text
stringlengths 603
9.54k
| url
stringlengths 44
45
|
|---|---|
# ตัวอย่างคำถามที่ใช้ในการเก็บข้อมูล (เคมี)
ด้วยข้อเสนอวิจัยของอาจารย์หลายท่านยังขาดความชัดเจนในตัวของคำถามในการเก็บข้อมูล(โดยเฉพาะการสัมภาษณ์)นะครับ ผมก็ขอนำเสนอตัวอย่างคำถามที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนะครับ ตัวอย่างนี้เป็นเนื้อหาเคมีครับ เรื่อง “[Teaching the Topic of the Particulate Nature of Matter in Prospective Teachers Training Courses](http://old.primedu.uoa.gr/sciedu/old/resoursches/poland.pdf)” ซึ่งเป็นการศึกษาแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นอนุภาคของสสาร (สสารต่างๆ ประกอบด้วยอนุภาคเล็กๆ) ดังนี้ครับ
1. เวลาเราเปิดขวดน้ำอัดลม เราจะสังเกตเห็นฟองเล็กๆ เกิดขึ้น นักเรียนคิดว่า น้ำหนักรวมของขวดและน้ำอัดลมจะมากขึ้น น้อยลง หรือเท่าเดิม (เมื่อเทียบกับก่อนเปิดขวด) เพราะอะไร
2. เราสามารถดมกลิ่นของสารต่างๆ (เช่น น้ำหอม และ น้ำมันเบนซิน)ได้ แม้ว่าเราอยู่ห่างจากและมองไม่เห็นสารเหล่านั้น นักเรียนจะอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างไร
3. ของแข็งหลายชนิด (เช่น น้ำแข็ง และ ไอศครีม) จะกลายเป็นของเหลว เมื่อได้รับความร้อน นักเรียนจะอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างไร
4. ของเหลวหลายชนิด (เช่น น้ำตาล และ เกลือ) จะละลายเมื่ออยู่ในน้ำ นักเรียนจะอธิบายปรากฏการณ์นี้อย่างไร
5. วัสดุบางชนิด (เช่น เหล็ก) จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ยาก ในขณะที่วัสดุุบางชนิด (เช่น ดินน้ำมัน) จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ง่าย สมบัติที่แตกต่างกันนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร
อาจารย์จะสังเกตได้ว่า คำถามที่ผู้วิจัยใช้ในการเก็บข้อมูลเป็นคำถามที่เกี่ยวข้องกับ**ปรากฏการณ์ที่นักเรียนคุ้นเคย** เพื่อให้นักเรียนสามารถตอบหรือแสดงความคิดของตัวเองได้ง่าย และ**ปรากฏการณ์นั้นต้องเกี่ยวข้องกับหลักการทางวิทยาศาสตร์**ที่ผู้วิจัยต้องการศึกษา
คำถามในการเก็บข้อมูลดีมีชัยไปกว่าครึ่งครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/223 |
# ตัวอย่างงานวิจัยที่แปลงข้อมูลเชิงคุณภาพไปเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ
ในระหว่างที่รอผลการพิจารณาของผู้เชี่ยวชาญ ผมก็ขอนำเสนองานวิจัยบางเรื่องที่น่าสนใจไปพลางๆ ก่อนนะครับ
งานวิจัยเรื่องนี้มีชื่อว่า “[Students’ Ideas about the Human Body: Do They Really Draw What They Know?](http://www.zoo.sav.sk/prokop/articles/Prokop-FancovicovaJBSE06.pdf)” ซึ่งผู้วิจัยไม่เพียงแต่ศึกษาความเข้าใจของนักศึกษาครูชั้นปีที่ 1 เกี่ยวกับร่ายกายของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังศึกษาว่า ข้อมูลที่ได้จากการเก็บข้อมูล 2 วิธี คือ 1. การใช้แบบทดสอบ และ 2. การวาดรูป มีความสอดคล้องหรือสัมพันธ์กันหรือไม่
โดยแบบทดสอบในงานวิจัยนี้เป็นแบบทดสอบปลายเปิด (open-ended) จำนวน 30 ข้อ เกี่ยวกับระบบต่างๆ ในร่างกาย ส่วนการวาดรูปก็ิเป็นการให้นักศึกษา “วาดสิ่งที่คุณคิดว่าอยู่ภายในร่างกายของคุณ” (Draw what you think is inside your body)
จากนั้น ผู้วิจัยก็นำข้อมูลที่ได้จากวิธีการเก็บรวบรวมข้อมูลทั้ง 2 แบบ มาเปรียบเทียบกัน โดยผู้วิจัยสร้างเกณฑ์การให้คะแนนสำหรับประเมินคำตอบของนักศึกษา และผู้วิจัยก็ได้สร้างอีกเกณฑ์การให้คะแนนหนึ่งเพื่อประเมินภาพที่นักศึกษาแต่ละคนวาด (นั่นคือ ผู้วิจัยทำการแปลงข้อมูลเชิงคุณภาพไปเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ) แล้วนำคะแนนทั้ง 2 ชุด (ชุดหนึ่งจากแบบทดสอบ ส่วนอีกชุดหนึ่งจากภาพ) มาเปรียบเทียบกันโดยใช้ t-test และนำคะแนนทั้ง 2 ชุด นี้ ไปหาความสัมพันธ์โดยใช้วิธีการทางสถิติ (ค่า r)
ผลการวิจัยปรากฎว่า คะแนนเฉลี่ยจากแบบทดสอบสูงกว่าคะแนนเฉลี่ยจากภาพ และคะแนนทั้ง 2 ชุด ไม่มีความสัมพันธ์กันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ
ประเด็นที่ผมตั้งใจนำเสนอไม่ได้อยู่ที่ผลการวิจัยครับ แต่ผมอยากให้เห็นว่า **เราสามารถแปลงข้อมูลเชิงคุณภาพไปเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ และนำวิธีการทางสถิติมาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลของเราได้ครับ**
กระบวนการค่อนข้างซับซ้อน แต่เราจะได้เรียนรู้กันในระหว่างการอบรมครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/226 |
# การทำ Audit Trail
สวัสดีอาจารย์ทุกท่านครับ,
ตอนนี้ อาจารย์ทุกท่านคงเดินทางถึงที่พักอย่างสวัสดิภาพแล้วนะครับ หลังจากการอบรมกันมา 4 วัน อาจารย์สามารถชมภาพการอบรมได้ที่เมนู [Gallery](https://plus.google.com/photos/103178923375090082440/albums/5872451554373200209?banner=pwa) นะครับ
ผมมีีเรื่องหนึ่งที่อยากบอกกับอาจารย์ และอยากให้อาจารย์ได้ทำในขณะที่มีการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ นั่นคือ การทำสิ่งที่นักวิจัยเชิงคุณภาพเรียกกันว่า **Audit Trail** (อาจารย์สามารถอ่านรายละเอียดทางทฤษฎีได้ในบทความเรื่อง “_คุณภาพของงานวิจัยเชิงคุณภาพ_” โดย ดร. จีระวรรณ เกษสิงห์ ในหนังสือ “_การวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อศึกษาความเข้าใจของนักเรียน_“)
หากเราแปลคำว่า **Audit Trail** ในทางบัญชี คำนี้ก็คงจะหมายถึง **การตรวจสอบบัญชี** ซึ่งเป็นสิ่งที่นักบัญชีทำการบันทึกการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ในบัญชีรายรับรายจ่ายในช่วงเวลาต่างๆ
ในการวิจัยเชิงคุณภาพก็มีกระบวนการที่คล้ายๆ กันนี้ครับ แต่เป็นการบันทึกกระบวนการจัดกระทำข้อมูลในระหว่างการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ
ในการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ เราก็ต้องมีการบันทึกและจัดเก็บการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับข้อมูลของเรา ตั้งแต่เริ่มต้นจนกระทั่งเป็นผลการวิจัย กล่าวคือ อาจารย์ต้องเก็บข้อมูล ณ ช่วงเวลาต่างๆ ของการวิจัยเชิงคุณภาพเอาไว้ ตั้งแต่ข้อมูลดิบ (เช่น ไฟล์เสียงที่ได้จากการสัมภาษณ์/สังเกต) ข้อมูลเอกสาร (เช่น ไฟล์เอกสารที่ได้จากการถอดคำพูดแบบคำต่อคำ) ข้อมูลส่วนย่อยต่างๆ ที่ได้จากการแตกข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย รหัสที่อาจารย์ตีความข้อมูลส่วนย่อยแต่ละส่วน กลุ่มข้อมูลที่อาจารย์จัดไว้ และเกณฑ์ที่อาจารย์ใช้ในการจัดกลุ่ม
การทำแบบนี้จะช่วยให้อาจารย์ทราบได้ว่า ข้อมูลเชิงคุณภาพเหล่านั้นถูกจัดกระทำให้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรบ้าง ตั้งแต่ข้อมูลดิบจนกระทั่งเป็นผลการวิเคราะห์ข้อมูล ดังนั้น หากมีการทำ **Audit Trail** เอาไว้ อาจารย์ก็สามารถชี้แจงให้ผู้อื่นเห็นว่า อาจารย์วิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพอย่างไรบ้าง ตรงนี้เป็นการเปิดโอกาสให้ผู้อื่นตรวจสอบว่า มีอคติส่วนตัวของอาจารย์เข้ามาปะปนในกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลบ้างหรือไม่ อย่างไร
ในกรณีของการส่งผลงานวิจัยไปเผยแพร่ในวารารต่างๆ ในบางครั้ง ผู้ทรงคุณวุฒิอาจขอให้อาจารย์แสดงกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูล และขอดูข้อมูลในแต่ละช่วงของการวิเคราะห์ข้อมูล ก่อนการอนุญาตให้มีการเผยแพร่ผลงานวิจัยนั้น
ในการนี้ อาจารย์อาจสร้างโฟล์เดอร์ต่างๆ ไว้เก็บข้อมูลแต่ละช่วง เช่น
* โฟลเดอร์ที่ 1 เก็บข้อมูลที่เป็นไฟล์เสียง
* โฟล์เดอร์ที่ 2 เก็บข้อมูลที่เป็นไฟล์เอกสารที่ได้จากการถอดคำพูด
* โฟล์เดอร์ที่ 3 เก็บข้อมูลส่วนย่อยต่างๆ ที่ได้จากการแตกข้อมูลเป็นส่วนย่อย
* โฟล์เดอร์ัที่ 4 เก็บกลุ่มข้อมูลต่างๆ และเกณฑ์ในการจัดกลุ่ม (หากมีการเปลี่ยนแปลงผลการจัดกลุ่มหลายครั้ง อาจารย์ก็ควรเก็บและบันทึกผลการจัดกลุ่มข้อมูลแต่ละครั้งไว้)
อาจารย์อย่าทิ้งข้อมูลในทุกช่วงของการวิเคราะห์ข้อมูลนะครับ อาจารย์ควรทำสำเนาข้อมูลในทุกช่วงของการวิเคราะห์ข้อมูล เผื่อมีใครต้องการตรวจสอบกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลของอาจารย์
เราเรียกกระบวนการนี้ว่า **Audit Trail** ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/287 |
# แนวทางการสร้างคำถามวัดแนวคิด
สำหรับอาจารย์บางท่านที่กำลังสร้างหรือปรับปรุงคำถามสำหรับวัดแนวคิดของนักเรียน ผมขอเสนอแนวทางดังนี้นะครับ
อาจารย์ควรระบุแนวคิดที่สำคัญของเรื่องที่อาจารย์สนใจให้ได้ก่อน ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่อาจารย์ต้องการศึกษาแนวคิดของนักเรียนเรื่อง “แรงโน้มถ่วง” อาจารย์ก็ควรระบุให้ได้ว่า เรื่องแรงโน้มถ่วงนี้มีแนวคิดที่สำคัญอะไรบ้าง (โดยอาจารย์อาจเริ่มต้นจากการพิจารณาตัวชี้วัดในหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551) เช่น
ผมขอแนะนำว่า อาจารย์ควรเขียนแนวคิดสำคัญออกมาเป็นประโยค เช่น “แรงโน้มถ่วงคือแรงดึงดูดระหว่างคู่วัตถุที่มีมวล” ทั้งนี้เพื่อความชัดเจนในการสร้างคำถามต่อไป
จากนั้น อาจารย์ก็ค่อยสร้างคำถามเพื่อวัดว่า นักเรียนเข้าใจแต่ละแนวคิดอย่างไร ตัวอย่างเช่น ในกรณีของแนวคิดที่ว่า “แรงโน้มถ่วงคือแรงดึงดูดระหว่างคู่วัตถุที่มีมวล” ผมก็คิดคำถามออกมาเป็นสถานการณ์ ซึ่งเป็นสถานการณ์สมมติซึ่งเกิดขึ้นในบริเวณที่ว่างเปล่า โดยสถานการณ์ที่ 1 – 3 มีวัตถุอยู่ 1 2 และ 3 ก้อน ตามลำดับ เพื่อถามนักเรียนว่า แต่ละสถานการณ์มีแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นหรือไม่ อย่างไร (แนวคำตอบก็คือ สถานการณ์ที่ 1 ไม่มีแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้นเลย เพราะมีวัตถุเพียง 1 ก้อน ส่วนสถานการณ์ที่ 2 มีแรงโน้มถ่วง 2 แรง ซึ่งกระทำต่อวัตถุแต่ละก้อน ในขณะที่สถานการณ์ที่ 3 มีแรงโน้มถ่วง 6 แรง ซึ่งกระทำกับวัตถุก้อนละ 2 แรง)
ผมก็ทำแบบนี้ไปทีละแนวคิดจนครบทุกแนวคิด การทำแบบนี้ช่วยให้เราวัดแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนั้นได้อย่างครบถ้วนและตรงประเด็นมากขึ้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/300 |
# การวิเคราะห์ข้อมูลของคนเรา (อุปนัย และ/หรือ นิรนัย)
ในช่วงการอบรมที่ผ่านมา เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ 2 แบบ นั่นคือ วิธีการแบบนิรนัย (Deductive method) และ วิธีการแบบอุปนัย (Inductive method)
โดยวิธีการแบบนิรนัยนั้น เราจะมีการตั้งเกณฑ์หรือกลุ่มขึ้นมาเป็นสมมติฐานก่อน แล้วค่อยพิจารณาว่า ข้อมูลที่มีอยู่นั้นเข้ากับเกณฑ์หรือกลุ่มที่เป็นสมมติฐานนั้นหรือไม่ และเพียงใด
ส่วนวิธีการแบบอุปนัยนั้น เราจะค่อยพิจารณาข้อมูลทั้งหมด เพื่อมองหาความเหมือนหรือลักษณะร่วมบางอย่างของข้อมูลเหล่านั้น แล้วเอาลักษณะร่วมนั้นมาสร้างเป็นเกณฑ์หรือกลุ่มขึ้นมา
มีงานวิจัยอยู่เรื่องหนึ่ง ([Lawson, 2005](https://mathed.asu.edu/media/pdf/pubs/lawson/role%20of%20induction%20and%20deduction%20JRST.pdf)) ซึ่งน่าสนใจมากๆ ผมจึงขอนำมาเล่าต่อ ณ ที่นี้
งานวิจัยที่ว่านี้เป็นการศึกษาเพื่อตอบคำถามว่า โดยปกติแล้ว การให้เหตุผล(และการวิเคราะห์ข้อมูล)ของคนเราเป็นแบบใด (นิรนัย หรือ อุปนัย) กล่าวคือ หากมีข้อมูล(เชิงคุณภาพ)มาให้ชุดหนึ่ง คนเราจะวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านั้นด้วยวิธีการใดเป็นหลัก
ในตอนแรกของการดำเนินการวิจัยนี้ ผู้วิจัยออกแบบกิจกรรมขึ้นมา 2 แบบ ซึ่งทั้งหมดเกี่ยวข้องกับสัตว์ประหลาดชนิดหนึ่ง ซึ่งเขาให้ชื่อว่า “Mellinark” แต่ละกิจกรรมเป็นดังนี้
กิจกรรมที่ 1 ผู้วิจัยให้ภาพมา 5 ภาพ (ซึ่งเหมือนกันทุกประการ) และเขาบอกกับผู้ทำกิจกรรมว่า ภาพเหล่านี้เป็นภาพของ Mellinark จากนั้น ผู้วิจัยให้ภาพอีก 6 ภาพ และถามผู้ทำกิจกรรมว่า ภาพใดบ้างที่เป็นภาพของ Mellinark
กิจกรรมที่ 2 ผู้วิจัยให้ภาพมาเพียง 1 ภาพ (ซึ่งเหมือนกับภาพ Mellinark ในกิจกรรมที่ 1 ทุกประการ) และเขาบอกกับผู้ทำกิจกรรมว่า ภาพนี้เป็นภาพของ Mellinark จากนั้น ผู้วิจัยให้ภาพอีก 6 ภาพ และถามผู้ทำกิจกรรมว่า ภาพใดบ้างที่เป็นภาพของ Mellinark
ความแตกต่างระหว่างกิจกรรมที่ 1 และกิจกรรมที่ 2 คือว่า ผู้ทำกิจกรรมที่ 1 จะเห็นภาพของ Mellinark จำนวน 5 ภาพ ในขณะที่ผู้ทำกิจกรรมที่ 2 จะเห็นภาพของ Mellinark เพียงภาพเดียวเท่านั้น
ความแตกต่างระหว่างกิจกรรมที่ 1 และกิจกรรมที่ 2 จะช่วยให้ผู้วิจัยทราบได้ว่า ผู้ทำกิจกรรมวิเคราะห์ข้อมูลแบบอุปนัยหรือไม่ ในกิจกรรมที่ 1 ผู้ทำกิจกรรมสามารถใช้การวิเคราะห์แบบอุปนัยได้ เพราะมีภาพ Mellinark จำนวน 5 ภาพ ให้ผู้ทำกิจกรรมพิจารณาลักษณะร่วม แต่ในกิจกรรมที่ 2 ผู้ทำกิจกรรมไม่สามารถใช้การวิเคราะห์แบบอุปนัยได้ เพราะไม่มีทางที่ผู้ทำกิจกรรมจะเห็นลักษณะร่วมของ Mellinark ได้เลยจากการเห็นเพียงภาพเดียว
จากนั้น ผู้วิจัยก็แบ่งผู้ทำกิจกรรมออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรกทำกิจกรรมที่ 1 ส่วนกลุ่มที่ 2 ทำกิจกรรมที่ 2 (ผู้ทำกิจกรรม 1 คน ได้ทำเพียงกิจกรรมเดียวเท่านั้น) โดยผู้วิจัยต้องการเปรียบเทียบว่า ในภาพรวมแล้ว คำตอบของผู้ทำกิจกรรมทั้ง 2 กิจกรรมแตกต่างกันหรือไม่ ถ้าแตกต่างกันก็หมายความว่า วิธีการแบบอุปนัยมีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์ข้อมูลของผู้ทำกิจกรรม แต่ถ้าไม่แตกต่างกันก็หมายความว่า วิธีการแบบอุปนัยไม่มีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์ข้อมูลของผู้ทำกิจกรรม
ผลการวิจัยปรากฎว่า คำตอบของผู้ทำกิจกรรมทั้ง 2 กิจกรรม ไม่แตกต่างกันมากนัก นั่นหมายความว่า คนเราไม่ได้ใช้วิธีการวิเคราะห์ข้อมูลแบบอุปนัยเป็นหลัก พวกเขาอาจใช้วิธีการอื่น นั่นคือ วิธีการแบบนิรนัย
เพื่อให้ได้คำตอบที่ชัดเจนขึ้นว่า คนเราวิเคราะห์ข้อมูลด้วยวิธีการแบบนิรนัยเป็นหลักหรือไม่ ผู้วิจัยก็คิดกิจกรรมที่ 3 ขึ้นมา คราวนี้ เขาให้ผู้ทำกิจกรรมเห็นภาพ Mellinark จำนวน 5 ภาพ (ซึ่งแต่ละภาพไม่เหมือนกันซะทีเดียว) และในขณะเดียวกัน เขาก็ให้ผู้ทำกิจกรรมเห็นภาพที่ไม่ใช่ Mellinark จำนวน 5 ภาพด้วย (ซึ่งแต่ละภาพก็แตกต่างกัน) จากนั้น ผู้วิจัยก็ให้ภาพอีก 6 ภาพ และถามผู้ทำกิจกรรมว่า ภาพใดบ้างที่เป็นภาพของ Mellinark
ในการนี้ ผู้วิจัยก็ถามเหตุผลของคำตอบของผู้ทำกิจกรรมแต่ละคนด้วยว่า ทำไมจึงคิดว่าภาพนี้เป็น Mellinark และ ทำไมจึงคิดว่าภาพนี้ไม่เป็น Mellinark
จากการสัมภาษณ์ ผู้วิจัยพบว่า เมื่อผู้ทำกิจกรรมเห็นภาพทั้งที่เป็นและไม่เป็น Mellinark ผู้ทำกิจกรรมจะมีการตั้งเกณฑ์สมมติฐานขึ้นมาในใจ แล้วค่อยๆ ทดสอบเกณฑ์สมมติฐานของตัวเองว่า Mellinark ควรมีลักษณะใดบ้าง นั่นหมายความว่า โดยแท้จริงแล้ว ผู้ทำกิจกรรมใช้วิธีการวิเคราะห์ข้อมูลแบบนิรนัยเป็นหลัก
สำหรับผมแล้ว ผลการวิจัยเรื่องนี้น่าสนใจนะครับ เพราะมันเป็นแนวทางในการจัดการเรียนการสอนได้
อย่างที่ได้พูดไปแล้วในช่วงการอบรมว่า การนำเสนอสิ่งที่ใช่ (เช่น แนวคิดทางวิทยาศาสตร์) เพียงอย่างเดียวนั้น อาจไม่เพียงพอให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่เราต้องนำเสนอสิ่งที่ไม่ใช่ด้วย เพื่อให้นักเรียนเห็นความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ใช่และสิ่งที่ไม่ใช่ (แบบไหนใช่ และ แบบไหนไม่ใช่) การเปรียบเทียบนี้จะช่วยให้นักเรียนสร้างความรู้ขึ้นมาด้วยตัวเองว่า แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต้องมีัลักษณะแบบนี้ๆ ถ้าเป็นแบบอื่นๆ ก็ไม่ใช่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์
ดังนั้น การนำเสนอทั้งแนวคิดที่ถูกต้อง ร่วมกับการนำเสนอแนวคิดที่คลาดเคลื่อนหลายๆ แบบ แล้วค่อยๆ อภิปรายใ่ห้นักเรียนเปรียบเทียบและเห็นความแตกต่าง อาจช่วยให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างลึกซึ้งมากขึ้น เราเรียกการเรียนรู้แบบนี้ว่า “**การเรียนรู้จากการผันแปร**” ครับ
ในช่วงการอภิปรายผลของการวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้อ้างถึงงานวิจัยเกี่ยวกับการทำงานของสมองมนุษย์ เพื่อสนับสนุนว่า โดยแท้จริงแล้ว คนเราจะวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้วิธีการแบบนิรนัยเป็นหลัก
ใครสนใจก็อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้นะครับ ([ดาวน์โหลดงานวิจัยนี้](https://mathed.asu.edu/media/pdf/pubs/lawson/role%20of%20induction%20and%20deduction%20JRST.pdf)) และหากพบประเด็นที่น่าสนใจแล้วมาเล่ากันฟัง ก็คงเป็นประโยชน์ไม่น้่อยครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/319 |
# งานวิจัยแบบมุมมองที่ 1 2 และ 3
เนื่องจากอาจารย์หลายท่านเคยหรือกำลังเข้าร่วม “โครงการพัฒนาศักยภาพครูเพื่อเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลง” ซึ่งมีการส่งเสริมให้ครูทำงานวิจัยปฎิบัติการ (Action Research) อาจารย์หลายท่านอาจเกิดความสงสัยว่า งานวิจัยเชิงปฏิบัติการ (ตามโครงการพัฒนาศักยภาพครูผู้นำฯ) กับ งานวิจัยเชิงคุณภาพ (ตามโครงการ “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ”) เหมือนหรือต่างกันอย่างไร
จากการมีส่วนร่วมกับทั้ง 2 โครงการ ผมขอตอบ (ตามความเข้าใจของตัวเอง) ดังนี้
โครงการทั้งสองเหมือนกันในแง่ของความพยายามในการส่งเสริมให้ครูทำวิจัยแบบที่แตกต่างไปจากงานวิจัยแบบดั้งเดิม (นั่นคือ งานวิจัยเชิงปริมาณ) ที่เน้นการหาความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลระหว่างตัวแปร 2 ตัวขึ้นไป อย่างไรก็ตาม งานวิจัยที่แต่ละโครงการส่งเสริมนั้นก็มีความแตกต่างกันอยู่
เพื่อความชัดเจน ผมขอยกข้อความตอนหนึ่งในหนังสือเรื่อง “[งานวิจัยแบบฉัน (งานวิจัยมุมมองที่หนึ่ง)](http://www.ce.mahidol.ac.th/shopping/media/00052cover.jpg)” (หิมพรรณ, 2555: 18 – 19) ดังนี้
> **เราอาจแ่บ่งประเภทของการวิจัยตามมุมมองแบบกว้างๆ** ได้ ๓ แบบ คือ
>
> **๑. งานวิจัยแบบมุมมองที่หนึ่ง** หมายถึง การศึกษาค้นหาความรู้จากประสบการณ์โดยตรงของผู้วิจัยเอง เป็นการศึกษาเชิงอัตวิสัยที่มี “ฉัน” เป็นแกนกลาง
>
> **๒. งานวิจัยแบบมุมมองที่สอง** หมายถึง การศึกษาที่มีการปฏิสัมพันธ์และการรับฟังประสบการณ์ของผู้อื่น เพื่อค้นหาความรู้ที่มี “เธอ” เป็นแกนกลาง …
>
> **๓. งานวิจัยแบบมุมมองที่สาม** หมายถึง การศึกษาที่ผู้วิจัยเฝ้าสังเกตกลุ่มคน วัตถุ และระบบใดๆ โดยไม่ต้องคำนึงถึงประสบการณ์ของสิ่งเหล่านั้น เป็นการศึกษาเชิงวัตถุวิสัยที่มี “พวกเขา” หรือ “พวกมัน” เป็นแกนกลาง _(ตัวหนาเป็นไปตามต้นฉบับ)_
งานวิจัยที่โครงการ “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” ส่งเสริมนั้นเป็นงานวิจัยเชิงคุณภาพ ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเข้าใจของ**นักเรียน** จากข้อความข้างต้น งานวิจัยแบบนี้เป็นงานวิจัยแบบมุมมองที่ 2 เพราะเน้นการมีปฏิสัมพันธ์ การรับฟัง และการทำความเข้าใจ**ผู้อื่น** (นั่นคือ **นักเรียน**)
ส่วนงานวิจัยที่ “โครงการพัฒนาศักยภาพครูเพื่อเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลง” ส่งเสริมนั้นเป็นงานวิจัยปฏิบัติการ ซึ่งเน้นการศึกษาเกี่ยวกับ**ตัวเอง** เพื่อนำไปสู่ความตระหนักและความเข้าใจเกี่ยวกับ**ตัวเอง** และการลงมือปฏิบัติเพื่อปรับปรุง**ตัวเอง** งานวิจัยแบบนี้จึงเป็นงานวิจัยแบบมุมมองที่ 1 ซึ่งในรายงานวิจัยมักใช้คำว่า “ฉัน” แทนผู้วิจัย
ในขณะที่งานวิจัยเชิงปริมาณแบบดั้งเดิม (รวมทั้งงานวิจัยประเภททดลองทางวิทยาศาสตร์) เป็นงานวิจัยแบบมุมมองที่ 3 ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/332 |
# Misconception, Alternative Conception, and the Like
หากอาจารย์อ่านงานวิจัยในต่างประเทศที่ศึกษาแนวคิดของนักเรียนในเรื่องต่างๆ อาจารย์อาจจะพบว่า ผู้วิจัยแต่ละคนอาจใช้คำศัพท์แทน “แนวคิดที่คลาดเคลื่อน” แตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น บางคนอาจใช้คำว่า **Misconception** ในขณะที่บางคนอาจใช้คำว่า **Alternative Conception** ส่วนบางคนก็อาจใช้คำอื่นๆ นอกเหนือจาก 2 คำนี้
การใช้คำเพื่อแทน “แนวคิดที่คลาดเคลื่อน” ของนักเรียนเป็นที่ถกเถียงกันมานานพอสมควรว่า คำใดเหมาะสมกว่ากัน แต่ก็คงไม่มีใครที่จะให้คำตอบที่เด็ดขาดได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเหตุผลของผู้วิจัยแต่ละคน โดยส่วนตัวผมชอบเหตุผลของ [John Clement (1993: 1241 – 1242)](http://people.umass.edu/~clement/pdf/using_bridging_analogies.pdf) ดังนี้
> Alternative conceptions _(misconceptions) are used here for conceptions that can conflict with currently accepted scientific theory. There has been some controversy over whether to call these misconceptions, alternative conceptions, or something else. A potential problem with the term_ misconception _is that it might suggest a negative connotation with respect to the worth of the student’s self-constructed ideas and thought processes. Such conceptions should be respected as creative constructions of the individual, and in some cases they are successful adaptations to practical situations in the world. The problem with the term_ alternative conception _is that it can be taken to mean that all ideas are equally useful in all contexts, which is not true. \[…\] Probably the most important need is to define precisely the terms that one uses. Here I suggest that a useful definition for both of the terms_ misconception _and_ alternative conception _\[…\] is the one I have used in the past for misconception: a conception that can conflict with currently accepted physical theory. This definition avoids implying that the expert has found truths with absolute certainty or that the naive student’s ideas are worthless and unimprovable. In this article I will favor the term_ alternative conception_._
ผมแปลหยาบๆ ให้เป็นภาษาไทยได้ดังนี้ครับ
> Alternative conceptions _(misconceptions) ถูกใช้ ณ ที่นี้ เพื่อแทนแนวคิดที่ขัดแย้งกับทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบัน มีการถกเถียงกันมานานแล้วว่า (เราควร)เรียกแนวคิดเหล่านี้ว่า misconception, alternative conception, หรือ อย่างอื่น ปัญหาที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งของการใช้คำว่า misconception คือ มันอาจสื่อถึงความหมายเชิงลบที่ไม่ให้เกียรติความคิดและกระบวนการคิดที่นักเรียนได้สร้างขึ้นด้วยตัวเอง แนวคิดเหล่านี้(ของนักเรียน)ควรได้รับความเคารพในฐานะสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นอย่างสร้างสรรค์ และในบางกรณี มันถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในสถานการณ์จริง ปัญหาอย่างหนึ่งของการใช้คำว่า alternative conception คือ มันอาจสื่อความหมายว่า ทุกๆ ความคิดมีประโยชน์พอกันในทุกสถานการณ์ ซึ่งมันไม่จริงเลย \[…\] บางที สิ่งที่จำเป็นที่สุดก็คือการให้นิยามของคำที่เราจะใช้อย่างแม่นยำ ข้าพเจ้าขอเสนอไว้_ _ณ ที่นี้_ _ว่า นิยามหนึ่งที่มีประโยชน์สำหรับคำว่า misconception และ alternative conception \[…\] ก็คือ นิยามที่ข้าพเจ้าได้ใช้มาตลอดในอดีต นั่นคือ แนวคิดที่ขัดแย้งกับทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบัน นิยามนี้หลีกเลี่ยงการสื่อความหมายว่า ผู้เชี่ยวชาญได้ค้นพบความจริงแท้แน่นอน ที่ไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้ หรือความคิดเดิมของนักเรียนเป็นสิ่งที่ไร้ค่าและไม่สามารถปรับปรุงได้ ในบทความนี้ ข้าพเจ้าจึงขอใช้คำว่า alternative conception_
โดยสรุป misconception และ alternative conception มีความหมายเหมือนกัน นั่นคือ แนวคิดที่ขัดแย้งหรือไม่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ โดย John Clement เห็นว่า การใช้คำว่า **mis**conception นั้นเป็นการไม่ให้เกียรติความพยายามของนักเรียนในการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (แม้ว่าแนวคิดนั้นอาจผิดหรือไม่ถูกต้อง แต่เราในฐานะครูก็ควรยกย่องนักเรียน ที่พวกเขาได้พยายามอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นรอบๆ ตัว) John Clement จึงเลือกใช้คำว่า **alternative** conception ซึ่งให้ความหมายกลางๆ มากกว่า (ไม่มีการตัดสินแนวคิดของนักเรียนว่า “ผิด”)
ในงานวิจัยภาษาไทย อาจารย์อาจพบผู้วิจัยบางคนที่ใช้คำว่า “แนวคิดที่คลาดเคลื่อน” และผู้วิจัยบางคนที่ใช้คำว่า “แนวคิดทางเลือก” ทั้งสองคำมีที่มาจากคำว่า misconception และ alternative conception ตามสำดับ
ส่วนตัวอาจารย์จะใช้คำไหนก็ได้ครับ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเหตุผลของอาจารย์เองในการใช้คำนั้นๆ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/341 |
# การสอนด้วยวิธีการสาธิตได้ผลจริงหรือ?
ผมได้อ่านบทความวิจัยเรื่อง “[The Impact of a Science Demonstration on Children’s Understandings of Air Pressure](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.3660310305/abstract)” ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Research in Science Teaching ในปี ค.ศ. 1994 และมีบางประเด็นอยากจะแลกเปลี่ยนกับอาจารย์ครับ
แต่ก่อนอื่น ผมของเล่างานวิจัยนี้แบบคร่าวๆ ก่อน ดังนี้ครับ
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาว่า
1. การสาธิตช่วยให้นักเรียนเปลี่ยนแปลงความเข้าใจในเรื่องความดันอากาศหรือไม่ และอย่างไร
2. อะไรคือลักษณะสำคัญของการสาธิตที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของนักเรียนในเรื่องความดันอากาศ
ผู้วิจัยทำการศึกษากับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 52 คน ซึ่งเป็นนักเรียนชาย 36 คน และนักเรียนหญิง 16 คน นักเรียนทั้งหมดมาจาก 2 ห้อง
ผู้วิจัยเก็บข้อมูล(เชิงคุณภาพ)โดยใช้ 2 วิธี คือ 1. การให้นักเรียนทุกคนทำใบงาน จำนวน 4 ข้อ และ 2. การสัมภาษณ์นักเรียน จำนวน 7 คน
ในการเก็บข้อมูลด้วยวิธีที่ 1 นั้น ผู้วิจัย 2 คน ทำการสอนเป็นทีม โดยนำนักเรียนทั้งหมดมารวมกันในห้องขนาดใหญ่ แล้วจึงทำการสาธิตให้นักเรียนดูพร้อมกัน จากคำบรรยายในบทความวิจัย การสาธิตน่าจะเป็นไปตามข้างล่างนี้ครับ
ในการนี้ ผู้วิจัยใช้เทคนิค POE (การทำนาย การสังเกต และการอธิบาย) โดยให้นักเรียนทั้งหมดทำใบงาน 4 ข้อ โดย:
ในข้อที่ 1 ผู้วิจัยให้นักเรียน**ทำนาย**และอธิบาย “สิ่งที่**จะ**เกิดขึ้น” ซึ่งเป็นการศึกษาความเข้าใจเดิมของนักเรียนแต่ละคน
ในข้อที่ 2 ผู้วิจัยให้นักเรียนบันทึกผลการ**สังเกต** “สิ่งที่เกิดขึ้น” ซึ่งเป็นการศึกษาว่า นักเรียนมุ่งความสนใจไปยังลักษณะใดของการสาธิตนั้น
ในข้อที่ 3 ผู้วิจัยให้นักเรียน**อธิบาย** “สิ่งที่เกิดขึ้น” ซึ่งเป็นการศึกษาความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นหลังจากการสาธิต
จากนั้น ผู้วิจัยใชัเทคนิค “Think Pair Share” เพื่อให้นักเรียนอภิปราย**ร่วมกัน** เพื่อสร้างคำอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น แล้วจึงบันทึกผลที่ได้จากการอภิปรายร่วมกันในข้อที่ 4 (คำถามของข้อที่ 3 และของข้อที่ 4 เหมือนกัน แต่ต่างกันตรงที่ว่า ข้อที่ 3 เป็นการอธิบาย**ก่อน**การอภิปรายกลุ่ม แต่ข้อที่ 4 เป็นการอธิบาย**หลัง**การอภิปรายกลุ่ม)
จากนั้น ผู้วิจัยเลือกนักเรียน จำนวน 7 คน มาสัมภาษณ์เชิงลึก โดยเกณฑ์ในการเลือกคือ การเลือกนักเรียนให้ครอบคลุมเพศและความสามารถที่หลากหลาย
ผู้วิจัยก็วิเคราะห์ข้อมูลโดยการจัดกลุ่มคำตอบของนักเรียนทั้งหมด ตามข้อคำถามในใบงานแต่ละข้อ นั่นคือ 1\. การทำนาย 2. การสังเกต 3. การอธิบายก่อนการอภิปรายกลุ่ม และ 4. การอธิบายหลังการอภิปรายกลุ่ม
ผลการวิจัยค่อนข้างมีรายละเอียดเยอะนะครับ ผมขอนำเสนอผลการวิจัยที่โดดเด่นที่สุด (ซึ่งผู้วิจัยนำเสนอไว้ในบทคัดย่อ) ดังนี้ครับ
> [E]ven after observing and discussing the demonstration, one-third of the children explained the demonstration in terms of fire and heat. These children failed to construct an understanding of air pressure based on the demonstration. For these children, the demonstration appeared to result in unanticipated construction of meaning … or understandings that were not changed . (p. 253)
ผมสรุปได้ว่า ถึงแม้นักเรียนทั้งหมดได้สังเกตและอธิบายการสาธิตของครูไปแล้ว แต่ก็มีนักเรียนประมาณ 1 ใน 3 ของทั้งหมด ยังคงอธิบายสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์นั้นโดยอ้างถึงไฟและความร้อน แทนที่จะอ้างถึงความดันอากาศ นั่นคือ การสาธิตไม่ได้ช่วยให้นักเรียนเหล่านี้มีความเข้าใจที่ถูกต้องทางวิทยาศาสตร์
เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้ อาจารย์คิดว่า อาจารย์ควรจะเชื่อผลการวิจัยนี้**โดยทันที**หรือไม่ครับ และเพราะเหตุใดครับ
ผมขอทิ้งประเด็นไว้แค่นี้ก่อน แล้วค่อยมาแลกเปลี่ยนต่อนะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/350 |
# การบรรยายบริบทอย่างหนา (Thick Description)
จาก[โพสที่แล้ว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/350) ซึ่งผมได้นำเสนองานวิจัยเรื่อง “[The Impact of a Science Demonstration on Children’s Understandings of Air Pressure](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.3660310305/abstract)” และผมก็ได้ทิ้งประเด็นไว้ว่า “เราควรจะเชื่อผลการวิจัยนี้**โดยทันที**หรือไม่ เพราะเหตุใด”
เจตนาของการนำเสนอไม่ใช่การดีสเครดิตงานวิจัยนี้นะครับ แต่ผมจะนำเสนอว่า ในการเขียนรายงานวิจัยเชิงคุณภาพนั้น สิ่งหนึ่งที่ผู้วิจัยเชิงคุณภาพจะต้องระบุเสมอคือ “การบรรยายบริบทของการวิจัยอย่างละเอียด” ซึ่งในวงการวิจัยเชิงคุณภาพ เขาเรียกกันว่า **Thick Description** (บางคนอาจแปลคำนี้ตามตัวอักษรว่า “การบรรยายอย่างหนา”) โดยคำบรรยายบริบทของการวิจัยนี้จะช่วยให้ผู้อ่านสามารถตัดสินใจได้ว่า เขาควรจะเชื่อผลการวิจัยนั้นหรือไม่
ตัวอย่างเช่น จากบทความวิจัยข้างต้น ผู้วิจัยได้ระบุไว้ว่า “_the two teachers decided to … conduct~ing~ the demonstrations as a team, with all 52 of their students together in one large room. The teachers performed the demonstrations for the children at a large library desk in the school media center, with the 52 children seated on the floor in front of the desk._ (p. 245 – 246)” นั่นคือ ผู้วิจัยทำการสาธิตในห้องขนาดใหญ่ โดยให้นักเรียนทั้ง 52 คน นั่งบนพื้นและสังเกตปรากฏการณ์พร้อมกัน
จากคำบรรยายนี้ ผู้อ่านก็ต้องคิดต่อไปว่า ด้วยจำนวนนักเรียนขนาดนั้น นักเรียนบางคนอาจไม่สามารถทำการสังเกตได้อย่างชัดเจน และอาจได้รับการรบกวนจากเพื่อนๆ (การดูแลจากครูอาจไม่ทั่วถึง) ดังนั้น การที่ผลการวิจัยปรากฎออกมาว่า มีนักเรียนประมาณ 1 ใน 3 ที่ไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงแนวคิดหลังจากการสังเกต ก็เป็นเรื่องที่มีเหตุมีผลอยู่ นั่นคือ ผู้อ่านสามารถนำข้อมูลจากการบรรยายบริบทมาใช้ในการประกอบการตัดสินใจ นอกจากนี้ การบรรยายบริบทของการวิจัยยังมีประโยชน์กับผู้วิจัยในแง่ของการอภิปรายผลการวิจัยอีกด้วย
อาจารย์จะเห็นว่า หากบริบทของการวิจัยแตกต่างไปจากเดิม (เช่น สมมติว่า ผู้วิจัยให้นักเรียนสังเกตปรากฏการณ์เป็นกลุ่มย่อย กลุ่มละประมาณ 4 – 5 คน) ผลการวิจัยที่ได้ก็อาจแตกต่างไปจากเดิม นั่นคือ ผลการวิจัยเชิงคุณภาพเป็นสิ่งที่**ขึ้นอยู่กับบริบท**ของการวิจัยที่เกิดขึ้น ซึ่งในวงการวิจัยเชิงคุณภาพ เขาเรียกกันว่า “**Context-bound**” ครับ
ถึงตรงนี้ ผมจึงอยากย้ำให้อาจารย์บันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างที่ทำวิจัย ซึ่งอาจมีอิทธิพลต่อผลการวิจัย เพราะตอนเขียนรายงานวิจัย อาจารย์ต้องนำข้อมูลนี้มาเขียนเป็น “การบรรยายบริบทของการวิจัยอย่างละเอียด” ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/362 |
# เมื่อคำตอบจากคำถามแบบ Two Tier ไม่สอดคล้องกัน
เมื่อสัปดาห์ก่อน ผมได้รับคำถามจากอาจารย์ท่านหนึ่งที่เข้าร่วมการอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อการเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ คำถามมีดังนี้ครับ
> มีคำถามว่า (ถ้า)แบบวัดแนวคิดที่มี 2 ตอน เช่น
> 1) ลักษณะทางพันธุกรรมทุกลักษณะเป็นไปตามหลักพันธุศาสตร์ของเมนเดล
> ก. ถูกต้อง
> ข. ไม่ถูกต้อง
> เหตุผล ……………………………………………………………………………….
> หากนักเรียนตอบตอนที่ 1 ถูก แต่ตอนที่ 2 ตอบผิดหรือไม่ตอบ เราจะจัดกลุ่มแนวคิดไว้ในกลุ่มไหน
> \* ถ้าเราจัดไว้ใน(กลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง) เราก็ไม่แน่ใจว่า (คำตอบจาก)ตอนที่ 1 นั้น(มา)จากการเดาหรึอเปล่า
ในการตอบคำถามนี้ ผมขอยกบทความวิจัยเรื่อง “[Thai In-Service Science Teachers’ Conceptions of the Nature of Science](http://www.recsam.edu.my/R&D_Journals/YEAR2009/dec2009vol2/thaiinservice%28188-217%29.pdf)” ของ ผศ.ดร. ขจรศักดิ์ บัวระพันธ์
งานวิจัยดังกล่าวเป็นการศึกษาความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของครูวิทยาศาสตร์ โดยใช้แบบสอบถาม ซึ่งมีชื่อว่า “the Myths of Science Questionnaire” (ผู้ที่สนใจสามารถดูได้จากภาคผนวกของบทความวิจัยนี้ครับ) แบบสอบถามนี้มี 14 ข้อ โดยแต่ละข้อมีข้อความ 1 ประโยคเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ แล้วให้ครูวิทยาศาสตร์เลือกตอบว่า “เห็นด้วย” “ไม่แน่ใจ” หรือ “ไม่เห็นด้วย” ในขณะเดียวกัน ผู้วิจัยยังมีช่องให้ครูวิทยาศาสตร์เขียนเหตุผลของการเลือกตอบในแต่ละข้อ
เราพิจารณาได้ว่าแบบสอบถามนี้เป็นแบบ 2 ชั้น (Two Tier) คือ ชั้นที่ 1 เป็นการถามความคิดเห็น และชั้นที่ 2 เป็นการถามเหตุผลของความคิดเห็นนั้น
คราวนี้ เราลองมาดูการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากแบบสอบถามนี้ โดยผู้วิจัยระบุไว้ในหน้า 197 – 198 ดังนี้
> The frequency of each response (i.e., agree, uncertain, and disagree) was counted and its percentage was subsequently calculated based on the presence of responses. \[…\] However, ‘one’s view of the NOS is a complex web of ideas that loses meaning when reduced to simple numbers’ (Palmquist & Finley, 1997, p. 601). Therefore, the written arguments supporting each response were categorised. In addition, the frequency and percentage for each category were counted and calculated. **In the case where the written responses contradict the agree-uncertain-disagree responses, the attention is mainly paid to the written responses and the agree-uncertain-disagree responses were subsequently re-categorised.** \[Emphasis added\]
ผมแปลเป็นไทยเฉพาะส่วนที่เป็นตัวหนา ได้ความว่า
> ในกรณีที่คำตอบที่ได้จากการเขียนขัดแย้งกับคำตอบที่เป็นแบบเลือกตอบ (“เห็นด้วย ไม่แน่ใจ และไม่เห็นด้วย”) ความสนใจจะมุ่งไปที่คำตอบแบบเขียน และ คำตอบที่เป็นแบบเลือกตอบจะถูกนำมาจัดกลุ่มใหม่
**นั่นคือ เราจะให้ความสำคัญกับข้อมูลในส่วนที่ 2 (เหตุผล) มากกว่าข้อมูลในส่วนที่ 1 (คำตอบ)** นี่เป็นแนวทางหนึ่งครับ ส่วนอีกแนวทางหนึ่งก็คือ การทิ้งข้อมูลส่วนนี้ไป เพราะเราถือว่า ข้อมูลนั้นไม่สมบูรณ์เพียงพอต่อการตีความ
ผมขอเสริมว่า แนวทางหลังเหมาะสม เมื่อเรามีข้อมูลจำนวนมาก แต่ถ้าเรามีข้อมูลอยู่น้อย แนวทางแรกดูจะเหมาะสมกว่าครับ
สิ่งสำคัญที่ผมอยากให้อาจารย์สังเกตเห็นคือว่า การที่ผู้วิจัยสามารถบรรยายกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างละเอียดนั้นเป็นเพราะว่า ผู้วิจัยได้ทำการบันทึกกระบวนการจัดกระทำข้อมูลทั้งหมดไว้ (ซึ่งก็คือการทำ [Audit Trail](http://www.inquiringmind.in.th/archives/287) นั่นเอง) แล้วผู้วิจัยจึงนำสิ่งที่ได้บันทึกไว้มาเขียนบรรยายในรายงานวิจัยให้ผู้อ่านทราบ (ซึ่งก็คือการทำ [Thick Description](http://www.inquiringmind.in.th/archives/362) นั่นเอง)
เรากลับมาพิจารณาคำถามของอาจารย์ข้างต้นนิดนึงนะครับ ผมว่าคำถามยังเป็นปลายปิดมากเลยนะครับ มันเหมือนคำถามแบบถูกผิดเลย หากเป็นไปได้ อาจารย์เจ้าของคำถามอาจลองปรับคำถามให้เป็นปลายเปิดมากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่นักเรียนจะตอบถูกเพราะการเดา (ซึ่งเป็นเรื่องที่อาจารย์เองกังวลอยู่) ได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/368 |
# แนวคิดของนักเรียนเกี่ยวกับขนาดและมาตราส่วน
การมาของนาโนเทคโนโลยี ตลอดจนเทคโนโลยีระดับที่เล็กกว่านั้น ทำให้นักวิจัยในต่างประเทศหลายคนเริ่มสนใจศึกษาว่า นักเรียนมีแนวคิดเกี่ยวกับขนาดและมาตราส่วนของสิ่งต่างๆ อย่างไร ทั้งนี้เพราะหากนักเรียนไม่เข้าใจแนวคิดเกี่ยวกับขนาดและมาตราส่วน นักเรียนก็คงไม่สามารถเรียนและจินตนาการสิ่งที่เล็กมากๆ ได้
ณ ปัจจุบัน มีงานวิจัยที่ผ่านตาผมอยู่ 2 เรื่อง คือ
1. [The Development of Students’ Conceptions of Size](http://nanotechnology.wmwikis.net/file/view/Delgado_etal_NARST2007.pdf)
2. [A Typology of Undergraduate Students’ Conceptions of Size and Scale: Identifying and Characterizing Conceptual Variation](http://nanotechnology.wmwikis.net/file/view/20403_ftp.pdf)
เรื่องแรกเป็นงานวิจัยที่เผยแพร่ในการประชุมวิชาการ [NARST](https://www.narst.org/) ในปี 2007 (ซึ่งน่าจะเป็นการประชุมวิชาการที่ได้รับความสนใจที่สุด–จนมีคำพูดกันว่า ใครก็ตามที่อยู่ในวงการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ศึกษา ควรได้ไปนำเสนองานวิจัยในการประชุมนี้ อย่างน้อยก็ครั้งหนึ่งในชีวิต)
เรื่องหลังเป็นงานวิจัยที่เผยแพร่ในวารสาร [Journal of Research in Science Teaching](http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291098-2736) ในปี 2011 (ซึ่งน่าจะเป็นวารสารวิชาการที่ได้รับการยอมรับที่สุด–จนมีคำพูดกันว่า ใครก็ตามที่อยู่ในวงการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ศึกษา ควรได้เผยแพร่งานวิจัยในวารสารนี้ อย่างน้อยก็ครั้งหนึ่งในชีวิต)
งานวิจัยทั้งสองเรื่องศึกษาแนวคิดของนักเรียนเกี่ยวกับขนาดและมาตราส่วน โดยเรื่องแรกศึกษากับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (Grade 7) ส่วนเรื่องหลังศึกษากับนิสิตระดับปริญญาตรี (Undergraduate)
ผมขอแลกเปลี่ยนเรื่องแรกก่อนนะครับ (เพราะผมยังไม่ได้อ่านเรื่องหลัง)
ในงานวิจัยเรื่องแรก ผู้วิจัยกำหนดกรอบแนวคิดเกี่ยวกับขนาดออกเป็น 4 ด้าน คือ 1. การจัดลำดับ (Ordering) 2. การจัดกลุ่ม (Grouping) 3. การระบุจำนวนเท่า (Number of times bigger/smaller) และ 4. ขนาดสัมบูรณ์ (Absolute size) วัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยนี้คือการศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับขนาด กล่าวคือ ในการมีแนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับขนาดนั้น นักเรียนต้องเข้าใจด้านใดก่อนและด้านใดหลัง ความเข้าใจด้านใดเป็นพื้นฐานของการเรียนรู้ด้านอื่นๆ (ผู้ที่สนใจสามารถอ่านเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้ได้ที่ [Learning Progressions in Science: An Evidence-based Approach to Reform](http://www.cpre.org/images/stories/cpre_pdfs/lp_science_rr63.pdf))
ในการเก็บข้อมูล ผู้วิจัยนำเสนอสิ่งต่างๆ ซึ่งประกอบ 1\. โลก 2. ภูเขา 3. มนุษย์ 4. หัวเข็มหมุด 5. เซลล์เม็ดเลือดแดง 6. ไมโทคอนเดรีย 7. Organelle (อะไรสักอย่างนึงในเซลล์ แต่ไม่มีการระบุอย่างชัดเจน หรือ ผมอาจไม่แตกฉานตรงนี้) 8. ไวรัส 9. โมเลกุล และ 10. อะตอม
จากนั้น ผู้วิจัยให้นักเรียน**จัดลำดับ**สิ่งเหล่านี้ จากขนาดใหญ่ไปยังขนาดเล็ก แล้วจึงทำการสัมภาษณ์ถึงเหตุผลของนักเรียนใน**การจัดลำดับ**
ต่อมา ผู้วิจัยก็ให้นักเรียน**จัดกลุ่ม**สิ่งต่างๆ เหล่านี้ โดยให้สิ่งที่มีขนาดใกล้เคียงกันอยู่**กลุ่มเดียวกัน**ตามด้วยการสัมภาษณ์เหตุผล
แล้วผู้วิจัยก็ให้นักเรียนเขียนระบุว่า สิ่งหนึ่ง**ใหญ่กว่า(หรือเล็กกว่า)**อีกสิ่งหนึ่งเป็น**กี่เท่า** และตามด้วยการสัมภาษณ์เหตุผลเช่นเดิม
สุดท้าย ผู้วิจัยให้นักเรียนระบุ**ขนาดที่แน่นอน**ของสิ่งต่างๆ พร้อมด้วยเหตุผล
ผู้วิจัยวิเคราะห์ข้อมูล โดยการดูเปอร์เซ็นต์ของนักเรียนที่ตอบถูกในแต่ละด้าน (หรืออยู่ในระดับที่ผู้วิจัยยอมรับได้ ซึ่งผู้วิจัยกำหนดเกณฑ์ไว้ตั้งแต่แรก) แล้วนำมาเปรียบเทียบกัน เพื่อดูความสัมพันธ์ของแต่ละด้าน ผลการวิจัยเป็นดังหน้าที่ 26
นั่นคือ นักเรียนส่วนใหญ่เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการจัดลำดับและการจัดกลุ่ม (Order-group) ความสัมพันธ์ระหว่างการจัดลำดับและจำนวนเท่า (Order-Times bigger/smaller) ความสัมพันธ์ระหว่างการจัดลำดับและขนาดสัมบูรณ์ (Order-absolute) และ ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนเท่าและขนาดสัมบูรณ์ (Time bigger/smaller-Absolute size) ตามลำดับ
ผลการวิจัยหมายความว่า ในการเรียนรู้เกี่ยวกับขนาดนั้น นักเรียนจะต้องเห็นความสัมพันธ์ระหว่างลำดับและสามารถจัดกลุ่มสิ่งที่มีขนาดใกล้เีคียงกันให้ได้ก่อน (เพราะเป็นเรื่องที่ง่ายที่สุด ดังจำนวนนักเรียนที่ตอบถูกมากที่สุด) แล้วค่อยเห็นความสัมพันธ์อื่นๆ ที่ซับซ้อนมากขึ้น
จากการวิเคราะห์โดยละเอียด ผู้วิจัยได้สร้างแผนภาพ ซึ่งแสดงความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องขนาด ดังหน้าที่ 27 โดยนักเรียนส่วนใหญ่เรียนรู้ความสัมพันธ์จากด้านซ้ายไปยังด้านขวา ตามลำดับ
ผมว่า งานวิจัยนี้น่าสนใจดีครับ อาจารย์ท่านใดที่สนใจและอยากลองทำดู ก็สามารถทำได้โดยการคิดหาสิ่งต่างๆ ที่มีขนาดต่างกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่นักเรียนเคยเรียนมาแล้ว ตั้งแต่ใหญ่มากๆ (เช่น กาแล็คซี่ ดวงอาทิตย์ และดาวพฤหัส) ไล่ไปจนถึงสิ่งที่เล็กมากๆ (เช่น นิวตรอน โปรตอน และอิเล็กตรอน) โดยในระหว่างนี้ ก็อาจมี อะตอมของคาร์บอน เซลล์ตับ โมเลกุลของน้ำ คลอโรฟิลล์ อนุภาคแอลฟา ฯลฯ ทั้งนี้ก็ให้เหมาะสมกับระดับการศึกษาของนักเรียน
นั่นคือ อาจารย์จะศึกษาว่า นักเรียนสามารถเชื่อมโยงขนาดของสิ่งต่างๆ ที่ได้เรียนไปแล้วได้ดีเพียงใด เพราะหลายๆ สิ่ง ที่นักเรียนได้เรียนผ่านมานั้น มักปรากฎในวิชาที่แตกต่างกัน และไม่ค่อยมีการพูดถึงสิ่งเหล่านั้นพร้อมกัน และแทบไม่มีการเปรียบเทียบขนาดระหว่างกัน
บางที งานวิจัยลักษณะนี้อาจให้ข้อมูลที่น่าสนใจก็ได้ครับ (ผมเองก็อยากรู้เหมือนกัน) | https://www.inquiringmind.in.th/archives/375 |
# Big Ideas in Science Education
ในช่วงของการทบทวนและปรับปรุงหลักสูตรวิทยาศาสตร์ เราอาจได้ยินคำว่า “**Big Ideas**” อยู่บ่อยครั้ง และจะบ่อยมากขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้
ผมบังเอิญเจอหนังสือเล่มหนึ่ง ซึ่งพูดถึง **Big Ideas** ทางด้านวิทยาศาสตร์ศึกษา หนังสือเล่มนี้มีชื่อว่า “[Principles and Big Ideas of Science Education](http://cmaste.ualberta.ca/en/Outreach/~/media/cmaste/Documents/Outreach/IANASInterAmericasInquiry/PrinciplesBigIdeasInSciEd.pdf)” ผมขอนำมาแลกเปลี่ยน ณ ที่นี้
**Big Ideas** คืออะไร? ในหน้าที่ 8 ผู้เขียนระบุไว้ว่า:
> … the goal of science education (is) not … the knowledge of a body of facts and theories but a progression towards key **ideas which together enable understanding of events and phenomena of relevance to students’ lives during and beyond their school years.** We describe these as ‘big ideas’ in science.
นั่นคือ **Big Ideas** หมายถึง ความคิด(หรือแนวคิด)ที่ช่วยให้นักเรียนเข้าใจเหตุการณ์และปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของตัวเอง \[หากแปลให้ตรงแล้ว เราจะเห็นว่า ผู้เขียนได้ใส่คำว่า “together” มาด้วย นั่นสื่อความหมายว่า แนวคิดที่เป็น “**Big Ideas**” เหล่านี้ไม่ได้แยกขาดจากกัน แต่มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน\]
โดยผู้เขียนได้ระบุ 14 แนวคิดหลักทางด้านวิทยาศาสตร์ศึกษา โดยแบ่งเป็น 2 ประเภท ประเภทที่ 1 เป็นด้านเนื้อหาวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีจำนวน 10 แนวคิด ส่วนประเภทที่ 2 เป็นด้านธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีจำนวน 4 แนวคิด
แนวคิดประเภทที่ 1 มี ดังต่อไปนี้ (หน้าที่ 5) นั่นคือ เมื่อจบการศึกษาในระดับโรงเรียนแล้ว นักเรียนควรเข้าใจว่า:
1. วัสดุทุกอย่างในเอกภพประกอบขึ้นจากอนุภาคขนาดเล็กมากๆ (ความเป็นอนุภาคของสสาร)
2. วัตถุสามารถส่งผลต่อวัตถุอื่นๆ ได้จากระยะไกล (สนามต่างๆ เช่น สนามไฟฟ้า สนามโน้มถ่วง และสนามเหล็ก)
3. การเปลี่ยนแปลงสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุใดๆ ต้องมีแรงลัพธ์มากระทำกับวัตถุนั้น (แรงและการเคลื่อนที่)
4. ปริมาณพลังงานในเอกภพมีค่าคงตัว แต่พลังงานสามารถเปลี่ยนรูปได้ (กฎการอนุรักษ์พลังงาน)
5. องค์ประกอบ บรรยากาศ และกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในโลก ส่งผลต่อพื้นผิวและภูมิอากาศของโลก (กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลก)
6. ระบบสุริยะเป็นส่วนหนึ่งที่เล็กมากๆ ของหนึ่งในหลายล้านของกาแล็คซี่ในเอกภพ (เอกภพและระบบสุริยะ)
7. องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตถูกจัดเรียง (organized) อย่างเป็นระบบในรูปแบบของเซลล์ (เซลล์หรือหน่วยของสิ่งมีชีวิต)
8. สิ่งมีชีวิตต้องการพลังงานและสสาร ซึ่งทำให้พวกมันต้องพึ่งพาหรือแข่งขันกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ (ระบบนิเวศ)
9. ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกส่งต่อจากสิ่งมีมีวิตรุ่นหนึ่งสู่อีกรุ่นหนึ่ง (การถ่ายทอดทางพันธุกรรม)
10. ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ทั้งการดำรงอยู่และการสูญพันธุ์ เป็นผลของการวิวัฒนาการ (ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต)
และแนวคิดประเทภที่ 2 มี ดังนี้
1. วิทยาศาสตร์เชื่อว่า ผลที่เกิดขึ้นทุกอย่างมีสาเหตุอย่างน้อยที่สุด 1 ประการ
2. คำอธิบาย ทฤษฎี และแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เข้ากันได้ดีที่สุดกับข้อมูล(และหลักฐานเชิงประจักษ์) ณ ช่วงเวลาหนึ่งๆ
3. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ถูกใช้ในบางเทคโนโลยีเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่สนองความต้องการของมนุษย์
4. การนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไปใช้เกี่ยวข้องกับหลักจริยธรรม สังคม เศรษฐกิจ และการเมือง
โดยสรุป เมื่อนักเรียนเรียนวิทยาศาสตร์ในระดับโรงเรียนแล้ว เนื้อหาทั้งหมดต้องนำไปสู่ความเข้าใจเกี่ยวกับ **Big Ideas** เหล่านี้ ซึ่งเป็นแนวคิดพื้นฐานที่สุดในการเข้าใจธรรมชาติ \[อย่างไรก็ตาม แต่ละคนอาจมีการกำหนด **Big Ideas** ได้แตกต่างกัน ผมนำเสนอในที่นี้แค่ตัวอย่างของ **Big Ideas** เท่านั้นครับ\]
ผมดีใจที่งานวิจัยของอาจารย์หลายท่านสอดคล้องกับ **Big Ideas** เหล่านี้ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/391 |
# Energy and the Confused Student I: Work
ผมเคยนำเสนอชุดบทความ “[Energy and the Confused Student](http://www.inquiringmind.in.th/forums/topic/energy-and-the-confused-student)” ซึ่งไม่เพียงแค่กล่าวถึงข้อจำกัดของการสอนเรื่องพลังงานแบบดั้งเดิม อันนำไปสู่ความสับสนของนักเรียน แต่นำเสนอแนวทางการแก้ไขปรับปรุง ซึ่งอาจช่วยให้นักเรียนเข้าใจเรื่องพลังงานได้ดีขึ้นอีกด้วย
ชุดบทความนี้มีทั้งหมด 5 บทความ ผมขอนำมาแลกเปลี่ยนไปทีละบทความ ดังนี้ครับ
บทความแรกมีชื่อว่า “[Energy and the Confused Student I: Work](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28I%29W.pdf)” บทความนี้ว่าด้วยข้อจำกัดของการสอนเรื่อง**งาน**ตามที่ปรากฎในหนังสือหรือการสอนโดยทั่วไป กล่าวคือ ในการนำเสนอแนวคิดเรื่อง**งาน**นั้น เรามักกล่าวถึงสูตรของ**งาน**ทางฟิสิกส์ นั่นคือ W = F·Δr = FΔr cosθ โดย W คือ **งาน**; F คือ แรงที่กระทำต่อวัตถุ; Δr คือ การกระจัดของวัตถุ; และ θ คือ มุมระหว่างแรงและการกระจัด
โดยทั่วไป ตัวอย่างสถานการณ์ของการหา**งาน**โดยใช้สูตรข้างต้นก็คือ การมีแรงหนึ่งกระทำกับวัตถุหนึ่ง แล้ววัตถุนั้นเคลื่อนที่ไปได้ระยะทางหนึ่ง ในการนี้ นักเรียนก็สามารถคำนวณหา**งาน**ที่เกิดขึ้นกับวัตถุนั้นได้อย่างไม่ยากนัก
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบทความนี้ชี้ให้เห็นว่า หากไม่มีการเน้นย้ำแล้ว นักเรียนอาจใช้สูตรข้างต้น โดยพิจารณาวัตถุทั้งก้อน ไม่ใช่จุดต่างๆ ของวัตถุนั้น และความสับสนจะเกิดขึ้นทันที เมื่อนักเรียนต้องพิจารณาสถานการณ์ที่มีแรงมากระทำวัตถุที่สามารถหมุนได้ หรือ วัตถุที่สามารถหดหรือขยายตัวได้
ผู้เขียนได้ยกตัวอย่างสถานการณ์หนึ่ง (หน้า 41) ดังนี้
> **True or False?** A balloon is compressed uniformly from all sides. Because there is no displacement of the balloon’s center of mass, no work is done on the balloon.
