พุธ, กรกฏาคม 30, 2014
   
Text Size

รูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนากระบวนการคิดระดับสูง วิชาชีววิทยา ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย


สาขาชีววิทยา สสวท.

                    ชื่อเรื่องดูเหมือนไม่ค่อยจะตรงกับชื่อ Bio-Articles มากนัก แต่ผู้จัดทำก็พยายามที่จะทำให้ตรงให้ได้ จนแล้วจนรอดนึกอยู่ตั้งนานว่าจะทำให้เกี่ยวข้องกันได้อย่างไร ในที่สุดก็นึกขึ้นได้ว่า เกี่ยวกันตรงที่ งานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งที่ครูผู้สอนจะนำไปปรับใช้ได้กับการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนในชั้นเรียนให้เหมาะกับแต่ละท้องที่ แต่ละโรงเรียนครับ ก่อนอื่นเรามาดูกันก่อนว่า รูปแบบการเรียนการสอนที่สาขาชีววิทยาเลือกมาทำวิจัยคือรูปแบบใด...
                    หลายคนคงเดาได้แล้ว รูปแบบที่เราเลือกมาใช้ในการทำวิจัยในชั้นเรียนคือ Inquiry ซึ่งเป็นกระบวนการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้นั่นเอง

                    แนวคิด ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบการเรียนการสอนแบบ Inquiry Cycles (5Es) มีอะไรบ้าง?

  1. ปรัชญาวิทยาศาสตร์แนวใหม่ คือ ความรู้วิทยาศาสตร์ เป็นความรู้ที่เกิดจากการสรรสร้างของแต่ละบุคคล ซึ่งมีอิทธิพลมาจากความรู้เดิม และสิ่งแวดล้อมหรือบริบทของสังคม
  2. แนวคิดของเพียเจต์ (Piaget) เกี่ยวกับพัฒนาการทางสติปัญญาและความคิด คือ การที่คนเรามีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมตั้งแต่แรกเกิด และการมีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องระหว่างบุคคลกับสิ่งแวดล้อมนี้มีผลทำให้ระดับสติปัญญา และความคิดมีการพัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่องอยู่ตลอดเวลา กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทางสติปัญญาและความคิดมี 2 กระบวนการ คือ การปรับตัว (adaptation) และการจัดระบบโครงสร้าง (organization) การปรับตัวเป็นกระบวนการที่บุคคลหาหนทางที่จะปรับสภาพความไม่สมดุลย์ทางความคิดให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบๆ ตัว และเมื่อบุคคลัมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมรอบๆ ตัว โครงสร้างทางสมองจะถูกจัดระบบให้มีความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม มีรูปแบบของความคิดเกิดขึ้น กระบวนการปรับตัวประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญ 2 ประการ คือ
                              1) กระบวนการดูดซึม (assimilation) หมายถึง กระบวนการที่อินทรีย์ซึมซาบประการณ์ใหม่ เข้าสู่ประสบการณ์เดิมที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกัน แล้วสมองก็รวบรวมปรับเหตุการณ์ใหม่ให้เข้ากับโครงสร้างของความคิดอันเกิดจาก การเรียนรู้ที่มีอยู่เดิม
                              2) กระบวนการปรับขยายโครงสร้าง (accomodation) เป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องมาจากกระบวนการดูดซึม คือภายหลังจากที่มีการซึมซาบของเหตุการณ์ใหม่เข้ามา และปรับเข้าสู่โครงสร้างเดิมแล้ว ถ้าปรากฎว่าประสบการณ์
    ใหม่ที่รับเข้ามามีสมบัติเหมือนกับประสบการณ์เดิม ประสบการณ์ใหม่จะถูกซึมซาบและปรับเข้าหาประสบการณ์เดิม คือ ทำให้ประสบการณ์เดิมมีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น แต่ถ้าไม่สามารถปรับปรับประสบการณ์ใหม่ที่ได้รับการซึมซาบเข้ามา ให้เข้ากับประสบการณ์เดิมได้ สมองก็จะสร้างโครงสร้างใหม่ขึ้นมาเพื่อปรับให้เข้ากับประสบการณ์ใหม่นั้น

