วิจัยในชั้นเรียน

v การพัฒนาทักษะความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์โดยการเรียนรู้ผ่าน กิจกรรม PBL( PROBLEM-BASED LEARNING) เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 วุฒิกุล นนทะภา รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

การพัฒนาทักษะความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์โดยการเรียนรู้ผ่าน กิจกรรม PBL( PROBLEM-BASED LEARNING) เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 วุฒิกุล นนทะภา รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566 ลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

ก ชื่อเรื่อง การพัฒนาทักษะความสามารถในการแก้ปัญหาโดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL( PROBLEM-BASED LEARNING) เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 ผู้วิจัย นายวุฒิกุล นนทะภา ครูพี่เลี้ยง นางสาวฐจิรัช ภูมิมะลา อาจารย์ที่ปรึกษา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จันทร์จิรา จูมพลหล้า อาจารย์นิเทศก์ ดร.วิวรรธ์ แก่นสา ปริญญา ครุศาสตรบัณฑิต ปีการศึกษา 2566 บทคัดย่อ การวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาทักษะในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL และ เพื่อเปรียบเทียบผลการเรียนรู้ก่อนเรียนและหลังเรียน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ของนักเรียน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 การวิจัยครั้งนี้มีแบบแผนการทดลอง (Experimental Design) กลุ่มเดียว ทดสอบก่อนและหลังทดลอง One Group Pretest – Posttest Design กลุ่มที่ศึกษาในการวิจัยครั้ง นี้ คือนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนแห่งหนึ่งในจังหวัด อุดรธานีภาคการศึกษาที่ 2 ปี การศึกษา 2558 จำนวน 1 ห้องเรียน ซึ่งได้มาจากการชักตัวอย่างแบบเจาะจง (purposive sampling) รวมทั้งสิ้น 37 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ประกอบด้วย แผนการจัดการเรียนรู้โดย ใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ จำนวน 5 แผน แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ จำนวน 30 ข้อ แบ่งเป็น 5 หัวข้อ ผลการวิจัยพบว่า ความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนระหว่างหัวข้อเนื้อหาหลังจากนำ กิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการไปใช้กับนักเรียนระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน 37 คน ซึ่งเป็นกลุ่มที่ศึกษาและตรวจสอบความสามารถในการแก้ปัญหา ของนักเรียนจากใบกิจกรรม พบว่า นักเรียนมีความสามารถในการแก้ปัญหาเฉลี่ยแตกต่างกัน (p < 0.05) ในแต่ละหัวข้อเนื้อหาโดยความสามารถในการแก้ปัญหาเฉลี่ยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นและลดลงในแต่ ละหัวข้อขณะจัดกิจกรรมการเรียนรู้และนักเรียนมีคะแนนทางการเรียนวิทยาศาสตร์ เรื่อง พันธุกรรม และวิวัฒนาการโดยใช้การเรียนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 มีคะแนน เฉลี่ยก่อนเรียนเท่ากับ 12.92 คะแนน คิดเป็นร้อยละ 43.06 คะแนนเฉลี่ยหลังเรียนเท่ากับ 22.97 คะแนน คิดเป็นร้อยละ 76.58 พบว่า นักเรียนมีคะแนนวัดผลการเรียนหลังเรียนสูงกว่าก่อ