>
> **จริงหรือไม่?** บอลลูนลูกหนึ่งถูกบีบอัดโดยแรงขนาดเท่ากันจากทุกๆ ด้าน เนื่องจากการกระจัดของจุดศูนย์กลางมวลของบอลลูนเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีงานที่เกิดขึ้นกับบอลลูน
หากนักเรียนหางานจากสูตรW = F·Δr = FΔr cosθ **โดยพิจารณาบอลลูนทั้งลูก** นักเรียนก็อาจเห็นว่า ประโยคข้างต้นเป็นจริง เพราะการกระจัดของบอลลูน (Δr) มีค่าเท่ากันศูนย์ ดังนั้น งานที่เกิดกับบอลลูนจึงมีค่าเท่ากับศูนย์ด้วย
อย่างไรก็ตาม เหตุผลข้างต้นดูจะไม่ถูกต้องนัก เพราะตามกฎของแก๊สแล้ว เมื่อแรงที่บีบอัดบอลลูนทำให้ปริมาตรของบอลลูนลดลง อุณหภูมิของแก๊สภายในบอลลูนต้องมีค่าเพิ่มขึ้น นั่นหมายความว่า โมเลกุลของแก๊สภายในบอลลูนมีพลังงานจลน์มากขึ้น สิ่งที่น่าสงสัยคือว่า ในเมื่องานที่เกิดขึ้นกับบอลลูนเป็นศูนย์ แล้วพลังงานจลน์พวกนี้มาจากไหน สถานการณ์นี้ต้องเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานมิใช่หรือ
แต่หากนักเรียนพิจารณางานจากสูตร W = F·Δr = FΔr cosθ **โดยพิจารณาจุดต่างๆ ของบอลลูน** (แทนการพิจารณาบอลลูนทั้งลูก) นักเรียนก็จะเห็นว่า แรงต่างๆ ที่กระทำแต่ละจุดของบอลลูน ทำให้จุดเหล่านั้นเคลื่อนที่เข้าหากัน (บอลลูนถูกบีบให้เล็กลง) นั่นคือ แรงแต่ละแรงทำให้จุดแต่ละจุดของบอลลูนเกิดการกระจัด ดังนั้น งานที่เกิดกับจุดต่างๆ ของบอลลูนจึงมีค่าไม่เท่ากับศูนย์ งานเหล่านี้เองที่ส่งผลให้พลังงานจลน์ของโมเลกุลของแก๊สภายในบอลลูนมีค่าเพิ่มขึ้น
ผู้เขียนบทความนี้ระบุด้วยว่า การหางานของวัตถุใดๆ โดยพิจารณาจุดต่างๆ ของวัตถุนั้น จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดเรื่องงานได้ลึกซึ้งขึ้น แนวคิดเรื่องงานที่ลึกซึ้งนี้เองจะเป็นพื้นฐานที่ช่วยให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดต่างๆ เกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์ได้ดีขึ้น \[งานเป็นแนวคิดสำคัญที่เชื่อมโยงกลศาสตร์และอุณหพลศาสตร์\]
เมื่อถึงตรงนี้แล้ว ผมขอทบทวนนิดนึงว่า การสอนที่ขาดความระมัดระวัง (แม้เพียงเล็กน้อย) ก็อาจทำให้นักเรียนเกิดแนวคิดที่คลาดเคลื่อนได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/406 |
# Energy and the Confused Student I: Work (อีกนิด)
บทสรุปจาก[โพสที่แล้ว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/406)เกี่ยวกับบทความ “[Energy and the Confused Student I: Work](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28I%29W.pdf)” ก็คือว่า ในการหางานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่หมุน หรืองานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่ยืดและหดได้ โดยใช้สูตร W = F·Δr = FΔr cosθ นั้น นักเรียนควรพิจารณาจุดของวัตถุที่มีแรงมากระทำ (the point of application of the force) แทนพิจารณาวัตถุทั้งก้อน ดังนั้น ในการนำเสนอสูตรดังกล่าว ผู้สอนก็ต้องนำเสนอให้ละเอียด ดังนี้
W = F·Δr = FΔr cosθ
โดย W คือ งานที่เกิดขึ้นกับ**จุดหนึ่งจุดใดของวัตถุ
**F คือ แรงที่กระทำต่อ**จุดนั้นของวัตถุ**Δr คือ การกระจัดของ**จุดนั้นของวัตถุ**(ที่ซึ่งมีแรงมากระทำ)θ คือ มุมระหว่างแรงที่กระต่อ**จุดนั้นของวัตถุ** และการกระจัดของ**จุดนั้น**
โดยผู้สอนอาจชี้ให้นักเรียนสังเกตว่า ในกรณีที่วัตถุไม่หมุน หรือในกรณีที่วัตถุไม่ยืดและไม่หด (วัตถุมีขนาดเท่าเดิมเสมอ หรือ วัตถุแข็งเกร็ง) การกระจัดของทุกๆ จุดของวัตถุจะมีค่าเท่ากับการกระจัดของจุดที่มีแรงมากระทำเสมอ ดังนั้น เราสามารถหางานจากสูตร W = F·Δr = FΔr cosθ โดยพิจารณาวัตถุทั้งก้อนได้ครับ
นอกจากนี้ ผู้เขียนบทความยังเสนอด้วยว่า เราสามารถหา “**งานลัพธ์**” ที่เกิดขึ้นกับวัตถุใดๆ ได้ โดยงานลัพธ์มีค่าเท่ากับผลรวมของงานทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับทุกจุดของวัตถุนั้น
> The net work done by multiple forces on a system is equal to the sum of the works done on the system by each individual force. (page 40) | https://www.inquiringmind.in.th/archives/418 |
# Energy and the Confused Student II: Systems
คราวนี้ เรามาพูดถึงบทความที่ 2 จากบทความทั้งหมด 5 เรื่องเกี่ยวกับข้อจำกัดของการสอนเรื่องพลังงาน ซึ่งนำไปสู่ความสับสนของนักเรียน รวมทั้งแนวทางการแก้ไขหรือหลีกเลี่ยงข้อจำกัดเหล่านั้น
บทความที่ถูกพูดถึงในโพสนี้มีชื่อว่า “[Energy and the Confused Student II: Systems](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28II%29.pdf)” หลายท่านเห็นชื่อแล้วก็คงเดาได้ว่า บทความนี้เกี่ยวกับการกำหนด “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานในสถานการณ์ต่างๆ
ผู้เขียนบทความนี้ตั้งข้อสังเกตว่า การสอนเรื่องงานและพลังงานโดยทั่วไปมักไม่มีการระบุถึง “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานอย่างชัดเจน ทำให้นักเรียนหลายคนต้องคิดเอาเองว่า “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานคืออะไร และนักเรียนบางคนอาจเกิดความสับสนว่า งานหรือพลังงานที่เกิดขึ้นอยู่ภายในระบบเดียวกัน หรือเป็นการถ่ายโอนงานหรือพลังงานระหว่าง 2 ระบบ (หรือมากกว่านั้น) การกำหนด “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่ความไม่ลงรอยกันของแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง
เราลองพิจารณาโจทย์สถานการณ์นี้ครับ (หน้า 85)
> **True or False?** An object is dragged across a tabletop at constant velocity by an applied force that is parallel to the surface. Because the object is in equilibrium, the friction force is equal in magnitude to the applied force. Therefore, the work done on the object by the friction force is equal in magnitude to that done by the applied force. The net work done on the object by all forces is zero.
>
> **จริงหรือไม่?** วัตถุหนึ่งถูกลากไปบนพื้นโต๊ะด้วยความเร็วคงตัวโดยแรงหนึ่งที่กระทำวัตถุในทิศซึ่งขนานกับพื้นผิวของโต๊ะ เนื่องจากวัตถุอยู่ในสภาพสมดุล แรงเสียดทานจึงมีขนาดเท่ากับแรงที่กระทำวัตถุ ดังนั้น งานที่เกิดขึ้นกับแรงทั้งสอง (นั่นคือ แรงที่กระทำวัตถุ และ แรงเสียดทาน) จึงมีค่าเท่ากัน งานลัพธ์ที่เกิดขึ้นกับวัตถุโดยแรงทั้งสองจึงมีค่าเป็นศูนย์
เนื่องจากโจทย์สถานการณ์นี้ไม่มีการระบุ “**ระบบ**” อย่างชัดเจน ดังนั้น นักเรียนก็ต้องกำหนด “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานขึ้นเอง
สมมติว่า นักเรียนคนหนึ่งกำหนดให้<ins>วัตถุ</ins>เป็น “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงาน นักเรียนคนนี้ก็จะเห็นว่า มี 2 งานที่เกิดขึ้นกับระบบนี้ นั่นคือ 1. งานเนื่องจากแรงที่กระทำต่อวัตถุ (สีแดง) และ 2. งานเนื่องจากแรงเสียดทาน (สีม่วง) ด้วยโจทย์สถานการณ์ระบุว่า วัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัว ดังนั้น แรงทั้งสองมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงกันข้าม และด้วยการกระจัดของวัตถุนี้มีค่าเท่ากัน ดังนั้น งานทั้งสองจึงมีค่าเท่ากัน แต่งานหนึ่งเป็นบวก (ได้งาน) อีกงานหนึ่งเป็นลบ (เสียงาน) ดังนั้น งานลัพธ์จึงมีค่าเป็นศูนย์
การกำหนดให้<ins>วัตถุ</ins>เป็น “**ระบบ**” ข้างต้นดูเหมือนไม่มีอะไรผิดปกติ แต่ผลที่ได้ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน เนื่องจากเราทราบดีว่า การลากวัตถุไปบนพื้นโต๊ะทำให้วัตถุมีความเร็ว (พลังงานจลน์) นอกจากนี้ การลากวัตถุยังทำให้เกิดความร้อนขึ้นระหว่างผิวสัมผัส (พื้นโต๊ะและวัตถุ) นั่นหมายความว่า พลังงานภายใน “**ระบบ**” (ซึ่งในที่นี้คือวัตถุ) มีค่าเพิ่มขึ้น ถ้างานที่เกิดขึ้นกับระบบมีค่าเป็นศูนย์จริง ทั้งพลังงานจลน์และพลังงานความร้อนภายในระบบก็ไม่ควรเพิ่มขึ้น (พลังงานของระบบต้องมีค่าคงตัว)
สมมติว่า นักเรียนอีกคนหนึ่งกำหนดให้<ins>วัตถุและโต๊ะ</ins>เป็น “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงาน โดยมีแรงที่กระทำต่อวัตถุ (สีแดง) เป็นแรงภายนอกที่กระทำ “**ระบบ**” และส่วนแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่าง<ins>วัตถุและพื้นโต๊ะ</ins>นั้นเป็นแรงภายใน “**ระบบ**” ด้วยแรงที่กระทำ “**ระบบ**” มีแรงเดียว (สีแดง) ดังนั้น งานที่เกิดขึ้นกับระบบจึงมีค่าไม่เท่ากับศูนย์ งานนี้เองที่ทำให้พลังงานภายใน “**ระบบ**” เพิ่มขึ้น ซึ่งปรากฎในรูปแบบของพลังงานจลน์และความร้อน ดังนั้น ผลที่ได้จึงสอดคล้องกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน (เมื่อมีพลังงานเข้าสู่ระบบ ระบบก็จะมีพลังงานภายในเพิ่มขึ้น)
เมื่อถึงตรงนี้ อาจารย์คงเห็นแล้วว่า การกำหนด “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานอย่างชัดเจนเป็นเรื่องสำคัญ ดังนั้น ก่อนการแก้โจทย์สถานการณ์เกี่ยวกับงานและพลังงาน ผู้สอนต้องแน่ใจว่า นักเรียนกำหนด “**ระบบ**” ของการพิจารณางานและพลังงานได้อย่างถูกต้อง | https://www.inquiringmind.in.th/archives/425 |
# Energy and the Confused Student III: Language
เรามาถึงบทความที่ 3 แล้วนะครับ จากบทความทั้งหมด 5 เรื่องเกี่ยวกับข้อจำกัดของการสอนเรื่องพลังงาน ซึ่งนำไปสู่ความสับสนของนักเรียน รวมทั้งแนวทางการแก้ไขหรือหลีกเลี่ยงข้อจำกัดเหล่านั้น
บทความที่ 3 นี้มีชื่อว่า “[Energy and the Confused Student III: Language](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28III%29.pdf)” ซึ่งกล่าวถึง “**ภาษา**” ที่ทำให้นักเรียนสับสนในการเรียนรู้เรื่องงานและพลังงาน
ประการแรกเลยก็คือการกล่าวถึง “งาน” แบบลอยๆ ตัวอย่างเช่น “การผลักวัตถุให้เคลื่อนที่ทำให้เกิดงาน” และ “การหิ้วกระเป๋าแล้วเดินไปในแนวราบทำให้เกิดงานหรือไม่” การกล่าวถึง “งาน” ในลักษณะแบบนี้ไม่สมบูรณ์ เพราะประโยคเหล่านี้ไม่ได้ระบุว่า “งานที่เกิดขึ้นนั้น<ins>เกิดขึ้นกับอะไร</ins> และ<ins>เกิดขึ้นโดยแรงอะไร</ins>” หากเราพิจารณาสูตรของงานที่ว่า W = F·Δr = FΔr cosθ เราต้องตระหนักว่า งานเป็นปริมาณทางฟิสิกส์ที่<ins>จำเพาะกับแรง</ins>ที่กระทำวัตถุ และ<ins>จำเพาะกับวัตถุ</ins>ที่แรงนั้นกระทำ การกล่าวถึง “งาน” แบบลอยๆ โดยไม่ระบุถึงแรงที่ทำให้เกิดงาน และวัตถุที่ซึ่งงานนั้นเกิดขึ้น จึงเป็นเรื่องที่ทำนักเรียนสับสนได้ โดยเฉพาะในกรณีที่มีแรงหลายแรงกระทำวัตถุ และในกรณีที่มีวัตถุหลายก้อนในสถานการณ์
ดังนั้น เพื่อให้นักเรียนและผู้สอนเข้าใจตรงกัน ผู้สอนจึงต้องระบุถึง “งาน” ให้สมบูรณ์ทุกครั้งว่า งานที่ผู้สอนหมายถึงนั้นคืองานที่เกิดขึ้นกับวัตถุใด และโดยแรงอะไร
อันที่จริงแล้ว ตัวผมเองมองว่า ข้อเสนอนี้สามารถรวมไปถึงการสอนเรื่องแรงได้ด้วยซ้ำ กล่าวคือ ในการสอนเรื่องแรง ผู้สอนต้องระบุให้สมบูรณ์ว่า แรงที่เกิดขึ้นเป็นแรงระหว่างอะไรกับอะไร และแรงนั้นกระทำกับวัตถุใด การกล่างถึง “แรง” แบบลอยๆ ก็อาจทำให้นักเรียนสับสนได้เหมือนกัน
นั่นเป็นประการแรกของ “**ภาษา**” ที่สร้างความสับสนให้นักเรียน
ประการที่สองสืบเนื่องมาจาก[บทความที่ 2 ของผู้เขียนบทความนี้ ซึ่งกล่าวถึง “ระบบ”](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28II%29.pdf) และผมได้นำมาเล่าไปก่อนหน้านี้แล้ว \[[อ่านเพิ่มเติม](http://www.inquiringmind.in.th/archives/425)\] กล่าวคือ ในการพิจาณางานและพลังงาน ผู้สอนและนักเรียนต้องมีความเข้าใจร่วมกันว่า ในสถานการณ์นั้น ระบบคืออะไร มีขอบเขตแค่ไหน และประกอบไปด้วยอะไรบ้าง เราลองพิจารณาสถานการณ์นี้ครับ (หน้า 152)
> **True or False?** A 10-kg object is raised to a position 1.0 m above a tabletop. Relative to the tabletop, the object has a gravitational potential energy of 98 J.
>
> **จริงหรือไม่?** วัตถุหนึ่งมีมวล 10 กิโลกรัม ถูกยกขึ้นไปยังตำแหน่งหนึ่ง ซึ่งสูงจากพื้นโต๊ะ 1.0 เมตร เมื่อเทียบกับพื้นโต๊ะ วัตถุนี้มีพลังงานศักย์โน้มถ่วงเท่ากับ 98 จูล
ประโยคข้างต้นดูเหมือนจะจริง แต่เมื่อพิจารณาการระบุถึงพลังงานศักย์โน้มถ่วงแล้ว ประโยคนี้ยังไม่สมบูรณ์ ทั้งนี้เพราะการระบุถึงพลังงานศักย์โน้มถ่วงใดๆ ต้องมีการระบุถึงระบบของมัน ในสถานการณ์ข้างต้น ระบบก็คือ<ins>วัตถุและโลก</ins> ผู้เขียนบทความนี้ย้ำว่า (หน้า 150)
> … potential energy is a property of a system, not an object. It is associated with a force that acts between members of the system so it cannot be associated with one member only–a single object cannot possess potential energy. Therefore, the better phrase for gravitational potential energy is the “potential energy of the \[object\]-Earth system.”
>
> … พลังงานศักย์เป็นสมบัติของระบบ ไม่ใช่สมบัติของวัตถุ มันสัมพันธ์กับแรงที่กระทำระหว่างสมาชิกของระบบ ดังนั้น มันไม่สามารถเกี่ยวข้องกับสมาชิกเดียวของระบบได้–วัตถุเดียวไม่มีสามารถมีพลังงานศักย์ได้ ดังนั้น การพูดถึงพลังงานศักย์ที่ดีกว่าคือ “พลังงานศักย์ของระบบ ซึ่งประกอบด้วยวัตถุและโลก”
ผมพยายามจะสรุปให้เข้าใจง่ายขึ้นนะครับ
เนื่องจากพลังงานศักย์โน้มถ่วงมีค่าเท่ากับ mgh โดย m เป็นมวลของวัตถุ (นั่นคือ สมบัติของวัตถุ) ส่วน g เป็นสนามโน้มถ่วงของโลก (นั่นคือ สมบัติของโลก) ในขณะที่ h เป็นสมบัติร่วมระหว่างวัตถุและโลก (นั่นคือ ตำแหน่งของวัตถุเทียบกับโลก) ดังนั้น <ins>พลังงานศักย์โน้มถ่วงจึงสัมพันธ์กับทั้งวัตถุและโลก</ins> ไม่ใช่อย่างใดอย่างหนึ่ง การมีเพียงวัตถุ แต่ไม่มีโลก ก็ไม่เกิดพลังงานศักย์โน้มถ่วง (เพราะ g เป็นศูนย์) และการมีโลกเพียงอย่างเดียว แต่ไม่มีวัตถุ ก็ไม่ทำให้เกิดพลังงานศักย์โน้มถ่วง (เพราะ m เป็นศูนย์ และไม่มีค่าของ h) นั่นหมายความว่า <ins>พลังงานศักย์โน้มถ้วงเป็นสมบัติของระบบ ไม่ใช่ของวัตถุ</ins> พลังงานศักย์โน้มถ่วงสัมพันธ์กับการจัดวางตัว (configuration) ของวัตถุต่างๆ ภายในระบบ
ดังนั้น ในสถานการณ์ข้างต้น ผู้สอนสามารถใช้ “**ภาษา**” ที่สมบูรณ์ขึ้น โดยการกล่าวถึง “ระบบ” ของพลังงานศักย์โน้มถ่วงนั้น ซึ่งก็คือวัตถุและโลกนั่นเอง
ประการที่สามเป็นเรื่องเกี่ยวกับ “**ภาษา**” ในชีวิตประจำวัน ซึ่งอาจทำให้นักเรียนเข้าใจคลาดเคลื่อน เช่น คำพูดที่ว่า “พลังงานหมด” “การบริโภคพลังงาน” และ “สิ้นเปลืองพลังงาน” คำเหล่านี้อาจทำให้นักเรียนสับสน เพราะความหมายแบบตื้นๆ ของคำเหล่านี้ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน
การใช้ “**ภาษา**” ในการเรียนการสอนเป็นสิ่งสำคัญจริงๆ ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/434 |
# Energy and the Confused Student IV: A Global Approach to Energy
ในบรรดาชุดบทความทั้ง 5 เรื่องเกี่ยวกับการสอนเรื่องงานและพลังงงาน ([Energy and the Confused Student](http://www.inquiringmind.in.th/forums/topic/energy-and-the-confused-student)) บทความที่ 4 น่าจะเป็นบทความที่สำคัญที่สุด เพราะเป็นการนำเสนอแนวทางการสอนแบบใหม่ ซึ่งผู้เขียนเรียกว่า “**A Global Approach to Energy**”
ในบทความนี้ ผู้เขียนเสนอว่า การสอนเรื่องงานและพลังงานควรเริ่มต้นจากสมการพื้นฐานเพียงสมการเดียว และหากมีสมการย่อยอื่นๆ สมการเหล่านั้นเป็นส่วนหนึ่ง ซึ่งถูกลดรูปมาจากสมการพื้นฐานนั้น โดยสมการพื้นฐานในเรื่องงานและพลังงานก็คือสมการที่แสดงถึง “กฎการอนุรักษ์พลังงาน” ของระบบใดๆ ภายในช่วงเวลาหนึ่งๆ (อาจารย์คงจำกันได้นะครับว่า “กฎการอนุรักษ์พลังงาน” เป็นหนึ่งใน [Big Ideas](http://www.inquiringmind.in.th/archives/391) ของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์)
สมการพื้นฐานเรื่องงานและพลังงานมีดังนี้ (หน้า 211)
ΔE<sub>system</sub> = ΣT
โดย ΔE<sub>system</sub> คือ ปริมาณพลังงานของระบบที่เปลี่ยนไปในช่วงเวลาหนึ่ง ส่วน ΣT คือ ผลรวมของปริมาณพลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในช่วงเวลาเดียวกัน
เราสามารถสรุปสมการพื้นฐานข้างต้นเป็นประโยคได้ว่า
> การเปลี่ยนแปลงพลังงานทั้งหมดของระบบในช่วงเวลาหนึ่งมีค่าเท่ากับปริมาณพลังงานทั้งหมดที่เข้าหรือออกจากระบบนั้นในช่วงเวลาเดียวกัน
>
> … the total change in energy of the system during some time interval is exactly equal to the net amount of energy crossing the system boundary.
สิ่งสำคัญคือว่า เราต้องมีการกำหนด “ระบบ” ในการพิจารณางานและพลังงาน (ดังที่ผู้เขียนบทความได้กล่าวไปแล้วใน[บทความที่ 2](http://www.inquiringmind.in.th/archives/425)) ในขณะเดียวกัน เราต้องมีการกำหนด “ช่วงเวลา” ของการพิจารณางานและพลังงานของระบบด้วย
เราสามารถเขียนสมการพื้นฐานข้างต้นให้ละเอียดมากขึ้น ดังนี้
ΔK + ΔU + ΔE<sub>int</sub> = W + Q + T<sub>MT</sub> \+ T<sub>MW</sub> \+ T<sub>ER</sub> \+ T<sub>ET</sub>
โดย
ΔK คือ พลังงานจลน์ของระบบที่เปลี่ยนไป
ΔU คือ พลังงานศักย์ของระบบที่เปลี่ยนไป
ΔE<sub>int</sub> คือ พลังงานภายในของระบบที่เปลี่ยนไป
W คือ งานที่เกิดขึ้นกับระบบ (ซึ่งอาจเป็นงานที่ระบบกระทำกับสิ่งแวดล้อม หรืออาจเป็นงานที่สิ่งแวดล้อมกระทำกับระบบ)
Q คือ พลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในรูปแบบของความร้อน (เนื่องอุณหภูมิของระบบและของสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน)
T<sub>MT</sub> คือ พลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในรูปแบบของปริมาณสสาร (นั่นคือ การเพิ่มหรือสูญเสียมวลของระบบ เช่น การเติมเชื้อเพลิง หรือ การปลดปล่อยเขม่าควันจากการเผาไหม้)
T<sub>MW</sub> คือ พลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในรูปแบบของคลื่นกล (เช่น เสียง และ การสั่น)
T<sub>ER</sub> คือ พลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น แสง และ คลื่นไมโครเวฟ)
T<sub>ET</sub> คือ พลังงานที่เข้าหรือออกจากระบบในรูปแบบของพลังงานไฟฟ้า (นั่นคือ การถ่ายโอนประจุไฟฟ้า)
จากสมการข้างต้นนี้ เราสามารถพิจารณาว่า สถานการณ์ที่เราสนใจนั้นเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบแบบใดบ้าง (นั่นคือ ΔK + ΔU + ΔE<sub>int</sub>) และเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานเข้าและออกจากระบบในรูปแบบใดบ้าง (นั่นคือ W + Q + T<sub>MT</sub> \+ T<sub>MW</sub> \+ T<sub>ER</sub> \+ T<sub>ET</sub>) แล้วลดรูปสมการนั้นให้เหลือเพียงสิ่งที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์นั้น
ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ที่เป็นระบบปิด (ซึ่งไม่มีการถ่ายโอนพลังงานใดๆ เลย–นั่นคือ ΣT = 0 และพลังงานภายในระบบมีค่าคงตัว–นั่นคือ ΔE<sub>int</sub> = 0) และไม่มีแรงภายนอกใดๆ มากระทำกับระบบ สมการข้างต้นจะถูกลดรูปให้เหลือเพียงแค่ ΔK + ΔU = 0 นั่นคือ กฎการอนุรักษ์พลังงานกล
อีกตัวอย่างหนึ่ง เช่น ระบบที่ประกอบด้วยแก๊สในอุดมคติอยู่ภายในลูกสูบ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่เข้าหรือออกได้ (W ≠ 0) โดยท่อของลูกสูบสามารถนำความร้อนได้ (Q ≠ 0) และไม่มีการถ่ายโอนพลังงานหรือการเปลี่ยนรูปพลังงานใดๆ ดังนั้น จากสถานการณ์นี้ เราสามารถลดรูปสมการข้างต้นให้เหลือเพียง ΔE<sub>int</sub> = W + Q ซึ่งก็คือกฎเทอร์โมไดนามิกส์ข้อที่ 1 นั่นเอง
บทความนี้ยังมีตัวอย่างอื่นๆ อีกนะครับ อาจารย์ที่สนใจสามารถอ่านได้จาก[ต้นฉบับ](http://www.loreto.unican.es/Carpeta2012/TPTJewett%28IV%29.pdf)
ผู้เขียนสรุปในตอนท้ายของบทความว่า ผู้สอนควรใช้เวลาตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของการสอนไปกับการนำเสนอและอภิปรายสมการพื้นฐานข้างต้น (กฎการอนุรักษ์พลังงานของระบบใดๆ ในช่วงเวลาหนึ่ง) ซึ่งสามารถใช้ได้ในทุกสถานการณ์ จากนั้น ผู้สอนค่อยนำเสนอว่า สมการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานเป็นเพียงรูปแบบหนึ่งของสมการพื้นฐานนั้น ซึ่งถูกลดรูปให้เหมาะสมกับสถานการณ์เฉพาะใดๆ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/442 |
# ตัวอย่างงานวิจัยแบบต่อเนื่อง (จากเล็กไปใหญ่)
ตอนแรกที่ผมหยิบงานวิจัยเรื่อง “[A Typology of Undergraduate Students’ Conceptions of Size and Scales: Identifying and Characterizing Conceptual Variation](http://nanotechnology.wmwikis.net/file/view/20403_ftp.pdf)” มาอ่านนั้น ผมสนใจว่า ผลของงานวิจัยนี้เป็นอย่างไร ถึงแม้ว่า ณ เวลานี้ ผมยังอ่านงานวิัจัยเรื่องนี้ไม่จบ แต่ผมคิดว่า กระบวนการวิจัยเรื่องนี้น่าสนใจครับ และน่าจะเป็นแนวทางสำหรับอาจารย์ที่ต้องการทำวิจัยเชิงคุณภาพในระดับที่ใหญ่ขึ้นได้
ผมขอให้ข้อมูลภาพรวมของงานวิจัยเรื่องนี้ก่อนนะครับ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาว่า นักศึกษาจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ในระดับปริญญาตรีมีแนวคิดเรื่องขนาดและมาตราส่วนอย่างไร เป้าหมายหลักของงานวิจัยคือการได้มาซึ่งสิ่งที่ผู้วิจัยเรียกว่า “**Conceptual Variation**” หรือ “**การผันแปรทางแนวคิด**” (รูปแบบของความแตกต่างทางแนวคิดของนักศึกษาเหล่านี้) เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ในการออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนเรื่องขนาดและมาตราส่วนต่อไป
งานวิจัยนี้ประกอบด้วยงานวิจัยย่อยๆ 3 เรื่อง ดังนี้ครับ
ช่วงที่ 1 เป็นการสำรวจแนวคิดเรื่องขนาดและมาตราส่วน โดยมีนักศึกษาผู้ให้ข้อมูลจำนวน **12** คน ในการนี้ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลโดยการสัมภาษณ์ด้วยเทคนิค “การคิดออกเสียง” (think-aloud) ในระหว่างที่ทำใบงาน (นั่นคือ ผู้วิจัยให้นักศึกษาทำใบงาน และพูดสิ่งที่ตัวเองกำลังคิดในระหว่างการทำใบงานนั้น) ใบงานที่ว่านี้ก็คือการให้นักศึกษาเรียงลำดับสิ่งต่างๆ จากขนาดเล็กไปยังขนาดใหญ่ สิ่งต่างๆ เหล่านี้ประกอบด้วย 1. ความยาวของสนามฟุตบอล 2. ความสูงของช้าง 3. ความยาวของหนังสือวิทยาศาสตร์ทั่วๆ ไป 4. ความกว้างของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมของคน 5. ความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของแบคทีเรีย 6.ความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของไวรัส และ 7.ความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมของไฮโดรเจน
ในการนี้ ผู้วิจัยจำนวน 2 คน นำข้อมูลที่ได้จากการสัมภาษณ์มาวิเคราะห์ ซึ่งถึงแม้ว่าผู้วิจัยไม่ได้ระบุตรงๆ ว่า ผู้วิจัยใช้วิธีการแบบนิรนัยหรือแบบอุปนัย แต่จากคำบรรยายในรายงานวิจัย (หน้า 516) ผมตีความว่า ผู้วิจัยใช้วิธีการแบบอุปนัยครับ นอกจากนี้ ผู้วิจัยทั้ง 2 คน หาค่า inter-rater discrepancy ด้วยครับ ซึ่งได้ประมาณ 10% (ค่า inter-rater **discrepancy** เป็นค่าที่แสดงถึงระดับ**ความแตกต่าง**ของการตีความ ซึ่งตรงข้ามกับค่า inter-rater **reliability** ซึ่งแสดงถึงระดับ**ความสอดคล้อง**ของการตีความ โดยค่า **inter-rater discrepancy = 100 – inter -rater reliability** นั่นคือ ค่า inter-rater reliability ของงานวิจัยช่วงนี้จึงมีค่าเท่ากับ 90% ครับ) จากนั้น ผู้วิจัยทั้ง 2 คนก็มาอภิปรายเพื่อหาข้อสรุปร่วมกันในประเด็นของการตีความข้อมูลที่แตกต่างกัน
พอได้ผลการวิจัยในช่วงที่ 1 แล้ว ผู้วิจัยก็ดำเนินการวิจัยช่วงที่ 2 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบว่า ผลการวิัจัยที่ได้จากช่วงที่ 1 สามารถใช้ได้กับนักศึกษาคนอื่นๆ หรือไม่ และแค่ไหน ในการนี้ ผู้วิจัยนำผลการวิจัยในช่วงที่ 1 มาสร้างเป็นตัวเลือกของคำถาม (A B C และ D ดังภาพข้างล่าง) โดยให้นักศึกษาเลือกตัวเลือกที่พวกเขา/เธอคิดว่า ขนาดและมาตราส่วนถูกต้องที่สุด พร้อมทั้งบอกเหตุผลครับ ผู้วิจัยใช้การสัมภาษณ์ในการเก็บข้อมูล การวิจัยช่วงที่ 2 นี้มีนักศึกษาที่ให้ข้อมูลจำนวน **20** คน ที่ไม่ใช่นักศึกษา 12 คน ในช่วงแรกครับ
เนื่องจากว่า การวิจัยในช่วงที่ 2 นี้เป็นการตรวจสอบว่า ผลการวิจัยในช่วงที่ 1 สามารถใช้ได้กับนักศึกษาอื่นๆ หรือไม่ และแค่ไหน ดังนั้น การวิเคราะห์ข้อมูลในช่วงนี้จึงเน้นวิธีการแบบนิรนัยครับ ทั้งนี้เพราะผู้วิจัยมีกลุ่มและเกณฑ์มาก่อนล่วงหน้าแล้ว (อย่างไรก็ตาม ผู้วิจัยไม่ได้ระบุมาตรงๆ นะครับ ผมอ่านสิ่งที่ผู้วิจัยเขียนไว้ แล้วตีความมาอีกทีนึง)
หลังจากที่ผู้วิจัยได้ผลการวิจัยในช่วงที่ 2 แล้ว ผู้วิจัยก็ดำเนินการวิจัยในช่วงที่ 3 ซึ่งเป็นการสำรวจในระดับใหญ่ขึ้น ในการนี้ ผู้วิจัยสร้างข้อคำถามแบบ 2 ชั้น (Two tier) จำนวน 3 ข้อ โดยนำผลการวิจัยจากทั้ง 2 ช่วง มาสร้างเป็นคำถามและตัวเลือกต่างๆ การวิจัยช่วงที่ 3 นี้ มีนักศึกษาที่ให้ข้อมูลทั้งสิ้น **111** คน ด้วยจำนวนผู้ให้ข้อมูลที่มาก และเป็นการเก็บข้อมูลโดยใช้การประเมินแบบเขียนตอบ ดังนั้น ข้อมูลบางส่วนอาจไม่ตรงประเด็นหรือไม่ชัดเจน ข้อมูลส่วนนี้ไม่ถูกนำมาวิเคราะห์ครับ
เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้ อาจารย์คงเห็นลำดับของการวิจัยนะครับว่า ผู้วิจัยไม่ได้เริ่มจากจำนวนผู้ให้ข้อมูลจำนวนมากเลย ในช่วงแรก ผู้วิจัยมีผู้ให้ข้อมูลเพียง 12 คนเท่านั้น ทั้งนี้เพราะในช่วงแรกนั้น ผู้วิจัยต้องการข้อมูลเชิงลึกมากกว่าข้อมูลเชิงกว้างครับ แต่นั่นก็ไม่ได้หมายความว่า เราจะขยายงานวิจัยให้ใหญ่ขึ้นไม่ได้ (ดังจะเห็นจากการที่ผู้วิจัยได้เพิ่มจำนวนผู้ให้ข้อมูลในภายหลัง)
อีกเรื่องนึงที่น่าสนใจคือว่า ในช่วงแรกของการวิจัย ซึ่งผู้วิจัยไม่มีกฎและเกณฑ์ในการวิเคราะห์/จัดกลุ่มข้อมูลมาก่อน ผู้วิจัยก็ใช้วิธีการแบบอุปนัย แต่หลังจากนั้น พอผู้วิจัยเริ่มมีกฎและเกณฑ์บ้างแล้ว ผู้วิจัยก็ใช้วิธีการแบบนิรนัยครับ
ผมขอค้างการนำเสนอผลการวิจัยเรื่องนี้ไว้ก่อนนะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/457 |
# สัญลักษณ์ของการถอดคำพูด
ช่วงนี้ อาจารย์หลายท่านคงเก็บข้อมูลกันบ้างแล้ว และคงต้องถอดคำพูดกันต่อไป ตามที่ผมเคยแจ้งในระหว่างการอบรมครั้งล่าสุดไว้ว่า การใช้สัญลักษณ์แทนอวัจนภาษานั้นยังไม่มีมาตรฐานที่แน่นอน และผมได้นำเสนอตัวอย่างไปบ้างแล้วนั้น
ผมเจองานวิจัยเชิงคุณภาพเรื่องหนึ่ง ซึ่งมีชื่อว่า “[Classroom Interaction and Thinking Skills Development through Teacher-Talks](http://kasetsartjournal.ku.ac.th/kuj_files/2013/A1305071459369338.pdf)” ผู้วิจัยเป็นคนไทยครับ แต่ภาษาในบทความวิจัยเป็นภาษาอังกฤษ งานวิจัยเรื่องนี้มีการวิเคราะห์คำพูดในห้องเรียน เราลองดูสัญลักษณ์ของการถอดคำพูดในงานวิจัยเรื่องนี้กันนะครับ ดังนี้ (หน้า 125)
ผมแปลให้นะครับ
> T แทน ครู
> Ss แทน นักเรียนหลายคน
> S1 แทน นักเรียนคนเดียว
> :: แทน การลากเสียงยาว
> (.) แทน การหยุดพูดช่วงเวลาสั้นๆ
> (2.0) แทน ความเงียบ ซึ่งนานเท่ากับตัวเลขในวงเล็บในหน่วยวินาที
> ? แทน การขึ้นเสียงสูง/ต่ำ
> = แทน การพูดซ้อนกันของคน 2 คน
> \[\] แทน คำพูดที่ซ้อนกัน ซึ่งจะอยู่ในวงเล็บก้ามปู
ไหนๆ ผมก็พูดถึงเรื่องนี้แล้ว ผมเพิ่มให้[อีกแบบนึง](http://talkbank.org/media/PDF/JOC-PDF/Appendices/7-appendix.pdf)แล้วกันครับ (อันนี้เป็นของชาวต่างชาติ)
อย่างที่ผมเคยเรียนไว้นะครับ การใช้สัญลักษณ์ในการถอดคำพูดยังไม่มีมาตรฐานที่แน่นอน ดังนั้น อาจารย์จะใช้ตามใครก็ได้ครับ แต่อาจารย์ต้องเข้าใจความหมายของทุกสัญลักษณ์ที่อาจารย์ใช้ อาจารย์ไม่ต้องกังวลกับเรื่องนี้มากจนเกินไป เพราะหากอาจารย์จำความหมายของสัญลักษณ์บางตัวไม่ได้ อาจารย์ก็ยังกลับไปฟังข้อมูลดิบได้อยู่ดีครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/464 |
# แนวคิดเกี่ยวกับขนาดและมาตราส่วน
ตามที่ผมขอค้างไว้ใน[โพสก่อนหน้านี้](http://www.inquiringmind.in.th/archives/457)ว่า ผมจะนำเสนอผลการวิจัยเรื่อง “[A Typology of Undergraduate Students’ Conceptions of Size and Scale: Identifying and Characterizing Conceptual Variation](http://nanotechnology.wmwikis.net/file/view/20403_ftp.pdf)” ผมก็จะทำตามสัญญาในโพสนี้ครับ
ผมขอทบทวนเรื่องการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพนิดนึงก่อนนะครับ
โดยหลักการพื้นฐานแล้ว การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพก็คือการจัดกลุ่มข้อมูล ตามความหมายที่เหมือนหรือคล้ายกัน ดังนั้น การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับแนวคิดของผู้เรียนก็คือการจัดกลุ่มแนวคิดของผู้เรียนนั่นเอง
ผลของการจัดกลุ่มแนวคิดของผู้เรียนที่เราพบอยู่บ่อยๆ ก็คือ การจัดกลุ่มออกเป็น ดังนี้ 1\. แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ (Scientific conception: SC) 2. แนวคิดที่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์บางส่วน (Partially scientific conception: PC) 3. แนวคิดที่คลาดเคลื่อน (Misconception: MC) หรือ แนวคิดทางเลือก (Alternative conception: AC) 4. ไม่ีคำตอบ (No responses: NR) ในงานวิจัยบางเรื่อง ผู้วิจัยก็อาจจัดกลุ่มแนวคิดของนักเรียนได้มากกว่าหรือน้อยกว่านี้ ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับข้อมูลในงานวิจัยนั้นๆ
อย่างไรก็ตาม ผู้วิจัยหลายคนก็ไม่ได้จัดกลุ่มแนวคิดของผู้เรียนตามผลการจัดกลุ่มข้างต้น (SC, PC, MC, และ NR) ผู้วิจัยเหล่านี้มักสร้างและตั้งชื่อกลุ่มขึ้นมาเอง ตามความหมายของข้อมูลที่มีอยู่ (ซึ่งโดยมุมมองส่วนตัวแล้ว ผมว่าแบบนี้น่าสนใจกว่ามากครับ สำหรับผมแล้ว แบบข้างบนดูง่ายและเป็นมาตรฐานเกินไปครับ)
ในงานวิจัยเรื่องที่ผมจะนำเสนอต่อไปนี้ ซึ่งผู้วิจัยศึกษาความเข้าใจของนักศึกษาระดับปริญญาตรีจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ ผู้วิจัยวิเคราะห์ข้อมูล(เชิงคุณภาพ) โดยการจัดกลุ่มแนวคิดของนักศึกษาออกเป็น 4 กลุ่มด้วยกัน ดังนี้ครับ
1. Fragmented Conceptions (แนวคิดแบบแยกส่วน)
2. Linear Conceptions (แนวคิดแบบเส้นตรง)
3. Proportional Conceptions (แนวคิดแบบอัตราส่วน)
4. Logarithmic Conception (แนวคิดแบบลอการิทึม)
นักศึกษาที่มีแนวคิดแบบแยกส่วนนี้จัดกลุ่มสิ่งต่างๆ ออกเป็นกลุ่มๆ แยกออกจากกัน เช่น กลุ่มที่มีขนาดใหญ่มาก กลุ่มที่มีขนาดปกติ และกลุ่มที่มีขนาดเล็กมาก โดยนักศึกษากลุ่มนี้ไม่เข้าใจถึงความต่อเนื่องของขนาดของสิ่งเหล่านั้นเลย
นักศึกษาที่มีแนวคิดแบบเส้นตรงจัดกลุ่มสิ่งต่างๆ โดยเปรียบเทียบขนาดของสิ่งเหล่านั้นจากประสบการณ์ตรงหรือการสังเกตด้วยตา แต่นักศึกษากลุ่มนี้เข้าใจถึงความต่อเนื่องของขนาดของสิ่งต่างๆ
นักศึกษาที่มีแนวคิดแบบอัตราส่วนจัดกลุ่มสิ่งต่างๆ โดยพิจารณาจำนวนเท่าของขนาดของสิ่งเหล่านั้น เทียบกับวัตถุอ้างอิง นักศึกษากลุ่มนี้เข้าใจถึงความต่อเนื่องของขนาดของสิ่งต่างๆ และขนาดสัมพัทธ์ของสิ่งต่างๆ
นักศึกษาที่มีแนวคิดแบบลอการิทึมจัดกลุ่มสิ่งต่างๆ โดยพิจารณาจำนวนกำลัง 10 ของขนาดของสิ่งเหล่านั้นเทียบกับระบบหน่วยสากลนักศึกษากลุ่มนี้เข้าใจถึงความต่อเนื่องของขนาดของสิ่งต่างๆ ขนาดสัมพัทธ์ของสิ่งต่างๆ กับวัตถุอ้างอิง และขนาดสัมพัทธ์ของสิ่งต่างๆ กับระบบหน่วยสากล
นักศึกษากลุ่มหลังสุดน่าจะมีปัญหาน้อยที่สุดในการเรียนรู้เรื่องขนาดและมาตราส่วนครับ
อาจารย์ที่สนใจเรื่องนี้ลองศึกษาเอกสารต้นฉบับเพิ่มเติมได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/468 |
# ตัวอย่างการนำเสนอผลการจัดกลุ่ม
หลังจากที่เราวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับแนวคิดของนักเรียนในเรื่องใดเรื่องหนึ่งแล้วนั้น ผลการวิเคราะห์ที่เราได้ก็คือกลุ่มของความเข้าใจของนักเรียน ซึ่งอาจมีจำนวนกลุ่มแตกต่างกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่เราวิเคราะห์
ในรายงานงานวิจัยเชิงคุณภาพ ผู้วิจัยสามารถนำเสนอผลการวิเคราะห์ (นั่นคือ กลุ่มของข้อมูล) ได้หลายวิธีครับ เช่น การเขียนบรรยายไปทีละกลุ่มๆ การใช้แผนผังต้นไม้ (ดังเช่นที่ผมนำเสนอไปตอนการอบรมครั้งล่าสุด) การใช้ตาราง และการใช้แผนภาพแบบอื่นๆ ซึ่งก็แล้วแต่ว่า ผู้วิจัยเห็นว่า การนำเสนอแบบใดสามารถนำเสนอผลการวิเคราะห์ได้ง่ายและชัดเจนที่สุด \[เราสามารถใช้ได้มากกว่า 1 วิธีครับ\]
ในงานวิจัยเรื่อง “[A Typology of Undergraduate Students’ Conceptions of Size and Scale: Identifying and Characterizing Conceptual Variation](http://nanotechnology.wmwikis.net/file/view/20403_ftp.pdf)” (เรื่องเดิม) นอกจากการบรรยายผลการวิเคราะห์ ซึ่งผมได้นำเสนอไปใน[โพสก่อนหน้านี้](http://www.inquiringmind.in.th/archives/468)แล้ว ผู้วิจัยยังนำเสนอผลการวิเคราะห์โดยใช้แผนภาพด้วย ซึ่งแผนภาพดังกล่าวแสดงมิติของกลุ่มข้อมูล ซึ่งมี 2 มิติ คือ
1. การเปรียบเทียบขนาด โดยพิจารณาจากขนาดสมบูรณ์ หรือจากขนาดสัมพัทธ์
2. การอ้างอิงขนาด โดยเทียบกับระบบอ้างอิง หรือกับวัตถุอ้างอิง
ในกรณีของแนวคิดแบบแยกส่วนนั้น นักศึกษาเปรียบเทียบขนาดของวัตถุใดๆ โดยพิจารณาขนาดสมบูรณ์ของวัตถุนั้น เทียบกับขนาดของวัตถุอ้างอิง เมื่อถูกถามให้หาขนาดของวัตถุใดๆ นักศึกษากลุ่มนี้จะคิดว่า วัตถุนั้นมี**ขนาดจริงๆ เท่าไร** เมื่อเทียบกับขนาดของ**วัตถุอ้างอิง** ซึ่งมักเป็นวัตถุที่ตนเองคุ้นเคยในชีวิตประจำวัน นักศึกษากลุ่มนี้มักกะประมาณขนาดของวัตถุนั้นไม่ถูกต้อง เมื่อขนาดของวัตถุนั้นแตกต่างไปจากขนาดของวัตถุอ้างอิงมากๆ
ในกรณีของแนวคิดแบบเส้นตรงนั้น นักศึกษาเปรียบเทียบขนาดของวัตถุใดๆ โดยพิจารณาขนาดสมบูรณ์ของวัตถุนั้น เทียบกับระบบอ้างอิงใดๆ เมื่อถูกถามให้หาขนาดของวัตถุใดๆ นักศึกษากลุ่มนี้จะคิดว่า วัตถุนั้นมี**ขนาดจริงๆ เท่าไร** เมื่อเทียบกับ**สเกลของระบบอ้างอิง** ซึ่งมักเป็นระบบที่ตนเองคุ้นเคย (เช่น สเกลของไม้บรรทัด) นักศึกษากลุ่มนี้มักกะประมาณขนาดของวัตถุนั้นไม่ถูกต้อง เมื่อขนาดของวัตถุนั้นแตกต่างไปจากสเกลของระบบอ้างอิงมากๆ
ในกรณีของแนวคิดแบบอัตราส่วนนั้น นักศึกษาเปรียบเทียบขนาดของวัตถุใดๆ โดยพิจารณาขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุนั้น เทียบกับขนาดของวัตถุอ้างอิง เมื่อถูกถามให้หาขนาดของวัตถุใดๆ นักศึกษากลุ่มนี้จะคิดว่า วัตถุนั้นมี**ขนาดเป็นกี่เท่า**ของ**ขนาดของวัตถุอ้างอิง** นักศึกษากลุ่มนี้มักหาขนาดของวัตถุนั้นได้ถูกต้องมากขึ้น แม้ว่าขนาดของวัตถุนั้นแตกต่างไปจากขนาดของวัตถุอ้างอิงมากๆ
ในกรณีของแนวคิดแบบลอการิทึมนั้น นักศึกษาเปรียบเทียบขนาดของวัตถุใดๆ โดยพิจารณาขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุนั้น เทียบกับระบบอ้างอิงใดๆ เมื่อถูกถามให้หาขนาดของวัตถุใดๆ นักศึกษากลุ่มนี้จะคิดว่า วัตถุนั้นมี**ขนาดเป็นยกกำลังกี่เท่า**ของ 10 ใน****สเกลของระบบอ้างอิง****
อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของการนำเสนอผลการวิเคราะห์นะครับ ซึ่งก็แล้วแต่ผู้วิจัยจะเห็นว่า วิธีไหนดีที่สุดครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/473 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ
งานวิจัยเชิงคุณภาพหลายเรื่องที่ศึกษาความเข้าใจของนักเรียนในเรื่องต่างๆ มักให้ผลการวิจัยที่น่าสนใจ ซึ่งอยู่ในรูปแบบของ “**ความก้าวหน้าในการเรียนรู้**” (**Learning Progression**) โดยความก้าวหน้าในการเรียนรู้แสดงถึงลำดับขั้นของพัฒนาการทางแนวคิดของนักเรียนเรื่องใดเรื่องหนึ่ง ซึ่งจะเป็นแนวทางสำคัญในการหาทางจัดการเรียนการสอน
ในเอกสารเรื่อง “[Learning Progressions in Science: An Evidence-based Approach to Reform](http://www.cpre.org/images/stories/cpre_pdfs/lp_science_rr63.pdf)” ผู้เขียนได้นำเสนอตัวอย่างความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ ดังนี้ (หน้า 70)
นักเรียนส่วนใหญ่มีลำดับขั้นพัฒนาการทางแนวคิดเรื่องการจม-ลอยของวัตถุ ดังนี้
ในระดับที่ 1 (M or V) นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับมวล **หรือ** ปริมาตรของวัตถุนั้น
ในระดับที่ 2 (MV) นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับมวล **และ** ปริมาตรของวัตถุนั้น
ในระดับที่ 3 (D) นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างมวลและปริมาตรของวัตถุนั้น (นั่นคือ **ความหนาแน่นของวัตถุ**)
ในระดับที่ 4 (RD) ซึ่งเป็นระดับสูงสุด นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับ**ความหนาแน่นของวัตถุเทียบกับความหนาแน่นของของเหลว**
ความก้าวหน้าในการเรียนรู้่เรื่องการจม-ลอยของวัตถุนี้เป็นเสมือน**เส้นทางการเรียนรู้**ของนักเรียน ส่วนตัวผมเองมองว่า มันเป็นเสมือน**ขั้นบันได**ให้นักเรียนไต่ระดับขึ้นไปจากแนวคิดที่คลาดเคลื่อน(หรือไม่สมบูรณ์) จนกระทั่งถึงความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์
เมื่อทราบความก้าวหน้าในการเรียนรู้นี้แล้ว ผู้สอนสามารถคิดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมให้นักเรียนก้าวขึ้นบันไดไปทีละขั้นๆ ได้
ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยจะขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุเท่านั้น (M) ผู้สอนอาจให้นักเรียนลองเปลี่ยนแปลงปริมาตรของวัตถุ (โดยมวลของวัตถุเท่าเดิม) แล้วสังเกตดูว่า การจม-ลอยของวัตถุเป็นอย่างไร
ในทำนองเดียวกัน ในกรณีที่นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุขึ้นอยู่กับปริมาตรของวัตถุเท่านั้น (V) ผู้สอนอาจให้นักเรียนลองเปลี่ยนแปลงมวลของวัตถุ (โดยปริมาตรเท่าเดิม) แล้วสังเกตดูว่า การจม-ลอยของวัตถุเป็นอย่างไร
ส่วนในกรณีที่นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับมวลและปริมาตรของวัตถุนั้น แต่ยังไม่เห็นความสัมพันธ์ระหว่างมวลและปริมาตรของวัตถุ (MV) ผู้สอนอาจจัดกิจกรรมเพื่อให้นักเรียนหาความสัมพันธ์ระหว่างมวลและปริมาตรของวัตถุ ที่ส่งผลต่อการจม-ลอยของวัตถุนั้น อันจะนำไปสู่ความเข้าใจว่า ความหนาแน่นของวัตถุเกี่ยวข้องกับการจม-ลอยของวัตถุ
และในกรณีที่นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุ แต่ยังไม่ได้มีการเปรียบเทียบระหว่างความหนาแน่นของวัตถุและความหนาแน่นของของเหลว (D) ผู้สอนก็อาจจัดกิจกรรมให้นักเรียนสังเกตการจม-ลอยของวัตถุใดๆ ในของเหลวที่มีความหนาแน่นต่างๆ
เมื่อเราทราบลำดับขั้นของการเรียนรู้แนวคิดเรื่องใดๆ แล้ว เราจะสามารถ “ตี” แนวคิดนั้นออกมาได้อย่างชัดเจน กล่าวคือ เราจะรู้ว่า ก้าวต่อไปของนักเรียนแต่ละคนคืออะไร ซึ่งจะนำไปสู่การจัดกิจกรรมเพื่อให้ส่งเสริมนักเรียนแต่ละคนมีพัฒนาการทางแนวคิดเรื่องนั้นๆ ได้ ดังนั้น การจัดกิจกรรมบนพื้นฐานของความก้าวหน้าในการเรียนรู้จะเป็นไปอย่างตรงประเด็นและมีจุดประสงค์ที่ชัดเจน
อย่างไรก็ตาม การจะทำทั้งหมดนี้ได้นั้น เราต้องศึกษาแนวคิดของนักเรียนในเรื่องนั้นๆ และงานวิจัยเชิงคุณภาพสามารถตอบสนองการกระทำนี้ได้อย่างดีครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/486 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องความเป็นอนุภาคของสสาร
ผมประหลาดใจมาโดยตลอดเลยว่า ทั้งๆ ที่แนวคิดเรื่อง “**ความเป็นอนุภาคของสสาร**” (the particulate nature of matter) เป็นแนวคิดที่สำคัญมาก และเป็นหนึ่งใน [Big Idea](http://www.inquiringmind.in.th/archives/391) ทางวิทยาศาสตร์ในการอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น สมบัติของสสาร การเปลี่ยนสถานะ ปฏิกิริยาเคมี และ ฯลฯ แต่แนวคิดนี้กลับไม่ได้รับความสนใจมากนักในบ้านเรา
ในหลายประเทศ แนวคิดคิดนี้ได้รับการวิจัยมาโดยตลอด ทั้งนี้เพื่อหาทางส่งเสริมให้นักเีรียนมีแนวคิดเรื่องนี้ที่ถูกต้อง ตัวอย่างเช่น งานวิจัยเรื่อง “[Development of a Learning Progression for the Particle Model of Matter](http://www.fisme.science.uu.nl/en/icls2008/438/paper438.pdf)” ได้นำเสนอความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “**ความเป็นอนุภาคของสสาร**” โดยมีนักเรียนระดับประถมศึกษาปีที่ 6 เป็นผู้ให้ข้อมูล โดยผู้วิจัยให้นิยามของความก้าวหน้าในการเรียนรู้ไว้ว่า (หน้าแรก)
> Learning progressions are depictions of students’ increasingly sophisticated ideas about a specific domain over time. A progression ranges from the simple to complex understanding of a domain.
นั่นคือ ความก้าวหน้าในการเรียนรู้คือการบรรยายให้เห็นภาพของความคิด(หรือความเข้าใจ)ของนักเรียนในเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเริ่มจากความเข้าใจที่ง่ายที่สุดไปจนถึงความเข้าใจที่ซับซ้อนที่สุด
ผมได้นำเสนอ[ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/486)เป็นตัวอย่างไปก่อนหน้านี้แล้ว
คราวนี้ ผมนำเสนออีกตัวอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “**ความเป็นอนุภาคของสสาร**” (หน้าที่ 6) โดยผู้วิจัยแตกความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “**ความเป็นอนุภาคของสสาร**” ออกเป็น 7 ระดับ นั่นคือ ระดับที่ 0 – 6 ตามลำดับความซับซ้อนของความเข้าใจ
จากทั้งหมด 7 ระดับ ผมขอเสนอเพียง 3 ระดับหลักๆ เท่านั้นนะครับ
1. นักเรียนที่มีความเข้าใจแบบ continuous ซึ่งเป็นกลุ่มที่เข้าใจว่า สสารมีความต่อเนื่อง (ไม่มีอนุภาคใดๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นสสารนั้น)
2. นักเรียนที่มีความเข้าใจแบบ mixed ซึ่งเป็นกลุ่มที่เข้าใจว่า สสารประกอบด้วยอนุภาคต่างๆ ซึ่งอยู่ภายในตัวกลางที่ต่อเนื่อง \[ความเข้าใจนี้เกิดจากการที่นักเรียนผสมความเข้าใจเดิมกับสิ่งที่ได้เรียนมา\]
3. นักเรียนที่มีความเข้าใจแบบ particle ซึ่งเป็นกลุ่มที่เข้าใจว่า สสารประกอบด้วยอนุภาคต่างๆ และมีช่องว่างระหว่างอนุภาคเหล่านั้น
เมื่อเราทราบความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคนแล้ว เราก็สามารถหาทางส่งเสริมให้นักเรียน “ไต่” ระดับของความเข้าใจไปจนถึงความเข้าใจสูงสุด ซึ่งเป็นความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ได้ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/492 |
# แนวคิดที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับแนวคิดที่คลาดเคลื่อน
อาจารย์อ่านชื่อเรื่องงานวิจัยข้างบนแล้วรู้สึกยังไงครับ ผมแปลมาจากงานวิจัยเรื่อง “[Misconceptions about “misconceptions”: Preservice secondary science teachers’ views on the value and role of student ideas](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.21022/abstract)” ซึ่งแปลแบบเต็มๆ ได้ว่า “แนวคิดที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับแนวคิดที่คลาดเคลื่อน: มุมมองของครูวิทยาศาสตร์ก่อนประจำการที่มีต่อความคิดของนักเรียน”
การตั้งชื่อเรื่องงานวิจัยเชิงคุณภาพก็เป็นศาสตร์และศิลป์อย่างหนึ่งนะครับ นอกจากชื่อเรื่องต้องสื่อถึงเนื้อหาของงานวิจัยในรูปแบบที่ตรงประเด็น ชัดเจน และกระชับที่สุดแล้ว ชื่อเรื่องที่ดีต้องสามารถดึงดูดความน่าสนใจของผู้อ่านด้วย ตัวอย่างชื่อเรื่องข้างต้นมีการเล่นคำว่า “แนวคิดที่คลาดเคลื่อน” 2 ครั้ง เพื่อสร้างความน่าสนใจ ซึ่งโดยปกติแล้ว หลายคนมองว่า การใช้คำ 1 คำ ถึง 2 ครั้ง ในชื่อเรื่องเป็นการใช้คำอย่างฟุ่มเฟือย แต่ในกรณีนี้ไม่ใช่ครับ มันกลายเป็นการสร้างความน่าสนใจซะงั้น
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาความเข้าใจของนักศึกษาครูเกี่ยวกับแนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียน ผมขอสรุปผลการวิจัยแบบคร่าวๆ ให้ ดังนี้นะครับ
นักศึกษาครูส่วนใหญ่เข้าว่า แนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียนเป็น “**อุปสรรค**” ในการเรียนรู้ แต่ในมุมมองของผู้วิจัยเรื่องนี้ แนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียนควรเป็น “**ทรัพยากร**” สำหรับครูในการจัดการเรียนรู้
ผลการวิจัยนี้จึงวิพากษ์งานวิจัยต่างๆ ที่ผ่านมาเกี่ยวกับแนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียน ซึ่งหลายคนมองว่า มันเป็นอุปสรรคในการเรียนรู้ และเป็นหรือสิ่งที่ไม่ควรเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ผู้วิจัยเสนอว่า แนวคิดที่คลาดเคลื่อนเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับนักเรียนทุกคนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพราะไม่มีใครที่เกิดมาพร้อมกับความเข้าใจที่สอดคล้องกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้น แทนที่เราจะมองว่า มันเป็นอุปสรรค ก็ให้เรามองด้วยมุมมองใหม่ว่า มันเป็นทรัพยากร ที่เราสามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นในการออกแบบกิจกรรมการจัดการเรียนรู้่
เนื้อหาในบทความน่าสนใจพอๆ กับชื่อเรื่องเลยครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/496 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช
ผมออกตัวก่อนเลยนะครับว่า ตัวเองไม่ถนัดชีววิทยา แต่คราวนี้ผมอยากนำเสนองานวิจัยเรื่องหนึ่ง ซึ่งศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช งานวิจัยนี้มีชื่อว่า “**A Learning Progression for Elementary School Students’ Understandings of Plant Nutrition**” ซึ่งเป็นบทหนึ่งในหนังสือเรื่อง “[Contemporary Science Education Research: Learning and Assessment](http://crecim.cat/portal/images/documents/congressos/2009/ESERA/Book_4.pdf)” (หน้า 323 – 332)
งานวิจัยนี้ศึกษาความเข้าใจของนักเรียนในระดับประถมศึกษาปีที่ 1 – 6 จำนวน 30 คน โดยเก็บข้อมูลด้วยวิธีการสัมภาษณ์ ผู้วิจัยบรรยายความหมายของคำว่า “**ความก้าวหน้าในการเรียนรู้**” ไว้ว่า (หน้า 323)
> Learning progressions [are] descriptions of increasingly sophisticated ways of thinking about or understanding a topic.