  3. ทฤษฎีการเสริมสร้างความรู้ (constructivism) ซึ่งเชื่อกันว่านักเรียนทุกคนมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับบางสิ่งบางอย่างมาแล้วไม่มากก็น้อย ก่อนที่ครูจะจัดการเรียนการสอนให้เน้นว่าการเรียนรู้เกิดขึ้นด้วยตัวของผู้เรียนรู้เอง และการเรียนรู้เรื่องใหม่จะมีพื้นฐานมาจากความรู้เดิม ดังนั้น ประสบการณ์เดิมของนักเรียนจึงเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเรียนรู้เป็นอย่างยิ่ง กระบวนการเรียนรู้ (process of learning) ที่แท้จริงของนักเรียนไม่ได้เกิดจากการบอกเล่าของครูหรือนักเรียนเพียงแต่จดจำแนวคิดต่างๆ ที่มีผู้บอกให้เท่านั้น แต่การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามทฤษฎี constructivism เป็นกระบวนการที่นักเรียนจะต้องสืบค้น เสาะหา สำรวจตรวจสอบ และค้นคว้าด้วยวิธีการต่างๆ จนทำให้นักเรียนเกิดความเข้าใจและเกิดการรับรู้ความรู้นั้นอย่างมีความหมาย จึงจะสามารถสร้างเป็นองค์ความรู้ของนักเรียนเอง และเก็บเป็นข้อมูลไว้ในสมองได้อย่างยาวนาน สามารถนำมาใช้ได้เมื่อมีสถานการณ์ใดๆ มาเผชิญหน้า ดังนั้น การที่นักเรียนจะสร้างองค์ความรู้ได้ ต้องผ่านกระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการสืบเสาะความรู้ (Inquiry Process)


                    รูปแบบการเรียนการสอนแบบ Inquiry Cycles (5Es)

                    นักการศึกษากลุ่ม BSCS (Biological Science Curriculum Study) ได้นำวิธีการสอนแบบ Inquiry มาใช้ในการพัฒนาหลักสูตรวิชาวิทยาศาสตร์ โดยเสนอขั้นตอนในการเรียนการสอนเป็น 5 ขั้นตอน เรียกว่า การเรียนการสอนแบบ Inquiry Cycle หรือ 5Es ได้แก่ Engage Explore Explain Elaborate และ Evaluate


 

                      สาขาชีววิทยา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) จึงต้องการศึกษารูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนากระบวนการคิดระดับสูง วิชาชีววิทยา ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย จึงพัฒนากระบวนการเรียนการสอนในแต่ละขั้นตอนการสอนของรูปแบบการเรียนการสอนแบบ Inquiry Cycle (5Es) ซึ่งมีขอบข่ายรายละเอียด ดังนี้


                    1. การสร้างความสนใจ (Engage) เป็นการนำเข้าสู่บทเรียนหรือเรื่องที่สนใจ ซึ่งอาจเกิดขึ้นเองจากความสงสัยหรือความสนใจของตัวนักเรียนเอง หรือเกิดจากการอภิปรายภายในกลุ่ม เรื่องที่น่าสนใจอาจมาจากเหตุการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในช่วงเวลานั้น หรือเป็นเรื่องที่เชื่อมโยงกับความรู้เดิมที่เพิ่งเรียนมารู้มาแล้วเป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนสร้างคำถาม กำหนดประเด็นที่จะศึกษา ในกรณีที่ยังไม่มีประเด็นใดน่าสนใจ ครูอาจะจะจัด กิจกรรมหรือสถานการณ์เพื่อกระตุ้น ยั่วยุ หรือท้าทายให้นักเรียนตื่นเต้น สงสัย ใครรู้ อยากรู้อยากเห็น หรือขัดแย้ง เพื่อนำไปสู่การแก้ปัญหา การศึกษาค้นคว้า หรือการทดลอง แต่ไม่ควรบังคับให้นักเรียนยอมรับประเด็นหรือปัญหาที่ครูกำลังสนใจเป็นเรื่องที่จะศึกษา ทำได้หลายแบบ เช่น สาธิต ทดลอง นำเสนอข้อมูล เล่าเรื่อง/เหตุการณ์ ให้ค้นคว้า/อ่านเรื่อง อภิปราย/พูดคุย สนทนา ใช้เกม ใช้สื่อ วัสดุอุปกรณ์ สร้างสถานการณ์/ปัญหาที่น่าสนใจ ที่น่าสงสัยแปลกใจ

