด และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมด้วย ซึ่งเป็นผลดีต่อการพัฒนาศักยภาพทางการเรียนรู้ของนักเรียนต่อไป — แหล่งอ้างอิง Website ที่สามารถสืบค้นเพื่อเป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ไม่ว่าจะเป็นการศึกษาด้านชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ และวิทยาศาสตร์แขนงไหน ๆ เมื่อมีการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อค้นหาคำตอบ เมื่อนั้นเพื่อน ๆ ก็ต้องใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาเป็นเครื่องมือในการศึกษา ว่าแต่… กระบวนการทางวิทยาศาสตร์หมายถึงอะไร ประกอบด้วยขั้นตอนอะไรบ้าง ถ้าอยากรู้ต้องตามไปอ่านกันในบทความนี้ (หรือจะดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee แล้วไปเรียนรู้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์กับครูดาด้าก็ได้นะ คลิกแบนเนอร์เลย !) กระบวนการทางวิทยาศาสตร์คืออะไรมนุษย์เรารู้จักการตั้งคำถามต่อสิ่งต่าง ๆ รอบตัว ทั้งปรากฎการณ์ในธรรมชาติ กลไกต่าง ๆ ของร่างกาย สิ่งมีชีวิต และอื่น ๆ อีกมากมาย เมื่อตั้งคำถามแล้วเราจึงเริ่มศึกษาเพื่อหาคำตอบ และอธิบายปรากฎการณ์รอบ ๆ ตัวเพื่อเอาชีวิตรอดและพัฒนาชีวิตให้ดียิ่งขึ้น การตั้งคำถามและการหาคำตอบนี้เป็นจุดเริ่มต้นการศึกษาวิทยาศาสตร์ นำไปสู่ ‘กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method)’ ซึ่งหมายถึงการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีระเบียบ และเป็นขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่
ซึ่งในแต่ละขั้นตอนจะมีรายละเอียดดังนี้... การตั้งปัญหา (Problem)หรือขั้นกำหนดปัญหา โดยปัญหาต่าง ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ยกมาศึกษามัก ‘เริ่มจากการสังเกต’ สิ่งต่าง ๆ รอบตัว จากนั้นจึงกำหนดปัญหาที่ต้องการศึกษา โดยปัญหาที่ดีต้องสัมพันธ์กับข้อมูลที่มีอยู่ มีความชัดเจน และไม่มีขอบเขตการศึกษาที่กว้างจนเกินไป ยกตัวอย่างการตั้งปัญหา เช่น “แสงจากหลอดไฟช่วยให้พืชสังเคราะห์ด้วยแสงได้หรือไม่” การตั้งสมติฐาน (Hypothesis)เมื่อได้ปัญหาที่ต้องการศึกษาแล้ว ขั้นตอนต่อมาคือการตั้งสมมติฐาน โดยสมมติฐานคือ ‘คำตอบที่เราคิดว่าจะเป็นไปได้’ ของปัญหาที่เรากำลังจะศึกษา แม้ว่าผลการทดลองที่เกิดขึ้นอาจไม่เป็นไปตามสมมติฐานของเราก็ได้ สมมติฐานที่ดีควรเป็นสมมติฐานที่สัมพันธ์กับปัญหา เข้าใจง่าย ๆสามารถหาแนวทางการทดลองเพื่อตรวจสอบสมมติฐานนั้นได้ และมักอยู่ในรูป “ถ้า... ดังนั้น...” ยกตัวอย่างสมมติฐาน เช่น ถ้าแสงจากหลอดไฟช่วยให้พืชสังเคราะห์ด้วยแสงได้ ดังนั้นพืชจะสะสมแป้งและน้ำตาลในใบเพิ่มขึ้น Photo by Science in HD on Unsplash การตรวจสอบสมติฐาน (Test with experiment)ขั้นตอนการตรวจสอบสมมติฐานเป็นขั้นตอนที่ช่วยทดสอบ และยืนยันว่าสมมติฐานที่เราตั้งไว้จะเป็นจริงหรือไม่ เราสามารถตรวจสอบสมมติฐานได้ด้วยการรวบรวมข้อเท็จจริงต่าง ๆ การเฝ้าสังเกต และทำการทดลอง โดยในการทดลองทางวิทยาศาสตร์จะประกอบด้วยตัวแปร (Variable) ซึ่งเป็นลักษณะหรือคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับการทดลองของเรา ค่าของตัวแปรอาจเปลี่ยนแปลงไปตามการทดลอง หรือเป็นไปตามที่เรากำหนดตามชนิดของตัวแปร ได้แก่