ข กิตติกรรมประกาศ งานวิจัยฉบับนี้สำเร็จได้ด้วยความกรุณาจากผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จันทร์จิรา จูมพลหล้า อาจารย์ที่ปรึกษา ดร.วิวรรธ์ แก่นสา และครูพี่เลี้ยงนางสาวฐจิรัช ภูมิมะลา ที่ให้คำปรึกษาแนะนำ อ่านและตรวจแก้ไขข้อบกพร่องต่างๆตลอดจนให้ข้อคิดที่เป็นประโยชน์ และดูแลให้กำลังใจแก่ผู้วิจัย ด้วยความเอาใจใส่อย่างดีเสมอมา ผู้วิจัยรู้สึกซาบซึ้งในความกรุณา และขอกราบขอบพระคุณเป็น อย่างสูง มา ณ โอกาสนี้ ขอขอบพระคุณผู้อำนวยการโรงเรียน นายประสุข ศรีจันทร์และคณะครูทุกท่านที่อำนวย ความสะดวกและให้ความร่วมมือเป็นอย่างดีในการเก็บรวบรวมข้อมูลและทดลองใช้เครื่องมือวิจัยและ ขอขอบใจนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ปีการศึกษา 2566 โรงเรียนประจักษ์ศิลปาคาร ที่ให้ความ ร่วมมือในการวิจัยครั้งนี้ นอกจากที่กล่าวมาข้างต้น ผู้วิจัยขอขอบพระคุณทุกท่านที่ได้ให้ความช่วยเหลือชี้แนะ ขอขอบพระคุณ บิดา มารดา ญาติพี่น้องทุกท่าน ขอขอบคุณเพื่อนๆ ที่คอยช่วยเหลือ ห่วงใย สนับสนุนให้กำลังใจแก่ผู้วิจัยเสมอมา ประโยชน์และคุณค่าทั้งมวลที่เกิดจากวิจัยฉบับนี้ ผู้วิจัยขอมอบ เป็นเครื่องบูชาพระคุณบิดา มารดาและครูอาจารย์ทุกท่านที่ประสิทธิ์ประสาทวิชาความรู้แก่ผู้วิจัย ซึ่ง ท่านทั้งหลายที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ล้วนมีส่วนช่วยให้ผู้วิจัยได้สำเร็จการศึกษาดังที่ตั้งใจไว้ วุฒิกุล นนทะภา

ค สารบัญ เรื่อง หน้า บทคัดย่อ ………………………………………………………………………………………………………………… ก กิตติกรรมประกาศ …………………………………………………………………………………………………… ข สารบัญ …………………………………………………………………………………………………………………… ค สารบัญตาราง ………………………………………………………………………………………………………….. จ สารบัญภาพ …………………………………………………………………………………………………………….. ฉ บทที่1 บทนำ …………………………………………………………………………………………………………. 1 ความเป็นมาและความสำคัญ …………………………………………………………………………. 1 วัตถุประสงค์ของการวิจัย ………………………………………………………………………………. 3 ขอบเขตของการวิจัย …………………………………………………………………………………….. 3 นิยามศัพท์เฉพาะ …………………………………………………………………………………………. 4 สมมติฐานการวิจัย ……………………………………………………………………………………….. 4 ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย…………………………………………………………………………. 5 บทที่ 2 เอกสารและงานที่เกี่ยวข้อง ………………………………………………………………………….. 6 หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน ………………………………………………………….. 7 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ……………………………….................. 10 การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน …………………………………………………………… 15 ความสามารถในการแก้ปัญหา ……………………………………………………………………….. 24 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ………………………………………………………………………………………. 27 บทที่ 3 วิธีการดำเนินงานวิจัย …………………………………………………………………………………. 31 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ……………………………………………………………………………. 31 แบบแผนในการวิจัย ……………………………………………………………………………………… 31 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ……………………………………………………………………………….. 32 การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ ………………………………………………………………….. 32 การเก็บรวบรวมข้อมูล ………………………………………………………………………………….. 39 การวิเคราะห์ข้อมูล ………………………………………………………………………………………. 40 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล …………………………………………………………………………………. 41 ผลการพัฒนาทักษะความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์………………….. 41 บทที่ 5 สรุปผล อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ ………………………………………………………….. 44 วัตถุประสงค์การวิจัย ……………………………………………………………………………………. 44 สมมุติฐานของการวิจัย ………………………………………………………………………………….. 44 ขอบเขตการวิจัย ………………………………………………………………………………………….. 44 เครื่องมือทีใช้ในการวิจัย…………………………………………………………………………………. 45