                    2. การสำรวจและค้นคว้า (Explore) นักเรียนดำเนินการสำรวจ ทดลอง ค้นหา และรวบรวมข้อมูล วางแผนกำหนดการสำรวจตรวจสอบ หรือออกแบบการทดลอง ลงมือปฏิบัติ เช่น สังเกต วัด ทดลอง รวบรวมข้อมูล ข้อสนเทศ หรือปรากฎการณ์ต่างๆ

                    3. การอธิบาย (Explain) นักเรียนนำข้อมูลที่ได้จากการสำรวจและค้นหามาวิเคราะห์ แปลผล สรุปและอภิปราย พร้อมทั้งนำเสนอผลงานในรูปแบบต่างๆ ซึ่งอาจเป็นรูปวาด ตาราง แผนผัง ผลงานมีความหลากหลาย สนุบสนุนสมมติฐานที่ตั้งไว้หรือโต้แย้งกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ หรือไม่เกี่ยวข้องกับประเด็นที่กำหนดไว้ โดยมีการอ้างอิงความรู้ประกอบการให้เหตุผลสมเหตุสมผล การลงข้อสรุปถูกต้องเชื่อถือได้ มีเอกสารอ้างอิงและหลักฐานชัดเจน

                    4. การขยายความรู้ (Evaborate)

                        4.1 ครูจัดกิจกรรมหรือสถานการณ์ เพื่อให้นักเรียนมีความรู้ลึกซื้งขึ้น หรือขยายกรอบความคิดกว้างขึ้นหรือเชื่อมโยงความรู้เดิมสู่ความรู้ใหม่หรือนำไปสู่การศึกษาค้นคว้า ทดลอง เพิ่มขึ้น เช่น ตั้งประเด็นเพื่อให้นักเรียน ชี้แจงหรือร่วมอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพิ่มเติมให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ซักถามให้นักเรียนชัดเจนหรือกระจ่างในความรู้ที่ได้หรือเชื่อมโยงความรู้ที่ได้กับความรู้เดิม

                        4.2 นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรม เช่น อธิบายและขยายความรู้เพิ่มเติมมีความละเอียดมากขึ้น ยกสถานการณ์ ตัวอย่าง อธิบายเชื่อมโยงความรู้ที่ได้เป็นระบบและลึกซึ้งยิ่งขึ้น หรือสมบูรณ์ละเอียดขึ้น นำไปสู่ความรู้ใหม่หรือความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ประยุกต์ความรู้ที่ได้ไปใช้ในเรื่องอื่นหรือสถานการณ์อื่นๆ หรือสร้างคำถามใหม่และออกแบบการสำรวจ ค้นหา และรวบรวมเพื่อนำไปสู่การสร้างความรู้ใหม่

                    5. การประเมิน (Evaluate)

