วิจัยในชั้นเรียน

การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ Developing science process skills of fifth-grade elementary students through predictive, observational, and explanatory (POE) learning management focusing on physical changes ทินกร โพธิวงษ์ รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและชีววิทยา มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ Developing science process skills of fifth-grade elementary students through predictive, observational, and explanatory (POE) learning management focusing on physical changes ทินกร โพธิวงษ์ รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและชีววิทยา มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

ก ชื่อเรื่อง การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมปีที่ 5 โดย การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทาง กายภาพ ผู้วิจัย นายทินกร โพธิวงษ์ รหัสนักศึกษา 63040111105 สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและชีววิทยา ครูพี่เลี้ยง นางกัลยานี แพงจันทร์ อาจารย์นิเทศ รศ.ดร. พัดตาวัน นาใจแก้ว ปริญญา ครุศาสตรบัณฑิต ปีการศึกษา 2566 บทคัดย่อ การวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปี ที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ใช้แบบ แผนการวิจัยแบบกลุ่มเดี่ยว ทดสอบก่อนและหลังเรียน และแบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนแห่งหนึ่งในจังหวัดอุดรธานี อำเภอเมือง จังหวัด อุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวนนักเรียน 25 คน ซึ่งได้มาจากการเลือก แบบเจาะจง (purposive sampling) เครื่องมือในการวิจัยประกอบด้วย แผนจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และแบบทดสอบความรู้ความเข้าใจด้าน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ดัชนีความสอดคล้อง (IOC) ค่าเฉลี่ย ร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ผลการวิจัยพบว่า ผลพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) พบว่า นักเรียนมีคะแนน เฉลี่ยก่อนเรียน เท่ากับ 4.20 คิดเป็นร้อยละ 42.00 และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนเท่ากับ 8.00 คิดเป็นร้อยละ 80.00 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานที่กำหนดไว้ และเมื่อเปรียบเทียบคะแนนก่อนเรียนและหลังเรียน พบว่า นักเรียนมีคะแนนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน

ข กิตติกรรมประกาศ วิจัยในชั้นเรียนฉบับนี้สำเร็จสมบูรณ์ได้ด้วยความกรุณาและความช่วยเหลืออย่างสูงยิ่งจาก ท่าน รศ.ดร. พัดตาวัน นาใจแก้ว ที่ท่านให้ความอนุเคราะห์ช่วยเหลือ ให้คำแนะนำและข้อคิดต่างๆ อันเป็น ประโยชน์อย่างยิ่งในการทำวิจัย อีกทั้งยังช่วยแก้ไขปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินงานอีกด้วย ผู้วิจัย จึงตระหนักถึงความตั้งใจจริงและความทุ่มเทของอาจารย์ และขอกราบของพระคุณเป็นอย่างสูงไว้ ณ ที่นี้ ขอขอบพระคุณ ผู้เชี่ยวชาญในการตรวจเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ นางกัลยานี แพงจันทร์ นางชไมพร คงเพ็ชร์และนางวันเพ็ญ พิเสฎศลาศัย ที่เสียสละเวลาให้คำแนะนำและข้อเสนอแนะต่างๆ ซึ่งเป็น ส่วนสำคัญให้งานวิจัยสำเร็จลุล่วงด้วยดี ขอขอบพระคุณคุณครูพี่เลี้ยง นางกัลยานีแพงจันทร์ ที่ให้คำปรึกษา ตรวจสอบแก้ไขข้อบกพร่อง ตลอดในการทำวิจัยในครั้งนี้ ขอขอบพระคุณ ผู้อำนวยการ โรงเรียน คณะครูและนักเรียนโรงเรียนบ้านหมากแข้ง อำเภอเมือง จังหวัดอุดรธานี ที่ให้ความอนุเคราะห์และอำนวยความสะดวกในการเก็บข้อมูลในการทำวิจัยครั้งนี้เป็นอย่างดี ขอขอบพระคุณบิดา มารดา ผู้เป็นกำลังใจ และให้การสนับสนุน ในการศึกษาของผู้วิจัยมาโดยตลอด รวมทั้งบุคคลอื่นที่เกี่ยวข้องที่ไม่ได้กล่าวมาทั้งหมด ซึ่งมีส่วนให้วิจัยในชั้นเรียน ฉบับนี้สำเร็จรุล่วงไปได้ด้วยดี ผู้วิจัยหวังว่า งานวิจัยฉบับนี้จะมีประโยชน์ไม่น้อย ขอขอบพระคุณ คณาจารย์ทุกท่านที่ประสิทธิ์ ประสาทวิชา ขอขอบคุณ เพื่อน ๆ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ทุกท่านที่ช่วยเหลือ ให้คำแนะนำและให้กำลังใจ ตลอดเวลาในการศึกษา ทินกร โพธิวงษ์

ค สารบัญ หน้า บทคัดย่อ ก กิตติกรรมประกาศ ข สารบัญ ค สารบัญตาราง จ บทที่ 1 บทนำ 1 ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหาการวิจัย 1 วัตถุประสงค์การวิจัย 2 สมมติฐานการวิจัย 2 ขอบเขตการวิจัย 2 นิยามศัพท์เฉพาะ 3 ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย 5 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจันที่เกี่ยวข้อง 6 หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 7 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 11 การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 18 ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 19 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 32 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย 36 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 36 แบบแผนการวิจัย 36 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 37 การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 37 การเก็บรวบรวมข้อมูล 40 การวิเคราะห์ข้อมูล 40 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล 40 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล 42 ผลการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ก่อนและหลังเรียน ของ 42 นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่เรียนด้วยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE)

ง บทที่ 5 สรุป อภิปราย และข้อเสนอแนะ 45 วัตถุประสงค์ 45 สมมติฐานการวิจัย 45 ขอบเขตของการวิจัย 45 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 46 การเก็บรวบรวมข้อมูล 46 การวิเคราะห์ข้อมูล 47 สรุปผลการวิจัย 47 อภิปรายผล 47 ข้อเสนอแนะ 49 บรรณานุกรม 50 ภาคผนวก 52 ภาคผนวก ก รายชื่อผู้เชี่ยวชาญในการตรวจประเมินเครื่องมือวิจัย 53 ภาคผนวก ข ค่าดัชนีความสอดคล้อง(IOC) ของแผนการจัดการเรียนรู้และแบบทดสอบ 55 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ภาคผนวก ค ค่าความยากง่าย ค่าอำนาจจำแนก และค่าความเชื่อมั่นของแบบทดสอบ 60 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ภาคผนวก ง ตัวอย่างแผนจัดการเรียนรู้และแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 62 ภาคผนวก จ ภาพประกอบการวิจัย 97 ประวัติย่อของผู้วิจัย 100

จ สารบัญตาราง ตารางที่ 2.1 การประเมินผลทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 28 ตารางที่ 4.1 ค่าเฉลี่ย ร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของแบบทดสอบทักษะ 43 กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ก่อนเรียนและหลังเรียน ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ตารางที่ 4.2 ผลการเปรียบเทียบทางการเรียนวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถม 45 ศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ก่อนเรียนและหลังเรียน

1 บทที่ 1 บทนำ ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหาการวิจัย การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญอันจะนำประเทศไปสู่ความเจริญก้าวหน้า อีกทั้งการศึกษา ด้านวิทยาศาสตร์ ยังเป็นวิชาที่ประกอบด้วยความรู้และกระบวนการแสวงหาความรู้ ซึ่งในการแสวงหาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุผลนี้การใช้ทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของผู้เรียนจึงจำเป็นในการเรียนวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจุดมุ่งหมายของการศึกษา ควนเน้นการสอนให้ผู้เรียนได้รู้จักและใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการแสวงหาความรู้ต่างๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งความรู้ความเข้าใจทางเนื้อหาวิชา (ภพ เลาหไพบูลย์, 2552) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องฝึกฝนให้เกิดขึ้นกับทุกคน เพราะไม่เพียงแต่จะ เป็นแนวทางในการค้นคว้าหาความรู้หรือคำตอบของปัญหาต่างๆ เท่านั้น แต่ยังเป็นประโยชน์และเกี่ยวข้องกับ ชีวิตประจำของเราอย่างใกล้ชิด ดังนั้นครูผู้สอนควรจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมให้นักเรียนทุกคนได้ฝึกฝนจนเกิด ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้ได้ เพื่อเขาเหล่านั้นจะได้รู้จักแก้ไขปัญหาต่างๆ อย่างมีระบบและรู้จัก ค้นคว้าหาคำตอบได้ด้วยตนเอง ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะขั้นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับทุก คนในการที่จะดำรงชีวิตได้อย่างมีคุณค่าต่อตนเองและสังคม รวมทั้งการเตรียมคุณลักษณะเด็กไทยในศตวรรษ ที่ 21 โดยมุ่งส่งเสริมผู้เรียนมีทักษะการคิดวิเคราะห์ สร้างสรรค์ มีทักษะด้านเทคโนโลยี สามารถทำงานร่วมกับ ผู้อื่น และสามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างสันติ ซึ่งสอดคล้องกับ (กระทรวงศึกษาธิการ, 2551) การ จัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ผู้เรียนจะต้องเรียนรู้และสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเองจากประสบการณ์ที่ได้รับ ซึ่ง เป็นไปตามทฤษฎีคอนตรัคติวิซึม ซึ่งมีหลักการสำคัญเกี่ยวกับการเชื่อมโยงความรู้เดิมเข้ากับการเรียนรู้ และ เกิดการสร้างความรู้ใหม่ด้วยตนเอง การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เป็นเทคนิค หนึ่งที่มีประสิทธิภาพที่จะส่งเสริมให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็นและอภิปรายเกี่ยวกับแนวคิดวิทยาศาสตร์ เป็นขั้นตอนการนำเสนอสถานการณ์และให้นักเรียนทำนายว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีการเปลี่ยนแปลง หลังจาก นักเรียนทำนายแล้วให้นักเรียนสังเกตสถานการณ์ดังกล่าว โดยให้นักเรียนลงมือทดลอง สังเกต หรือหาวิธี พิสูจน์เพื่อให้นักเรียนหาคำตอบจากสถานการณ์ที่ครูสร้างขึ้น หลังจากนั้นให้นักเรียนบอกสิ่งที่สังเกตได้จากการ สืบเสาะหาความรู้ด้วยตัวนักเรียนเอง และขั้นสุดท้ายนักเรียนจะต้องอธิบายถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ได้ จากการทำนาย และสังเกตหรือผลการทดลองที่ได้ (White & Gunstone, 1992) (อ้างถึงใน สุภาพร แหลม แก้ว, 2556, หน้า 16) โดยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย ประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอน คือ การทำนาย (Predict) การสังเกต (Observe) และการอธิบาย (Explain) ซึ่งสามารถกระตุ้นให้นักเรียน สนใจ มุ่งมั่นในการทดลอง โดยให้นักเรียนทำนายผลที่ได้จากการสังเกตมาอธิบายเปรียบเทียบกับสิ่งที่ทำนาย ไว้ โดยนักเรียนจะได้ความสนใจในการค้นหาความรู้เพื่อตรวจสอบผลการทำนายของตนเอง (พิริยา พงษ์ภักดิ์, 2556, หน้า18) นอกจากนี้ งานวิจัยของ เมธิน อินทรประสิทธิ์ (2558, หน้า 80) ยังชี้ให้เห็นว่าการจัดกิจกรรม

2 การเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ หลังเรียนสูงกว่าก่อน เรียน และยังทำให้ผู้เรียนเกิดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เจตคติ ในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ด้วยเหตุผลและความสำคัญดังกล่าวข้างต้น ผู้วิจัยจึงศึกษาการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 วัตถุประสงค์การวิจัย เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้ แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) สมมติฐานการวิจัย นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ได้รับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยการจัดการ เรียนรู้แบบทำนาย สังเกต และอธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ หลังพัฒนาไม่น้อยกว่าระดับ ดี ขอบเขตของการวิจัย 1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 1.1 ประชากร ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นนักเรียนในโรงเรียนขนาดใหญ่พิเศษ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ทั้งหมด 353 คน จาก 8 ห้องเรียน 1.2 กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นนักเรียนประถมศึกษาปีที่ 5 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวนนักเรียน 25 คน ซึ่งได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง (Purposive sampling) 2. ตัวแปรในการวิจัย 2.1 ตัวแปรต้น ได้แก่ การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 2.2 ตัวแปรตาม ได้แก่ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3. เนื้อหาที่วิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยใช้เนื้อหาจากหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง 2560) รายวิชา ว15101 ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ อธิบายการเปลี่ยนสถานะของสสาร เมื่อทำให้สสารร้อนขึ้นหรือเย็นลง การละลายของ สารในน้ำโดยใช้หลักฐานเชิงประจักษ์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ประกอบไปด้วยเนื้อหาย่อยดังนี้ 3.1 การเปลี่ยนสถานะของสสาร 3.2 การระเหิดและการะเหิดกลับ 3.3 การละลายของสารในน้ำ

3 4. ระยะเวลาวิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 โดยใช้เวลาในการทดลอง 8 ชั่วโมง สัปดาห์ละ 2 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 4 สัปดาห์ นิยามศัพท์เฉพาะ 1. การจัดการเรียนรู้แบบ (POE) หมายถึง การจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ เป็นการฝึกให้นักเรียน คิด ทำนายสิ่งที่จะเกิดขึ้น หรือเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นโดยใช้เหตุผล จากนั้นสังเกตการณ์ทดลอง หรือหาข้อ พิสูจน์สถานการณ์ดังกล่าว นักเรียนต้องบอกสิ่งที่สังเกตได้ และอธิบายถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ได้จากการ ทำนายและสังเกต มี 8 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นที่1 การนำเข้าสู่บทเรียนและสร้างแรงจูงใจ หมายถึง ขั้นตอนที่นำเข้าสู่บทเรียนโดยใช้คำถามที่ท้า ทายกระตุ้นการเรียนรู้ของนักเรียน นักเรียนร่วมกันอภิปรายเพื่อสะท้อนประสบการณ์หรือความรู้ก่อนหน้าใน เรื่องที่เกี่ยวข้องกับบทเรียน ขั้นที่ 2 การนำเข้าสู่กิจกรรมหรือการทดลอง หมายถึง ขั้นที่แนะนำการทดลอง แจ้งจุดประสงค์แนวทาง ในการเรียน เชื่อมโยงกิจกรรมเข้าสู่คำถามในขั้นต้นกับเรื่องที่อธิบาย โดยใช้เทคนิคการใช้คำถาม ขั้นที่ 3 การทำนาย หมายถึง ขั้นที่ล้วงประสบการณ์หรือความรู้เดิม ระบุผลการทำนายที่จะเกิดขึ้น พร้อมทั้งแสดงเหตุผลประกอบการทำนาย โดยใช้คำถามเป็นแนวทางในการทำนาย ขั้นที่ 4 อภิปรายสิ่งที่ทำนาย หมายถึง ขั้นที่ร่วมกันอภิปรายภายในกลุ่มย่อมและทั้งชั้นเรียนถึงการ ทำนายผลการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้น และร่วมกันเลือกคำทำนายที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดพร้อมทั้งแสดง เหตุผลมารองรับสิ่งที่ทำนาย โดยใช้คำถามเป็นแนวในการอภิปราย ขั้นที่ 5 การสังเกต หมายถึง ขั้นที่ร่วมกันสังเกตปรากฎการณ์ต่างๆ และบันทึกสิ่งที่สังเกตจากการทดลอง หรือกิจกรรมพยายามรวบรวมข้อมูลที่ได้จากกิจกรรมให้มากที่สุด โดยแสดงหลักฐานและเหตุผลประกอบ โดย ใช้คำถามเป็นแนวทางในการสังเกต ขั้นที่ 6 การอธิบาย ขั้นที่จัดระบบความคิดของตนเองผ่านการพูดคุยและการเขียนอภิปรายสิ่งที่ได้จาก การสังเกต ซึ่งอาจเป็นคู่หรือเป็นกลุ่มพร้อมทั้งระบุเหตุผลที่สนับสนุนคำตอบที่อภิปรายร่วมกัน โดยตั้งคำถาม อย่างเป็นลำดับเพื่อให้นักเรียนอธิบายเหตุผลของการเกิด ขั้นที่ 7 การใช้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์หมายถึง ขั้นที่ร่วมกันสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์จาก หลักฐานที่ได้จาการสำรวจตรวจสอบเปรียบเทียบและตรวจสอบความสอดคล้องของคำอธิบายทาง วิทยาศาสตร์ที่สร้างกันกับเพื่อนร่วมชั้นและศึกษาใบความรู้ที่เป็นเนื้อหาที่เกี่ยวกับหลักการและเหตุผลแนวคิด ทางวิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับประเด็นความรู้ใหม่ ขั้นที่ 8 การติดตามผล หมายถึง ขั้นที่แสดงข้อมูลป้อนกลับในเรื่องการเขียนคำอธิบบายทางวิทยาศาสตร์ และประยุกต์ความรู้เพื่อนำไปใช้ในการอธิบายปรากฎการณ์ต่างๆ หรือสถานการณ์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน 2. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หมายถึง พฤติกรรมที่เกิดจากการคิดและปฏิบัติการทาง วิทยาศาสตร์จนเกิดความชำนาญและความคล่องแคล่วในการใช้เพื่อแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ตลอดจน