ยกตัวอย่างเช่น จากปัญหา “แสงจากหลอดไฟช่วยให้พืชสังเคราะห์ด้วยแสงได้หรือไม่” เราจึงออกแบบการทดลองโดยกำหนด ตัวแปรต้น = แหล่งกำเนิดแสงที่ให้พืชใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงที่แตกต่างกัน คือ แสงจากดวงอาทิตย์และแสงจากหลอดไฟ ตัวแปรตาม = ข้อมูลที่สะท้อนถึงอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เช่น เรารู้ว่าผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชคือแป้ง น้ำตาล และออกซิเจน จึงเลือกวัดปริมาณแป้งและน้ำตาลที่สะสมในใบพืช ตัวแปรตามของการทดลองครั้งนี้จึงเป็นปริมาณแป้งและน้ำตาลที่สะสมในใบพืช ตัวแปรควบคุม = สิ่งที่เราต้องควบคุมให้เหมือนกันทั้งหมดในการทดลอง สำหรับการทดลองนี้จะเป็นชนิดและอายุของพืชที่ใช้ ปริมาณดินและขนาดกระถาง ปริมาณน้ำที่รดให้พืชในแต่ละวัน จำนวนชั่วโมงที่พืชได้รับแสง เป็นต้น โดยในการทดลองทางวิทยาศาสตร์นั้น เราจะจัดชุดการทดลองเป็น 2 กลุ่มเพื่อเปรียบเทียบผลที่เกิดขึ้น ได้แก่ ชุดควบคุม และชุดทดลอง
นอกจากนี้ในการทดลองสำหรับงานวิจัยที่จริงจังมากขึ้นจะมีการทำ ‘ชุดการทดลองซ้ำ (Duplicate)’ โดยจะจัดชุดควบคุมและชุดทดลองซ้ำตั้งแต่ 3 - 5 ชุดขึ้นไป เพื่อลดความคลาดเคลื่อนหรือผลจากปัจจัยภายนอกที่อยู่เหนือการควบคุมของเรานั่นเอง การบันทึกผลและวิเคราะห์ข้อมูล (Data analyze)จากนั้นจึงบันทึกผลที่เกิดขึ้น เพื่อน ๆ อาจคอยสังเกตความเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรืออาจเก็บตัวอย่างมาวัดค่าที่ต้องการเมื่อครบระยะเวลาศึกษาที่กำหนดไว้ จากนั้นจึงวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้เพื่อหาข้อสรุป การสรุปผล (Conclusion)เมื่อเราทำการทดลอง วัดค่าต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น และวิเคราะห์ข้อมูลเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนสุดท้ายก็คือการสรุปผลว่า ผลการทดลองที่ได้ตรงกับสมมติฐานของเราหรือไม่ จากนั้นจึงนำเสนอในรูปแบบรายงาน หรือตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารวิชาการต่าง ๆ ต่อไปเพื่อให้ผู้ที่สนใจได้นำองค์ความรู้ของเราไปศึกษาต่อนั่นเอง เป็นยังไงกันบ้างกับบทเรียนกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ StartDee นำมาฝาก ยากและซับซ้อนใช่ย่อยเลยนะ แต่ถ้าเพื่อน ๆ ได้เห็นภาพการทำงาน และได้ทดลองทำวิจัยด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จริง ๆ ก็จะพบว่าเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมาก ๆ เลยล่ะ นอกจากนี้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ยังเป็นแนวทางการศึกษาที่นำไปสู่การค้นพบอันยิ่งใหญ่มากมาย ทำให้มนุษย์เข้าใจกลไกของสิ่งต่าง ๆ รอบตัวและใช้ประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้นด้วย แต่ถ้าเพื่อน ๆ อยากเห็นตัวอย่างการทดลองอื่น ๆ ก็สามารถเข้าไปดูในแอปพลิเคชัน StartDee ได้เลย หรือจะไปศึกษาบทเรียนวิทยาศาสตร์เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ การลำเลียงของพืช ต่อก็ได้ นอกจากนั้น เพื่อน ๆ ยังข้ามไปเรียนวิชาคณิตศาสตร์ได้ด้วย กับบทเรียนออนไลน์เรื่องการบวกลบจำนวนเต็ม ส่วนวิชาภาษาไทยนั้น เรามีวรรณคดีเรื่องกาพย์เห่ชมเครื่องคาวหวาน และนิราศภูเขาทองด้วยนะ เพื่อน ๆ ลุยกันได้เลย ! ขอบคุณข้อมูลจาก: ธวัลรัตน์ จันทร์ศิริ (ครูดาด้า) Reference: จิรัสย์ เจนพาณิชย์. (2552). บทนำชีววิทยา. In Biology for high school students (13th ed., pp. 1–2). บูมคัลเลอร์ไลน์, กรุงเทพฯ. |
ตัวอย่างความรู้ทางวิทยาศาสตร์
ลิขสิทธิ์ © 2024 berikutyang Inc.