ซึ่งก็คล้ายกับนิยามที่ของผู้วิจัยอีกกลุ่มที่ผมเคยนำเสนอไปแล้ว ([อ่านเิ่พิ่มเติม](http://www.inquiringmind.in.th/archives/492))
ผลการวิจัยมี 6 ขั้น ดังนี้ครับ (หน้า327)
1. นักเรียนเข้าใจว่า ทุกสิ่งทุกอย่างที่พืชใช้ในการดำรงชีวิตคือ “อาหาร” หรือนักเรียนเข้าใจว่า พืชไม่ต้องการอาหารในการดำรงชีวิต (นักเรียนในกลุ่มนี้ยังไม่สามารถระบุแหล่งที่มาของ “อาหาร” นั้นได้ครับ)
2. นักเรียนเข้าใจว่า พืชได้รับสิ่งที่ต้องการในการดำรงชีวิตและเจริญเติบโตจากสิ่งแวดล้อม (นักเรียนกลุ่มนี้ระบุแหล่งที่มาของ “อาหาร” ได้ แต่ยังไม่เจาะจงว่า “อาหาร” นั้นคืออะไร)
3. นักเรียนเข้าใจว่า พืชได้รับอาหารต่างๆ เช่น น้ำ และ แร่ธาตุ จากสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะจากดิน (นักเรียนกลุ่มนี้ระบุแหล่งที่มาและชนิดของอาหารได้−แม้ว่ายังไม่ถูกต้องนัก) นักเรียนกลุ่มนี้ยังไม่เข้าใจถึงบทบาทของพืชในการสร้างอาหารขึ้นเอง
4. นักเรียนเข้าใจว่า พืชสร้างอาหารเอง โดยใช้สิ่งต่างๆ จากสิ่งแวดล้อม (นักเรียนกลุ่มนี้เข้าใจบทบาทของพืชในการสร้างอาหารขึ้นเอง)
5. นักเรียนเข้าใจว่า พืชสร้างอาหารขึ้นเอง โดยใช้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และแสง จากสิ่งแวดล้อมเป็นวัตถุดิบ (นักเรียนกลุ่มนี้ระบุถึงสิ่งต่างๆ ที่จำเป็นในการสร้างอาหารของพืชได้แล้ว) นอกจากนี้ นักเรียนกลุ่มนี้ยังเข้าใจด้วยว่า พืชใช้สารอื่นๆ (เช่น แร่ธาตุ) ในการดำรงชีวิตและเจริญเติบโต แต่สิ่งเหล่านั้นไม่ใช่อาหาร
6. นักเรียนเข้าใจว่า พืชสร้างอาหารขึ้นเอง โดยใช้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และแสง จากสิ่งแวดล้อมเป็นวัตถุดิบ นอกจากนี้ พืชใช้สารอื่นๆ (เช่น แร่ธาตุ) ในการดำรงชีวิตและเจริญเติบโต แต่สิ่งเหล่านั้นไม่ใช่อาหาร อาหารของพืชนั้นคือน้ำตาลกลูโคส และ ออกซิเจนเป็นผลผลิตจากการสร้างอาหารของพืช
ผลการวิจัยที่เป็นความก้าวหน้าในการเรียนรู้แบบนี้มีประโยชน์มากนะครับ เพราะมันช่วยให้ึครูสามารถระบุได้ว่า ณ เวลาหนึ่ง (ซึ่งอาจจะเป็นก่อนสอนหรือหลังสอน) นักเรียนแต่ละคนอยู่ในขั้นไหน และขั้นถัดไปของเขาหรือเธอคนนั้นควรเป็นอะไร
มันช่วยทั้งในแง่ของการจัดการเรียนการสอนและการประเมินผลการเรียนรู้ครับ (ตามชื่อหนังสือเลยครับ Learning and Assessment) | https://www.inquiringmind.in.th/archives/498 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ
อาจารย์ได้เห็นความก้าวหน้าในการเรียนรู้หลายเรื่องแล้ว ทั้ง[การจมการลอย](http://www.inquiringmind.in.th/archives/486 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ") [ความเป็นอนุภาคของสสาร](http://www.inquiringmind.in.th/archives/492 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องความเป็นอนุภาคของสสาร") และ[ธาตุอาหารของพืช](http://www.inquiringmind.in.th/archives/498 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช") คราวนี้เรามาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรของน้ำบ้าง
หากเราเปิด “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพนื้นฐาน พ.ศ. 2551” เราจะพบคำว่า “วัฏจักรน้ำ” อยู่อย่างน้อย 2 แห่ง
แห่งแรกปรากฏใน ว 6.1 ป. 5/2 ซึ่งตัวชี้วัดระบุว่า “ทดลองและอธิบายการเกิดวัฏจักรของน้ำ” และสาระการเรียนรู้แกนกลางระบุว่า “วัฏจักรน้ำเกิดจากการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องระหว่างน้ำบริเวณผิวโลกกับน้ำในบรรยากาศ” (หน้า 76)
แห่งที่สองปรากฏใน ว 2.1 ม. 3/3 ซึ่งตัวชี้วัดระบุว่า “อธิบายวัฏจักรน้ำ วัฏจักรคาร์บอน และความสำคัญที่มีต่อระบบนิวเศ” และสาระการเรียนรู้แกนกลางระบุว่า “น้ำและคาร์บอนจะมีการหมุนเวียนเป็นวัฏจักรในระบบนิเวศ ทำให้สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนำไปใช้ประโยชน์ได้” (หน้า 32)
นี่หมายความว่า วัฏจักรนั้นเป็นเรื่องสำคัญจริงๆ ครับ
ในบทความวิจัยเรื่อง “[A Learning Progression for Water in Socio-Ecological Systems](http://edr1.educ.msu.edu/EnvironmentalLit/PublicSite/files/General/ProjectPaper/2010/A%20Learning%20Progression%20for%20Water%20in%20Socio-ecological%20Systems.pdf)” ผู้วิจัยนำเสนอความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ โดยมีนักเรียนตั้งแต่ ป. ปลายจนถึง ม. ปลาย (ป. 5 – ม. 6) เป็นผู้ให้ข้อมูลครับ เขาจัดลำดับของความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำออกเป็น 4 ลำดับ ดังนี้ครับ \[แต่ละลำดับยังถูกแยกย่อยออกเป็นอีก 5 ด้าน แต่ผมขอนำเสนอแบบรวมๆ นะครับ\]
ลำดับที่ 1 นักเรียนกลุ่มนี้ระบุถึงแหล่งน้ำที่ตนเองคุ้นเคย และที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน เช่น แม่น้ำ แอ่งน้ำ บ่อน้ำ ฯลฯ โดยไม่มีการระบุถึงความเกี่ยวข้องกันของแหล่งน้ำเหล่า นอกจากนี้ ไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับการหมุนเวียนของน้ำเลย (น้ำอยู่ในแหล่งน้ำ และมันไม่ไปไหนหรือไปไหนก็ไม่รู้)
ลำดับที่ 2 นักเรียนกลุ่มนี้ระบุถึงแหล่งน้ำที่ตนเองคุ้นเคย และที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน เช่น แม่น้ำ แอ่งน้ำ บ่อน้ำ เมฆ ฯลฯ แต่มีการระบุถึงการหมุนเวียนแบบง่ายๆ ของน้ำระหว่างแหล่งนั้นเหล่านั้น ซึ่งอาจเป็นกลไกตามธรรมชาติ เช่น การไหล การซึมลงดิน และการตกของฝน หรืออาจเป็นกลไกโดยสิ่งมีชีวิต เช่น การขนย้ายโดยคน การดื่มและการขับถ่ายของสัตว์ (น้ำอยู่ในแหล่งน้ำ และเปลี่ยนไปอยู่ที่อื่นได้ด้วยกลไกบางอย่าง)
ลำดับที่ 3 นักเรียนกลุ่มนี้ระบุแหล่งน้ำได้หลายแหล่ง ทั้งที่ตัวเองคุ้นเคยและไม่คุ้นเคย และทั้งที่พบเห็นและไม่พบเห็นในชีวิตประจำวัน เช่น แม่น้ำ แอ่งน้ำ บ่อน้ำ น้ำใต้ดิน น้ำที่ซึมอยู่ในดิน ละอองน้ำในอากาศ เมฆ ฯลฯ (นักเรียนกลุ่มนี้เริ่มมองน้ำในระดับจุลภาค−อนุภาคของน้ำ−ได้แล้ว ในขณะที่นักเรียน 2 กลุ่มก่อนหน้านี้ยังมองน้ำในระดับมหภาคได้เท่านั้น) นักเรียนกลุ่มนี้สามารถเล่าเป็นกระบวนการได้ว่า น้ำมีการหมุนเวียนจากแหล่งหนึ่งไปยังอีกแหล่งหนึ่งยังไงบ้าง (ซึ่งส่วนใหญ่ระบุได้มากกว่า 1 กระบวนการ) อย่างไรก็ตาม นักเรียนกลุ่มนี้ยังอธิบายไม่ได้หรืออธิบายได้ไม่ชัดเจนว่า กระบวนการเหล่านั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร
ลำดับที่ 4 นักเรียนกลุ่มนี้ไม่เพียงแต่ทำทุกอย่างที่นักเรียนกลุ่มก่อนหน้านี้ทำได้ แต่ยังสามารถอธิบายกระบวนการที่ทำให้น้ำเกิดการหมุนเวียนได้ เช่น แรงโน้มถ่วงทำให้น้ำไหลจากที่สูงไปที่ต่ำ การซึมผ่านจากบริเวณที่มีน้ำน้อยไปยังบริเวณที่มีน้ำมาก การระเหยทำให้น้ำเหลวๆ กลายเป็นไอน้ำในอากาศ การควบแน่นทำให้ไอน้ำกลายเป็นของเหลว และ ความกดอากาศทำให้ไอน้ำจากที่หนึ่งไหลไปยังอีกที่หนึ่ง เป็นต้น
ผู้วิจัยมีการวิเคราะห์ด้วยนะครับว่า โดยเฉลี่ยแล้ว นักเรียนในแต่ระดับชั้นอยู่ในลำดับไหน ดังภาพในหน้าที่ 859 \[ผมไม่ค่อยแตกฉานเรื่องการวิเคราะห์ข้อมูลแบบนี้ครับ\] โดย ES คือ นักเรียน ป. ปลาย; MS คือ นักเรียน ม. ต้น; HS คือ นักเรียน ม. ปลาย
เราจะเห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว นักเรียน ป. ปลาย อยู่ระหว่างลำดับที่ 1 และลำดับที่ 2 (ค่าเฉลี่ย = 1.86) ส่วนนักเรียน ม. ต้น และนักเรียน ม. ปลาย อยู่ระหว่างลำดับที่ 2 และลำดับที่ 3 (ค่าเฉลี่ย = 2.29 และ 2.46 ตามลำดับ)
ตามมุมมองส่วนตัวของผมเองนะครับ ผมเห็นช่องว่างที่กว้างมากระหว่างลำดับที่ 2 และลำดับที่ 3 กล่าวคือ นักเรียนส่วนใหญ่ในการวิจัยนี้ไปไม่ถึงลำดับที่ 3 ซึ่งเป็นลำดับที่เกี่ยวข้องกับการมองน้ำในระดับจุลภาค (นั่นคือ การมองน้ำเป็นอนุภาึคหรือโมเลกุล)
หากเรากลับไปพิจารณาตัวชี้วัดข้างต้น เราจะเห็นว่า เรากำลังคาดหวังให้นักเรียนชั้น ป. 5 เข้าใจการหมุนเวียนของน้ำระหว่างบริเวณผิวโลกกับบรรยากาศ ซึ่งต้องเกี่ยวข้องกับ “การระเหย” และ “การควบแน่น” ซึ่งเป็นลำดับที่ 3 ตามความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ
ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ช่วยให้เราวิเคราะห์ได้ว่า นักเรียนในระดับชั้นใดที่พร้อมสำหรับการไต่ลำดับแนวคิดไปได้สูงแค่ไหนครับ
หมายเหตุ: อาจารย์ที่สนใจเรื่องนี้ สามารถอ่าน[แผนการจัดการเรียนรู้](http://ed-web2.educ.msu.edu/CCMS/Documents/Water%20Unit/FrontMatter.pdf) และ[การประเมินความเข้าใจของนักเรียน](http://www.umt.edu/watertools/docs/pubs/2012WaterNARSTFinal.pdf) เพิ่มเติมได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/507 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องสุริยวิถี
เรามาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้ทางด้านดาราศาสตร์กันบ้างนะครับ ในที่นี้ก็คือ “**สุริยวิถี**”
ในงานวิจัยเรื่อง “[Building a Learning Progression for Celestial Motion: Elementary Levels from an Earth-Based Perspective](http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/84389/20355_ftp.pdf?sequence=1)” ผู้วิจัยศึกษาความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์การเคลื่อนที่ของดาวต่างๆ บนท้องฟ้า ทั้งดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาว โดยมีนักเรียนในระดับประถมศึกษา และนักเรียนในระดับมัธยมศึกษาตอนต้น ประมาณ 120 คน เป็นผู้ให้ข้อมูลครับ
ในการเก็บข้อมูลนั้น ผู้วิจัยลงทุนสร้างโดมขึ้นมา แล้วก็เข้าไปอยู่ในโดมนั้นกับนักเรียน จากนั้น ผู้วิจัยก็สัมภาษณ์นักเรียนเป็นรายบุคคลว่า ตำแหน่งของดวงอาทิตย์เป็นอย่างไร ณ เวลาต่างๆ ในฤดูต่างๆ ดังภาพในหน้าที่ 772
ตอนแรก ผมก็สงสัยว่า ทำไมผู้วิจัยต้องทำขนาดนี้ และทำไมผู้วิจัยไม่ใช้ภาพบนกระดาษธรรมดาก็พอ แต่เมื่อคิดอย่างรอบคอบแล้ว ผมเข้าใจว่า เนื่องจากปรากฏการณ์นี้เป็น 3 มิติ ครับ การใช้ภาพในกระดาษ ซึ่งมีเพียงแต่ 2 มิติ อาจจำกัดการแสดงความคิดของนักเรียน ซึ่งก็เท่ากับการจำกัดการได้มาซึ่งข้อมูลที่ลึกซึ้งของผู้วิจัยด้วย
ผมขอนำเสนอผลการวิจัยเฉพาะของดวงอาทิตย์เท่านั้นนะครับ ดังภาพในหน้าที่ 774
ผู้วิจัยแบ่งความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องนี้ออกเป็น 3 ลำดับครับ
ในลำดับที่ 1 นักเรียนเข้าใจก่อนว่า ดวงอาทิตย์มีการขึ้นและตกในแต่ละวัน และ ดวงอาทิตย์ปรากฏอยู่บนท้องฟ้าในเวลากลางวัน และหายไปจากท้องฟ้าในเวลากลางคืน
ในลำดับที่ 2 นักเรียนเข้าใจว่า ตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าเคลื่อนไปอย่างต่อเนื่อง (นักเรียนบางคนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์ปรากฏอยู่นิ่งๆ) และ ดวงอาทิตย์ขึ้นในทิศตะวันออกและตกในทิศตะวันตก (นักเรียนบางคนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์ปรากฏขึ้นเองในเวลากลางวัน และหายไปเองในเวลากลางคืน)
ในลำดับที่ 3 นักเรียนต้องเข้าใจว่า เส้นทางที่ตำแหน่งของดวงอาทิตย์เคลื่อนไปบนท้องฟ้านั้นเปลี่ยนไปในแต่ละฤดู ทำให้ความยาวของเส้นทางนี้ในแต่ละฤดูไม่เท่ากัน และ เส้นทางนี้ไม่ได้ผ่านบนศรีษะโดยตรง \[สถานที่ของการทำวิจัยไม่ได้อยู่บริเวณเส้นศูนย์สูตรครับ\]
หากเราพิจารณา “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551″ แนวคิดนี้ปรากฏใน ว 7.1 ป. 3/1 (หน้า 86) ซึ่งตัวชี้วัดระบุว่า “สังเกตและอธิบายการขึ้น-ตกของดวงอาทิตย์…” และสาระการเรียนรู้แกนกลางระบุว่า “โลกหมุนรอบตัวเองทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่อไปนี้ … ปรากฏการณ์ขึ้น-ตกของดวงอาทิตย์ …”
จากตัวชี้วัดข้างต้นแล้ว เราคาดหวังให้นักเรียนไทยชั้น ป. 3 เข้าใจว่า “ดวงอาทิตย์…ขึ้นทางทิศตะวันออก และตกทางทิศตะวันตก” ซึ่งตรงกับลำดับที่ 2 ของความก้าวหน้าในการเรียนรู้นี้
อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ข้างต้นกล่าวถึงผล**การสังเกต**เท่านั้นครับ มันยังไม่ได้กล่าวถึง**การอธิบาย**เลย นั่นหมายความว่า เรายังคาดหวังให้นักเรียนไทยชั้น ป. 3 สามารถอธิบายได้ด้วยว่า “ทำไมดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออก และตกทางทิศตะวันตก” ซึ่งอาจต้องมีการวิจัยต่อไป เพื่อพัฒนาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการอธิบายการขึ้น-ตกของดวงอาทิตย์
หมายเหตุ: อาจารย์ติดตามความแตกต่างของความหมายระหว่างคำว่า “**การสังเกต**” และคำว่า “**การอธิบาย**” ได้ใน[โพสหน้า](http://www.inquiringmind.in.th/archives/532 "การสังเกต การอนุมาน การบรรยาย การอธิบาย กฎ และทฤษฎี")นะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/525 |
# การสังเกต การอนุมาน การบรรยาย การอธิบาย กฎ และทฤษฎี
ใน “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551” เราจะพบคำสำคัญ เช่น “**สังเกต**” และ “**อธิบาย**” อยู่บ่อยๆ นะครับ แต่จริงๆ แล้ว ยังมีคำสำคัญอื่นอีกนะครับ เช่น “**บรรยาย**” และ “**อนุมาน**” ผมขอขยายความเกี่ยวกับความหมายของคำเหล่านี้หน่อยครับ
* คำว่า “สังเกต” ตรงกับคำว่า “observe”
* คำว่า “บรรยาย” ตรงกับคำว่า “describe”
* คำว่า “อนุมาน” ตรงกับคำว่า “infer”
* คำว่า “อธิบาย” ตรงกับคำว่า “explain”
“**การสังเกต**” เป็นการใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้า (ไม่ใช่แค่ตานะครับ) ในการเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับธรรมชาติตามที่มันเป็น โดยไม่มีการลงข้อสรุปว่า เหตุใดธรรมชาติจึงเป็นแบบนั้น การสังเกตนำไปสู่ “**การบรรยาย**” ซึ่งเป็นการบันทึกหรือรายงาน**สิ่งที่ธรรมชาติเป็น** ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ได้จากการสังเกตคือ “**กฎ**” ซึ่งบรรยายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ เช่น กฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 2 ของนิวตัน (ΣF = ma) ซึ่งบรรยายความสัมพันธ์ระหว่างแรงลัพธ์ มวล และความเร่งของวัตถุ และ กฎของแก๊ส (PV = nRT) ซึ่งบรรยายความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตร จำนวนโมล และอุณหภูมิของแก๊ส
**กฎเพียงแค่บรรยายว่า ธรรมชาติเป็นอย่างไร โดยไม่ได้บอกว่า เหตุใดธรรมชาติจึงเป็นเช่นนั้น**
“**การอนุมาน**” เป็นการคิดต่อยอดจากผลการสังเกต ทั้งนี้เพื่อ**อธิบาย**สาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ในการนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้อง**ใช้จินตนาการ ความคิดสร้างสรรค์ ความรู้ และประสบการณ์เดิม**ในการอนุมาน การอนุมานจากผลการสังเกตจะนำไปสู่การคาดเดาสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินั้นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ได้จาก**การอนุมาน**นี้คือ “**ทฤษฎี**” ซึ่ง**อธิบายสิ่งที่ธรรมชาติเป็น** เช่น ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส ซึ่งอธิบายว่า เหตุใดแก๊สจึงมีสมบัติหรือพฤติกรรมตามกฎของแก๊ส
**กฎบรรยายว่า ธรรมชาติเป็นอย่างไร ในขณะที่ทฤษฎีอธิบายว่า เหตุใดธรรมชาติจึงเป็นแบบนั้น**
เรามาดูใน “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551” กันนะครับ
ใน ว 6.1 ป. 5/4 (หน้า 76) ตัวชี้วัดระบุว่า “ทดลองและ**อธิบายการเกิดลม**และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน” และ สาระการเรียนรู้แกนกลางระบุว่า “…**ลมเกิดจาก**การเคลื่อนที่ของอากาศตามแนวพื้นราบ อากาศบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง มวลอากาศจะขยายตัว(และ)ลอยตัวสูงขึ้น ส่วนอากาศบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ มวลอากาศจะจมตัวลงและเคลื่อนไปแทนที่” คำว่า “**อธิบาย**” ในตัวชี้วัดนี้จึงระบุถึง**สาเหตุ**ของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (ลม)
แต่ใน ว 5.1 ป. 4/2 (หน้า 64) ตัวชี้วัดระบุว่า “ทดลองและ**อธิบายการสะท้อนของแสง**ที่ตกกระทบวัตถุ” และ สาระการเรียนรู้แกนกลางระบุว่า “แสงตกกระทบวัตถุจะเกิดการสะท้อนของแสง โดยมีมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน” คำว่า “**อธิบาย**” ในตัวชี้วัดนี้**ไม่ได้**ระบุถึง**สาเหตุ**ของการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่เป็นการระบุถึง**สิ่งที่ธรรมชาติเป็น** ดังนั้น การใช้คำว่า “**บรรยาย**” น่าจะเหมาะสมกว่า เพราะ**การสะท้อนของแสงเป็นกฎ ไม่ใช่ทฤษฎี**
ผมเห็นการใช้คำในตัวชี้วัดต่างๆ ที่อาจสร้างความสับสนได้ อาจารย์ต้องพิจารณาให้รอบคอบนะครับว่า จริงๆ แล้ว ตัวชี้วัดไหนหมายถึง “**การบรรยาย**” และ ตัวชี้วัดไหนหมายถึง “**การอธิบาย**“ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/532 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน
เราลองมาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงานกันบ้างนะครับ
ในงานวิจัยเรื่อง “[Towards a Learning Progression of Energy](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.21061/abstract;jsessionid=0B9408DB2981C8AD8D851F76B558E92A.d02t01?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false)” ผู้วิจัยพัฒนาแบบทดสอบวัดแนวคิดที่มีชื่อว่า “Energy Concept Assessment” เพื่อศึกษาแนวคิดของนักเรียนชั้น ป. 6 ม. 2 และ ม.4 รวมกันจำนวนทั้งหมด 1,856 คน เพื่อดูว่า พัฒนาการทางแนวคิดของนักเรียนเรื่องพลังงานเป็นอย่างไร
ตามที่ผมเคยนำเสนอไปแล้วว่า แนวคิดหลักที่สำคัญที่สุดในเรื่องของพลังงานก็คือ “**กฎการอนุรักษ์พลังงาน**” งานวิจัยนี้ก็เช่นเดียวกันครับ ผู้วิจัยต้องการศึกษาว่า ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “**กฎการอนุรักษ์พลังงาน**” ของนักเรียนเป็นอย่างไร
ผู้วิจัยจัดลำดับความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “**กฎการอนุรักษ์พลังงาน**” ออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้ครับ
ในขั้นที่ 1 “Forms and Sources” นักเรียนกลุ่มนี้เข้าใจ “รูปแบบ” และ” แหล่ง” ของพลังงานเท่านั้นครับ นักเรียนกลุ่มนี้บอกได้ว่า พลังงานอยู่ในรูปแบบใดบ้าง เช่น แสง เสียง และ ไฟฟ้า และพลังงานเหล่านั้นมาจากแหล่งใดบ้าง เช่น หลอดไฟ ลำโพง และ แบตเตอรี่
ในขั้นที่ 2 “Transfer and Transformation” นอกจากจะเข้าใจ “รูปแบบ” และ “แหล่ง” ของพลังงานแล้ว นักเรียนกลุ่มนี้ยังเข้าใจเกี่ยวกับ “การถ่ายโอน” และ “การเปลี่ยนรูป” ของพลังงานด้วยครับ ในสถานการณ์ที่กำหนดให้ นักเรียนกลุ่มนี้สามารถบอกว่าได้ว่า พลังงานถ่ายโอนจากที่ใดไปยังที่ใด และบอกได้ด้วยว่า พลังงานเปลี่ยนจากรูปแบบใดไปเป็นรูปแบบใด
ในขั้นที่ 3 “Dissipation” หรือ “Devaluation” นักเรียนเข้าใจ “รูปแบบ” และ “แหล่ง” ของพลังงาน รวมทั้ง “การถ่ายโอน” และ “การเปลี่ยนรูป” ของพลังงาน นอกจากนี้ นักเรียนกลุ่มนี้ยังเข้าใจด้วยว่า “การถ่ายโอนพลังงาน” และ “การเปลี่ยนรูป” พลังงานนั้น เป็นการทำให้คุณค่าของพลังงานลดลง (ไม่ใช่การสูญเสียพลังงานนะครับ แต่เป็นการสูญเสียคุณค่าของพลังงาน) กล่าวคือ นักเรียนเข้าใจว่า พลังงานบางรูปแบบ (เช่น พลังงานเคมีของเชื้อเพลิง) มีคุณค่ามากกว่าพลังงานรูปแบบอื่นๆ (เช่น พลังงานความร้อนจากท่อไอเสีย) ดังนั้น การเปลี่ยนรูปและการถ่ายโอนพลังงานทำให้คุณค่าของพลังงานลดลง
ในขั้นที่ 4 “Conservation” นักเรียนไม่เพียงแต่จะเข้าใจแนวคิดทั้งหมดใน 3 ลำดับข้างต้น แต่ยังเข้าใจด้วยว่า แม้พลังงานมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ และพลังงานมีการถ่ายโอนไปยังที่อื่น แต่ปริมาณพลังงานรวมทั้งหมดมีค่าคงตัว
จากความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่อง “กฎการอนุรักษ์พลังงาน” ข้างต้น ผู้วิจัยได้เสนอแนะไว้อย่างน่าสนใจ ดังนี้ครับ (หน้า 184)
> \[I\]nitial teaching should focus on developing an understanding of energy with respect to forms and sources first. Then, the concept of transfer and transformation should be covered, before introducing energy dissipation and conservation. However, … students seem to develop an understanding of energy transfer and transformation while still not having fully developed an understanding of energy forms and sources. Therefore, we suggest that **it is not wise for all possible forms (and sources) of energy to be covered in the curriculum before the concept of energy transfer and transformation is introduced.** Instead we suggest to ensure that students obtain a through understanding (1) of what an energy form is and (2) that different energy forms exist—before moving on to the transformation of on energy form into the other … \[Emphasis added\]
ผมแปลได้ความคร่าวๆ ดังนี้ครับ
> การสอนตอนเริ่มต้นควรเน้นการพัฒนาความเข้าใจในเรื่องของรูปแบบและแหล่งพลังงานก่อน จากนั้น แนวคิดเกี่ยวกับการถ่ายโอนและการเปลี่ยนรูปพลังงานจึงตามมา แล้วจึงมีการนำเสนอแนวคิดเรื่องการสูญเสียคุณค่าของพลังงาน และการอนุรักษ์พลังงาน อย่างไรก็ตาม … นักเรียนดูเหมือนจะสามารถพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับการถ่ายโอนและการเปลี่ยนรูปพลังงาน ในขณะที่ยังไม่เข้าใจรูปแบบและแหล่งพลังงานอย่างเต็มที่นัก ดังนั้น เราแนะนำว่า **มันไม่ใช่เรื่องที่ฉลาด หากมีการนำเสนอรูปแบบและแหล่งพลังงานทุกๆ รูปแบบที่เป็นไปได้ในหลักสูตร ก่อนนำเสนอแนวคิดเรื่องการถ่ายโอนและการเปลี่ยนรูปพลังงาน** เราแนะนำว่า นักเรียนควรเข้าใจว่า รูปแแบบของพลังงานคืออะไร และมีพลังงานในรูปแบบต่างๆ เกิดขึ้น—ก่อนเปลี่ยนไปสอนเรื่องการเปลี่ยนรูปพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปยังรูปแบบอื่น \[ตัวหนาถูกเน้นโดยผมเอง\]
ผมแปลไทยเป็นไทยอีกทีนะครับ เพราะผมรู้สึกว่า ตัวเองยังแปลได้ไม่ชัดเจนนัก
ผู้วิจัยบอกว่า เราไม่จำเป็นต้องสอนให้นักเรียนเข้าใจรูปแบบของพลังงานทุกๆ รูปแบบ และแหล่งพลังงานทุกๆ แหล่งก่อน แล้วค่อยสอนให้นักเรียนเข้าใจเรื่องการเปลี่ยนรูปและการถ่ายโอนพลังงาน ทั้งนี้เพราะ แม้ว่านักเรียนยังไม่เข้าใจพลังงานทุกรูปแบบและทุกแหล่ง (นักเรียนเข้าใจเพียงบางรูปแบบและบางแหล่ง) นักเรียนก็เริ่มพัฒนาแนวคิดเรื่องการเปลี่ยนรูปพลังงานและการถ่ายโอนพลังงานแล้ว
การศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องใดๆ ช่วยให้เราทราบได้ว่า นักเรียนเรียนรู้เรื่องนั้นอย่างไร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/542 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์
เราได้เห็นความก้าวหน้าในการเรียนรู้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ไปหลายแนวคิดแล้วนะครับ (เช่น [การจม-ลอยของวัตถุ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/486 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ") [ความเป็นอนุภาคของสสาร](http://www.inquiringmind.in.th/archives/492 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องความเป็นอนุภาคของสสาร") [ธาตุอาหารพืช](http://www.inquiringmind.in.th/archives/498 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช") [วัฏจักรน้ำ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/507 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ") [สุริยวิถี](http://www.inquiringmind.in.th/archives/525 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องสุริยวิถี") และ[การอนุรักษ์พลังงาน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/542 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน")) เราลองมาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องที่ไม่ใช่แนวคิดกันบ้างนะครับ
ในงานวิจัยเรื่อง “[How and When Does Complex Reasoning Occur? Empirically Driven Development of a Learning Progression Focused on Complex Reasoning about Biodiversity](http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/63536/20313_ftp.pdf?sequence=1)” ผู้วิจัยเห็นว่า การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ไม่ใช่แค่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ต้องครอบคลุมกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ด้วย ดังนั้น การศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้นั้นก็ไม่ควรจำกัดอยู่แค่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่ควรรวมการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ด้วย ดังใจความตอนหนึ่งที่ว่า (หน้า 611)
> \[D\]efining a learning progression as only content knowledge without consideration of inquiry reasoning is problematic. … \[A\] learning progression fostering “more sophisticated ways of thinking about a topic” must include both the increasingly more sophisticated sequence of content topics and the increasingly more sophisticated progression of inquiry reasoning skills …
ผมสรุปง่ายๆ ก็คือว่า ผู้วิจัยเสนอให้มีการศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ด้วย ซึ่งในที่นี้คือการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์
จากการศึกษาวิจัยเป็นเวลา 3 ปี โดยมีนักเรียน ป. 4 – ป. 6 จำนวน 1885 คน เป็นผู้ให้ข้อมูล ผู้วิจัยได้พัฒนาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้ครับ (หน้า 627)
ผู้ิวิจัยแบ่งออกเป็น 4 ระดับหลักนะครับ
นักเรียนในระดับที่ 1 สามารถลงข้อสรุปได้เท่านั้น ในขณะที่นักเรียนในระดับที่ 2 สามารถลงข้อสรุปได้ พร้อมทั้งระบุหลักฐานที่สนับสนุนข้อสรุปนั้น
นักเรียนในระดับที่ 3 สามารถลงข้อสรุปได้ พร้อมทั้งระบุหลักฐานที่สนับสนุนข้อสรุปนั้น และยังชี้แจงเหตุผลได้ด้วยว่า ทั้งข้อสรุปและหลักฐานมีความเชื่อมโยงกันอย่างไร
นักเรียนในระดับที่ 4 สามารถสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างสมบูรณ์ \[จากการอ่านบทความวิจัยอีกเรื่องหนึ่ง ผมเข้าใจคำว่า “สมบูรณ์” ในที่นี้น่าจะเป็นการที่นักเรียนสามารถให้เหตุผลได้ว่า ข้อสรุปทางเลือกอื่นๆ (ที่ไม่ใช่ข้อสรุปของตัวเอง) ไม่สมเหตุสมผลอย่างไร\]
ในภาพข้างต้น อาจารย์คงสังเกตเห็นคำว่า “with scaffolding” และ ”without scaffolding” นะครับ ซึ่งผู้วิจัยจัดระดับแต่ละขั้นออกเป็น 2 ระดับย่อย (1 และ 1s; 2 และ 2s; 3 และ 3s; 4 และ 4s) หากอาจารย์เปิดพจนานุกรม อาจารย์ก็จะได้[ความหมายของคำว่า “scaffolding” ว่า “นั่งร้าน” หรือ “โครงยกพื้น”](http://dict.longdo.com/search/scaffolding) ซึ่งไม่ค่อยเกี่ยวกับการศึกษาเลย คำว่า “scaffolding” นี้เป็นการอุปมาของนักการศึกษาในต่างประเทศนะครับ ซึ่งผมเองก็ไม่ทราบที่มาที่ไปเหมือนกัน แต่ความหมายทางการศึกษาของคำนี้ก็น่าจะประมาณว่า “การให้ความช่วยเหลือ” ดังนั้น ระดับที่มีคำว่า “without scaffolding” ก็หมายความว่า นักเรียนถึงลำดับขั้นนั้นได้ด้วยตัวเอง ส่วนระดับที่มีคำว่า “with scaffolding” ก็หมายความว่า นักเรียนถึงลำดับขั้นนั้นได้ด้วยความช่วยเหลือบางอย่างครับ
ส่วนลูกศรขึ้นและลูกศรลงด้านซ้ายของภาพก็หมายถึงว่า ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์นั้นจะเกิดขึ้นได้ เมื่อนักเรียนมีการฝึกปฏิบัติเป็นประจำครับ
อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องที่ไม่ใช่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/546 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการมองเห็น (หรืออะไรที่คล้ายกัน)
งานวิจัยเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้ในเรื่องต่างๆ เริ่มได้รับความสนใจอย่างจริงจังในช่วง 4 – 5 ปีที่ผ่านมาครับ แต่งานวิจัยก่อนหน้านั้นก็ได้ศึกษาความเข้าใจของนักเรียนในเรื่องต่างๆ อยู่มากพอสมควรแล้ว เพียงแต่ผลการวิจัยยังไม่ได้ออกมาในรูปแบบ “ลำดับขั้น” ของความเข้าใจของนักเรียน ผลการวิจัยส่วนใหญ่ในช่วงเวลานั้นออกมาในลักษณะของกลุ่มความเข้าใจแบบต่างๆ เช่น ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Conception: SC) ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์บางส่วน (Partially scientific Conception: PC) และความเข้าใจที่คลาดเคลื่อน (Mis-Conception: MC) หรืออะไรทำนองนั้น
อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลานั้น (ก่อนปี ค.ศ. 2009) ผู้วิจัยบางคนก็เริ่มวิเคราะห์และจัด “ลำดับขั้น” ของความเข้าใจของนักเรียนในเรื่องต่างๆ บ้างแล้ว ซึ่งต่อมาก็ได้พัฒนามาเป็นงานวิจัยเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้ครับ
ผมมีตัวอย่างหนึ่งมานำเสนอครับ ในบทความวิจัยเรื่อง “[Towards a phenomenography of light and vision](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0950069960180708?journalCode=tsed20#.UbfDx0pSuSo)” ซึ่งเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1996 ผู้วิจัยได้ศึกษางานวิจัยต่างๆ เกี่ยวกับความเข้าใจของนักเรียนเรื่องการมองเห็น แล้วนำความเข้าใจของนักเรียนเรื่องการมองเห็นมาจัดเป็น “ลำดับขั้น” ดังนี้ครับ (หน้า 840) โดยผู้วิจัยใช้ e (eye) แทน ดวงตา; o (object) แทน วัตถุ; s (source) แทน แหล่งกำเนิดแสง
ผู้วิจัยแบ่งออกเป็น 5 ขั้น ดังนี้ครับ
ในขั้นที่ 0 นักเรียนมีความเข้าใจพื้นฐานว่า การมองเห็นนั้นเกี่ยวข้องกับแสงและดวงตา แต่ไม่มีการระบุถึงกลไกใดๆ ที่ทำให้เกิดการมองเห็น
ในขั้นที่ 1 นอกจากนักเรียนเข้าใจว่า การมองเห็นเกี่ยวข้องกับแสงและดวงตา นักเรียนยังระบุถึงกลไกที่ทำให้เกิดการมองเห็นด้วยว่า การมองเห็นเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางจากดวงตาไปยังวัตถุ (e→o)
ในขั้นที่ 2 นอกจากนักเรียนเข้าใจว่า การมองเห็นเกี่ยวข้องกับแสงและดวงตา นักเรียนยังระบุถึงกลไกที่ทำให้เกิดการมองเห็นด้วย โดยนักเรียนไม่เพียงแต่ระบุว่า การมองเห็นเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางจากดวงตาไปยังวัตถุ (e→o) แต่ยังมีแสงเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปยังดวงตาด้วย (s→e) \[ในขั้นนี้ นักเรียนเริ่มเห็นบทบาทของแหล่งกำเนิดแสงแล้วครับ แต่ยังไม่มีการเชื่อมโยงกันระหว่าง 2 กลไกข้างต้น\]
ในขั้นที่ 3A นอกจากนักเรียนเข้าใจว่า การมองเห็นเกี่ยวข้องกับแสงและดวงตา นักเรียนยังระบุด้วยว่า การมองเห็นเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางจากดวงตาไปยังวัตถุ (e→o) แล้วยังมีแสงเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปยังวัตถุด้วย (s→o) \[ในขั้นนี้ นักเรียนเริ่มเชื่อมโยงระหว่าง 2 กลไกแล้วครับ แต่ยังไม่ถูกต้องนัก (s→o←e)\]
ผมขอคั่นนิดนึงนะครับ ในขั้นที่ 0 – 3A นี้ นักเรียนยังเข้าใจว่า ดวงตามีบทบาทที่ “active” ในการมองเห็นครับ กล่าวคือ นักเรียนเข้าใจว่า แสงเดินทางออกจากดวงตาไปยังที่อื่นๆ
ในขั้นที่ 3B (ซึ่งอาจเกิดร่วมกับขั้นที่ 3A) นักเรียนเข้าใจว่า ดวงตามีบทบาทที่ “passive” ในการมองเห็น กล่าวคือ นักเรียนเข้าใจว่า แสงไม่ได้เดินทางออกจากดวงตา แต่แสงเดินทางเข้าสู่ดวงตา (s→e) แทน
ในขั้นที่ 4 นักเรียนเข้าใจถูกต้องแล้วว่า การมองเห็นเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปยังวัตถุและ(สะท้อน)มายังดวงตา (s→o→e)
ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ผู้วิจัยคิดขึ้นจากการศึกษางานวิจัยในอดีต โดยผู้วิจัยใช้ข้อมูลทุติยภูมิ (ผู้วิจัยไม่ได้เก็บข้อมูลเหล่านั้นเอง) แต่ในงานวิจัยเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้ในปัจจุบัน ซึ่งผมได้นำเสนอไปหลายเรื่องแล้ว ผู้วิจัยส่วนใหญ่เก็บและวิเคราะห์ข้อมูลจากนักเรียนจริงๆ ซึ่งเป็นข้อมูลปฐมภูมิครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/553 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างและใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์
ผมมีอีกตัวอย่างหนึ่งเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้ที่ไม่ใช่เรื่องของแนวคิดครับ ซึ่งก่อนหน้านี้ ผมได้นำเสนอ[ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์](http://www.inquiringmind.in.th/archives/546 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์")ไปแล้ว ตัวอย่างนี้เป็นเรื่องของการสร้างและใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ครับ
ในบทความวิจัยเรื่อง “[Developing a Learning Progression for Scientific Modeling: Making Scientific Modeling Accessible and Meaningful for Learners](http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/63556/20311_ftp.pdf?sequence=1)” ผู้วิจัยได้นำเสนอความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างและการใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้ครับ (หน้า 640)
ผู้วิจัยแบ่งความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องนี้ออกเป็น 4 ระดับนะครับ
ในระดับที่ 1 นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลอง เพื่อ “บรรยาย” ปรากฏการณ์ กล่าวคือ นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลองเพื่อระบุเพียงแค่ “สิ่งที่ปรากฏ” เท่านั้น แต่นักเรียนไม่ได้ใช้แบบจำลอง เพื่อ “อธิบาย” ว่า สิ่งที่ปรากฏนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร
ในระดับที่ 2 นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลอง ทั้งเพื่อ “บรรยาย” และ “อธิบาย” ปรากฏการณ์ กล่าวคือ นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลอง เพื่อ “สื่อสาร” กับผู้อื่นว่า ตนเองมีความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์นั้นอย่างไร
ในระดับที่ 3 นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลอง ทั้งเพื่อ “บรรยาย” “อธิบาย” และ “สื่อสาร” ความเข้าใจของตนเองกับผู้อื่น นอกจากนี้ นักเรียนยังสร้างและใช้แบบจำลองเพื่อ “ทำนาย” สิ่งต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นด้วย
ในระดับที่ 4 นักเรียนสร้างและใช้แบบจำลอง ทั้งเพื่อ “บรรยาย” “อธิบาย” และ “สื่อสาร” ความเข้าใจของตนเองกับผู้อื่น ตลอดจนเพื่อ “ทำนาย” สิ่งที่อาจปรากฏขึ้นด้วย นอกจากนี้ นักเรียนยังสร้างและใช้แบบจำลองเพื่อ “ตั้งคำถาม” และ/หรือ “ตั้งสมมติฐาน” ใหม่ อันนำไปสู่การทดลองหรือการทดสอบ ตลอดจนปรับเปลี่ยนแบบจำลองนั้นให้สอดคล้องกับหลักฐานที่ได้จากปรากฏการณ์นั้น (และปรากฏการณ์อื่นๆ) อีกด้วย
ผมอ่านบทความวิจัยนี้แล้วเกิดความตระหนักว่า แบบจำลองต้องมีศักยภาพมากกว่าการสื่อสารแนวคิดบางอย่างกับนักเรียน แต่แบบจำลองสามารถนำพานักเรียนไปสู่ความสงสัยและการศึกษาเพื่อตอบข้อสงสัยนั้น จนกระทั่งนักเรียนได้สร้างความรู้ใหม่ๆ จากกระบวนการสร้างและทดสอบความถูกต้องของแบบจำลองนั้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/558 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์
เรายังอยู่กับบทความวิจัยเรื่อง “[Developing a Learning Progression for Scientific Modelling: Making Scientific Modeling Accessible and Meaningful for Learners](http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/63556/20311_ftp.pdf?sequence=1)” นะครับ ซึ่งก่อนหน้านี้ผมได้นำเสนอ[ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการสร้างและใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์](http://www.inquiringmind.in.th/archives/558 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างและใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์")ไปแล้ว ส่วนคราวนี้เป็นเรื่องของความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ครับ
ผมขอเกริ่นนิดนึงก่อนนะครับ ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” (Nature of science) ก็คือว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (ซึ่งหมายรวมถึงแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์) สามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยเฉพาะเมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้รับหลักฐานเพิ่มเติม หรือเมื่อนักวิทยาศาสตร์มีมุมมองทางทฤษฎีใหม่ๆ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไม่ใช่ความจริงแท้แน่นอน ที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นจากข้อมูลและหลักฐานที่มีอยู่ ณ ช่วงเวลาหนึ่งๆ ซึ่งข้อมูลหรือหลักฐานนั้นอาจจำกัดหรือยังไม่สมบูรณ์ ดังนั้น ความรู้ทางวิทยาศาสตร์จึงเปลี่ยนแปลงได้ครับ
ในบทความวิจัยข้างต้น ผู้วิจัยศึกษาว่า นักเรียนประถมศึกษาตอนปลาย และนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น มีความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์อย่างไร และความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องนี้ควรเป็นอย่างไร ผลการวิจัยเป็นดังนี้ครับ (หน้า 647)
ผู้วิจัยจัดลำดับออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้ครับ
ในขั้นที่ 1 นักเรียนเข้าใจว่า แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์เป็น “สำเนา” ของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ หากแบบจำลองนั้นไม่ถูกต้อง (หรือเหมือนปรากฏการณ์ทางธรรมชาติทั้งหมด) แบบจำลองนั้นก็ผิดไปเลย
ในขั้นที่ 2 นักเรียนเข้าใจว่า แบบจำลองสามารถเปลี่ยนแปลงได้้ครับ แต่การเปลี่ยนแปลงในที่นี้เป็นการเปลี่ยนแปลงตามข้อมูลจากผู้รู้ครับ ซึ่งอาจเป็นคุณครู หรือหนังสือ รวมทั้งการชักจูงจากเพื่อนๆ
ในขั้นที่ 3 นักเรียนเข้าใจว่า แบบจำลองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ครับ โดยการเปลี่ยนแปลงในที่นี้เป็นการเปลี่ยนแปลงตามข้อมูลหรือหลักฐานที่นักเรียนได้จากการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติครับ
ในขั้นที่ 4 ซึ่งเป็นขั้นสูงสุด นักเรียนเข้าใจว่า แบบจำลองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามข้อมูลหรือหลักฐานที่นักเรียนได้จากการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (เช่นเดียวกับนักเรียนในขั้นที่ 3) แต่ในขั้นนี้ นักเรียนมีการเปลี่ยนแปลงแบบจำลองเพื่อทดสอบสมมติฐานหรือความคิดบางอย่างของตัวเอง กล่าวคือ นักเรียนมีการเปลี่ยนแปลงแบบจำลองเพื่อให้ได้รับข้อมูลหรือหลักฐานเพิ่มเติมครับ
อันนี้ก็เป็นตัวอย่างเกี่ยวกับความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/564 |
# ความเป็นอนุภาคของสสารนั้นสำคัญไฉน
อาจารย์เคยได้ยินชื่อ [Richard Feynman](http://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynman) ไหมครับ เขาเป็นนักฟิสิกส์ทางทฤษฎีที่ได้รับ[รางวัลโนเบลในปี ค.ศ. 1965](http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1965/) ร่วมกับนักฟิสิกส์อีก 2 คน เขาได้รางวัลโนเบลจากการคิดค้้นทฤษฎี [Quantum electrodynamics](http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_electrodynamics) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ช่วยให้นักฟิสิกส์เข้าใจปรากฏการณ์ในระดับฟิสิกส์อนุภาค \[อนุภาคในที่นี้หมายถึงอนุภาคมูลฐานที่เล็กกว่าอะตอมนะครับ\]
ก่อนเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1988 เขาเขียนหนังสือฟิสิกส์หลายเล่มนะครับ หนึ่งในนั้นก็คือ “[The Feynman Lectures on Physics](http://en.wikipedia.org/wiki/The_Feynman_Lectures_on_Physics)” ซึ่งแ่บ่งเป็น 3 เล่มด้วยกันครับ (I, II, และ III) ใน[เล่มแรก](http://freecache31-free.uloz.to/Ps;Hs;fid=18742774;cid=140107512;rid=2009121744;up=0;uip=210.246.188.223;tm=1371621893;ut=f;aff=ulozto.net;did=ulozto-net;He;ch=bca844f18aa3ab43013d8e412f34f56b;Pe/18742774/the-feynman-lectures-on-physics-vol-1.pdf?bD&c=140107512&De&redirs=1) เขาเขียนไว้ตอนหนึ่งว่า
> If … all of scientific knowledge were to be destroyed, and only one sentence passed on to the next generation of creatures, what statement would contain the most information in the fewest words? I believe it is the atomic hypothesis (or the atomic fact, or whatever you wish to call it) that **all things are made of atoms—little particles that move around in perpetual motion, attracting each other when they are a little distance apart, but repelling upon being squeezed into one another.** In that one sentence, you will see, there is an enormous amount of information about the world, if just a little imagination and thinking are applied. (หน้า 1-2)
ผมแปลให้ออกมาแบบไม่เป็นทางการนะครับ
> ถ้า … ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดจะถูกทำลายลง และมีเพียง 1 ประโยคเท่านั้น ที่จะถูกส่งต่อไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป ประโยคอะไรที่จะบรรจุข้อมูลที่มากที่สุดด้วยจำนวนคำที่น้อยที่สุด? ผมเชื่อว่า มันคือสมมติฐานทางอะตอม (หรือข้อเท็จจริงทางอะตอม หรืออะไรก็แล้วแต่ที่คุณอยากจะเรียกมัน) ที่ว่า **สิ่งของทุกอย่างประกอบด้วยอะตอม—อนุภาคเล็กๆ ที่เคลื่อนที่อย่างไม่หยุดหย่อน** \[โดยไม่มีพลังงานจากภายนอก\]**, ดึงดูดกันเมื่อถูกแยกออกจากกันเล็กน้อย, ผลักกันเมื่อกำลังถูกบีบอัดเข้าหากัน** ในประโยคเดียวนี้ คุณจะเห็นข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับโลก เพียงแค่ใช้จินตนาการและความคิดเล็กน้อย
ผมไม่ขยายความแล้วนะครับว่า ความเป็นอนุภาคของสสารนั้นสำคัญอย่างไร เพราะ Richard Feynman เขียนไว้อย่างชัดเจนที่สุดแล้ว
แต่ที่ผมจะเพิ่มเติมคือว่า นี่เป็นข้อความที่ถูกอ้างถึงอยู่บ่อยครั้งในงานวิจัยที่ศึกษาและพัฒนาความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับความเป็นอนุภาคของสสาร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/568 |
# ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับรูปร่างของโลก
ผมมีผลการวิจัยเรื่องหนึ่งที่น่าสนใจมานำเสนอครับ ผลการวิจัยนี้อยู่ในบทความวิจัยเรื่อง “[Capturing and Modeling the Process for Conceptual Change](http://www.cs.phs.uoa.gr/en/staff/32.%20vosniadou%201994.pdf)” ซึ่งศึกษาความเข้าใจของนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 3 และ 5 จำนวน 60 คน เกี่ยวกับรูปร่างของโลก ผลการวิจัยมีดังนี้ครับ (หน้า 53)
ผู้วิจัยจัดกลุ่มความเข้าใจของนักเรียนออกเป็น 6 กลุ่มด้วยกัน ดังนี้ครับ
1. นักเรียนเข้าใจว่า โลกเป็นสี่เหลี่ยมแบนๆ (Rectangular Earth)
2. นักเรียนเข้าใจว่า โลกเป็นวงกลมแบนๆ (Disc Earth)
3. นักเรียนเข้าใจว่า โลกมี 2 ใบ ใบแรกจะแบนๆ ส่วนอีกใบเป็นกลมๆ (Dual Earth)
4. นักเรียนเข้าใจว่า โลกเป็นทรงกลมกึ่งกลวงกึ่งตัน กล่าวคือ ส่วนบนของทรงกลมจะกลวง แต่ส่วนล่างของทรงกลมจะตัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นราบ (Hallow Sphere)
5. นักเรียนเข้าใจว่า โลกเป็นทรงกลมป้านๆ โดยส่วนบนและส่วนล่างเป็นพื้นราบ (Flattened Earth)
6. นักเรียนเข้าใจว่า โลกเป็นทรงกลม (Sphere)
ในการนี้ ผู้วิจัยยังจัดกลุ่มของความเข้าใจ 6 แบบนี้ออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ด้วยครับ
1. กลุ่มที่มีความเข้าใจแบบเบื้องต้น (Initial model) ซึ่งเป็นความเข้าใจแบบที่ 1 และ 2 อันนี้เป็นความเข้าใจเดิมแบบไร้เดียงสาของเด็กๆ ครับ
2. กลุ่มที่มีความเข้าใจแบบสังเคราะห์ (Synthetics model) ซึ่งเป็นความเข้าใจแบบที่ 3 4 และ 5 ครับ อันนี้เป็นความเข้าใจแบบผสมครับ กล่าวคือ นักเรียนเอาสิ่งที่ครูสอนว่า “โลกกลม” กับความเข้าใจเดิมของตัวเองว่า “โลกแบน” มาปนกันครับ ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับว่า นักเรียนแต่ละคนจะนำทั้งสองอย่างนี้มาปนกันแบบไหน
3. กลุ่มที่มีความเข้าใจแบบวิทยาศาสตร์ (Scientific model) ซึ่งเป็นความเข้าใจแบบที่ 6 ครับ
โดยจำนวนนักเรียนที่มีความเข้าใจแต่ละแบบเป็นดังหน้าที่ 54 ครับ ซึ่งเราจะเห็นได้ว่า จากจำนวนนักเรียนในแต่ละระดับชั้นที่เท่ากัน (20 คน) จำนวนนักเรียนที่เข้าใจว่า โลกมีรูปร่างเป็นทรงกลมเพิ่มขึ้นตามระดับการศึกษาที่สูงขึ้นครับ
สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างคือว่า ความเข้าใจแบบผสม (Mixed model) ครับ นั่นหมายความว่า นักเรียน 1 คนสามารถมีความเข้าใจพร้อมกันได้มากกว่า 1 แบบครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/572 |
# ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการเกิดกลางวันกลางคืน
จากบทความวิจัยเรื่อง “[Capturing and Modeling the Process of Conceptual Change](http://www.cs.phs.uoa.gr/en/staff/32.%20vosniadou%201994.pdf)” ซึ่งเป็นเรื่องเดียวกันกับ[โพสที่แล้ว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/572 "ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับรูปร่างของโลก") ผู้วิจัยนำเสนอความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการเกิดกลางวันและกลางคืนด้วยครับ กลุ่มความเข้าใจของนักเรียนเป็นดังนี้ครับ (หน้า 57)
ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการเกิดกลางวันกลางคืนถูกแบ่งออกเป็น 8 กลุ่มครับ
1. นักเรียนเข้าใจว่า กลางวันกลางคืนเกิดจากการที่ดวงอาทิตย์ูถูกบดบังด้วยเมฆและความมืด \[นักเรียนเข้าใจว่า ทั้งโลกและดวงอาทิตย์อยู่กับที่ แต่การเคลื่อนที่ของสิ่งที่อยู่ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ทำให้เกิดกลางวันกลางคืน\]
2. นักเรียนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ออกไปในอวกาศ หรือเคลื่อนที่ออกไปจากโลก \[นักเรียนเข้าใจว่า โลกอยู่กับที่ ส่วนดวงอาทิตย์เคลื่อนที่เข้าหาและออกจากโลก\]
3. นักเรียนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เคลื่อนที่ขึ้นจากและตกลงสู่พื้นดิน \[นักเรียนเข้าใจว่า โลกอยู่กับที่ ส่วนดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เคลื่อนที่ขึ้นและลง\]
4. นักเรียนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เคลื่อนที่ขึ้นจากและตกลงสู่พื้นดิน ซึ่งเหมือนนักเรียนกลุ่มที่ 3 แต่นักเรียนกลุ่มนี้เข้าใจว่า โลกกลม ในขณะที่นักเรียนกลุ่มที่ 3 เข้าใจว่า โลกแบน
5. นักเรียนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์โคจรรอบโลก แต่อยู่ฝั่งตรงกันข้ามกัน
6. นักเรียนเข้าใจว่า โลกและดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยดวงจันทร์โคจรอยู่ภายนอก ส่วนโลกโคจรอยู่ภายใน \[ถึงตรงนี้ นักเรียนเข้าใจแล้วว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ไม่ใช่โลก\]
7. นักเรียนเข้าใจว่า โลกหมุนรอบตัวเอง (ซึ่งแกนหมุนอาจขึ้นกับความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคน) โดยดวงอาทิตย์และดวงจันทร์อยู่นิ่งๆ ฝั่งตรงกันข้ามของกันและกัน
8. นักเรียนเข้าใจว่า ดวงอาทิตย์อยู่นิ่ง โดยมีโลกหมุนรอบตัวเอง และโคจรรอบดวงอาทิตย์ ในขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกอีกที \[แนวคิดทางวิทยาศาสตร์\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/580 |
# ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน
เราลองมาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้อีกแบบหนึ่งนะครับ ที่ไม่ใช่เรื่องของแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่เป็นเรื่องของ “**ความสามารถในการบูรณาการความรู้**”
ในบทความวิจัยเรื่อง “[Assessing Learning Progression of Energy Concepts Across Middle School Grades: The Knowledge Integration Perspective](http://pubs.telscenter.org/files/2010/Lee+Liu2010_1595.pdf)” ผู้วิจัยศึกษาว่า นักเรียนในระดับมัธยมศึกษาตอนต้นมี “**ความสามารถในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน**” อย่างไรบ้าง เราต้องไม่ลืมนะครับว่า พลังงานเป็นแนวคิดหนึ่งที่สำคัญและปรากฏอยู่ในวิชาวิทยาศาสตร์ต่างๆ ทั้งฟิสิกส์ (เช่น พลังงานกล) เคมี (เช่น พลังงานเคมี) ชีววิทยา (การถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหาร) และอื่นๆ ผู้วิจัยเห็นว่า หากนักเรียนจะเีข้าใจเรื่องพลังงานได้อย่างมีความหมายนั้น นักเรียนต้องสามารถเชื่อมโยงความรู้เกี่ยวกับพลังงานในบริบทที่หลากหลาย
ในการนี้ ผู้วิจัยได้พัฒนาคำถาม จำนวน 10 ข้อ สำหรับวัดและประเมินความสามารถในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงานขึ้น โดยคำถามส่วนหนึ่งถูกดัดแปลงมาจากข้อคำถามของ [TIMSS](http://nces.ed.gov/Timss/) และ [NAEP](http://nces.ed.gov/nationsreportcard/) โดยผู้วิจัยออกแบบให้สถานการณ์ของคำถามเกี่ยวข้องกับเนื้อหาวิทยาศาสตร์ต่างๆ ทั้งวิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical science) วิทยาศาสตร์ชีวภาพ (Life science) และ วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก (Earth science) เดี๋ยวคราวหน้า ผมจะแปลตัวอย่างคำถามมานำเสนอครับ อาจารย์ลองศึกษาเอกสารต้นฉบับก่อนล่วงหน้าได้ครับ
คำถามแต่ละข้อมีทั้งแบบเลือกตอบและแบบเขียนตอบนะครับ โดยผู้วิจัยนำ “**ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้**” มาเป็นเกณฑ์การให้คะแนน (Rubric score) ทั้งนี้เพื่อแปลงข้อมูลเชิงคุณภาพไปเป็นข้อมูลเชิงปริมาณ แล้วจึงนำไปวิเคราะห์ด้วยวิธีการทางสถิติครับ รายละเอียดมีดังนี้ครับ (หน้า 670)
ผู้วิจัยแบ่ง “**ความสามารถในการบูรณาการความรู้**” ออกเป็น 6 ขั้นนะครับ ดังนี้
ขั้นที่ 0 (No information) นักเรียนไม่ตอบคำถามครับ
ขั้นที่ 1 (Irrelevant) นักเรียนตอบคำถามไม่ตรงประเด็นครับ เช่น นักเรียนตอบไม่ตรงคำถาม
ขั้นที่ 2 (No-link) นักเรียนตอบตรงคำถามครับ แต่คำตอบไม่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ หรือ คำตอบไม่เชื่อมโยงกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์
ขั้นที่ 3 (Partial-link) นักเรียนตอบตรงคำถาม และคำตอบสอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างน้อย 2 แนวคิด แต่ยังไม่มีการเชื่อมโยงหรือบูรณาการแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เหล่านั้น
ขั้นที่ 4 (Full-link) นักเรียนตอบตรงคำถาม คำตอบสอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างน้อย 2 แนวคิด และมีการเชื่อมโยงกันระหว่างแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เหล่านั้นครับ
ขั้นที่ 5 (Complex-link) นักเรียนตอบตรงคำถาม คำตอบสอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ 3 แนวคิดหรือมากกว่านั้น และมีการเชื่อมโยงกันระหว่างแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เหล่านั้นครับ
โดยคะแนนที่นักเรียนจะได้ก็เป็นไปตามลำดับขั้นครับ กล่าวคือ หากคำตอบอยู่ในขั้นที่ 0 ก็ได้ 0 คะแนน หากคำตอบอยู่ในขั้นที่ 1 ก็ได้ 1 คะแนน เป็นต้น
จากการเก็บรวบรวมข้อมูลจากนักเรียนชั้น ป.6 ม.1 และ ม.2 จำนวนทั้งสิ้น 2,688 คน (สองพันหกร้อยแปดสิบแปดคนถ้วน) จาก 12 โรงเรียน ใน 5 รัฐของประเทศสหรัฐอเมริกา ผลการวิจัยโดยสรุปแบบสั้นที่สุดเป็นดังนี้ครับ (หน้า 679)
> \[S\]tudents chose correct \[multiple-choice\] answers often without eliciting scientifically, normative, relevant, and elaborated ideas or links. \[…\] Overall, student’s knowledge integration level with energy concepts across science contexts was not sophisticated.