4 วิธีการเพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งประกอบไปด้วย 14 ทักษะ แบ่งเป็นทักษะขั้นพื้นฐาน 8 ทักษะ และ ทักษะขั้นสูงหรือขั้นผสม 6 ทักษะ ดังนี้ 2.1 ทักษะขั้นพื้นฐานประกอบด้วย 8 ทักษะ 2.1.1 ทักษะการสังเกต เป็นการใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างร่วมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย เพื่อค้นหาและบอกรายละเอียดของสิ่งต่างๆ 2.1.2 ทักษะการจำแนกประเภท เป็นการแบ่งพวก แบ่งกลุ่ม หรือเรียงลำดับวัตถุหรือเหตุการณ์ ต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่ โดยใช้ความเหมือนกันหรือต่างกันเป็นเกณฑ์ 2.1.3 ทักษะการวัด เป็นการเลือกใช้เครื่องมือและการใช้เครื่องมือต่างๆ เพื่อวัดหาปริมาณของสิ่ง ต่างๆ ออกมาเป็นตัวเลขได้ถูกต้องและเหมาะสมกับสิ่งที่ต้องการวัด 2.1.4 ทักษะการใช้จำนวน เป็นการใช้ความรู้สึกเชิงจำนวนและการคำนวณ โดยการรนับจำนวน หรือคิดคำนวณ เพื่อบรรยายหรือระบุรายละเอียดเชิงปริมาณของสิ่งที่สังเกตหรือทดลองได้ 2.1.5 ทักษะการหาความสัมพันธ์ของสเปซกับสเปซและสเปซกับเวลา เป็นการหาความสัมพันธ์ ระหว่างพื้นที่ที่วัตถุต่างๆ ครอบครอง และการหาความสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ที่วัตถุครอบครองเมื่อเวลาผ่านไป 2.1.6 ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล เป็นการนำข้อมูลที่รวบรวมได้จากวิธีการ ต่างๆ มาจัดกระทำให้อยู่ในรูปแบบที่มีความหมายหรือมีความสัมพันธ์กันมากขึ้น และจัดกระทำข้อมูลใน รูปแบบต่างๆ เช่น แผนภาพ แผนภูมิ ตาราง กราฟ เพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจความหมายได้ง่ายขึ้น 2.1.7 ทักษะการลงความหมายจากข้อมูล เป็นการใช้ความเห็นจากความรู้หรือประสบการณ์เดิม เพื่ออธิบายข้อมูลที่ได้จากการสังเกตอย่างมีเหตุผล 2.1.8 ทักษะการพยากรณ์ เป็นการคาดคะเนผลของปรากฏการณ์ สถานการณ์ การสังเกต หรือ การทดลองไว้ล่วงหน้า 2.2 ทักษะขั้นสูงหรือขั้นผสมประกอบไปด้วย 6 ทักษะ 2.2.1 ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร เป็นการกำหนดตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปร ควบคุมที่ต้องควบคุมให้คงที่ โดยต้องให้สอดคล้องกับสมมติฐานของการทดลองหนึ่งๆ 2.2.2 ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป เป็นการแปลความหมายหรือบรรยายลักษณะ และสมบบัติของข้อมูลที่มีอยู่ รวมทั้งสามารถสรุปความสัมพันธ์ของข้อมูลทั้งหมดได้ 2.2.3 ทักษะการทดลอง เป็นกระบวนการปฏิบัติในการออกแบบและวางแผนการทดลอง เพื่อหา คำตอบการสมมติฐานที่ตั้งไว้ ในการทดลองมี 3 ขั้นตอน คือ การออกแบบการทดลอง การปฏิบัติการทดลอง และการบันทึกผลการทดลอง 2.2.4 ทักษะการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ เป็นการกำหนดความหมายและขอบเขตของสิ่ง ต่างๆ ที่อยู่ในสมมติฐานหรือเกี่ยวข้องกับการทดลองเพื่อให้เกิดความเข้าใจตรงกันและสามารถสังเกตหรือ วัดผลได้

5 2.2.5 ทักษะการตั้งสมมติฐาน เป็นการคิดหาคำตอบล่วงหน้าก่อนทำการทดลอง โดยอาศัยการ สังเกต ความรู้ หรือประสบการณ์เดิมเป็นพื้นฐาน โดยคำตอบที่คิดล่วงหน้านี้ยังไม่ทราบ ไม่มีหลักการ และ สมมติฐานที่ตั้งขึ้นอาจถูกหรือผิดก็ได้ ซึ่งจะทราบได้ภายหลังการทดลองแล้ว 2.2.6 ทักษะการสร้างแบบจำลอง เป็นการสร้างหรือใช้สิ่งที่ทำขึ้นมาเพื่อเลียนแบบหรืออธิบาย ปรากฏการณ์ที่ศึกษาหรือสนใจแล้วสามารถนำเสนอข้อมูล แนวคิด ความคิดรอบยอดเพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจในรูป ของแบบจำลองต่างๆ เช่น ชิ้นงาน สิ่งประดิษฐ์ รูปภาพ กราฟ ข้อความ ภาพเคลื่อนไหว 3. แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์คือ ชุดของคำถามที่สร้างขึ้น เพื่อให้ผู้ถูกทดสอบแสดง ความรู้ความเข้าใจทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ออกมาให้ผู้สอบสังเกตได้และวัดได้ แบบทดสอบทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นเครื่องมือวัดพฤติกรรมด้านพุทธิพิสัย ซึ่งถือว่าเป็นสติปัญญาของมนุษย์ว่ามี ความรู้หรือไม่เพียงใดที่ซ่อนแฝงอยู่ในตัวบุคคลทั้งในด้านพฤติกรรมความรู้ ความจำ ความเข้าใจ การนำไปใช้ ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย 1. ได้รับความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต และอธิบาย(POE) เพื่อพัฒนา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 2. ได้รับรูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต และอธิบาย (POE) ที่มีความสามารถในการ พัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปี ที่ 5 3. เป็นแนวทางสำหรับครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ ในการนำแนวทางการพัฒนาทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์โดยการจัดการเรียนรู้แบบ (POE) ไปพัฒนาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในสาระอื่นและ ระดับชั้นอื่นๆ ต่อไป

6 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การวิจัยในครั้งนี้เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดย การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ โดยผู้วิจัยได้ทำการ สืบค้นและ ศึกษาข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ซึ่งมีเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องเพื่อ เป็นกรอบความคิดและแนวทางการดำเนินงานการวิจัย โดยมีรายละเอียดการศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ดังต่อไปนี้ 1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศน์ 1.2 หลักการ 1.3 จุดมุ่งหมาย 1.4 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 1.5 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 1.6 การจัดการเรียนรู้ 2. กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ 2.3 เป้าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ 2.4 สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มเติม 2.5 คุณภาพของผู้เรียนวิทยาศาสตร์ เมื่อจบชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 2.6 ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 3. การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 3.1 ความหมายของการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 3.2 แนวคิดทฤษฎีเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 3.3 ขั้นตอนกระบวนการการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 3.4 บทบาทของผู้เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 3.5 ประโยชน์ของการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 4. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 4.1 ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 4.2 การวัดและประเมิน

7 5. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 5.1 งานวิจัยในประเทศ 5.2 งานวิจัยต่างประเทศ 6. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 6.1 งานวิจัยในประเทศ 6.2 งานวิจัยต่างประเทศ 1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศน์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนทุกคน ซึ่งเป็นกำลังของชาติให้เป็น มนุษย์ที่มีความสมดุลทั้งด้านร่างกาย ความรู้ คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทย และเป็นพล โลก ยึดมั่นในการปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข มีความรู้และ ทักษะพื้นฐาน รวมทั้งเจตคติที่จำเป็นต่อการศึกษาต่อ การประกอบอาชีพ และ การศึกษาตลอดชีวิต โดย มุ่งเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญบนพื้นฐานความเชื่อว่าทุกคนสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้เต็มตาม ศักยภาพ 1.2 หลักการ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มีหลักการที่สำคัญดังนี้ 1.2.1 เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อความเป็นเอกภาพของชาติ มีจุดหมายและมาตรฐาน การ เรียนรู้ เป็นเป้าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชนให้มีความรู้ ทักษะ เจตคติ และคุณธรรม บน พื้นฐานของความเป็นไทยควบคู่กับความเป็นสากล 1.2.2 เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อปวงชน ที่ประชาชนทุกคนมีโอกาสได้รับการศึกษา อย่าง เสมอภาคและมีคุณภาพ 1.2.3 เป็นหลักสูตรการศึกษาที่สนองการกระจายอำนาจ ให้สังคมมีส่วนร่วมในการจัด การศึกษาให้สอดคล้องกับสภาพและความต้องการของท้องถิ่น 1.2.4 เป็นหลักสูตรการศึกษาที่มีโครงสร้างยืดหยุ่นทั้งด้านสาระการเรียนรู้ เวลาและ การ จัดการเรียนรู้ 1.2.5 เป็นหลักสูตรการศึกษาที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ 1.2.6 เป็นหลักสูตรการศึกษาสำหรับการศึกษาในระบบ นอกระบบ และตามอัธยาศัย ครอบคลุมทุกกลุ่มเป้าหมาย สามารถเทียบโอนผลการเรียนรู้ และประสบการณ์ 1.3 จุดมุ่งหมาย หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนดี มีปัญญา มีความสุข มี ศักยภาพในการศึกษาต่อ และประกอบอาชีพ จึงกำหนดเป็นจุดหมาย เพื่อให้เกิดกับผู้เรียน เมื่อจบ การศึกษาขั้นพื้นฐาน ดังนี้

8 1.3.1 มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมที่พึงประสงค์ เห็นคุณค่าของตนเอง มีวินัย และ ปฏิบัติตนตามหลักธรรมของพระพุทธศาสนา หรือศาสนาที่ตนนับถือ ยึดหลักปรัชญาของ เศรษฐกิจ พอเพียง 1.3.2 มีความรู้อันเป็นสากลและมีความสามารถในการสื่อสาร การคิด การแก้ปัญหา การใช้ เทคโนโลยี และมีทักษะชีวิต 1.3.3 มีสุขภาพกายและสุขภาพจิตที่ดี มีสุขนิสัย และรักการออกกำลังกาย 1.3.4 มีความรักชาติ มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและพลโลก ยึดมั่นในวิถีชีวิต และ การปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข 1.3.5 มีจิตสำนึกในการอนุรักษ์วัฒนธรรมและภูมิปัญญาไทย การอนุรักษ์และพัฒนา สิ่งแวดล้อม มีจิตสาธารณะที่มุ่งทำประโยชน์และสร้างสิ่งที่ดีงามในสังคม และอยู่ร่วมกันในสังคม อย่างมีความสุข 1.4 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียน ให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการ เรียนรู้ ซึ่งการพัฒนาผู้เรียนให้บรรลุ มาตรฐานการเรียนรู้ที่กำหนดนั้น จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดสมรรถนะ สำคัญ 5 ประการ ดังนี้ 1.4.1 ความสามารถในการสื่อสาร เป็นความสามารถใน การรับและส่งสาร มีวัฒนธรรมใน การใช้ภาษาถ่ายทอดความคิด ความรู้ความเข้าใจ ความรู้สึก และทัศนะของตนเองเพื่อแลกเปลี่ยน ข้อมูลข่าวสาร และประสบการณ์อันจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนา ตนเองและสังคม รวมทั้งการ เจรจาต่อรองเพื่อขจัดและลดปัญหา ความขัดแย้งต่างๆ การเลือกรับหรือไม่รับข้อมูลข่าวสารด้วยหลัก เหตุผล และความถูกต้อง ตลอดจนการเลือกใช้วิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่ มีต่อตนเองและสังคม 1.4.2 ความสามารถในการคิด เป็นความสามารถใน การคิดวิเคราะห์ การคิดสังเคราะห์ การ คิดอย่างสร้างสรรค์การคิดอย่างมีวิจารณญาณ และการคิดเป็นระบบ เพื่อนำไปสู่การสร้างองค์ความรู้ หรือสารสนเทศเพื่อการตัดสินใจเกี่ยวกับตนเองและสังคมได้อย่างเหมาะสม 1.4.3 ความสามารถในการแก้ปัญหา เป็นความสามารถใน การแก้ปัญหาและอุปสรรคต่างๆ ที่เผชิญได้อย่างถูกต้องเหมาะสม บนพื้นฐานของหลักเหตุผล คุณธรรมและข้อมูลสารสนเทศ เข้าใจ ความสัมพันธ์และการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์ต่างๆ ในสังคม แสวงหาความรู้ ประยุกต์ความรู้มาใช้ ในการป้องกันและแก้ไขปัญหา และมีการตัดสินใจที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อ ตนเอง สังคมและสิ่งแวดล้อม 1.4.4. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต เป็นความสามารถ ในการนำกระบวนการต่างๆ ไป ใช้ในการดำเนินชีวิตประจำวัน การเรียนรู้ด้วยตนเอง การเรียนรู้อย่างต่อเนื่อง การทำงาน และการอยู่ ร่วมกันในสังคมด้วยการสร้างเสริมความสัมพันธ์อันดีระหว่างบุคคล การจัดการปัญหาและความ

9 ขัดแย้งต่างๆ อย่างเหมาะสม การปรับตัวให้ทันกับการเปลี่ยนแปลงของสังคมและสภาพแวดล้อม และ การรู้จักหลีกเลี่ยงพฤติกรรมไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลกระทบต่อตนเองและผู้อื่น 1.5.5 ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี เป็นความสามารถในการเลือกและใช้เทคโนโลยีด้าน ต่างๆ และมีทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยี เพื่อการพัฒนาตนเองและสังคม ในด้านการเรียนรู้การ สื่อสาร การทำงาน การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ ถูกต้องเหมาะสม และมีคุณธรรม 1.5 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียน ให้มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ เพื่อให้สามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างมีความสุข ในฐานะเป็นพลเมืองไทยและพลโลก ดังนี้ (หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน 2551) 1.5.1 รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ 1.5.2 ซื่อสัตย์สุจริต 1.5.3 มีวินัย 1.5.4 ใฝ่เรียนรู้ 1.5.5 อยู่อย่างพอเพียง 1.5.6 มุ่งมั่นในการทำงาน 1.5.7 รักความเป็นไทย 1.5.8 มีจิตสาธารณะ 1.6 การจัดการเรียนรู้ หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลักสูตรที่ใช้สมรรถนะเป็นองค์ประกอบหลักในการ กำหนดผลลัพธ์การเรียนรู้ การนำสมรรถนะสู่การจัดการเรียนรู้เป็นการดำเนินงานอย่างเป็นระบบ เริ่มจากการ พิจารณาสมรรถนะหลักที่เป็นเป้าหมายของการพัฒนาผู้เรียน และวิเคราะห์สมรรถนะเฉพาะของศาสตร์เพื่อ นำมาผสมผสานกับสมรรถนะหลัก แล้วกำหนดเป็นผลลัพธ์การเรียนรู้ของสาระการเรียนรู้เมื่อจบช่วงชั้น การ จัดการเรียนรู้ในสาระการเรียนรู้ให้ผู้เรียนบรรลุผลลัพธ์การเรียนรู้จึงเป็นกลไกสำคัญในการช่วยให้ผู้เรียนบรรลุ ทั้งสมรรถนะเฉพาะ และสมรรถนะหลัก นอกจากนี้ ในการจัดการเรียนรู้นั้นผู้สอนต้องออกแบบกระบวนการที่ ช่วยปลูกฝัง เสริมสร้าง และพัฒนาสมรรถนะ ซึ่งครอบคลุมทั้งความรู้ ทักษะ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ของสาระการเรียนรู้ การจัดการเรียนรู้เน้นที่การนำความรู้ ทักษะ และคุณลักษณะมาประยุกต์ใช้ในการทำงาน การ แก้ปัญหา และการใช้ชีวิต ผู้สอนต้องบูรณาการความรู้สหวิทยาการ (Multidisciplinary) และจัดการเรียนรู้เชิง รุก (Active Learning) ที่เน้นให้ความสำคัญกับผู้เรียน ผู้เรียนต้องได้รับการพัฒนาความรู้ ทักษะและ คุณลักษณะที่จำเป็นและเพียงพอเพื่อนำมาสู่การประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ต่าง ๆ โดยมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ สร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้เรียนรู้จากการคิด ลงมือทำ สะท้อนคิด เน้นการปฏิบัติ ปรับปรุงและพัฒนาตนเองอยู่เสมอ เป็นการเรียนรู้ที่มีความหมายต่อผู้เรียน เชื่อมโยงกับประสบการณ์ของ ผู้เรียน

10 การจัดการเรียนรู้เพื่อพัฒนาสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ยึดหลักการที่ว่า ผู้เรียนทุกคนสามารถประสบความสำเร็จได้ตามความถนัด ความชอบและศักยภาพใน รูปแบบของตนเอง การจัดการเรียนรู้จึงต้องสนับสนุนให้ผู้เรียนเป็นเจ้าของการเรียนรู้ที่เอื้อให้ผู้เรียนค้นหา ตัวเองเพื่อเลือกเส้นทางการเรียนรู้ (Learning Pathways) ตอบสนองความแตกต่างของผู้เรียน (Different Instruction) มีความยืดหยุ่นเพื่อสนับสนุนการเรียนรู้ของผู้เรียนเป็นรายบุคคล ( Individual Support) คำนึงถึงจังหวะในการเรียนรู้ของผู้เรียน (Self-Pacing) สอดคล้องกับบริบทของผู้เรียน ชุมชนแวดล้อม และ จุดเน้นของสถานศึกษา การจัดการเรียนรู้ต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนกำกับการเรียนรู้ของตนเอง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการ เรียนรู้ ดังนั้น การออกแบบการเรียนรู้ต้องผสานกันไปกับการประเมิน โดยมีการวิเคราะห์ผู้เรียนรายบุคคลว่ามี ความสามารถ ความสนใจสิ่งใด เพื่อนำไปสู่การออกแบบการเรียนรู้ที่สอดคล้องและเหมาะสมกับการพัฒนา สมรรถนะของผู้เรียนแต่ละบุคคล ผู้เรียนจะได้รับข้อมูลป้อนกลับจากการประเมินตนเองและผู้อื่นประเมินทั้งใน ขณะที่ปฏิบัติกิจกรรมและหลังจากการปฏิบัติกิจกรรม นำไปสู่การปรับปรุงและพัฒนาการเรียนรู้ของตน รวมทั้งได้รับการสนับสนุนช่วยเหลือที่สอดคล้องกับความต้องการบนเส้นทางการเรียนรู้ของตนเองในระยะเวลา ที่แตกต่างกันตามความจำเป็นของแต่ละคน เพื่อเอื้อให้ผู้เรียนได้พัฒนาสมรรถนะเต็มตามศักยภาพสู่ระดับ ความสามารถที่สูงขึ้น ทรัพยากรสนับสนุนการเรียนรู้ เป็นเครื่องมือส่งเสริมสนับสนุนการจัดการเรียนรู้ ให้ผู้เรียนได้ พัฒนาสมรรถนะ การจัดหาทรัพยากรสนับสนุนการเรียนรู้ ต้องเชื่อมโยงกับความเป็นจริง มีความร่วมสมัย หลากหลาย ยืดหยุ่น และอิงบริบทของผู้เรียน ช่วยให้ผู้เรียนได้ใช้ความรู้ ทักษะ และคุณลักษณะในสถานการณ์ จริงหรือเสมือนจริง เพื่อให้ผู้เรียนเกิดสมรรถนะ โดยทรัพยากรสนับสนุนการเรียนรู้ อาจหมายรวมถึงการ รวบรวมแหล่งการเรียนรู้ ศูนย์สื่อการเรียนรู้ ระบบสารสนเทศการเรียนรู้ และเครือข่ายการเรียนรู้ที่มี ประสิทธิภาพทั้งในสถานศึกษาและในชุมชน การเลือกใช้ทรัพยากรสนับสนุนการเรียนรู้ ควรเลือกให้มีความเหมาะสมกับระดับพัฒนาการ และ ลีลาการเรียนรู้ที่หลากหลายของผู้เรียนเพื่อสนับสนุนการเรียนรู้รายบุคคล สอดคล้องกับจังหวะการเรียนรู้ และ เส้นทางการเรียนรู้ของผู้เรียน การใช้สื่อและทรัพยากรการเรียนรู้เพื่อสนับสนุนผู้เรียนควรเป็นไปเพื่อการ พัฒนาผู้เรียนให้เกิดการถ่ายโยงการเรียนรู้เพื่อประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน ตลอดจนเอื้อให้ผู้สอนสามารถใช้ สื่อในการช่วยเหลือและพัฒนาผู้เรียนในระยะเวลาที่เหมาะสมเพื่อพัฒนาสู่สมรรถนะขั้นถัดไป และแตกต่างไป ตามความจำเป็นแต่ละคน

