การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์

การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์

1. การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์คืออะไร มีความจำเป็นหรือไม่อย่างไรที่จะต้องพัฒนารูปแบบการสอนดังกล่าวนี้

- การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์หมายถึงการดำเนินการศึกษาและพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้วิธีการบูรณาการองค์ความรู้ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันแล้วนำเสนอเป็นแบบแผนที่อาศัยหลักปรัชญา ทฤษฏี แนวคิดมีความจำเป็นหรือไม่อย่างไรที่จะต้องพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์ดังกล่าวมีความจำเป็น เพราะในปัจจุบันการจัดการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์นั้น เน้นการถ่ายทอดความรู้จากผู้สอนมากกว่าที่จะให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติอย่างเป็นระบบจึงทำให้ผู้เรียนขาดทักษะ กระบวนการการคิดด้านต่างๆดังนั้นการพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้ผู้สอนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เหมาะสม สอดคล้องกับผู้เรียนเพื่อปรับปรุงสภาพการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์

2. จงวิเคราะห์สภาพการจัดการเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์ในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานมีประเด็นใดบ้างที่สมควรนำมาเป็นปัญหาเร่งด่วนที่จะต้องวิจัยเพื่อพัฒนาคุณภาพการศึกษา

- ปัญหาในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในด้านการจัดกิจกรรม การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ พบว่าครูส่วนใหญ่ขาดความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับเทคนิควิธีสอน ซึ่งการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ปัญหาพบมากคือ การขาดสื่อ วัสดุอุปกรณ์ ทางวิทยาศาสตร์ และงบประมาณในการจัดหาสื่อ

- ปัญหาด้านการวัดและประเมินผลการเรียนรู้ พบว่าครูขาดความรู้ในการพัฒนา เครื่องมือในการวัดและประเมินผลด้านการวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียน พบว่า ครูส่วนใหญ่มีความสนใจในการทำวิจัยปฏิบัติการ แต่ยังขาดความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับการทำวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียน

- การแก้ปัญหาการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์พบว่าในด้านการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนการวัดและประเมินผลการเรียนรู้และการทำวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียนโดยการที่ครูศึกษาหาความรู้ เพิ่มเติมด้วยตนเองและการเข้ารับการอบรมส่วนในด้านสื่อและแหล่งการเรียนรู้ผู้บริหารแก้ปัญหาโดยการจัดสรรงบประมาณตามความจำเป็นแต่ครูต้องจัดสื่อบางประเภทด้วยตนเองส่วนใหญ่จะเป็นการทดลองเพื่อให้นักเรียนได้เห็นกระบวนการแต่ครูไม่มีเทคนิคการทดลอง ทำให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้มากกว่าเดิมจากเนื้อหา

3. หลักการ แนวคิด ทฤษฏี ที่นำมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนในชั้นเรียนปัจจุบันมีการเป็นไปได้เพียงใด ในการจัดการศึกษา 3.0 และเมื่อรัฐบาลประกาศจัดการศึกษา 4.0 จะมีความเป็นไปได้หรือไม่อย่างไร

- มีความเป็นไปได้อย่างมากเนื่องจาก Education 3.0 มีพื้นฐานมาจากแนวคิด web 2.0 ที่ปรับใช้เทคโนโลยีในด้านฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์เพื่อเป็นประโยชน์ด้านการศึกษาและมีแนวโน้มเน้นไปที่การสนับสนุนการทำงานร่วมกันในแบบของออนไลน์ การแบ่งความรู้ร่วมกันในกลุ่มผู้เรียน โดยขณะนี้มีความพร้อมและการเติบโตมากับเทคโนโลยี เครือข่ายอย่างระบบอินเตอร์เน็ตที่กลุ่มผู้เรียนมีความพร้อมในเทคโนโลยีและการเรียนที่ตอบสนองต่อการใช้งานผ่านเครือข่ายเน็ตเวิร์ทมากขึ้นการจัดการเรียนการสอนได้เปลี่ยนรูปแบบไปจากเดิมที่อาจารย์จะเป็นต้นตอความรู้เพียงหนึ่งเดียว แต่ปัจจุบันอาจารย์กลายมาเป็นผู้ประสานงาน และกำหนดทิศทางของความรู้ที่ได้จากการเข้าถึงแหล่งขอมูลความรู้ต่างๆ เช่น หนังสือเรียน ห้องสมุด ข้อมูลชุมชน ฐานข้อมูลออนไลน์ ไปจนถึงเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