นั่นคือ แม้ว่านักเรียนตอบคำถามแบบเลือกตอบได้ถูกต้อง แต่คำตอบที่นักเรียนเขียนกลับไม่ได้แสดงถึงการบูรณาการความรู้วิทยาศาสตร์เรื่องต่างๆ เลย | https://www.inquiringmind.in.th/archives/588 |
# ตัวอย่างคำถามที่วัดการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน
ตามที่ผมติดค้างไว้จาก[โพสที่แล้ว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/588 "ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน")ครับว่า ผมจะนำเสนอตัวอย่างคำถามในงานวิจัยเรื่อง “[Assessing Learning Progression of Energy Concepts Across Middle School Grades: The Knowledge Integration Perspective](http://pubs.telscenter.org/files/2010/Lee+Liu2010_1595.pdf)” ซึ่งผู้วิจัยศึกษาความสามารถในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน โดยเก็บรวบรวมข้อมูลจากนักเรียนชั้น ป.6 ม.1 และ ม.2 จำนวน 2,688 คน
ในบทความนี้ ผู้วิจัยนำเสนอตัวอย่างคำถามจำนวน 3 ข้อ ครับ ผมขอยกมาเพียง 1 ข้อครับ ดังนี้ (หน้า 677)
> แหล่งพลังงานสำหรับวัฏจักรของน้ำในโลกคือ(อะไร)
>
> > * ลม
> > * รังสีจากดวงอาทิตย์
> > * รังสีจากโลก
> > * แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์
>
> จงอธิบายคำตอบ
โดยปกติ เราต้องมีการวิเคราะห์ไว้ด้วยนะครับว่า คำถามนี้เกี่ยวข้องกับแนวคิดอะไรบ้าง และแนวคิดเหล่านั้นเชื่อมโยงกันอย่างไร ทั้งนี้เพื่อเป็นแนวทางในการวิเคราะห์คำตอบของนักเรียนต่อไป ผู้วิจัยได้นำเสนอไว้เหมือนกันครับ โดยผู้วิจัยมองว่า คำถามนี้เกี่ยวข้องกับแนวคิดที่ว่า
1. ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานของโลก
2. พลังงานเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำ
3. วัฏจักรของน้ำเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำ
และคำถามนี้เกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงความรู้ ดังนี้
* พลังงานจากดวงอาทิตย์ (แนวคิดที่ 1) ทำให้น้ำในโลกเปลี่ยนแปลงสถานะ (แนวคิดที่ 2) จนเกิดเป็นวัฏจักรของน้ำ (แนวคิดที่ 3)
จากนั้น ผู้วิจัยก็วิเคราะห์ว่า คำตอบของนักเรียนแต่ละคนมีครบทั้ง 3 แนวคิดหรือไม่ และมีการเชื่อมโยงแนวคิดเหล่านี้หรือไม่ และอย่างไร ทั้งนี้เพื่อระบุว่า นักเรียนแต่ละคนมีความสามารถในการบูรณาการความรู้ในระดับใด
อีกข้อสังเกตหนึ่งที่น่าสนใจก็คือว่า หากอาจารย์สังเกตตัวเลือกทั้งหมด อาจารย์จะพบว่า ผู้วิจัยไม่ใช้คำว่า “ดวงอาทิตย์” เฉยๆ เพราะมันคลุมเครือเกินไป มันยังไม่สามารถวัดได้ว่า ลักษณะใดของดวงอาทิตย์ที่ทำให้เกิดวัฏจักรของน้ำ ในการนี้ ผู้วิจัยจึงใช้คำว่า “รังสีจากดวงอาทิตย์” และ “แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์” เพื่อทำให้คำถามข้อนี้ยากขึ้น และเพื่อระบุให้แน่ชัดว่า นักเรียนเข้าใจเรื่องนี้จริงๆ หรือไม่ หรือนักเรียนแค่จำคำตอบมาเท่านั้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/598 |
# การทบทวนงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
การศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้อง (Literature review) เป็นเรื่องจำเป็นสำหรับการทำวิจัยนะครับ เพราะมันทำให้เราทราบว่า งานวิจัยที่เราจะทำ(หรือกำลังทำ)นั้นมีความก้าวหน้าไปอย่างไรแล้วบ้าง เราลองมาดูตัวอย่างงานวิจัย 2 เรื่องเกี่ยวกับพลังงานกันนะครับ ซึ่งผมได้นำเสนอไปก่อนหน้านี้แล้ว ([เรื่องที่ 1](http://www.inquiringmind.in.th/archives/542 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน") และ [เรื่องที่ 2](http://www.inquiringmind.in.th/archives/588 "ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน"))
เรื่องที่ 1 นั้นเป็นการศึกษา “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน” ซึ่งผู้วิจัยนำเสนอลำดับขั้น 4 ขั้นด้วยกัน คือ
1. Forms and Sources
2. Transfer and Transformation
3. Dissipation
4. Conservation
ส่วนเรื่องที่ 2 นั้นเป็นการศึกษา “ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน” แม้ว่าสาระสำคัญของงานวิจัยนี้เป็นเรื่องของการบูรณาการความรู้ แต่ผู้วิจัยก็นำเสนอ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน” เช่นกัน โดยมี 3 ลำดับขั้นคือ
1. Sources
2. Transformation
3. Conservation
เราจะเห็นว่า ผลงานวิจัย 2 เรื่องมีความเหมือนและความต่างกันอยู่นะครับ ในการนี้ เวลาเราจะเขียนในส่วนของ “การศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้อง” เราอาจต้องพิจารณาด้วยว่า งานวิจัยใดเกิดก่อน และงานวิจัยใดเกิดหลัง ในการนี้ หากเราพิจารณาในส่วนของ “เอกสารอ้างอิง” เราจะพบว่า งานวิจัยเรื่องที่ 1 ได้อ้างงานวิจัยเรื่องที่ 2 นั่นก็หมายความว่า งานวิจัยเรื่องที่ 2 เกิดก่อนงานวิจัยเรื่องที่ 1 ซึ่งก็หมายความว่า งานวิจัยเรื่องที่ 2 อาจมีอิทธิพลต่องานวิจัยเรื่องที่ 1 ดังนั้น เราสามารถเขียนได้ว่า
> ในการศึกษาพัฒนาการทางความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับพลังงาน \[ผู้วิจัยเรื่องที่ 2\] ได้เสนอว่า นักเรียนเริ่มต้นจากความเข้าใจเกี่ยวกับ “แหล่งของพลังงาน” ก่อน แล้วตามด้วยความเข้าใจเกี่ยวกับ “การเปลี่ยนรูปพลังงาน” และความเข้าใจเกี่ยวกับ “การอนุรักษ์พลังงาน” อย่างไรก็ดี \[ผู้วิจัยเรื่องที่ 1\] ได้เพิ่มเติมว่า ก่อนที่นักเรียนจะเข้าใจเกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงาน นักเรียนควรเข้าใจก่อนว่า พลังงานแต่ละรูปมีคุณค่าไม่เท่ากัน และการเปลี่ยนรูปพลังงานอาจทำให้คุณค่าของพลังงานเปลี่ยนไป
อันนี้เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของการเขียน “การศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้อง” นะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/619 |
# กระบวนทัศน์การวิจัย
ผมขอเขียนเกี่ยวกับเรื่องยากๆ แต่เป็นพื้นฐานสำคัญ ของการทำวิจัยหน่อยนะครับ เรื่องที่ว่านี้ก็คือ “**กระบวนทัศน์การวิจัย**” หรือ “**Research paradigm**” นั่นเอง
เราสามารถนิยามของคำว่า “กระบวนทัศน์การวิจัย” แบบธรรมดาๆ ได้ว่า กระบวนทัศน์การวิจัยเป็นชุดความเชื่อที่ผู้วิจัยใช้ในการทำวิจัย ตั้งแต่เริ่มต้นจนจบการวิจัย ซึ่งถูกสะท้อนออกมาผ่านความคิด การกระทำ และคำพูดของผู้วิจัย ความเชื่อนี้อาจเป็นสิ่งที่แฝงอยู่ โดยที่ผู้วิจัยเองก็อาจไม่รู้ตัว
โดยทั่วไปแล้ว นักปรัชญาแบ่งกระบวนทัศน์การวิจัยออกเป็น 3 ระดับครับ ระดับแรกเป็นเรื่องของภววิทยา (Ontology) ซึ่งว่าด้วยสถานะของความจริง ระดับที่สองเป็นเรื่องของญาณวิทยา (Epistemology) ซึ่งว่าด้วยการได้มาซึ่งความรู้เกี่ยวกับความจริงนั้น ระดับที่สามเป็นเรื่องของวิธีวิทยา (Methodology) ซึ่งว่าด้วยวิธีการในการได้มาซึ่งความรู้เกี่ยวกับความจริงนั้น
มาผมมีหนังสือเล่มนึงมาแนะนำครับ ซึ่งเป็นหนังสือที่ช่วยให้ผมปรับ “กระบวนทัศน์การวิจัย” ของตัวเองให้เหมาะสมกับงานวิจัยเชิงคุณภาพได้ง่ายขึ้น หนังสือเล่นนี้มีชื่อว่า “[Naturalistic Inquiry](http://books.google.co.th/books?id=2oA9aWlNeooC&printsec=frontcover&hl=th&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false)” ซึ่งได้รับการเผยแพร่เมื่อปี ค.ศ. 1985 (เกือบ 30 ปีมาแล้วครับ)
หนังสือเล่มนี้ค่อยๆ ปูพื้นเกี่ยวกับความเชื่อในการวิจัยไปทีละน้อยๆ โดยในหน้าที่ 37 ผู้เขียนได้นำเปรียบเทียบความแตกต่างทางกระบวนทัศน์การวิจัย 2 แบบ (วิจัยเชิงปริมาณ และ วิจัยเชิงคุณภาพ) ได้อย่างน่าสนใจและเข้าใจได้ง่ายขึ้นครับ
จากตารางข้างต้น ผู้เขียนเปรียบเทียบให้เห็นความแตกต่างระหว่างกระบวนทัศน์การวิจัย 2 แบบ โดยแบบแรกเป็นแบบปฏิฐานนิยม (Positivist paradigm) ซึ่งมักเป็นพื้นฐานของการวิจัยเชิงปริมาณ ส่วนแบบที่สองเป็นแบบธรรมชาตินิยม (Naturalistic paradigm)ซึ่งมักเป็นพื้นฐานของการวิจัยเชิงคุณภาพ \[ผู้เขียนบางคนอาจใช้คำอื่นๆ นะครับ ในวงการศึกษา นักวิชาการมักประดิษฐ์คำขึ้นมาเป็นของตัวเอง ทั้งๆ ที่มันก็มีความหมายไม่แตกต่างจากคำอื่นๆ มากนัก อันนี้เป็นอัตตาของแต่ละคนครับ\]
ความแตกต่างมีทั้งหมด 5 มิตินะครับ คือ 1. ธรรมชาติของความจริง 2. ความสัมพันธ์ระหว่างผู้วิจัยกับสิ่งที่ถูกวิจัย 3. ความเป็นไปได้ในการสรุปอิง 4. ความเป็นไปได้ของความสัมพันธ์เชิงเหตุผล 5. บทบาทของคุณค่าหรือค่านิยม เรามาว่ากับทีละมิตินะครับ
มิติแรก (ธรรมชาติของความจริง) ผู้วิจัยแบบปฏิฐานนิยม(เชิงปริมาณ)มองว่า ความจริงมีเพียงหนึ่งเดียว เป็นสิ่งที่คนเราสามารถเข้าถึงได้ และสามารถแยกส่วนได้ ในขณะที่ ผู้วิจัยแบบธรรมชาตินิยม(เชิงคุณภาพ)มองว่า ความจริงมีได้หลายอย่าง เป็นสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นโดยคน และมีความเป็นองค์รวม(ไม่สามารถแยกส่วนได้)
ด้วยความเชื่อเกี่ยวกับธรรมชาติของความจริงที่แตกต่างกัน ผู้วิจัยจึงมีความเชื่อที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างผู้วิจัยกับสิ่งที่ถูกวิจัย กล่าวคือ ผู้วิจัยแบบปฏิฐานนิยมเชื่อว่า ผู้วิจัยและสิ่งที่ถูกวิจัยเป็นอิสระต่อกัน และเป็นคู่ขนาน ดังนั้น ไม่ว่าใครจะเป็นผู้วิจัยก็ตาม ผลที่ได้จากการวิจัยสิ่งเดียวกันก็ต้องเหมือนกัน หากความแตกต่างเกิดขึ้น นั่นเป็นเพราะความผิดพลาดของกระบวนการวิจัย แต่ผู้วิจัยแบบธรรมชาตินิยมกลับเชื่อว่า ผู้วิจัยและสิ่งที่ถูกวิจัยแยกออกจากกันไม่ได้ และเป็นสิ่งที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ดังนั้น ผลที่ได้จากการวิจัยสิ่งเดียวกันโดยผู้วิจัยแต่ละคนก็อาจแตกต่างกันได้
ด้วยความเชื่อว่าความจริงมีเพียงหนึ่งเดียว ผู้วิจัยแบบปฏิฐานนิยมจึงเชื่อว่า ผลที่ได้จากการวิจัยจะไม่ขึ้นกับเวลาและบริบท กล่าวคือ ไม่ว่าการวิจัยนั้นจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่และที่ไหน ผลการวิจัยสิ่งเดียวกันต้องออกมาเหมือนกัน แต่ด้วยความเชื่อว่าความจริงมีได้หลากหลาย ผู้วิจัยแบบธรรมชาตินิยมจึงเชื่อว่า ผลที่ได้จากการวิจัยขึ้นอยู่กับเวลาและบริบท การวิจัยสิ่งเดิม แต่ต่างที่ต่างเวลา อาจทำให้ผลการวิจัยที่ได้แตกต่างไปจากเดิม
ผู้วิจัยเชิงปฏิฐานนิยมเชื่อว่า ตนเองสามารถศึกษาสิ่งต่างๆ เพื่อระบุว่า อะไรคือเหตุ และอะไรคือผล ได่อย่างสมบูรณ์ โดยเหตุต้องเกิดก่อนผลเสมอ แต่ผู้วิจัยแบบธรรมชาตินิยมเชื่อว่า ทุกสิ่งอย่างมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ทำให้การระบุว่า อะไรเป็นเหตุ และอะไรเป็นผล ทำไม่ได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งที่เป็นผลอาจกลายเป็นสาเหตุได้เช่นกัน
ด้วยความเชื่อว่า ผู้วิจัยและสิ่งที่ถูกวิจัยเป็นอิสระต่อกัน ดังนั้น ผู้วิจัยแบบปฏิฐานนิยมจึงเชื่อว่า การวิจัยควรเป็นอิสระจากค่านิยมของผู้วิจัย ผลการวิจัยไม่ควรมีค่านิยมของผู้วิจัยปะปนอยู่ แต่ด้วยความเชื่อว่า ผู้วิจัยและสิ่งที่ถูกวิจัยแยกออกจากกันไม่ได้ ดังนั้น การวิจัยจึงผูกติดอยู่กับค่านิยมของผู้วิจัยผลการวิจัยจึงมีค่านิยมของผู้วิจัยปะปนอยู่ไม่มากก็น้อย
ผมอยากเรียนอาจารย์ว่า ไม่มีกระบวนทัศน์แบบหนึ่งดีกว่าของอีกแบบหนึ่งนะครับ มันขึ้นอยู่กับว่า เรากำลังจะวิจัยเรื่องอะไร และกระบวนทัศน์ใดเหมาะกับการวิจัยนั้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/622 |
# แนวคิดของนักเรียนชั้น ป. 3 เกี่ยวกับการเกิดข้างขึ้นข้างแรม
ผมอยากให้อาจารย์ลองอ่านบทความวิจัยเรื่องนึงครับ บทความวิจัยนี้มีชื่อว่า “[Third Grade Students’ Ideas about the Lunar Phases](http://physics.weber.edu/johnston/nos/readings/stahly1999.pdf)” ซึ่งเป็นการศึกษาแนวคิดของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 เกี่ยวกับการเกิดข้างขึ้นข้างแรมครับ
สาเหตุที่ผมอยากให้อาจารย์อ่านบทความเรื่องนี้มี 2 ประการครับ ประการที่ 1 คือว่า วิธีการวิจัยเรื่องนี้คล้ายกับงานวิจัยของอาจารย์หลายท่านครับ กล่าวคือ ผู้วิจัยศึกษาแนวคิดของนักเรียนเพียง 4 คนเท่านั่น โดยเก็บข้อมูลจากการสัมภาษณ์และการวาดภาพเป็นหลัก ดังนั้น อาจารย์สามารถเรียนรู้ทั้งวิธีการวิจัย และการรายงานผลการวิจัยได้ครับ
ส่วนประการที่ 2 นั้นเป็นเรื่องของการสร้างแรงบันดาลใจครับ หากอาจารย์ได้อ่านบทความวิจัยเรื่องนี้ อาจารย์จะเห็นว่า แม้การวิจัยนี้มีจำนวนผู้ให้ข้อมูลน้อย (4 คน) แ่ต่ถ้าสาระของงานวิจัยมีความน่าสนใจแล้ว การเผยแพร่ผลงานวิจัยในวารสารวิชาการก็เป็นไปได้ครับ บทความวิจัยนี้เผยแพร่ในวารสาร “[Journal of Research in Science Teaching](http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291098-2736)” ครับ
ผมขอสรุปผลการวิจัยนี้คร่าวๆ นะครับ ดังนี้
งานวิจัยนี้ศึกษาว่า นักเรียนชั้น ป. 3 จำนวน 4 คน มีแนวคิดเรื่องการเกิดข้างขึ้นข้างแรมอย่างไร โดยมีการศึกษาทั้ง “ก่อนเรียน” และ “หลังเรียน” ครับ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลด้วยการสัมภาษณ์และการให้นักเรียนวาดภาพเป็นหลักครับ โดยมีการนำข้อมูลที่ได้จากการบันทึกเหตุการณ์ในห้องเรียน การบันทึกหลังสอน และการอภิปรายระหว่างผู้วิจัยด้วยมาใช้เป็นข้อมูลเสริมครับ
ในการวิเคราะห์ข้อมูลนั้น ผู้วิจัยใช้วิธีการที่มีชื่อว่า “Analytical induction” ซึ่งก็คือวิธีการแบบอุปนัยนั่นเอง อาจารย์คงจำกันไ่ด้นะครับ สำหรับวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลแบบนี้นั้น ผู้วิจัยไม่ได้สร้างกฎหรือเกณฑ์ในการจัดกลุ่มข้อมูลไว้ก่อน แต่ค่อยๆ อ่านข้อมูลเพื่อหารูปแบบของข้อมูล เพื่อนำมาสร้างเป็นกลุ่มข้อมูลที่มีความหมายเหมือนหรือคล้ายคลึงกัน
ผลการวิจัยเกี่ยวกับแนวคิดของนักเรียน “ก่อนเรียน” เป็นดังนี้ครับ
นักเรียน 2 คน มีแนวคิดที่ว่า ข้างขึ้นข้างแรมนั้นเป็นผลมาจากการที่ตำแหน่งของผู้สังเกตดวงจันทร์บนโลกนั้นเปลี่ยนแปลงไปครับ กล่าวคือ นักเรียนเข้าใจว่า โลกหมุนรอบตัวเอง (แต่ดวงจันทร์อยู่นิ่ง) ซึ่งทำให้ดวงจันทร์ปรากฎเป็นลักษณะต่างๆ ตัวอย่างเช่น การที่ผู้สังเกตเห็นดวงจันทร์เต็มดวงเพราะดวงนั้นอยู่เหนือศรีษะของผู้สังเกตพอดี และการที่ผู้สังเกตไม่เห็นดวงจันทร์นั่นเป็นเพราะดวงจันทร์อยู่อีกฝั่งนึงของโลกครับ
ส่วนนักเรียนอีก 1 คนเข้าใจว่า นอกจากการหมุนของโลกแล้ว เมฆมีบทบาทในการเกิดข้างขึ้นข้างแรมด้วยครับ ในขณะที่นักเรียนอีก 1 คน ไม่สามารถอธิบายได้เลยว่า ข้างขึ้นข้างแรมเกิดขึ้นได้อย่างไร
อาจารย์จะเห็นว่า **ไม่มีนักเรียนคนใดเลยที่ระบุว่า ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม** ทั้งๆ ที่ความสว่างที่ปรากฏบนดวงจันทร์นั้นเป็นแสงจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบดวงจันทร์ อย่างไรก็ตาม ผลการวิจัยตรงนี้ไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจครับ เพราะนักเรียนส่วนใหญ่คงทราบดีว่า เรา**ไม่มีดวงอาทิตย์ปรากฎในตอนกลางคืน**
จากผลการวิจัย “ก่อนเรียน” นี้ ผู้วิจัยจึงออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้เพื่อให้นักเรียนเข้าว่า ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญมากในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม แม้ว่า ดวงอาทิตย์ไม่ปรากฏให้นักเรียนเห็นในตอนกลางคืนก็ตาม
ด้วยการวิจัยเชิงคุณภาพ “ก่อนเรียน” ผู้วิจัยจึงสามารถแก้ปัญหาการเรียนรู้ของนักเรียนได้อย่างตรงประเด็น ทำให้นักเรียนแต่ละคนมีพัฒนาการทางแนวคิดเรื่องนี้ไปในทิศทางที่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น ดังผลการวิจัย “หลังเรียน” ซึ่งผมขอละไว้ให้อาจารย์ศึกษาเองแล้วกันนะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/628 |
# ระบบนิเวศทางแนวคิด (Conceptual Ecology)
สืบเนื่องมาจาก[โพสที่แล้ว](http://www.inquiringmind.in.th/archives/628 "แนวคิดของนักเรียนชั้น ป. 3 เกี่ยวกับการเกิดข้างขึ้นข้างแรม")นะครับ ซึ่งผมได้นำเสนอแนวคิดของนักเรียนชั้น ป. 3 เกี่ยวกับการเกิดข้างขึ้นข้างแรม โดยผลการวิจัยระบุว่า นักเรียนไม่ได้พิจารณาว่า ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่า นักเรียนสังเกตไม่เห็นดวงอาทิตย์ในเวลากลางคืน อย่างไรก็ตาม ดวงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการเกิดข้างขึ้นข้างแรม เพราะว่าความสว่างของดวงจันทร์นั้นเป็นแสงจากดวงอาทิตย์ ที่ตกกระทบดวงจันทร์ แล้วสะท้อนมายังโลก
หากเราพิจารณาให้ละเอียดแล้ว เราจะพบว่า การเกิดข้างขึ้นข้างแรมนี้เป็นแนวคิดที่ซับซ้อนแนวคิดหนึ่ง ทั้งนี้เพราะแนวคิดนี้เกี่ยวข้องกับหลายแนวคิด เช่น การเดินทางของแสงที่เป็นเส้นตรง การเกิดเงา การมองเห็น รูปร่างของโลกและดวงจันทร์ การโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการโคจรของดวงจันทร์รอบโลก เป็นต้น นั่นหมายความว่า การที่นักเรียนจะเข้าใจและอธิบายการเกิดข้างขึ้นข้างแรมได้นั้น นักเรียนต้องมีความเข้าใจแนวคิดเหล่านี้อย่างถูกต้องด้วย
หากอาจารย์จำกันได้ ผมเคยนำเสนอผลการวิจัยเชิงคุณภาพเกี่ยวกับความเข้าใจของนักเรียนเรื่อง[การมองเห็น](http://www.inquiringmind.in.th/archives/553 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการมองเห็น (หรืออะไรที่คล้ายกัน)") และ[รูปร่างของโลก](http://www.inquiringmind.in.th/archives/572 "ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับรูปร่างของโลก") ไปก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งนักเรียนก็มีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนอยู่ไม่น้อย โดยนักเรียนจำนวนหนึ่งไม่คิดว่า แหล่งกำเนิดแสงเกี่ยวข้องกับการมองเห็น ดังนั้น นักเรียนที่มีความเข้าใจแบบนี้จึงเข้าใจการเกิดข้างขึ้นข้างแรมได้ยาก และหากนักเรียนมีความเข้าใจด้วยว่า โลกมีรูปร่างแบน การอธิบายการเกิดข้างขึ้นข้างแรมจึงเป็นเรื่องที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
เราคงกล่าวได้ว่า ความเข้าใจของนักเรียน 1 คน เกี่ยวกับแนวคิดต่างๆ ไม่ได้แยกจากกันอย่างเอกเทศ กล่าวคือ ความเข้าใจแนวคิดที่ 1 มีความสัมพันธ์บางอย่างกับความเข้าใจแนวคิดที่ 2 3 4 5 และอื่นๆ ซึ่งความสัมพันธ์นี้อาจเป็นไปในลักษณะของการส่งเสริมกัน หรืออาจเป็นไปในลักษณะของการขัดขวางกัน
ด้วยเหตุนี้ ในบทความเรื่อง “[Why Conceptual Ecology is a good idea?](http://faculty.weber.edu/eamsel/Classes/Seminar%20%28Psy%204990%29/Papers/diSessa2002_conceptualecology.pdf)” ผู้เขียนจึงอุปมาอุปมัยว่า ความเข้าใจของนักเรียน 1 คน ก็เปรียบได้กับ “**ระบบนิเวศ**” 1 ระบบ ซึ่งในนั้นประกอบด้วยแนวคิดหลายๆ แนวคิดที่มีความสัมพันธ์กัน เช่นเดียวกับระบบนิเวศทางชีววิทยา ซึ่งประกอบด้วยสิ่งมีชีวิต (และไม่มีชีวิต) หลายๆ ชนิด ที่มีความสัมพันธ์กัน ดังภาพหน้าที่ 31
การเปลี่ยนแปลงแนวคิดหนึ่งแนวคิดใดจึงไม่ใช่แค่การเปลี่ยนแปลงแนวคิดนั้นเพียงอย่างเดียว แต่มันเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแนวคิดอื่นๆ รวมทั้งการสร้างความเชื่อมโยงระหว่างแนวคิดเหล่านั้นด้วย แผนภาพข้างต้นแสดงกระบวนการเปลี่ยนแปลงแนวคิด โดยรูปทรงแต่ละรูปแทนแนวคิดแต่ละแนวคิด ซึ่งตอนแรกอาจอยู่ผิดที่ผิดตำแหน่ง (แนวคิดที่คลาดเคลื่อน) แต่ต่อมาเมื่อผ่านกระบวนการเรียนรู้แล้ว รูปทรงต่างๆ ก็อยู่ถูกที่ถูกตำแหน่งมากขึ้น (แนวคิดทางวิทยาศาสตร์) รวมทั้งเกิดการเชื่อมโยงระหว่างรูปทรงมากขึ้นด้วย | https://www.inquiringmind.in.th/archives/634 |
# ลำดับการนำเสนอความเข้าใจของนักเรียน
โดยปกติ ผลการวิจัยเชิงคุณภาพเกี่ยวกับความเข้าใจของนักเรียนอยู่ในรูปแบบของ “กลุ่มความเข้าใจ” ที่มีความหมายเหมือนหรือคล้ายกัน โดยกลุ่มความเข้าใจมีหลายแบบ ทั้งแบบที่ถูกต้องตามแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ และแบบที่คลาดเคลื่อนไปจากแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ความหลากหลายของความเข้าใจจะมีมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับความหลากหลายของข้อมูลดิบครับ
ประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจคือว่า เวลาเรานำเสนอผลการวิจัย (ซึ่งก็คือ กลุ่มความเข้าใจของนักเรียน) เราควรนำเสนอโดยใช้ลำดับแบบใด กล่าวคือ เราจะนำเสนอจากความเข้าใจที่ถูกต้องมากไปยังความเข้าใจที่ถูกต้องน้อย**หรือ** เราจะนำเสนอจากความเข้าใจที่ถูกต้องน้อยไปยังความเข้าใจที่ถูกต้องมาก เราต้องเลือกแบบใดแบบหนึ่งครับ เพราะเวลาเราเขียนรายงานวิจัย เราต้องเขียนไปทีละบรรทัด
ผมอยากบอกกับอาจารย์ว่า แต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสียครับ ผมจะไม่ “ฟันธง” นะครับ แต่จะเล่าประสบการณ์ส่วนตัว จากการอ่านงานวิจัยหลายๆ เรื่องที่ผ่านมา อาจารย์อาจเทียบกับประสบการณ์ของตัวเองด้วยก็ได้นะครับ
เวลาที่ผมอ่านผลการวิจัยที่เรียงจากความเข้าใจที่ถูกต้องมากไปยังความเ้ข้าใจที่ถูกต้องน้อยนั้น บางครั้ง ผมก็รู้สึกชอบครับ เพราะผมสามารถเข้าใจได้ตั้งแต่แรกเลยว่า ความเข้าใจที่ถูกต้องในเรื่องนี้เป็นอย่างไร ซึ่งตรงนี้ช่วยให้ผมพิจารณาได้ว่า ความเข้าใจแบบอื่นๆ ที่ตามมานั้น มีความคลาดเคลื่อนอย่างไรบ้าง อย่างไรก็ดี เมื่ออ่านไปสักพัก ผมจะรู้สึกหดหู่นิดนึง เพราะว่ายิ่งอ่านไปเรื่อยๆ ผมก็เจอแต่ความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งผมอ่านจบ ผมก็พบกับความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนที่สุด ในมุมมองของผม การนำเสนอผลการวิจัยแบบนี้จึงเป็นอะไรที่ “จบไม่สวย” เอาซะเลย
ในทางกลับกัน เวลาที่ผมอ่านผลการวิจัยที่เรียงจากความเข้าใจที่ถูกต้องน้อยไปยังความเข้าใจที่ถูกต้องมากนั้น บางครั้งผมก็รู้สึกตื่นเต้นครับ เพราะเมื่อผมอ่านความเข้าใจแบบแรกแล้ว ผมก็สงสัยว่า ความเข้าใจที่ถูกต้องกว่านี้เป็นยังไง ยิ่งอ่านไปผมก็ยิ่งเข้าใจถูกต้องมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งผมอ่านจบ ผมก็รู้ว่า ความเข้าใจที่ถูกต้อง(ที่สุด)ในเรื่องนี้เป็นยังไง แต่ในบางครั้ง การอ่านไปจนถึงจุดนั้นก็ไม่ง่ายครับ ผมต้องค่อยๆ ทำความเข้าใจไปทีละน้อยๆ ว่า ความเข้าใจแบบนี้คลาดเคลื่อนตรงไหน หรือไม่สมบูรณ์ยังไง ผู้วิจัยบางคนก็ไม่ได้ให้รายละเอียดไว้ เพราะเขาหรือเธอคงคิดว่า ผู้อ่านมีความเข้าใจเรื่องนั้นดีอยู่แล้ว ซึ่งก็จริงสำหรับผู้อ่านบางคน แต่ก็ไม่จริงสำหรับผู้อ่านบางคน บ่อยครั้งที่ผมอ่านงานวิจัยบางเรื่องไม่จบ เพราะว่าผมอ่านไม่รู้เรื่องครับ ยิ่งอ่านไปก็ยิ่งยากขึ้นเรื่อยๆ จนผมไม่เข้าใจ
ผมเล่าตรงนี้เพื่อเป็นข้อมูลให้อาจารย์นะครับ เวลาที่อาจารย์เขียนรายงานวิจัยเชิงคุณภาพนั้น อาจารย์ต้องเลือกว่า อาจารย์จะนำเสนอผลการวิจัยแบบไหน คำตอบคงไม่ใช่ว่า การเขียนแบบไหนดีกว่ากัน การเขียนที่ชัดเจนและเข้าใจง่ายน่าจะเป็นคำตอบที่ดีที่สุดครับ \[คำตอบแบบกำปั้นทุบดินครับ\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/642 |
# การเปลี่ยนแปลงแนวคิดหรือการเปลี่ยนแปลงประวัติแนวคิด
ผมมีบทความหนึ่งมานำเสนอครับ บทความนี้มีชื่อว่า “[Conceptual Change or Conceptual Profile Change](http://link.springer.com/article/10.1007/BF00486624)” เนื้อหาในบทความนี้เป็นการเปิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์เพื่อเปลี่ยนแปลงแนวคิดของนักเรียนครับ
ผมขออนุญาตปูพื้นนิดหนึ่งก่อนนะครับ ก่อนหน้าที่บทความเรื่องนี้ได้รับการเผยแพร่นั้น งานวิจัยส่วนใหญ่ที่ศึกษาแนวคิดของนักเรียน มุ่งเน้นให้นักเรียนเกิดการเปลี่ยนแปลงแนวคิดในลักษณะที่ว่า นักเรียนควรละทิ้งแนวคิดเดิมที่คลาดเคลื่อน และมีแนวคิดใหม่ที่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ผู้วิจัย ณ ช่วงเวลานั้นเชื่อกันว่า หลังจากการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์แล้ว นักเรียนควรมีแนวคิดใหม่ ซึ่งมา “แทนที่” แนวคิดเดิม
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบทความนี้ได้ตั้งคำถามที่น่าสนใจขึ้นมาว่า นักเรียนจำเป็นต้องละทิ้งแนวคิดเดิมไป เพื่อที่จะมีแนวคิดใหม่หรือไม่ นักเรียนสามารถมี 2 แนวคิด (หรือมากกว่านั้น) พร้อมกันได้หรือไม่ คำถามนี้นำไปสู่คำถามเกี่ยวกับการปฏิบัติการสอนของครูว่า ครูจำเป็นต้องสอนให้นักเรียนละทิ้งแนวคิดเดิมให้หมดไป เพื่อให้นักเรียนมีแนวคิดใหม่หรือไม่ คำถามนี้ดูเหมือนจะไม่มีอะไรผิดปกตินะครับ เพราะเจตนาของครูและนักวิจัยก็คือการส่งเสริมให้นักเรียนมีแนวคิดใหม่ ที่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์อยู่แล้ว แต่ผู้เขียนบทความได้เปิดมุมมองของนักวิจัยให้กว้างขึ้น ดังนี้ครับ
ผู้เขียนบทความเรื่องนี้เสนอว่า นักเรียนจำเป็นต้องมีแนวคิดใหม่ที่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่นักเรียนไม่จำเป็นต้องละทิ้งแนวคิดเดิมของตนเอง เพราะในบางสถานการณ์ โดยเฉพาะสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน แนวคิดเดิมก็ยังมีประโยชน์สำหรับนักเรียนอยู่ (แม้ว่าแนวคิดเดิมนั้นไม่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ก็ตาม) ดังนั้น สิ่งที่น่าจะเป็นประโยชน์สำหรับนักเรียนก็คือ นักเรียนควรมีทั้งแนวคิดทางวิทยาศาสตร์และแนวคิดเดิม แต่สิ่งสำคัญคือว่า นักเรียนต้องรู้ว่า แนวคิดไหนเหมาะกับสถานการณ์ใด และไม่เหมาะกับสถานการณ์ใด
ผมยกตัวอย่างง่ายๆ นะครับ เราก็รู้กันอยู่แล้วว่า ในทางวิทยาศาสตร์ น้ำหนักมีหน่วยเป็นนิวตัน ในขณะที่มวลมีหน่วยเป็นกิโลกรัม แต่ในชีวิตประจำวัน เรามักพูดกันเป็นปกติว่า “ส้มหนัก 1 กิโลกรัม” (ซึ่งไม่สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์) ดังนั้น เราคาดหวังให้นักเรียนเข้าใจว่า หน่วยของน้ำหนักในทางวิทยาศาสตร์คือนิวตัน แต่เราคาดหวังด้วยหรือไม่ว่า นักเรียนต้องใช้หน่วยนิวตันทุกครั้งที่พูดถึงน้ำหนัก แม้กระทั่งตอนที่นักเรียนไปซื้อส้มในตลาดสด
โดยส่วนตัว ผมไม่คิดว่า นักเรียนต้องทำถึงขนาดนั้นครับ ผมคาดหวังแค่ว่า นักเรียนควรรู้ว่า เมื่อไหร่ที่พวกเขา(หรือเธอ)ต้องใช้นิวตันเป็นหน่วยของน้ำหนัก และเมื่อไหร่ที่พวกเขา(หรือเธอ)สามารถใช้กิโลกรัมเป็นหน่วยของน้ำหนักได้ ผมแค่อยากให้นักเรียนรู้ตัวว่า เมื่อไหร่การใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องจำเป็น และเมื่อไหร่การใช้แนวคิดเดิมเป็นเรื่องที่ยอมรับกันได้
เราไม่ได้อยากให้นักเรียนมีและใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ตลอดเวลา เราแค่อยากให้นักเรียนมีแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ และสามารถเลือกใช้แนวคิดนั้นได้ถูกที่ถูกเวลามากกว่า ดังนั้น วัตถุประสงค์ของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์คงไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงหรือแทนที่แนวคิด แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงประวัติแนวคิดมากกว่าครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/646 |
# รูปแบบทั่วไปของการนำเสนอผลการวิจัยเชิงคุณภาพ
อาจารย์ท่านหนึ่งเคยสอนผมว่า เวลาอ่านงานวิจัย อย่างน้อยๆ ผมควรได้ 2 อย่าง อย่างที่หนึ่งคือว่า สาระสำคัญของงานวิจัยนั้นคืออะไร ซึ่งก็คือผลการวิจัยนั่นเองครับ มันเป็น “product” ของการวิจัย อย่างที่สองคือว่า ผู้วิจัยทำการวิจัยนั้นอย่างไร อันนี้ก็คือกระบวนการวิจัยครับ มันเป็น “process” ของการวิจัย ผมยึดถือหลักการอ่านงานวิจัย 2 ข้อนี้มาโดยตลอดครับ
หลายปีผ่านไป ด้วยประสบการณ์ที่เพิ่มขึ้น ผมก็เรียนรู้ด้วยตัวเองอีกอย่างหนึ่งว่า สิ่งที่ผมควรได้จากการอ่านงานวิจัย ก็คือ รูปแบบการนำเสนองานวิจัยครับ ผมเริ่มตั้งคำถามกับตัวเองว่า ผู้วิจัยแต่ละคนนำเสนอผลการวิจัย (ซึ่งบางครั้งก็เป็นเรื่องที่ซับซ้อนมาก) ให้ออกมาในรูปแบบที่เข้าใจง่ายและน่าคล้อยตามได้อย่างไร โครงสร้างของการนำเสนอผลการวิจัย(เชิงคุณภาพ)เป็นอย่างไร
โดยทั่วไปแล้ว การรายงานผลการวิจัยเชิงคุณภาพ (กลุ่มข้อมูลที่มีความหมายเหมือนหรือคล้ายกัน) มักประกอบด้วย 3 ส่วนครับ \[ผมพูดเฉพาะตรงผลการวิจัยนะครับ ผมข้ามตรงส่วนอื่นไปก่อน\]
ส่วนแรกเป็นการเกริ่นนำครับ ซึ่งผู้วิจัยให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการวิจัย เช่น วัตถุประสงค์ของการวิจัยคืออะไร ผู้ให้ข้อมูลคือใครและมีจำนวนเท่าไหร่ และ การเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเป็นอย่างไร ในตอนแรก ผมคิดว่า การเกริ่นนำนี้ไม่จำเป็นเลยครับ เพราะมันได้รับการนำเสนอไปในส่วนวิธีวิจัยก่อนหน้านี้แล้ว แต่ทำไมผู้วิจัยหลายคนยังนำเสนอข้อมูลตรงนี้ซ้ำอีก คำตอบคือว่า ผู้อ่านหลายคนไม่ได้อ่านมาตั้งแต่แรกครับ ผู้อ่านจำนวนหนึ่งข้ามมาอ่านที่ผลการวิจัยเลย โดยไม่ได้อ่านบทนำและวิธีการวิจัย ดังนั้น การเกริ่นนำเล็กน้อยเกี่ยวการวิจัย จึงช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้อ่านกลุ่มนี้ครับ
ส่วนที่สองเป็นการนำเสนอภาพรวมของผลการวิจัยครับ ซึ่งมักอยู่ในรูปแบบของแผนภาพ แผนภูมิ กราฟ ตาราง หรืออะไรที่ใครเห็นปุ๊บก็สามารถเข้าใจได้ไม่ยาก ผมมักนำข้อมูลส่วนนี้มานำเสนอกับอาจารย์ในเว็บไซต์นี้อยู่บ่อยๆ
ส่วนที่สามเป็นรายละเอียดของผลการวิจัย ซึ่งผู้วิจัยนำเสนอกลุ่มข้อมูลไปทีละกลุ่มๆ ส่วนที่สามนี้ประกอบด้วย 3 ส่วนย่อยครับ ส่วนย่อยแรกเป็นการบรรยายลักษณะสำคัญของกลุ่มข้อมูลนั้นๆ ส่วนย่อยที่สองเป็นการนำเสนอหลักฐานหรือตัวอย่างข้อมูล ที่สนับสนุนลักษณะสำคัญในส่วนย่อยแรก ซึ่งอาจเป็นการคัดลอกคำพูดของผู้ให้ข้อมูลมาครับ ส่วนย่อยที่สามเป็นการชี้แจงว่า ลักษณะสำคัญในส่วนย่อยที่หนึ่ง และหลักฐานในส่วนย่อยที่สองนั้น มีความสัมพันธ์กันยังไง ผู้วิจัยก็นำเสนอแบบนี้ไปจนครบทุกกลุ่มข้อมูล
การนำเสนอผลการวิจัยเชิงคุณภาพที่ผมเห็นและอ่านมาส่วนใหญ่มักเป็นไปตามรูปแบบนี้ครับ ยกเว้นว่าผู้วิจัยมีความคิดสร้างสรรค์และนำเสนอในรูปแบบที่แตกต่างออกไป | https://www.inquiringmind.in.th/archives/650 |
# กฎของฟาติมา
ผมมีงานวิจัยที่น่าสนใจเรื่องหนึ่งมานำเสนอครับ งานวิจัยเรื่องนี้มีชื่อว่า “[Fatima’s Rules and Other Elements of an Unintended Chemistry Curriculum](http://www.eric.ed.gov/ERICWebPortal/detail?accno=ED387318)” ที่ผมบอกว่างานวิจัยเรื่องนี้น่าสนใจ เพราะงานวิจัยนี้ค่อนข้างแตกต่างไปจากงานวิจัยอื่นๆ ครับ กล่าวคือ ในขณะที่งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งศึกษาว่า นักเรียนเกิดการเรียนรู้อะไรบ้างที่เป็นไปตามวัตถุประสงค์ของหลักสูตร แต่งานวิจัยนี้กลับมุ่งศึกษาว่า นักเรียนเกิดการเรียนรู้อะไรบ้างที่**ไม่**เป็นไปตามวัตถุประสงค์ของหลักสูตร
หากอาจารย์์เคยเรียนเรื่องหลักสูตร อาจารย์คงเคยได้ยินคำว่า “Intended Curriculum” “Implemented Curriculum” “Learned Curriculum” และ “Unintended Curriculum” ผมขอสาธยายนิดนึงแล้วกันนะครับ
เวลาที่เรามีหลักสูตรขึ้นมา 1 หลักสูตร ซึ่งจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับอะไรก็แล้วแต่ เราจะเรียกเนื้อหาของหลักสูตรตามเจตนาของผู้พัฒนาหลักสูตรนั้นว่า “Intended Curriculum” อย่างไรก็ตาม การนำหลักสูตรไปใช้จริงๆ จะเป็นไปตามเจตนาของผู้พัฒนาหลักสูตรนั้นหรือไม่ ก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง ดังนั้น เราจะเรียกหลักสูตรที่ถูกนำไปใช้จริงๆ ว่า “Implemented Curriculum” หรือ “Taught Curriculum” ครับ ตัวอย่างเช่น ผู้พัฒนาหลักสูตรมีเจตนาเน้นการสอนแบบการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-Based Instruction) อันนี้ก็เป็น “Intended Curriculum” ครับ แต่ผู้สอนจริงๆ อาจสอนโดยใช้การสืบเสาะหาความรู้หรือไม่นั้น ก็เป็นอีกเรื่องนึง ผู้สอนอาจสอนแบบการบรรยายก็ได้ อันนี้เป็น “Implemented Curriculum” ครับ ดังนั้น “Intended Curriculum” และ “Implemented Curriculum” อาจสอดคล้องกันหรือไม่ก็ได้ครับ
คราวนี้ เมื่อผู้สอนนำหลักสูตรไปใช้แล้ว เราจะเรียกผลที่เกิดขึ้นกับผู้เรียนจริงๆ ว่า “Learned Curriculum” ซึ่งจะสอดคล้องกับ “Implemented Curriculum” หรือไม่ก็ได้ และจะสอดคล้องกับ “Intended Curriculum” หรือไม่ก็ได้ แต่ “Learned Curriculum” เป็นสิ่งที่ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้จากการใช้หลักสูตรนั้น งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งศึกษา “Learned Curriculum” ครับ
แต่การนำหลักสูตรไปใช้นั้นอาจทำให้เกิดผลบางอย่างขึ้น ซึ่งผู้พัฒนาหลักสูตร ผู้สอน หรือแม้กระทั่งผู้เรียนเอง อาจไม่ได้คาดการณ์เอาไว้ และอาจไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ เราเรียกผลของการใช้หลักสูตรที่เกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจว่า “Unintended Curriculum” ครับ บางคนก็อาจเรียกว่า “Hidden Curriculum” ซึ่งอาจเป็นผลในเชิงบวกหรือผลในเชิงลบก็ได้ครับ
ผมขอยกตัวอย่างง่ายๆ เกี่ยวกับ “Unintended Curriculum” นะครับ การที่เราให้นักเรียนทำข้อสอบแบบเลือกตอบเป็นประจำ โดยทุกๆ ครั้งคำตอบที่ถูกมีเพียงตัวเลือกเดียว อาจทำให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้(โดยไม่ได้ตั้งใจ)ว่า ทุกๆ คำถามมีเพียง 1 คำตอบ ทั้งๆ ที่บางสถานการณ์ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเลย
งานวิจัยข้างต้นมุ่งศึกษา “Unintended Curriculum” ครับว่า นักเรียนเกิดการเรียนรู้อะไรบ้างที่ไม่เป็นไปตามเจตนาของหลักสูตรวิชาเคมี การวิจัยนี้เปิดเผย “Unintended Curriculum” ของนักเรียนคนหนึ่งครับ ซึ่งมีชื่อ(สมมติ)ว่า “ฟาติมา” ดังนั้น ผู้วิจัยจึงเรียก “Unintended Curriculum” นี้ว่า “กฎของฟาติมา” ซึ่งมีรายละเอียด ดังนี้ครับ
ฟาติมาเรียนรู้ว่า การที่จะประสบความสำเร็จในการเรียนวิทยาศาสตร์ได้นั้น
1. เธอไม่ต้องอ่านหนังสือก็ได้ครับ
2. เธอไม่ต้องให้ความสนใจกับข้อมูลต่างๆ ในหนังสือ ที่ไม่อยู่ในบทสรุปหรือคำถามตอนท้ายของบทเรียน
3. แต่เธอต้องสนใจแผนภาพ ตาราง และอักษรที่ถูกเน้นด้วยตัวหนา
4. เธอและสมาชิกในกลุ่มไม่ควรแบ่งกันตอบคำถามในใบงาน เพราะลำดับความคิดของคำถามเหล่านั้นจะต่อเนื่องกันไป
นอกจากนี้ ฟาติมายังเรียนรู้ด้วยว่า การที่จะผ่านการสอบวิชาวิทยาศาสตร์ได้นั้น เธอต้องเตรียมตัว ดังนี้
1. เธอไม่ต้องอ่านหนังสือทั้งเล่มก็ได้
2. เธอต้องปฏิบัติตามขั้นตอน ดังนี้
* ทำโจทย์โดยการสนใจที่อักษรที่ถูกเน้นด้วยตัวหนา
* อภิปรายโจทย์คำถาม
* ลองทำข้อสอบ
3. เธอควรเตรียมตัวก่อนสอบล่วงหน้าแค่ 2 – 3 วัน เพราะเธอจะได้ไม่เครียดเกินไปในวันสอบ
สาระสำคัญคือว่า ฟาติมาไม่ได้เรียนรู้แนวคิด ทักษะ และเจตคติต่างๆ ในทางวิทยาศาสตร์ครับ เธอเรียนรู้แค่ว่า เธอควรหรือต้องทำยังไงให้ตัวเองผ่านและได้คะแนนดีที่สุด โดยใช้ความพยายามน้อยที่สุดเท่านั้น ในมุมมองของผู้วิจัย “Unintended Curriculum” แบบนี้เป็นสิ่งที่อันตรายมากครับ เพราะมันไม่ได้ช่วยให้นักเรียนเป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์จริงๆ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/655 |
# การศึกษาแนวคิดของนักเรียนในภาพกว้าง: ดาราศาสตร์
ในการวิจัยหลายๆ โครงการ ผู้วิจัยมักแบ่งงานโครงการวิจัยออกเป็นส่วนย่อย โดยแต่ละส่วนย่อยก็มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น หากผู้วิจัยยังไม่แน่ใจว่า ตัวเองควรทำวิจัยในเรื่องอะไร และกับคนกลุ่มไหนดี ผู้วิจัยก็อาจเริ่มต้นจากการศึกษาในภาพกว้างๆ ก่อน เพื่อดูว่า แนวคิดวิทยาศาสตร์ใดบ้างที่เป็นปัญหาสำหรับนักเรียนคนกลุ่มใด จากนั้น ผู้วิจัยค่อยศึกษาเชิงลึกอีกครั้ง
ตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยเรื่อง “[A Cross-Age Study of Senior High School Students’ Conceptions of Basic Astronomy Concepts](http://www.oranim.ac.il/sites/heb/sitecollectionimages/personal/ricardo/rste2001.pdf)” ผู้วิจัยศึกษาในภาพกว้างว่า นักเรียนกลุ่มต่างๆ มีแนวคิดทางดาราศาสตร์อย่างไรบ้าง โดยผู้วิจัยใช้แบบสอบถามที่ถามแนวคิดทางดาราศาสตร์หลายๆ แนวคิด ได้แก่ การเกิดกลางวันกลางคืน การเกิดข้างขึ้นข้างแรม ขนาดของดวงดาวต่างๆ ระยะห่างระหว่างดวงดาวต่างๆ การเกิดฤดูกาล สุริยวิถี การโคจรรอบโลกของดวงจันทร์ เวลาที่ต่างกัน ณ ตำแหน่งต่างๆ บนโลก สุริยุปราคา การหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์ และ ศูนย์กลางของจักรวาล \[แบบสอบถามอยู่ในภาคผนวกของงานวิจัยนี้ครับ\] การศึกษาแบบ “หว่านแห” นี้จะช่วยให้ผู้วิจัยเห็นว่า ตนเองควรให้ความสำคัญและทำการวิจัยในเรื่องใดเป็นพิเศษ และกับนักเรียนกลุ่มใด
ในการวิเคราะห์ข้อมูล ผู้วิจัยก็วิเคราะห์คล้ายกับการตรวจข้อสอบนักเรียนครับ กล่าวคือ ผู้วิจัยก็ตรวจสอบเป็นรายข้อเลยว่า นักเรียนทั้งหมดตอบคำถามแต่ละข้อถูกต้องกี่เปอร์เซ็นต์ และไม่ถูกต้องกี่เปอร์เซ็นต์
ผลการวิจัยนี้แบบสั้นๆ คือว่า นักเรียนส่วนใหญ่ยังไม่เข้าใจเรื่องสุริยวิถี เวลาที่ต่างกัน ณ ตำแหน่งต่างๆ บนโลก และการหมุนรอบตัวเองของดวงจันทร์ครับ ส่วนนักเรียนที่เคยเรียนฟิสิกส์เข้าจแนวคิดทางดาราศาสตร์ได้ดีกว่างนักเรียนที่ไม่เคยเรียนฟิสิกส์ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/665 |
# การสอนวิทยาศาสตร์โดยการใช้ iPad
ผมสมัครใช้บริการแจ้งเตือนไว้เมื่อมีบทความวิจัยใหม่ๆ ที่ได้รับการเผยแพร่ในวารสารต่างๆ โดยเฉพาะ “[Journal of Research in Science Teaching](http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291098-2736)” และ “[Science Education](http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291098-237X)” ผมจึงติดตามได้ว่า งานวิจัยใหม่ๆ ของต่างประเทศ เป็นไปในทิศทางไหนบ้าง แม้ว่าผมไม่สามารถดาวน์โหลดบทความวิจัยฉบับเต็มมาอ่านได้ แต่อย่างน้อยๆ ผมก็ได้อ่านบทคัดย่อของบทความวิจัยที่ผมสนใจ
เมื่อคืนที่ผ่านมา ผมก็ได้รับการแจ้งเตือนครับ ซึ่งเป็นการแจ้งเตือนของวารสาร “Journal of Research in Science Teaching” บทความวิจัยใหม่เรื่องหนึ่งน่าสนใจครับ เพราะมันตรงกับนโยบายทางการศึกษาของประเทศไทย บทความนี้มีชื่อว่า “[Using iPads to teach inquiry science to students with a moderate to severe intellectual disability: A pilot study](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.21091/abstract)”
งานวิจัยข้างต้นเป็นการศึกษานำร่อง (Pilot Study) ซึ่งผู้วิจัยนำ iPad มาใช้ในการจัดการเรียนการสอนแบบสืบเสาะที่มีการชี้แนะแนวทางโดยครู (Guided inquiry) โดย iPad เป็นเครื่องมือบันทึกข้อมูลต่างๆ ผมไม่ได้อ่านฉบับเต็มนะครับ แต่จากบทคัดย่อ ผมเดาว่า การวิจัยนี้น่าจะเป็นการวิจัยเชิงทดลอง เพราะผู้ให้ข้อมูลมี 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ใช้ iPad และ กลุ่มที่ใช้สมุดจดธรรมดา ผู้ให้ข้อมูลเป็นนักเรียนที่มีปัญหาด้านสติปัญญา (Intellectual disability) ในระดับปานกลางถึงระดับมากครับ
ผลการวิจัย (ตามที่ปรากฏในบทคัดย่อ) เป็นดังนี้ครับ
> Results indicated students successfully acquired science content and increased motivation through science inquiry instruction using both methods. However, each student demonstrated higher motivation, engagement, and independence in inquiry investigation with the use of iPad® electronic notebooks.