11 2. กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญยิ่งในสังคมโลกปัจจุบันและอนาคต เพราะวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับ ทุกคนทั้งในชีวิตประจำวันและการงานอาชีพต่างๆ ตลอดจนเทคโนโลยี เครื่องมือเครื่องใช้และผลผลิต ต่าง ( ที่มนุษย์ได้ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตและการทำงาน เหล่านี้ล้วนเป็นผลของความรู้ วิทยาศาสตร์ ผสมผสานกับความคิดสร้างสรรค์และศาสตร์อื่น ๆวิทยาศาสตร์ช่วยให้มนุษย์ได้พัฒนาวิธี คิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผลคิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์ วิจารณ์ มีทักษะสำคัญในการคันคว้าหา ความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่หลากหลายและ มีประจักษ์พยานที่ตรวจสอบได้ วิทยาศาสตร์เป็นวัฒนธรรมของโลกสมัยใหม่ซึ่งเป็นสังคมแห่งการเรียนรู้ (knowledge-based society) ดังนั้นทุกคนจึงจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาให้รู้วิทยาศาสตร์ เพื่อที่จะมี ความรู้ควาเข้าใจในธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้นสามารถนำความรู้ไปใช้อย่างมีเหตุผล สร้างสรรค์ และมีคุณธรรม 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ เป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งจะบ่งบอกถึงความแตกต่างระหว่างตัว วิทยาศาสตร์และศาสตร์อื่นๆ ธรรมชาติวิทยาศาสตร์เป็นลักษณะของค่านิยม ข้อสรุป แนวคิดหรือ แม้แต่คำอธิบายที่จะบอกว่าวิทยาศาสตร์คืออะไร มีส่วนเกี่ยวข้องกับอะไรบ้าง และอย่างไร คำอธิบาย เหล่านี้จะผสมผสานกลมกลืนอยู่ในตัววิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และการพัฒนาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงการมองสิ่งเหล่านี้ในเชิงปรัชญาเกี่ยวกับการกำเนิด ธรรมชาติ วิธีการและ ขอบเขตของความรู้ของมนุษย์(Epistemology) และในเชิงสังคมวิทยา (Sociology) ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ประกอบไปด้วยแนวคิดเกี่ยวกับตัววิทยาศาสตร์อยู่หลายแนวคิด ซึ่งในที่นี้อาจจัดหมวดหมู่ของแนวคิดเหล่านั้นได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ ตามการจัดของThe American Association for the Advancement of Science (AAAS) ได้แก่ ด้านที่ 1 โลกในมุมมองแบบวิทยาศาสตร์(Scientific World View) 1.1 โลกคือสิ่งที่สามารถทำความเข้าใจได้ เราสามารถทำความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นบนโลกและจักรวาลได้ด้วยความคิด และการใช้ ปัญญา โดยมีวิธีการศึกษาอย่างเป็นระบบ ใช้เครื่องมือต่างๆในการรวบรวมข้อมูล เพื่อให้ได้มาซึ่ง คำตอบ แต่ก็มักจะเกิดคำถามใหม่ๆได้เสมอจากการศึกษา 1.2 แนวคิดทางวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ วิทยาศาสตร์ คือ กระบวนการสร้างองค์ความรู้ ซึ่งประกอบด้วยการสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ ใน ธรรมชาติอย่างละเอียดรอบคอบเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ ดังนั้นคำถามใหม่จึงเกิดขึ้น ต่อเนื่องตลอดเวลาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และส่งผลในการปรับปรุงหรือคิดค้นวิธีการใหม่ในการค้นหา คำตอบ ซึ่งการสังเกตครั้งใหม่อาจได้ข้อมูลที่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่แล้วยังไม่สามารถอธิบายได้

12 แม้ว่าในมุมมองวิทยาศาสตร์นั้นไม่มีความจริงใดที่สัมบูรณ์ที่สุด(Absolute Truth) แต่ข้อมูลที่มีความ ถูกต้องแม่นยำมากขึ้นจะยิ่งทำให้มนุษย์เข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ ได้ใกล้เคียงความเป็นจริงมากขึ้น 1.3 ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความคงทน ความรู้ทางวิทยาศาสตร์พัฒนาขึ้นมาอย่างช้าๆ ผ่านวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เช่น การสำรวจ สืบค้น ทดลอง สร้างแบบจำลอง อย่างต่อเนื่องซ้ำแล้วซ้ำเล่า ดังนั้นแม้ว่าวิทยาศาสตร์จะยอมรับเรื่องความไม่ แน่นอน (Uncertainty) และปฏิเสธเรื่องความจริงสัมบูรณ์ว่าเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติ แต่ความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มีความคงทน เชื่อถือได้เพราะผ่านวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เน้นความ ถูกต้องแม่นยำ 1.4 ทฤษฎีและกฎมีความสัมพันธ์กันแต่มีความแตกต่างกัน แนวความคิดคลาดเคลื่อนที่พบบ่อยเกี่ยวกับทฤษฎีและกฎ คือ “กฎเป็นทฤษฎีที่พัฒนาแล้ว จึงมีความ น่าเชื่อถือและมีคุณค่ามากกว่าทฤษฎี”ในความเป็นจริงแล้ว ทั้งกฎและทฤษฎีเป็นผลผลิตของ วิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญเท่าเทียมกัน โดย กฎ คือ แบบแผนที่ปรากฏในธรรมชาติ ส่วน ทฤษฎีคือ คำอธิบายว่าทำไมแบบแผนของธรรมชาติจึงเป็นไปตามกฎนั้น ๆ 1.5 วิทยาศาสตร์ไม่สามารถตอบได้ทุกคำถาม นักวิทยาศาสตร์ไม่มีหน้าที่ให้คำตอบหรืออภิปรายในเรื่องเหล่านี้ แม้ว่าคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์อาจ ให้คำตอบหรือทางเลือกที่เป็นไปได้ก็ตามในหลายสิ่งหลายอย่างบนโลกไม่สามารถพิสูจน์หรือ ตรวจสอบได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เช่น พลังเหนือธรรมชาติ(Supernatural Power and Being) ความเชื่อเรื่องปาฏิหาริย์ (Miracle) ผีสาง(Superstition) การทำนายโชคชะตา (Fortunetelling) หรือโหราศาสตร์(Astrology) ด้านที่ 2 การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์(Scientific Inquiry) การสืบเสาะหาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์มีความซับซ้อนมากกว่าที่หลายคนคิด การสืบเสาะหาความรู้มีความหมายโดยนัย มากกว่าการสังเกตอย่างละเอียดแล้วจัดกระทำข้อมูลเป็นลำดับขั้นที่ตายตัว การสืบเสาะหาความรู้ ประกอบด้วยการให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logic) ข้อมูลหลักฐานเชิงประจักษ์(Empirical Evidence) จินตนาการ (Imagination) และการคิดสร้างสรรค์(Inventiveness) และเป็นทั้งการทำงานโดย ส่วนตัวและการทำงานร่วมกันของกลุ่มคน 2.1 วิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐาน แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐานเชิงประจักษ์เพื่อยืนยันความถูกต้องและได้รับการยอมรับ จากองค์กรวิทยาศาสตร์ (Scientific Enterprise) การทำงานทางวิทยาศาสตร์ของบุคคลหนึ่ง อาจได้ ค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่ แต่ความก้าวหน้าทางองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ขึ้นกับการยอมรับขององค์กร วิทยาศาสตร์ 2.2 วิทยาศาสตร์มีการผสมผสานระหว่างตรรกศาสตร์ จินตนาการและการคิด สร้างสรรค์การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลกซึ่งต้องมีการพิสูจน์ด้วยการ ให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logic) ที่เชื่อมโยงหลักฐานเข้ากับข้อสรุป อย่างไรก็ตามการใช้ตรรกะเพียงอย่าง

13 เดียวไม่เพียงพอต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์จินตนาการและการคิดสร้างสรรค์มีส่วนสำคัญอย่าง มากในการสร้างสมมติฐาน ทฤษฎี เพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ ดังคำกล่าวของไอสไตน์ ว่า “การจินตนาอย่างมีเหตุผลมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์” 2.3 วิทยาศาสตร์ให้คำอธิบายและการทำนาย นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับ ซึ่งความน่าเชื่อถือของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์มาจากความสามารถในการแสดงความสัมพันธ์ ระหว่างหลักฐานและปรากฏการณ์ที่ไม่เคยค้นพบมาก่อน นอกจากวิทยาศาสตร์จะให้คำอธิบาย เกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ แล้ว วิทยาศาสตร์ยังให้ความสำคัญกับการทำนายซึ่งอาจเป็นได้ทั้งการ ทำนายปรากฏการณ์ หรือเหตุการณ์ในอนาคตหรือในอดีตที่ยังไม่มีการค้นพบหรือศึกษามาก่อน 2.4 นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะระบุและหลีกเลี่ยงความลำเอียงข้อมูลหลักฐานมี ความสำคัญอย่างมากในการนำเสนอแนวคิดใหม่ ๆ นักวิทยาศาสตร์มักมีคำถามว่า “แนวคิดนี้มี หลักฐานอะไรมายืนยัน” ดังนั้นการรวบรวมหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ต้องมีความถูกต้องแม่นยำ ปราศจากความลำเอียง บางครั้งหลักฐานเชิงวิทยาศาสตร์ที่ได้อาจมาจากความลำเอียง อันเกิดจากตัว ผู้สังเกต กลุ่มตัวอย่าง เครื่องมือและวิธีการที่ใช้ การตีความหมาย หรือการรายงานข้อมูล โดยเฉพาะ ความลำเอียงอันเกิดมาจากนักวิทยาศาสตร์ซึ่งอาจมาจากเพศ อายุ เชื้อชาติ ความรู้และประสบการณ์ เดิม หรือความเชื่อ 2.5 วิทยาศาสตร์ไม่ยอมรับการมีอำนาจเหนือบุคคลอื่น วิทยาศาสตร์ไม่ยอมรับนับถือการมีอำนาจเหนือบุคคลอื่น (Authority) และเชื่อว่าไม่มีบุคคลใดหรือ นักวิทยาศาสตร์คนไหน ไม่ว่าจะมีชื่อเสียงหรือตำแหน่งหน้าที่การงานสูงเพียงใดที่จะมีอำนาจตัดสินว่า อะไรคือความจริง หรือมีสิทธิพิเศษในการเข้าถึงความจริงมากกว่าคนอื่น ๆเพราะความรู้ทาง วิทยาศาสตร์ที่ค้นพบจะต้องพิสูจน์ตัวเองด้วยความสามารถในการอธิบายปรากฏการณ์หนึ่ง ๆ ได้ ดีกว่าแนวคิดที่มีอยู่เดิม ด้านที่ 3 องค์กรทางวิทยาศาสตร์(Scientific Enterprise) วิทยาศาสตร์ คือ กิจกรรมของมนุษยชาติ(Human activity) ซึ่งมีมิติในระดับของบุคคล สังคม หรือ องค์กร โดยกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่กระทำอาจเป็นสิ่งที่แบ่งแยกยุคสมัยต่าง ๆออกจากกันอย่าง ชัดเจน 3.1 วิทยาศาสตร์คือกิจกรรมทางสังคมที่ซับซ้อน วิทยาศาสตร์ คือ กิจกรรมที่อยู่ภายใต้ระบบสังคมของมนุษย์ ดังนั้นกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์จึงอาจ ได้รับการสนับสนุนหรือถูกขัดขวางด้วยปัจจัยต่าง ๆ ทาง 3.2 วิทยาศาสตร์แตกแขนงเป็นสาขาต่าง ๆ และมีการดำเนินการในหลายองค์กร วิทยาศาสตร์ คือ การรวบรวมความรู้ที่หลากหลายของศาสตร์สาขาต่าง ๆ ซึ่งมีความแตกต่างกันใน ด้านประวัติศาสตร์ ปรากฏการณ์ที่ศึกษา เป้าหมาย และเทคนิควิธีการที่ใช้ การทำงานที่แยกออกเป็น สาขาต่าง ๆ มีประโยชน์ในการจัดโครงสร้างการทำงานและข้อค้นพบ แต่แท้ที่จริงแล้ว ไม่มีเส้นแบ่ง

14 หรือขอบเขตระหว่างสาขาต่าง ๆ โดยสิ้นเชิง ดังจะเห็นได้จากสาขาใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นที่แสดงถึงการ เชื่อมโยงระหว่างสาขา 3.3 วิทยาศาสตร์มีหลักการทางจริยธรรมในการดำเนินการ นักวิทยาศาสตร์ต้องทำงานโดยมีจริยธรรมทางวิทยาศาสตร์ (Ethical norms of science) เพราะใน บางครั้งความต้องการได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่ค้นพบความรู้ใหม่อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์ก้าว ไปในทางที่ผิดได้ 3.4 นักวิทยาศาสตร์เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะผู้เชี่ยวชาญและประชาชนคน หนึ่งในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะผู้เชี่ยวชาญที่มีความรู้ ทักษะ และ ประสบการณ์เฉพาะทาง แต่ในบางครั้งก็เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะประชาชนคนหนึ่งที่มี มุมมอง ความสนใจ ค่านิยม และความเชื่อส่วนตัว 3.5 ความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บางคนอาจเข้าใจว่า วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความหมายเหมือนกันหรือคล้ายกันแต่แท้ที่จริงแล้ว ทั้งสองมีจุดเน้นที่แตกต่างกัน โดยวิทยาศาสตร์จะเน้นการแสวงหาความรู้เพื่อการต่อยอดความรู้ ส่วน เทคโนโลยีจะเน้นการใช้ความรู้เพื่อตอบสนองต่อการดำรงชีวิตที่สะดวกสบายมากยิ่งขึ้นอย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์กัน (ขจรศักดิ์บัวระพันธ์. 2551. ธรรมชาติของ วิทยาศาสตร์.),(สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 2551.) 2.3 เป้าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องของการเรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติโดยมนุษย์ใช้กระบวนการสังเกต สำรวจตรวจสอบ และการทดลองเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและนำผลมาจัดระบบ หลักการ แนวคิดและทฤษฎีดังนั้น การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงมุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้เป็นผู้เรียนรู้และค้นพบด้วยตนเองมากที่สุด นั่นคือให้ได้ทั้ง กระบวนการและองค์ความรู้ตั้งแต่วัยเริ่มแรกก่อนเข้าเรียน เมื่ออยู่ในสถานศึกษาและเมื่อออกจากสถานศึกษา ไปประกอบอาชีพแล้ว การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในสถานศึกษามีเป้าหมายสำคัญดังนี้ 2.3.1 เพื่อให้เข้าใจหลักการ ทฤษฎีที่เป็นพื้นฐานในวิทยาศาสตร์ 2.3.2 เพื่อให้เข้าใจขอบเขต ธรรมชาติและข้อจำกัดของวิทยาศาสตร์ 2.3.3 เพื่อให้มีทักษะที่สำคัญในการศึกษาค้นคว้าและคิดค้นทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2.3.4 เพื่อพัฒนากระบวนการคิดและจินตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหาและการ จัดการทักษะในการสื่อสาร และความสามารถในการตัดสินใจ 2.3.5 เพื่อให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีมวลมนุษย์และ สภาพแวดล้อมในเชิงที่มีอิทธิพลและผลกระทบซึ่งกันและกัน 2.3.6 เพื่อนำความรู้ความเข้าใจในเรื่องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อ สังคมและการดำรงชีวิต