ส่วนการศึกษาในยุค Thailand 4.0 คือการเตรียมความพร้อมของคนหรือให้ความรู้กับคนเท่านั้นแต่เป็นการเตรียมนุษย์ให้เป็นมนุษย์กล่าวคือ นอกจากให้ความรู้แล้วต้องทำให้เขาเป็นคนที่รักที่จะเรียนมีคุณธรรมและสามารถอยู่ร่วมกันกับผู้อื่นได้ด้วย นั้นคือ สร้างคน ให้มีทักษะในศตวรรษที่ 21 โดยเน้นทักษะในการคิดวิเคราะห์เป็นหลักและ Education 4.0 ยังเป็นการเรียนการสอนที่ให้นักเรียนสามารถนำองค์ความรู้ที่มีอยู่ทุกหนทุกแห่งบนโลกนี้มาบูรณาการเชิงสร้างสรรค์ เพื่อพัฒนานวัตกรรมต่างๆมาตอบสนองความต้องการของสังคม

	Education 3.0	Education 4.0
บทบาทหลักของผู้เรียน	ทำหน้าที่เป็นผู้ประพันธุ์กิจกรรมความร่วมมือกันในการสร้างความรู้	ทำหน้าที่ส่งต่อเพียงข้อมูลความรู้และเป็นผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้
พฤติกรรมของผู้เรียน	Active students	Active learner ,creative learning
กิจกกรมการเรียนรู้	กิจกรรมการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นการสร้างสรรค์โดยผู้เรียนไม่จำกัดกรอบสถาบัน	กิจกกรรมที่นักเรียนได้รับทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์และจัดกิจกรรม
สื่อและเนื้อหาการเรียนรู้	Free lopen educational Resource และ reused	Work-based learning,Work-integrated learning, site based learning

4. นักศึกษามีความคิดเห็นต่อการเรียนรายวิชา 1042404 การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์อย่างไรบ้าง มีความคาดหวังต่อการเรียนรายวิชาดังกล่าวนั้นเพื่อที่จะนำไปใช้ในอาชีพครูที่มีคุณภาพตามมาตรฐานวิชาชีพครู (ตามที่ครุสภากำหนด)

          - การเรียนรายวิชาการพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์เป็นการเรียนรู้โดยที่ครูผู้สอนต้องสร้างจินตนาการให้กับผู้เรียนและเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญจากเมื่อก่อนดิฉันได้จัดการเรียนการสอนแบบ 5E แต่เมื่อได้มาเรียนในรายวิชา 1042404 การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์สามารถปรับจาก 5E ให้เป็นรูปแบบใหม่กลุ่มดิฉันเลนคิดรูปแบบการสอนเป็น P S R ซึ่ง P คือวิเคราะห์มาตรฐาน/ตัวชี้วัด S คือ การสร้างองค์ความรู้ R คือ การใช้วิจัยพัฒนาสิ่งแวดล้อมและดิฉันได้นำไปใช้ทดลองสอน 2 นักเรียนระดับมัธยมปรากฏว่าเด็กเกิดการเรียนรู้ที่หลากหลาย และคิดว่าเราสามารถนำรูปแบบการสอนนี้ไปใช้ในอาชีพครูได้ในอนาคตแน่นอน

วิชา การพัฒนารูปแบบการสอนวิทยาศาสตร์

 DRU MODEL

จากรูปดังกล่าวสามารถแบ่งออกเป็นดังนี้

 D : การวินิจฉัยความต้องการในการเรียนรู้ (Diagnosis of Needs)

ขั้น D : การวินิจฉัยความต้องการในการเรียนรู้ (Diagnosis of Needs)

เป็นขั้นให้นักศึกษาวินิจฉัยและตัดสินใจในการวางแผนและออกแบบการเรียนรู้โดยนักศึกษาสามารถกำหนดจุดมุ่งหมายการเรียนรู้และกำหนดภาระงานตามจุดมุ่งหมายที่กำหนดได้สามารถออกแบบ       การจัดการเรียนรู้นำเสนอเป็นแผนการจัดการเรียนรู้ซึ่งในขั้น D: Diagnosis of needs ประกอบด้วยขั้น ตอน 6 ขั้น คือ

1) การวินิจฉัยความต้องการ (diagnosis of needs)

2) การกำหนดวัตถุประสงค์ (formulation of objectives)

3) การเลือกเนื้อหา (selection of content)

4) การบริหารจัดระบบเนื้อหา (organization of content)

5) การเลือกประสบการณ์ให้ผู้เรียน (selection of learning experiences)