                        5.1 นักเรียนระบุสิ่งที่นักเรียนได้เรียนรู้ทั้งด้านกระบวนการและผลผลิต

                        5.2 นักเรียนตรวจสอบความถูกต้องของความรู้ที่ได้ เช่น วิเคราะห์วิจารณ์แลกเปลี่ยนความรู้ซึ่งกันและกัน คิดพิจารณาให้รอบคอบทั้งกระบวนการและผลงาน อภิปราย ประเมินปรับปรุง เพิ่มเติมและสรุป ถ้ายังมีปัญหา ให้ศึกษาทบทวนใหม่อีกครั้ง อ้างอิงทฤษฎีหรือหลักการและเกณฑ์ เปรียบเทียบผลกับสมมติฐาน เปรียบเทียบความรู้ใหม่กับความรู้เดิม

                        5.3 นักเรียนทราบจุดเด่น จุดด้อยในการศึกษาค้นคว้า หรือทดลอง

                    มาถึงตอนนี้เราก็ทราบทั้งเรื่องเกี่ยวกับแนวคิด ทฤษฎี และรูปแบบการเรียนการสอนแบบ Inquiry เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ครานี้ก็มาถึงเรื่องสำคัญที่จะเป็นกระจกสะท้อนให้เกิดการพัฒนาต่อไปอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับกระบวนการเรียนรู้ของเด็กไทย เรื่องสำคัญที่ว่าก็คือ

                    ผลการวิจัย

                    1. กระบวนการเรียนการสอน ขั้นตอนการสอนของรูปแบบการเรียนการสอนแบบ 5Es ส่วนมากครูดำเนินการในชั้นตอนการสร้างความสนใจ (Engage) การสำรวจและค้นหา (Explore) การอธิบาย (Explain) ส่วนขั้นตอนการขยายความรู้ (Elaborate) และการประเมินผล (Evaluate) ครูดำเนินการน้อยมาก การเรียนการสอนส่วนมากบทบาทอยู่ที่ครู โดยครูเป็นผู้นำอภิปรายตั้งคำถามให้นักเรียนตอบ ใช้คำถามกระตุ้นให้นักเรียนสงสัยใคร่รู้และคิด แต่คำถามส่วนมากเป็นคำถามวัดความจำ และความเข้าใจ และใช้วิธีสอนแบบแก้ปัญหาโดยอ้อม กิจกรรมการเรียนการสอนส่วนมากเป็นกิจกรรมให้คิดและปฏิบัติตามแนวทางที่กำหนดให้ และให้นักเรียนปฏิบัติงานกลุ่มโดยมีครูเป็นที่ปรึกษาชี้แนะ กระตุ้น

                    2. ความสามารถในการใช้ความคิดระดับสูงของนักเรียน ระหว่างการเรียนการสอน นักเรียนไม่ได้แสดงออกถึงความสามารถในการอธิบายให้ชัดเจน หรือให้เหตุผลในการตอบหรือลงข้อสรุปผลการสังเกตหรือทดลองอย่างสมเหตุสมผล หรือไม่ได้อภิปรายผลการทดลองและมักจะตอบสั้นๆ ไม่ครบประเด็น และผลการทดสอบก่อนและหลังสอน พบว่า ความสามารถในการคิดวิจารณญาน นักเรียนส่วนมากยังคงมีความคิดวิจารณญานอยู่ในระดับการวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นเชิงระบบอย่างมีเหตุผล รองลงมานักเรียนพัฒนาขึ้นเป็นระดับการคาดคะเน หรือคาดเดาอย่างสมเหตุสมผล ความสามารถในการแก้ปัญหานักเรียนส่วนมากยังไม่เข้าใจปัญหาและความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนลดลงจากเดิม และความสามารถในการคิดสร้างสรรค์หลังจากได้รับการสอนแล้วนักเรียนส่วนมากมีความคิดสร้างสรรค์อยู่ในระดับการระดมความคิด และเมื่อพิจารณาระดับการพัฒนา พบว่านักเรียนส่วนมากมีความคิดสร้างสรรค์พัฒนาขึ้นจากระดับเดิม และจากการวิเคราะห์คำตอบของนักเรียนจากแบบทดสอบ พบว่า นักเรียนส่วนมากเขียนตอบสั้นๆ ไม่ชัดเจน ไม่ครบประเด็น ไม่อธิบายบริบท ไม่เชื่อมโยงข้อมูลกับความรู้เดิมหรือหลักการทางวิทยาศาสตร์ ไม่ค่อยให้เหตุผล ขาดความรู้พื้นฐาน การเรียบเรียงคำบรรยายสับสน