15 2.3.7 เพื่อให้เป็นคนมีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์ (หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน ฉบับปรับปรุง 2560) 2.4 คุณภาพของผู้เรียนวิทยาศาสตร์ เมื่อจบชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 2.5.1 เข้าใจโครงสร้าง ลักษณะเฉพาะการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งความสัมพันธ์ของ สิ่งมีชีวิตใน แหล่งที่อยู่ การทำหน้าที่ของส่วนต่าง ๆ ของพืช และการทำงานของระบบย่อยอาหาร ของมนุษย์ 2.5.2 เข้าใจสมบัติและการจำแนกกลุ่มของวัสดุ สถานะและการเปลี่ยนสถานะของสสาร การละลาย การเปลี่ยนแปลงทางเคมีการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้และผันกลับไม่ได้และการแยกสาร อย่างง่าย 2.5.3 เข้าใจลักษณะของแรงโน้มถ่วงของโลก แรงลัพธ์แรงเสียดทาน แรงไฟฟ้าและ ผลของแรงต่าง ๆ ผลที่เกิดจากแรงกระทำต่อวัตถุความดัน หลักการที่มีต่อวัตถุวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย ปรากฏการณ์เบื้องต้นของ เสียง และแสง 2.5.4 เข้าใจปรากฏการณ์การขึ้นและตก รวมถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างปรากฏ ของดวงจันทร์ องค์ประกอบของระบบสุริยะ คาบการโคจรของดาวเคราะห์ความแตกต่างของ ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์การ ขึ้นและตกของกลุ่มดาวฤกษ์การใช้แผนที่ดาว การเกิดอุปราคา พัฒนาการและประโยชน์ของเทคโนโลยีอวกาศ 2.5.5 เข้าใจพลังงานนิวเคลียร์ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและพลังงาน การเปลี่ยน พลังงานทดแทน เป็นพลังงานไฟฟ้า เทคโนโลยีด้านพลังงาน การสะท้อน การหักเห การเลี้ยวเบน และการรวมคลื่น การได้ยิน ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง สีกับการมองเห็นสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และประโยชน์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 2.5.6 เข้าใจลักษณะของแหล่งน้ำ วัฏจักรน้ำ กระบวนการเกิดเมฆ หมอก น้ำค้าง น้ำค้างแข็ง หยาดน้ำ ฟ้า กระบวนการเกิดหิน วัฏจักรหิน การใช้ประโยชน์หินและแร่ การเกิด ซากดึกดำบรรพ์การเกิดลมบก ลม ทะเล มรสุม ลักษณะและผลกระทบของภัยธรรมชาติธรณีพิบัติภัย การเกิดและผลกระทบของปรากฏการณ์ เรือนกระจก 2.5.7 ค้นหาข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพและประเมินความน่าเชื่อถือ ตัดสินใจเลือกข้อมูล ใช้เหตุผลเชิง ตรรกะในการแก้ปัญหา ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการทำงานร่วมกัน เข้าใจสิทธิและหน้าที่ของ ตน เคารพสิทธิของผู้อื่น 2.5.8 ตั้งคำถามหรือกำหนดปัญหาเกี่ยวกับสิ่งที่จะเรียนรู้ตามที่กำหนดให้หรือตาม ความสนใจ คาดคะเนคำตอบหลายแนวทาง สร้างสมมติฐานที่สอดคล้องกับคำถามหรือปัญหา ที่จะสำรวจตรวจสอบ วางแผนและสำรวจตรวจสอบโดยใช้เครื่องมือ อุปกรณ์และเทคโนโลยีสารสนเทศ ที่เหมาะสม ในการเก็บ รวบรวมข้อมูลทั้งเชิงปริมาณและคุณภาพ 2.5.9 วิเคราะห์ข้อมูล ลงความเห็น และสรุปความสัมพันธ์ของข้อมูลที่มาจากการ สำรวจตรวจสอบใน รูปแบบที่เหมาะสม เพื่อสื่อสารความรู้จากผลการสำรวจตรวจสอบได้อย่างมีเหตุผลและหลักฐานอ้างอิง 2.5.10 แสดงถึงความสนใจ มุ่งมั่น ในสิ่งที่จะเรียนรู้ มีความคิดสร้างสรรค์เกี่ยวกับ เรื่องที่จะศึกษาตาม ความสนใจของตนเอง แสดงความคิดเห็นของตนเอง ยอมรับในข้อมูลที่มีหลักฐานอ้างอิง และรับฟังความ คิดเห็นผู้อื่น

16 2.5.11 แสดงความรับผิดชอบด้วยการทำงานที่ได้ รับมอบหมายอย่างมุ่งมั่น รอบคอบ ประหยัด ซื่อสัตย์จนงานลุล่วงเป็นผลสำเร็จ และทำงานร่วมกับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์ 2.5.12 ตระหนักในคุณค่าของความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใช้ความรู้และ กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ในการดำรงชีวิต แสดงความชื่นชม ยกย่อง และเคารพสิทธิในผลงาน ของผู้คิดค้นและศึกษาหา ความรู้เพิ่มเติม ทำโครงงานหรือชิ้นงานตามที่กำหนดให้หรือตามความสนใจ 2.5.13 แสดงถึงความซาบซึ้ง ห่วงใย แสดงพฤติกรรมเกี่ยวกับการใช้การดูแลรักษา ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างรู้คุณค่า 2.5 สาระการเรียนรู้แกนกลางและผลการเรียน ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของ สสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของ สสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง 1. อธิบายการเปลี่ยนสถานะของสสาร เมื่อทำให้ สสารร้อนขึ้นหรือเย็นลง โดยใช้หลักฐาน เชิง ประจักษ์ • การเปลี่ยนสถานะของสสารเป็นการเปลี่ยนแปลง ทางกายภาพ เมื่อเพิ่มความร้อนให้กับสสารถึง ระดับ หนึ่งจะทำให้สสารที่เป็นของแข็งเปลี่ยน สถานะเป็น ของเหลว เรียกว่า การหลอมเหลว และเมื่อเพิ่มความ ร้อนต่อไปจนถึงอีกระดับหนึ่ง ของเหลวจะเปลี่ยนเป็น แก๊ส เรียกว่า การกลายเป็นไอแต่เมื่อลดความร้อนลง ถึงระดับหนึ่ง แก๊สจะเปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว เรียกว่า การควบแน่น และถ้าลดความร้อนต่อไปอีก จนถึง ระดับหนึ่งของเหลวจะเปลี่ยนสถานะเป็น ของแข็ง เรียกว่า การแข็งตัว สสารบางชนิดสามารถ เปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นแก๊สโดยไม่ผ่าน การ เป็นของเหลว เรียกว่า การระเหิด ส่วนแก๊ส บางชนิด สามารถเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง โดยไม่ผ่านการ เป็นของเหลวเรียกว่าการระเหิดกลับ 2. อธิบายการละลายของสารในน้ำ โดยใช้ หลักฐาน เชิงประจักษ์ • เมื่อใส่สารลงในน้ำแล้วสารนั้นรวมเป็น เนื้อเดียวกัน กับน้ำทั่วทุกส่วน แสดงว่าสารเกิด การละลาย เรียก สารผสมที่ได้ว่าสารละลาย

17 ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง 3. วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของสารเมื่อเกิดการ เปลี่ยนแปลงทางเคมีโดยใช้หลักฐาน เชิงประจักษ์ • เมื่อผสมสาร 2 ชนิดขึ้นไปแล้วมีสารใหม่เกิดขึ้น ซึ่งมี สมบัติต่างจากสารเดิมหรือเมื่อสารชนิดเดียว เกิดการ เปลี่ยนแปลงแล้วมีสารใหม่เกิดขึ้น การเปลี่ยนแปลงนี้ เรียกว่า การเปลี่ยนแปลง ทางเคมีซึ่งสังเกตได้จากมีสี หรือกลิ่นต่างจาก สารเดิม หรือมีฟองแก๊ส หรือมี ตะกอนเกิดขึ้น หรือมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของ อุณหภูมิ 4. วิเคราะห์และระบุการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ และการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับไม่ได้ • เมื่อสารเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้ว สารสามารถ เปลี่ยนกลับเป็นสารเดิมได้เป็นการเปลี่ยนแปลง ที่ผัน กลับได้เช่น การหลอมเหลว การกลายเป็นไอ การ ละลาย แต่สารบางอย่างเกิดการเปลี่ยนแปลง แล้วไม่ สามารถเปลี่ยนกลับเป็นสารเดิมได้ เป็นการ เปลี่ยนแปลงที่ผันกลับไม่ได้เช่น การเผาไหม้การเกิด สนิม

18 3. การจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย เป็นวิธีการสอนที่มีแนวคิดพื้นฐานจากกลุ่ม นัก การศึกษาคอนตรัคติวิซึม โดยผู้วิจัยได้ศึกษาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนายสังเกต อธิบาย (POE) ไว้ โดยมีรายละเอียดดังนี้ 3.1 ความหมายของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย มีนักวิชาการและหน่วยงานกล่าวถึงความหมายของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนายสังเกต อธิบาย ไว้ดังนี้ ไวท์ และกันโตน (White & Gunstone, 1992) (อ้างถึงใน สุภาพร แหลมแก้ว, 2556,หน้า 16 ได้ กล่าวว่า เทคนิคการสอนแบบทำนาย สังเกต อธิบาย หมายถึง เทคนิคที่มีประสิทธิภาพที่จะส่งเสริมให้นักเรียน ได้แสดงความคิดเห็นและอภิปรายเกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เป็นขั้นตอน การนำเสนอสถานการณ์และ ให้นักเรียนทำนายว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีการเปลี่ยนแปลหลังจากนักเรียนทำนายแล้วให้นักเรียนสังเกต สถานการณ์ดังกล่าว โดยให้นักเรียนลงมือทดลองสังเกต หรือหาวิธีพิสูจน์เพื่อให้นักเรียนหาคำตอบจาก สถานการณ์ที่ครูสร้างขึ้นหลังจากนั้นให้นักเรียนบอกสิ่งที่นักเรียนสังเกตได้จากการสืบเสาะหาความรู้ด้วยตัว นักเรียนเอง และขั้นสุดท้ายนักเรียนจะต้องอธิบายถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ได้จากการทำนาย และการ สังเกต หรือผลการทดลองที่ได้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2552, หน้า 15) ให้ความหมายไว้ว่า วิธีการสอน แบบทำนาย สังเกต อธิบาย หมายถึง วิธีการสอนที่ทำให้นักเรียนเรียนรู้จากการทำนาย (Predict) การสังเกต (Observe) และการอธิบาย (Explain) เพื่อกระตุ้นให้นักเรียนสนใจมุ่งมั่นในการทคลอง โดยให้นักเรียนทำนาย ผลที่จะเกิดขึ้นถ่วงหน้าก่อนลงมือทำกิจกรรม เพื่อให้นักเรียนสังเกตอย่างจดจ่อ ละเอียด รอบคอบ นำผลที่ได้ จากการสังเกตมาอธิบาย และเปรียบเทียบกับสิ่งที่ทำนายไว้ นักเรียนจะรู้สึกสนุกสนานและในช่วงที่ทำกิจกรรม หรือทำการทดลองแล้วท้าทายในการค้นหาความรู้เพื่อตรวจสอบผลการทำนายของตนเอง ลำพูน สิงห์ขำ (2555, หน้า 5) ให้ความหมายไว้ว่า การสอนแบบทำนาย สังเกต อธิบายหมายถึง วิธีการสอนและการเรียนที่มุ่งให้เกิดความเข้าใจจากประสบการณ์การทดลอง ซึ่งเป็น วิธีการสอนที่ช่วยให้เกิด การเรียนรู้อย่างหลากหลายซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้จากภาระงานที่ครูมอบหมายให้ผลการเชื่อมโยงของของ กระบวนการแบบทำนาย สังเกต อธิบาย และกลวิธีการสอนที่หลากหลาย ได้แก่ การสาธิตเหตุการณ์ วิธีการ สอนแบบแบบทำนาย สังเกต อธิบาย เป็นวิธีการสอนที่มีประสิทธิภาพที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้แสดงความคิดเห็น และอภิปรายมโนมติทางวิทยาศาสตร์ สรุปได้ว่า การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย หมายถึง วิธีการสอนและการเรียน ทำให้นักเรียนเรียนรู้จากการทำนาย (Predict) การสังเกต (Observe) และการอธิบาย (Explain) เป็นวิธีการ สอนที่มีประสิทธิภาพที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้แสดงความคิดเห็นและอภิปรายมโนมติทางวิทยาศาสตร์

19 3.2 ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย มีนักวิชาการได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกตอธิบาย ไว้ดังนี้ พิริยา พงษ์ภักดิ์ (2556,หน้า 18) กล่าวว่า วิธีการจัดการเรียนการสอนแบบ POE เป็นวิธีจัดการเรียน การสอนตามแนวทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เกี่ยวกับการนำความรู้เดิมมาเป็นฐานในการสร้าง ความรู้ใหม่ด้วยตัว ผู้เรียนเอง โดยใช้วิธีการจัดการเรียนการสอนแบบ POE จะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้แสดงความคิดเห็นและ อภิปรายเกี่ยวกับแนวคิดวิทยาศาสตร์ เพื่อให้นักเรียนเกิดการพัฒนามโนมติที่มีมาก่อนให้ตรงตามมโนมติที่เป็น ที่ยอมรับของสังคมวิทยาศาสตร์ ในขณะนั้น ซึ่งมี 3 ขั้นตอน ดังนี้ 1. ขั้นทำนายผล (Predict : P) เป็นขั้นตอนการทำนายผลจากสถานการณ์ปัญหา 2. ขั้นการหาคำตอบจากสถานการณ์ปัญหา (Observe : 0) เป็นขั้นตอนการหาคำตอบโดยการทำการ ทดลอง การสังเกต การทำกิจกรรมสืบต้นข้อมูล และวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งคำตอบของสถานการณ์ ปัญหา 3. ขั้นการอธิบาย (Explain : E) เป็นขั้นตอนการอธิบายผลจากขั้นตอนการทำนายและการหาคำตอบ ว่าเหมือนหรือต่างกันอย่างไร สุดารัตน์ หอมไกรลาศ (2556, หน้า 21) กล่าวว่า วิธีการทำนาย -สังเกต -การอธิบาย (POE) เป็นวิธีการจัดการเรียนการสอน ตามแนวทฤษฎีคอนสตรัติวิสต์ ซึ่งช่วยส่งเสริมให้นักเรียนได้ แสดงความคิดเห็นและอภิปรายเกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้นักเรียนเกิดการพัฒนามโนมติที่มีมา ก่อนให้ตรงตามมโนมติที่เป็นที่ยอมรับของสังคมวิทยาศาสตร์ในขณะนั้น รูปแบบสอนแบบทำนาย -สังเกต - การอธิบาย (POE) ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ดังนี้ 1. ขั้นการทำนายผล (Predict : P) เป็นขั้นตอนการทำนายผลจากสถานการณ์ปัญหาหรือทำนายผล ก่อนที่จะทำการทดลองว่าจะเกิดอะไรขึ้น 2. ขั้นการหาคำตอบจากสถานการณ์ปัญหา (Observe : 0) เป็นขั้นตอนการหาคำตอบโดยทำการ ทดลอง การสังเกต การทำกิจกรรม การสืบกันข้อมูลและวิธีการต่างๆศึกษาว่าผลที่เกิดขึ้นเป็นอย่างไร และ เป็นไปตามที่ทำนายไว้หรือไม่ 3. ขั้นอธิบาย (Explain : E) เป็นขั้นตอนการอธิบายผลจากขั้นตอนการทำนายชุติมา หันตุลา (2558, หน้า 35) กล่าวว่า วิธีการจัดการเรียนรู้โดยใช้วิธีทำนาย -สังเกต -การอธิบาย (POE) เป็นการจัดการเรียนการ สอนเกี่ยวกับการนำความรู้เดิมมาเป็นฐานในการสร้างความรู้ใหม่ด้วยตัวผู้เรียนเองซึ่งจะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียน ได้แสดงความคิดเห็นและอภิปรายเกี่ยวกับมโนมติทางวิทยาศาสตร์เพื่อให้นักเรียนเกิดการพัฒนามโนมติ ทางเลือกให้ตรงตามมโนมติ ทางวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ การทำนาย (Predict) การสังเกต (Observe) และการ อธิบาย (Explain) ซึ่งสามารถกระตุ้นให้นักเรียนสนใจ มุ่งมั่นในการทดลองโดยให้นักเรียนทำนายผลที่ได้จาก การ สังเกตมาอธิบายและเปรียบเทียบกับสิ่งที่ทำนายไว้ โดยนักเรียนจะเกิดความสนใจในการค้นหาความรู้เพื่อ ตรวจสอบผลการทำนายของตนเอง