6) การจัดประสบการณ์การเรียนรู้ (organization of learning experiences)  ซึ่งการดำเนินการตามขั้นตอนดังกล่าวเพื่อช่วยให้นักศึกษาสามารถวิเคราะห์หลักสูตรวิเคราะห์ผู้เรียน เพื่อกำหนดจุดมุ่งหมายที่ต้องการให้ผู้เรียนบรรลุอย่างชัดเจน แล้วจึงเลือกเนื้อหาสาระโดยพิจารณาความต่อเนื่องความยากง่ายและความสามารถของผู้เรียน ตลอดจนการกำหนดกิจกรรมการเรียนรู้ กลวิธีการจัดการเรียนรู้ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญให้ผู้เรียนบรรลุตามจุดมุ่งหมาย

R : ขั้นการวิจัยเพื่อกำหนดสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้

(Research into identifying effective learning environments)

 ขั้น R: Research in effective learning environment

(การใช้วิจัยเพื่อพัฒนาสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้ซึ่งในที่นี้สิ่งแวดล้อมการเรียนรู้หมายถึงการจัดการเรียนรู้และการจัดการชั้นเรียน )เป็นขั้นที่นักศึกษานำแผนการจัดการเรียนรู้ไปใช้ในการปฏิบัติการเรียนรู้โดยนักศึกษาใช้การวิจัยเชิงปฏิบัติการพัฒนาสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้ในการกำกับติดตามการปฏิบัติเพื่อให้ได้ความรู้ (Monitoring the Execution of knowledge) หรือการสร้างความรู้ใหม่และมีความกระจ่างชัด (Monitoring Clarity) และมีความถูกต้องเเม่นยำ (Monitoring Accuracy) ซึ่งในขั้นตอนนี้นักศึกษาจะมีการเลือกรับและทำความเข้าใจข้อมูลใหม่ทำให้นักศึกษามีการรู้คิด (meta cognition) และกำกับติดตามการเรียนรู้ด้วยตนเอง ซึ่งในขั้น R: Research in effective learning environment ประกอบด้วยขั้นตอน 5 ขั้น คือ

1) วิเคราะห์ปัญหา

2) วางแผนแก้ปัญหา

3) จัดกิจกรรมแก้ปัญหา

4) เก็บรวบรวมข้อมูลวิเคราะห์ข้อมูล

5) สรุปผลการแก้ปัญหา 

U : การตรวจสอบทบทวนโดยใช้แนวคิด UDL เพื่อการประเมินการพัฒนาการเรียนรู้

(Universal Design for Learning and Assessment)

ขั้น U: Universal Design for learning  เป็นขั้นการประเมินตรวจสอบทบทวนตนเองและการยืนยันความถูกต้องและนำความรู้ใหม่ที่ได้รับจากขั้น R: Research in effective learning environment ไปใช้ในการวางแผนและออกแบบการเรียนรู้ใหม่และมีการกำกับติดตามโดยการกำกับติดตามนั้น ต้องมีความถูกต้องเเม่นย (Monitoring Accuracy) ซึ่งเป็นไปตาม Meta Cognitive System ของมาร์ซาโน

แนวคิดทฤษฎีที่ใช้ในการพัฒนารูปแบบการสอน PSR

ทฤษฎี/แนวคิด	ขั้นตอน/กิจกรรมการเรียน
การเรียนรู้สร้างสรรค์ด้วยปัญญาเพื่อส่งเสริม	L = เป้หมายการเรียน	R = การวิจัยเพื่อกำหนดสั่งแวดล้อมการเรียนรู้	U = การใช้วิจัยเชิงปฏิบัติการเพื่อการประเมินพัฒนาการเรียนรู้
Biggs’s 3P	Presage	Process	Product
Constructivist	วิเคราะห์การเรียนรู้	เลือกวิธีการเรียนรู้	นำเสนอ
Research Learning	วิเคราะห์จุดมุ่งหมายในการเรียนรู้/วางแผนการเรียนรู้	การพัฒนาทักษะการเรียนรู้/การสรุปวิพากษ์ความรู้	ประเมินการเรียนรู้
SU  Leaning	การวางแผนการเรียนรู้และออกแบบการเรียนรู้	ปฏิบัติการเรียนรู้(การเรียนรู้ + การจัดการชิ้นงาน)	การประเมินการเรียนรู้
DRU  Model	D = การวินิจฉัยและการออกแบบการเรียนรู้	R = การใช้วิจัยเพื่อพัฒนาสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้	U = ขั้นประเมินตรวจสอบทบทวนตนเองและยืนยันตามความถูกต้องและการเรียนรู้สิ่งใหม่ที่ได้รับจากขั้น R
	P = การทำความกระจ่างในการเรียนรู้ที่จะเขียน	S = เลือกรับสิ่งที่จะเรียนรู้	R = การตอบสนอง

