การพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างความสามารถ
ในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
นายณรงค์ศักดิ์ เอื้องสัจจะ
ผู้วิจัย นายณรงค์ศักดิ์ เอื้องสัจจะ ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ โรงเรียนเทศบาลวัดกลาง เทศบาลนครขอนแก่น
การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อศึกษาสภาพปัญหาและความต้องการจำเป็นสำหรับใช้เป็นแนวทางในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ ที่เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 2) เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ที่เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 3) เพื่อทดลองและศึกษาผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ ที่เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ดังนี้ (3.1) เพื่อศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟิสิกส์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่ ที่ได้รับจัดการเรียนรู้จากรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ (3.2) เพื่อศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับจัดการเรียนรู้จากรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ (3.3) เพื่อศึกษาความสามารถในการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับจัดการเรียนรู้จากรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ และ 4) เพื่อปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ที่เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ซึ่งจะทำการวิจัยในวิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่ โดยเป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) มีกลุ่มตัวอย่างที่ถูกเลือกแบบเจาะจงเลือก (Purposive sampling) เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/7 โรงเรียนเทศบาลวัดกลาง สำนักการศึกษา เทศบาลนครขอนแก่น ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2560 จำนวน 34 คน ผลการวิจัยพบว่า
1. จากการศึกษาสภาพปัญหาและความต้องการพื้นฐานพบว่านักเรียนและครูพบปัญหาในการจัดการเรียนรู้และการเรียนรู้ในรายวิชาฟิสิกส์ คือ การแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์
2. รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างความสามารถในการ
แก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่ มีประสิทธิภาพเท่ากับ 80.32/81.69 เมื่อเทียบกับเกณฑ์ 80/80 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด
3. ผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างความสามารถ
ในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่ ดังนี้
3.1 ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรู้วิชาฟิสิกส์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง แรง
และกฎการเคลื่อนที่หลังการจัดการเรียนรู้พบว่านักเรียนที่มีคะแนนมากกว่าร้อยละ 75 ของคะแนนเต็มทั้งหมดมี 76.5 ของจำนวนนักเรียนกลุ่มตัวอย่างทั้งหมดซึ่งมากกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ ร้อยละ 75 ของจำนวนนักเรียนกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด
3.2 นักเรียนที่มีความสามารถในการแก้ปัญหาตั้งแต่ระดับปานกลางขึ้นไปมีจำนวนทั้งสิ้นร้อยละ 88.3 ของนักเรียนกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด ซึ่งมากกว่าเกณฑ์ที่กำหนดคือร้อยละ 75 ของจำนวนนักเรียนกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด
3.3 นักเรียนที่มีความสามารถในการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ระดับปานกลาง
ขึ้นไปมีจำนวนร้อยละ 76.47 ของจำนวนนักเรียนกกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด ซึ่งมากกว่าเกณฑ์ที่กำหนดคือร้อยละ 75 ของจำนวนนักเรียนกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด
4. นักเรียนมีความพึงพอใจต่อรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษา ปีที่ 4 เรื่อง แรงและกฎการเคลื่อนที่ ทั้ง 4 ด้าน คือ บทบาทของครู บทบาทของนักเรียน กิจกรรมการเรียนรู้ และการวัดประเมินผลการเรียน อยู่ในระดับมากที่สุด โดยผู้วิจัยได้นำผลการประเมินความ พึงพอใจของนักเรียนและความเห็นของผู้เชี่ยวชาญมาปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้
การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคติวิสต์ ได้แก่ รูปแบบการสอนโดยใช้โครงงานเป็นฐานในการเรียนรู้ (Project Base Learning) รูปแบบการสอนโดยใช้ปัญหาเป็นฐานในการเรียนรู้ (Problem Based Learning) ส่งเสริมการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของผู้เรียน และวิธีการสอนโดยใช้การทำนาย การสังเกต การอธิบาย (Predict-Observe-Explain) และการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน (Model based learning) เป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่เน้นให้ผู้เรียนได้ฝึกฝนสมรรถนะในการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ อันเป็นทักษะสำคัญในศตวรรษใหม่ ผู้วิจัยจึงเลือกรูปแบบและวิธีการดังกล่าวมาบูรณาการสร้างและพัฒนาเป็นนวัตกรรมการศึกษาเพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความสามารถในการแก้ปัญหา และสมรรถนะการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้น โดยมีขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 6 ขั้น (CIASCE model) ประกอบด้วย
1. ขั้นตรวจสอบความรู้เดิมและเสนอปัญหา (Check and Propose a problem) ในขั้นนี้นักเรียนจะเริ่มสร้างแบบจำลองทางความคิดขึ้นจากสถานการณ์ปัญหาหรือคำถามที่ครูถามขึ้นโดยต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์เดิม และเป็นขั้นที่ผู้เรียนจะถูกทำให้โครงสร้างทางปัญญาไม่สมดุล
2. ขั้นระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร์และตั้งสมมุติฐาน (Identify and hypothesis) เป็นขั้นที่เริ่มกระบวนการในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ คือ เริ่มระบุประเด็นปัญหาทางวิทยาศาสตร์และมีการตั้งสมมติฐาน ซึ่งถือว่าเป็นแสดงแบบจำลองทางความคิดในขั้นต้นจากประสบการณ์และความรู้เดิมของนักเรียน
3. ลงมือปฏิบัติ (Action) ในขั้นนี้นักเรียนจะต้องวางแผนเพื่อแก้ปัญหา โดยต้องยึดหลักการทางวิทยาศาสตร์ร่วมด้วยและใช้กระบวนการการทำงานร่วมกับผู้อื่นในขั้นนี้ โดยนักเรียนช่วยกันนำแนวทางที่เลือกไปทดลอง แก้ปัญหา ซึ่งหากแก้ปัญหาไม่ได้ก็ให้ใช้ทางเลือกข้อถัดไป หรือค้นคว้าข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงทางเลือกนั้นให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น และนำไปทดลองใหม่อีกครั้ง ซึ่งครูพยายามกระตุ้นให้นักเรียนรวบรวมข้อมูลที่ได้จากกิจกรรมให้มากที่สุด โดยเฉพาะการหาหลักฐานและเหตุผลที่มาใช้ในการแก้ปัญหา
4. สร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ (Scientific explanation) ในขั้นนี้นักเรียนจะได้ ปรับโครงสร้างทางปัญญาที่เคยเสียสมดุลไปจากการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น ซึ่งถือเป็นการสร้างแบบจำลองทางความคิดใหม่อีกครั้ง แต่เป็นแบบจำลองที่เกิดขึ้นจากความเข้าใจในหลักการทางวิทยาศาสตร์ โดยแสดงความเข้าใจนั้นออกมาด้วยการเขียนการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะต้องนำหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องมาอธิบายร่วมด้วย นั่นถือเป็นการตรวจสอบความความถูกต้องของการแก้ปัญหาของนักเรียน
5. สื่อสารความรู้ (Communication) ในขั้นนี้เน้นให้นักเรียนสื่อสารความเข้าใจดังกล่าวกับผู้อื่นด้วยภาษาที่เข้าใจง่าย และนำหลักการการอธิบายทางวิทยาศาสตร์เข้ามาร่วมด้วย
6. ขั้นประเมิน (Evaluation) ในขั้นนี้เป็นการตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนเองผ่านสถานการณ์ปัญหาที่ใกล้เคียงและใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์เดิมที่ได้เรียนรู้ไป.