20 ไวท์ และกันสโตน (White & Gunstone, 1992) (อ้างถึงใน ณราภรณ์ บุญกิจ, 2553,หน้า 24) ได้ กล่าวว่า วิธีการ POE เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่จะส่งเสริมให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็นและอภิปราย เกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เป็นขั้นตอน การนำเสนอสถานการณ์และให้นักเรียนทำนายว่าจะเกิดอะไร ขึ้นถ้ามีการเปลี่ยนแปลง หลังจากนักเรียนทำนายแล้วให้นักเรียนสังเกตสถานการณ์ดังกล่าว จากนั้นก็ให้ นักเรียนบอกสิ่งที่สังเกตได้ และอธิบายถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งที่ได้ทำนายไว้กับผลจากการสังเกต ซึ่ง วิธีการสอนแบบ POE ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ดังนี้ 1. ขั้นตอนของการทำนาย (Predict) คือ จะเป็นการทำนายว่าผลที่จะเกิดจากการทดลองกิจกรรม และสถานการณ์ที่กำหนดให้จะเป็นอย่างไรบ้าง โดยที่นักเรียนจะต้องให้เหตุผลเกี่ยวกับการทำนายของนักเรียน ประกอบด้วย 2. ขั้นตอนของการสังเกต (Observing) เป็นขั้นตอนที่นักเรียนต้องลงมือทดลอง/พิสูจน์หาคำตอบ เกี่ยวกับการทคลอง กิจกรรมและสถานการณ์ปัญหา 3. ขั้นตอนของการอธิบาย (Explain) เป็นขั้นตอนที่นักเรียนจะเกิดความขัดแย้งขึ้นระหว่างสิ่งที่ ทำนายและผลจากการหาคำตอบเกี่ยวกับการทดลองกิจกรรมและสถานการณ์ปัญหาซึ่งนักเรียน จะต้องอธิบาย ให้ได้ว่าถ้าคำตอบที่ได้จากการทำการทดลองกิจกรรมหรือสถานการณ์ปัญหาไม่เป็นไปตามที่ทำนายผลไว้ในขั้น แรกเพราะอะไร และในกรณีที่ไม่สามารถหาคำตอบได้ด้วยตนเองนักเรียนจะต้องร่วมมือกับเพื่อนในการหา คำตอบ เฮย์ซัม และโบเวน (Haysom & Bowen, 2010) (อ้างถึงใน กฤตกร สภาสันติกุล, 2558,หน้า 29) ได้ เสนอกลยุทธ์การสอน POE sequence ซึ่งพัฒนามาจากกลยุทธ์การสอน POEที่ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ การทำนาย การสังเกต และการอธิบาย โดยขยายความในแต่ละขั้นของ POE ให้มีความชัดเจนมากยิ่งขึ้น ประกอบด้วย 8 ขั้น ได้แก่ 1. การนำเข้าสู่บทเรียนใจและสร้างแรงจูง เป็นขั้นตอนที่นำสู่บทเรียนโดยใช้คำถามที่ท้าทายร่วมกับ ร่วมกันอภิปรายเพื่อสะท้อนประสบการณ์หรือความรู้ก่อนหน้าในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับบทเรียน 2. การนำเข้าสู่กิจกรรมหรือการทดลอง เป็นขั้นที่แนะนำการทดลองหรือกิจกรรมโดยมีการเชื่อมโยง กิจกรรมกับเรื่องที่อธิบาย 3. การทำนาย เป็นขั้นที่ล้วงประสบการณ์หรือความรู้เดิม ระบุผลการทำนายที่จะเกิดขึ้นพร้อมทั้ง แสดงเหตุผลประกอบการทำนาย 4. การอภิปรายสิ่งที่ทำนาย เป็นขั้นที่ร่วมกันอภิปรายภายในกลุ่มย่อยและทั้งชั้นเรียนถึงการทำนายผล การเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้น และร่วมกันเลือกคำทำนายที่มีน่าจะเป็นไปได้มากที่สุดพร้อมทั้งแสดงเหตุผลมา รองรับ 5. การสังเกต เป็นขั้นที่ร่วมกันสังเกตปรากฏการณ์ต่าง ๆ และบันทึกสิ่งที่สังเกตจากการทดลองหรือ กิจกรรมพยายามรวบรวมข้อมูลที่ได้จากกิจกรรมให้มากที่สุดโดยแสดงหลักฐานและเหตุผลประกอบ 6. การอธิบาย เป็นขั้นที่จัดระบบความคิดของตนเองผ่านการพูดคุยและการเขียนอภิปรายสิ่งที่ได้จาก การสังเกตซึ่งอาจเป็น เป็นกลุ่มพร้อมทั้งระบุเหตุผลที่สนับสนุนคำตอบที่อภิปรายร่วมกัน

21 7. การให้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ เป็นขั้นที่ร่วมกันสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์จากหลักฐานที่ ได้จากการสำรวจตรวจสอบเปรียบเทียบและตรวจสอบความสอดคล้องของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่สร้าง กันกับเพื่อนร่วมชั้นและคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์จากบทเรียน 8. การติดตามผล เป็นขั้นที่แสดงข้อมูลป้อนกลับในเรื่องการเขียนคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์และ ประยุกต์ความรู้เพื่อนำไปใช้ในการอธิบายปรากฎการณ์ต่าง ๆ สรุปได้ว่า ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย ประกอบด้วย 8 ขั้นตอน คือ 1) การนำเข้าสู่บทเรียนและสร้างแรงจูงใจ เป็นขั้นตอนที่นำสู่บทเรียนโดยใช้คำถามที่ท้าทายร่วมกับ ร่วมกันอภิปรายเพื่อสะท้อนประสบการณ์หรือความรู้ก่อนหน้าในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับบทเรียน 2) การนำเข้าสู่กิจกรรมหรือการทำทดลอง เป็นขั้นที่แนะนำการทดลองหรือกิจกรรมโดยมีการ เชื่อมโยงกิจกรรมกับเรื่องที่อธิบาย 3) การทำนาย เป็นขั้นที่ล้วงประสบการณ์หรือความรู้เดิมระบุผลการทำนายที่จะเกิดขึ้น พร้อมทั้ง แสดงเหตุผลประกอบการทำนาย ครูจัดเตรียมสถานการณ์เช่น การทดลองเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วย แสง มากระตุ้นให้นักเรียนเกิดความสนใจถามคำถามจากนั้นครูจึงขอให้นักเรียนลองทำนายถึงสิ่งที่ กำลังจะเกิดขึ้นต่อไป พร้อมอธิบายเหตุผลประกอบ 4) การอภิปรายสิ่งที่ทำนาย เป็นขั้นที่ร่วมกันอภิปรายภายในกลุ่มย่อยและทั้งชั้นเรียนถึงการทำนาย ผลการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้น และร่วมกันเลือกคำทำนายที่มีความน่าจะเป็นไปได้มากที่สุดพร้อมทั้ง แสดงเหตุผลมารองรับ 5) การสังเกต เป็นขั้นที่ร่วมกันสังเกตปรากฏการณ์ต่าง ๆ และบันทึกสิ่งที่สังเกตจากการทดลองหรือ กิจกรรมพยายามรวบรวมข้อมูลที่ได้จากกิจกรรมให้มากที่สุดโดยแสดงหลักฐานและเหตุผลประกอบ ครูเป็นผู้สาธิตสถานการณ์นั้นให้นักเรียนดู หรือนักเรียนทำ การทดลอง จากนั้นให้นักเรียนบันทึกสิ่งที่ สังเกตเห็น ในกรณีที่นักเรียนสามารถจัดเตรียมสถานการณ์ได้ด้วยตนเอง ครูอาจให้เด็กเป็นผู้เตรียม สถานการณ์นั้นเองก็ได้ 6) การอธิบาย เป็นขั้นที่จัดระบบความคิดของตนเองผ่านการพูดคุย และการเขียนอภิปรายสิ่งที่ได้จาก การสังเกตซึ่งอาจเป็นกลุ่มพร้อมทั้งระบุเหตุผลที่สนับสนุนคำตอบที่อภิปรายร่วมกัน นักเรียนและครู ร่วมกันอภิปรายสิ่งที่สังเกตได้โดยพยายามเชื่อมโยงถึงคำอธิบายที่นักเรียนได้กล่าวไว้ตั้งแต่เริ่มการ สาธิต อย่างไรก็ตามครูต้องพยายามทำให้นักเรียนทุกคนรู้สึกว่าทุก ๆ คำอธิบายล้วนมีประโยชน์ สามารถช่วยให้ครูและนักเรียนหาคำอธิบายที่ถูกต้องได้ 7) การให้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ เป็นขั้นที่ร่วมกันสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์จากหลักฐานที่ ได้จากการสำรวจตรวงสอบเปรียบเทียบและตรวจสอบความสอดคล้องของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ ที่สร้างกันกับเพื่อนร่วมชั้นและคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์จากบทเรียน 8) การติดตามผล เป็นขั้นที่แสดงข้อมูลป้อนกลับในเรื่องการเขียนคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์และ ประยุกต์ความรู้เพื่อนำไปใช้ในการอธิบายปรากฎการณ์ต่างๆ

22 3.3 บทบาทของผู้สอนและผู้เรียนในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย มีนักวิชาการ และหน่วยงานได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับบทบาทของผู้สอนและผู้เรียนในการจัดกิจกรรมการ เรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย ไว้ดังนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2546, หน้า 20 - 21) ได้อธิบายเทคนิคการสอน POE (prediction - observation - explanation) ดังนี้ 1. บทบาทของผู้สอนที่สอนด้วยการสอนด้วยวิธี ทำนาย-สังเกต-อธิบาย (Predict- Observe-Explain: POE) 1:1 รู้จักใช้คำถามเพื่อให้เกิดการทำนาย 1.2 กระตุ้นและเสริมพลังให้นักเรียนมีความพยายามค้นคว้าหาคำตอบเอง 1.3 เข้าใจและรู้ความหมายของพฤติกรรมที่ผู้เรียนแสดงออก 1.4 อดทนฟังคำถามและคำตอบของผู้เรียนและมีเทคนิคในการให้ผู้เรียนแก้ปัญหา 1.5 รู้วิธีบริหารจัดการชั้นเรียน ให้ผู้เรียนมีอิสระในการคิด 1.6 รู้จักสร้างสรรค์แนวคิดในการค้นคว้าทดลองใหม่ 2. บทบาทของผู้เรียนที่เรียนด้วยการสอนด้วยวิธี ทำนาย-สังเกต-อธิบาย (Predict- Observe-Explain: POE) 2.1 รู้จักทำนายเหตุการณ์หรือผลลัพธ์ 2.2 สืบเสาะหาหลักการทั่วไปจากข้อมูลและตั้งสมมุติฐาน 2.3 สังเกตปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ 2.4 บันทึกข้อมูลการสังเกต 2.5 อธิบายผลการสืบเสาะหรือผลการสังเกต เสนอแนะการทดลองและการทดสอบ สรุปได้ว่า การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย ต้องอาศัยบทบาทของผู้สอน และ ผู้เรียน ในการอภิปรายผลร่วมกัน 3.4 ข้อดีของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย มีนักวิชาการได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับข้อดีของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกตอธิบาย ไว้ดังนี้ วู และไทส์ (Wน & Hsich, 2006, p.3) กล่าวว่า การสอนแบบ วิธีทำนาย-สังเกต-อธิบาย(PredictObserve-Explain: POE) เป็นยุทธศาสตร์ที่เกี่ยวกับการทำนายผล การสาธิตและอภิปรายผลที่นักเรียนทำนาย สังเกต และการอธิบายผลที่สอดคล้องตรงกัน ระหว่างการทำนายผล การสังเกตอาจแสดงให้เห็นความรู้เดิม และแปลความหมายใหม่กับสิ่งที่นักเรียน ได้สังเกต เป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียน มีการเปลี่ยนแปลงและการ เจรจาต่อรอง (Negotiate) ในการแปลความหมายใหม่ของนักเรียนช่วยให้เกิดความรู้ ความเข้าใจในเรื่องที่ เรียน โดยผู้เรียนนั้นเป็นผู้ลงมือปฏิบัติและประโยชน์ของแต่ละขั้นตอนของ เทคนิคการสอนทำนาย สังเกต อธิบาย สรุปดังนี้ 1. การที่ผู้เรียนทำนายสิ่งที่เกิดขึ้นประกอบกับการให้เหตุผล จะทำให้ผู้สอนเข้าใจความคิดเดิมก่อน เรียนของผู้เรียน เป็นการสำรวจความรู้เกิดได้อีกทางหนึ่ง 2. การสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นและจดบันทึก เป็นการฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

23 3. การอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นว่าแตกต่างจากสิ่งที่ทำนายไว้อย่างไร ทำให้ผู้เรียนตระหนักว่าตนเองมี ความรู้เดิมอย่างไร และเรียนรู้อะไรเพิ่มจากการทำกิจกรรมบ้าง สรุปได้ว่า ข้อดีของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย คือ ทำให้ผู้เรียนทำนายสิ่งที่ เกิดขึ้นประกอบกับการให้เหตุผล จะทำให้ผู้สอนเข้าใจความคิดเดิมก่อนเรียน ซึ่งเป็นการฝึกทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ และช่วยให้เกิดความรู้ ความเข้าใจในเรื่องที่เรียนว่าตนเองมีความรู้เดิมอย่างไร และเรียนรู้ อะไรเพิ่มจากการทำกิจกรรมบ้าง 4. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Science Process Skill) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะกระบวนการพื้นฐานที่มีความสำคัญและจำเป็นในการเรียนรู้ ทั้งวิชาที่มีเนื้อหาวิทยาศาสตร์และวิชาอื่น ๆ ที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ กิจกรรมการเรียนรู้ต้องเน้นให้นักเรียนรู้และ เข้าใจในกระบวนการ ซึ่งสามารถใช้ในการแสวงหาความรู้และนำไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตประจำวันของโลกที่มี การเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาได้เป้นอย่างดี 4.1 ความหมาย และความสำคัญของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1. ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นักวิชาการหลายท่านได้ให้ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไว้ดังนี้ ปรีชา วงค์ชูศิริ (2527, น. 249) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เปรียบเสมือนเครื่องมือ ที่จำเป็นในการใช้สาะแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ สุวัฒน์ นิยมค้า (2531,น. 104) กล่าวว่า กระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการทางความคิด เป็นกระบวนการทาง ปัญญา ฉะนั้นจึงเป็นกระบวนการใช้แก้ปัญหา สุรางค์ สากร (2537, น. 59) กล่าวว่า ทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้นักเรียนคิด รวบรวมข้อมูลได้ด้วยการสังเกตการจำแนก ประเภท การวัด การตีความหมายข้อมูล ลงข้อสรุปและทดลอง วรรณทิพา รอดแรงค้าและพิมพันธ์ เดชะกุปต์ (2542, น. 3) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์เป็นทักษะทางสติปัญญา นักวิทยาศาสตร์และผู้ที่นำวิธีการทางวิทยาศาสตร์มาแก้ปัญหา ใช้ใน การศึกษาค้นคว้าสืบเสาะหาความรู้ และแก้ปัญหาต่าง ๆ สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษานครศรีธรรมราช เขต 1 - 4 (2548, น. 2) กล่าวว่าทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ คือความชำนาญ ความคล่องแคล่ว และความแม่นยำในการใช้กระบวนการต่าง ๆ ที่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการหาความรู้หรือหาคำตอบในสิ่งที่สงสัยต่าง ๆจากการศึกษาความหมายของทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักการศึกษาหลายท่านสามรถ สรุปได้ว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเลือกใช้กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ได้แก่ การสังเกต การวัด การคำนวณ การจำแนกประเภท การหาความสัมพันธ์ระหว่าง สเปซกับสเปซและสเปซกับเวลา การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล การลงความคิดเห็นจากข้อมูล การ พยากรณ์ การตั้งสมมติฐาน การกำหนดและควบคุมตัวแปร การกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติ การทดลอง การ ตีความหมายข้อมูลและการลงข้อสรุปได้อย่างคล่องแคล่ว ถูกต้องและแม่นยำ เพื่อแสวงหาความรู้และ

24 แก้ปัญหาอย่างมีระบบในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ต้องให้นักเรียนได้ฝึกทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ ด้วยเพื่อจะได้นำไปใช้เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ในวิชาอื่น ๆ และนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน 2. ความสำคัญของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา (2551) กล่าวว่าทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญ กับผู้เรียนมาก ซึ่งทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทำให้ผู้เรียนคิดเป็นทำเป็นและแก้ปัญหาเป็น โดยรู้จักนำ หลักการและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ที่ควรพัฒนาให้มีขึ้นก่อนในระดับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น ควรเป็นทักษะกระบวนการขั้น พื้นฐานได้แก่ทักษะการสังเกต ทักษะการจัดจำแนก ทักษะการวัด ทักษะการคำนวณ ทักษะการหา ความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซและสเปซกับเวลา ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล ทักษะ การลงความเห็นจากข้อมูล และทักษะการพยากรณ์ ซึ่งทักษะดังกล่าวถือว่าเป็นทักษะขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต้อง มีและต้องพัฒนาให้มีขึ้นในระดับประถมศึกยาก่อนที่จะพัฒนาแนวความคิดและทักษะขั้นผสมผสานซึ่งเป็น ทักษะขั้นสูงต่อไป สมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ (2551) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นลักษณะที่ใช้อธิบายลักษณะ ทั่วไปของการคิดอย่างมี เหตุผล ซึ่งทำให้ผู้เรียนเรียนรู้และมีความเข้าใจในเนื้อหาวิทยาศาสตร์ได้อย่างมี ประสิทธิภาพ โดยเชื่อมโยงระหว่างประสบการณ์ใหม่ ประสบการณ์เดิมที่มีอยู่ ทักษะเหล่านี้ช่วยให้ผู้เรียน สามารถขยายแนวความคิดจากข้อมูลที่เก็บรวบรวม ได้ (small idea) และเชื่อม โยงข้อมูลเหล่านั้นเพื่อ อธิบายโดยภาพรวม (big idea) ของปรากฎการณ์ใด ๆ ได้อย่างมีเหตุผล นอกจากนี้ยังต้องทดสอบ แนวคิด ภาพรวมที่ผู้เรียนสร้างขึ้นด้วยวิธีการต่าง ๆ ด้วย การเรียนรู้เนื้อหาวิทยาศาสตร์ด้วยทักษะ กระบวนการ วิทยาศาสตร์นี้เป็นการสะสมแนวคิด ทางวิทยาศาสตร์อย่างต่อเนื่องและเพิ่มเติม ประสบการณ์ทาง วิทยาศาสตร์จากหลักฐานทาง วิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ในเวลานั้นจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ รวมถึงจากการทดลองด้วย ตนเองด้วย การเรียนรู้ด้วย ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์จึงมีความสำคัญใน การพัฒนาความเข้าใจเนื้อหา ด้านวิทยาศาสตร์ ดังนั้นการพัฒนาทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์จึง เป็นเป้าหมายสำคัญในด้านวิทยาศาสตร์ ศึกษา ซึ่งปัจจุบันได้บรรจุในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ทั่วทุกภูมิภาคของโลก ชะลอ เอี่ยมสะอาด (2550) ได้กล่าวว่าจุดมุ่งหมายของหลักสูตรประถมศึกษา พุทธศักราช 2521 (ฉบับปรับปรุง พุทธศักราช 2533) ของกระทรวงศึกษาธิการข้อ 4 ได้กำหนดให้นักเรียนรู้จักแก้ปัญหาโดยให้ สามารถวิเคราะห์สาเหตุและเสนอแนวทางแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับตนเองและครอบครัวได้อย่างมีเหตุผลด้วย ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทั้งนี้เพราะทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะที่ปลูกฝังให้กับ เด็กในระดับประถมศึกษา เพราะเป็นทักษะที่สำคัญและจำเป็นในการเสาะแสวงหาความรู้ ช่วยให้คิดเป็นทำ เปีน และแก้ปัญหาเป็น จึงกล่าวได้ว่าการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานของนักเรียน ระดับชั้นประถมศึกษาเป็นเรื่องที่สำคัญและยังเป็นการเตรียมความพร้อมเพื่อพัฒนาการสืบเสาะความรู้ซึ่ง นำไปสู่การเป็นทรัพยากรบุคคลที่จะเป็นกำลังสำคัญในการพัฒนาประเทศและเป็นพลเมืองที่ดีมีคุณภาพ การ ปลูกฝังวิธีการกระทำให้คิดเป็น ทำเป็นและแก้ปัญหาได้ แล้วนำวิธีการนี้ไปปรับใช้กับทุกสถานการณ์ที่เผชิญจะ