 แนวคิดการเรียนการสอนตามกรอบทฤษฎีกาลิเลโอ

       กาลิเลโอ กาลิเลอี (อิตาลี: Galileo Galilei; 15 กุมภาพันธ์ค.ศ. 1564 - 8 มกราคมค.ศ. 1642) เป็นชาวทัสกันหรือชาวอิตาลีซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการปฏิวัติวิทยาศาสตร์กาลิเลโอเป็นผู้ริเริ่มการทดลองทางวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณซึ่งสามารถนำผลไปใช้ในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ต่อได้โดยละเอียดการศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร่งคงที่ ซึ่งสอนกันอยู่ทั่วไปในระดับมัธยมศึกษาและเป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาฟิสิกส์ก็เป็นผลงานของกาลิเลโอ รู้จักกัน

 แนวคิดการเรียนการสอนตามกรอบทฤษฎีคอลลีต

        คอลลีต (Collete, 1973 : 229-236) ได้กล่าวถึง การทดลอง (Experment) และการปฏิบัติการในห้องการทดลอง (Laboratory work) มีความหมายใกล้เคียงกัน การทดลองส่วนใหญ่ที่นักเรียนทำเป็นส่วนหนึ่งของการปฏิบัติงาน และการปฏิบัติงานส่วนใหญ่เกี่ยงข้องกับการทดลองในการสอนแบบให้นักเรียนทำการทดลอง มีกิจกรรมการทดลองอย่างง่ายไม่ซับซ้อน ไปจนถึงกิจกรรมการสอนที่ซับซ้อนในการหาวิธีการแก้ปัญหา ในแง่ของการสอนแล้ว กิจกรรมการที่ไม่ซับซ้อนไปจนถึงกิจกรรมที่ซับซ้อน ในการหาวิธีการแก้ปัญหา ในแง่ของการสอนแล้ว กิจกรรมการที่ไม่ซับซ้อนมีความสำคัญมาก เพราะวิธีการที่ใช้ในการแก้ปัญหาสามารถที่จะนำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวันของนักเรียนได้ง่าย ครูควรจัดกิจกรรมการทดลองที่ให้นักเรียนได้ใช้ประสาทสัมผัสมาช่วยในการแก้ปัญหา เลือกกิจกรรมการทดลองที่เหมาะสมกับผู้เรียน เป็นการสร้างเสริมความรู้ความเข้าใจมีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ให้แก่ผู้เรียนด้วย

DRU Model 

   D คือขั้นคำถามที่เกี่ยวกับการวินิจฉัยและการออกแบบการเรียนรู้/จุดมุ่งหมายในการเรียนรู้(K,P,A)

   R คือการใช้วิจัยเพื่อพัฒนาสิ่งแวดล้อม/การเรียนรู้การแสดงหาความรู้ คือกระบวนการจัดการเรียนรู้(5E)

   U คือขั้นประเมินตรวจสอบทบทวนตนเองและยืนยันตามความถูกต้องและการเรียนรู้สิ่งใหม่ที่ได้รับจากขั้น R

บทบาทผู้สอน

P = Purpuse

    P = วิเคราะห์มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด  กำหนดจุดมุ่งหมายการเรียนและกำหนดภาระงานตามจุด

          มุ่งหมายที่กำหนด รวมทั้งออกแบบการจัดการเรียนรู้

  CN = จัดหาสื่อการสอน  ได้แก่PowerPoint ใบความรู้ การทดลอง โดยให้เหมาะกับเรื่องที่เรียนและ

          ทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้มากที่สุด โดยสื่อการเรียนใช้ในบทเรียนเรื่อง แรงกิริยาและแรง

          ปฏิกิริยา ซึ่งให้นักเรียนแบ่งกลุ่มทดลองออกเป็นกลุ่มละ 5 คน

 AN=วิเคราะห์คุณภาพการทดลองและภาระงานให้สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้โดยใช้แบบประเมิน

        เป็นเกณฑ์

S = Select Information by Network

        M = การจัดการชั้นเรียนชั้นเรียน

       CN = M_2::จัดกิจกรรมให้นักเรียนสืบเสาะหาความรู้  จากสื่อ ได้แก่ การทดลอง, PowerPoint, ใบ