                    3. ปัญหาและอุปสรรค

                        3.1 ปัญหาเกี่ยวกับครู

  • พื้นฐานความรู้ของครูในเนื้อหาสาระบางเรื่องยังมีพื้นฐานไม่เพียงพอ
  • สถานการณ์ที่ครูใช้ไม่สามารถนำไปสู่ปัญหาที่ต้องการให้นักเรียนสืบเสาะหาความรู้ 
  • ครูขาดการเชื่อมโยงเนื้อหาสาระที่ต้องการให้นักเรียนรู้กับสิ่งที่นักเรียนสืบเสาะหาความรู้ได้ 
  • การเรียงลำดับเนื้อหาในการสอน ยังขาดความต่อเนื่อง 
  • ครูขาดความมั่นใจในขั้นตอนการสอนของรูปแบบการเรียนการสอนแบบ 5Es 
  • ครูขาดเทคนิคในการตั้งคำถามที่มีประสิทธิภาพ 
  • ครูไม่ค่อยเปิดโอกาสให้เวลานักเรียนคิดเท่าที่ควร 
  • ครูไม่ค่อนสนใจคำตอบของนักเรียน

                        3.2 ปัญหาเกี่ยวกับนักเรียน

  • ความรู้พื้นฐานหรือความรู้เดิมของนักเรียนไม่เพียงพอที่จะเชื่อมโยงความรู้ใหม่หรือทำการสำรวจตรวจสอบ 
  • นักเรียนขาดความมั่นใจในการตอบคำถามครู 
  • นักเรียนตอบคำถามของครูแบบสั้นๆ ไม่ชัดเจน ไม่สมบูรณ์ 
  • นักเรียนไม่แสดงออกถึงความสามารถในการอธิบายและลงข้อสรุปสิ่งที่ได้จากการสืบเสาะ หาความรู้อย่างสมเหตุสมผล 
  • คำตอบของนักเรียนอาจจะไม่ได้จากการสำรวจ สังเกต หรือทดลอง แต่ได้จาก การดูหนังสือตอบหรือใบความรู้

                   
ข้อเสนอแนะ

  1. การเตรียมความพร้อมให้ครู ครูควรได้รับการฝึกอบรมให้มีความเข้าใจเกี่ยวกับรูปแบบการเรียนการสอนแบบ Inquiry Cycle (5Es) มากกว่านี้ และความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาความคิดระดับสูง ครูควรได้รับการฝึกให้ใช้คำถามเพื่อกระตุ้นความคิด ได้รับการพัฒนาให้มีความก้าวหน้าในการสอนอย่างมีวิจารณญาณ และควรได้รับการฝึกการวิเคราะห์และประเมินผลงานนักเรียน เพื่อนำไปใช้ในการพัฒนากระบวนการเรียนการสอน
  2. ครูควรจัดทำแผนการสอน ตามรูปแบบการเรียนการสอนดังกล่าว รวมทั้งจัดเตรียมสื่อวัสดุอุปกรณ์ให้พร้อม 
  3. ครูควรสอดแทรกทักษะการคิด ลักษณะการคิด และกระบวนการคิดในกระบวนการเรียนการสอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดประสิทธิภาพในการคิด และสิ่งที่ควรเน้น คือ ในการปฏิบัติงานควรให้นักเรียนวิเคราะห์และอภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันมากกว่านี้ ให้นักเรียนเป็นผู้นำอภิปรายและมีบทบาทมากกว่านี้