กล่าวคือ นักเรียนทั้ง 2 กลุ่มประสบความสำเร็จในการเรียนเนื้อหาวิทยาศาสตร์ และมีแรงจูงใจเพิ่มขึ้นจากการเรียนการสอนแบบสืบเสาะ อย่างไรก็ตาม นักเรียนกลุ่มที่ใช้ iPad แต่ละคนแสดงออกถึงแรงจูงใจที่มากกว่า การมีส่วนร่วมที่มากกว่า และความอิสระในการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่มากกว่า
เมื่ออ่านบทคัดย่อแล้ว ผมพยายามนึกว่า นักเรียนกลุ่มที่ไม่ได้ใช้ iPad จะรู้สึกยังไง เมื่อเห็นเพื่อนบางคนได้ใช้ iPad แต่ตัวเองได้ใช้สมุดจด ประเด็นนี้เป็นเรื่องของจริยธรรมในการวิจัยครับ ซึ่งผมคิดว่า ผู้วิจัยคงอภิปรายรายละเอียดเรื่องนี้ในบทความวิจัยฉบับเต็มครับ \[ใครสนใจก็ต้องหามาอ่านครับ\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/668 |
# เราควรติดเรต X ให้กับประวัติวิทยาศาสตร์ไหม
“[Should the History of Science Be Rated X](http://origins.swau.edu/misc/classes/Rated%20X.pdf)?” เป็นชื่อของบทความเรื่องหนึ่งครับซึ่งเราอาจแปลชื่อนี้เป็นภาษาไทยได้ว่า “เราควรติดเรต X ให้กับประวัติวิทยาศาสตร์ไหม” ชื่อของบทความนี้แสดงถึงเจตนาของผู้เขียน ซึ่งต้องการประชดประชันผู้คนในวงการวิทยาศาสตร์ศึกษาว่า ทำไมประวัติวิทยาศาสตร์จึงได้รับความสนใจน้อยเหลือเกิน ทั้งๆ ที่ประวัติวิทยาศาสตร์มีประโยชน์และมีศักยภาพในการส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียน \[งานวิจัยจำนวนมากเปิดเผยว่า นักเรียนในปัจจุบันมีแนวคิดที่คลาดเคลื่อนคล้ายกับแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ในอดีต ดังนั้น การศึกษาว่า อะไรที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ในอดีตเปลี่ยนแปลงจากแนวคิดที่คลาดเคลื่อนมาเป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนการเปลีย่นแปลงนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร จึงเป็นแนวทางสำหรับครูในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ได้ครับ\]
ในต่างประเทศ นักวิจัยจำนวนหนึ่งพยายามนำประวัติวิทยาศาสตร์มาใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์มานานแล้ว ซึ่งวารสาร “[Science & Education](http://link.springer.com/journal/11191)” เป็นแหล่งที่เผยแพร่และรวบรวมผลงานวิจัยทางด้านนี้ครับ อย่างไรก็ตาม หากเทียบกับการวิจัยด้านอื่นๆ การวิจัยด้านนี้ก็ยังมีน้อยอยู่มากครับ
ประเทศไทยก็ไม่มีอะไรที่แตกต่างกันครับ นักวิจัยจำนวนน้อยมาก (หรืออาจไม่มีเลย) ศึกษาและนำประวัติวิทยาศาสตร์มาใช้ในการจัดการเรียนการสอน เหตุผลง่ายๆ คือว่า การศึกษาประวัติวิทยาศาสตร์อย่างถ่องแท้นั้นเป็นเรื่องยาก ทั้งนี้ไม่ใช่เพราะแค่จำนวนแหล่งข้อมูลที่น้อยเท่านั้น แต่การศึกษาเนื้อหาด้านนี้ก็ยากมากเช่นกัน แหล่งข้อมูลส่วนใหญ่เป็นภาษาอังกฤษที่นักประวัติศาสตร์ชาวต่างประเทศได้ศึกษา แปล และบันทึกไว้ เนื้อหาบางส่วนอาจไม่ใช่ภาษาอังกฤษแบบปัจจุบันด้วยครับ แต่เป็นภาษาอังกฤษในสมัยก่อน นอกจากนี้ ยิ่งประวัติวิทยาศาสตร์ไม่ปรากฏอยู่ในหลักสูตรฯ การสอนประวัติวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนก็แทบไม่มีเลยครับ
โดยส่วนตัวแล้ว ผมเคยพยายามครั้งนึงครับ ผมเคยศึกษาประวัติการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์เรื่องเสียง แต่ผมก็ไม่ได้ทำต่อไปจนกระทั่งถึงการนำสิ่งเหล่านั้นมาใช้ในการจัดการเรียนการสอน ท่านที่สนใจสามารถศึกษาได้จากบทความเรื่อง “[Alternative Frameworks in Conceptions of Sound: A Historical Evolution](http://www.phenope.in.th/documents/Alternative-Frameworks-in-Conceptions-of-Sound--A-Historical-Evolution-2010.pdf)” หากบทความนี้มีประโยชน์ ผมจะยินดีมากเลยครับ
ด้วยความสนใจประวัติวิทยาศาสตร์ที่น้อยนี่เอง มันจึงเหมือนกับถูกติดเรต X หรือถูกห้ามเผยแพร่กับนักเรียนไปโดยปริยายครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/679 |
# ความเข้าใจเกี่ยวกับการเดินทางของแสงจากแหล่งกำเนิด
ในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 ของกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เรามีตัวชี้วัดหนึ่งในสาระที่ 5 “พลังงาน” ในระดับชั้น ป. 4 ซึ่งระบุไว้ว่า “ทดลองและอธิบายการเคลื่อนที่ของแสงจากแหล่งกำเนิด” โดยสาระการเรียนรู้แกนกลางระบุไว้ว่า “แสงเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดทุกทิศทาง และเคลื่อนที่เป็นแนวตรง” (หน้า 64)
แนวคิดนี้ดูเหมือนจะไม่ยาก และไม่น่าจะมีอะไรคลาดเคลื่อนนะครับ แต่อันที่จริงแล้ว นักเรียนหลายคนเข้าใจคลาดเคลื่อน ในบทความวิจัยเรื่อง “[Students’ Conceptual Change in Geometric Optics](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0950069960180709)” ผู้วิจัยสรุปผลการวิจัยเกี่ยวกับการเดินทางของแสงจากแหล่งกำเนิด
ผมสรุปความได้ดังนี้ครับ
สำหรับความเข้าใจแบบที่ 1 นักเรียนเข้าใจว่า แสงอยู่ในบริเวณโดยรอบแหล่งกำเนิด และอาจมีเส้นตรงโดยรอบแหล่งกำเนิด ซึ่งแสดงถึงการมีอยู่ของแสง แต่เส้นตรงนั้นไม่มีการระบุทิศการเดินทางของแสง
สำหรับความเข้าใจแบบที่ 2 นักเรียนเข้าใจว่า แสงเดินทางออกจากแหล่งกำเนิดไปทุกทิศทาง และอาจมีลูกศรโดยรอบแหล่งกำเนิด ซึ่งแสดงทิศการเดินทางของแสง นักเรียนมักเข้าใจแบบนี้โดยเฉพาะเมื่อโจทย์สถานการณ์มีเพียงแค่แหล่งกำเนิดเท่านั้น
สำหรับความเข้าใจแบบที่ 3 นักเรียนเข้าใจว่า แสงเดินทางออกจากแหล่งกำเนิดไปยังผู้สังเกต โดยลูกศรแสดงทิศการเิดินทางของแสง นักเรียนมักเข้าใจแบบนี้โดยเฉพาะเมื่อโจทย์สถานการณ์มีทั้งแหล่งกำเนิดและผู้สังเกต
สำหรับความเข้าใจแบบที่ 4 นักเรียนเข้าใจถูกต้องว่า แสงเดินทางของจากแหล่งกำเนิดจากทุกๆ จุดไปในทุกทิศทาง \[ผมวาดแค่ 3 จุดนะครับ แต่อันที่จริงแล้ว ผมหมายถึงทุกจุด\]
สิ่งสำคัญคือว่า ครูจำนวนหนึ่งมักคิดว่า ความเข้าใจแบบที่ 2 คือความเข้าใจที่ถูกต้องแล้ว เพราะมันสื่อความหมายได้ตรงกับตัวชี้วัดข้างต้นว่า แสงเดินทางจากแหล่งกำเนิดไปในทุกทิศทาง แต่ตัวชี้วัดนี้ยังไม่ระบุอย่างชัดเจนว่า แสงเดินทางจาก**ทุกจุด**บนแหล่งกำเนิด**ไปในทุกทิศทาง** ความแตกต่างที่สำคัญคือว่า **ณ ตำแหน่ง 1 จุดของแหล่งกำเนิด แสงจะเดินทางออกมาในทุกทิศทาง _ไม่ใช่ 1 จุดมีเพียงแค่ 1 ทิศเท่านั้น_ ** | https://www.inquiringmind.in.th/archives/681 |
# ข้อมูลเชิงคุณภาพในงานวิจัยเชิงทดลอง
งานวิจัยในต่างประเทศใ้ห้ความสำคัญกับข้อมูลเชิงคุณภาพมากขึ้นนะครับ แม้แต่งานวิจัยเชิงทดลอง ที่มีกลุ่มควบคุมและกลุ่มทดลอง ก็อาจไม่ได้มีแค่ข้อมูลตัวเลขเพียงอย่างเดียวแล้ว หากแต่มีการนำข้อมูลเชิงคุณภาพมาร่วมด้วย
ตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยเรื่อง “[Teaching Future Teachers Basic Astronomy Concepts—Sun-Earth-Moon Relative Movement—at a Time of Reform in Science Education](http://www.oranim.ac.il/sites/heb/sitecollectionimages/personal/ricardo/teachingastronomy-moon1.pdf)” ผู้วิจัยศึกษาความเข้าใจของนิสิตครูเกี่ยวกับการเคลื่อนที่สัมพันทธ์กันของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ ผู้ให้ข้อมูลประกอบด้วยนิสิต จำนวน 4 กลุ่ม โดย 1 กลุ่มเป็นกลุ่มทดลอง ส่วนอีก 3 กลุ่มเป็นกลุ่มควบคุมที่มีภูมิหลังแตกต่างกัน กลุ่มทดลองเรียนดาราศาสตร์ด้วยกิจกรรมการสร้างความรู้ด้วยตนเอง (Constructivist activity) ส่วนกลุ่มควบคุมเรียนดาราศาสตร์ด้วยการบรรยาย (Lecture)
ผู้วิจัยเก็บข้อมูลทั้งก่อนและหลังเรียน โดยใช้ข้อคำถามแบบเลือกตอบ 21 ข้อ (ข้อมูลเชิงปริมาณ) นอกจากนี้ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลเชิงคุณภาพ โดยใช้การสัมภาษณ์ ณ ช่วงเวลาต่างๆ ของการวิจัยร่วมด้วย อย่างไรก็ตาม การสัมภาษณ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะกับกลุ่มทดลองเท่านั้น ซึ่งผู้วิจัยต้องการนำข้อมูลเชิงคุณภาพนี้มาอภิปรายผลการวิจัยว่า กลุ่มทดลองมีพัฒนาการทางแนวคิดเรื่องนี้อย่างไร นั่นหมายความว่า ผู้วิจัยใช้ข้อมูลเชิงคุณภาพเพื่อสนับสนุนผลการเปรียบเทียบทางสถิติระหว่างคะแนนก่อนเรียนและคะแนนหลังเรียน
แม้ข้อมูลเชิงคุณภาพมีบทบาทน้อยในงานวิจัยเรื่องนี้ แต่งานวิจัยนี้แสดงให้เราเห็นว่า ข้อมูลเชิงคุณภาพสามารถเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยเชิงทดลองได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/684 |
# อุทาหรณ์จากงานวิจัย: การให้นักเรียนสืบค้นจากอินเตอร์เน็ต
อาจารย์หลายท่านคงเคยให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลในอินเตอร์เน็ต บางคนอาจทำบ่อย บางคนอาจทำไม่บ่อย อันนี้ก็แล้วแต่คน อย่างไรก็ตาม ผมมีอุทาหรณ์จากงานวิจัยเรื่องหนึ่งครับ งานวิจัยนี้มีชื่อว่า “[Internet as a Source of Misconception: Radiation and Radioactivity](http://tojet.net/articles/v9i4/949.pdf)”
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาว่า ข้อมูลอินเตอร์เน็ตเป็นแหล่งที่ก่อให้เกิดแนวคิดที่คลาดเคลื่อนหรือไม่ และอะไรบ้าง โดยผู้วิจัยสนใจศึกษาในเรื่องของกัมมันตรังสี และการแผ่รังสี ในการนี้ ผู้วิจัยแบ่งการวิจัยออกเป็น 2 ตอน โดยตอนที่ 1 เป็นการสำรวจการใช้อินเตอร์เน็ตของนักเรียน ได้แก่ วัตถุประสงค์ของการใช้อินเตอร์เน็ต เครื่องมือสืบค้น (Search engine) ที่นักเรียนชอบใช้ และ คำสำคัญที่นักเรียนใช้ในการสืบค้นเรื่อง “กัมมันตภาพรังสื และ การแผ่รังสี” ข้อมูลที่ได้จากตอนที่ 1 นำไปสู่การวิจัยตอนที่ 2 ครับ
ในตอนที่ 2 นั้น ผู้วิจัยนำข้อมูลที่ได้จากตอนที่ 1 ซึ่งประกอบด้วย “คำสำคัญ” และ “เครื่องมือค้นหา” ไปสืบค้นในอินเตอร์เน็ต จากนั้น ผู้วิจัยนำข้อมูลที่ได้จากเว็บไซต์ 200 อันดับแรกมาวิเคราะห์ว่า เนื้อหาเหล่านั้นมีแนวคิดที่คลาดเคลื่อนหรือไม่ และอะไรบ้าง โดยมีผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้อหา 3 คน ร่วมกันวิเคราะห์ \[ผู้วิจัยไม่ได้ระบุว่า ผู้เชี่ยวชาญทั้งหมดมีการตรวจสอบความสอดคล้องของผลการวิเคราะห์หรือไม่\]
ผลการวิจัยปรากฎว่า อินเตอร์เน็ตมีเนื้อหาที่คลาดเคลื่อนหรืออาจก่อให้เกิดความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสีครับ
อาจารย์คงจำกันได้นะครับว่า ความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกิดขึ้นได้จากหลายแห่ง ทั้งประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน ภาษา การสอนที่ขาดความระมัดระวัง และสื่อต่างๆ ซึ่งในที่นี้หมายรวมถึงอินเตอร์เน็ตด้วยครับ \[เว็บไซต์นี้ก็อาจเป็นอีกแหล่งหนึ่งของแนวคิดที่คลาดเคลื่อนครับ 555+\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/687 |
# รังสีของแสงเป็นของจริงหรือสิ่งสมมติ
ผมขอเขียนเกี่ยวกับปรัชญาทางวิทยาศาสตร์หน่อยนะครับ ผมขอถามอาจารย์ว่า “รังสีของแสง” (ลูกศรที่แสดงทิศการเดินทางของแสง) เป็น “สิ่งที่มีอยู่จริง” หรือเป็น “สิ่งสมมติ”
หากอาจารย์ตอบว่า รังสีของแสงเป็นสิ่งที่มีอยู่จริง อาจารย์คงมีแนวคิดแบบ Realism ครับ แต่ถ้าอาจารย์ตอบว่า รังสีของแสงเป็นเพียงสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สมมติขึ้น อาจารย์ก็คงมีแนวคิดแบบ Instrumentalism ครับ
แนวคิดทั้งสองแบบนี้ต่างกันอย่างไร คำตอบคือว่า แนวคิดแบบแรก (Realism) เชื่อว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่มีอยู่จริงครับ แล้วนักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ที่ค้นพบสิ่งเหล่านั้น ดังนั้น ไม่ว่าใครจะค้นพบก็ตาม สิ่งที่ถูกค้นพบต้องเหมือนกัน แต่แนวคิดแบบหลัง (Instrumentalism) เชื่อว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สมมติขึ้นครับ ทั้งนี้เพื่อเป็นเครื่องมือในการบรรยายและอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่การสมมตินี้ไม่ใช่การสมมติขึ้นลอยๆ นะครับ นักวิทยาศาสตร์ใช้หลักฐานเชิงประจักษ์ ร่วมกับความรู้ ประสบการณ์ จินตนาการ และความคิดสร้างสรรค์ครับ
ในปัจจุบัน เราจะเชื่อกันว่า ความรู้ทางวิทยาศาสต์ (เช่น รังสีของแสง) เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สมมติหรือสร้างขึ้นครับ ทั้งนี้เพื่อช่วยให้มนุษย์เราเข้าใจปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ เช่น การสะท้อนของแสง การหักเหของแสง การกระเจิงของแสง และอื่นๆ อีกมากมาย
รังสีของแสงเป็นสิ่งที่มีอยู่จริงหรือไม่นั้น มนุษย์เราคงไม่สามารถทราบได้ครับ เพราะแสงไม่เคยแสดงตัวในรูปแบบของลูกศรให้เราสังเกตเห็นสักครั้ง เราเองต่างหากที่เขียนลูกศรเพื่อแทนแสง อันที่จริงแล้ว คำถามว่า “รังสีของแสงเป็นสิ่งที่มีอยู่จริงหรือไม่” นั้นเป็นคำถามที่เกินขอบเขตความสามารถของมนุษย์ที่จะตอบได้ครับ มนุษย์เรารู้เพียงแค่ว่า เราสามารถใช้รังสีของแสงในการบรรยาย อธิบาย และทำนายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับแสงได้อย่างสอดคล้องกับผลการสังเกตของเราเท่านั้น ดังนั้น รังสีของแสงจึงเป็น “แบบจำลอง” ที่นักวิทยาศาสตร์สร้างหรือสมมติขึ้นครับ
อาจารย์ที่สนใจเกี่ยวกับ Realism vs Instrumentalism สามารถหาบทความเรื่อง “[The effect of teachers’ language on students’ conceptions of the nature of science](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.3660260903/abstract)” มาอ่านเพิ่มเติมได้ครับ สาระหลักของบทความนี้เกี่ยวกับการใช้ภาษาของครู ซึ่งเป็นการศึกษาว่า การใช้ภาษาของครูนั้นสื่อความหมายว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นของจริงหรือเป็นสิ่งสมมติ
หมายเหตุ: ผมได้รับการเตือนจากน้องที่หวังดีว่า การนำบางส่วนในงานวิจัยมาใส่ไว้ในเว็บอาจเป็นการละเมิดลิขสิทธิ์ ดังนั้น ผมจึงขอหลีกเลี่ยงการกระทำดังกล่าว ไม่งั้นผมคงได้นอนคุกแน่ๆ ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/726 |
# การวิจัยศึกษาตนเอง (Self-Study Research)
ในระหว่าง “การอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อการเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ” ที่ผ่านมา อาจารย์ได้มีโอกาสอ่านตัวอย่างข้อมูลเชิงคุณภาพ ซึ่งผมทำการสังเกตการสอนครูฟิสิกส์คนหนึ่ง ในระหว่างนั้น อาจารย์ผู้หญิงท่านหนึ่งแสดงความคิดเห็นว่า “หากเรานำกล้องไปบันทึกการสอนของตัวเอง เพื่อนำมาพิจารณาว่า การสอนของเราเป็นอย่างไร และเราควรปรับปรุงการสอนให้ดีขึ้นได้อย่างไร ก็คงเป็นเรื่องดี” ผมจำได้ว่า ตัวผมเองได้บอกไปว่า การทำแบบนั้นก็เป็นงานวิจัยอีกรูปแบบหนึ่งได้เช่นกัน ซึ่งงานวิจัยแบบนี้มีชื่อว่า “การวิจัยศึกษาตัวเอง” (Self-Study Research)
ในบทความเรื่อง “[การวิจัยศึกษาตนเอง: กลยุทธุ์ทางเลือกในการพัฒนาวิชาชีพครูของครู](http://www.tci-thaijo.org/index.php/edujournal_nu/article/download/9317/8429)” ผศ.ดร. ชาตรี ฝ่ายคำตา ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับงานวิจัยแบบนี้ครับ สิ่งสำคัญคือว่า ในการวิจัยศึกษาตนเองนั้น ผู้วิจัยและผู้ให้ข้อมูลเป็นคนเดียวกัน กล่าวคือ หากเราทำการวิจัยศึกษาตนเอง เราต้องทำการเก็บข้อมูลจากตัวเราเอง ซึ่งข้อมูลนั้นอาจเป็นข้อมูลจากการสังเกตการสอนของตัวเอง (โดยเราอาจมีการใช้กล้องบันทึกการสอนของเราเอง) การบันทึกสิ่งที่เราคิดและรู้สึกเอาไว้ในสมุดจด การตั้งคำถามแล้วตอบคำถามนั้นด้วยตัวเอง ในมุมมองของงานวิจัยแบบดั้งเดิม การกระทำแบบนี้ดูเหมือนเป็นเรื่องที่ขาดความน่าเชื่อถือนะครับ แต่หากเราทำด้วยใจเป็นกลางและไม่เข้าข้างตัวเองแล้ว การวิจัยแบบนี้จะช่วยให้เราเข้าใจตัวเองมากขึ้น และรู้ว่าตัวเรานั้นควรพัฒนาอะไรบ้างโดยที่ไม่ต้องมีใครมาบอก เราจะรู้ด้วยตัวของเราเอง (หากอาจารย์เคยอ่านเรื่อง “[งานวิจัยแบบมุมมองที่ 1 2 และ 3](http://www.inquiringmind.in.th/archives/332 "งานวิจัยแบบมุมมองที่ 1 2 และ 3")” อาจารย์คงทราบว่า การวิจัยศึกษาตนเองนี้เป็นงานวิจัยแบบมุมมองที่ 1)
แม้ว่าโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” ไม่ได้มีวัตถุประสงค์ในการส่งเสริมงานวิจัยแบบนี้ แต่เป็นการส่งเสริมงานวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อศึกษาแนวคิดของนักเรียน ซึ่งผู้วิจัยและผู้ให้ข้อมูลเป็นคนละคนกัน (ผู้วิจัยเป็นครู และผู้ให้ข้อมูลเป็นนักเรียน) แต่ถ้าอาจารย์สนใจ อาจารย์ก็สามารถอ่านบทความข้างต้นได้ รวมทั้งอาจารย์สามารถสอบถาม ผศ.ดร. ชาตรี ฝ่ายคำตา ได้โดยตรง เพราะท่านจะมาเป็นวิทยากรในการอบรมเชิงปฏิบัติเพื่อการเขียนรายงานวิจัยเชิงคุณภาพในวันที่ 8 – 10 สิงหาคมนี้ครับ
หมายเหตุ: ผมแจ้งรายละเอียดของการอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อการเขียนรายงานวิจัยเชิงคุณภาพไปทางอีเมลล์ของอาจารย์ทุกท่านแล้วครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/736 |
# บทความวิจัยยอดนิยมของ IJSE: เจตคติต่อวิทยาศาสตร์
“[International Journal of Science Education](http://www.tandfonline.com/toc/tsed20/current#.UeiccEo5uSo)” เป็นวารสารด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาที่ได้รับความนิยมอันดันต้นๆ เลยนะครับ หากอาจารย์เข้าเว็บไซต์ของวารสารนี้ อาจารย์จะเห็นเมนูซ้ายมือที่ระบุว่า “[Most read articles](http://www.tandfonline.com/action/showMostReadArticles?journalCode=tsed20#.Ueici0o5uSo)” และ “[Most cited articles](http://www.tandfonline.com/action/showMostCitedArticles?journalCode=tsed20#.Ueicjko5uSo)” ซึ่งเป็นรายการบทความวิจัยที่มีผู้อ่านมากที่สุด และรายการบทความวิจัยที่ได้รับการอ้างอิงมากที่สุด ตามลำดับ หากอาจารย์ลองเข้าไปดูทั้งสองเมนูนี้ อาจารย์จะพบว่า บทความที่มีผู้อ่านมากที่สุดเป็นอันดัน 1 และบทความที่ได้รับการอ้างอิงมากที่สุดเป็นอันดับ 1 คือบทความเดียวกัน \[ข้อมูลเมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2556\] บทความนี้มีชื่อว่า “[Attitudes towards science: A review of the literature and its implications](http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/0950069032000032199)” (อาจารย์สามารถดาวน์โหลดมาอ่านได้ฟรีครับ)
บทความนี้เป็นการทบทวนเอกสารงานวิจัยต่างๆ เกี่ยวกับ “เจตคติต่อวิทยาศาสตร์” ซึ่งเป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาทั่วโลกให้ความสนใจและมีความกังวล นั่นคือ นักเรียนส่วนใหญ่ไม่สนใจวิทยาศาสตร์ และไม่เรียนต่อในสาขาวิทยาศาสตร์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีจำนวนขาดแคลนและลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น โจทย์สำคัญของนักวิทยาศาสตร์ศึกษา (รวมทั้งครูวิทยาศาสตร์) ก็คือการทำอย่างไรให้นักเรียนสนใจวิทยาศาสตร์ อยากเป็นนักวิทยาศาสตร์ และเรียนต่อในสาขาวิทยาศาสตร์ หรือ เราอาจพูดสั้นๆ ว่า เราจะทำอย่างไรให้นักเรียนมีเจคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์
บทความนี้ให้ภาพรวมของงานวิจัยเกี่ยวกับเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ในอดีตที่ผ่านมา ทั้งในแง่ของนิยามและกรอบแนวคิด ระเบียบวิธีวิจัย และปัจจัยที่ส่งผลต่อเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ ผมขออนุญาตนำเสนอเฉพาะระเบียบวิธีวิจัยเท่านั้นนะครับ โดยเฉพาะการวัดเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ ผู้เขียนกล่าวไว้ว่า การวัดเจตคติต่อวิทยาศาสตร์นั้นมีหลายแบบครับ ซึ่งขึ้นอยู่กับนิยามและกรอบแนวคิดของคำว่า “เจตคติต่อวิทยาศาสตร์” ดังนี้ครับ
แบบแรกมีชื่อว่า “Subject preference studies” ซึ่งก็คือการให้นักเรียนเรียงลำดับวิชาที่ตนเองชอบและไม่ชอบ แล้วนำข้อมูลมาวิเคราะห์ว่า นักเรียนชอบวิชาวิทยาศาสตร์ในลำดับใด
แบบที่สองเป็นการใช้แบบวัดมาตรส่วนประเมินค่า (Likert-scale) ซึ่งช่วยให้นักเรียนแสดงเจตคติต่อวิทยาศาสตร์โดยตรงได้ (โดยไม่ต้องเทียบกับวิชาอื่นๆ)
แบบที่สามมีชื่อว่า “Interest inventories” ซึ่งมีประโยคเรื่องต่างๆ ทั้งที่เกี่ยวข้องและไม่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ แล้วถามนักเรียนว่า นักเรียนสนใจเรื่องพวกนั้นหรือไม่ และในระดับใด
แบบที่สี่คือการพิจารณาจากวิชาที่นักเรียนลงทะเบียนเรียนว่า วิชาเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์กี่วิชา โดยมีหลักคิดที่ว่า หากนักเรียนลงทะเบียนวิชาวิทยาศาสตร์มาก นักเรียนก็สนใจวิทยาศาสตร์มากด้วย
แบบที่ห้าก็คือการใช้ระเบียบวิธีวิจัยเชิงคุณภาพ ซึ่งผู้เขียนกล่าวไว้ดังนี้ (หน้า 1059)
> Attempts to measure attitudes towards school science have … shown a reliance on quantitative methods based on questionnaires. A common criticism of all attitude scales derived from such instruments is that, while they are useful in identifying the nature of the problem, they have been of little help in understanding it, which has led, more recently, to the growth of qualitative methodologies . Even then, in all of the research so far published, only a few studies have attempted to explore the issue of student attitudes through the use of clinical or group interviews.
ผมสรุปได้ว่า การวัดเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ที่ผ่านมาส่วนใหญ่เป็นวิธีการเชิงปริมาณ โดยเฉพาะการใช้แบบสอบถาม ซึ่งได้รับการวิจารณ์ว่า มันยังไม่ช่วยให้เราเข้าใจปัญหา(การที่เจตคติต่อวิทยาศาสตร์ที่ต่ำของนักเรียน) ได้อย่างลึกซึ้ง และคำวิจารณ์นี้เองนำไปสู่การใช้ระเบียบวิธีวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อศึกษาเจตคติต่อวิทยาศาสตร์มากขึ้น ถึงกระนั้นก็ตาม งานวิจัยเชิงคุณภาพที่ศึกษาเจตคติต่ิวิทยาศาสตร์โดยใช้การสัมภาษณ์ก็ยังคงมีน้อยอยู่
โดยปกติแล้ว บทความที่ทบทวนงานวิจัยที่ผ่านมาในอดีตจะเน้นการชี้นำว่า ทิศทางของการวิจัยเรื่องนั้นๆ ควรเป็นอย่างไรในอนาคต ซึ่งจากบทความนี้ เราก็ได้เรียนรู้ว่า การศึกษาเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ของนักเรียนควรเน้นการวิจัยเชิงคุณภาพมากขึ้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/739 |
# การศึกษาวิทยาศาสตร์ทางไกล (จริงๆ)
อาจารย์คงทราบข่าวที่นักบินอวกาศชาวจีนได้ทำการสอนวิทยาศาสตร์เด็กๆ จากนอกโลกนะครับ
ทันที่ที่ผมทราบข่าวนี้ ผมก็นึกถึงบทความวิจัยเรื่องหนึ่ง ซึ่งเป็นเรื่องแรกๆ ที่ผมอ่านจนจบ บทความนี้มีชื่อว่า “[Undergraduate students’ understanding of falling bodies in idealized and real-world situations](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.20018/abstract)” แม้ว่าผมจำรายละเอียดของงานวิจัยนี้ไม่ได้แล้ว แต่ที่เหลืออยู่ในความจำของผมมีดังนี้ครับ
ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยต้องการศึกษาว่า นิสิตสามารถแก้โจทย์เกี่ยวกับการตกของวัตถุในสถานการณ์ 2 แบบได้แตกต่างกันหรือไม่ และอย่างไร โดยสถานการณ์ 2 แบบนี้คือ 1. สถานการณ์ในชีวิตประจำวัน (ซึ่งมีแรงต้านทานอากาศ) และ 2. สถานการณ์ในอุดมคติ (ซึ่งไม่มีแรงต้านทานอากาศ)
ในการนี้ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลโดยการให้นักเรียนทำโจทย์เกี่ยวกับการตกของวัตถุและการสัมภาษณ์ ซึ่งผู้วิจัยพบว่า นิสิตทำโจทย์ในสถานการณ์อุดมคติได้ดีกว่าโจทย์ในสถานการณ์ชีวิตประจำวัน \[อาจารย์ที่สอนฟิสิกส์คงไม่แปลกใจ เพราะการสอนฟิสิกส์ส่วนใหญ่ใช้สถานการณ์อุดมคติ นั่นคือ การไม่คิดแรงต้านอากาศ\] นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังพบว่า การให้นิสิตทำโจทย์สถานการณ์ทั้ง 2 แบบไปพร้อมๆ กัน นิสิตต้องคิดละเอียดมากขึ้น ทำให้มีความเข้าใจเกี่ยวกับการตกของวัตถุดีขึ้น
ผลงานวิจัยข้างต้นสอดคล้องกับการนำเสนอคลิปของนักบินอวกาศชาวจีน ซึ่งน่าจะช่วยให้นักเรียนเข้าใจเรื่องการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ดีขึ้นนะครับ เพราะนักเรียนจะเห็นว่า ปรากฏการณ์เดียวกันในอุดมคติเป็นอย่างไรและในชีวิตประจำวันเป็นอย่างไร ทั้งสองแตกต่างกันอย่างไร ซึ่งน่าจะแตกต่างจากการสอนฟิสิกส์ทั่วไป โดยครูมักนำเสนอนักเรียนว่า การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ ในชีวิตประจำวันจะเป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ทั้งๆ ที่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงอาจไม่ได้เป็นไปตามกฎเหล่านั้นซะทีเดียว เพราะเรามักไม่นำแรงต้านอากาศมาพิจารณา ดังนั้น นักเรียนจำนวนหนึ่งก็อาจเกิดความคิดแย้งอยู่ในใจว่า สิ่งที่เกิดขึ้นจริงไม่ได้เป็นไปตามที่ครูสอน ทั้งนี้เพราะครูไม่ได้บอกให้นักเรียนทราบว่า ในการทำโจทย์เรื่องการตกของวัตถุ แรงต้านอากาศจะถูกละไว้ในฐานที่เข้าใจ
อาจารย์นำคลิปพวกนี้ไปอภิปรายกับนักเรียนได้นะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/743 |
# โครงสร้างของแบบสอบถามความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์
ในบทความวิจัยเรื่อง “[A Survey of British Primary School Teachers’ Understanding of the Earth’s Place in the Universe](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0013188950370101#.Ue-WOko5uSo)” ผู้วิจัยได้ใช้แบบสอบถามเพื่อศึกษาความเข้าใจของครูระดับประถมศึกษาเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ โดยก่อนหน้านั้น ผู้วิจัยได้ทำการเก็บข้อมูลเชิงคุณภาพ โดยการสัมภาษณ์ครูกลุ่มเล็กๆ ก่อน แล้วนำข้อมูลเชิงคุณภาพที่ได้มาพัฒนาเป็นแบบสอบถามนี้ ผมชอบโครงสร้างของแบบสอบถามชุดนี้ครับ
แบบสอบถามชุดนี้ถูกแบ่งออกเป็น 5 ตอนครับ โดยตอนแรกนั้นเป็นการสอบถามข้อมูลทั่วไปของผู้ให้ข้อมูล ซึ่งก็คล้ายๆ กับแบบสอบถามทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยคำถามเกี่ยวกับเพศ ประสบการณ์สอน วุฒิการศึกษา วิชาเอก และ จำนวนปีที่เคยสอนดาราศาสตร์ ส่วนที่เหลือนั้นก็เป็นการสอบถามความเข้าใจเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ ซึ่งประกอบด้วย
1. ผลจากการ<ins>สังเกต</ins>ท้องฟ้า
2. คำ<ins>อธิบาย</ins>ปรากฏการณ์ต่างๆ
3. มาตราส่วนของระบบสุริยะ
4. ระบบสุริยะและเอกภพ
ผมชอบโครงสร้างของแบบสอบถามนี้เพราะว่า ผู้วิจัยเริ่มถามจากสิ่งที่เกิดขึ้นใกล้ตัวในขอบเขตที่แคบไปยังสิ่งที่ไกลตัวในขอบเขตที่กว้างมากขึ้น รายละเอียดเป็นดังนี้ครับ
ในตอนที่ผู้วิจัยถามเกี่ยวกับ “ผลการสังเกตท้องฟ้า” นั้น ผู้วิจัยถามเพียงแค่ว่า สิ่งที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้าเป็นอย่างไรบ้าง เช่น ดวงอาทิตย์ขึ้นในทิศไหนและตกในทิศไหน เส้นทางการเปลี่ยนตำแหน่งของดวงอาทิตย์เป็นอย่างไร ดวงจันทร์ปรากฏให้เห็นในช่วงเวลาใดบ้าง ลักษณะของดวงจันทร์ในแต่ละคืนเปลี่ยนแปลงหรือไม่ และอย่างไร ดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่หรือไม่ และอย่างไร เป็นต้น คำถามพวกนี้ เน้นให้ผู้ตอบ “บรรยาย” ปรากฏการณ์บนท้องฟ้าเท่านั้น
ในตอนที่ผู้วิจัยถามเกี่ยวกับ “คำอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ” ผู้วิจัยเริ่มถามถึงสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ บนท้องฟ้า เช่น กลางวันกลางคืนเกิดขึ้นอย่างไร ฤดูกาลเกิดขึ้นอย่างไร ข้างขึ้นข้างแรมเกิดขึ้นอย่างไร สุริยุปราคาเกิดขึ้นอย่างไร และจันทรุปราคาเกิดขึ้นอย่างไร เป็นต้น คำถามพวกนี้เน้นให้นักเรียน “อธิบาย” เกี่ยวกับสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ ในชีวิตประจำวัน
ในตอนที่ผู้วิจัยถามเกี่ยวกับ “มาตราส่วนของระบบสุริยะ” ผู้วิจัยศึกษาสิ่งที่เกินขอบเขตของการสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ โดยตรง เช่น ขนาดของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ เป็นอย่างไร มวลของโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ เป็นอย่างไร และ ระยะห่างระหว่างโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ เป็นอย่างไร เป็นต้น คำถามพวกนี้เน้นให้ผู้ตอบใช้ความรู้จากการศึกษาในอดีต มากกว่าใช้ประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน กล่าวคือ หากผู้ให้ข้อมูลไม่ได้ศึกษาเรื่องเหล่านี้มาก่อน พวกเขาและเธอคงตอบได้ยากครับ
ในตอนที่ผู้วิจัยถามเกี่ยวกับ “ระบบสุริยะและเอกภพ” ผู้วิจัยถามไปไกลกว่าคำถามในตอนที่แล้ว เช่น ระบบสุริยะประกอบด้วยอะไรบ้าง ระบบสุริยะมีโครงสร้างอย่างไร ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ทั้ง 8 ดวงเป็นอย่างไร และ ขนาดของดาวเคราะห์แต่ละดวงเป็นอย่างไร เป็นต้น คำถามพวกนี้ก็เน้นให้ผู้ตอบใช้ความรู้จากการศึกษาในอดีต มากกว่าใช้ประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน
ผมคิดว่า ผู้วิจัยคนนี้ค่อนข้างละเอียดกับการจัดลำดับคำถามในแบบสอบถามครับ ซึ่งการจัดลำดับคำถามที่ดีน่าจะช่วยให้เขาวิเคราะห์ความเข้าใจของผู้ให้ข้อมูลได้อย่างเป็นระบบ กล่าวคือ ผู้วิจัยสามารถวิเคราะห์ได้ว่า 1\. ผู้ให้ข้อมูลแต่ละคนเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้าหรือไม่ และอย่างไร (การบรรยาย) 2. ผู้ให้ข้อมูลเข้าใจสาเหตุของสิ่งที่เกิดขึ้นบนท้องฟ้าหรือไม่ และอย่างไร 3. และ 4. ผู้ให้ข้อมูลเข้าใจปรากฏการณ์ที่ยากต่อการสังเกตในชีวิตประจำวันในระดับใด (ในระดับดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ **หรือ** ในระดับที่ใหญ่กว่านั้น ตามลำดับ)
ผมไม่แน่ใจว่า ลำดับของคำถามในแบบสอบถามนี้เป็นผลมาจากการสัมภาษณ์นำร่องก่อนหรือไม่ แต่ในมุมมองของผม ผู้วิจัยทำออกมาได้ดีทีเดียวครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/755 |
# ความเข้าใจของนักเรียนชั้น ม.4 เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและการเคลื่อนที่ของดาว
ผมขอนำเสนองานวิจัยเรื่องหนึ่งครับ ซึ่งมีชื่อว่า “[Secondary Students’ Understanding of Gravity and the Motion of Planets](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1949-8594.1989.tb11935.x/abstract)” ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาความเข้าใจของนักเรียนชั้น ม. 4 เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและการเคลื่อนที่ของดาว โดยใช้การสัมภาษณ์นักเรียนเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 4 คน จำนวน 6 กลุ่ม โดยมีผู้สัมภาษณ์ 2 คน
ในมุมมองของผมการเก็บข้อมูลโดยการสัมภาษณ์นักเรียนเป็นกลุ่มแบบนี้ค่อนข้างยากนะครับ เพราะผู้สัมภาษณ์ต้องจดจ่อกับคำตอบของนักเรียนแต่ละคนไปพร้อมๆ กัน \[ซึ่งความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคนบ่อยครั้งก็ไม่เหมือนกัน\] นอกจากนี้ หากไม่มีการจัดการระหว่างการสัมภาษณ์ที่ดีพอแล้ว ข้อมูลดิบที่ได้จะวิเคราะห์ยากครับ ตัวอย่างเช่น หากไม่มีการให้นักเรียนเอ่ยชื่อตัวเองก่อนการสัมภาษณ์ทุกครั้ง ผู้วิจัยจะแยกเสียงไม่ออกเลยว่า เสียงไหนเป็นของนักเรียนคนไหน ดังนั้น ผมจึงไม่เแปลกใจเลยที่การเห็บข้อมูลครั้งนี้ใช้ผู้สัมภาษณ์ 2 คน พร้อมกัน \[ถ้าหากผู้สัมภาษณ์ทั้ง 2 คน ไม่เข้าขากันแล้วล่ะก็ การเก็บข้อมูลก็จะยากขึ้นไปอีกครับ\]
ในการสัมภาษณ์นั้น ผู้วิจัย(ทั้ง 2 คน) แสดงแผนภาพ จำนวน 7 แผนภาพ ให้นักเรียนแต่ละกลุ่ม โดยแต่ละแผนภาพแสดงสถานการณ์สมมติเกี่ยวกับการส่งยานอวกาศ(ที่เหมือนกันทุกประการ)จากดวงดาวต่างๆ ไปยังอวกาศ แต่ละแผนภาพมีดวงอาทิตย์ และดาวแบบต่างๆ 3 ดวง จากนั้น ผู้สัมภาษณ์จะถามให้นักเรียนระบุว่า การส่งยานอวกาศจากดาวดวงใด “ยาก” หรือ “ง่าย” กว่ากัน เพราะเหตุใด
ตัวอย่างเช่น แผนภาพแรกประกอบด้วยดวงอาทิตย์ และดวงดาว 3 ดวง (A B และ C) ซึ่งมีขนาดและมวลเท่ากัน โดย A อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ถัดออกมาคือ B และ C ตามลำดับ ในขณะที่แผนภาพอื่นๆ มีการเปลี่ยนขนาดและมวลของดวงดาวให้แตกต่างกัน และมีการหมุนรอบตัวเองที่แตกต่างกัน เป็นต้น
ผลการวิจัยโดยสรุปเป็นดังนี้ครับ (หน้า 390) นักเรียนเข้าใจคลดาเคลื่อนว่า
> * แรงโน้มถ่วงของดวงดาวเกี่ยวข้องกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์ของดวงดาวนั้น
> * แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ไม่เพียงแต่มีอิทธิพลต่อวงโคจรของดวงดาวรอบดวงอาทิตย์ แต่ยังมีอิทธิพลต่อแรงโน้มถ่วงของดวงดาวอีกด้วย
> * การหมุนรอบตัวเองของดวงดาวส่งผลต่อแรงโน้มถ่วงของดวงดาวนั้น—ดาวที่หมุนรอบตัวเองช้า จะมีแรงโน้มถ่วงน้อยกว่า ดาวที่หมุนรอบตัวเองเร็ว
> * การหมุนรอบตัวเองของดวงดาวขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวดวงนั้นเทียบกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์
> * การหมุนรอบตัวเองของดวงดาวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของดวงดาวนั้น
> * อุณหภูมิ ณ พื้นผิวของดวงดาวส่งผลต่อแรงโน้มถ่วงของดวงดาวนั้น | https://www.inquiringmind.in.th/archives/758 |
# 4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน
> At present it seems that much of what goes on in science lessons is dominated by thoughts of what activities the students might become involved in … \[T\]he emphasis on practical activity has served to draw attention away from what we regard as being key feature of any science lesson. That is the way in which the teacher orchestrates the talk of the lesson, in interacting with students, to develop the scientific story being taught. Practical activities can be interesting, motivating and helpful in getting ideas across, but they cannot speak for themselves (page 1)
ข้อความข้างต้นเป็นส่วนหนึ่งในหนังสือที่มีชื่อว่า “[Meaning Making in Secondary Science Classrooms](http://books.google.co.th/books?id=rGbSl-kg6soC&printsec=frontcover&hl=th&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false)” ซึ่งผมชอบมากเลยครับ ผมคิดว่า ใจความของข้อความนี้สะท้อนสิ่งที่ครูและนักวิชาการทั้งหลายกำลังเป็นอยู่ ผมแปลแบบง่ายๆ ดังนี้ครับ
> ณ ปัจจุบันนี้ มันดูเหมือนว่า การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ถูกปกคลุมไปด้วยความคิดที่ว่า เราจะให้นักเรียนทำกิจกรรมอะไรบ้าง จุดเน้นตรงกิจกรรมได้ดึงความสนใจของเราไปจากสิ่งที่สำคัญมากในทุกๆ บทเรียนวิทยาศาสตร์ นั่นคือ วิธีการที่ครูอภิปรายและมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน เพื่อพัฒนาเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์ กิจกรรมต่างๆ อาจจะน่าสนใจ สร้างแรงจูงใจ และมีประโยชน์ในการพัฒนาความคิดของนักเรียน แต่พวกมันพูดด้วยตัวเองไม่ได้
ผมแปลไทยเป็นไทยอีกทีได้ว่า ทุกวันนี้ ทั้งครูและนักวิชาการต่างๆ หมกหมุ่นอยู่กับความคิดที่ว่า เราจะให้นักเรียนทำิกิจกรรมอะไรบ้าง เพื่อให้นักเรียนมีความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ แต่เรากลับละเลยไปว่า วิธีการพูด การอภิปราย และการมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน ทั้งก่อน ระหว่าง และหลังกิจกรรมเหล่านั้น ก็มีความสำคัญที่ไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากันเลย ไม่ว่ากิจกรรมนั้นจะดีแค่ไหนก็ตาม หากครูไม่สามารถพูดและอภิปรายกับนักเรียนได้แล้ว นักเรียนอาจจะได้แค่ลงมือทำกิจกรรม แต่ไม่ได้พัฒนาความเข้าใจใดๆ เลย ที่เป็นวัตถุประสงค์ของกิจกรรมนั้น ผู้เขียนหนังสือเล่มนี้จึงกระตุ้นให้ทั้งครูและนักวิชาการให้ความสำคัญกับวิธีการพูดและอภิปรายกับนักเรียนให้มากขึ้นกว่าที่เป็นอยู่
ตัวอย่างเช่น ในประเทศไทย เราพูดถึงกิจกรรมการจัดการเรียนการสอนต่างๆ มาพอสมควรแล้ว ทั้งกิจกรรมแบบสิบเสาะหาความรู้ กิจกรรมแบบการแก้ปัญหาเป็นฐาน กิจกรรมการเรียนรู้แบบร่วมมือร่วมใจ และกิจกรรมอื่นๆ อีกมากมาย แต่เราแทบไม่พูดกันถึงวิธีการใช้ภาษา การอภิปราย การมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียนเลย เราแทบไม่เคยถามกันเลยว่า “เราจะอภิปรายกับนักเรียนอย่างไร เพื่อให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์” เราคิดกันเอาเองว่า เมื่อนักเรียนทำกิจกรรมเหล่านี้แล้ว นักเรียนจะเกิดการเรียนรู้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ทั้งๆ ที่จริงแล้ว การใช้ภาษาของครูนี่แหละครับ ที่จะทำใ้้ห้นักเรียนเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ซ่อนอยู่ในกิจกรรมนั้น
ในหนังสือข้างต้น ผู้เขียนเสนอแนวทางการอภิปรายกับนักเรียนดังนี้ครับ (หน้า 35)
| | Interactive | Non-Interactive |
| Dialogic | Interactive + Dialogic | Non-interactive + Dialogic |
| Authoritative | Interactive + Authoritative | Non-interactive + Authoritative |
เราสามารถแบ่งแนวทางการอภิปรายกับนักเรียนออกเป็น 2 มิติ คือ 1. การมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ 2. การให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย โดยแต่ละมิติก็ถูกจำแนกออก 2 แบบ คือ 1.1 การมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ 1.2 การไม่มีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ 2.1 การให้ความสนใจกับมุมมองที่หลายหลาก และ 2.2 การให้ความสนใจกับมุมมองเพียงหนึ่งเดียว
เมื่อเรานำ 2 มิตินี้มารวมกัน เราก็จะได้แนวทาง 4 ข้อ ในการอภิปรายกับนักเรียน ดังนี้
1. **การมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ การให้่ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย (Interactive + Dialogic)** เป็นแนวทางการพูดกับนักเรียน โดยที่ครูและนักเรียนมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบของการถามตอบไปมา และ ครูให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย เช่น ครูสำรวจและอภิปรายความคิดต่างๆ ของนักเรียน แม้ว่าความคิดนั้นอาจจะไม่ตรงกับสิ่งที่อยู่ในใจของครูก็ตาม
2. **การไม่มีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ การให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย (Non-interactive + Dialogic)** เป็นแนวทางการพูดกับนักเรียน โดยที่ครูแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียนเลย เช่น การพูดบรรยายหน้าชั้นเรียน แต่ครูก็ยังให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย โดยครูอาจพูดถึงมุมมองต่างๆ (เช่น แนวคิดที่คลาดเคลื่อน) ซึ่งครูได้ทำการศึกษาจากแหล่งข้อมูลต่างๆ มาก่อนล่วงหน้า \[แต่ครูไม่ถามนักเรียน\]
3. **การมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ การไม่ให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย (Interactive + Authoritative)** เป็นแนวทางการพูดกับนักเรียน โดยที่ครูมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบของการถามตอบไปมา แต่ครูไม่สนใจมุมมองที่หลากหลายเลย ครูสนใจเพียงสิ่งที่ตัวเองต้องการสื่อสารกับนักเรียน (ซึ่งส่วนใหญ่คือแนวคิดทางวิทยาศาสตร์) หากนักเรียนแสดงมุมมองที่แตกต่างจากสิ่งที่อยู่ในใจของครู ครูก็จะไม่สนใจหรือไม่พยายามทำความเข้าใจมุมมองนั้นเลย
4. **การไม่มีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน และ การไม่ให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลาย (Non-interactive + Authoritative)** เป็นแนวทางการพูดกับนักเรียน โดยที่ครูแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียนเลย เช่น ครูอาจบรรยายหน้าชั้นเรียนอย่างเดียว ในขณะที่นักเรียนเป็นเพียงผู้ฟัง นอกจากนี้ ครูยังไม่สนใจมุมมองของนักเรียนอีกด้วย ยกเว้นว่ามุมมองนั้นสอดคล้องกับสิ่งที่อยู่ในใจของครู
ผู้เขียนหนังสือเล่มนี้ย้ำว่า ในบรรดาแนวทางทั้ง 4 ข้อนี้ **ไม่มีแนวทางไหนที่ดีกว่ากัน** เพียงแต่ครูต้องรู้ว่า ตนเองควรใช้แนวทางการพูดแบบไหน ณ เวลาใด
ตัวอย่างเช่น ในช่วงเริ่มต้นบทเรียน ซึ่งนักเรียนมักมีความเข้าใจเนื้อหาของบทเรียนในรูปแบบที่แตกต่างกันไป ดังนั้น ครูควรใช้แนวทางข้อที่ 1 (Interactive + Dialogic) เพราะครูจะได้ทราบว่า นักเรียนแต่ละคนมีความเข้าใจอย่างไรบ้าง นักเรียนคนใดบ้างที่เข้าใจคลาดเคลื่อน และความเข้าใจเหล่านั้นคลาดเคลื่อนอย่างไร
ในระหว่างบทเรียน หรือในระหว่างที่นักเรียนทำกิจกรรม ครูอาจใช้แนวทางข้อที่ 2 (Non-interactive + Dialogic) และข้อที่ 3 (Interactive + Authoritative) สลับกันไป โดยเน้นให้นักเรียนที่มีความเข้าใจถูกต้องได้แสดงความคิดเห็น และเปรียบเทียบกับความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนของนักเรียนคนอื่นๆ ในการนี้ ครูอาจแสดงความคิดเห็น(ที่ถูกต้อง)ของตนเองด้วย ทั้งนี้เพื่อโน้มน้าวให้นักเรียนที่เข้าใจคลาดเคลื่อนเห็นคล้อยตามนักเรียนที่เข้าใจถูกต้อง
แต่ในตอนท้ายบทเรียน ซึ่งครูจำเป็นต้องสรุปแนวคิดที่สำคัญของบทเรียน ครูอาจใช้แนวทางข้อที่ 4 (Non-interactive + Authoritative) เพื่อย้ำให้นักเรียนทุกคนแน่ใจว่า ความเข้าใจที่ถูกต้องเป็นอย่างไร
ผมเคยลองทำ[วิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้](http://ednet.kku.ac.th/icer2010/ICER_2010_Proceeding.pdf)มาบ้างครับ (หน้า 307 – 320) โดยผมเก็บข้อมูลจากการสังเกตการสอนของครูฟิสิกส์ 4 คน ซึ่งไม่ทราบวัตถุประสงค์ของการสังเกต ผมพบว่า ครูทั้ง 4 คนมักใช้แนวทางข้อที่ 3 และข้อที่ 4 ในการพูดกับนักเรียนเป็นส่วนใหญ่ครับ กล่าวคือ ครูทั้ง 4 คน ยึดติดกับสิ่งที่ตนเองต้องการสอน โดยละเลยไปว่า นักเรียนอาจมีแนวคิดที่แตกต่างไปจากสิ่งที่อยู่ในใจของครู แม้ว่าครูบางคนพยายามมีปฏิสัมพันธ์กับนักเรียน โดยการถามเพื่อให้นักเรียนตอบ แต่ด้วยครูยังไม่เปิดใจให้กว้างเพื่อรับฟังความคิดของนักเรียน(ที่แตกต่างไปจากของตัวเอง) ปฏิสัมพันธ์ระหว่างครูกับนักเรียนก็ออกมาในลักษณะที่ว่า นักเรียนพยายามเดาคำตอบที่ครูคาดหวัง แทนที่จะพูดสิ่งที่ตนเองเข้าใจจริงๆ ทั้งนี้ก็เพียงเพื่อให้ครูพอใจ
อาจารย์อาจลองสำรวจตัวเองดูนะครับว่า อาจารย์ใช้แนวทางแบบไหนในการพูดกับนักเรียนบ้าง แล้วปฏิกิริยาของนักเรียนเป็นอย่างไรบ้าง
ทั้งหมดนี้เป็นเพียงตัวอย่างที่ผมยกมานำเสนอเท่านั้นนะครับ ผู้เขียนให้รายละเอียดพร้อมตัวอย่างไว้ในหนังสือ ใครที่สนใจก็ลองหามาอ่านได้ครับ \[ผมได้หนังสือเล่มนี้มาจากห้องสมุดคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ซึ่งต้องแสดงความขอบคุณ ผศ.ดร. โชคชัย ยืนยง มา ณ โอกาสนี้\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/761 |
# เครื่องมือของมนุษย์ที่มีชื่อว่า “ความรู้ทางวิทยาศาสตร์”
ในการศึกษาความเข้า้ใจของนักเรียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ใดๆ เราไม่ควรด่วนสรุปนะครับว่า สิ่งที่นักเรียนแต่ละคนเข้าใจนั้นถูกหรือผิด แม้ว่าสิ่งที่นักเรียนแต่ละคนเข้าใจนั้นอาจไม่ตรงกับความตั้งใจของเรา ทั้งนี้เพราะในบางครั้งแล้ว นักวิทยาศาสตร์เองก็สามารถใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ในการอธิบายปรากฏการณ์เดียวกันได้ครับ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการจมและการลอยของวัตถุในของเหลวใดๆ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างน้อย 3 แบบ ในการอธิบายปรากฏการณ์เดียวกันนี้
1\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลวได้ โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**ความหนาแน่น**” กล่าวคือ ความหนาแน่นของวัตถุ เมื่อเทียบกับความหนาแน่นของของเหลว เป็นสิ่งที่กำหนดว่า วัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว
2\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลวได้ โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**แรง**” กล่าวคือ แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยน้ำหนักของวัตถุและแรงลอยตัว เป็นสิ่งที่กำหนดว่าวัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว
3\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**พลังงาน**” กล่าวคือ สิ่งต่างๆ ในระบบใดๆ (เช่น วัตถุ ของเหลว และโลก) จะมีการจัดวางตัว เพื่อให้พลังงานศักย์ของระบบมีค่าน้อยที่สุด ([Minimum total potential energy principle](http://en.wikipedia.org/wiki/Minimum_total_potential_energy_principle)) ดังนั้น พลังงานศักย์รวมของระบบจึงเป็นสิ่งที่กำหนดว่าวัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว
ดังนั้น เราจะเห็นว่า อันแท้จริงแล้ว ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็น “เครื่องมือ” ที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างขึ้นมาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ โดยเครื่องมือที่ว่านี้อาจมีได้มากกว่า 1 อย่าง ดังเช่น เครื่องมือสำหรับการอธิบายปรากฏการณ์การจม-ลอยของวัตถุ \[ผู้ที่สนใจสามารถอ่านเพิ่มเติมเรื่อง [รังสีของแสงเป็นของจริงหรือสิ่งสมมติ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/726 "รังสีของแสงเป็นของจริงหรือสิ่งสมมติ")\] ลักษณะนี้สะท้อนถึงปรัชญาของการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ว่า ความจริงเป็นสิ่งที่ปัจเจกบุคคลสร้างขึ้น ซึ่งอาจมีได้มากกว่า 1 มิติ
ดังนั้น เรา (ในฐานะผู้วิจัยเชิงคุณภาพ ซึ่งศึกษาความเข้าใจของนักเรียน) ก็ควรตระหนักว่า นักเรียนจะใช้เครื่องมือใดในการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติก็ได้ และเครื่องมือของนักเรียนอาจจะสอดคล้องกับเครื่องมือของนักวิทยาศาสตร์หรือไม่ก็ได้ เราเพียงต้องการรู้ว่า เครื่องมือของนักเรียนเป็นอย่างไร และนักเรียนใช้เครื่องมือนั้นอย่างไร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/765 |
# การใช้เหตุการณ์น้ำมันรั่วในทะเลเพื่อสอนวิทยาศาสตร์
ผมขออนุญาตเกาะกระแสนิดนึงนะครับ
เหตุการณ์น้ำมันรั่วในอ่าวไทยคงคล้ายกับเหตุการณ์น้ำมันรั่วในอ่าวเม็กซิโกเมื่อหลายปีก่อน ตอนนั้น นักวิทยาศาสตร์ศึกษาในประเทศอเมริกาได้ตระหนักว่า อย่างน้อยๆ นักเรียนควรตระหนักและรับรู้ถึงผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อม หลายคนจึงคิดออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนขึ้น ตัวอย่างเช่น
เขาจำลองสถานการณ์ โดยการนำผงโกโก้ผสมในน้ำมัน (เพื่อให้เกิดสีที่แตกต่างจากน้ำ) แล้วนำน้ำมันไปเทลงในภาชนะที่มีน้ำอยู่ จากนั้น เขาให้นักเรียนร่วมกันคิดหาวิธีการกำจัดน้ำมันที่ปนอยู่ในน้ำ ซึ่งนักเรียนอาจใช้กระดาษชำระหรือสำลีมาซับคราบน้ำมัน หรืออาจใช้วิธีการอื่นๆ นักเรียนอาจใช้วิธีการที่หลากหลาย แต่ในที่สุดแล้ว นักเรียนก็ไม่สามารถกำจัดน้ำมันในน้ำให้หมดไปได้อย่างสมบูรณ์ น้ำมันบางส่วนยังคงค้างอยู่ในน้ำ
วัตถุประสงค์ของกิจกรรมนี้คงไม่ใช่การสอนวิธีการกำจัดน้ำมันในน้ำ แต่เป็นการสร้างความตระหนักว่า การกำจัดน้ำมันที่ปนอยู่ในน้ำทะเลให้หมดไปนั้นเป็นเรื่องที่ยากเย็นขนาดไหน “กันไว้ดีกว่าแก้” ยังเป็นคำสอนที่ใช้ได้เสมอครับ
อาจารย์ท่านใดจะเกาะกระแสนี้ด้วยก็ได้นะครับ ผมมี[แผนการจัดการเรียนการสอนเรื่องนี้](http://education.nationalgeographic.com/education/activity/simulate-oil-spill-cleanup/?ar_a=1)แถมให้ด้วยครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/775 |
# การอภิปรายกับนักเรียน: แนวทางจากกรณีศึกษา
อาจารย์ส่วนใหญ่คงคุ้นเคยกับคำว่า “Best Practice” หรือ “การปฏิบัติที่เป็นเลิศ” นะครับ ซึ่งมีการจัดงานนำเสนอและเผยแพร่กันเป็นระยะๆ ในประเทศของเรา
ในต่างประเทศ การนำเสนอและเผยแพร่ “Best practice” ก็มีเหมือนกันครับ นอกจากนี้ เขายังมีการวิจัยเกี่ยวกับ “Best Practice” ด้วยครับ ทั้งนี้เพื่อตอบคำถามวิจัยที่ว่า “Best Practice” นั้นเป็นอย่างไร ดีอย่างไร และมีประโยชน์อย่างไร
เราลองมาดูผลการวิจัย “Best Practice” ของครูฟิสิกส์คนหนึ่งในประเทศอเมริกา ซึ่ง “Best Practice” ของครูคนนี้เป็นเรื่องของวิธีการอภิปรายกับนักเรียนครับ
ในบทความวิจัยเรื่อง “[Reflective discourse: Developing Shared Understandings in a Physics Classroom](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0950069970190206#.UfjHwaxc-So)” และ “[Using Questioning to Guide Student Thinking](http://academic.evergreen.edu/curricular/mit2007/fall2005/fall_readings/questionning.pdf)” ผู้วิจัยจากมหาวิทยาลัยได้เดินทางไปศึกษา “Best Practice” ของครูฟิสิกส์คนหนึ่ง (ซึ่งมีชื่อเป็นผู้วิจัยร่วม) โดยการสังเกตการสอนในช่วงเวลาหนึ่ง ร่วมกับการสัมภาษณ์ครูคนนั้นและลูกศิษย์ของเขา สิ่งที่ผู้วิจัยจากมหาวิทยาลัยสนใจคือว่า ครูคนนี้มีวิธีการอภิปรายเพื่อกระตุ้นการคิดของนักเรียนอย่างไร ผลการวิจัยเป็นดังนี้ครับ
การอภิปรายของครูคนนี้เป็นไปในลักษณะที่ว่า ครูจะใ้ช้คำถามเพื่อให้นักเรียนแสดงความคิดของตัวเอง และเพื่อให้นักเรียนมีความชัดเจนในความคิดนั้น \[นักเรียนบางคนอาจไม่รู้ตัวเลยด้วยซ้ำว่า ตัวเขาหรือเธอเข้าใจสิ่งที่ครูถามอย่างไร\] โดยที่ครูจะไม่ประเมินว่า ความคิดของนักเรียนนั้นถูกหรือผิด นอกจากนี้ ครูจะกระตุ้นให้นักเรียนคนอื่นๆ ทำความเข้าใจความคิดของนักเรียนทุกคนที่ตอบคำถาม ทั้งนี้เพื่อสร้างความเข้าใจร่วมกันของนักเรียนทั้งชั้น
บทบาทของครูในการอภิปรายกับนักเรียนแบบนี้ไม่ใช่การเป็นผู้ตอบคำถามของนักเรียน หรือเป็นผู้ประเมินคำตอบของนักเรียน แต่ครูทำตัวเป็นคนกลางที่คอย “ไกล่เกลี่ย” หรือ “เจรจา” ให้นักเรียนทุกคนสร้างข้อสรุปร่วมกัน ในการทำแบบนี้ได้นั้น ครูจะใช้เทคนิค ซึ่งผู้วิจัยเรียกว่า “Reflective toss” ซึ่งเป็นการมอบความรับผิดชอบในการคิดให้กับนักเรียน เมื่อไหร่ก็ตามที่นักเรียนเกิดคำถามบางอย่าง ครูจะไม่ตอบคำถามนั้นทันที แต่จะถามนักเรียนกลับไปว่า แล้วนักเรียน(คนอื่นๆ)คิดยังไงเกี่ยวกับสิ่งที่เพื่อนสงสัย การโยนคำถามกลับไปที่นักเรียนจึงช่วยให้นักเรียนเกิดการคิดที่ลึกซึ้งขึ้น ซึ่งตรงกันข้ามกับการที่ครูตอบคำถามนั้นด้วยตัวเอง
ในการนี้ ผู้วิจัยยังนำเสนอด้วยว่า การอภิปรายของครูคนนี้แตกต่างไปจากการอภิปรายของครูทั่วไป ซึ่งมักอยู่ในรูปแบบของ (Initiate-Respond-Evaluate: IRE) กล่าวคือ ในการอภิปรายของครูทั่วไป การอภิปรายจะเริ่มต้น (Initiate: I) ด้วยคำถามของครู จากนั้น นักเรียนก็จะตอบ (Respond: R) คำถามของครู \[ซึ่งมักเป็นการอ้างถึงคำตอบในหนังสือ\] แล้วครูจึงประเมิน (Evaluate: E) ว่า คำตอบนั้นของนักเรียนถูกหรือผิด การอภิปรายของครูทั่วไปจะเป็นไปในรูปแบบของวัฏจักร IRE ไปเรื่อยๆ ซึ่งคำถามส่วนใหญ่เป็นคำถามเกี่ยวกับการท่องจำ
หากเราพิจารณา[แนวทาง 4 ข้อในการอภิปรายกับนักเรียน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/761 "4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน") ซึ่งผมนำเสนอไปก่อนหน้านี้แล้วนั้น การอภิปรายของครูคนนี้ส่วนใหญ่เป็นแบบ Interactive + Dialogic ซึ่งครูและนักเรียนมีปฏิสัมพันธ์กัน และครูให้ความสำคัญกับมุมมองที่หลากหลายครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/782 |
# กรอบแนวคิดสำหรับการวิเคราะห์เหตุผลของนักเรียน
ในปัจจุบัน การส่งเสริมการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์เป็นไปตามหลักคิดที่ว่า เราจะทำอย่างไรให้นักเรียนได้ฝึกปฏิบัติและฝึกคิดแบบเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ กล่าวคือ นักวิทยาศาสตร์ปฏิบัติและคิดอย่างไร เราก็ควรส่งเสริมให้นักเรียนได้ปฏิบัติและคิดแบบนั้น ทั้งนี้เพื่อเตรียมความพร้อมให้นักเรียนที่จะเป็นนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต และเป็นพลเมืองที่มีการคิดแบบวิทยาศาสตร์
หลักคิดดังกล่าวเป็นที่มาของการส่งเสริมให้มีการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-based approach) ซึ่งครูวิทยาศาสตร์ไทยมักคุ้นเคยในรูปแบบของวัฏจักร 5Es (Engagement, Exploration, Explanation, Elaboration, และ Evaluation) หากเราสังเกตให้ดี เราจะพบว่า ในวัฏจักรนี้มีการปฏิบัติและการคิดบางอย่างซ่อนอยู่ นั่นคือ หลังจากที่นักเรียนทำการศึกษาบางอย่างแล้ว นักเรียนต้องนำเสนอผลการศึกษา และเปิดโอกาสให้ผู้อื่นประเมินว่า ผลการศึกษานั้นสมเหตุสมผลหรือไม่และอย่างไร นั่นคือ นักเรียนต้องให้เหตุผลว่า ผลการศึกษาของตนเองได้มาอย่างไร และ เหตุใดผลการศึกษานั้นจึงน่าเชื่อถือ(หรือมีความสมเหตุสมผล)
การประเมินความสมเหตุสมผลของผลการศึกษาใดๆ ไม่ใช่เรื่องง่ายนะครับ เราจะใช้เกณฑ์อะไรในการพิจารณาและตัดสินว่า ผลการศึกษานี้สมเหตุสมผล ในทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์จะพิจารณาว่า ผลการศึกษานั้นมีหลักฐานสนับสนุนหรือไม่ และหลักฐานนั้นสนับสนุนผลการศึกษานั้นอย่างไร อันนี้เป็นกรอบแนวคิดที่เราสามารถใช้ในการวิเคราะห์เหตุผลของนักเรียนครับ รายละเอียดเป็นดังข้างล่าง