                     ความรู้

               M₃:ให้นักเรียนศึกษาลงมือปฏิบัติการทดลอง พร้อมบันทึกผลการทดลอง

               M₄:.ให้นักเรียนวิเคราะห์ และสรุป ผลการทดลอง

       SN = M₅:ขยายความรู้ความเข้าใจ

              M₆:ประเมินผลการทดลองของนักเรียน โดยใช้ แบบฝึกหัด/แบบประเมิน

R = Rerponsible by Student

      E = การประเมินผล

    SN = I₁: ตรวจสอบการทำการทดลองและการทำแบบฝึกหัดของผู้เรียน

            I₂: ประเมินผลผู้เรียนให้สอดคล้องตามจุดประสงค์การเรียนรู้

   AN = เสริมกิจกรรมให้ผู้เรียนเพื่อผู้เรียนมีความเข้าใจมากยิ่งขึ้น โดยให้ผู้เรียนเรียนรู้เพิ่มเติมแลกเปลี่ยน

           เรียนรู้จากเพื่อนที่อยู่ภายในกลุ่ม จากเพื่อนนอกกลุ่ม จากครูผู้สอน ห้องสมุด และจาก

           แหล่งเทคโนโลยีสารสนเทศ

เกณฑ์การวัดผลการทดลอง

ตัวบ่งชี้ การปฏิบัติการทดลอง	ระดับคะแนน
	3	2	1
1.การทดลองตามแผน      ที่กำหนด	ทดลองตามวิธีการและขั้นตอนที่กำหนดไว้อย่างถูกต้องด้วยตนเอง	ทดลองตามวิธีการแต่ข้ามขั้นตอนที่กำหนดไว้	ทดลองตามวิธีการแต่ไม่เป็นไปขั้นตอนที่กำหนดไว้
2.การบันทึกผล      การทดลอง	บันทึกผลการทดลองตามขั้นตอนการทดลองและครบถ้วน	บันทึกผลการทดลองเป็นไปตามขั้นตอนการทดลอง	บันทึกผลการทดลองไม่เป็นไปตามขั้นตอน การทดลอง
3.การวิเคราะห์ผลการทดลอง	วิเคราะห์ผลการทดลองไปในทิศทางเดียวกับเนื้อหา	วิเคราะห์ผลการทดลองไปในทิศทางเดียวกับเนื้อหา	วิเคราะห์ผลการทดลองไม่เป็นไปในทิศทางเดียวกับเนื้อหา
4.การสรุปผลการทดลอง	สรุปผลการทดลองได้ชัดเจน และครอบคลุมข้อมูลจากการวิเคราะห์	สรุปผลการทดลองได้แต่ยังไม่ครอบคลุมข้อมูลจากการวิเคราะห์	สรุปผลการทดลองได้ตามความเห็นโดย ไม่ใช้ข้อมูลจากการวิเคราะห์

เกณฑ์การตัดสินคุณภาพ

ช่วงคะแนน	ระดับคุณภาพ
11 – 12  คะแนน	ดี
6 – 10    คะแนน	พอใช้
1 – 5    คะแนน	ปรับปรุง

บทบาทผู้เรียน

Design

  D = การทดลอง / ภาระงาน

AN= วิเคราะห์คุณภาพการทดลองและภาระงานให้สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้โดยใช้แบบประเมินเป็นเกณฑ์

CN = ศึกษาหาความรู้จากสื่อที่ครูผู้สอนจัดหามาให้ การทดลอง, PowerPoint, ใบความรู้

Learning

  

  L = กำหนดจุดมุ่งหมายในการเรียนรู้

CN = L2: ทางเลือกในการเรียนรู้ ได้แก่ ใบความรู้, การทดลอง, PowerPoint

        L3: แสวงหาความรู้/ปฏิบัติการทดลองและสรุปผลการทดลอง

        L4: วิเคราะห์และสรุปผลการทดลอง พร้อมทั้งตรวจสอบการทำการทดลองและการเรียนรู้

              ให้ครบถ้วน

SN = การนำไปประยุกต์ใช้

Assessment

      A = เรียนรู้เพิ่มเติมจากผู้รู้

    SN = A₁: ตรวจสอบผลการทดลอง

            A₂: ประเมินตนเองตามเกณฑ์ที่กำหนดเพื่อบรรลุจุดมุ่งหมาย

    AN = A₃: ทบทวนตนเองจากผลการประเมิน

            A₄: แสวงหาความรู้เพิ่มเติมโดยผู้เรียนผู้เรียนเรียนรู้เพิ่มเติมแลกเปลี่ยนเรียนรู้จากเพื่อนที่อยู่ภายในกลุ่ม จากเพื่อนนอกกลุ่ม จากครูผู้สอน ห้องสมุด และจากแหล่งเทคโนโลยีสารสนเทศ