25 ทำให้เด็กสามารถอยู่ใน โลกแห่งความเป็นจริงได้ตลอดเวลาอย่างรู้เท่าทัน เนื่องจากในปัจจุบันวิชาความรู้ที่ เกิดขึ้นมีศาสตร์แขนงต่าง ๆ ได้มีการพัฒนาขึ้นใหม่อยู่ตลอดมีจำนวนมากมายไม่สามารถจะสอนให้ได้หมด ดังนั้นการสอนให้รู้จักวิธีการเรียนรู้ตามศักยภาพของเด็กคือ การสอ นให้เกิดทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ให้เกิดกับผู้เรียนทำให้ผู้เรียนสามารถที่จะเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ รอบตัวได้ด้วยตนเองจากความสำคัญ ของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ดังกล่าวสามารถ สรุปได้ว่าทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญและจำเป็นในการเสาะแสวงหาความรู้ช่วย ให้คิดเป็น แก้ปัญหาเป็น อย่างมีเหตุมีผล 4.2 ประเภทของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการเสาะแสวงหาความรู้หรือ แก้ปัญหาต่าง ๆ ซึ่งนักการศึกษาและหน่วยงานทางการศึกษาได้จัดประเภทของทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ไว้ดังนี้ Sund และ Trowbridge (1967, p. 93) กล่าวถึงทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ว่าเป็นทักษะที่ ควรนำไปสอนให้กับนักเรียน ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม คือ 1. ทักษะการหาความรู้ (Acquisitive Skils) ได้แก่ ทักษะการสังเกต การค้นคว้า การสอบถามการ สืบสวน การรวบรวมข้อมูลและการวิจัย 2. ทักษะการจัดระบบ (Organizational Skills) ได้แก่ การบันทึกข้อมูล การจำแนกการเปรียบเทียบ ความเหมือน ความแตกต่าง การเรียงอย่างมีระบบ การเขียนโครงการ การประเมินผลการวิเคราะห์ 3. ทักษะการคิดสร้างสรรค์ (Creativity Skills) ได้แก่ การวางแผนการออกแบบ การทดลองการ ประดิษฐ์ การสังเคราะห์ 4. ทักษะการปฏิบัติด้วยมือ (Manipulative Skils) ได้แก่ ทักษะการใช้เครื่องมือ การซ่อมแซม เครื่องมือ การสาธิตและการทดลอง 5. ทักษะการสื่อความหมาย (Communicative Skills) ได้แก่ ทักษะการบรรยายการอภิปรายการ เขียนรายงาน การวิพากษ์วิจารณ์ ตลอดจนความสามารถในการสื่อสารกับผู้อื่นได้ด้วยความเข้าใจสมาคม วิทยาศาสตร์ชั้นสูงของสหรัฐอเมริก1 America Association for the Advancement of Science สถาบัน ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศไทยได้กล่าวถึงได้แบ่งกระบวนการวิทยาศาสตร์เป็น 13 ทักษะ (สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษานครศรีธรรมราช เขต 1 - 4. 2548, น. 2 - 15) ดังต่อไปนี้ ทักษะขั้นพื้นฐาน (Basic Process Skil) ประกอบด้วย 8 ทักษะ คือ 1. ทักษะการสังเกต (Observing หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัส ซึ่งได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น ผิวหนัง เพื่อ เก็บและรวบรวมข้อมูล คุณลักษณะหรือรายละเอียดของสิ่งของหรือปรากฏการณ์อย่างใดอย่างหนึ่ง ทั้งที่เป็น เชิงปริมาณและคุณภาพ 2. ทักษะการวัด (Measuring) หมายถึง การใช้เครื่องมือต่าง ๆ เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลรวมทั้งการ ประมาณค่าที่ควรจะวัดได้

26 3. ทักษะการคำนวณ (Using Number) หมายถึง การนำตัวเลขมากำหนดคุณลักษณะต่าง ๆ เช่น ความกว้าง ความยาว ความสูง พื้นที่ ปริมาตร หรือจำนวนของสิ่งต่าง ๆ รวมทั้งการคำนวณเบื้องต้น เช่น ค่าเฉลี่ย หรืออัตราส่วน 4. ทักษะการจำแนกประเภท (Classifying) หมายถึง การจำแนกสิ่งของหรือเหตุการณ์ ออกเป็น ประเภทต่าง ๆ เช่น แผนภูมิ โดยพิจารณาจากคุณสมบัติที่เหมือนกัน สัมพันธ์กันหรือแตกต่างกันของสิ่งของ หรือเหตุการณ์นั้น 1 ซึ่งอาจมีวิธีแบ่งได้หลายวิธีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้ 5. ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล (Communication) หมายถึง การพูดหรือการแสดง สัญลักษณ์ต่าง ๆ เช่น แผนภูมิ สมการ กราฟหรือตัวอักษร เป็นต้น เพื่อให้บุคคลอื่นเข้าใจหรือรับทราบ ความคิด ความรู้สึกต่าง ๆ ได้ตามต้องการ 6. ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา (Using Space- time Relationships) หมายถึง การนำเอาความสัมพันธ์ระหว่างมิติกับเวลา หรือมิติกับมิติ หรือเวลากับเวลา มา อธิบายสิ่งใดสิ่งหนึ่ง หรือสถานการณ์ใดสถานการณ์หนึ่ง ในที่นี้มิติ หมายถึงคุณสมบัติเกี่ยวกับความยาว ความ หนา รูปร่าง สมมาตร หรือตำแหน่งที่อยู่ของสิ่งนั้น ๆ ความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ เช่น การหารูปร่าง ของวัตถุ โดยสังเกตจากเงาของวัตถุ เพื่อให้แสงตกกระทบกับวัตถุในมุมต่าง ๆ กันความสัมพันธ์ระหว่างสเปซ กับเวลา เช่น การหา ตำแหน่งของวัตถุที่เคลื่อนที่เมื่อเวลาเปลี่ยนไป 7. ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง การอธิบายปรากฎการณ์หรือข้อเท็จจริงต่าง ๆ โดยอาศัยข้อมูลที่สังเกตได้ร่วมกับประสบการณ์เดิม 8. ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) หมายถึง การคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตว่าน่าจะเป็น อย่างไร โดยอาศัยหลักฐานส่วนใหญ่ที่ได้จากการสังเกต หรือวัด ประกอบกับการสรุปอ้างอิง ทักษะขั้นสูงหรือทักษะขั้นผสม (Integrated Process Skill) ประกอบด้วย 5 ทักษะ 1. การให้นิยามปฏิบัติการ (Defining Operationally) หมายถึง การให้ความหมายของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ในรูปที่สังเกต วัด หรือนำมาปฏิบัติได้ และบอกด้วยว่าในสถานการณ์หนึ่ง ๆ จะมีวิธีสังเกตหรือวิธีวัดสิ่งนั้นได้ อย่างไร 2. การกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying Controlling and Manipulating Variables)การ กำหนดตัวแปร หมายถึง การแยกตัวแปรต่าง ๆ ออกเป็นตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรอื่น ๆที่ต้อง ควบคุม การควบคุมตัวแปร หมายถึง การพยายามให้สรุปได้ว่า ผลการทดลอง (ตัวแปรตาม)เป็นผลจากการท คลองตัวแปรต้น โดยการควบคุมตัวแปรอื่น ๆ ที่อาจมีผลต่อตัวแปรตาม 3. การสร้างสมมติฐาน (Formulating Hypothesis) หมายถึง การคาดการณ์ว่าตัวแปรต่างๆจะมี ความสัมพันธ์กันอย่างไร เป็นการสรุปของคำอธิบายโดยอาศัยการสังเกตหรือการ สรุป อ้างอิงเป็นพื้นฐาน 4. การประมวลผลและการตีความหมายของข้อมูล (Data processing and interprcting)การ ประมวลข้อมูล หมายถึง การรวบรวมข้อมูลให้อยู่ในรูปของตาราง ข้อความ หรือข้อความกึ่งตารางหรือกราฟ และการคำนวณค่าสถิติพื้นฐานจากข้อมูล การตีความหมายข้อมูล หมายถึง การบอกความสัมพันธ์ของตัวแปร ต่าง ๆ จากข้อมูลที่ประมวลมาแล้ว หรือการให้ความหมายของข้อมูลเชิงปริมาณเป็นเชิงคุณภาพ

27 5. การออกแบบการทดลอง (Designing and investigation) หมายถึง การกำหนดโครงการทดลอง เพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลมาทดสอบสมมติฐาน โดยคำนึงถึงนิยามปฏิบัติการของตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง การ ควบคุมตัวแปรต่างๆ เครื่องมือและวิธีการที่จะใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล 4.3 การวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2566) ได้กล่าวถึงลักษณะข้อสอบเพื่อวัด ความสามารถในทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้ 1. สถานการณ์ 1.1 สถานการณ์ที่สร้างขึ้นจะเป็นสถานการณ์สมมติหรือนำมาจากเอกสารอื่นใดก็ตามต้องมีความยาก ง่าย เหมาะสมกับระดับชั้นของนักเรียน 1.2 ใช้คำพูดที่เข้าใจง่าย ศัพท์เทคนิคต้องไม่นอกเหนือจากที่นักเรียนเรียนรู้มาแล้ว 1.3 สถานการณ์ต้องไม่เป็นสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้ จะต้องเป็นจริงสมเหตุสมผล 1.4 ถ้าเป็นเรื่องที่มีหน่วยต้องระบุให้ชัดเจนว่าเป็นหน่วยใด 1.5 สถานการณ์ที่ยกมาจะต้องสั้นกะทัดรัด อ่านเข้าใจง่าย และแต่ละสถานการณ์ควรใช้กับคำถาม มากกว่า 1 ข้อ เพื่อให้นักเรียนไม่เสียเวลาอ่านมากเกินความจำเป็น 2. คำถามที่ใช้ตอบสถานการณ์ที่ยกมาต้องมีคุณสมบัติ ดังนี้ 2.1 ถามในเรื่องที่ต้องใช้ความสามารถ ในด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ไม่ถามในเรื่องของ ความรู้ความจำ 2.2 ไม่ถามถึงปัญหาหรือสมมติฐานที่เคยอภิปรายหรือสรุปมาแล้ว เพราะจะกลายเป็นความจำ ทั้ง ๆ ที่ดูคำถามเหมือนวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2.3 ใช้คำถามที่รัดกุม บ่งชัดว่าจะใช้ตอบในเรื่องใด แม้ว่าบางคำถามจะมีทางออกความคิดเห็นได้ แตกต่างกัน แต่ต้องเป็นความเห็นเกี่ยวกับเรื่องนั้นโดยเฉพาะ 2.4 ข้อความที่จะให้ตอบแต่ละคำถาม ควรเป็นตอนละเรื่อง แต่ควรกำหนดคะแนนให้เหมาะสม ถ้า เป็นไปได้ควรให้คะแนนเป็น 1 ถ้าตอบถูก และให้ 0 ถ้าตอบผิด 3. การตรวจ ถ้าเป็นข้อสอบให้ตอบสั้น ๆ แม้จะตั้งคำถามที่ผู้ตอบคิดว่าจำเพาะเจาะจง คำตอบน่าจะแน่นอน แต่ในการตรวจจะต้องคูเหตุผลของนักเรียนบางคนที่ตอบแตกต่างกันไปจากเกณฑ์ที่ตั้งไว้ด้วย ถ้าเหตุผลถูกต้อง ก็ต้องยอมรับ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2526) ได้กำหนดความสามารถของนักเรียนที่ แสดงพฤติกรรมออกมาเมื่อเกิดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้

28 ตารางที่ 2.1 การประเมินผลทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ความสามารถที่แสดงว่าเกิด ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์แล้ว 1. ทักษะการสังเกต 1.1 สามารถแสดงหรือบรรยายคุณลักษณะของวัตถุได้ จาก การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง 1.2 สามารถบรรยายคุณสมบัติเชิงประมาณ และคุณภาพของ วัตถุได้ 1.3 สามารถบรรยายพฤติการณ์การเปลี่ยนแปลงของวัตถุได้ 2. ทักษะการวัด 2.1 สามารถเลือกใช้เครื่องมือได้เหมาะสมกับสิ่งที่วัดได้ 2.2 สามารถบอกเหตุผลในการเลือกเครื่องมือวัดได้ 2.3 สามารถบอกวิธีการ ขั้นตอน และวิธีใช้เครื่องมือได้อย่าง ถูกต้อง 2.4 สามารถทำการวัด รวมถึงระบุหน่วยของตัวเลขได้อย่าง ถูกต้อง 3. ทักษะการคำนวณ 3.1 สามารถนับจำนวนของวัตถุได้ถูกต้อง 3.2 สามารถบอกวิธีคำนวณ แสดงวิธีคำนวณ และคิดคำนวณ ได้ถูกต้อง 4. ทักษะการจำแนกประเภท 4.1 สามารถเรียงลำดับ และแบ่งกลุ่มของวัตถุ โดยใช้เกณฑ์ ใดได้อย่างถูกต้อง 4.2 สามารถอธิบายเกณฑ์ในเรียงลำดับหรือแบ่งกลุ่มได้ 5. ทักษะการจัดกระทำและสื่อ ความหมาย 5.1 สามารถเลือกรูปแบบ และอธิบายการเลือกข้อมูลรูปแบบ ในการเสนอข้อมูลที่เหมาะสมได้ 5.2 สามารถออกแบบ และประยุกต์การเสนอข้อมูลให้อยู่ใน รูปใหม่ที่เข้าใจได้ง่าย 5.3 สามารถเปลี่ยนแปลง ปรับปรุงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่ เข้าใจได้ง่าย 5.4 สามารถบรรยายลักษณะของวัตถุด้วยข้อความที่ เหมาะสม กะทัดรัด และสื่อความหมายให้ผู้อื่นเข้าใจได้ง่าย 6. ทักษะความสัมพันธ์ระหว่าง สเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา 6.1 สามารถอธิบายลักษณะของวัตถุ 2 มิติ และวัตถุ3 มิติ ได้ 6.2 สามารถวาดรูป 2 มิติ จากวัตถุหรือรูป 3 มิติ ที่กำหนดให้ ได้ 6.3 สามารถอธิบายรูปทรงทางเราขาคณิตของวัตถุได้

29 ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ความสามารถที่แสดงว่าเกิด ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์แล้ว 6.4 สามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุ 2 มิติกับ 3 มิติ ได้ เช่น ตำแหน่งหรือทิศของวัตถุ และตำแหน่งหรือทิศของ วัตถุต่ออีกวัตถุ 6.5 สามารถบอกความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง ของวัตถุกับเวลาได้ 6.6 สามารถบอกความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงขนาด ปริมาณของวัตถุกับเวลาได้ 7. ทักษะการลงความเห็นจาก ข้อมูล 7.1 สามารถอธิบายหรือสรุปจากประเด็นของการเพิ่มความ คิดเห็นของตนต่อข้อมูลที่ได้มา 8. ทักษะการพยากรณ์ 8.1 สามารถทำนายผลที่อาจจะเกิดขึ้นจากข้อมูลบนพื้นฐาน หลักการ กฎ หรือทฤษฎีที่มีอยู่ ทั้งภายในขอบเขตของข้อมูล และภายนอกขอบเขตของข้อมูลในเชิงปริมาณได้ 9. ทักษะการตั้งสมมติฐาน 9.1 สามารถตั้งคำถามหรือคิดหาคำตอบล่วงหน้าก่อนการ ทดลองได้ 9.2 สามารถตั้งคำถามหรือคิดหาคำตอบล่วงหน้าจาก ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่างๆ ได้ 10. ทักษะการให้นิยามปฏิบัติการ 10.1 สามารถอธิบายความหมาย และขอบเขตของคำหรือตัว แปรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา และการทดลองได้ 11. ทักษะการกำหนดและควบคุม ตัวแปร 11.1 สามารถกำหนด และอธิบายตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุมในการทดลองได้ 12. ทักษะการประมวลผลและการ ตีความหมาย 12.1 สามารถในการวิเคราะห์ และสรุปประเด็นของข้อมูล สำคัญ รวมถึงการแปลความหมายหรือบรรยายลักษณะของ ข้อมูล 12.2 สามารถบอกความสัมพันธ์ของข้อมูลได้ 13. ทักษะการทดลอง 13.1 สามารถออกแบบการทดลอง และกำหนดวิธีขั้นตอน การทคลองได้ถูกต้อง และเหมาะสมได้ 13.2 สามารถระบุ และเลือกใช้อุปกรณ์ในการทดลองอย่าง เหมาะสม 13.3 สามารถปฏิบัติการทดลองตามขั้นตอนได้อย่างถูกต้อง 13.4 สามารถบันทึกผลการทดลองได้อย่างถูกต้อง