หลักฐาน -> ข้อสรุป <- การชี้แจง
ข้างบนนี้แสดงองค์ประกอบที่จำเป็นในการให้เหตุผลของนักวิทยาศาสตร์และนักเรียนครับ ซึ่งผมดัดแปลงมาจากบทความเรื่อง “[Enhancing the Quality of Argument in School Science](https://ase.org.uk/journals/school-science-review/2001/06/301/1318/SSR301Jun2001p63.pdf)” (หน้า 63) ซึ่งผู้เขียนดัดแปลงมาจากหนังสือ “[The Uses of Argument](http://www.google.co.th/books?hl=th&lr=&id=8UYgegaB1S0C&oi=fnd&pg=PR7&dq=Toumin+uses+of+arguments&ots=Xc51peERCT&sig=EqVAHEX-0Nuu8n4hLD7wC7Py0a4&redir_esc=y#v=onepage&q=Toumin%20uses%20of%20arguments&f=false)” อีกทีนึง \[หากอาจารย์ศึกษางานวิจัยเกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน อาจารย์จะพบว่า นักวิจัยส่วนใหญ่จะใช้กรอบแนวคิดนี้ครับ\]
ในการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์นั้น นักเรียนจำเป็นต้องนำเสนอว่า ข้อสรุป (Claim) คืออะไร ซึงก็คือผลการศึกษานั่นเอง จากนั้น นักเรียนต้องระบุว่า หลักฐาน (Evidence) หรือข้อมูล (Data) ที่สนับสนุนข้อสรุปนั้นคืออะไร ในการนี้ นักเรียนต้องให้คำชี้แจง (Warrant หรือ Justification) ว่า ข้อสรุปและหลักฐานนั้นสัมพันธ์กันอย่างไร โดยนักเรียนอาจชี้แจงโดยใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หลักการเชิงตรรกะ และ/หรือ อื่นๆ หากเหตุผลของนักเรียนมีองค์ประกอบครบทั้ง 3 อย่าง และองค์ประกอบทั้งหมดมีความสัมพันธ์กัน เราก็สามารถตัดสินได้ว่า ผลการศึกษาของนักเรียนมีความสมเหตุสมผลครับ
สิ่งที่น่ากังวลใจ(ในมุมมองของผมเอง)คือว่า ในอดีตที่ผ่านมา เราอาจยังไม่ได้ให้ความสำคัญกับความสามารถในการให้เหตุผลของนักเรียนเท่าไหร่นัก เราไปเน้นที่ความถูกต้องของผลการศึกษาของนักเรียนมากกว่า กล่าวคือ เราไปเน้นว่า ผลการศึกษาของนักเรียนสอดคล้องกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์หรือไม่ แต่เราไม่ได้สนใจเท่าไหร่นักว่า ผลการศึกษาของนักเรียนมีหลักฐานอะไรมาสนับสนุนบ้าง และสนับสนุนอย่างไร จุดอ่อนตรงนี้ปรากฏในผลการประเมินนานาชาติ เช่น PISA ซึ่งแสดงว่า นักเรียนไทยยังลงข้อสรุปจากหลักฐานได้ไม่ดีเท่าที่ควร และไม่สามารถชี้แจงว่า หลักฐานและข้อสรุปที่โจทย์กำหนดให้นั้นสัมพันธ์กันอย่างไร นั่นคือ นักเรียนยังขาดความสามารถในการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ครับ
เราอาจต้องเน้นให้นักเรียนมีความสามารถในการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/793 |
# การถามที่กระตุ้นการคิด
นักวิจัยในต่างประเทศได้ศึกษาลักษณะการใช้คำถามของครูกันอย่างจริงจัง เพราะพวกเขามองว่า “ภาษา” เป็นสื่อกลางสำคัญที่ครูและนักเรียนใช้ในการสร้างความเข้าใจร่วมกัน อย่างไรก็ตาม งานวิจัยด้านการใช้ภาษา (โดยเฉพาะการใช้คำถาม) ในประเทศไทยยังคงมีอยู่น้อย โดยเฉพาะเมื่อเทียบกับการพัฒนากิจกรรมการเรียนการสอน และการหาประสิทธิภาพของกิจกรรมนั้น ก่อนหน้านี้ ผมนำเสนอ[แนวทาง 4 ข้อในการอภิปรายกับนักเรียน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/761 "4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน")ไปแล้ว ซึ่งค่อนข้างเน้นทฤษฎี คราวนี้ ผมขอนำเสนอเสนอเทคนิคในทางปฏิบัติบ้างครับ
ในงานวิจัยเรื่อง “[Teacher Questioning in Science Classrooms: Approaches that Stimulate Productive Thinking](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.20171/abstract)” \[[ต้นฉบับ](http://repository.nie.edu.sg/jspui/bitstream/10497/4744/1/ISEC_2006_ChinC_a.pdf)\] ผู้วิจัยได้ศึกษาการใช้คำถามของครูวิทยาศาสตร์ที่สอนในระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 6 คน จาก 4 โรงเรียนในประเทศสิงคโปร์ ทั้งนี้เพื่อระบุว่า การใช้คำถามในลักษณะใดที่ช่วยกระตุ้นให้นักเรียนเกิดการคิด ในการนี้ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลจากการสังเกตการสอนของครู 6 บทเรียน รวมทั้งหมดก็ 36 บทเรียน ซึ่งครอบคลุมเนื้อหาวิทยาศาสตร์ต่างๆ จากนั้น ผู้วิจัยทำการถอดเทปและเลือกเหตุการณ์ที่การอภิปรายในห้องเรียนก่อให้เกิดพัฒนาการทางความคิด กล่าวคือ สาระของการอภิปรายคืบไปข้างหน้า และเข้าใกล้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์มากยิ่งขึ้น ผู้วิจัยพิจารณาและวิเคราะห์เหตุการณ์เหล่านั้น เพื่อระบุว่า ลักษณะของคำถามที่ครูใช้อภิปรายกับนักเรียนเป็นอย่างไร
ผลการวิจัยนี้นำเสนอลักษณะการใช้คำถามหลายแบบครับ ดังนี้
**การถามแบบ Socratic** ซึ่งครูใช้ชุดคำถามเพื่อล้วงข้อมูลหรือความคิดของนักเรียน โดยครูอาจเริ่มต้นด้วยคำถามปลายเปิด แล้วใ้ห้นักเรียนตอบเพื่อแสดงความคิดของตัวเองออกมา จากนั้น ครูค่อยๆ ซักไซ้ไล่เลียงนักเรียนไปเรื่อยๆ เช่น เมื่อครูถามนักเรียนว่า “นักกีฬาเหรียญทองโอลิมปิกจะรู้ได้ยังไงว่า เหรียญนั้นทำมาจากทองจริงๆ” เมื่อนักเรียนตอบว่า “หาความหนาแน่นของทอง” จากนั้น ครูก็ค่อยๆ ซักไซ้ไล่เลียงไปว่า นักเรียนต้องทำอะไรต่อไปบ้าง เช่น “ในการหาความหนาแน่นของทอง เราต้องทำอะไรบ้าง” เมื่อนักเรียนตอบว่า “หามวล” ครูก็ถามต่อไปว่า “แล้วเราจะหามวลได้อย่างไร” การถามแบบนี้ไปเรื่อยๆ ทำให้ครูทราบว่า นักเรียนมีความเข้าใจเรื่องที่ตนเองถามอย่างไร \[ในการนี้ ครูหลีกเลี่ยงการประเมินคำตอบของนักเรียน ไม่ว่าคำตอบนั้นจะถูกหรือผิดก็ตาม\]
นอกจากนี้ เมื่อนักเรียนบางคนมีคำถามเกิดขึ้น ครูจะไม่ตอบคำถามนั้นด้วยตัวเอง แต่ครูจะโยนคำถามนั้นให้นักเรียนคนอื่นๆ ช่วยกันตอบ พร้อมทั้งกระตุ้นให้นักเรียนทั้งชั้นประเมินคำตอบนั้น \[โดยครูหลีกเลี่ยงการประเมินคำตอบของนักเรียน ไม่ว่าคำตอบนั้นจะถูกหรือผิดก็ตาม\] และในบางกรณี ครูอาจถามคำถามที่ท้าทาย เพื่อเปิดประเด็นสำคัญที่ยังไม่เกิดขึ้นในการอภิปรายของนักเรียน
**การถามแบบ Verbal Jigsaw** ซึ่งครูใช้คำถามเมื่อเนื้อหาของการเรียนการสอนเกี่ยวข้องกับคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ ในการนี้ ครูอาจใช้เพื่อนำเสนอและ/หรือตรวจสอบว่า นักเรียนสามารถใช้คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างถูกต้องหรือไม่ ตัวอย่างเช่น ในการเรียนการสอนเรื่องการแบ่งเซลล์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์จำนวนมาก ครูอาจชี้ไปที่แผนภาพการแบ่งเซลล์ แล้วถามนักเรียนว่า “นี่คืออะไร” หรือครูอาจบรรยายกระบวนการแบ่งเซลล์ไปบางส่วน แล้วหยุดเมื่อถึงคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้นักเรียน “เติมคำ” ในช่องว่าง โดยครูมักใช้การถามแบบ Verbal Jigsaw เพื่อสรุปบทเรียน \[ซึ่งตรงกันข้ามกับการถามแบบ Socratic ซึ่งมักเกิดขึ้นตอนเริ่มต้นบทเรียน\]
**การถามแบบ Semantic Tapestry** ซึ่งครูใช้คำถามเพื่อให้นักเรียนมองปรากฏกาณณ์ที่ตนเองกำลังเรียนอยู่จากหลายมุมมอง และเห็นความสัมพันธ์ระหว่างมุมมองเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น ในการเรียนเนื้อหาเกี่ยวกับเคมี นักเรียนต้องสามารถเชื่อมโยงสิ่งที่ตนเองกำลังเรียนในระดับต่างๆ ได้ ทั้งระดับมหภาค ระดับจุลภาค และระดับนามธรรม (เช่น ตัวเลข สูตรเคมี และสัญลักษณ์ทางเคมี) ในการนี้ ครูอาจถามนักเรียนว่า “ปริมาตรของน้ำเมื่อแข็งตัวจะเป็นอย่างไร เมื่อเทียบกับน้ำที่เหลว” \[ระดับมหภาค\] “โมเลกุลของน้ำที่แข็๋งตัวแตกต่างจากโมเลกุลของน้ำที่เหลวอย่างไร” \[ระดับจุลภาค\] และ “ค่าความหนาแน่นของน้ำแข็งและของน้ำที่เหลวต่างกันอย่างไร” \[ระดับนามธรรม—ตัวเลข\] เป็นต้น
**การถามแบบ Question-Based Summary** ซึ่งครูใช้เมื่อต้องการสรุปบทเรียน เช่น “จากบทเรียนนี้ เราได้เรียนรู้อะไรกันบ้าง”
เช่นเดียวกับ[แนวทาง 4 ข้อในการอภิปรายกับนักเรียน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/761 "4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน") ไม่มีเทคนิคไหนดีกว่ากันครับ มันขึ้นอยู่กับบริบทและวัตถุประสงค์ของการใช้แต่ละเทคนิคครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/800 |
# ปัญหาของเราคล้ายกัน
ผมบังเอิญเจอบทความวิจัยเรื่อง “[กรณีศึกษาการไตร่ตรองความคิดของครูและนักเรียนที่มีต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามแนวคิดสังคมวัฒนธรรม](http://research.msu.ac.th/journal_/wp-content/uploads/2013/06/6.%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%93%E0%B8%B5%E0%B8%A8%E0%B8%B6%E0%B8%81%E0%B8%A9%E0%B8%B2%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%84%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B9%88%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%84%E0%B8%B4%E0%B8%94%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%B9%E0%B9%81%E0%B8%A5%E0%B8%B0%E0%B8%99%E0%B8%B1%E0%B8%81%E0%B9%80%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%A1%E0%B8%B5%E0%B8%95%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%99%E0%B8%A3%E0%B8%B9%E0%B9%89%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%97%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B8%A8%E0%B8%B2%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%A3%E0%B9%8C.pdf)” ซึ่งผู้วิจัยพัฒนาแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสังคมวัฒนธรรม ซึ่งประกอบด้วย 5 ขั้น คือ 1. ขั้นกระตุ้นความสนใจ 2. ขั้นทำกิจกรรม 3. ขั้นสร้างข้อตกลงกลุ่ม 4. ขั้นแลกเปลี่ยนและเจรจาข้อสรุป และ 5. ขั้นสร้างผลผลิต โดยมีครูชีววิทยา 1 คน นำแผนการจัดการเรียนรู้ดังกล่าวไปใช้กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
ในการนี้ ผู้วิจัยต้องการศึกษาว่า
> ครูและนักเรียนมีความคิดเห็นอย่างไรกับการจัดกระบวนการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดสังคมวัฒนธรรม และมีปัจจัยใดบ้างที่ส่งเสริมและเป็นอุปสรรคต่อการเรียนการสอน\[ตามแนวคิดสังคมวัฒนธรรม\]
สิ่งที่น่าสนใจสำหรับผมอยู่ในหน้าที่ 61 ซึ่งผู้วิจัยนำเสนอ “ปัจจัยที่เป็นอุปสรรคต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์\[ตามแนวสังคมวัฒนธรรม\]” ดังนี้ครับ
> ครู…ผู้ร่วมวิจัยเห็นว่า การตั้งคำถามเพื่อซักถามนักเรียน และกระตุ้นให้เกิดการอภิปราย แสดงความคิดเห็น เป็นบทบาทที่ปฏิบัติได้ยาก
นอกจากนี้ ครูยังระบุด้วยว่า
> มันเป็นการยากที่ต้องสังเกตคำตอบของนักเรียนอย่างใกล้ชิด เพื่อทำความเข้าใจว่า นักเรียนมีความเข้าใจในแนวคิดมากน้อยเพียงใด
ในขณะที่ นักเรียนบางคน “ขาดทักษะการสื่อสาร” ความคิดและความเข้าใจของตนเองให้ผู้อื่นเข้าใจได้ง่าย
จากอีเมลล์ที่ผมได้รับมา ผมคิดว่า อาจารย์หลายท่าน ซึ่งกำลังทำวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อศึกษาความเข้าใจของนักเรียน ก็คงประสบปัญหาคล้ายๆ กันอยู่ครับ อย่างไรก็ตาม ทั้งการซักถามนักเรียน การวิเคราะห์ความคิดของนักเรียน และการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดของตนเอง มีประโยชน์มากครับ อาจารย์อย่าเพิ่งท้อนะครับ อุปสรรคในช่วงเริ่มต้นเป็นเรื่องธรรมดาครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/804 |
# การสร้างข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนิสิตครูเอกชีววิทยา
การสร้างข้อโต้แย้งเป็นการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งนะครับ นักวิทยาศาสตร์มักต้องโต้แย้งเกี่ยวกับผลการวิจัย หรือประเด็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างในอดีตที่ชัดเจนคือการโต้แย้งว่า ดาวพูลโตควรได้รับการจัดให้เป็นดาวเคราะห์หรือไม่ ลักษณะสำคัญของการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์คือว่า ข้อโต้แย้งนั้นต้องมีพื้นฐานมาจากหลักฐานเชิงประจักษ์ และมีการอ้างถึงองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่
เนื่องจากการโต้แย้งกันด้วยหลักฐานและความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นการปฏิบัติงานของนักวิทยาศาสตร์ นักเรียนจึงควรได้รับการสนับสนุนและฝึกฝนให้มีความสามารถดังกล่าว โดยครูสามารถทำได้ในระหว่างการอภิปรายเกี่ยวกับผลการทดลอง ในงานวิจัยเรื่อง “”[Sound and Faulty Arguments Generated by Preservice Biology Teachers When Testing Hypotheses Involving Unobservable Entities](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.10019/abstract)” ผู้วิจัยได้ศึกษาข้อโต้แย้งของนิสิตครูวิชาเอกชีววิทยา จำนวน 22 คน โดยผู้วิจัยสร้างสถานการณ์ซึ่งประกอบด้วย แก้วที่ครอบเทียนไขที่กำลังติดไฟ ซึ่งอยู่ในถาดที่มีน้ำ
ในการนี้ ผู้วิจัยให้นิสิตตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้ระดับน้ำแก้วเพิ่มสูงขึ้น เมื่อเทียนไขในแก้วดับลง จากนั้น ผู้วิจัยให้นักเรียนออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน แล้วเขียนรายงานผลการทดลอง ผู้วิจัยนำรายงานผลการทดลองของนิสิตมาวิเคราะห์ว่า ข้อโต้แย้งของนักเรียนเป็นอย่างไร
ผลการวิจัยเป็นดังนี้ครับ
ในกรณีที่สมมติฐานเกี่ยวข้องกับสาเหตุที่เป็นรูปธรรม (เช่น ดินน้ำมันที่ยึดเทียนไข) นักเรียนส่วนใหญ่สามารถสร้างข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ได้ครับ แต่ในกรณีที่สมมติฐานเกี่ยวข้องกับสาเหตุที่เป็นนามธรรม ซึ่งไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง เช่น ความดันอากาศ ความร้อน และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ นักเรียนส่วนใหญ่มีปัญหาในการสร้างข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ครับ โดยข้อโต้แย้งของนักเรียนมีจุดบกพร่อง ดังนี้ (หน้า 246 – 247)
* ข้อโต้แย้งมีองค์ประกอบไม่ครบ เช่น ไม่มีการอ้างถึงผลการทดลองที่สังเกตได้ และ ไม่มีการชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดลองและสมมติฐาน
* ข้อโต้แย้งไม่ตอบสมมติฐานที่ตั้งไว้ และ/หรือ ไม่สอดคล้องกับการทดลอง
* ข้อโต้แย้งไม่มีการพิจารณาสมมติฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง
เวลาที่ให้นักเรียนทำการทดลอง อาจารย์อาจลองศึกษาจากรายงานผลการทดลอง เพื่อดูว่า การสร้างข้อโต้แย้งและการให้เหตุผลของนักเรียนเป็นอย่างไร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/806 |
# การโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์: องค์ประกอบที่หายไป
การโต้แย้งเป็นการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งนะครับ หลายครั้งที่นักวิทยาศาสตร์มีความคิดและลงข้อสรุปแตกต่างกันไป แม้ว่าพวกเขาและเธออาจมีข้อมูลและหลักฐานเดียวกัน ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงต้องมีการโต้แย้งกัน ทั้งนี้เพื่อหาข้อสรุปร่วมกันหรือเพื่อหาคำอธิบายที่ดีที่สุด
ตัวอย่างของประเด็นการโต้แย้งในอดีต ได้แก่ “ดาวพลูโตควรเป็นดาวเคราะห์หรือไม่” “อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่เพิ่มขึ้นเป็นเพราะกิจกรรมของมนุษย์หรือไม่” และ “การโคลนนิ่งมนุษย์เป็นสิ่งที่ควรกระทำหรือไม่” ไม่ว่าประเด็นของการโต้แย้งนั้นจะเป็นอะไร และผลการโต้แย้งจะจบลงแบบไหน ลักษณะสำคัญของการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ก็คือว่า ข้อโต้แย้งนั้นต้องมีหลักฐานเชิงประจักษ์ และมีความสัมพันธ์กับความรู้ทางวิทยาศาสตร์
ในต่างประเทศ ซึ่งเป้าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์คือการสร้างนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต และการเตรียมพลเมืองให้เป็น “ผู้รู้วิทยาศาสตร์” ซึ่งพร้อมสำหรับการใช้ชีวิตในสังคมที่เต็มไปด้วยการประยุกต์ใช้ความรู้วิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาจะส่งเสริมให้นักเรียนสามารถสร้างข้อโต้แย้งและคำอธิบายที่ “เป็นวิทยาศาสตร์” (นั่นคือ การสร้างข้อโต้แย้งและคำอธิบายที่ประกอบด้วยหลักฐานเชิงประจักษ์และความรู้ทางวิทยาศาสตร์) รวมทั้งสามารถประเมินได้ว่า ข้อโต้แย้งและคำอธิบายใดที่เป็นหรือไม่เป็นวิทยาศาสตร์ ดังจะเห็นได้จาก คำถามที่ปรากฎในการประเมินผลนักเรียนในระดับนานาชาติ เช่น [TIMSS](http://nces.ed.gov/Timss/) และ [PISA](http://www.oecd.org/pisa/)
อย่างไรก็ตาม ในบทความวิจัยเรื่อง “[Making Sense of Argumentation and Explanation](http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/28370/mod_resource/content/1/Making%20sense%20of%20argumentation%20and%20explanation.pdf)” ผู้วิจัยเสนอว่า การส่งเสริมให้นักเรียนใช้หลักฐานเชิงประจักษ์และความรู้ทางวิทยาศาสตร์เพื่อการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์นั้นอาจยังไม่เพียงพอ ด้วยการโต้แย้่งของนักวิทยาศาสตร์มักมีการโน้มน้าว (Persuading) ให้ผู้อื่นคล้ายตามรวมอยู่ด้วย ดังนั้น นักเรียนควรได้รับการส่งเสริมให้สามารถโน้มน้าวผู้อื่นให้คล้อยตามข้อโต้แย้งของตนเองด้วย
จากการวิเคราะห์การโต้แย้งและคำอธิบายของนักเรียนระดับ ม. ต้น จำนวน 53 คน จาก 3 ห้องเรียน ผู้วิจัยพบความสัมพันธ์ที่น่าสนใจบางอย่าง นั่นคือว่า การโต้แย้งที่มีการโน้มน้าวรวมอยู่ด้วยมักมีการแยกแยะว่า ส่วนใดของข้อโตแย้งที่เป็นหลักฐาน และส่วนใดของข้อโต้แย้งที่เป็นการอนุมานจากหลักฐาน \[หรือการตีความจากหลักฐาน\] ในขณะที่ การโต้แย้งที่ไม่มีการโน้มน้าวมักไม่มีการแยกแยะระหว่างสองส่วนนี้ (หลักฐานและการอนุมานจากหลักฐาน) มันเป็นเรื่องที่ค่อนข้างแน่นอนว่า ข้อโต้แย้งที่มีการโน้มน้าวมักมี “พลัง” ในการชักจูงในผู้อื่นเชื่อหรือคล้อยตามมากกว่าข้อโต้แย้งที่ไม่มีการโน้มน้าว ด้วยเหตุนี้ เราจึงอาจมองได้ว่า การแยกแยะระหว่างหลักฐานและการอนุมานจากหลักฐาน เป็น “กลยุทธหนึ่ง” ของการโน้มน้าวที่มีประสิทธิภาพ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/810 |
# สนามโน้มถ่วงใต้ผิวโลก?
ผมเขียนเรื่องนี้ด้วยความไม่แน่ใจนะครับ อาจารย์ท่านใดที่ชัดเจนเรื่องนี้จะร่วมแสดงความคิดเห็นก็จะดีมากเลยครับ
ในระหว่างการอบรมเชิงปฏิบัติการเพื่อการเขียนรายงานวิจัยเชิงคุณภาพ อาจารย์ท่านหนึ่ง (ซึ่งกำลังทำวิจัยเพื่อศึกษาความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับน้ำหนัก) ได้ถามผมว่า ค่าของสนามโน้มถ่วงใต้ผิวโลกเป็นอย่างไร
อันที่ที่จริง ผมเป็นคนเสนอให้อาจารย์ถามคำถามนี้กับนักเรียน และอาจารย์ก็ไปสัมภาษณ์นักเรียน ปัญหาคือว่า อาจารย์ท่านนี้ไม่ทราบว่า ตัวเองจะวิเคราะห์ความเข้าใจของนักเรียนยังไง เพราะตัวเองไม่แน่ใจว่า คำตอบที่ถูกต้องตามหลักการทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างไร
เมื่อได้อ่านคำถามข้างต้นแล้ว อาจารย์ที่สอนฟิสิกส์อาจตอบได้ทันที่เลยว่า เราสามารถค่าสนามโน้มถ่วงของโลก (หรือค่า g) โดยใช้สมการระหว่างแรงดึงดูดระหว่างโลกและวัตถุ กับนำ้หนักของวัตถุ ดังนี้
mg = GMm/R<sup>2</sup>
โดย m คือ มวลของวัตถุใดๆ; g คือค่าสนามโน้มถ่วงของโลก; G คือค่าคงที่โน้มถ่วง; M คือมวลของโลก; และ R คือระยะทางระหว่างจุดศูนย์กลางมวลของวัตถุและจุดศูนย์กลางมวลของโลก
โดยเราสามารถนำ m มาหารทั้งสองข้างของสมการได้ว่า
g = GM/R<sup>2</sup>
จากสมการนี้ เราจะได้ว่า ค่า g ขึ้นอยู่กับ R เท่านั้น เพราะทั้ง G และ M เป็นค่าคงที่ โดยค่า g จะมีค่าน้อยลง เมื่อ R มีค่าเพิ่มขึ้น นั่นหมายความว่า ยิ่งไกลจากโลกออกไป ค่า g ก็จะยิ่งน้อยลง จนกระทั่ง g มีค่าเป็นศูนย์
แล้วถ้ายิ่งใกล้จุดศูนย์กลางมวลของโลกเข้ามาล่ะครับ ค่า g จะเป็นอย่างไร จากการฟังคำบอกเล่าของอาจารย์ที่เก็บข้อมูลจากนักเรียนมา นักเรียนจำนวนหนึ่งจะคิดว่า ค่า g จะมีค่าเพิ่มขึ้น จนกระทั่งมีค่าเป็นอนันต์ ณ จุดศูนย์กลางมวลของโลก ซึ่งเป็นไปตามความสัมพันธ์ของสมการ g = GM/R<sup>2</sup>
ในมุมมองของผม ความเข้าใจนี้คลาดเคลื่อนครับ ผมเคยเรียนวิชาธรณีฟิสิกส์ในระดับปริญญาตรี ซึ่งผมเคยใช้เครื่องมือวัดค่า g ณ ตำแหน่งต่างๆ และผมได้เรียนรู้ว่า ค่า g ณ บริเวณตีนภูเขา \[ไม่ใช่บนภูเขานะครับ\] จะมีค่าน้อยกว่าบริเวณที่ห่างจากภูเขาออกไป ซึ่งค่า g ที่น้อยลงนี้เป็นผลมาจากมวลของภูเขาครับ
สมมติว่า เรามีวัตถุหนึ่งอยู่ ณ ตำแหน่งใกล้ๆ ภุเขา ลูกศรสีน้ำเงินเป็นแรงดึงดูดระหวางมวลของโลกกับมวลของวัตถุ ซึ่งมีทิศพุ่งลง ส่วนลูกศรสีเขียวเล็กเป็นแรงดึงดูดระหว่างมวลของภูเขาและมวลของวัตถุ ซึ่งมีทิศเอียงขึ้นเล็กน้อย ดังนั้น เมื่อเรารวมแรงทั้งสอง แรงสีเขียวจะหักล้างแรงสีน้ำเงินเล็กน้อยครับ ด้วยประสบการณ์ตรงนี้ ผมจึงเชื่อว่า ค่า g ใ้ต้ผิวโลกจึงไม่น่าจะเพิ่มขึ้นครับ แต่น่าจะลดลง เพราะหากเราพิจารณาตำแหน่งใดๆ ใต้ผิวโลก
ณ ตำแหน่งใดใต้ผิวโลก มันมีมวลของโลกส่วนหนึ่งซึ่งอยู่เหนือตำแหน่งนั้น และมวลอีกส่วนหนึ่งซึ่งอยู่ใต้ตำแหน่งนั้น มวลส่วนบนนี้ทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างมวลมีทิศขึ้น ในขณะที่มวลส่วนล่างทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างมวลในทิศลง เมื่อเราหาแรงลัพธ์ของแรงทั้งสอง เราจะได้ว่า แรงลัพธ์ต้องมีค่าน้อยลง เมื่อเทียบกับตำแหน่ง ณ ผิวโลก \[เพราะ ณ ตำแหน่งบนผิวโลก มวลของโลกทั้งหมดอยู่ด้านล่าง\] ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้ ผมเชื่อว่า ณ ตำแหน่งศูนย์กลางของโลก แรงดึงดูดระหว่างจะมีค่าเป็นศูนย์ \[เรากำลังคิดง่ายๆ ว่า มวลของโลกสม่ำเสมอนะครับ\]
ผมลองค้นหาคำตอบในอินเตอร์เน็ตก็ได้ความคล้ายกันครับ \[[ดูเพิ่มเติม](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/EarthGravityPREM.svg/300px-EarthGravityPREM.svg.png)\] ค่า g ใต้ผิวโลกมีค่าลดลงและเป็นศูนย์ ณ ศูนย์กลางโลกครับ
เหตุการณ์นี้ทำให้ผมเรียนรู้ว่า การตั้งคำถามวัดแนวคิดสามารถทำให้เราเข้าใจเนื้อหานั้นลึกซึ้งขึ้นครับ \[ถ้าผมเข้าใจเรื่องไม่คลาดเคลื่อนนะครับ\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/816 |
# กระบวนทัศน์การตีความ: การตีความซ้อนการตีความ
งานวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อศึกษาความเข้าใจของนักเรียน ตามโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” ส่วนใหญ่อยู่ภายใต้กระบวนทัศน์การตีความ (Interpretive paradigm) ซึ่งมีความเชื่อกันว่า ความจริงของปรากฏการณ์ใดๆ เป็นสิ่งที่บุคคล ผู้ซึ่งมีส่วนร่วมและเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นั้นได้สร้างขึ้น ความจริงเกี่ยวกับปรากฏการณ์นั้นจึงขึ้นอยู่กับบุคคลแต่ละคน และสามารถมีได้หลายมิติ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตีความของแต่ละบุคคล
ในการเข้าใจความจริงของแต่ละบุคคลเกี่ยวกับปรากฏการณ์เดียวกัน ผู้วิจัยต้องเข้าไปมีปฏิสัมพันธ์กับบุคคลต่างๆ ซึ่งมีส่วนร่วมและเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นั้น ทั้งนี้เพื่อศึกษาว่า ปรากฏการณ์นั้นถูกตีความโดยบุคคลต่างๆ อย่างไรบ้าง ในการนี้ ผู้วิจัยก็ต้องตีความสิ่งที่บุคคลต่างๆ ตีความปรากฏการณ์นั้น โดยการตีความของผู้วิจัยคนหนึ่งอาจแตกต่างไปจากการตีความของผู้วิจัยอีกคนหนึ่งก็ได้ \[เพราะความจริงของแต่ละบุคคลสามารถมีได้หลายมิติ\] ดังนั้น เราอาจพูดได้ว่า ผู้วิจัยทำการตีความซ้อนการตีความ
สมมติว่า ผู้วิจัยคนหนึ่งต้องการศึกษาว่า พลวิจัย จำนวน 5 คน เข้าใจปรากฏการณ์หนึ่งอย่างไร ผู้วิจัยคนนี้ต้องตระหนักว่า พลวิจัยแต่ละคนอาจรับรู้และตีความปรากฏการณ์เดียวกันนี้เหมือนหรือแตกต่างกันก็ได้ ตัวอย่างเช่น พลวิจัยคนที่ 1 และ 4 อาจตีความและเข้าใจว่า ปรากฏการณ์นี้เป็นแบบหนึ่ง ส่วนที่พลวิจัยคนที่ 2 และ 3 อาจตีความและเข้าใจว่า ปรากฏการณ์นี้เป็นอีกแบบหนึ่ง ในขณะที่พลวิจัยคนที่ 5 อาจตีความและเข้าใจปรากฏการณ์นี้ไม่เหมือนพลวิจัยคนใดเลย
ในการนี้ ผู้วิจัยก็ต้องเก็บและวิเคราะห์ข้อมูล(เชิงคุณภาพ) จากพลวิจัย ซึ่งอาจโดยการสังเกต การสัมภาษณ์ และ/หรือการรวบรวมเอกสารต่างๆ ทั้งนี้เพื่อจัดกลุ่มความเข้าใจของพลวิจัยทั้งหมด จากตัวอย่างข้างต้น ผู้วิจัยอาจจัดกลุ่มความเข้าใจของพลวิจัยทั้ง 5 คน ออกเป็น 3 กลุ่ม (นั่นคือ A B และ C) สิ่งที่อยู่เบื้องหลังของกระบวนการจัดกลุ่มนี้ก็คือการตีความหมายข้อมูลของผู้วิจัย ซึ่งข้อมูลเหล่านี้เป็นการตีความปรากฏการณ์นั้นของพลวิจัย นั่นคือ ผู้วิจัยกำลังตีความ “การตีความของพลวิจัย” อีกทีหนึ่ง ในการนี้ ผู้วิจัยต้องตระหนักอยู่เสมอว่า ผู้วิจัยคนอื่นๆ อาจตีความ “การตีความของพลวิจัย” เหมือนหรือแตกต่างไปจากการตีความของตนเอง | https://www.inquiringmind.in.th/archives/820 |
# แนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียนในเรื่องต่างๆ
สมาคมเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์แห่งอเมริกา (American Association for the Advancement of Science: AAAS) ได้รวบรวม[แนวคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียนในเรื่องต่างๆ](http://assessment.aaas.org/topics) ไว้นะครับ อาจารย์อาจลองเข้าไปศึกษาดูโดยการเลือกหัวข้อหลัก เช่น เซลล์ (Cells) แรงและการเคลื่อนที่ (Force and motion) และ การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (Plate tectonics) จากนั้น อาจารย์ก็เลือกหัวข้อย่อยอีกทีนึง ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเรื่อง “เซลล์” หัวข้อย่อยก็จะประกอบด้วย
* สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบขึ้นจาก 1 เซลล์หรือมากกว่านั้น (All living things are composed of one or more cells.)
* ถึงแม้ว่าเซลล์มีหลายประเภท ซึ่งแตกต่างกันในแง่ของขนาด โครงสร้าง และหน้าที่ แต่ทุกเซลล์มีลักษณะบางอย่างร่วมกัน (Although there are many different types of cells in terms of size, structure, and function, all cells have certain characteristics in common.)
* สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะมีการแบ่งเซลล์เพื่อการเจริญเติบโตและการทดแทนเซลล์ที่ตายไป (Cells in multicellular organisms repeatedly divide to make more cells for growth and repair.)
* โครงสร้างของร่างกายที่แตกต่างกันประกอบขึ้นจากประเภทของเซลล์ที่แตกต่างกัน (Difference body structures are made up of difference types of cells.)
จากนั้น อาจารย์ก็คลิกเลือกแนวคิดที่คลาดเคลื่อน (Misconception) ที่อาจารย์สนใจได้ครับ ตัวอย่างเช่น หากอาจารย์คลิกเลือกหัวข้อย่อย “สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบขึ้นจาก 1 เซลล์หรือมากกว่านั้น” อาจารย์ก็จะได้แนวคิดที่คลาดเคลื่อนต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับในเรื่องนี้ เช่น
* ทุกเซลล์มีขนาดและรูปร่างเหมือนกัน (All cells are the same size and shape.)
* ไม่มีสิ่งมีชีวิตที่มีเพียงเซลล์เดียว (There are no single-celled organisms.)
* บางส่วนของสิ่งมีชีวิตไม่ได้ประกอบขึ้นจากเซลล์ (Some living parts of organisms are not made of cells.)
* พืชไม่ได้ประกอบขึ้นจากเซลล์ (Plants are not made of cells.)
นอกจากนี้ ยังมีการระบุไว้ด้วยว่า นักเรียนร้อยละเท่าใดที่มีแนวคิดที่คลาดเคลื่อนแบบนี้ และหากอาจารย์ลองคลิกเลือก “แนวคิดที่คลาดเคลื่อน” ต่อไปอีก อาจาย์ก็จะพบคำถามที่ผู้วิจัยใช้วัดแนวคิดนั้นๆ อีกด้วยครับ
ถ้าผมเจอเว็บไซต์นี้เร็วกว่านี้ อาจารย์หลายท่านคงทำวิจัยเชิงคุณภาพเพื่อสำรวจความเข้าใจของนักเรียนได้สะดวกกว่านี้ ผมนำเสนอเว็บไซต์นี้ช้าไปรึเปล่าครับ – -! | https://www.inquiringmind.in.th/archives/824 |
# เบื้องหลังการพิจารณาบทความวิจัย
ลักษณะประการหนึ่งของบทความวิจัยที่น่าเชื่อถือคือว่า บทความนั้นต้องผ่านการพิจารณาโดยผู้ทรงคุณวุฒิ ซึ่งเราอาจเรียกกระบวนการนี้ว่า “Peer Review” โดยผู้วิจัยส่งต้นฉบับของบทความวิจัยไปยังวารสารที่ตนเองต้องการเผยแพร่ จากนั้น บรรณาธิการก็จะพิจารณาว่า ผู้ทรงคุณวุฒิคนใดที่เหมาะสมกับการพิจารณาบทความนั้น จากนั้น บรรณาธิการก็จะติดต่อผู้ทรงคุณวุฒิ เพื่ออ่าน พิจารณา และตัดสินว่า บทความวิจัยสมควรได้รับการเผยแพร่ในวารสารหรือไม่ โดยจำนวนของผู้ทรงคุณวุฒิของแต่ละวารสารอาจไม่เท่ากันครับ ผลการพิจารณาของผู้ทรงคุณวุฒิมักเป็น 1 ใน 4 ทางเลือก คือ
1. ยอมรับโดยไม่มีการแก้ไข
2. ยอมรับโดยมีการแก้ไขส่วนน้อย
3. ยอมรับโดยมีการแก้ไขส่วนใหญ่
4. ปฏิเสธ
กระบวนการพิจารณาของผู้ทรงคุณวุฒิอาจใช้เวลาไม่เท่ากันครับ
ในกรณีที่มีการยอมรับโดยมีการแก้ไขส่วนน้อยหรือส่วนใหญ่ ในบางครั้ง ผู้ทรงคุณวุฒิก็อาจเสนอให้มีการเพิ่มเติมเนื้อหาบางส่วน ตัดเนื้อหาบางส่วนออก และ/หรือ ปรับแก้เนื้อหาบางส่วน ซึ่งผู้วิจัยก็ควรปฏิบัติตาม หากผู้วิจัยเห็นด้วยกับข้อเสนอของผู้ทรงคุณวุฒิ แต่หากผู้วิจัยไม่เห็นด้วยกับข้อเสนอของผู้ทรงคุณวุฒิ ผู้วิจัยก็ต้องมีการชี้แจง
การสื่อสารกันระหว่างผู้วิจัยและผู้ทรงคุณวุฒิจะผ่านบรรณาธิการ โดยไม่มีการเปิดเผยว่า ผู้วิจัยเป็นใครและผู้ทรงคุณวุฒิเป็นใคร ทั้งนี้เพื่อลดอคติของผู้วิจัยและผู้ทรงคุณวุฒิ การสื่อสารระหว่างผู้วิจัยและผู้ทรงคุณวุฒิอาจใช้วิธีการแก้ไขเอกสารอิเล็กทรอนิกส์ด้วยโปรแกรมประมวลคำ (Word procession) ซึ่งโปรแกรมต่างๆ ก็จะมีเครื่องมืออำนวยความสะดวกให้อยู่แล้ว ในกรณีของโปรแกรม MS Word เครื่องมือที่ว่านี้มีชื่อว่า “Track Changes” ซึ่งเป็นคำสั่งในเมนู “Review” เครื่องมือนี้ช่วยให้ผู้วิจัยและผู้ทรงคุณวุฒิทราบว่า อีกฝ่ายได้เพิ่ม ลบ และ/หรือ แก้ไขอะไรไปบ้าง
อาจารย์ลองดู[ตัวอย่างไฟล์ที่มีการแก้ไขในระหว่างการพิจารณาเพื่อตีพิมพ์ในวารสารหนึ่งน](http://peer.ccsd.cnrs.fr/docs/00/56/84/07/PDF/PEER_stage2_10.1080%252F09500690902721681.pdf)ะครับ อาจารย์จะเห็นว่า พวกเขา/เธอแก้ไขกันละเอียดมากเลยครับ และนี่ก็เป็นเบื้องหลังของกระบวนการเผยแพร่บทความวิจัยที่มี “Peer Review” ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/828 |
# ปรากฏการณ์ “เรียนหน้าลืมหลัง”
ผมเชื่อว่า อาจารย์ทุกท่านคงเคยพบกับเหตุการณ์ที่ว่า พอนักเรียนเรื่องหนึ่งเข้าใจแล้ว แต่พอได้เรียนอีกเรื่องหนึ่ง นักเรียนก็ลืมเรื่องเดิมที่เคยเรียนผ่านมา นั่นคือ นักเรียนเกิดอาการ “เรียนหน้าลืมหลัง”
เหตุการณ์เดียวกันนี้ก็ปรากฏในงานวิจัยเช่นกันครับ ในงานวิจัยเรื่อง “[Interference between electric and magnetic concepts in introductory physics](http://www.physics.ohio-state.edu/~heckler/Published%20papers/Scaife.Heckler.2011.PRST.pdf)” ผู้วิจัยจัดการเรียนการสอนเรื่อง “แรงทางไฟฟ้า” ไปแล้ว และผู้เรียนก็ตอบคำถามได้อย่างถูกต้อง
แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อผู้วิจัยจัดการเรียนการเรียนการสอนเรื่อง “แรงทางแม่เหล็ก” ที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่กำลังเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก ซึ่งผู้เรียนมักมีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนว่า “แรงแม่เหล็กนั้นจะมีทิศเดียวกับทิศของสนามแม่เหล็ก” เมื่อเรียนจบ ผู้เรียนก็สามารถตอบคำถามเรื่องนี้ได้อย่างถูกต้อง
แต่เมื่อผู้วิจัยย้อนกลับมาศึกษาความเข้าใจของผู้เรียนเรื่อง “แรงทางไฟฟ้า” อีกครั้ง ผู้เรียนก็กลับตอบคำถามเกี่ยวกับแรงทางไฟฟ้าไม่ถูกต้อง ซึ่งผู้เรียนมักนำสิ่งที่ได้เรียนรู้เรื่อง “แรงทางแม่เหล็ก” มาตอบคำถาม
นอกจากนี้ เมื่อให้นักเรียนตอบคำถามทั้งเรื่อง “แรงทางไฟฟ้า” และ “แรงทางแม่เหล็ก” โดยสุ่มสลับข้อคำถามกัน ผู้วิจัยพบด้วยว่า คำตอบของผู้เรียนขึ้นอยู่กับว่า คำถามเรื่องใดขึ้นมาก่อน และนักเรียนเพิ่งผ่านการเรียนเรื่องอะไรมาล่าสุด
มันแปลกดีนะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/830 |
# ตัวอย่างงานวิจัยแบบต่อเนื่อง (จากตื้นไปลึก)
ผมเคยนำเสนอ “[ตัวอย่างงานวิจัยแบบต่อเนื่อง (จากเล็กไปใหญ่)](http://www.inquiringmind.in.th/archives/457 "ตัวอย่างงานวิจัยแบบต่อเนื่อง (จากเล็กไปใหญ่)")” มาแล้ว ซึ่งในงานวิจัยนั้น ผู้วิจัยเริ่มศึกษาความเข้าใจของนักเรียนจำนวนน้อยๆ ก่อน แล้วค่อยนำผลการวิจัยที่มาเป็นแนวทางในการสร้างเครื่องมือและวิจัยกับนักเรียนจำนวนมากขึ้น คราวนี้ ผมขอนำเสนองานวิจัยแบบต่อเนื่อง (จากตื้นไปลึก) บ้างแล้วกันครับ
งานวิจัยที่ว่านี้มีชื่อว่า “[A Topology of Causal Models for Plate Tectonics: Inferential Power and Barriers to Understanding](http://mtv.concord.org/publications/plate_tectonics.pdf)” โดยผู้วิจัยเริ่มต้นจากการศึกษาความเข้าใจของนักเรียนชั้น ป.5 จำนวน 40 คน เกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก โดยการให้นักเรียนอ่านข้อความต่าง ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับชั้นต่างๆ ของโลก การเคลื่อนที่ภายในชั้นต่างๆ ของโลก การเกิดปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา ได้แก่ การเกิดภูเขา การระเบิดของภูเขาไฟ และการขยายพื้นที่ของมหาสมุทร หลังจากนั้น ผู้วิจัยให้นักเรียนวาดภาพเพื่อแสดงความเข้าใจของตนเองเกี่ยวกับเนื้อหาของข้อความเหล่านั้น \[การศึกษาความเข้าใจของนักเรียน เมื่ออ่านเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์แล้ว ก็เป็นการวิจัยอีกหัวข้อที่น่าสนใจนะครับ โดยเฉพาะในระดับชั้นประถมศึกษา เพราะมันเป็นการบูรณาการกันระหว่างการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และการเรียนรู้ด้านภาษา\]
จากนั้น ผู้วิจัยก็ทำการวิเคราะห์ภาพที่นักเรียนวาด เพื่อดูว่านักเรียนเข้าใจเนื้อหาของข้อความเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาอย่างไร ผลที่ได้เป็นพื้นฐานของการวิัจัยในเชิงลึกต่อไปครับ
เมื่อได้ผลในเบื้องต้นมาแล้ว ผู้วิจัยทำการวิจัยเชิงลึกมากขึ้น ในการนี้ ผู้วิจัยเลือกนักเรียนมาเพิ่มอีก 7 คน โดยผู้วิจัยทำแบบเดิม นั่นคือการให้นักเรียนทั้ง 7 คน อ่านเนื้อหาทางธรณีวิทยา แล้วก็ให้นักเรียนวาดภาพ เพื่อแสดงความเข้าใจของตนเอง จากนั้น ผู้วิจัยทำการสัมภาษณ์เพิ่มเติมด้วย เพี่อระบุว่าอะไรที่น่าจะเป็นอุปสรรคในการเรียนรู้ของนักเรียนแต่ละคน
จากนั้น ผู้วิจัยทำการสอนนักเรียนทั้ง 7 คน เกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก พร้อมทั้งทำวิจัยแบบกรณีศึกษากับนักเรียน 2 คนไปด้วย โดยนักเรียนคนหนึ่งประสบปัญหาอย่างมากในการเรียนรู้เรื่องนี้ ในขณะที่นักเรียนอีกคนมีความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องนี้ ทั้งนี้เพื่อให้ผู้วิจัยสามารถระบุได้อย่างชัดเขนมากขึ้นว่า อะไรที่เป็นปัจจัยสำคัญในการเรียนรู้เรื่องการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก \[อันที่จริง ผู้วิจัยเก็บข้อมูลจากนักเรียนทั้ง 7 คนครับ แต่นำเสนอเป็นกรณีศึกษาเพียง 2 คนเท่านั้น\]
ถึงตรงนี้ อาจารย์คงเห็นแล้วว่า ผู้วิจัยเริ่มศึกษาในขอบเขตที่กว้างๆ (แต่ตื้น) ก่อน แล้วเมื่อได้ข้อมูลและผลการวิเคราะห์ข้อมูลที่ชัดเจนมากขึ้น ผู้วิจัยค่อยๆ ศึกษาในขอบเขตที่แคบ (แต่ลึก) มากยิ่งขึ้น
ผลการวิจัยแบบสรุปเป็นดังนี้ครับ ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเรียนรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาต่างๆ ก็คือความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับรูปร่างและโครงสร้างภายในของโลกครับ
ในกรณีศึกษากับนักเรียน 2 คน ผู้วิจัยพบว่า นักเรียนคนที่ 1 มีความเข้าใจในลักษณะที่ว่า โลกแบน ดังจะเห็นได้จากภาพที่นักเรียนคนนี้วาด ซึ่งไม่ได้เป็นวงกลมที่มีแก่นโลก (Core) อยู่ตรงกลาง และมีเนื้อโลก (Mantle) และเปลือกโลก (Crust) อยู่รอบนอก ตามลำดับ ในทางตรงข้าม นักเรียนคนนี้วาดเปลือกโลก เนื้อโลก และแก่นโลก เรียงกันเป็นชั้น ตามลำดับ ในขณะที่นักเรียนอีกคนหนึ่งวาดภาพโลกเป็นวงกลม ซึ่งตรงกลางเป็นแก่นโลก โดยมีเนื้อโลกและเปลือกโลกล้อมรอบอยู่ ตามลำดับ แสดง(หน้า 94)
ความเข้าใจพื้นฐานที่แตกต่างกันนี้ทำให้นักเรียน 2 คน เรียนรู้เรื่องเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาได้แตกต่างกัน กล่าวคือ หลังจากการอ่านเนื้อหาทางธรณีวิทยาแล้ว นักเรียนคนที่ 1 ไม่สามารถนำข้อมูลจากการอ่าน (เช่น การมีอยู่ของของเหลวร้อนภายในโลก แรงดันโดยของเหลวร้อนภายในโลก การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเนื่องจากแรงดันนั้น) มารวมกับความเข้าใจของตนเองได้ ในขณะที่ นักเรียนคนที่ 2 ซึ่งมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับรูปร่างและโครงสร้างภายในของโลก นำข้อมูลจากการอ่านมารวมเข้ากับความเข้าใจของตนเองได้ครับ ทั้งนี้เพื่อข้อมูลจากการอ่านและความเข้าใจเดิมของนักเรียนคนที่ 2 ไม่ขัดแย้งกันครับ
อันนี้เป็นตัวอย่างที่ผู้วิจัยค่อยๆ บีบงานวิจัยของตัวเองให้ละเอียดมากขึ้นครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/838 |
# ความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการระเบิดของภูเขาไฟ
ผมขอพูดถึงบทความวิจัยเรื่อง “[A Typology of Causal Models for Plate Tectonics: Inferential Power and Barriers to Understanding](http://mtv.concord.org/publications/plate_tectonics.pdf)” ต่ออีกนิดนะครับ เพราะผมยังไม่เคยนำเสนอความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการระเบิดของภูเขาไฟเลย ต่อไปนี้เป็นความเข้าใจของนักเรียนชั้น ป. 5 นะครับ
แต่ก่อนที่ผมจะพูดถึงความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับการระเบิดของภูเขาไฟ ผมขอนำเสนอความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับโครงสร้างภายในโลกก่อน ซึ่งมี 2 กลุ่ม ดังนี้ครับ (หน้า 944)
นักเรียนกลุ่มแรกเข้าใจโครงสร้างโลกเป็นไปในลักษณะแนวดิ่ง ส่วนนักเรียนกลุ่มที่สองเข้าใจโครงสร้างโลกเป็นไปในลักษณะทรงกลม
ในส่วนของความเข้าใจเกี่ยวกับการระเบิดของภูเขาไฟนั้น ผู้วิจัยจัดกลุ่มออกเป็น 4 กลุ่มครับ ดังนี้ (หน้า 945)
การระเบิดของภูเขาไฟเกิดจาก:
1. ความร้อนภายในโลก
2. การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก
3. ความร้อนภายในโลก<ins>และ</ins>การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก แต่ไม่มีคำอธิบายว่า ทั้งสองสัมพันธ์กันอย่างไร
4. ความร้อนภายในโลก<ins>และ</ins>การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก พร้อมทั้งคำอธิบายว่า ทั้งสองสัมพันธ์กันอย่างไร
อาจารย์จะสังเกตได้ว่า ในการวิเคราะห์ความเข้าใจของนักเรียน ผู้วิจัยจะยึดหลักที่ว่า ความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคนสอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์มากน้อยเพียงใด | https://www.inquiringmind.in.th/archives/840 |
# การพัฒนาวิชาชีพครู 3 ด้าน
เรื่องนี้ไม่ค่อยเกี่ยวกับการวิจัยเชิงคุณภาพเท่าไหร่นะครับ และก็ไม่เกี่ยวกับการศึกษาความเข้าใจของนักเรียนเลย แต่ผมจะขอเรียนกับอาจารย์ว่า แนวคิดพื้นฐานของการดำเนินโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” ส่วนหนึ่งมาจากบทความเรื่อง “[Teacher Development as Professional, Personal, and Social Development](http://meconsultingassignments.com/Docs/Management%20and%20Personal%20Dev./Bell_1994_Teaching-and-Teacher-Education.pdf)” ซึ่งเป็นการถอดประสบการณ์การพัฒนาวิชาชีพครูในประเทศนิวซีแลนด์ครับ
ในบทความนี้ ผู้เขียนได้นำเสนอว่า การพัฒนาวิชาชีพครูที่จะประสบความสำเร็จได้นั้นควรมีองค์ประกอบ 3 ด้านครับ นั่นคือ การพัฒนาส่วนบุคคล (Personal Development) การพัฒนาทางวิชาชีพ (Professional Development) และการพัฒนาทางสังคม (Social Development) รายละเอียดของแต่ละด้านมีดังนี้ครับ
การพัฒนาส่วนบุคคลเน้นว่า กิจกรรมการพัฒนาวิชาชีพครูใดๆ ควรตอบสนองความต้องการส่วนบุคคล (Personal needs) ของครูครับ นั่นหมายความว่า เนื้อหาของกิจกรรมต้องเป็นสิ่งที่ครูสนใจ อยากรู้ และเห็นประโยชน์จริงๆ และนี่ก็เป็นเหตุผลว่า ทำไมโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” จึงเน้น “การรับสมัคร” จากครูที่สนใจโครงการฯ มากกว่าการกำหนดว่า แต่ละเขตพื้นที่ “ต้อง” ส่งครูมาเข้าร่วมโครงการฯ เป็นจำนวนเท่านั้นเท่านี้คน วัตถุประสงค์ของโครงการฯ จะไม่ประสบผลสำเร็จเลย หากครูที่เข้าร่วมโครงการฯ ไม่ได้มีความสนใจหรือความต้องการจริงๆ
การพัฒนาทางวิชาชีพเน้นว่า กิจกรรมการพัฒนาวิชาชีพครูใดๆ ควรส่งเสริมให้ครูเกิดการเรียนรู้ และพัฒนาการปฏิบัติงานทางวิชาชีพของตนเอง (นั่นคือ การจัดการเรียนการสอน) แนวทางหนึ่งที่เป็นไปได้ก็คือการส่งเสริมให้ครูทำ “วิจัย” ซึ่งจะช่วยให้ครูได้เรียนรู้เกี่ยวกับการปฏิบัติงานของตนเอง ทั้งความรู้ด้านเนื้อหาที่ตนเองสอน ความรู้เกี่ยวกับนักเรียนของตนเอง ความรู้เกี่ยวกับหลักสูตร (ตัวชี้วัดและมาตรฐานการเรียนรู้) และความรู้อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง และนี่คือเหตุผลว่า ทำไมโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” จึงเน้นให้ครูทำวิจัย(เชิงคุณภาพ)เพื่อศึกษาความเข้าใจของนักเรียน
การพัฒนาทางสังคมเน้นว่า กิจกรรมการพัฒนาวิชาชีพครูใดๆ ควรส่งเสริมให้ครูได้แลกเปลี่ยนเรียนรู้ร่วมกันในเรื่องที่เกี่ยวกับวิชาชีพของตนเอง (นั่นคือ การจัดการเรียนการสอน) การแลกเปลี่ยนเรียนรู้นี้จะทำให้ครูได้แนวคิดใหม่ในการแก้ปัญหาหรือพัฒนาการปฏิบัติงานของตนเองจากเพื่อนร่วมอาชีพ และนี่ก็เป็นเหตุผลว่า ทำไมโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” จึงมีเว็บไซต์แห่งนี้ครับ
จากที่เขียนมานี้ ผมแค่จะบอกกับอาจารย์่ว่า การดำเนินโครงการนี้ไม่ใช่ไม่มีหลักการนะครับ มันมีที่มาอยู่ \[ผมซ้อมไว้สำหรับการเสนอโครงการฯ ในปีหน้าครับ\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/843 |
# การอบรมเชิงปฏิบัติการเพียงครั้งเดียวไม่เคยพอ
ผมเห็นด้วยกับบทความเรื่อง “[Changing Teaching Takes More Than a One-Shot Workshop](http://www.ascd.org/ASCD/pdf/journals/ed_lead/el_199111_goldenberg.pdf)” เป็นที่สุดครับ สาระสำคัญของบทความนี้ก็คือว่า การจัดการอบรมเิชิงปฏิบัติการในช่วงเวลาสั้นๆ เพียงครั้งเดียวไม่เคยเพียงพอในการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการเรียนการสอน เหตุผลง่ายๆ ก็คือว่า การเปลี่ยนแปลงการเรียนการสอนเป็นเรื่องที่ซับซ้อนเกินกว่าที่ใครจะนำเสนอได้ภายในช่วงเวลาสั้นๆ โดยไม่เกี่ยวเลยว่า วิทยากรจะเป็นใครและเก่งแค่ไหน และไม่เกี่ยวเลยว่า ผู้เข้ารับการอบรมเชิงปฏิบัติการจะเป็นใครและธรรมชาติของพวกเขา/เธอจะเป็นอย่างไร
ในมุมมองของผม สิ่งสำคัญที่สุดจึงไม่ใช่การนำเสนอในระหว่างการอบรมเชิงปฏิบัติการ แต่เป็นการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องภายหลังจากนั้น และนี่ก็เป็นสิ่งที่ผมพยายามทำมาโดยตลอดในโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ” ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/849 |
# ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในและนอกประเทศไทย
ตอนนี้ บทความ เรื่อง “[ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการส่งเสริมการเรียนการสอน ‘ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์’ ภายนอกและภายในประเทศไทย](http://kasetsartjournal.ku.ac.th/kuj_files/2013/A1308301104520000.pdf)” ได้รับการเผยแพร่แล้วนะครับ
ผมและเพื่อนๆ ได้ร่วมกันเขียนบทความนี้ไว้ ทั้งนี้เพื่อแสดงความคิดเห็นว่า ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในประเทศไทยยังแตกต่างไปจากธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในต่างประเทศ กล่าวคือ การเรียนรู้ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในประเทศไทยยังดูคล้ายๆ กับการเรียนรู้เกี่ยวกับ “กระบวนการทางวิทยาศาสตร์” และ “จิตวิทยาศาสตร์” ซึ่งเป็นการเรียนรู้ด้านทักษะและด้านเจตคติ แต่การเรียนรู้ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในต่างประเทศนั้นเป็นการเรียนรู้ด้านพุทธิพิสัยครับ ความแตกต่างตรงนี้อาจทำให้หลายคนสับสนเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ และการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ครับ
งานวิจัยในต่างประเทศหลายเรื่องได้เสนอไว้ว่า ในการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์นั้น ผู้สอนควรพิจารณาธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เป็นการเรียนรู้ด้านพุทธิพิสัยครับ ดังจะเห็นได้จากชื่อเรื่องของงานวิจัยต่างๆ ที่มักระบุว่า “ความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” (Understanding of NOS) “ความเข้าใจ” เป็นเรื่องของพุทธิพิสัยครับ ไม่ใช่ทั้งทักษะกระบวนการและเจตคติ
บทความนี้เป็นการสังเคราะห์จากงานวิจัยหลายๆ เรื่อง ซึ่งคงมีบางคนที่เห็นด้วย และบางคนที่ไม่เห็นด้วยครับ อาจารย์ที่จะทำ(หรือกำลังทำ)งานวิจัยเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์สามารถศึกษารายละเอียดได้ครับ เราเขียนด้วยเจตนาดี และไม่ประสงค์จะวิพากษ์ใครครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/854 |
# การให้เหตุผลทางฟิสิกส์แบบไร้เดียงสา
ในระหว่างการอบรมเชิงปฏิบัติการในช่วงแรกๆ ของโครงการฯ อาจารย์อาจเคยได้ยินคำพูดที่ว่า การทำวิจัยเชิงคุณภาพสามารถนำไปสู่การสร้างทฤษฎีได้ ซึ่งมันไปได้ไกลกว่าการพิสูจน์ทฤษฎีหรือการทดสอบสมมติฐาน ทั้งนี้เพราะเมื่อนักวิจัยจำนวนหนึ่งได้ทำวิจัยเชิงคุณภาพ จนกระทั่งได้ผลการวิจัยในเรื่องนั้นอย่างกว้างขวางและลุ่มลึกเพียงพอแล้ว การสังเคราะห์ผลการวิจัยเหล่านั้นอาจจะนำไปสู่ “ทฤษฎี” ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ในเรื่องนั้นได้
ผมไม่ได้พูดถึงประเด็นนี้เท่าไหร่นัก เพราะผมไม่ได้คาดหวังว่า งานวิจัยในโครงการนี้จะไปถึงจุดนั้นในเวลาอันใกล้นี้ อย่างไรก็ตาม ผมมีตัวอย่างหนึ่งมานำเสนอ เพื่อให้อาจารย์ได้เห็นภาพที่เป็นรูปธรรมมากขึ้นครับ บทความเรื่อง “[Naive Physics Reasoning: A Commitment to Substance-Based Conceptions](http://faculty.psy.ohio-state.edu/opfer/lab/courses/846-Concepts_files/Reiner%20et%20al%202000.pdf)” เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ดีเลยครับ
ผู้เขียนบทความนี้ได้สังเคราะห์ผลงานวิจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนเรื่องต่างๆ เช่น แรง ความร้อน และไฟฟ้า ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นแนวคิดทางฟิสิกส์ที่เป็นนามธรรม ผลการวิจัยต่างๆ ให้ข้อมูลที่สอดคล้องกันว่า นักเรียนจำนวนมากมักเข้าใจและอธิบายว่า ทั้งแรง ความร้อน และไฟฟ้า เป็น “สสาร” ที่อยู่ภายในวัตถุ ผู้เขียนก็เลยสร้างเป็นกรอบในการวิเคราะห์ความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียน ซึ่งมีชื่อว่า “**Substance-Based Conceptions**” ผมขอแปลว่า “**แนวคิดที่มีสสารเป็นฐาน**” นี่คือแบบแผนที่ปรากฏบ่อยๆ ในงานวิจัยหลายๆ เรื่องครับ
และในบทความเรื่อง “[From Things to Processes: A Theory of Conceptual Change for Learning Science Concepts](http://chilab.asu.edu/papers/ChiSlottaLeeuw.pdf)” ผู้เขียน (ซึ่งเป็นคณะเดียวกันกับผู้เขียนบทความข้างต้น) ได้เสนอทฤษฎีว่า ความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับแรง ความร้อน และไฟฟ้า เป็นผลมาจากการที่นักเรียนจัดกลุ่มแนวคิดทางฟิสิกส์ที่เป็นนามธรรมเหล่านี้ผิด (Ontological Misclassification) กล่าวคือ ทั้งแรง ความร้อน และไฟฟ้า ควรถูกจัดให้อยู่ในกลุ่ม “กระบวนการ” กล่าวคือ แรงเป็น “กระบวนการ” ที่วัตถุ 2 ชิ้นมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ความร้อนเป็น “กระบวนการ” ที่อนุภาคของสสารถ่ายโอนพลังงานจลน์ระหว่างกัน และไฟฟ้าเป็น “กระบวนการ” ที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง แต่นักเรียนจำนวนมากไม่ได้จัดกลุ่มในลักษณะดังกล่าว แต่นักเรียนเหล่านั้นไปจัดกลุ่มแรง ความร้อน และไฟฟ้า ให้อยู่ในกลุ่ม “สิ่งของ” หรือ “สสาร” การจัดกลุ่มที่ผิดนี้ทำให้นักเรียนจำนวนมากประสบปัญหาในการเรียนเรื่องแรง ความร้อน และไฟฟ้า
หลังจากการนำเสนอทฤษฎีนี้ไปพักหนึ่ง นักวิจัยกลุ่มอื่นๆ ก็ได้ทำการวิจัยเพื่อศึกษาว่า ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนในเรื่องอื่นๆ ได้หรือไม่ และเพียงใด ตัวอย่างเช่น ในบทความวิจัยเรื่อง “[Sound Stuff? Naive Materialism in Middle-School Students’ Conceptions of Sound](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690500277938#.UicFpawXcRE)” ผู้วิจัยพบว่า ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายความเข้าใจและการให้เหตุผลของนักเรียนเรื่องเสียงได้ กล่าวคือ นักเรียนจำนวนหนึ่งมักเข้าใจและอธิบาย(คลาดเคลื่อน)ว่า เสียงเป็น “สสาร” ไม่ใช่ “กระบวนการ” ของการถ่ายโอนพลังงานกลจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง
แม้ว่าทฤษฎีนี้ได้รับคำวิพากษ์อยู่เหมือนกันว่า นักเรียนบางคนอาจไม่เป็นเช่นนั้น แต่ผมเองก็อ้างบทความทั้ง 3 เรื่องอยู่บ่อยๆ ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/858 |
# หลักการที่คล้ายกัน
ข้อความต่อไปนี้เกี่ยวกับการศึกษาวิวัฒนาการของดวงดาว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งในหนังสือเรื่อง “[เอกภพเพื่อความเข้าใจในธรรมชาติของดวงดาว](http://www.chulabook.com/description.asp?barcode=9789749656464)” (หน้า 189)
ดวงดาวมีช่วงชีวิตยาวนานเสียจนเมื่อเทียบกับชีวิตของมนุษย์แล้วดูเหมือนเป็นเวลาชั่วกัปชั่วกัลป์ แต่จริงๆ แล้ว ดวงดาวก็มีอายุขัย อายุขัยของดาวมีตั้งแต่ดาวอายุสั้นๆ เช่น หนึ่งล้านปี ไปจนถึงดาวที่มีชีวิตยาวนานนับหมื่นล้านปี มนุษย์จึงศึกษาชีวิตของดาวดวงใดดวงหนึ่งตั้งแต่กำเนิดไปจนสิ้นอายุขัยจริงๆ ไม่ได้ การศึกษาชีวิตดวงดาวของนักดาราศาสตร์คล้ายกับการที่นักสัตววิทยาเข้าสำรวจป่าเพียงวันเดียวเพื่อศึกษาชีวิตของช้างที่มีช่วงชีวิตกว่า 80 ปี ในเวลาวันเดียวนั้น เขาได้เห็นช้างป่าหลายๆ ตัวในช่วงชีวิตต่างๆ กัน ตั้งแต่ลูกช้าง ช้างหนุ่ม ช้างจ่าฝูง ช้างชรา และซากช้าง แม้ว่าเขาจะไม่มีเวลานานถึง 80 ปี ที่จะเฝ้าศึกษาชีวิตของช้างได้ทั้งหมด เขาก็สามารถปะติดปะต่อภาพที่เห็นในวันเดียวเพื่ออธิบายชีวิตและพฤติกรรมของช้างตั้งแต่กำเนิดจนสิ้นอายุขัยได้ การศึกษาชีวิตของดวงดาวก็ทำได้ในลักษณะเดียวกัน นักดาราศาสตร์ได้ถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าและดาวหลายร้อยล้านดวง เพื่อจะได้เห็นภาพดวงดาวในช่วงชีวิตต่างๆ กัน และสามารถนำมาปะติดปะต่อเป็นภาพใหญ่ได้
ผมขอเพิ่มเติมว่า การศึกษาความเข้าใจของนักเรียนก็คล้ายกับการศึกษาช่วงชีวิตของช้างและการศึกษาวิวัฒนาการของดวงดาวครับ เราไม่สามารถศึกษาและติดตามไปได้ตลอดว่า นักเรียนคนหนึ่งจะมีพัฒนาการทางความเข้าใจเรื่องหนึ่งๆ อย่างไร เพราะมันต้องอาศัยเวลานาน (แม้ว่ามันอาจจะนานน้อยกว่าชีวิตของช้างและวิวัฒนาการของดวงดาว) ดังนั้น เราจึงศึกษาความเข้าใจของนักเรียนจำนวนหนึ่ง แล้วนำความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคนมาปะติดปะต่อกัน ทั้งนี้เพื่อที่เราจะรู้ได้ว่า พัฒนาการทางความเข้าใจเรื่องนั้นๆ ควรเป็นอย่างไร และนี่ก็เป็นหลักการของการสังเคราะห์ “**ความก้าวหน้าในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์**” (Learning Progressions in Science)
ไหนๆ ก็ไหนๆ แล้ว ผมขอพูดอีกเรื่องหนึ่งเลยนะครับ
ผมชอบคำว่า “ปะติดปะต่อ” ครับ เพราะมันสะท้อนถึง “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ประการหนึ่งที่ว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการอนุมาน (inference) บนพื้นฐานของหลักฐานเชิงประจักษ์ (empirical evidence) ข้อมูลแบบแยกส่วนที่ได้จากการสังเกตช้างแต่ละตัว ดาวแต่ละดวง หรือความเข้าใจของนักเรียนแต่ละคน เป็นเพียงหลักฐานเชิงประจักษ์ชุดหนึ่งครับ ซึ่งยังไม่ช่วยให้เราเห็นภาพรวมได้อย่างชัดเจนเท่าไหร่นัก แต่จากการเอาหลักฐานเชิงประจักษ์แบบแยกส่วนเหล่านี้มา “ปะติดปะต่อ” กัน เราก็สามารถทราบได้ว่า ช่วงชีวิตของช้างเป็นอย่างไร วิวัฒนาการของดวงดาวเป็นอย่างไร และพัฒนาการทางแนวคิดของนักเรียนเป็นอย่างไร สิ่งเหล่านี้เป็นผลจากการที่นักวิจัยอนุมานบนพื้นฐานของหลักฐานเชิงประจักษ์ ซึ่งช่วยให้เราเห็นภาพรวมได้ชัดเจนขึ้น
อาจารย์คงแยกแยะความแตกต่างระหว่าง “หลักฐานเชิงประจักษ์” และ “ผลจากการอนุมานจากหลักฐานเชิงประจักษ์” ได้นะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/869 |