ง สารบัญ (ต่อ) เรื่อง หน้า การเก็บรวบรวมข้อมูล …………………………………………………………………………………. 45 การวิเคราะห์ข้อมูล ………………………………………………………………………………………. 46 สรุปผลการวิจัย …………………………………………………………………………………………… 46 อภิปรายผลของการวิจัย ……………………………………………………………………………….. 46 ข้อแสนอแนะ ………………………………………………………………………………………………. 48 บรรณานุกรม ………………………………………………………………………………………………………….. 49 ภาคผนวก ………………………………………………………………………………………………………………. 52 ภาคผนวก ก รายชื่อผู้เชี่ยวชาญในการตรวจคุณภาพเครื่องมือ …………………………… 54 ภาคผนวก ข การวิเคราะห์ค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) ของแผนการจัดการ เรียนรู้แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา ………… 56 ภาคผนวก ค การวิเคราะห์ค่าความยากง่าย (p) ค่าอำนาจจำแนก (r) ความ เชื่อมั่น (KR-20) ของแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและ วิวัฒนาการ ………………………………………………………………………………………………….. 61 ภาคผนวก ง แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ……….. 64 ภาคผนวก จ ตัวอย่างแผนจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน PBL(PROBLEM- BASED LEARNING) ……………………………………………………………………………………… 69 ภาคผนวก ฉ ภาพการจัดกิจกรรมโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน PBL (PROBLEM- BASED LEARNING) เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ……………………………………….. 81 ประวัติผู้วิจัย …………………………………………………………………………………………………………… 86

จ สารบัญตาราง ตารางที่ หน้า 1 ตารางวิเคราะห์หลักสูตรสำหรับเนื้อหาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ในงานวิจัย ………. 34 2 แสดงคะแนน/ร้อยละ คะแนนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมPBL จำนวน 37 คนจากข้อสอบ ทั้งหมด 30 ข้อ …………………………………………………………………………………………... 41 3 ผลการเปรียบเทียบคะแนนผลการเรียนรู้ก่อนเรียนและหลังเรียน เรื่อง พันธุกรรม และ วิวัฒนาการของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยผ่านกระบวนการใช้ปัญหา เป็นฐาน PBL …………………………………………………………………………………………… 43 4 การวิเคราะห์ความสอดคล้ององค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ………………………………………………………………………….. 56 5 การวิเคราะห์ความสอดคล้อง (IOC) ของแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรม และวิวัฒนาการ …………………………………………………………………………. 58 6 การวิเคราะห์ความสอดคล้อง (IOC) ของใบกิจกรรม เรื่อง พันธุกรรมและ วิวัฒนาการ ……………………………………………………………………………………………….. 59 7 การวิเคราะห์ค่าความยากง่าย (p) และอำนาจจำแนก (r) ของแบบทดสอบวัดผล การเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ …………………………………………………… 61

ฉ สารบัญรูปภาพ ภาพที่ หน้า 1 การสอบก่อนเรียน ……………………………………………………………………………………… 81 2 การจัดการเรียนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ………………………………………………………….. 82 3 การจัดการเรียนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ………………………………………………………….. 82 4 การจัดการเรียนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ………………………………………………………….. 83 5 การจัดการเรียนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ………………………………………………………….. 83 6 ตัวอย่างผลงานนักเรียน ………………………………………………………………………………. 84 7 ตัวอย่างผลงานนักเรียน ………………………………………………………………………………. 84 8 ตัวอย่างผลงานนักเรียน ………………………………………………………………………………. 85 9 การสอบหลังเรียน ……………………………………………………………………………………… 85