30 ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ความสามารถที่แสดงว่าเกิด ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์แล้ว 14. ทักษะการสร้างแบบจำลอง 14.1 สามารถสร้างหรือใช้สิ่งที่สร้างขึ้นมาเพื่อเลียนแบบหรือ อธิบายปรากฏการณ์ที่ศึกษาได้ 14.2สามารถนำเสนอข้อมูล แนวคิด ความคิดรวบยอดได้ อย่างถูกต้อง แนวทางในการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เหตุใดจึงต้องมีการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ในการที่จะตอบคำถามนี้ เราต้อง ย้อนกลับไปถึงความสำคัญของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นเป้าประสงค์หลักที่ต้องเกิดในตัว ผู้เรียน ทักษะเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของทักษะการคิดซึ่งแสดงถึงผลลัพธ์ (Outcome) ของการศึกษา ช่วย พัฒนาความเข้าใจของผู้เรียน และพัฒนาความสามารถในการระบุหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหา และการตัดสินใจ ครูต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดทักษะเหล่านี้ ซึ่งการประเมินผลความก้าวหน้า(Formative assessment) ถือเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้ครูสามารถส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้กับ ผู้เรียนได้ (TheExploratorium and Institute for Inquiry,2006) ซึ่งแนวทางในการประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีหลากหลาย ผู้เขียนขอนำเสนอดังนี้ การใช้กระบวนการสังเกต (Observation) ถือว่าเป็นวิธีที่ครูใช้ในการประเมินพฤติกรรมการเรียนรู้ ของผู้เรียนอยู่แล้วซึ่งวิธีการที่ใช้ในการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์โดยการสังเกตนั้น จะ เกิดขึ้นในระหว่างที่ผู้เรียนทำการทดลองหรือทำกิจกรรมการเรียนโดยมีเครื่องมือที่หลากหลาย และแบ่งออกได้ หลายแบบ ได้แก่ การสังเกตอย่างไม่เป็นทางการ (Informal observation) การสังเกตที่มีโครงสร้าง (Structured observation) และการสังเกตแบบการเล่าเรื่อง (Narratives) การสังเกตอย่างไม่เป็นทางการ (Informal observation form) ครูเป็นผู้สังเกตโดยไม่มีประเด็นชี้ เฉพาะในการสังเกต และไม่ได้กำหนดบุคคลในการสังเกตที่ชัดเจน เป็นการสังเกตโดยภาพรวมเพื่อการปรับปรุง การเรียนการสอน ผลจากการสังเกต อาจได้ข้อมูลอย่างคร่าว ๆ ว่าผู้เรียนมีพฤติกรรมอย่างไร เช่น ชอบทำงาน คนเดียว ชอบที่จะให้มีผู้ชี้แนะแนวทางเป็นต้น การสังเกตที่มีโครงสร้าง (Structured observation) ครูเป็นผู้สังเกตโดยมีประเด็นทักษะที่ต้องการ สังเกตที่ชัดเจนและเป็นระบบ มีการกำหนดกลุ่มผู้เรียน หรือผู้เรียนในการสังเกตชัดเจนในกรณีงานกลุ่มหรือ งานเดี่ยว และหากผู้เรียนมีจำนวนมาก มีการจัดระบบการสังเกต จัดเวลาและหัวข้อในการสังเกตที่ชัดเจน มี แบบสังเกต ผลจากการสังเกต ทำให้ได้ข้อมูลทักษะที่แสดงออก ความก้าวหน้าของทักษะที่เปลี่ยนแปลงใน ทางบวกและลบ ของผู้เรียนทั้งรายกลุ่มและรายบุคคล และครูสามารถให้ผลสะท้อนกลับ (Feedback) ไปสู่ ผู้เรียนได้ การสังเกตแบบการเล่าเรื่อง (Narratives) ใช้สังเกตพฤติกรรมหรือทักษะที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น การ ทำงานกลุ่ม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลุ่ม ซึ่งอาจจะไม่สามารถตอบได้ด้วยการ checklist เช่น ทักษะการ

31 ตีความหมายและลงข้อสรุปร่วมกันทั้งกลุ่ม การบันทึกการสังเกตจะใช้การเขียนบรรยายแบบเล่าเรื่องราวดูการ ทำงานของแต่ละบุคคลในกลุ่ม ซึ่งทำให้ทราบปัญหาของกลุ่มที่ลึกซึ้งจะได้แก้ปัญหาการจัดการเรียนรู้ได้ถูกจุด ในบทเรียนต่อไป การใช้คำถาม (Question) สามารถใช้ประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้ในรูปแบบที่ หลากหลาย เช่นการสัมภาษณ์ (Interview) แบบสอบถามเพื่อประเมินตนเอง (Self-assessment questionnaire) การทดสอบ (Testing) เป็นต้น การสัมภาษณ์ (Interview) เป็นวิธีการประเมินที่ต้องใช้เวลาและส่งผลต่อการจัดการชั้นเรียน แต่ก็ยัง เป็นวิธีที่มีคุณค่าโดยเฉพาะสำหรับผู้เรียนที่มีลักษณะเฉพาะตัว มีปัญหาในการเรียนรู้หรือมีทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ที่ควรพัฒนาอย่างเร่งด่วน ประเด็นที่ใช้ในการสัมภาษณ์เพื่อให้ได้คำตอบที่ทำให้ครูสามารถหา แนวทางในการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้เรียน และวิธีการนี้ยังทำให้ผู้เรียนรู้สึกได้ว่าครูให้ความเป็นห่วงและ ความสนใจ ซึ่งมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนแปลงทัศนคติและส่งเสริมการเรียนรู้ อีกทั้งยังเหมาะกับนักเรียนที่มี ปัญหาการถ่ายทอดข้อความผ่านการเขียนตอบและเหมาะสำหรับการติดตามพฤติกรรมการเรียนรู้ของผู้เรียน ซึ่งวิธีการนี้สามารถจัดเป็นการสัมภาษณ์รายกลุ่มหรือรายบุคคลก็ได้ สามารถกระทำได้ทั้งการสัมภาษณ์แบบไม่ มีโครงสร้าง (Unstruc- tured interview) การสัมภาษณ์แบบกึ่งโครงสร้าง (Semi-structured interview) และ การสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง (Struc- tured interview) แบบสอบถามเพื่อประเมินตนเอง (Self-assessment questionnaire) เป็นอีกเครื่องมือที่มีประโยชน์ สำหรับผู้เรียนในการวิเคราะห์ตนเองว่ามีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างไรและสามารถใช้ได้ใน ด้านอื่น เช่นความรู้ ผลงานที่ตนเองทำ เจตคติ ฯลฯ เป็นการสะท้อนความคิดของผู้เรียนที่มีต่อตนเองให้ครู ได้รับรู้ สามารถประเมินตนเองว่ามีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในแต่ละทักษะเป็นอย่างไรและตนเอง ยังควรต้องพัฒนาปรับปรุงส่วนไหน อย่างไร ครูสามารถใช้ผลจากการประเมินตนเองของผู้เรียนประกอบกับ เครื่องมืออื่น ๆ ที่ครูใช้ประเมิน อาจทำเป็นแบบสอบถามในรูปแบบคำถามปลายเปิด (Open-ended questions) มาตราส่วนประมาณค่า (Rating scale) และอีกหลากหลายรูปแบบ การทดสอบ (Testing) ในการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สามารถประเมินได้จากการ ใช้แบบทดสอบ การประเมินทักษะเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้แสดงออกถึงสิ่งที่ตนเองรู้มากกว่าการจดจำความรู้ ครูสามารถประเมินนักเรียนในขณะที่ลงมือทำกิจกรรม ซึ่งเมื่อทำการเปรียบเทียบข้อสอบที่เป็นข้อคำถาม ความรู้และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จะมีความแตกต่างอยู่ทั้งข้อคำถามและรูปแบบการตอบ ข้อ คำถามสำหรับการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องเป็นแบบทดสอบแบบเขียนตอบ หรือปฏิบัติการเท่านั้นแต่สามารถทำได้ในรูปแบบของข้อสอบแบบเลือกตอบ (Multiple-choice) ได้เช่นกัน แต่ผู้ประเมินต้องมั่นใจว่าเรื่องที่ถามเกี่ยวข้องกับทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ต้องใช้ทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการตอบ ไม่ใช่แค่เพื่อวัดความรู้ความจำเท่านั้น ตัวอย่างคำถามเพื่อประเมิน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การประเมินจากผลงานของนักเรียน (Looking at students' work) สามารถใช้ประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยพิจารณาได้จากการตอบคำถามในใบงาน (Worksheet) การเขียนอนุทิน

32 (Journal) ผลงาน โครงงานชิ้นงาน และการสาธิต (Project product and demonstration) และแฟ้มสะสม ผลงาน (Portfolio) เป็นต้น เครื่องมือต่าง ๆ เหล่านี้ เป็นสิ่งสำคัญที่ครูจะใช้ในการวิเคราะห์ถึงทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนได้ลงลึกในรายบุคคล และมีประโยชน์เป็นอย่างยิ่งในการจัดการชั้น เรียนแต่ครูผู้สอนต้องมีความทุ่มเทเพราะวิธีการต่าง ๆ เหล่านี้ มักจะใช้เวลาในการตรวจ ประเมิน ให้คะแนน ค่อนข้างมากและหากผู้เรียนมีจำนวนมากจะเป็นการเพิ่มภาระงานของครูยิ่งขึ้นไปอีก (The Exploratorium and Institutefor Inquiry, 2006; Wendy McCols-key &Rita O'Sullivan, 2000; WynneHarlen, 1999; Oloruntegbe, K. O.,2000 & 2010; Lucille E. Davy, JayDoolan, Brian D. Robinson & Ste-phen Goldman, 2006) สรุป โดยสรุปแล้วในการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สามารถทำการการประเมินผล สรุป (Summative assessment) หรือประเมินผลย่อย (Formative assessment) ก็ได้โดยวิธีการหรือ เครื่องมือที่ใช้ สามารถใช้ได้หลากหลาย ซึ่งแต่ละเครื่องมือมีข้อดีและข้อจำกัดเครื่องมือประเมินบางอย่าง สามารถแก้ไขข้อจำกัดของอีกเครื่องมือหนึ่งได้ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็น ส่วนสำคัญในการส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของผู้เรียน และยังสามารถใช้ทักษะเหล่านี้ในชีวิตประจำวันซึ่ง ถือเป็นประโยชน์แก่ผู้เรียนเป็นอย่างมาก ดังนั้นในฐานะครูผู้สอนเป็นส่วนสำคัญในความเจริญก้าวหน้าของ ผู้เรียนจึงควรตระหนักและให้คุณค่าต่อการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้แก่ผู้เรียนควบคู่ไป กับการให้ความรู้ ให้ผู้เรียนเติบโตขึ้นเป็นพลเมืองที่เปี่ยมไปด้วยความรู้และทักษะเพื่อนำประโยชน์แก่ ประเทศชาติต่อไป 5. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย 5.1 งานวิจัยในประเทศ ปณิกา ยิ้มพงษ์. (2563) การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน วิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ก่อน และหลังการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ร่วมกับเทคนิคการใช้คำถาม และ 2) เปรียบเทียบความสามารถในการคิดวิเคราะห์ของนักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 6 ก่อน และหลังการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ร่วมกับเทคนิคการใช้ คำถาม กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 2 วัดโล่ห์ สุทธาวาส อำเภอเมือง จังหวัดอ่างทองสังกัดเทศบาลเมืองอ่างทอง ที่กำลังศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2562 จำนวน 1 ห้องเรียน ซึ่งมีนักเรียน 26 คนได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง (Purposive sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย คือ แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ร่วมกับเทคนิคการใช้คำถาม แบบทคสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ 2 ฉบับ โดยแบบท คสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ ฉบับที่ 1ด้านความรู้/ความจำ ความเข้าใจ การนำไปใช้ ที่มีค่า ดัชนีความสอดคล้อง อยู่ระหว่าง 0.6 - 1.0 มีค่าความยากง่ายระหว่าง 0.28 - 0.78 มีค่าอำนาจจำแนกระหว่าง 0.24 - 0.77 และมีค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.94 และฉบับที่ 2 ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ที่มีค่า ดัชนีความสอดคล้อง อยู่ระหว่าง 0.6 - 1.0 มีค่าความยากง่าย ระหว่าง 0.23 - 0.77 มีค่าอำนาจจำแนก

33 ระหว่าง 0.22 - 0.73 และมีค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.88 และแบบทตสอบวัดความสามารถในการคิดวิเคราะห์ ที่มีค่าดัชนีความสอดคล้อง อยู่ระหว่าง 0.80 - 1.00 มีค่าความยากง่าย อยู่ระหว่าง 0.31 - 0.72 มีค่าอำนาจ จำแนกระหว่าง 0.28 - 0.67 และมีค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.87 ใช้แบบแผนการวิจัยกึ่งหดลองกลุ่มเดียวสอบ ก่อน - หลัง และสถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ทคสอบที (I-test)ผลการวิจัยพบว่า 1) นักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกตอธิบาย (POE) ร่วมกับเทคนิคการใช้คำถาม มี ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หลังเรียนสูงกว่า ก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และ 2 นักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ร่วมกับเทคนิคการใช้คำถาม มีความสามารถในการคิดวิเคราะห์ หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมี นัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ปิยาภรณ์, และคณะ (2564) การวิจัยครั้งนี้เป็นการศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเจตคติโดยใช้ กระบนการสืบเสาะหาความสู้ร่วมกับเทคนิค POE วิชาวิทยาศาสตร์ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3 โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อ (1) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนและหลังเรียนของนักเรียน โรงเรียนขยายโอกาสทาง การศึกษา เรื่อง แรง การเคลื่อนที่และพลังงาน (2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนกับเกณฑ์ ร้อยละ 70 (3) เปรียบเทียบเจตคติต่อวิชาวิทยาศาสตร์ก่อนและหลังเรียน และ (4) ศึกษาคะแนนพัฒนาการ สัมพัทธ์ของผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเจตคติต่อวิชาวิทยาศาสตร์ กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 3 ปีการศึกษา 2562 โรงเรียนบ้านวังแร่ จำนวน 7 คน ซึ่งได้มาโดยวิธีการสุ่มแบบกลุ่ม เครื่องมือที่ใช้ในการ วิจัย ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้ แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ และ (3) แบบวัด เจตคติต่อวิชาวิทยาศาสตร์ สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลได้แก่ ค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน คะแนนพัฒนาการสัมพัทธ์และค่าการทดสอบเครื่องหมายผลการวิจัยพบว่า (1) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 (2) ผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนหลังเรียนสูงกว่าเกณฑ์ร้อยละ 70 (3) เจตคติต่อวิชาวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่าง มีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และ (4) คะแนนพัฒนาการสัมพัทธ์ของผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนอยู่ในช่วง ระดับสูงและคะแนนพัฒนาการสัมพัทธ์ของเจตคติต่อวิชาวิทยาศาสตร์อยู่ในช่วงระดับกลาง-สูง อุรารัตน์ และ น้ำเพชร (2566) การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ (1) เพื่อส่งเสริมสมรรถนะการอธิบาย ปรากฎการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ของผู้เรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) (2) เพื่อศึกษาความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ของ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนเทศบาล 1 (บ้านโพธิ์ กลาง) ที่กำลังศึกษาอยู่ในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2565 จำนวนนักเรียน 35 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ครั้งนี้คือ (1) แผนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) (2) แบบวัดความสามารถการอธิบาย ปรากฎการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ เรื่อง สมบัติทางกายภาพของวัสดุ (3) แบบวัดความพึงพอใจต่อการจัดการ เรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติดังนี้คือ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ค่าร้อยละ และการทดสอบค่าที(t-test)ผลการวิจัยพบว่า หลังการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) พบว่า 1. สมรรถนะการอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ของผู้เรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ที่

34 ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE มีคะแนนความสามารถในการอธิบายปรากฎการณ ในเชิงวิทยาศาสตร์ค่าเฉลี่ยรวม 71.31 ผ่านเกณฑร้อยละ 70 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 2. ความ พึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ในระดับ 3 พึงพอใจมาก ( X = 2.70, S.D. = 0.49) 5.2 งานวิจัยต่างประเทศ ซูซไว (Zuziwe, 2012, Abstract) ได้ศึกษาการใช้เทคนิคการทำนายการสังเกต การอธิบาย(POE) ส่งเสริมความเข้าใจปฏิกิริยาทางเคมีของนักเรียน ได้ข้อสรุปว่าเทคนิคการทำนาย การสังเกตการอธิบาย สามารถใช้สอนเพื่อส่งเสริมให้นักเรียนปฏิบัติกิจกรรมและเข้าใจปฏิกิริยากัมมันตรังสีเป็นอย่างดี จากการ สัมภาษณ์นักเรียนและครู การทดสอบก่อนและหลังเรียน การสังเกต และการทำแบบสอบถาม พบว่า ความรู้ ก่อนเรียนของนักเรียนมีผลต่อการทำนาย การสังเกต การอธิบาย และครูสามารถใช้เทคนิคการทำนาย - การ สังเกต - การอธิบาย ออกแบบการปฏิบัติกิจกรรมไปพร้อม ๆกับข้อคิดเห็นของนักเรียนได้ 6. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 6.1 งานวิจัยในประเทศ ธนภรณ์ ก้องเสียง. (2561) การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ขั้นสูง2) ศึกษาความคงทนทางด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และ 3) ศึกษาความพึง พอใจของผู้ร่วมกิจกรรมโดยใช้กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์เสริมการเรียนรู้กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนปราโมทวิทยารามอินทราจำนวน 50 คน ได้มาจากการสุ่มแบบกลุ่ม เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ แบบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง แบบวัดความรู้พื้นฐาน และ แบบประเมินความพึงพอใจ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติค่าร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่า t - test dependentผลการวิจัยพบว่า ผลการวัดความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์นักเรียนที่เข้าร่วมกิจกรรมการ ทดลองทางวิทยาศาสตร์เสริมการเรียนรู้ มีความรู้พื้นฐานหลังร่วมกิจกรรมมีคะแนนเฉลี่ย 18.2 และเมื่อ เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และผู้ร่วมกิจกรรมมีระดับความพึงพอใจในกิจกรรมเรื่องอุปกรณ์การทคลองและวิทยากรมากที่สุด วรรัตน์ พรมเด่น (2561) การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์พื้นฐานโดยการสอนแบบสาธิตการปฏิบัติการเรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ และการ เปลี่ยนแปลงทางเคมี ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5/2 เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 5 ที่มีต่อวิชาวิทยาศาสตร์ ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบการสอนแบบสาธิตการปฏิบัติการ รูปแบบการวิจัยนี้เป็นการวิจัยเชิงคุณภาพ (Qualitative Research) ซึ่งกลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยราชภัฏบุรีรัมย์จำนวน 15 คน ผลการวิจัยพบว่า 1) การจัดการ เรียนรู้โดยการสอนแบบสาธิตการปฏิบัติการสามารถพัฒนาทักษะที่จำเป็นสำหรับนักเรียนได้ รวมทั้งทำให้