# ผมเข้าใจอะไรผิดไปรึเปล่า?
ในช่วงสัปดาห์นี้ อาจารย์อาจได้ยินข่าวทางการศึกษาในทำนองที่ว่า [อันดับการศึกษา “ไทย” คุณภาพต่ำตามก้น “เขมร-เวียดนาม”](http://www.manager.co.th/QOL/ViewNews.aspx?NewsID=9560000110714) ผมได้ยินแล้วก็ตกใจเหมือนกัน ซึ่งการจัดอันดับที่ว่านี้เป็นของ WEF หรือ “[World Economic Forum](http://www.weforum.org/)” เราลองมาดูรายละเอียดกันหน่อยดีกว่าครับ
จากการติดตามข่าวข้างต้น ผมไม่พบการอ้างว่า รายงานของ WEF เป็นฉบับใด แต่ในเว็บไซต์ของ WEF นั้น เขาได้เผยแพร่รายฉบับหนึ่ง ซึ่งมีชื่อว่า “[The Global Competitiveness Report 2013 – 2014](http://www3.weforum.org/docs/WEF_GlobalCompetitivenessReport_2013-14.pdf)” ซึ่งมีการเผยแพร่เมื่อวันที่ 3 กันยายน 2556 \[วันเดียวกันกับวันที่มีข่าวอันดับการศึกษาไทย “ตามก้น” เขมร-เวียดนาม\]
ในรายงานของ WEF ข้างต้น เขาได้รายงานผลการจัดอันดับความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจในระดับนานาชาติ ซึ่งมีประเทศที่เข้าร่วมการจัดอันดับทั้งสิ้น 148 ประเทศ รวมทั้งประเทศไทยด้วย ในการจัดอันดับนี้ เขาได้พิจารณาข้อมูลหลายด้านนะครับ ซึ่งก็มีด้านที่เกี่ยวกับการศึกษาด้วย
ในคอลัมภ์ซ้ายมือสุด เราจะเห็นข้อที่ 4 นะครับที่ว่า “Health and primary education” ซึ่งก็เป็นเรื่องของสุขภาพและการศึกษาขั้นพื้นฐาน ส่วนในคอลัมภ์กลาง เราจะเห็นข้อที่ 5 ที่ว่า “Higher education and training” ซึ่งก็เป็นเรื่องของการอุดมศึกษาและการฝึกวิชาชีพครับ
เราลองมาดูอันดับความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจของปี 2013 – 2014 กันก่อนนะครับ ซึ่งเป็นผลรวมของการพิจารณาแต่ละด้านแล้ว อันดับของแต่ละประเทศในอาเซียนเป็นดังนี้ครับ (หน้า 15)
1. ประเทศสิงคโปร์ ได้อันดับที่ 2 (จากเดิมได้อันดับที่ 2 ในปี 2012 – 2013)
2. ประเทศมาเลเซีย ได้อันดับที่ 24 (จากเดิมได้อันดับที่ 25 ในปี 2012 – 2013)
3. ประเทศบูรไนฯ ได้อันดับที่ 26 (จากเดิมได้อันดับที่ 28 ในปี 2012 – 2013)
4. ประเทศไทย ได้อันดับที่ 37 (จากเดิมได้อันดับที่ 38 ในปี 2012 – 2013)
5. ประเทศอินโดนิเซีย ได้อันดับที่ 38 (จากเดิมได้อันดับที่ 50 ในปี 2012 – 2013)
6. ประเทศฟิลิปปินส์ ได้อันดับที่ 59 (จากเดิมได้อันดับที่ 65 ในปี 2012 – 2013)
7. ประเทศเวียดนาม ได้อันดับที่ 70 (จากเดิมได้อันดับที่ 75 ในปี 2012 – 2013)
8. ประเทศลาว ได้อันดับที่ 81 (ไม่มีข้อมูลของปีที่ผ่านมา)
9. ประเทศกัมพูชา ได้อันดับที่ 88 (จากเดิมได้อันดับที่ 85 ในปี 2012 – 2013)
10. ประเทศพม่า ได้อันดับที่ 139 (ไม่มีข้อมูลในปีที่ผ่านมา)
หากเราพิจารณาอันดับของประเทศต่างๆ ในอาเซียน เราจะพบว่า ส่วนใหญ่มีอันดับที่สูงขึ้น (โดยเฉพาะประเทศอินโดนิเซียที่ีอันดับสูงอย่างก้าวกระโดด) ยกเว้นประเทศกัมพูชาที่มีอันดับต่ำลงเล็กน้อย
เราลองดูเฉพาะด้าน “สุขภาพและการศึกษาขั้นพื้นฐาน” ของประเทศต่างๆ ในอาเซียนกันบ้าง ผมย้ำนะครับว่า อันดับต่อไปนี้เป็นการพิจารณาทั้งสุขภาพและการศึกษาขั้นพื้นฐานรวมกัน (หน้า 18 – 19)
1. ประเทศสิงคโปร์ ได้อันดับที่ 2
2. ประเทศบูรไน ได้อันดับที่ 23
3. ประเทศมาเลเซีย ได้อันดับที่ 33
4. ประเทศเวียดนาม ได้อันดับที่ 67
5. ประเทศอินโดนิเซีย ได้อันดับที่ 72
6. ประเทศลาว ได้อันดับที่ 80
7. ประเทศไทย ได้อันดับที่ 81
8. ประเทศฟิลิปปินส์ ได้อันดับที่ 96
9. ประเทศกัมพูชา ได้อันดับที่ 99
10. ประเทศพม่า ได้อันดับที่ 111
ประเทศไทยตามหลังประเทศเวียดนามจริงครับ แต่ยังนำหน้าประเทศกัมพูชาอยู่
ในส่วนของอันดับของการอุดมศึกษาและการฝึกอาชีพของประเทศต่างๆ ในอาเซียน เป็นดังนี้ครับ (หน้า 20 – 21)
1. ประเทศสิงคโปร์ ได้อันดับที่ 2
2. ประเทศมาเลเซีย ได้อันดับที่ 46
3. ประเทศบูรไน ได้อันดับที่ 55
4. ประเทศอินโดนิเซีย ได้อันดับที่ 64
5. ประเทศไทย ได้อันดับที่ 66
6. ประเทศฟิลิปปินส์ ได้อันดับที่ 67
7. ประเทศเวียดนาม ได้อันดับที่ 95
8. ประเทศลาว ได้อันดับที่ 111
9. ประเทศกัมพูชา ได้อันดับที่ 116
10. ประเทศพม่า ได้อันดับที่ 139
ในด้านนี้ อันดับของประเทศไทยยังคงสูงกว่าทั้งประเทศกัมพูชาและประเทศเวียดนามครับ
หากผมเข้าใจอะไรผิดไป ผมต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/871 |
# การสอนวิทยาศาสตร์ด้วยภาษาที่ 2
พอดีผมเจอบทความวิจัยเรื่อง “[Language and the experience of learning university physics in Sweden](https://isis.ku.dk/kurser/blob.aspx?feltid=162712)” ซึ่งนำเสนอผลการวิจัยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างภาษาที่ผู้สอนใช้ (ภาษาสวีดิช และ ภาษาอังกฤษ) กับพฤติกรรมการเรียนรู้ของผู้เรียน ผมเห็นว่า ผลการวิจัยนี้สอดคล้องกับความพยายามส่งเสริมให้ครูไทย “สอนวิทยาศาสตร์ด้วยภาษาอังกฤษ” ผมจึงขอนำผลการวิจัยนี้มาเล่าสู่กันฟังหน่อยนะครับ เผื่อว่าเราจะได้แง่คิดที่เป็นประโยชน์กับการจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์ในประเทศไทย
จากการสังเกตการเรียนการสอนฟิสิกส์ในมหาวิทยาลัย 2 แห่งในประเทศสวีเดน (ซึ่งมีการใช้ทั้งภาษาสวีดิช ซึ่งเป็นภาษาประจำชาติ และภาษาอังกฤษ ซึ่งเป็นภาษาสากล) ผู้วิจัยเห็นความแตกต่างในพฤติกรรมการเรียนรู้ของผู้เรียน เมื่อผู้สอนใช้ภาษาในการจัดการเรียนการสอนที่แตกต่างกัน กล่าวคือ เมื่อผู้สอนใช้ภาษาอังกฤษ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้สอนและผู้เรียนจะน้อยกว่า เมื่อผู้สอนใช้ภาษาสวีดิช ถึงแม้ว่าในตอนแรกของการวิจัย ผู้เรียนรายงานว่า พฤติกรรมการเรียนรู้ของตนเองไม่ได้รับผลอะไรจากภาษาที่ผู้สอนใช้
หากเราพิจารณาว่า การเรียนการสอนเป็นกระบวนการสร้างความหมายร่วมกันระหว่างผู้สอนและผู้เรียน (และ ในกลุ่มผู้เรียนด้วยกันเอง) ทั้งจากการถามตอบ การอภิปราย และการแสดงความคิดเห็น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้สอนและผู้เรียนที่น้อย จึงสื่อให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่ลดลงที่ผู้สอนและผู้เรียนจะประสบความสำเร็จในการสร้างความเข้าใจในเนื้อหาร่วมกัน นั่นหมายความว่า การเรียนรู้ของผู้เรียนอาจถูกจำกัดโดยภาษาที่ผู้สอนใช้
นอกจากนี้ จากการสัมภาษณ์ผู้เรียน 22 คน ผู้เรียนบอกกับผู้วิจัยว่า การเรียนด้วยภาษาอังกฤษทำให้ตนเองต้องจดจ่ออยู่กับการจดบันทึกสิ่งที่ผู้สอนนำเสนอ มากกว่าการตั้งใจฟังสิ่งที่ผู้สอนต้องการสื่อสาร ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเทียบกับการเรียนด้วยภาษาสวีดิช การเรียนด้วยภาษาอังกฤษทำให้ตนเองต้องเรียนหนักขึ้น โดยการศึกษาเนื้อหาทั้งก่อนและหลังเรียนในห้องเรียนปกติ และการปรึกษาผู้สอนนอกเวลาเรียนปกติ
ในช่วงหลายปีมานี้ ผมเห็นความพยายามส่งเสริมให้ครูไทย “สอนวิทยาศาสตร์ด้วยภาษาอังกฤษ” แม้ในมุมหนึ่ง ผมเห็นด้วยกับความพยายามดังกล่าว ทั้งนี้เพราะการสอนด้วยภาษาอังกฤษจะช่วยเตรียมความพร้อมให้แก่ผู้เรียนในการศึกษาในระดับที่สูงขึ้น แต่ผมคิดว่า เราควรมีการวิจัยเกี่ยวกับการสอนวิทยาศาสตร์ด้วยภาษาอังกฤษที่ละเอียดมากขึ้น ก่อนที่เราจะสรุปและประกาศว่า การสอนเป็นภาษาอังกฤษสามารถช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจวิทยาศาสตร์ดีขึ้น
เราต้องไม่ลืมว่า ผู้เรียนในระดับมหาวิทยาลัยจากงานวิจัยข้างต้น มีทักษะภาษาอังกฤษที่ดี แต่ก็ยังประสบกับความยากลำบากในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ด้วยภาษาอังกฤษ แล้วอะไรจะเกิดขึ้นบ้างกับผู้เรียนไทยที่มีอายุและทักษะภาษาอังกฤษที่น้อยกว่า? | https://www.inquiringmind.in.th/archives/905 |
# โจทย์การเหนี่ยวนำไฟฟ้า
อาจารย์ท่านหนึ่งถามผมเกี่ยวกับโจทย์ฟิสิกส์ข้อหนึ่งเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำไฟฟ้า โจทย์มีอยู่ว่า
> _ตัวนำทรงกลม A , B , C และ D มีขนาดเท่ากันและเป็นกลางทางไฟฟ้า วางติดกันอยู่บนฉนวนไฟฟ้า ตามลำดับ เมื่อนำแท่งประจุลบเข้าใกล้ทรงกลม D แล้วแยกทรงกลมให้ออกจากกันทีละลูก โดยเริ่มจาก A ก่อนจนถึง C หลังจากแยกกันแล้ว สภาพทางไฟฟ้าของทรงกลมแต่ละลูก จะเป็นไปตามข้อใด (เรียงตามลำดับ A, B, C, และ D)_
>
> _ก. ลบ กลาง ลบ บวก_
> _ข. ลบ บวก บวก บวก_
> _ค. ลบ กลาง กลาง บวก_
> _ง. ลบ ลบ ลบ บวก_
โจทย์ข้อนี้มีอยู่ในหนังสือคู่มือเล่มหนึ่ง ซึ่งเฉลยว่า ข้อ ค. ถูก และหลายคนที่ผมขอคำปรึกษาด้วยก็ตอบว่า ข้อ ค. ถูก อย่างไรก็ตาม อาจารย์ที่นำโจทย์ข้อนี้มาถามผมคิดว่า ข้อ ง. น่าจะถูก
แต่ในความคิดของผมเอง ผมคิดว่า โจทย์ข้อนี้ไม่มีตัวเลือกข้อใดถูก เพราะคำตอบที่ถูกน่าจะเป็น “ลบ ลบ บวก บวก” ความเข้าใจของผมคือว่า …
การที่ตัวนำทรงกลมวางติดกันหมายความว่า อิเล็กตรอนอิสระสามารถเคลื่อนจากทรงกลมหนึ่งไปยังอีกทรงกลมหนึ่งได้ ดังนั้น ทรงกลมทั้งสี่จึงเสมือนเป็นวัตถุเดียวกัน และการที่ทรงกลมทั้งสี่วางอยู่บนฉนวนไฟฟ้าก็หมายความว่า ไม่มีการถ่ายเทอิเล็กตรอนอิสระระหว่างพื้นและทรงกลมเหล่านั้น นั่นคือ จำนวนอิเล็กตรอน(และจำนวนโปรตอน)มีค่าคงที่
เมื่อนำแท่งประจุลบเข้าใกล้ทรงกลม D อิเล็กตรอนอิสระในทรงกลมทั้งสี่จะถูกผลักไปอยู่อีกด้านหนึ่ง (นั่นคือ ที่ทรงกลม A) ทำให้ทรงกลม A มีจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอน ทรงกลม A จึงมีสภาพทางไฟฟ้าเป็นลบ
เมื่ออิเล็กตรอนอิสระในทรงกลมทั้งสี่ถูกผลักไปอยู่ที่ทรงกลม A เป็นส่วนใหญ่แล้ว ทรงกลม D จึงมีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยกว่าจำนวนโปรตอน ทรงกลม D จึงมีสภาพทางไฟฟ้าเป็นบวก
อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ข้างต้นไม่ได้ช่วยตอบโจทย์ข้อนี้ได้ เพราะตัวเลือกทั้งสี่ที่โจทย์ให้มาระบุเหมือนกันว่า ทรงกลม A เป็นลบ และทรงกลม D เป็นบวก ดังนั้นเราจึงต้องวิเคราะห์ต่อไป
เมื่อเราพิจารณาระยะห่างระหว่างแท่งประจุลบกับทรงกลมแต่ละลูก เราจะเห็นว่าทรงกลม A อยู่ห่างแท่งประจุลบมากที่สุด รองลงมาคือทรงกลม B C และ D ตามลำดับ
ตามกฎของคูลอมบ์ (F = kQ<sub>1</sub>Q<sub>2</sub>)/R<sup>2</sup> ซึ่งระบุว่า “แรงทางไฟฟ้าระหว่างสองประจุใดๆ จะแปรผกผันกับระยะทางระหว่างสองประจุนั้นยกกำลังสอง” แรงผลักทางไฟฟ้าที่กระทำกับอิเล็กตรอนอิสระที่ทรงกลม D จะต้องมีขนาดมากที่สุด รองลงมาคือ แรงผลักทางไฟฟ้าที่กระทำกับอิเล็กตรอนอิสระที่ทรงกลม C B และ A ตามลำดับ นั่นหมายความว่า จำนวนอิเล็กตรอนอิสระที่ทรงกลม A จะมีค่ามากที่สุด รองลงมาคือ ที่ทรงกลม B C และ D ตามลำดับ
นอกจากนี้ อิเล็กตรอนอิสระที่ถูกผลักไปทางฝั่งทรงกลม A จะออกแรงผลักกันเองด้วย ทำให้อิเล็กตรอนอิสระบางส่วนถูกผลักมาอยู่ที่ทรงกลม B C และ D ในจำนวนที่ลดหลั่นลงมา เพื่อให้เกิดภาวะสมดุลของแรงทางไฟฟ้า ณ ตำแหน่งภายในทรงกลมนั้นๆ
ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบอัตราส่วนระหว่างจำนวนอิเล็กตรอนกับจำนวนโปรตอนในทรงกลมแต่ละลูกแล้ว สภาพทางไฟฟ้าที่ทรงกลม A B C และ D น่าจะเป็น ลบ ลบ บวก บวก ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ทรงกลม A จะมีสภาพทางไฟฟ้าที่เป็น “ลบมากกว่า” ทรงกลม B และในทำนองเดียวกัน ทรงกลม D จะมีสภาพทางไฟฟ้าที่เป็น “บวกมากกว่า” ทรงกลม C
ด้วยเหตุผลนี้ ผมไม่คิดว่า ทรงกลม B และ C จะมีสภาพทางไฟฟ้าเหมือนกัน
อาจารย์คิดอย่างไรกับโจทย์ข้อนี้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/907 |
# การจัดการศึกษาในประเทศเยอรมัน
สวัสดีครับ ผมห่างหายไปจากเว็บไซต์พักใหญ่ๆ เนื่องจากผมได้เดินทางไปดูการจัดการศึกษาในประเทศเยอรมัน ผมไปมา 3 รัฐ คือ แฟรงก์เฟิร์ต เบอร์ลิน และมิวนิก ผมแทบไม่ได้เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตเลยครับ เพราะค่าอินเตอร์เน็ตค่อนข้างแพง (สำหรับผม) ผมขอแลกเปลี่ยนประสบการณ์กับอาจารย์นิดนึงนะครับ ก่อนที่ผมจะสรุปเป็นรายงานส่งผู้ใหญ่อีกครั้ง
ในการเดินทางครั้งนี้ เป้าหมายของเราก็คือการไปศึกษาว่า ประเทศเยอรมันมีการเตรียมประชากรของตนเองอย่างไร ให้พร้อมสำหรับการเข้าสู่การแข่งขันทางเศรษฐกิจที่สูงมากของทวีปยุโรป อาจารย์คงพอทราบนะครับว่า หลายๆ ประเทศในทวีปยุโรปกำลังประสบปัญหาเศรษฐกิจถดถอยและอัตราการว่างงานที่สูงขึ้น แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาของประเทศเยอรมันครับ อัตราการว่างงานของคนเยอรมันต่ำมาก (ผมจำค่าร้อยละไม่ได้ครับ) เราจึงอยากรู้ว่า ประเทศเยอรมันเตรียมประชากรของตนเองอย่างไรให้พร้อมกับการเป็นส่วนหนึ่งในระบบเศรษฐกิจ
ในประเทศเยอรมัน แต่ละรัฐมีอำนาจในการจัดการศึกษาของตนเอง ซึ่งส่วนใหญ่จะคล้ายๆ กัน แต่รายละเอียดบางอย่างก็แตกต่างกันบ้างเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้ว นักเรียนเยอรมันก็เข้าสู่ระบบโรงเรียน โดยเริ่มต้นจากระดับประถมศึกษาที่ 1 – 4 ครับ จากนั้น นักเรียนก็ต้องเลือกประเภทของโรงเรียน ซึ่งอาจมี 2 – 3 ประเภท ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแต่ละรัฐครับ \[ค่าว่า Schule จะตรงกับคำว่า School นะครับ\]
โรงเรียนประเภทแรกมีชื่อว่า [Hauptschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Hauptschule) ซึ่งเน้นการฝึกอาชีพต่างๆ เช่น งานเหล็ก งานไม้ งานประปา งานไฟฟ้า งานธุรกิจ งานคอมพิวเตอร์ และอื่นๆ อีกมากมาย นักเรียนอาจใช้เวลาเรียนประมาณ 5 – 6 ปีครับ และสามารถเรียนต่อวิทยาลัย และเข้าสู่มหาวิทยาลัยต่อไปได้ หากเทียบกับประเทศไทย โรงเรียนประเภทนี้คงคล้ายๆ กับสถาบันอาชีวศึกษาครับ
โรงเรียนประเภทที่สองมีชื่อว่า [Gymnasium](http://en.wikipedia.org/wiki/Gymnasium_%28Germany%29) ซึ่งเน้นวิชาการครับ \[หากเราดูแค่ชื่อ เราอาจจะเข้าใจไปเองว่า โรงเรียนประเภทนี้เน้นกีฬา แต่ไม่ใช่นะครับ\] โรงเรียนประเภทนี้เน้นการเตรียมนักเรียนเพื่อเข้าสู่มหาวิทยาลัยครับ นักเรียนใช้เวลาประมาณ 9 ปี ก่อนเข้าสู่มหาวิทยาลัยครับ โดยนักเรียนจากทุกรัฐต้องสอบแข่งกันครับ เขามีข้อสอบกลางที่มีชื่อว่า [Abitur](http://en.wikipedia.org/wiki/Abitur) ครับ หากเทียบกับประเทศไทย โรงเรียนประเภทนี้คงคล้ายๆ กับโรงเรียนในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานของเรานั่นเอง ส่วนข้อสอบ [Abitur](http://en.wikipedia.org/wiki/Abitur) ก็คงเป็นข้อสอบ Entrance ของเราในอดีตครับ
โรงเรียนอีกประเภทหนึ่งมีชื่อว่า [Realschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Realschule) ซึ่งตามโครงสร้างแล้วเป็นโรงเรียนที่อยู่ระหว่าง [Hauptschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Hauptschule) และ [Gymnasium](http://en.wikipedia.org/wiki/Gymnasium_%28Germany%29) กล่าวคือ หากนักเรียนยังไม่แน่ใจหรือยังไม่ได้ตัดสินใจว่า ตนเองจะเลือกโรงเรียนประเภทใด นักเรียนสามารถเลือกเรียนใน [Realschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Realschule) ซึ่งจะมีทั้งการฝึกอาชีพและวิชาการในสัดส่วนพอๆ กัน (ในบางรัฐ เช่น เบอร์ลิน เขาจะรวม [Hauptschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Hauptschule) และ [Realschule](http://en.wikipedia.org/wiki/Realschule) เข้าด้วยกันครับ)
การจัดการศึกษาของประเทศเยอรมัน โดยเฉพาะในช่วงประถมศึกษา จะเน้นหลักๆ เพียง 2 วิชาครับ คือ ภาษาเยอรมันและคณิตศาสตร์ ส่วนวิชาอื่นๆ นั้น (รวมทั้งวิทยาศาสตร์) จะสำคัญรองลงมา และจะค่อยๆ มีมากขึ้นตามสาขาวิชาชีพที่นักเรียนเลือกในระดับการศึกษาที่สูงขึ้น
การจัดการศึกษาของประเทศเยอรมันจะเน้นให้นักเรียนรู้จักตนเอง เพื่อให้นักเรียนทราบว่า ตนเองชอบและอยากประกอบวิชาชีพใด ซึ่งเราจะเห็นได้จากการที่เขาให้นักเรียนเลือกประเภทโรงเรียนที่ค่อนข้างเร็ว (ป. 4) เมื่อเทียบกับประเทศไทย (ม. 3) นอกจากนี้ เขายังมีโครงการแนะแนวทางวิชาชีพสำหรับนักเรียนเป็นปกติและเป็นรายบุคคลด้วยครับ ซึ่งบริษัทต่างๆ จะเข้ามามีส่วนร่วมและมีบทบาทมากในส่วนนี้ด้วยครับ การเรียนรู้ของนักเรียนเยอรมันจึงค่อยข้างมีความหมาย เพราะนักเรียนจะรู้ว่า ตนเองจบไปแล้วจะทำหรือประกอบอาชีพอะไร เราคงแปลกใจน้อยลงนะครับว่า เหตุใดอัตราการว่างงานของคนเยอรมันจึงต่ำมาก
จากข้อมูลข้างต้น หลายคนอาจมีคำถามว่า การให้นักเรียนเลือกโรงเรียน (รวมทั้งแนวทางการประกอบอาชีพ) เมื่อจบการศึกษาชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 นั้น เหมาะสมกับบริบทของประเทศไทยหรือไม่ กล่าวคือ นักเรียนไทยในชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 พร้อมสำหรับการเลือกอาชีพแล้วหรือยัง คำตอบของคำถามนี้คงต้องผ่านการถกเถียงกันอีกพอสมควรครับ
จากการสังเกตการใช้ชีวิตประจำวันทั่วไปของคนเยอรมัน ผมขอเรียนว่า การเลี้ยงดูบุตรหลานของคนเยอรมันและของคนไทยอาจแตกต่างกัน ตอนจบชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ผมยังไม่เคยคิดเลยว่า ตัวเองจะประกอบอาชีพอะไร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/920 |
# STEM, MINT, or Another
ในช่วงเวลานี้ หลายๆ หน่วยงานกำลังสนใจการจัดการศึกษา STEM กันมากนะครับ คำว่า STEM ในที่นี้เป็นตัวย่อของ 4 สาขาวิชาหลัก ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และ คณิตศาสตร์ (Mathematics) การจัดการศึกษา STEM นี้เป็นการบูรณาการทั้ง 4 สาขาวิชาเหล่านี้ไปด้วยกัน ฝ่ายที่สนับสนุนแนวคิดนี้ (ซึ่งเป็นผู้กำหนดนโยบาย) เชื่อว่า การจัดการศึกษา STEM จะช่วยพัฒนาผู้เรียนให้มีทั้งความรู้ ทักษะ และความสามารถในการแข่งขันกันทางเศรษฐกิจ ในขณะที่อีกฝ่ายหนึ่ง (ซึ่งเป็นผู้ปฏิบัติ) ก็เกิดคำถามว่า การจัดการศึกษา STEM คือ “คำตอบที่ใช่” ของประเทศไทยหรือไม่ ถ้าผมเข้าใจไม่ผิด แนวคิดนี้น่าจะมีจุดเริ่มต้นมาจากประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งกำลังประสบปัญหาการขาดแคลนบุคลากรในสาขาวิชาทั้ง 4 เหล่านี้ครับ
จากการไปดูงาน ณ ประเทศเยอรมัน ผมพบว่า ประเทศเยอรมันเองก็มีแนวคิดที่คล้ายๆ กับการจัดการศึกษา STEM เช่นกันครับ แต่แนวคิดนี้มีชื่อว่า MINT ไม่ใช่ STEM ครับ คำว่า MINT ในที่นี้เป็นตัวย่อของ 4 สาขาวิชาหลัก ได้แก่ คณิตศาสตร์ (Mathematics) วิทยาศาสตร์สารสนเทศ (Information Science) วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Natural Science) และ เทคโนโลยี (Technology) หากเปรียบเทียบชื่อย่อกันจริงๆ แล้ว MINT กับ STEM ก็คงต่างกันเพียงแ่ค่ว่า MINT เน้นวิทยาศาสตร์สารสนเทศ ส่วน STEM เน้นวิศวกรรมศาสตร์ \[Science ของ STEM ก็คงเป็นอันเดียวกับ Natural Science ของ MINT ครับ\] ใครสนใจศึกษาเกี่ยวกับ MINT สามารถอ่าน[ข้อมูลเพิ่มเติม](http://www.mintzukunftschaffen.de/)ได้ครับ (ซึ่งมีเนื้อหาเป็นภาษาเยอรมัน)
ประเด็นเล็กๆ ที่ผมสนใจคือว่า เหตุใด 2 ประเทศ ซึ่งมีแนวคิดคล้ายๆ กัน จึงมีการดำเนินการที่แตกต่างกัน (เล็กน้อย) คำตอบที่ผมพอจะเดาได้ ณ ตอนนี้ก็คือว่า ความต้องการทรัพยากรบุคคลในแต่ละสาขาวิชาของแต่ละประเทศอาจแตกต่างกัน ทำให้จุดเน้นของการพัฒนากำลังคนของแต่ละประเทศแตกต่างกันไป
ในขณะที่ประเทศไทยกำลังสนใจ STEM กันมาก ผมก็เกิดคำถามขึ้นในใจว่า เราเข้าใจถึงความต้องการบุคลากรในแต่ละสาขาภายในประเทศของเราแล้วยัง เราทราบแล้วยังว่า ประเทศของเราต้องการกำลังคนด้านใดเป็นพิเศษและอย่างเร่งด่วน ในการตอบคำถามนี้ เราก็ต้องเข้าใจทิศทางการพัฒนาของประเทศในภาพรวมด้วย ทั้งนี้เพื่อให้การพัฒนากำลังคนของประเทศสอดรับกับทิศทางการพัฒนานั้น การจัดการศึกษาตามกระแสโลก โดยปราศจากความเข้าใจตัวเองอย่างแท้จริง อาจไม่ก่อให้เกิดผลดีได้เหมือนกันครับ
มีความเป็นไปได้เหมือนกันนะครับว่า หลายฝ่ายอาจทำกำลังดำเนินการในส่วนนี้อยู่ เพียงแค่ผมอาจยังไม่รู้เห็นเท่านั้นเอง | https://www.inquiringmind.in.th/archives/932 |
# การสร้าง Learning Progression
ผมได้กล่าวถึง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” (Learning Progression) ไปหลายครั้งแล้วนะครับ โดยนิยามแบบกว้างๆ แล้ว มันหมายถึงเส้นทางจำลองที่แสดงถึงพัฒนาการในการเรียนรู้เรื่องใดๆ ของนักเรียนส่วนใหญ่ เส้นทางจำลองนี้สามารถเป็นแนวทางสำหรับครู ทั้งในการจัดการเรียนการสอน และในการประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียน อาจารย์ท่านใดที่ยังไม่คุ้นเคยกับ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” สามารถอ่านเนื้อหาเก่าๆ ดังนี้ได้ครับ
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์](http://www.inquiringmind.in.th/archives/546 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/542 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องพลังงาน")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องสุริยวิถี](http://www.inquiringmind.in.th/archives/525 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องสุริยวิถี")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/507 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องวัฏจักรน้ำ")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช](http://www.inquiringmind.in.th/archives/498 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องธาตุอาหารพืช")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/486 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ")
* [ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องความเป็นอนุภาคของสสาร](http://www.inquiringmind.in.th/archives/492 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องความเป็นอนุภาคของสสาร")
* [ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/588 "ความก้าวหน้าในการบูรณาการความรู้เรื่องพลังงาน")
เราเห็นผลลัพธ์กันแล้ว เราลองมาดูแนวทางการสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” กันบ้างนะครับ
ในบทความเรื่อง “[Learning Progressions and Teaching Sequences: A Review and Analysis](http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/03057267.2011.604476)” ผู้เขียนได้ให้แนวทางไว้ว่า ในการสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” เรื่องใดๆ นั้น เราอาจกำหนดปลายทั้งสองด้านของ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ขึ้นมาก่อนครับ โดยปลายด้านหนึ่งเป็นด้านล่าง (Lower anchor) ที่แสดงถึงความเข้าใจเดิมของนักเรียนที่ถูกต้องน้อยที่สุด ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งเป็นด้านบน (Upper anchor) ที่แสดงถึงความเข้าใจที่ถูกต้องที่สุด ซึ่งก็คือ แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ นั่นเอง
ในการกำหนดรายละเอียดของปลายด้านล่างนั้น เราอาจศึกษางานวิจัยเกี่ยวกับความเข้าใจเดิมของนักเรียนในเรื่องนั้นๆ ทั้งนี้เพื่อพิจารณาว่า ความเข้าใจเดิมแบบใดที่มีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็นความเข้าใจที่ถูกต้องมากขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น ในเรื่องของการจม-ลอยของวัตถุ เราอาจกำหนดปลายด้านล่างว่า “นักเรียนเข้าใจว่า มวล<ins>หรือ</ins>ปริมาตรของวัตถุมีผลต่อการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว” ซึ่งเราจะเ็ห็นว่า ความเข้าใจนี้มีศักยภาพในการพัฒนาไปสู่ความเข้าใจเรื่องความหนาแน่นของวัตถุได้
ในการกำหนดรายละเอียดของปลายด้านบนนั้น เราอาจพิจารณาแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ และเนื้อหาในหลักสูตรฯ ที่กำหนดไว้ว่า นักเรียนกลุ่มเป้าหมายควรมีความเข้าใจเรื่องนั้นแบบใด จากนั้น เราจึงกำหนดความเข้าใจแบบนั้นให้เป็นปลายด้านบน ตัวอย่างเช่น ในเรื่องของการจม-ลอยของวัตถุ เราทราบว่า การจม-ลอยของวัตถุจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุและของเหลว ดังนั้น เราอาจกำหนดปลายด้านบนไว้ว่า “นักเรียนเข้าใจว่า ความหนาแน่นสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุและของเหลวเป็นสิ่งที่กำหนดว่า วัตถุนั้นจะจมหรือลอยในของเหลวนั้น”
เมื่อได้ปลายทั้งสองด้านของ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้แล้ว” เราก็เริ่มพิจารณาว่า ความเข้าใจใดที่ควรอยู่ระหว่างและสามารถเชื่อมโยงปลายทั้งสองด้านได้ ในการนี้ เราอาจศึกษาจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้องในเรื่องนั้นๆ และ/หรือ เราอาจทำการวิจัยในเรื่องนั้นด้วยตนเองกับนักเรียนจำนวนหนึ่ง (ยิ่งมากยิ่งดี) เพื่อนำความเข้าใจของนักเรียนแต่ละแบบมาเปรียบเทียบกันว่า ความเข้าใจแบบใดใกล้เคียงกับปลายด้านบน และความเข้าใจแบบใดใกล้เคียงกับปลายด้านล่าง จากนั้น เราจึงกำหนด “ลำดับขั้น” ระหว่างปลายทั้งสองด้าน ซึ่งอาจมีได้มากกว่าหนึ่งขั้นก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของเรื่องนั้นๆ
จากตัวอย่างเดิมเรื่องของการจม-ลอยของวัตถุ เราอาจกำหนดขั้นที่สูงกว่าปลายด้านล่างว่า “นักเรียนเข้าใจว่า ทั้งมวล<ins>และ</ins>ปริมาตรมีผลต่อการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว” และในขั้นที่สูงขึ้นมาอีก เราอาจกำหนดว่า “นักเรียนเข้าใจว่า ความหนาแน่นของวัตถุ (อัตราส่วนระหว่างมวลและปริมาตรของวัตถุ) มีผลต่อการจม-ลอยของวัตถุ” ซึ่งทั้ง 2 ขั้นนี้เป็นความเข้าใจที่อยู่ระหว่างปลายด้านล่างและปลายด้านบนของ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้ เรื่องการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว”
เมื่อถึงตรงนี้ เราจะได้ว่า “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องการจม-ลอยของวัตถุ” ประกอบด้วย 4 ขั้น นั่นคือ (อาจารย์อ่านจากด้านล่างขึ้นด้านบนนะครับ)
1. นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นสัมพัทธ์ระหว่างวัตถุและของเหลว
2. นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัตถุ
3. นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับมวล<ins>และ</ins>ปริมาตรของวัตถุ
4. นักเรียนเข้าใจว่า การจม-ลอยของวัตถุในของเหลวขึ้นอยู่กับมวล<ins>หรือ</ins>ปริมาตรของวัตถุ
เราก็พอจะเห็นว่า พัฒนาการ(หรือความก้าวหน้า)ในการเรียนรู้ของนักเรียนเรื่องการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว “น่าจะ” เป็นอย่างไร ตรงนี้จะเป็นแนวทางสำหรับครูในการวิเคราะห์ผู้เรียนของตนเองว่า ผู้เรียนแต่ละคนอยู่ ณ ขั้นใด และกิจกรรมการเรียนรู้แบบใดที่สามารถช่วยให้ผู้เรียนแต่ละคน “ก้าวขึ้น” ไปยังขั้นที่สูงขึ้นต่อไปได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/940 |
# การสังเกตและการอนุมาน: ความแตกต่างและความสัมพันธ์
เรามาพูดกันเรื่อง “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” กันอีกครั้งนะครับ ซึ่งในที่นี้ ผมขอพูดถึงความแตกต่างระหว่าง “การสังเกต” (Observation) และ “การอนุมาน” (Inference) โดยนักวิทยาศาสตร์ศึกษาในต่างประเทศเห็นว่า นักเรียนในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานควรรู้และเข้าใจความแตกต่างระหว่าง “การสังเกต” และ “การอนุมาน” \[ตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยเืรื่อง “[Teaching Nature of Science Explicitly in a First-Grade Internship Setting](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.20132/abstract)” นักวิจัยเริ่มสอนความแตกต่างนี้ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 กันเลยครับ\]
ผมให้ข้อมูลเบื้องต้นก่อนว่า ในการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์นั้น นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องมีทั้ง “การสังเกต” และ “การอนุมาน” ครับ รายละเอียดมีดังต่อไปนี้
การสังเกตเป็นกิจกรรมที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่อการเก็บรวบรวมข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์ โดยไม่มีการใส่ความคิดเห็นส่วนตัวของตนเอง \[การสังเกตในความหมายทางวิทยาศาสตร์นั้นไม่ได้หมายถึงการมองด้วยตาเท่านั้นนะครับ แต่หมายรวมถึงการใช้ประสาทสัมผัสทั้งหมด ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และการสัมผัส\] โดยนักวิทยาศาสตร์อาจใช้เครื่องมือต่างๆ เพื่อช่วยให้การสังเกตนั้นได้ผลที่ละเอียดและแม่นยำมากขึ้นครับ แต่สิ่งสำคัญคือว่า **นักวิทยาศาสตร์ต้องไม่ใส่ความคิดส่วนตัวของตนเองปะปน****ไป****ในระหว่างการสังเกต** ผลการสังเกตจึงเป็นเพียง “**คำบรรยาย**” สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สังเกต**ตามที่มันเป็น**
อย่างไรก็ตาม การสังเกตอย่างเดียวมักไม่เพียงพอให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสิ่งที่ตนเองสังเกตได้อย่างมีความหมาย นักวิทยาศาสตร์จึงต้องทำ “การอนุมาน” จากผลการสังเกต (นั่นคือ ข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์) การอนุมานนี้เป็นการที่นักวิทยาศาสตร์ “สร้างความหมาย” เกี่ยวกับข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์นั้น ในการนี้ **นักวิทยาศาสตร์จึงใส่ความคิดเห็นส่วนตัวของตนเองลงไปด้วย** อย่างไรก็ตาม ความคิดเห็นส่วนตัวนั้นต้องมีพื้นฐานมาจากหรือเชื่อมโยงกับข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์ นักวิทยาศาสตร์จะแสดงความคิดเห็นแบบลอยๆ ไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ **ผลของการอนุมานจึงมักมีความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์ปะปนอยู่ด้วย** (ไม่มากก็น้อย)
เราลองดูตัวอย่างง่ายๆ กันนะครับ สมมติว่า นักวิทยาศาสตร์ 2 คน เก็บข้อมูล 5 ชุด ซึ่งแต่ละชุดประกอบด้วยข้อมูลที่เป็นตัวแปรต้น (x) และข้อมูลที่เป็นตัวแปรตาม (y) ดังนี้
* x = 1, y = 8
* x = 2, y = 13
* x = 4, y = 14
* x = 6, y = 15
* x = 8, y = 19
เราจะถือว่า ข้อมูลข้างต้นเป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้มาจากการสังเกต เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ใส่ความคิดเห็นส่วนตัวลงไป ข้อมูลเหล่านี้จึงยังไม่มีความหมายอะไรเลย นอกจากตัวเลขจำนวน 5 ชุด ชุดละ 2 ตัว (รวมเป็น 10 ตัว) เท่านั้น
แต่เมื่อไหร่ก็ตามที่นักวิทยาศาสตร์อยากทราบว่า ข้อมูล x ซึ่งเป็นตัวแปรต้น และข้อมูล y ซึ่งเป็นตัวแปรตาม มีความสัมพันธ์กันอย่างไร นักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างความหมายขึ้นจากข้อมูลเหล่านั้น กระบวนการสร้างความหมายนี้ก็คือการอนุมานนั่นเอง ในการนี้ นักวิทยาศาสตร์อาจเริ่มต้นจากการนำข้อมูลทั้ง 2 ชุดมาเขียนกราฟ (นั่นคือ การจัดกระทำข้อมูล) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนก็อาจเขียนได้แตกต่างกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่า พวกเขา(หรือเธอ)มองข้อมูลเหล่านั้นอย่างไร ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งอาจเขียนกราฟ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งอาจเขียนกราฟอีกอย่างหนึ่ง
เส้นกราฟนี่แหละครับที่เป็นผลจากการอนุมาน เพราะนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนได้ใส่ความคิดเห็นส่วนตัวของตนเองลงไปแล้ว ในขณะที่ข้อมูลที่เป็นตัวเลข 5 ชุด (หรือ จุด 5 จุด) ก็คือผลการสังเกตที่ยังไม่มีความคิดเห็นส่วนตัวของนักวิทยาศาสตร์ปะปนอยู่ เราจะเห็นว่า ข้อมูลชุดเดียวกัน (ซึ่งได้จากการสังเกต) อาจนำไปสู่ผลการอนุมาน (เส้นกราฟ) ที่แตกต่างกันได้
ผมขอยืนยันอีกครั้งว่า ทั้งการสังเกตและการอนุมานจำเป็นต่อการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การสังเกตช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้มาซึ่งข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์ ในขณะที่การอนุมาน(บนพื้นฐานของข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์นั้น)ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้มาซึ่งความหมายของข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์นั้น
ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์เรื่องใดๆ ก็ตาม เราจำเป็นต้องส่งเสริมให้นักเรียนเห็นทั้งความแตกต่างและความสัมพันธ์ระหว่าง “การสังเกต” และ “การอนุมาน” ครับ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างหรือหลังการทดลอง (หรือการสำรวจตรวจสอบ หรือกิจกรรมอื่นๆ) เราอาจถามนักเรียนอยู่เป็นประจำว่า สิ่งใดเป็นผลการสังเกต สิ่งใดเป็นผลการอนุมาน ทั้งสองแตกต่างกันอย่างไร และทั้งสองสัมพันธ์กันอย่างไร | https://www.inquiringmind.in.th/archives/951 |
# มิจฉาชีพทางวิชาการ
ผมขอแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับการเผยแพร่ผลงานวิจัยหน่อยนะครับ ซึ่งอาจารย์สามารถอ่านรายละเอียดแบบเต็มๆ ได้จากบทความเรื่อง “[จะเกิดอะไรขึ้นถ้าวารสารที่ใช้ตีพิมพ์ผลงานอยู่ใน Beall’s list](http://www2.rdi.ku.ac.th/newweb/?p=8824)” ข้อมูลนี้มีอยู่ว่า ณ ปัจจุบันนี้ เหล่ามิจฉาชีพได้เข้ามาหาประโยชน์ในกิจกรรมทางวิชาการมากขึ้น ซึ่งมักอยู่ในรูปแบบของ “การจัดทำวารสารวิชาการ” และ/หรือ “การจัดการประชุมวิชาการ”
โดยปกติแล้ว วารสารวิชาการหรือการประชุมวิชาการมีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักวิจัยได้เผยแพร่ผลงานวิจัยของตนเอง รวมทั้งการได้รับข้อเสนอแนะเพื่อการพัฒนาผลงานของตนเองให้มีคุณภาพมากยิ่งขึ้น ผมพูดง่ายๆ ก็คือ กิจกรรมเหล่านี้มีไว้เพื่อให้เกิดการเรียนรู้ร่วมกันในกลุ่มนักวิจัย เพื่อขับเคลื่อนการพัฒนาทั้งองค์ความรู้และบุคลากรในศาสตร์สาขาต่างๆ
อย่างไรก็ตาม กิจกรรมทางวิชาการเหล่านี้มีค่าใช้จ่ายบางอย่างที่ผู้จัดไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เช่น ค่าสถานที่ ค่าเอกสาร ค่าตอบแทนผู้ตรวจผลงาน และอื่นๆ ค่าใช้จ่ายเหล่านี้อาจมาจากผู้เข้าร่วม และ/หรือ หน่วยงานที่ให้การสนับสนุนกิจกรรมทางวิชาการนั้นๆ
แต่ในบางกรณี มิจฉาชีพได้มีการจัดกิจกรรมทางวิชาการแบบปลอมๆ ที่ผมพูดว่า “แบบปลอมๆ” เพราะว่า กิจกรรมนี้ไม่เน้นความก้าวหน้าทางวิชาการครับ แต่เน้นการสร้างรายได้ให้กับผู้จัด ทั้งโดยค่าลงทะเบียนและค่าตรวจผลงานทางวิชาการในราคาที่สูงมาก ทั้งๆ ที่กระบวนการพิจารณาผลงานทางวิชาการไม่ได้เข้มข้มอย่างที่มันควรจะเป็น \[ผมได้ข่าวจากเพื่อนๆ ว่า บางแห่งใช้เวลาตรวจผลงานวิจัยเพียงแค่ไม่กี่วันหรือไม่กี่ชั่วโมงด้วยซ้ำ\] สโแกนของมิจฉาชีพเหล่านี้คือว่า “จ่ายครบ ได้เผยแพร่แน่นอน”
ผู้ที่เป็นเหยื่อของกิจกรรมทางวิชาการแบบปลอมๆ นี้ไม่ใช่ไม่รู้ตัวนะครับ แต่มันเป็นไปด้วยความเต็มใจ เพราะมันเข้าข่าย “win-win” กันทั้ง 2 ฝ่าย กล่าวคือ ผู้จัดได้เงิน ส่วนผู้เข้าร่วมได้ผลงานทางวิชาการ เพื่อใช้ในการจบการศึกษา การเลื่อนตำแหน่ง การขอทุนเพิ่มเติม การได้ชื่อเสียง การได้รางวัล และการได้ไปเที่ยวต่างประเทศ (เฉพาะในกรณีที่เป็นการประชุมทางวิชาการ) ทั้งๆ ที่ผลงานนั้นแทบไม่ได้ก่อให้เกิดความก้าวหน้าทางวิชาการใดๆ เลย ในทางตรงข้าม กิจกรรมทางวิชาการแบบปลอมๆ นี้ก่อให้เกิดผลเสียทางวิชาการด้วยซ้ำ
จากประสบการณ์ส่วนตัวของผมเอง ผมก็เคยได้รับจดหมายเชิญให้เผยแพร่ผลงานวิจัยในวารสารทางวิชาการแบบปลอมๆ บ่อยเหมือนกัน ซึ่งเขา(หรือเธอ)คงได้อีเมลล์ของผมตามที่ปรากฏในบทความวิจัยที่ผมเคยเผยแพร่ไปแล้ว ผมเคยหลงตอบรับไปครั้งหนึ่ง แล้วเขา(หรือเธอ)ก็เรียกเก็บค่าตรวจผลงานวิจัย ผมก็เลยไม่ตอบกลับไป ผมยึดหลักที่ว่า ผมจะไม่ยอมเสียค่าใช้จ่ายกับการเผยแพร่ผลงานวิจัยครับ เพราะผมได้ลงแรงลงความคิดไปกับการพัฒนาผลงานวิจัยนั้นแล้ว ผมจึงไม่ควรเสียค่าใช้จ่ายพวกนั้นอีก
ในสมัยนี้ หากเราต้องการเผยแพร่ผลงานวิจัยสักหนึ่งเรื่อง เราต้องใช้วิจารณญาณและจริยธรรมให้มากกว่าเดิมด้วยครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/965 |
# ความรักและธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
ผมขอพูดถึงธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อีกหน่อยนะครับ อันนี้เป็นควันหลงจาก “การอบรมเชิงปฏิบัติการพัฒนาวิชาชีพครูวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษาเพื่อส่งเสริมกิจกรรมการเรียนรู้ที่สะท้อนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี” ซึ่งมีขึ้นในวันที่ 30 กันยายน – 3 ตุลาคม 2556 ที่ผ่านมา
เนิ้อหาในการอบรมนั้นเป็นการนำเสนอว่า “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” เป็นอย่างไร ซึ่งผมขอยกเนื้อหาบางตอนในบทความเรื่อง “[ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการส่งเสริมการเรียนการสอน ‘ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์’ ภายนอกและภายในประเทศไทย](http://kasetsartjournal.ku.ac.th/kuj_files/2013/A1308301104520000.pdf)” มาเลยแล้วกันนะครับ ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 6 ลักษณะใหญ่ บวกกับอีก 2 ลักษณะย่อย ดังนี้ครับ (หน้า 271 – 272)
6 ลักษณะใหญ่ประกอบด้วย:
1. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีพื้นฐานมาจากหลักฐานเชิงประจักษ์ แม้ว่าหลักฐานเชิงประจักษ์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอในการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ \[Empirical Nature of Science\]
2. นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องตีความและอนุมานหลักฐานเชิงประจักษ์ ดังนั้น ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งจึงเป็นผลการอนุมานหรือการลงข้อสรุปจากหลักฐานเชิงประจักษ์ของนักวิทยาศาสตร์ \[Inferential Nature of Science\]
3. ความรู้ ประสบการณ์เดิม และค่านิยมของนักวิทยาศาสตร์ มีอิทธิพลต่อการตีความและการอนุมานของนักวิทยาศาสตร์ \[Subjective Nature of Science\]
4. นักวิทยาศาสตร์ใช้จินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ในทุกขั้นตอนของการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้น วิธีการทางวิทยาศาสตร์จึงมีได้หลากหลาย และอาจไม่เป็นไปตามลำดับขั้นตอนที่แน่นอน \[Imaginative and Creative Nature of Science\]
5. แม้ว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความน่าเชื่อถือ แต่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อมีหลักฐานเชิงประจักษ์ใหม่ที่ขัดแย้งกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์เดิม และ/หรือ เมื่อมีการตีความหลักฐานเชิงประจักษ์เดิมด้วยมุมมองหรือทฤษฎีใหม่ \[Tentative Nature of Science\]
6. การพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อยู่ภายใต้อิทธิพลของความคิด ความเชื่อ ค่านิยม และวัฒนธรรมของคนในสังคม และในทางกลับกัน ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก็สามารถมีอิทธิพลต่อความคิด ความเชื่อ ค่านิยม และวัฒนธรรมของคนในสังคมได้เช่นเดียวกัน \[Sociocultural Nature of Science\]
2 ลักษณะย่อยประกอบด้วย:
1. ความแตกต่างระหว่างการสังเกตและการอนุมาน \[Difference between observation and inference\]
2. ความแตกต่างระหว่างกฎและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ \[Difference between law and theory\]
นอกจากนี้ การอบรมเชิงปฏิบัติการดังกล่าวยังมีการนำเสนอแนวทางการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์เรื่องต่างๆ ที่บูรณาการธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อีกด้วย ประเด็นที่ผมจะนำเสนออยู่ตรงนี้ครับ
ในอดีต (ประมาณหลายสิบที่แล้ว) ซึ่งเป็นช่วงที่ความสนใจเกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์กำลังเพิ่มขึ้นนั้น นักวิจัยในต่างประเทศเกิดคำถามที่ว่า การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพนั้นควรเป็นอย่างไร ในช่วงแรกๆ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาก็พยายามส่งเสริมความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์กันไปตามแนวทางของแต่ละคน บางคนก็ประสบผลสำเร็จมาก บางคนก็ประสบผลสำเร็จน้อยกว่าหรือไม่ประสบผลสำเร็จเลย เมื่อเวลาผ่านไปช่วงหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ศึกษาจึงได้มีการทบทวนงานวิจัยที่ผ่านมา เพื่อหาข้อสรุปว่า การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพควรเป็นอย่างไร คำตอบส่วนหนึ่งอยู่ในบทความเรื่อง “[Improving Science Teachers’ Conceptions of Nature of Science: A Critical Review of the Literature](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690050044044#.Uk4aV6w0-So)” ครับ
จากบทความข้างต้น ผู้เขียนได้จัดกลุ่มแนวทางการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ออกเป็น 2 แบบ คือ
1. การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างเป็นนัย (Implicit Approach to Teaching Nature of Science)
2. การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้ง (Explicit Approach to Teaching Nature of Science)
ในการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างเป็นนัยนั้น ผู้สอนมุ่งเน้นให้นักเรียนทำกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ เช่น การทดลอง การสำรวจตรวจสอบ การสร้างแบบจำลอง การทำโครงการ หรืออื่นๆ โดยไม่ได้มีการนำลักษณะต่างๆ ของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์มาพูดและอภิปรายร่วมกันกับนักเรียน ในขณะที่การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้งนั้น ผู้สอนนำลักษณะต่างๆ ของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์มาพูดและอภิปรายร่วมกันกับนักเรียน ผู้เขียนพบว่า การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้งมีประสิทธิภาพมากกว่าการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างเป็นนัยครับ
หลังจากที่บทความดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์ศึกษาจำนวนหนึ่งยังไม่ได้ปักใจเชื่อทีเดียวเลย ทั้งนี้เพราะมันยังขาดหลักฐานเชิงประจักษ์ที่สนับสนุนข้อสรุปนั้น ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ศึกษาจึงออกแบบงานวิจัยขึ้นมาเพื่อตรวจสอบข้อสรุปดังกล่าวอีกครั้ง ตัวอย่างปรากฏในบทความวิจัยเรื่อง “[Relationship between Instructional Context and Views of Nature of Science](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690601110947#.Uk4d_qw0-So)” และบทความวิจัยเรื่อง “[Influence of Explicit and Reflective versus Implicit Inquiry-Oriented Instructional on Sixth Graders’ View of Nature of Science](http://www.researchgate.net/publication/227653559_Influence_of_explicit_and_reflective_versus_implicit_inquiryoriented_instruction_on_sixth_graders%27_views_of_nature_of_science/file/32bfe510fecf451472.pdf)” สาระสำคัญของทั้งสองเรื่องเป็นดังนี้ครับ
ในงานวิจัยเรื่องแรก (Relationship between Instructional Context and Views of Nature of Science) ผู้วิจัยทำการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ “แบบบูรณาการธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เข้าเนื้อหาวิทยาศาสตร์” (Integrated) กับ “แบบไม่บูรณาการธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เข้ากับเนื้อหาวิทยาศาสตร์” (Non-Integrated) พลวิจัยเป็นนักเรียนชั้น ม. 3 จำนวน 89 คน และนักเรียนชั้น ม. 4 – 5 จำนวน 40 คน ซึ่งถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ผู้วิจัยเก็บข้อมูลโดยใช้แบบสอบถามร่วมกับการสัมภาษณ์ ผลการวิจัยปรากฏว่า การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 แบบ มีประสิทธิภาพไม่แตกต่างกัน ดังจะเห็นได้จากข้อความในบทคัดย่อที่ว่า
Results showed improvement in students’ NOS views regardless of whether NOS instruction was embedded within the content. Therefore, it was not possible to make claims about whether one instructional context is more effective than another in general terms.
ผล(การวิจัย)แสดงถึงการปรับปรุงมุมมองเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนักเรียน โดยไม่เกี่ยวกับว่า ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ได้รับการบูรณาการในเนื้อหาวิทยาศาสตร์หรือไม่ ดังนั้น มันจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปว่า การสอนแบบหนึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการสอนอีกแบบหนึ่ง
ในงานวิจัยเรื่องหลัง (Influence of Explicit and Reflective versus Implicit Inquiry-Oriented Instructional on Sixth Graders’ Views of Nature of Science) ผู้วิจัยทำการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติอย่างเป็นนัย (Implicit) และอย่างชัดแจ้ง (Explicit) พลวิจัยเป็นนักเรียนชั้น ป. 6 จำนวน 62 คน ซึ่งถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ผู้วิจัยเก็บข้อมูลโดยใช้แบบสอบถามร่วมกับการสัมภาษณ์ ผลการวิจัยปรากฏว่า การจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้งมีประสิทธิภาพมากกว่าการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างเป็นนัย ดังจะเห็นได้จากข้อความในบทคัดย่อที่ว่า
Before the intervention, the majority of participants in both groups held naive views of the target NOS aspects. The views of the implicit group participants were not different at the conclusion of the study. By comparison, substantially more participants in the explicit group articulated more informed views of one or more of the target NOS aspects. Thus, an explicit and reflective inquiry-oriented approach was more effective than an implicit inquiry-oriented approach in promoting participants’ NOS conceptions. These results do not support the intuitively appealing assumption that students would automatically learn about NOS through engagement in science-based inquiry activities. Developing informed conceptions of NOS is a cognitive instructional outcome that requires an explicit and reflective instructional approach.
ก่อนการสอน พลวิจัยส่วนใหญ่จากทั้ง 2 กลุ่มมีมุมมองเกี่ยวกับลักษณะของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์แบบไร้เดียงสา มุมมองของพลวิจัยจากกลุ่มที่เรียนผ่านการสอนอย่างเป็นนัยไม่แตกต่างจากเดิมในตอนสุดท้ายของการศึกษา เมื่อเปรียบเทียบกับพลวิจัยจากกลุ่มที่เรียนผ่านการสอนอย่างชัดแจ้ง จำนวนพลวิจัยที่มากกว่าอย่างมากมีมุมมองเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้น ดังนั้น การเรียนการสอนอย่างชัดแจ้งจึงมีประสิทธิภาพในการส่งเสริมความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์มากกว่าการเรียนการสอนอย่างเป็นนัย ผลการวิจัยนี้ไม่สนับสนุนความคิดที่ว่า นักเรียนจะเรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์จากการทำกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์โดยอัตโนมัติ การพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์คือผลการเรียนรู้ด้านพุทธิพิสัย ซึ่งต้องอาศัยการจัดการเรียนการสอนอย่างชัดแจ้ง
ในวันสุดท้ายของ “การอบรมเชิงปฏิบัติการพัฒนาวิชาชีพครูวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษาเพื่อส่ง เสริมกิจกรรมการเรียนรู้ที่สะท้อนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี” ครูวิทยาศาสตร์ท่านหนึ่งได้แสดงความคิดเห็นว่า **ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ก็คล้ายกับความรักนั่นแหละครับ เราเพียรพยายามดูแลเอาใจใส่คนที่เรารักเท่าไหร่ หากเราไม่พูดหรือสื่อถึงความรักนั้นอย่างชัดแจ้ง คนที่เรารักก็อาจไม่มีทางรู้และเข้าใจความรักของเราได้เลย นักเรียนก็เหมือนกันครับ ครูเพียรพยายามให้นักเรียนทำกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์เท่าไหร่ หากครูไม่นำเสนอและอภิปรายเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้งแล้ว นักเรียนก็อาจไม่เข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ได้เอง**
เราลองมาดู “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง” ของหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 บ้าง เราจะเห็นว่า หลักสูตรฯ ต้องการให้ครูบูรณาการธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เข้ากับเนื้อหาวิทยาศาสตร์ ทั้งๆ ที่งานวิจัยเรื่องแรกระบุว่า การบูรณาการหรือไม่นั้นอาจไม่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนักเรียนเลย นอกจากนี้ ลักษณะต่างๆ ของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์แทบไม่ปรากฏอย่างชัดแจ้งใน “ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง” ของหลักสูตรฯ ทั้งๆ ที่งานวิจัยเรื่องหลังกลับเสนอให้มีการจัดการเรียนการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อย่างชัดแจ้ง **ตราบใดที่ลักษณะของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ยังไม่ปรากฏอย่างชัดแจ้งในหลักสูตรฯ ลักษณะเหล่านี้ก็คงยากที่จะปรากฏอย่างชัดแจ้งในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ของครู**
ผมเขียนด้วยเจตนาดีครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/968 |
# แรงโน้มถ่วงของโลก และ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก
เมื่อปล่อยวัตถุ 2 ชนิด (คือ ขนนก และ ลูกเทนนิส) พร้อมกันจากระดับความสูงเดียวกัน วัตถุใดจะตกถึงพื้นดินก่อน \[หากไม่คิดแรงต้านทานอากาศ\]
นักเรียนคนหนึ่งตอบไว้ว่า
“วัตถุทั้งสองชนิดจะตกถึงพื้นพร้อมกัน เนื่องจาก…แรงโน้มถ่วงของโลกเท่ากัน คือ 9.81 m/s<sup>2</sup>“
ผมเห็นคำตอบนี้แว๊บแรกแล้ว ผมเกือบตีความว่า คำตอบนี้สอดคล้องกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่เมื่อพิจารณาให้ละเอียดแล้ว คำตอบนี้คลาดเคลื่อนครับ ดังนี้
หากเราเปรียบเทียบแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อขนนก (F<sub>bird fur</sub>) และแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อลูกเทนนิส (F<sub>tennis ball</sub>) แรงทั้งสองมีค่าไม่เท่ากันครับ แรงเหล่านี้อันที่จริงแล้วก็คือน้ำหนักของวัตถุนั่นเอง ดังนั้น F<sub>bird fur</sub> = (m<sub>bird fur</sub>)g และ F<sub>tennis ball</sub> = (m<sub>tennis ball</sub>)g เนื่องจากมวลของวัตถุทั้งสองไม่เท่ากัน ดังนั้น แรงทั้งสองจึงไม่เท่ากันครับ
ในคำตอบของนักเรียนคนนี้ สิ่งที่ชวนให้งงก็คือว่า หากแรงทั้งสองไม่เท่ากันแล้ว เหตุใดวัตถุทั้งสองจึงตกถึงพื้นพร้อมกัน วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงของโลกมากระทำมากกว่า (ลูกเทนนิส) ก็น่าจะถึงพื้นก่อนวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงของโลกมากระทำน้อยกว่า (ขนนก)
ปัจจัยที่ทำให้วัตถุแต่ละชนิดใช้เวลาในการตกถึงพื้นไม่เท่ากันนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับ “ขนาดของแรง” ตามที่นักเรียนได้เขียนตอบไว้ข้างต้นครับ แต่มันขึ้นอยู่กับ “ความเร่งของวัตถุอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลก” ต่างหาก ซึ่งความเร่งนี้มีค่าขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงของโลก/มวลของวัตถุ (g = F/m) ครับ กล่าวคือ วัตถุที่มีมวลมากกว่าก็จะมีแรงโน้มถ่วงของโลกมากระทำมากกว่า และ วัตถุที่มีมวลน้อยกว่าก็จะมีแรงโน้มถ่วงของโลกมากระทำน้อยกว่า โดยอัตราส่วนระหว่างแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุและมวลของวัตถุนั้นมีค่าเท่ากัน (F<sub>bird fur</sub>/m<sub>bird fur</sub> = F<sub>tennis ball</sub>/m<sub>tennis ball</sub>)
ดังนั้น หากนักเรียนคนนี้จะเขียนให้ถูกต้อง เธอคนนี้ก็ต้องเขียนว่า“วัตถุทั้งสองชนิดจะตกถึงพื้นพร้อมกัน เนื่องจาก…<ins>ความเร่งเนื่องจาก</ins>แรงโน้มถ่วงของโลกเท่ากัน คือ 9.81 m/s<sup>2</sup>” อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เราเห็นว่า นักเรียนบางคนอาจมีความสับสนระหว่าง “แรง” และ “ความเร่ง” หากผู้สอนไม่มีการชี้ให้นักเรียนเห็นความแตกต่างแล้ว นักเรียนมักใช้ “แรง” และ “ความเร่ง” ปนกันครับ แต่ที่อาจจะแย่กว่านั้นก็คือว่า ผู้สอนอาจใช้ “แรง” และ “ความเร่ง” ปนกันเอง ทำให้นักเรียนเกิดความสับสนครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/975 |
# กรอบแนวคิดในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์
หลังจากการอ่านงานวิจัยมาได้จำนวนหนึ่ง (ซึ่งผมเองก็จำไม่ได้แล้วว่า ผมอ่านอะไรมาบ้าง) ผมก็ลองพยายามสังเคราะห์กรอบแนวคิดเพื่อเป็นแนวทางในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ผมตั้งโจทย์กับตัวเองว่า กรอบแนวคิดนี้ต้องสอดคล้องกับแนวทางการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน ซึ่งเน้นให้นักเรียนได้ “คิดและปฏิบัติ” ในลักษณะเดียวกันกับนักวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ กรอบแนวคิดนี้ต้องสะท้อนความเข้าใจเกี่ยวกับ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ในปัจจุบันอีกด้วย
ผมเริ่มจากการกำหนดว่า ลักษณะการทำงานของนักวิทยาศาสตร์มีอะไรบ้าง ซึ่ง ณ เวลานี้ ผมคิดว่า มันน่าจะประกอบด้วย
1. การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ศึกษา สังเกต ทดลอง (หรืออะไรก็แล้วแต่ใครจะเรียก) เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ กิจกรรมเหล่านี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้มาซึ่งข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์
2. การตีความ อนุมาน และ/หรือ ลงข้อสรุปบนพื้นฐานของข้อมูลหรือหลักฐานเิชิงประจักษ์ ในการนี้ นักวิทยาศาสตร์อาจต้องใ้ช้จินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ร่วมด้วย มันเป็นการหารูปแบบ (pattern) ที่ปรากฏในข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์เหล่านั้น และอาจรวมถึงการสร้างแบบจำลองหรือทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งสามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินั้นๆ ได้
3. การนำเสนอข้อสรุปหรือผลการศึกษา ซึ่งนำไปสู่การอภิปรายและการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ กิจกรรมนี้เน้นกระบวนการทางสังคมที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ใช้ เพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อสรุปต่างๆ ซึ่งแน่นอนว่า นักวิทยาศาสตร์แต่ละกลุ่มอาจลงข้อสรุปได้แตกต่างกัน แม้ว่าพวกเขาและเธออาจมีข้อมูลหรือหลักฐานเชิงประจักษ์ที่เหมือนหรือคล้ายกัน
4. การตัดสินใจร่วมกันของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ หลังจากการอภิปรายและโต้แย้งกันด้วยข้อมูลและหลักฐานเชิงประจักษ์ ร่วมกับเหตุผลและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่แล้ว โดยผลการตัดสินใจร่วมกันนี้ยังไม่ใช่ “คำตอบสุดท้าย” ทั้งนี้เพราะความรู้ทางวิทยาศาสตร์เปลี่ยนแปลงได้ครับ
ดังนั้น เราสามารถจัดการเรียนสอนวิทยาศาสตร์ ภายใต้กรอบแนวคิดนี้ ได้ดังนี้ครับ
เราเริ่มต้นจากการให้นักเรียนศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเป็นกลุ่ม เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลหรือหลักฐานบางอย่าง ในการนี้ นักเรียนแต่ละกลุ่มอาจได้ข้อมูลหรือหลักฐานที่เหมือนกันหรือแตกต่างกันก็ได้ จากนั้น นักเรียนแต่ละกลุ่มก็ทำการอนุมานหรือลงข้อสรุปบนพื้นฐานของข้อมูลหรือหลักฐานเหล่านั้น โดยธรรมชาติแล้ว หากเราไม่ชี้นำ นักเรียนแต่ละคน(และแต่ละกลุ่ม)มักลงข้อสรุปเหมือนกันบ้างและแตกต่างกันกัน จากนั้น นักเรียนก็นำเสนอผลการศึกษาหรือข้อสรุปของตนเอง ซึ่งจะนำไปสู่การอภิปรายและโต้แย้งกัน ซึ่งต้องมีพื้นฐานอยู่บนข้อมูลหรือหลักฐานที่มีอยู่ ร่วมกับเหตุผลและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จากนั้น นักเรียนทั้งหมดจึงตัดสินใจร่วมกันว่า พวกเขาและเธอจะยึดถือข้อสรุปใด ซึ่งก็เปรียบได้กับ “ความรู้ทางวิทยาศาสตร์” ณ เวลานั้น
การจัดการเรียนการสอนแบบนี้เน้นให้นักเรียนศึกษาสิ่งที่เป็นรูปธรรม และพัฒนาไปเป็นความรู้ที่มีความเป็นนามธรรมมากขึ้นครับ
ผมไม่ได้บอกว่า กรอบแนวคิดนี้เป็นของใหม่นะครับ ผมแค่จะบอกว่า กรอบแนวคิดนี้สอดคล้องกับการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/983 |
# Active Eye in Media
ความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกิดขึ้นจากหลายสาเหตุนะครับ หนึ่งในนั้นก็คือสื่อที่ปรากฏในชีวิตประจำวันของนักเรียน ตัวอย่างเช่น ภาพต่างๆ อาจทำให้นักเรียนเข้าใจคลาดเคลื่อนไปเองว่า แสงเดินทางจากดวงตาไปยังวัตถุต่างๆ ทำให้เรามองเห็นวัตถุเหล่านั้นได้
ลักษณะนี้แสดงดวงตาที่สว่างในที่มืด ซึ่งสื่อความหมายเป็นนัยว่า “แสงเดินทางออกจากดวงตา” ทั้งๆ ที่ในทางวิทยาศาสตร์แล้ว ไม่มีแสงเดินทางออกจากดวงตา การมองเห็นวัตถุใดๆ เกิดจากการที่แสงเดินทางจากวัตถุนั้นมายังดวงตา งานวิจัยในต่างประเทศมักเรียกความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนนี้ว่า “Active Eye” ครับ ซึ่งตรงข้ามกับ “Passive Eye” ที่เป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/992 |
# ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องระบบสุริยะ
ในช่วงหลายปีมานี้ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” (Learning Progression) ได้รับความสนใจมากขึ้นนะครับ ผมเห็นงานวิจัยหลายเรื่องที่ผู้วิจัยทำการสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” เกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ออกมาเป็นระยะๆ ล่าสุดนี้ก็คือเรื่องระบบสุริยะ ซึ่งได้รับการนำเสนอและเผยแพร่ในการประชุมวิชาการ [NARST 2013](http://www.narst.org/annualconference/2013conference.cfm) เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา อาจารย์ท่านใดที่สนใจเรื่องนี้มากๆ ก็ลองอ่านแบบเต็มๆ ได้ครับ
* [Development of a learning progression for the formation of the](http://juliaplummer.com/papers/PlummerSolarSystemPaper2013.pdf)
[Solar System](http://juliaplummer.com/papers/PlummerSolarSystemPaper2013.pdf) \[ฉบับบทความวิจัย\]
* [Development of a learning progression for formation of the Solar System](http://www.essp.psu.edu/sites/default/files/narst_astrolp_2013_v3.pdf) \[ฉบับโปสเตอร์\]
สำหรับอาจารย์ท่านที่สนใจไม่มาก ผมสรุปแบบคร่าวๆ ให้ ดังนี้ครับ
ผู้วิจัยแตกแนวคิดเรื่องระบบสุริยะออกเป็น 4 มิติครับ ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือ “สมบัติที่เป็นพลวัตรในระบบสุริยะ” (ในที่นี้ ผู้วิจัยหมายถึงการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะครับ) ผู้วิจัยทำการสัมภาษณ์ผู้เรียนในระดับการศึกษาต่างๆ ทั้งประถมศึกษา มัธยมศึกษาตอนต้น มัธยมศึกษาตอนปลาย และอุดมศึกษา รวมทั้งสิ้น 44 คน \[อาจารย์คงเข้าใจนะครับว่า การสร้าง Learning Progression ต้องอาศัยข้อมูลจากผู้เรียนจำนวนมากและหลากหลาย ทั้งนี้เพราะนำความเข้าใจของแต่ละคนมาจัดกลุ่มและเรียงลำดับออกมาเป็น “เส้นทางจำลอง” ซึ่งแสดงพัฒนาการทางความเข้าใจเรื่องนั้นๆ\]
ในการนี้ ผู้วิจัยจัดลำดับความเข้าใจเกี่ยวกับ “การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆ ในระบบสุริยะ” ออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้ครับ
1. ผู้เรียนยังไม่เข้าใจว่า ดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยรัศมีวงโคจรที่แตกต่างกัน และโคจรไปในทิศทางเดียวกัน \[ดาวเคราะห์แต่ละดวงไม่โคจรสวนกัน\]
2. ผู้เรียนเข้าใจว่า ดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยรัศมีวงโคจรที่แตกต่างกัน และการโคจรเป็นไปในทิศทางเดียวกัน แต่ยังไม่สามารถให้เหตุผลได้ว่า ทำไมดาวเคราะห์ต่างๆ จึงโคจรแบบนั้น
3. ผู้เรียนเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์ (เช่นเดียวกับผู้เรียนในกลุ่มที่ 2) นอกจากนี้ ผู้เรียนยังเข้าใจด้วยว่า ระบบสุริยะมีลักษณะแบนราบ และยังให้เหตุผลได้ด้วยว่า การโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์เป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์แต่ละดวง
4. ผู้เรียนเข้าใจว่า ลักษณะทั่วไปของการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์ (เช่นเดียวกับผู้เรียนกลุ่มที่ 3) แต่ผู้เรียนกลุ่มนี้ยังเข้าใจด้วยว่า การโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ รอบดวงอาทิตย์เป็นผลมาจากทั้งแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์แต่ละดวง <ins>และ</ins>ความเฉื่อยของดาวเคราะห์แต่ละดวง (ซึ่งเป็นไปตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม)
อาจารย์ท่านใดที่สนใจการสร้าง Learning Progression อาจใช้เรื่องนี้เป็นตัวอย่างได้นะครับ \[อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ[การสร้าง Learning Progression](http://www.inquiringmind.in.th/archives/940 "การสร้าง Learning Progression")\] | https://www.inquiringmind.in.th/archives/995 |
# เครื่องมือวัด Spatial Ability
ในการเรียนรู้แนวคิดต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ (โดยเฉพาะดาราศาสตร์) ความสามารถในการคิดในใจและจัดกระทำภาพหรือวัตถุที่เป็น 2 – 3 มิติ เป็นเรื่องสำคัญมากนะครับ ตัวอย่างเช่น
* ความสามารถในการคิดในใจว่า ภาพของวัตถุหนึ่งจะเป็นอย่างไร เมื่อมองจากมุมต่างๆ
* ความสามารถในการคิดในใจว่า ภาพของวัตถุหนึ่งจะเป็นอย่างไร เมื่อได้รับการหมุนไปตามมุมที่มีขนาดต่างๆ
* ความสามารถในการคิดและเปรียบเทียบในใจเกี่ยวกับขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุต่างๆ และ/หรือ ระยะห่างสัมพัทธ์ระหว่างคู่วัตถุต่างๆ
อันที่จริง ผมคิดว่า ก่อนการจัดการเรียนการสอนบางเนื้อหาหรือบางแนวคิด (โดยเฉพาะเรื่องดาราศาสตร์) เราควรมีการศึกษาก่อนว่า นักเรียนแต่ละคนมีความสามารถเหล่านี้แล้วหรือยัง ในต่างประเทศ เขามีการทำสิ่งเหล่านี้แล้วครับ และเขาก็มี[แบบวัดความสามารถด้านนี้](http://www.psychometric-success.com/practice-papers/Psychometric%20Success%20Spatial%20Ability%20-%20Practice%20Test%201.pdf)ด้วย (Spatial Ability) จากแบบวัดนี้ เราก็จะทราบได้ว่า นักเรียนคนใดบ้างมีประสบอุปสรรคในการคิดในใจและจัดกระทำภาพหรือวัตถุที่เป็น 2 – 3 มิติ ซึ่งเป็นเรื่องจำเป็นในการเรียนรู้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เรากำลังจะสอน
อาจารย์อาจลองแปลและนำไปใช้ได้นะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/998 |
# ในบางครั้ง นักวิทยาศาสตร์ก็อาศัยโชคในการทำงาน
อาจารย์เห็นด้วยไหมครับกับประโยคข้างต้นที่ว่า “ในบางครั้ง นักวิทยาศาสตร์ก็อาศัยโชคในการทำงาน” ผมมีตัวอย่างหนึ่งมานำเสนอครับ แต่ก่อนอื่น ผมอยากแจ้งข่าวว่า [ปีเตอร์ ฮิกส์](http://en.wikipedia.org/wiki/Peter_Higgs) ได้รับ[รางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ประจำปี ค.ศ. 2013](http://manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9560000126657) แล้วนะครับ จากผลงานการนำเสนอทางทฤษฎีเกี่ยวกับการมีอยู่ของ “[อนุภาคฮิกส์](http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B8%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%84%E0%B8%AE%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%AA%E0%B9%8C)” ซึ่งนักฟิสิกส์ที่[เซิร์น](http://home.web.cern.ch/)เพิ่งตรวจพบในปีที่ผ่านมา สิ่งที่ผมจะนำเสนอก็เกี่ยวกับเรื่องนี้นิดหน่อยครับ
ในการทำงานเพื่อตรวจพบการมีอยู่ของ “อนุภาคฮิกส์” นั้น นักฟิสิกส์ต้องทำการเร่งอนุภาคโปรตอนให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากๆ ในระดับที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสง \[ความเร็วที่สูงมากนี้ก็หมายความว่า อนุภาคโปรตอนมีพลังงานสูงมากเช่นกัน\] จากนั้น นักฟิสิกส์จะควบคุมอนุภาคโปรตอนที่มีความเร็วสูงเหล่านี้ให้เคลื่อนที่มาชนกัน ทำให้พลังงานของอนุภาคโปรตอนเหล่านี้เปลี่ยนไปเป็นมวลของอนุภาคใหม่ ซึ่งเป็นไปตามสมการ E = mc<sup>2</sup> \[E ก็คือพลังงาน; m ก็คือมวล; c ก็คือความเร็วแสงในสุญญากาศ ซึ่งมีค่าคงตัวประมาณ 3 x 10<sup>8</sup> m/s; และ เครื่องหมาย = ก็หมายความว่า ทั้งสองข้างของสมการมีความสัมพันธ์กัน และเทียบเคียงกันได้\] นักฟิสิกส์ต้องการตรวจพบว่า อนุภาคใหม่ที่เกิดขึ้นนี้มีสมบัติต่างๆ ตามที่ ปีเตอร์ ฮิกส์ ได้ทำนายไว้หรือไม่ ถ้าใช่ นั่นก็หมายความว่า ทฤษฎีเกี่ยวกับการกำเนิดมวลของอนุภาคต่างๆ ได้รับการสนับสนุนโดยหลักฐานเชิงประจักษ์ \[อันนี้เป็นลักษณะหนึ่งของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์\]
ในทางปฏิบัติแล้ว การทำให้อนุภาคโปรตอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและชนกันนั้นไม่ง่ายนะครับ อาจารย์ลองจินตนาการว่า อาจารย์ 1 คน และเพื่อนของอาจารย์อีก 1 คน ยืนห่างกันประมาณ 5 เมตร โดยทั้งคู่ถือลูกบาสเก็ตบอลคนละลูก แล้วโยนลูกบาสเก็ตบอลขึ้นไป เพื่อให้ทั้งสองลูกชนกันในอากาศ อาจารย์จะพบว่า มันไม่ยากเท่าไหร่ คราวนี้ อาจารย์และเพื่อนของอาจารย์ลองเปลี่ยนจากลูกบาสเก็ตบอลเป็นลูกเทนนิส อาจารย์ก็จะพบว่า มันก็อาจจะไม่ยากมาก แต่มันก็ยากกว่าเดิม จากนั้น อาจารย์และเพื่อนของอาจารย์ลองเปลี่ยนจากลูกเทนนิสเป็นลูกแก้ว ซึ่งเล็กลงกว่าเดิม มันยากขึ้นใช่ไหมครับที่ลูกแก้ว 2 ลูก จะชนกันพอดีในอากาศ แล้วถ้าหากเป็นลูกปัด เม็ดทราย หรือผงแป้ง ล่ะครับ มันยากกว่าในกรณีของลูกบาสเก็ตบอลและลูกเทนนิสแค่ไหน
อาจารย์ต้องไม่ลืมนะครับว่า อนุภาคโปรตอนนั้นเล็กกว่าลูกปัด เม็ดทราย และผงแป้งมากๆ ดังนั้น ความท้าทายของนักฟิสิกส์ที่เซิร์นก็คือว่า พวกเขาและเธอจะทำอย่างไรให้อนุภาคโปรตอน ซึ่งเล็กมากๆ และเคลื่อนที่เร็วมากๆ มาชนกันให้ได้ ความเล็กและความเร็วนี้เองทำให้อนุภาคโปรตอนส่วนใหญ่จึงแทบไม่มี “โอกาส” ชนกันเลย พวกมันส่วนใหญ่เคลื่อนที่สวนกันครับ แต่หากนักฟิสิกส์เหล่านี้ “โชคดี” จริงๆ อนุภาคโปรตอนบางคู่ก็อาจเฉี่ยวกันได้ครับ แต่นั่นก็ไม่เพียงพอให้พลังงานของอนุภาคโปรตอนทั้งคู่เปลี่ยนไปเป็นอนุภาคใหม่ได้ สิ่งที่นักฟิสิกส์เหล่านี้ต้องการก็คือการชนกันของอนุภาคโปรตอนคู่หนึ่งแบบเต็มๆ เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้แล้ว อาจารย์คงพอเห็นแล้วนะครับว่า ความรู้เพียงอย่างเดียวไม่พอครับ ที่จะทำให้อนุภาคโปรตอนคู่หนึ่งชนกันแบบเต็มๆ ได้
นักฟิสิกส์ที่เซิร์นต้องอาศัย “โชค” ด้วยครับ พวกเขาและเธอต้อง “เล่น” เกมส์แห่งความน่าจะเป็น กล่าวคือ พวกเขาและเธอต้องเร่งอนุภาคโปรตอนจำนวนมากๆ ซึ่งยิ่งมากก็ยิ่งดี และพยายามบีบอนุภาคโปรตอนเหล่านั้นให้เคลื่อนที่ใกล้กันให้มากที่สุด ซึ่งแน่นอนครับว่า พวกมันถูกต้านโดยแรงทางไฟฟ้าที่อนุภาคโปรตอนแต่ละตัวผลักซึ่งกันและกัน (เพราัะพวกมันมีสภาพทางไฟฟ้าบวกเหมือนกัน) ด้วยจำนวนอนุภาคโปรตอนที่มากและหนาแน่น “โอกาส” ที่อนุภาคโปรตอน 2 ตัวจะเคลื่อนที่ชนกันก็มีมากขึ้นครับ ผมใช้คำว่า “โอกาส” เพราะนักฟิสิกส์เหล่านี้ไม่สามารถควบคุมและกำหนดได้ 100% ว่า อนุภาคโปรตอนคู่ใดจะชนกันหรือไม่ และอย่างไร (แบบเฉี่ยวๆ หรือแบบเต็มๆ) นี่คือเหตุผลหนึ่งว่า ทำไมการตรวจพบอนุภาคฮิกส์จึงใช้เวลานานและงบประมาณสูงมาก แต่ในท้ายที่สุด นักฟิสิกส์ที่เซิร์นก็ตรวจพบมันจนได้ครับ \[อนุภาคฮิกส์มีอายุสั้นมากๆ นะครับ มันเกิดขึ้นแค่แป๊บเดียว แล้วก็สลายไปเป็นอย่างอื่น\]
มนุษย์เรา “โชคดี” นะครับที่ “โชค” ยังเข้าข้างผู้ที่มีความพยายาม | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1001 |
# การใช้ Learning Progression เพื่อการพัฒนาวิชาชีพครู
ผมกำลังอยู่ในช่วงของการเตรียมงานสำหรับโครงการใหม่ ในปีงบประมาณ 2557 ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือโครงการส่งเสริมการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่อิง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” (Learning Progression) ผมได้นำเสนอไปหลายครั้งแล้วนะครับว่า “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” เป็นคล้ายๆ “เส้นทางจำลอง” ที่แสดงถึงพัฒนาการทางแนวคิดของนักเรียนในเรื่องใดเรื่องหนึ่ง เส้นทางจำลองนี้เป็นผลที่ได้มาจากการศึกษาแนวคิดของนักเรียนหลายคนในเรื่องนั้น แล้วนำแนวคิดแต่ละแบบมาจัดกลุ่มและเรียงลำดับตามความซับซ้อน โดยเริ่มต้นจากแนวคิดที่คลาดเคลื่อนมากๆ ไปยังแนวคิดที่คลาดเคลื่อนน้อยลง จนกระทั่งแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ภาพข้างล่างน่าจะสื่อความหมายได้ดีในระดับหนึ่งครับ
เนื่องจาก “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” จะบรรยายว่า แนวคิดในแต่ละระดับเป็นอย่างไร และสัมพันธ์กับแนวคิดในระดับที่สูงถัดขึ้นไปอย่างไร ดังนั้น เราจึงสามารถใช้ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” เป็นกรอบในการวิเคราะห์ผู้เรียนเป็นรายบุคคลได้ ในการนี้ เราก็ต้องมีการสร้าง “แบบวัดแนวคิด” เพื่อบ่งชี้ว่า นักเรียนแต่ละคนมีแนวคิดในระดับใด หรือ นักเรียนแต่ละคนอยู่ ณ ตำแหน่งใดบน “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” จากนั้น เมื่อเราทราบแนวคิดของนักเรียนแต่ละคน ณ ตอนเริ่มต้นแล้ว เราก็สามารถจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่จะช่วยให้นักเรียนแต่ละคนมีพัฒนาการ หรือ “ก้าวขึ้น” ไปยังตำแหน่งที่สูงขึ้นไปได้
ความท้าทายและสิ่งที่ต้องทำในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่อิง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ก็คือ 1\. คำถามที่สามารถวัดและบ่งชี้แนวคิดของนักเรียนได้ และ 2. กิจกรรมการเรียนรู้ที่จะช่วยให้นักเรียนมีพัฒนาการในการเรียนรู้ในแต่ละระดับ ซึ่งแน่นอนว่า ผมต้องมีทีมงานจำนวนหนึ่งในการพัฒนาทั้งสองอย่างนี้ ดังนั้น ก่อนที่จะมีการพัฒนาครูจำนวนมาก สิ่งที่จำเป็นก็คือการพัฒนาทีมงานกลุ่มหนึ่งให้เข็มแข็งก่อน ในบทความเรื่อง “[A Learning Progression Approach to Teacher Professional Development in Astronomy](http://www.education.msu.edu/projects/leaps/proceedings/Plummer.pdf)” ผู้เขียนได้ให้แนวทางไว้ ดังนี้ครับ
เธอเริ่มต้นจากการสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ขึ้นมาก่อน ซึ่งในที่นี้เป็นเรื่อง “การเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ บนท้องฟ้า” \[[ใครที่สนใจลองอ่านเพิ่มเติมได้ครับ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/525 "ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องสุริยวิถี")\] จากนั้น เธอนำเสนอกับทีมงานของเธอว่า ระดับต่างๆ ของ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” นั้นประกอบด้วยระดับต่างๆ อะไรบ้าง การนำเสนอนี้จะช่วยให้ทีมงานของเธอเห็นภาพรวมว่า พัฒนาการทางแนวคิดของนักเรียนควรเป็นอย่างไร ในการนี้ เธอนำข้อมูล(เชิงคุณภาพ)ที่ได้จากการสัมภาษณ์มาให้ทีมงานพิจารณาและวิเคราะห์ร่วมกันว่า แนวคิดแต่ละแบบควรอยู่ในระดับใดของ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” จากนั้น เธอและทีมงานของเธอก็อภิปรายกันว่า ถ้าแนวคิดของนักเรียนเป็นแบบนี้ นักเรียนควรได้รับการจัดการเรียนการสอนแบบใด ที่จะทำให้มีพัฒนาการทางแนวคิดในระดับที่สูงขึ้นได้
ในส่วนของโครงการฯ ผมคิดว่า ผมคงไม่อาจสร้าง “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ขึ้นมาเอง เพราะมันต้องใช้เวลาพอสมควร ผมคิดว่า การนำ “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ที่ปรากฏในงานวิจัยต่างๆ มาประยุกต์ใช้ก็น่าจะเป็นไปได้ เพียงแต่ผมต้องศึกษาให้ละเอียดและลึกซึ้งก่อน แต่งานที่เพิ่มขึ้นมาก็คือการสร้างคำถามที่สามารถวัดและวิเคราะห์แนวคิดของนักเรียนได้ตาม “ความก้าวหน้าในการเรียนรู้” ที่ผมจะเอามาใช้นั่นเอง
ผมเชื่อว่า ผมคงได้เรียนรู้อะไรอีกเยอะเลยครับจากการทำโครงการนี้ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1004 |
# ไม่ใช่แค่ความเข้าใจเดิมเกี่ยวกับเนื้อหาเท่านั้น
มันแทบจะกลายเป็นสัจธรรมไปแล้วนะครับสำหรับความคิดที่ว่า
นักเรียนไม่ได้เข้าสู่ห้องเรียนวิทยาศาสตร์ด้วยสมองที่ว่างเปล่า เพื่อ “รับ” หรือ “เติมเต็ม” ความรู้จากครู หากแต่นักเรียนมีความเข้าใจเดิมบางอย่างเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของนักเรียนเอง
[งานวิจัยหลายเรื่องในโครงการ Inquiring Mind “ครูไทย หัวใจสืบเสาะ”](http://www.inquiringmind.in.th/publications) ก็สนับสนุนความคิดข้างต้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่า นักเรียนใช้ทั้งความรู้ ประสบการณ์ ภาษา และอื่นๆ ในการสร้างความหมายของสิ่งและปรากฏการณ์ต่างๆ รอบตัว “ก่อน” ที่ครูจะสอนพวกเขาและเธอด้วยซ้ำไป สิ่งที่ติดตัวนักเรียนมาเหล่านี้มักมีอิทธิพลต่อการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ของนักเรียนครับ ซึ่งอาจเป็นทางบวกหรือทางลบก็ได้ แต่มันไม่ใช่แค่นั้นครับ มันมีอะไรที่ซับซ้อนกว่านั้นอีก
นอกจากความเข้าใจเดิมที่นักเรียนมีมา “ก่อน” การเรียนการสอนแล้ว สิ่งที่ติดตัวนักเรียนมาอีกอย่างหนึ่งก็คือ “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” และ/หรือ “ความเชื่อเกี่ยวกับการได้มาซึ่งความรู้” ครับ ซึ่งตรงกับคำในภาษาอังกฤษที่ว่า “Epistemological view” และ/หรือ “Epistemological consideration” ซึ่งก็แล้วแต่ว่า ใครจะชอบใช้คำอะไร ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้นี้มักเป็นผล(ข้างเคียง)ที่เกิดขึ้นจากวิธีการเรียนรู้ของนักเรียนในอดีต และแน่น่อนว่า มันจะส่งผลต่อวิธีการเรียนรู้ของนักเรียนในอนาคต
งานวิจัยในต่างประเทศหลายเรื่องได้ศึกษา “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ของนักเรียน ตัวอย่างเช่น ในบทความวิจัยเรื่อง “[“Laboratory exercises help me memorize the scientific truths”: A study of eighth graders’ scientific epistemological views and learning in laboratory activities](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/%28SICI%291098-237X%28199911%2983:6%3C654::AID-SCE2%3E3.0.CO;2-Y/abstract)” ผู้วิจัยศึกษา “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 25 คน ทั้งโดยการใช้แบบสอบถาม การสังเกตในขณะที่นักเรียนทำกิจกรรม และการสัมภาษณ์ ในการนี้ ผู้วิจัยจัด “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ของนักเรียนออกเป็น 2 กลุ่ม คือ “ความเชื่อแบบ constructivist” และ “ความเชื่อแบบ empiricist” หากนักเรียนมีความเชื่อแบบแรก พวกเขาและเธอจะเน้นการอภิปรายเกี่ยวกับผลการทำกิจกรรม เพื่อ “สร้าง” ความรู้ร่วมกัน หากนักเรียนมีความเชื่อแบบหลัง พวกเขาและเธอจะเน้นการทำกิจกรรม เพื่อ “ยืนยัน” และ “จดจำ” สิ่งที่ครูสอนหรือเนื้อหาในหนังสือ งานวิจัยในปัจจุบันเน้นให้เกิดความเชื่อแบบแรกมากกว่าความเชื่อแบบหลังครับ
ในบทความวิจัยเรื่อง “[Epistemological considerations in teaching introductory physics](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.3730790404/abstract)” ผู้วิจัยนำเสนอสิ่งที่น่าสนใจประการหนึ่งครับ เขาพบว่า “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ของนักเรียน สามารถมีอิทธิพลต่อการจัดการเรียนการสอนของครูด้วยเช่นกัน กล่าวคือ แม้ว่าครูตั้งใจและพยายามจัดการเรียนการสอน เพื่อให้นักเรียน “สร้าง” ความรู้ด้วยตนเอง ผ่านการทำกิจกรรมแบบลงมือปฏิบัติและการอภิปรายกลุ่ม (นั่นคือ การจัดการเรียนการสอนตามความเชื่อแบบแรก) แต่หากนักเรียนมีความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้ที่ว่า ความรู้ได้มาจากการบอกโดยครูและจากการอ่านหนังสือ นักเรียนก็จะไม่เข้าใจเจตนาของการลงมือปฏิบัติและการอภิปรายกลุ่ม และหากแย่กว่านั้น นักเรียนอาจไม่เห็นคุณค่าของการลงมือปฏิบัติและการอภิปรายกลุ่มเลย ดังนั้น “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ที่ไม่สอดคล้องกันระหว่างของครูและของนักเรียน อาจทำให้การเรียนการสอนอยู่ในสภาวะ “ครึ่งๆ กลางๆ” และสร้างความกดดันให้กับครูได้ครับ
อาจารย์ลองนึกภาพตอนที่อาจารย์ถามคำถามเพื่อให้นักเรียนคิดหาคำตอบ แล้วนักเรียนนั่งนิ่งเพื่อรอคำตอบจากอาจารย์ อาจารย์รอแล้วรออีก แต่นักเรียนก็ไม่ตอบ ในท้ายที่สุด อาจารย์ทนไม่ไหวแล้วก็เฉลยคำตอบนั้นไป อันนี้เป็นตัวอย่างสมมติที่แสดงว่า “ความเชื่อเกี่ยวกับการเรียนรู้” ของนักเรียนสามารถมีอิทธิพลต่อการจัดการเรียนการสอนของครูได้ครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1026 |
# ความลังเลในการอภิปรายกับนักเรียน
ก่อนหน้านี้ ผมเคยนำเสนอ “[4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน](http://www.inquiringmind.in.th/archives/761 "4 แนวทางของการอภิปรายกับนักเรียน")” ไปแล้วนะครับ ซึ่งประกอบด้วย 2 มิติ คือ 1. Dialogic/Authoritative และ 2. Interactive/Non-interactive ในครั้งนี้ ผมขอพูดถึงมิติแรกเพิ่มเติมอีกหน่อยนะครับ
Dialogic Approach นั้นเป็นแนวทางการอภิปรายกับนักเรียน โดยเน้นการสนทนาเพื่อให้นักเรียนได้แสดงความเข้าใจเดิมของตนเองเกี่ยวกับประเด็นที่เป็นเป้าหมายของการจัดการเรียนการสอน (เช่น เรามองเห็นสิ่งต่างๆ ได้อย่างไร ข้างขึ้นข้างแรมเกิดขึ้นได้อย่างไร และ ต้นไม้เจริญเติบโตได้อย่างไร เป็นต้น) การอภิปรายแบบนี้เน้นให้เกิดการนำเสนอความเข้าใจเดิมที่หลากหลาย และใช้ความเข้าใจเดิมเหล่านี้เป็นฐานในการพัฒนาไปเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต่อไป
Authoritative Approach เป็นอะไรที่ตรงข้ามกับ Dialogic Approach ครับ การอภิปรายแบบนี้เน้นเฉพาะความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (ซึ่งมักมีครูเป็นผู้นำเสนอ) ทั้งนี้เพื่อให้นักเรียนยอมรับและทำความเข้าใจความรู้ทางวิทยาศาสตร์นั้น ในการนี้ นักเรียนอาจจำเป็นต้องเชื่อมโยงความรู้ทางวิทยาศาสตร์กับความเข้าใจเดิมของตนเอง
ผมเคยย้ำไว้นะครับว่า “**ไม่มีแนวทางไหนที่ดีกว่ากัน** เพียงแต่ครูต้องรู้ว่า ตนเองควรใช้แนวทางการพูดแบบไหน ณ เวลาใด” แต่ละแบบมีประโยชน์ไม่เหมือนกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับแต่ละสถานการณ์และวัตถุประสงค์ของการจัดการเรียนการสอน ครูจึงต้องรู้ว่า ตนเองจะใช้แนวทางแบบไหน ณ ช่วงเวลาใด ซึ่งในบางครั้งก็เป็นเรื่องยาก เพราะครูอาจไม่แน่ใจและตัดสินใจไม่ได้ว่า ตนเองจะใช้การอภิปรายกับนักเรียนแบบไหนและเมื่อไหร่ดี
ผมเองก็เคยเจอครับ ในระหว่างการอภิปรายกับนักเรียน ผมทราบดีว่า ผมควรเริ่มต้นด้วย Dialogic Approach เพราะการอภิปรายแบบนี้จะช่วยให้ผมทราบว่า นักเรียนมีความเข้าใจเดิมอย่างไรบ้าง และความเข้าใจเดิมเหล่านั้นควรถูกพัฒนาให้เป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างไร แต่ในระหว่างนี้ ผมมักลังเลว่า ผมควรนำเสนอความรู้ทางวิทยาศาสตร์เมื่อไหร่ดี (นั่นคึอ ผมควรใช้ Authoritative Approach เมื่อไหร่ดี) ที่จะช่วยให้นักเรียนยอมรับและเข้าใจความรู้ทางวิทยาศาสตร์นั้น โดยพวกเขาและเธอไม่เกิดความขัดแย้งในใจระหว่างความเข้าใจเดิมของตนเองและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การนำเสนอความรู้ทางวิทยาศาสตร์เร็วเกินไปอาจทำให้นักเรียนไม่เข้าใจและไม่ยอมรับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แต่หากช้าไป นักเรียนก็จะรู้สึกเบื่อและไม่อยากติดตามการจัดการเรียนการสอนอีกต่อไป ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องถูกนำเสนอให้ถูกเวลาครับ
ปัญหานี้มีคนทำวิจัยไว้เช่นกันครับ ตัวอย่างเช่น
* [The Tension between Authoritative and Dialogic Discourse: A Fundamental Characteristic of Meaning Making Interactions in High School Science Lessons](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.20131/abstract)
* [Dialogic/Authorative Discourse and Modelling in a High School Teaching Sequence on Optics](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690701466280#.UmMmPFMmWM8)
* [Learning from and Responding to Students’ Questions: The Authoritative and Dialogic Tension](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.20315/abstract)
เขาเรียกความลังเลในที่นี้ว่า **Tension** ครับ หากผมอ่านละเอียดแล้ว ผมจะกลับนำมาเสนออีกครั้งนะครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1073 |
# Situated Learning
ผมขอนำเสนอหนังสือดีๆ สักเล่มนะครับ หนังสือเล่มนี้มีชื่อว่า “[Situated Learning: Legitimate Peripheral Participation](http://books.google.co.th/books?id=CAVIOrW3vYAC&printsec=frontcover&hl=th&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false)” สาระสำคัญของหนังสือเล่มนี้ก็คือการนำเสนอ “ทฤษฎีการเรียนรู้” แต่ไม่ใช่ “ทฤษฎีการเรียนรู้แบบการสร้างความรู้” (Constructivist theory of learning) ที่หลายคนรู้จักนะครับ (และก็ไม่ใช่ทฤษฎีการเรียนรู้จากการเสริมแรง หรืออะไรทำนองนั้นด้วย) หนังสือเล่มนี้นำเสนอทฤษฎีการเรียนรู้ที่เน้นบริบททางสังคมและวัฒนธรรมครับ (Sociocultural theory of learning)
การนำเสนอเนื้อหาในหนังสือเล่มนี้น่าสนใจครับ ผู้เขียนใช้กรณีศึกษาจากการสังเกตและมีส่วนร่วมกับคนในอาชีพต่างๆ เช่น หมอตำแย (Midwives) ช่างตัดเสื้อ (Tailors) นักเดินเรือ (Quartermasters) และ คนชำแหละเนื้อสัตว์ (Butchers) \[และ Non-drinking alcoholic ด้วย แต่ผมแปลไม่ออกครับ\] ผู้เขียนศึกษาว่า คนเหล่านี้มีการเรียนรู้ในการปฏิบัติงานในอาชีพเหล่านี้ยังไงบ้าง กล่าวคือ มืออาชีพ “สอน” มือใหม่อย่างไร จนกระทั่งมือใหม่สามารถประกอบอาชีพนั้นได้ด้วยตัวเอง หากเราสังเกตให้ดี เราจะเห็นว่า อาชีพที่ผู้เขียนเลือกเป็นกรณีศึกษานั้นเป็นอาชีพที่ต้องใช้ความรู้ ทักษะ และประสบการณ์สูง ซึ่งยากต่อการสอนโดยการบอกตรงๆ ผู้เขียนเชื่อว่า กรณีศึกษาจากคนในอาชีพเหล่านี้จึงช่วยให้เราเข้าใจการเรียนรู้ในมิติที่แตกต่างไปจากเดิม (นั่นคือ การเรียนรู้จากการปฏิบัติจริง ไม่ใช่การเรียนรู้จากการฟังผู้อื่น)
จากการสังเกตและมีส่วนร่วมกับคนในอาชีพต่างๆ ข้างต้น ผู้เขียนเห็นลักษณะร่วมบางอย่างเกี่ยวกับกระบวนการเรียนรู้ ที่ซึ่งพวกเขาตั้งชื่อว่า “**Legitimate Peripheral Participation**” ซึ่งผมเองก็ไม่รู้จะแปลเป็นภาษาไทยว่าอะไรดี ณ ตอนนี้ ผมขอเรียกว่า “**การมีส่วนร่วมจากรอบนอกอย่างชอบธรรม**” มันอาจดูตลกอยู่บ้างนะครับ (ไม่มากก็น้อย) แต่ Participation แปลว่า “การมีส่วนร่วม” Peripheral แปลว่า “รอบนอก” ในขณะที่ Legitimate แปลว่า “ตามทำนองคลองธรรม” \[มันยาวเกินไป ผมจึงใช้คำว่า “อย่างชอบธรรม” แทน\] มันจะเป็นชื่อเป็นภาษาไทยอะไรก็ช่าง แต่สาระสำคัญมีดังนี้ครับ
ในการสอนมือใหม่นั้น มืออาชีพจะเริ่มต้นจากการให้มือใหม่ “**สังเกต**” การปฏิบัติงานนั้นก่อน ตัวอย่างเช่น หมอตำแยจะพามือใหม่ (ซึ่งมักเป็นบุตรหลานของตนเอง) ไปด้วยทุกครั้งที่มีการทำคลอด เมื่อมือใหม่คุ้นเคยกับการปฏิบัติงานนั้นแล้ว มืออาชีพจะค่อยๆ ให้มือใหม่ “**ช่วยงาน**” แต่งานที่ว่านี้เป็นงานเล็กๆ น้อยๆ ที่ไม่มีความซับซ้อนมาก เช่น การต้มน้ำเพื่อฆ่าเชื้อโรค จากนั้น มืออาชีพจะค่อยให้มือใหม่ “**ฝึกงาน**” อย่างอื่นๆ ที่แตกต่างไปและมีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น การคลำหรือนวดท้องก่อนการคลอด ในการนี้ มือใหม่จะค่อยๆ เรียนรู้การปฏิบัติงานในมิติต่างๆ จนครบทุกด้าน เมื่อมือใหม่เรียนรู้ทุกมิติของการปฏิบัติงานนั้นแล้ว มืออาชีพจะให้มือใหม่ “**ลองทำ**” คลอดด้วยตัวเอง แต่การลองทำนี้จะอยู่ภายใต้การดูและและคำแนะนำของมืออาชีพ จนกระทั่งในท้ายที่สุดแล้ว มือใหม่สามารถ “**ปฏิับัติงาน**” ได้ด้วยตัวเอง แม้ไม่มีมืออาชีพคอยดูแล
เราจะเห็นได้ว่า มือใหม่เริ่มต้นเรียนรู้เกี่ยวกับการปฏิบัติงานด้วย “**การมีส่วนร่วม**” ในการปฏิบัติงานนั้น ซึ่งการมีส่วนร่วมนี้จะเริ่มจาก “**รอบนอก**” ก่อน กล่าวคือ มันเป็นการเริ่มต้นปฏิบัติงานในส่วนที่ง่ายก่อน แล้วค่อยๆ พัฒนาไปทำในส่วนที่ยากและหลากหลายมากขึ้น จนกระทั่งมือใหม่ได้ปฏิบัติงานครบทุกส่วน ทั้งหมดนี้เป็นไปโดยความยินยอมหรือการเปิดรับของมืออาชีพ (นั่นคือ “**อย่างชอบธรรม**“) \[มืออาชีพมีสิทธิ์ไม่สอนหรือปิดโอกาสการมีส่วนร่วมของมือใหม่ได้ทุกเมื่อและทุกกรณี\] และนั่นก็เป็นที่มาของคำว่า “**Legitimate Peripheral Participation**” หรือ “**การมีส่วนร่วมจากรอบนอกอย่างชอบธรรม**” นั่นเอง การเรียนรู้ในลักษณะนี้เกิดขึ้นภายในบริบททางสังคมและวัฒนธรรมของการปฏิบัติงานนั้นๆ
มือใหม่ในอาชีพอื่นๆ ก็เรียนรู้ในลักษณะเดียวกันนี้ครับ ตัวอย่างเช่น พลทหารเดินเรือเริ่มต้นจากการลงไปนั่งเรือและสังเกตการเคลื่อนตัวของเรือก่อน จนกระทั่งพวกเขาเริ่มชินและไม่เมาเรือ จากนั้น พวกเขาก็ได้โอกาสได้สังเกตภูเขาหรือเกาะที่อยู่โดยรอบเรือ ตลอดจนการฝึกอ่านแผนที่และเข็มทิศ โดยเทียบเคียงกับการสังเกตสิ่งต่างๆ รอบเรือ จากนั้น พวกเขาก็เริ่มเรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์ในการขับเคลื่อนเรือ และการตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์ต่างๆ ของเรือ จากนั้น พวกเขาจึงเริ่มได้โอกาสลองขับเคลื่อนเรือ และเอาเรือเข้าเทียบท่า เมื่อพวกเขาทำสิ่งเหล่านี้ได้อย่างคล่องแคล่วแล้ว พวกเขาจึงได้โอกาสนำเรือออกจากฝั่งจริงๆ ภายใต้การดูแลของมืออาชีพ และในท้ายที่สุด พวกเขาก็สามารถขับเรือได้ด้วยตัวเอง เป็นต้น \[หนังสือมีรายละเอียดมากกว่านี้ครับ ผมไม่เคยขับเรือ ผมก็เลยจำรายละเอียดได้ไม่หมด\]
เนื่องจากการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ก็เป็นเรื่องที่ซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์ศึกษาหลายคนจึงมองว่า ทฤษฎีการเรียนรู้นี้จะช่วยส่งเสริมให้นักเรียนสามารถปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ได้ และพร้อมสำหรับการเป็นนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต ในการนี้ พวกเขาก็ต้องมีการกำหนดว่า การปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์มีมิติที่สำคัญๆ อะไรบ้าง เช่น การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ การให้เหตุผล/โต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ การสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ ทั้งนี้เพื่อให้นักเรียนได้ฝึกปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์แต่ละมิติ นอกจากนี้ ยังมีการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้พบปะพูดคุย ร่วมทั้งได้ร่วมงานกับนักวิทยาศาสตร์จริงๆ อีกด้วย อาจารย์ที่สนใจลองอ่านบทความที่มีชื่อว่า “[Realising Authentic Science Learning through the Adaptation of Scientific Practice](http://www.covis.northwestern.edu/info/papers/pdf/edelson-handbook-97.pdf)” เพิ่มเติมได้ครับ
อย่างไรก็ตาม การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ตามทฤษฎีการเรียนรู้แบบ Situated Learning ยังไม่แพร่หลายในประเทศไทยครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1076 |
# ถ้าว่ายน้ำไม่ได้ ก็ต้องจมน้ำตาย
อาจารย์ยังจำประสบการณ์ตอนที่อาจารย์เป็นครูครั้งแรกได้ไหมครับ มันอาจเป็นช่วงที่อาจารย์เป็นนิสิตฝึกสอนหรืออาจเป็นช่วงที่อาจารย์ได้รับการแต่งตั้งเป็นครูจริงๆ แล้ว สำหรับผมแล้ว มันเป็นประสบการณ์ที่เต็มไปด้วยความกังวลหลายอย่าง ผมกังวลว่า เด็กจะไม่ยอมรับ ไม่ฟัง ไม่เคารพ ไม่ทำตาม และไม่อีกสารพัดอย่าง ผมเชื่อว่า อาจารย์หลายคนคงเคยผ่านประสบการณ์แบบนี้มา อย่างไรก็ตาม ผมคิดว่า ตัวเองโชคดีหลายอย่าง ผมได้อาจารย์พี่เลี้ยงที่ดีครับ เพราะท่านคอยดูแลผมอย่างใกล้ชิด และผมก็ได้สอนเด็กๆ ที่น่ารักครับ พวกเขา/เธอเปิดโอกาสและยอมรับผมในฐานะครูคนหนึ่ง แต่หลายคนอาจไม่ได้โชคดีอย่างผม
ตามที่กล่าวมานี้ ผมต้องการสื่อถึงการนำทฤษฎีการเรียนรู้แบบ [Situated Learning](http://www.inquiringmind.in.th/archives/1076 "Situated Learning") มาใช้ในการผลิตครูครับ กล่าวคือ การฝึกสอนหรือการฝึกประสบการณ์วิชาชีพของคนที่จะไปเป็นครูนั้นควรเป็นไปตาม “**Legitimate Peripheral Participation**” หรือ “**การมีส่วนร่วมจากรอบนอกอย่างชอบธรรม**” กล่าวคือ นิสิตควรเริ่มต้นจากการสังเกตการเรียนการสอนของครูพี่เลี้ยงก่อน เพื่อให้นิสิตได้รู้จักและคุ้นเคยกับเด็กๆ และสภาพแวดล้อมในห้องเรียน จากนั้น นิสิตจะค่อยๆ ได้รับโอกาสในการ “ช่วยงาน” ครูพี่เลี้ยงจากงานง่ายไปยังงานที่ยากมากขึ้น เช่น การตรวจการบ้าน การให้คำแนะนำนอกเวลาเรียน การร่วมอภิปรายกับนักเรียน การเป็นผู้ช่วยสอน และอื่นๆ เมื่อนิสิตมีความพร้อมระดับหนึ่งแล้ว ครูพี่เลี้ยงค่อยเปิดโอกาสให้นิสิตได้ลองสอนจริงๆ (รวมทั้งการเขียนแผนการสอนด้วยครับ) ซึ่งอาจเต็มหรือไม่เต็มคาบ ทั้งนี้ก็แล้วแต่ความพร้อมของนิสิตแต่ละคน แต่การสอนนี้ต้องอยู่ภายใต้การดูแลของครูพี่เลี้ยง จนกระทั่งครูพี่เลี้ยงสามารถปล่อยให้นิสิตสอนได้ตามลำพัง และนั่นก็หมายความว่า นิสิตสามารถเป็นครูได้ด้วยตัวเอง ที่ผมว่ามานี้คือสิ่งที่อยู่ในอุดมคติตามทฤษฎีครับ
อย่างไรก็ตาม เรื่องจริงส่วนใหญ่ไม่ได้เป็นอย่างนั้น นิสิตหลายคนต้องสอนตั้งแต่วันแรกที่ไปถึงโรงเรียนเลย ซึ่งแน่นอนว่า นิสิตไม่พร้อมหรอกครับ ไม่ว่าพวกเขา/เธอจะผ่านการเรียนรู้ทฤษฎีในมหาวิทยาลัยมาดีแค่ไหนก็ตาม นิสิตต้องเอาตัวรอดในห้องเรียนให้ได้ครับ ไม่ว่าจะด้วยวิธีการใดก็ตาม ช่วงแรกๆ ก็อาจไม่หนักเท่าไหร่ เพราะเด็กๆ ยังเกรงใจอยู่ แต่พอนานเข้า เด็กๆ เริ่มไม่เกรงใจและไม่เคารพ ทำให้นิสิตบางคนอาจดุเด็กๆ อย่างรุนแรง บางคนที่ใจดีหน่อยอาจซื้อขนมมาเอาอกเอาใจ บางคนก็อาจปล่อยให้เด็กๆ ทำอะไรก็ได้ตามอำเภอใจ เหตุการณ์แบบนี้ก็เกิดขึ้นในต่างประเทศครับ นักการศึกษาหลายคนเรียกเหตุการณ์นี้ว่า “[Sink-or-Swin Experience](http://www.nea.org/home/17741.htm)” \[ตัวอย่างเช่นในบทความวิจัยเรื่อง “[The Beginning Science Teacher: Classroom Narratives of Convictions and Constraints](http://128.210.142.72/chemed/bodnergroup/PDF_2008/59%20Brickhouse.pdf)“\] มันเป็นการอุปมาครับ การให้นิสิตสอนทันทีโดยที่พวกเขา/เธอยังไม่พร้อมก็ไม่ต่างอะไรกับการโยนเด็กคนหนึ่ง (ซึ่งยังว่ายน้ำไม่เป็น) ลงไปในสระน้ำลึกครับ เด็กคนนั้นต้องดิ้นรนสุดชีวิต เพื่อให้ตัวเองลอยในสระน้ำนั้นให้ได้ และในท้ายที่สุดแล้ว เด็กคนนั้นก็อาจว่ายน้ำเป็น แต่ถ้าเด็กคนนั้นว่ายน้ำไม่ได้ เขา/เธอก็ต้องจมน้ำตายไปเลย
อาจารย์ที่เป็นพี่เลี้ยงอย่าเพิ่งโยนนิสิตในความดูแลของตัวเองลงในสระน้ำลึกเลยครับ มันเป็นประสบการณ์ที่ทรมานน่าดูเลย | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1085 |
# การคิดแบบเหมารวมเป็นเรื่องอันตราย
ผมอยากให้อาจารย์อ่านข้อความในหนังสือเรื่อง “[Classroom Discourse and the Space of Learning](http://books.google.co.th/books?id=zNWwqdhL5AYC&hl=th&source=gbs_book_other_versions)” ดังนี้ครับ
> _School is an institute with which all citizens in the the industrial world have extensive familiarity … The discussions about school can be heated … “We should have less whole-class teaching,” “We should have more project work,” “We should have more peer learning,” “We should have more problem-based learning,” “By the year 2006, at least 20% of all learning in our school should be information technology (IT) supported,” “Students should have more homework,” “Students should have less homework,” “We should do away with age grouping,” “We should reintroduce age grouping,” … and so on._
>
> _โรงเรียนคือสถาบันหนึ่ง ซึ่งพลเมืองทั้งหมดมีความคุ้นเคยเป็นอย่างดี … การอภิปรายเกี่ยวกับโรงเรียน(ในประเด็นต่างๆ)จึงอาจเป็นไปด้วยความดุเดือดและเผ็ดร้อน … (เช่น) “เราควรมีการสอนแบบรวมทั้งชั้นให้น้อยลง” “เราควรมีการทำโครงงานให้มากขึ้น” “เราควรมีการเรียนรู้กับเพื่อนให้มากขึ้น” “เราควรมีการเรียนรู้แบบปัญหาเป็นฐานให้มากขึ้น” “ภายในปี 2006 20% ของการเรียนรู้ทั้งหมดในโรงเรียนของเราควรใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ (IT)” “นักเรียนควรมีการบ้านมากขึ้น” “นักเรียนควรมีการบ้านน้อยลง” “เราควรล้มเลิกการจัดกลุ่ม(นักเรียน)ตามอายุ” “เราควรริเริ่มการจัดกลุ่ม(นักเรียน)ตามอายุอีกครั้ง” … และ อื่นๆ_
> _All there opinions about what should be done assume … that doing this or doing that is better than doing something else. But if we ask the question, “Better for what?” the answer is likely to be, “Better for learning.” “But for the learning of what?” “For the learning of everything?” These are the questions that must be addressed._
>
> _ความคิดเห็นเกี่ยวกับสิ่งที่ควรทำทั้งหมดนี้เป็นการทึกทักเอาว่า การทำสิ่งนี้หรือการทำสิ่งนั้นดีกว่าการทำสิ่งอื่น แต่ถ้าเราลองตั้งคำถามว่า “ดีกว่าเพื่ออะไร” คำตอบคงเป็นประมาณว่า “ดีกว่าเพื่อการเรียนรู้” “แต่เพื่อการเรียนรู้เกี่ยวกับอะไรล่ะ” “เพื่อการเรียนรู้เกี่ยวกับทุกสิ่งอย่าง” สิ่งเหล่านี้เป็นคำถามที่ต้องมีการพูดถึง_
> _The point is that it is highly unlikely that there is any one particular way of arranging for learning that is conductive to all kinds of learning. In order to find effective ways of arranging for learning, researchers need to first address what it is that should be learned in each case, and find the different conditions that are conductive to different kinds of learning._
>
> _ประเด็นก็คือว่า มันเป็นไปไม่ได้อย่่างสูงที่ วิธีการจัดการเรียนรู้ใดจะก่อให้เกิดการเรียนรู้ทุกสิ่งอย่าง ในการหาวิธีการจัดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ นักวิจัยต้องตอบให้ได้ก่อนว่า อะไรคือสิ่งที่(นักเรียน)ควรเรียนรู้ในแต่ละเรื่องแล้วจึงหาเงื่อนไขต่างๆ ที่ซึ่งก่อให้เกิดการเรียนรู้เรื่องนั้นๆ
> _
ท่ามกลางความคิดเห็นที่หลากหลายว่า การเรียนการสอนควรเป็นแบบนั้นหรือแบบนี้ ข้อความข้างต้นน่าจะสร้างความตระหนักได้นะครับว่า มันไม่มีแบบไหนดีที่สุด มันขึ้นอยู่กับเป้าหมายของการเรียนการสอนในแต่ละเรื่อง และการเรียนการสอนเรื่องนั้นๆ อยู่ภายใต้เงื่อนไข บริบท และช่วงเวลาใด การคิดแบบเหมารวม(เอาเอง)ว่า หากการเรียนการสอนเรื่องนี้แบบนี้ดีในสถานการณ์หนึ่ง แล้วมันจะดีในเรื่องอื่นๆ และสถานการณ์อื่นๆ ด้วย เป็นเรื่องที่อันตรายมาก อาจารย์เองก็คงเคยประสบกับความคิดแบบเหมารวมในลักษณะนี้ มันอาจอยู่ในระดับโรงเรียน ในระดับเขตพื้นที่การศึกษา ในระดับภาค หรือในระดับประเทศ
การคิดเป็นเหมารวมมักเกิดขึ้นโดยที่เราเองก็ไม่รู้ตัว ดังนั้น เราพึงระวังและต้องใช้สติให้มากครับ | https://www.inquiringmind.in.th/archives/1090 |