35 นักเรียนมีทักษะที่สำคัญ ที่ผู้เรียนในยุคศตวรรษที่ 21 จำเป็นต้องมี 2) การจัดการเรียนรู้โดยการสอนแบบ สาธิตการปฏิบัติการ สามารถทำให้นักเรียนมีความพึงพอใจต่อการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ สรัญญา และ กัญญาวดี (2566) การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานโดยใช้การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ 5 ขั้น ร่วมกับการใช้เกม ของนักเรียน ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 โดยนำกระบวนการดำเนินงานวิจัยเชิงปฏิบัติการตามแนวคิดของ Kurt Lewin กลุ่มเป้าหมาย คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 8 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1.แผนการจัดการเรียนรู้โดยการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ 5 ขั้นร่วมกับการใช้เกม 2. แบบประเมิน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน และ 3. แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้ของนักเรียน วิเคราะห์ ข้อมูลจากแบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน โดยการหาค่าเฉลี่ย และส่วนความ เบี่ยงเบนมาตรฐาน โดยเทียบร้อยละกับเกณฑ์ นำข้อมูลที่ได้จากแบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้ของนักเรียน วิเคราะห์ ประมวลผล เรียบเรียงและนำเสนอในรูปแบบความเรียงผลการวิจัยพบว่า นักเรียนมีคะแนนประเมิน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 ขึ้นไป จำนวน 8 คน คิดเป็นร้อยละ 100 จากงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สรุปได้ว่าการพัฒนาทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์สามารถทำได้โดยการจัดการเรียนการสอนรูปแบบการทำนาย การสังเกต การ อธิบาย (POE) ที่เน้นให้ผู้เรียนได้ฝึกปฏิบัติด้วยตนเอง และจากการศึกษาพบว่าเมื่อผู้เรียนมีทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นมีผลทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และเจตคติต่อการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นใน การนี้ผู้วิจัยจึงเลือกที่จะศึกษาการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้การจัดการเรียนรู้รูปแบบ การทำนาย การสังเกต การอธิบาย (POE) ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 และเป็นแนวทางในการ พัฒนาการจัดการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ต่อไป

36 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทดลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนทางวิทยาศาสตร์ ของ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลง ทางกายภาพ 1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 2. แบบแผนการวิจัย 3. เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 4. การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 5. การเก็บรวบรวมข้อมูล 6. การวิเคราะห์ข้อมูล 7. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล 1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 1. ประชากร ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นนักเรียนในโรงเรียนขนาดใหญ่พิเศษ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ทั้งหมด 353 คน จาก 8 ห้องเรียน 2. กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จํานวน 1 ห้องเรียน จํานวนนักเรียน 25 คน ซึ่งได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง ( Purposive sampling ) 2. แบบแผนการวิจัย การวิจัยครั้งนี้มีแบบแผนการทดลอง (Experimental Design) โดยใช้รูปแบบการวิจัยแบบกลุ่มตัวอย่าง กลุ่มเดียว มีการทดสอบก่อนและหลังทดลอง One Group Pretest – Posttest Design ดังตารางที่ 1 (พวง รัตน์ ทวีรัตน์, 2540: 60-61) แบบแผนที่ใช้ในการทดลอง สอบก่อน ทดลอง สอบหลัง T1 X T2 สัญญาลักษณ์ที่ใช้ในการทดลอง T1 หมายถึง การทดสอบความรู้ความเข้าใจด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ก่อนใช้การ จัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ X หมายถึง กระบวนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE)

37 T2 หมายถึง การทดสอบความรู้ความเข้าใจด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หลังใช้การ จัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ 3. เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 1. แผนการจัดการเรียนรู้กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ของนักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) จำนวน 3 แผน แผนละ 2 ชั่วโมง 2 แผน และแผนละ 4 ชั่วโมง 1 แผน รวมจำนวนทั้งสิ้น 8 ชั่วโมง โดยมีค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) ของแผน ระหว่าง 0.67 – 1.00 2. แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาตสร์ เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เป็นแบบปรนัย 4 ตัวเลือก จำนวน 10 ข้อ มีค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) อยู่ระหว่าง 0.67 – 1.00 และเมื่อนำแบบทดสอบ ไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง มีค่าความยากง่าย (P) อยู่ระหว่าง 0.21 -0.7 ค่าอำนาจจำแนก (r) อยู่ระหว่าง 0.29 – 1.00 และค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.83 4. การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 1. การจัดเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ 1.1 ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ฉบับปรับปรุง (2560), กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ, คู่มือการ สอนวิทยาศาสตร์ รวมทั้งเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 1.2 วิเคราะห์และกำหนดจุดประสงค์การเรียนรู้ และกิจกรรมของการจัดเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 1.3 เขียนแผนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ โดยให้สอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้ที่กำหนดไว้ โดยมีรายละเอียดดังนี้ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง การเปลี่ยนสถานะของสาร 4 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง การระเหิด 2 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง การละลายของสารในน้ำ 2 ชั่วโมง 1.4 นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่สร้างขึ้นเสนอต่ออาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อปรับปรุงแก้ไข ตรวจสอบความถูก ต้องเหมาะสม ความสอดคล้องและความเป็นไปได้ระหว่างจุดประสงค์การเรียนรู้เนื้อหาสาระกิจกรรมการ เรียนรู้ การวัดผลประเมินผลและพิจารณาให้ข้อเสนอแนะ 1.5 นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ปรับปรุงแก้ไขตามข้อเสนอแนะของอาจารย์ที่ปรึกษา เสนอต่อ ผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนวิทยาศาสตร์และการวัดผลและประเมินผล เพื่อ ตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ของแผนการจัดการเรียนรู้ โดยพิจารณาจากค่าดัชนี ความสอดคล้อง (Index of item objective congruence : IOC) ระหว่างจุดประสงค์การเรียนรู้ เนื้อหา

38 กระบวนการจัดการเรียนรู้และการวัดประเมินผล โดยให้ผู้เชี่ยวชาญแต่ละท่านพิจารณาตรวจสอบให้คะแนน ดังนี้ ให้คะแนนเป็น +1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความเหมาะสมและสอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น 0 เมื่อไม่แน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความเหมาะสมและสอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น –1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความไม่เหมาะสมและไม่ สอดคล้องกัน แล้วนำคะแนนที่ได้มาหาค่าดัชนีความสอดคล้องของแผนการจัดการเรียนรู้ โดยพิจารณาค่าดัชนีความ สอดคล้องขององค์ประกอบตั้งแต่ 0.67 ขึ้นไป 1.6 ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดการเรียนรู้ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ แล้วนำเสนออาจารย์ที่ ปรึกษาเพื่อตรวจสอบความถูกต้องอีกครั้ง นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ผ่านการปรับปรุงแก้ไขแล้ว ไปทดลองใช้ กับนักเรียนประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง จำนวน 48 คน ที่มีระดับความสามารถเก่ง ปานกลาง และ อ่อน เพื่อดูความเหมาะสมของกระบวนการจัดการเรียนรู้ เวลาที่ใช้และปัญหาที่เกิดขึ้น แล้วนำมาปรับปรุง แก้ไข 1.7 นำแผนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ไป ใช้กับนักเรียนกลุ่มตัวอย่างต่อไป 2. แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ 2.1 แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องกายเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ซึ่งเป็น แบบทดสอบแบบปรนัย แบบกำหนดขอบเขตของการตอบ (Restricted Response) มีขั้นตอนสร้างและหา คุณภาพ ดังนี้ 2.1.1 ศึกษาและวิเคราะห์รายละเอียดของเนื้อหาและผลการเรียนรู้ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทาง กายภาพ แล้วกำหนดจุดมุ่งหมายในการสร้างแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2.1.2 ศึกษาเอกสารงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับแนวทางเกี่ยวกับแบบทดสอบทักษะทางวิทยาศาสตร์ 2.1.3 สร้างแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ซึ่งเป็นแบบทดสอบแบบอัตนัย แบบกำหนดขอบเขตของการตอบ จำนวน 10 ข้อ โดยจะเป็นคำถามที่จำเพาะ เจาะจง และกำกัดอยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดไว้ ผู้ตอบจะต้องจัดเรียงความคิดให้เป็นระเบียบเพื่อให้ตรงกับ ประเด็นของคำถาม โดยแบบทดสอบที่สร้างเป็นแบบทดสอบที่ใช้ในการทดสอบทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียน โดยมีหลักการสร้างดังนี้ 1. ขั้นการเตรียมการสร้างแบบทดสอบ 1. ศึกษาความหมายขององค์ประกอบของทักษะกระบวนนการทางวิทยาศาสตร์จากเอกสาร งานวิจัยอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง 2. สร้างนิยามเชิงประปฏิบัติการของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยยึดตามแนว สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

39 3. ศึกษาการสร้างแบบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และการสร้างแบบทดสอบแบบ เลือกอัตนัยจากเอกสารต่างๆ 2. ขั้นดำเนินการสร้างแบบทดสอบ 1. วิเคราะห์ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์จากเนื้อหาเชิงวิทยาศาสตร์ที่จะออกข้อสอบ โดยกำหนดจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมแต่ละทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2. สร้างแบบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้ครวบคลุมทักษะกระบวนการทั้ง 14 ทักษะ โดยมีเกณฑ์การให้คะแนน 3. นำแบบทดสอบที่สร้างขึ้นไปให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบพิจารณาความตรง และความ เหมาะสมของแบบวัดทักษะกระบวนการที่สร้างขึ้น โดยถือความคิดเห็นที่สอดคล้องของผู้เชี่ยวชาญ ร้อยละ 80 ขึ้นไปเป็นเกณฑ์ 4. ทำการปรับปรุงแก้ไขแบบทดสอบตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ 3. ขั้นดำเนินการทดลองเครื่องมือ 1. นำแบบทดสอบที่ปรับปรุงแก้ไขแล้วไปลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่างที่ศึกษา 2. วิเคราะห์หาความยากง่าย (p) ค่าอำนาจจำแนก (r) เป็นรายข้อ โดยใช้เทคนิค 27% กลุ่มสูง กลุ่มต่ำ คัดเลือกข้อที่มีคุณภาพไว้ (p ระหว่าง .02 - .80 และ r ตั้งแต่ .20 ขั้นไป และปรับปรุง ข้อที่มีคุณภาพตต่ำก่อนการทดลองครั้งที่ 2) 3. ทำการทดลองเครื่องมือครั้งที่ 2 กับกลุ่มที่ใช่กลุ่มตัวอย่างจริง 4. วิเคราะห์หาความยากง่าย (p) ค่าอำนาจจำแนก (r) เป็นรายข้อ โดยใช้เทคนิค 27% กลุ่มสูง กลุ่มต่ำและหาค่าความเชื่อมั่นของแบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์โดยใช้ สูตร KR-20 4. ปรับปรุงข้อสอบเพื่อจัดทำข้อสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ฉบับบจริง 2.2 การหาคุณภาพแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เรื่องการเปลี่ยนแปลงทาง กายภาพ ผู้วิจัยได้ดำเนินการตามขั้นตอนในการหาคุณภาพ ดังนี้ 2.2.1 เสนอแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทาง วิทยาศาสตร์ ให้อาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อพิจารณาตรวจสอบความถูกต้อง 2.2.2 ปรับปรุงแก้ไขแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เรื่องการเปลี่ยนแปลงทาง กายภาพ ตามคำแนะนำของอาจารย์ที่ปรึกษาแล้วเสนอให้ผู้เชี่ยวชาญ 3 ท่าน เพื่อพิจารณาเกี่ยวกับความ เที่ยงตรงเชิงเนื้อหา ความสอดคล้องของคำถามที่ตรงกับจุดประสงค์ความถูกต้องในการใช้ภาษา และสื่อ ความหมายชัดเจนของแบบวัดแต่ละข้อความถูกต้องของแนวการตอบคำถามและความเหมาะสมของเกณฑ์ การให้คะแนนแล้วหาดัชนีความสอดคล้อง (Index of Item Objective Congruence หรือ IOC) กำหนดค่า ดัชนีความสอดคล้องของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ รายข้อตั้งแต่ 0.60 ขึ้นไป(ล้วน สายยศ และอังคณา สายยศ. 2538 : 208 ผลที่ได้คือ ค่าดัชนีความสอดคล้อง

40 ของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางก่ายภาพ มีค่าระหว่าง 0.60- 1.00 5. การเก็บรวบรวมข้อมูล 1. ก่อนการทดลอง ให้นักเรียนกลุ่มตัวอย่างทำแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพื่อนำ คะแนนมาวิเคราะห์เป็นคะแนนก่อนเรียนด้วยการจัดการเรียนรู้โดยแบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) 2. ผู้วิจัยดำเนินการสอนนักเรียนกลุ่มตัวอย่าง โดยใช้แผนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) จำนวน 4 แผน รวม 8 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 4 สัปดาห์ 3. เมื่อสิ้นสุดการทดลอง ทำการทดลองหลังเรียน โดยให้นักเรียนกลุ่มตัวอย่างทำแบบทดสอบทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ชุดเดิมกับทดสอบก่อนเรียน เพื่อนำคะแนนมาวิเคราะห์เป็นคะแนนหลังเรียน 6. การวิเคราะห์ข้อมูล นำคะแนนแบบทดสอบทักษะกระบวนทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ก่อนเรียนและ หลังเรียน มาคิดคะแนนเป็นร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) แล้วนำคะแนนทั้งสองมา เปรียบเทียบโดยใช้สถิติ t-test Dependent 7. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล 1. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์คุณภาพเครื่องมือ 1.1 วิเคราะห์หาความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา ของแผนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) และแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์โดยการคำนวณค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) 1.2 หาความยากง่าย (p) และอำนาจจำแนก (r) ของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1.3 หาความเชื่อมั่นทั้งฉบับของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยคำนวณจากสูตร K-R20 2. สถิติพื้นฐาน 2.1 ค่าร้อยละ (Percentage) (บุญชม ศรีสะอาด,2545 : 104 ) สูตร = × 100 เมื่อ P แทน ร้อยละ f แทน ความถี่ที่ต้องการแปลงให้เป็นร้อยละ N แทน จำนวนความถี่ทั้งหมด

41 2.2 ค่าเฉลี่ย (Mean) ใช้สูตร (ประสาท เนืองเฉลิม. 2560: 224-225) ̅= ∑ เมื่อ ̅แทน ค่าเฉลี่ย ∑ แทน ผลรวมทั้งหมดของคะแนน N แทน จำนวนคนทั้งหมด 2.3 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ใช้สูตร (ประสาท เนืองเฉลิม. 2560: 228) .. = √ ∑ 2 − (∑ 2) ( − 1) เมื่อ S.D. แทน ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน X แทน คะแนนแต่ละกลุ่ม N แทน จำนวนนักเรียนที่เป็นกลุ่มตัวอย่าง แทน ผลรวม 3. สถิติที่ใช้ในการทดสอบสมมติฐาน เปรียบเทียบคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียน โดยใช้สถิติ t-test Dependent

42 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล การวิจัยในครั้งนี้ ผู้วิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) ซึ่งผลการวิเคราะห์ข้อมูล มีรายละเอียดดังต่อไปนี้ ผลการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ก่อนเรียน และหลังเรียน ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ด้วนการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย ผู้วิจัยได้ใช้แบบทดสอบทักษะการบวนการวิทยาศาสตร์เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ซึ่งเป็นแบบ ปรนัย 4 ตัวเลือก มีจำนวนทั้งหมด 20 ข้อ คะแนนเต็ม 20 คะแนน ทดสอบกับกลุ่มตัวอย่างก่อนเรียนและหลัง เรียนด้วยการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) จากนั้นนำคะแนนการทดสอบก่อนเรียนและหลัง เรียนมาวิเคราะห์หาค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน แสดงผลดังตารางที่ 4.1 ตารางที่ 4.1 ค่าเฉลี่ย ร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียน ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ คนที่ ก่อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร้อยละ คะแนน ร้อยละ 1 4 40.00 8 80.00 2 5 50.00 9 90.00 3 3 30.00 7 70.00 4 5 50.00 9 90.00 5 3 30.00 10 100.00 6 4 40.00 5 50.00 7 5 50.00 10 100.00 8 4 40.00 6 60.00 9 6 60.00 8 80.00 10 5 50.00 9 90.00 11 3 30.00 9 90.00

43 ตารางที่ 4.1 ค่าเฉลี่ย ร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของแบบทดสอบทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ก่อนเรียนและหลังเรียน ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบทำนาย สังเกต อธิบาย (POE) เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ คนที่ ก่อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร้อยละ คะแนน ร้อยละ 12 6 60.00 7 70.00 13 3 30.00 9 90.00 14 3 30.00 5 50.00 15 3 30.00 5 50.00 16 4 40.00 10 100.00 17 3 30.00 6 60.00 18 4 40.00 9 90.00 19 6 60.00 7 70.00 20 4 40.00 7 70.00 21 4 40.00 9 90.00 22 4 40.00 10 100.00 23 4 40.00 8 80.00 24 4 40.00 9 90.00 25 6 60.00 9 90.00 คะแนนเฉลี่ย 4.20 42.00 8.00 80.00 S.D 1.0408 - 1.6329 - จากตารางที่ 4.1 ผลการวิเคราะห์ข้อมูลแบบทดสอบการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่องการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 พบว่านักเรียนมีคะแนนเฉลี่ยก่อนเรียน เท่ากับ 4.20 คิดเป็นร้อยละ 42.00 และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียน เท่ากับ 8.00 คิดเป็นร้อยละ 80.00 ซึ่งเป็นไป ตามสมมติฐานของการวิจัย