1 บทที่ 1 บทนำ ความเป็นมาและความสำคัญ วิทยาศาสตร์ถือเป็นศาสตร์หนึ่งที่สำคัญที่เยาวชนของชาติจำเป็นจะต้องเรียนรู้เนื่องจาก วิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญต่อชุมชน สังคม ประเทศชาติ ตลอดจนสังคมโลก และมีความเกี่ยวข้อง โดยตรงกับการใช้ชีวิตประจำวันของมนุษย์ โดยการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จะช่วยส่งเสริมกระบวนการคิด ให้มีการคิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล คิดอย่างสร้างสรรค์ ทำให้สามารถวิเคราะห์และวิจารณ์ข้อมูลต่าง ๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ รวมไปถึงช่วยส่งเสริมทักษะที่สำคัญในการค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองตลอดชีวิต จนกระทั่งสามารถนำความรู้ดังกล่าวไปใช้แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้อย่างเป็นระบบ กระทรวงศึกษาธิการ จึงมีการกำหนดในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ว่าเยาวชนไทยทุกคน ต้องได้เรียนวิทยาศาสตร์ โดยหวังว่านักเรียนจะได้รับประสบการณ์การเรียนรู้ที่เน้นการเชื่อมโยง ความรู้กับกระบวนการ พร้อมสอดแทรกทักษะสำคัญในการค้นคว้าต่าง ๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งองค์ความรู้ จากการวิเคราะห์ สังเคราะห์ ตลอดจนนำไปใช้ในการแก้ปัญหาที่หลากหลาย (กระทรวงศึกษาธิการ. 2551: 78) สำหรับการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของประเทศไทยในปัจจุบันมีการนำรูปแบบการ จัดการเรียนรู้ที่หลากหลายเข้ามาประยุกต์ใช้ในห้องเรียน ซึ่งถือเป็นผลดีต่อนักเรียน เนื่องจากเป็นการ ปรับปรุงการจัดการเรียนรู้เพื่อพัฒนานักเรียนให้มีความรู้ ทักษะ และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ดี ขึ้นกว่าการจัดการเรียนรู้แบบดั้งเดิม ซึ่งการจัดการเรียนรู้แบบดั้งเดิมนี้มักมุ่งเน้นการบรรยายเป็น สำคัญทำให้นักเรียนไม่ได้รับประสบการณ์ตรงหรือพัฒนาทักษะที่เกี่ยวข้องกับการดำเนิน ชีวิตประจำวันมากนัก แต่อย่างไรก็ตามการจัดการเรียนรู้ในบางเรื่องนักเรียนยังคงมีความสับสนและมี ความเข้าใจในเนื้อหาที่คลุมเครือไม่ชัดเจน เนื่องจากเนื้อหาในเรื่องนั้น ๆ มีความซับซ้อนไม่สามารถจับ ต้องหรือมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ทำให้ยากแก่การเข้าใจ เช่น เนื้อหาที่เกี่ยวกับพันธุศาสตร์ที่ต้องอาศัย จินตนาการและการเชื่อมโยงข้อมูลจำนวนมากเพื่อทำความเข้าใจ ซึ่งไม่เพียงแต่นักเรียนเท่านั้นที่มัก เกิดความสับสนในเนื้อหาวิชาและเกิดความคลาดเคลื่อนในความ เข้าใจ แต่ครูผู้สอนเองในบางครั้งก็ เกิดความสับสนและเกิดความคลาดเคลื่อนด้วยเช่นเดียวกัน (ทัศนียา รัตนฤาทัย; และนฤมล ยุตาคม. 2549: 313–327) อีกทั้งจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ที่ได้ทำการสำรวจความคิดเห็นของผู้ที่เคยผ่านการ เรียนวิชาชีววิทยามาแล้วต่อความยากในแต่ละหัวข้อเนื้อหา พบว่าแม้จะเป็นเวลาอย่างน้อย 15 ปี ความเห็นต่อการเรียนรู้ในหัวข้อที่เกี่ยวข้องกับ เรื่อง พันธุศาสตร์ยังคงเป็นเนื้อหาที่ยากแก่การเข้าใจไม่ เปลี่ยนแปลง (Bahar; Johnstone; & Hansell. 1999: 84–86) นอกจากนี้จากประสบการณ์ตรงของ ผู้วิจัยในการจัดการเรียนรู้วิชาชีววิทยา เรื่อง พันธุศาสตร์ด้วยวิธีการบรรยายร่วมกับการสืบเสาะพบว่า นักเรียนจำนวนมากไม่เข้าใจบทเรียนมีความสับสนในการแยกอัลลีลที่เป็นคู่กันของยีนหนึ่ง ๆ ระหว่าง การแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ทำให้ไม่สามารถแก้โจทย์ปัญหาเพื่อทำนายลักษณะทางพันธุกรรม ของสิ่งมีชีวิตในแต่ละรุ่นได้อย่างถูกต้อง นอกจากนี้เนื้อหาที่เกี่ยวกับการตัดต่อพันธุกรรมเพื่อสร้าง DNA สายผสมรวมถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทาง DNA ซึ่งต้องอาศัยความรู้พื้นฐานมาประยุกต์ใช้ก็

2 เช่นเดียวกัน นักเรียนจำนวนมากไม่สามารถนำความรู้ที่ได้เรียนไปก่อนหน้ามาอธิบายหลักการทำงาน ของเทคโนโลยีทาง DNA รูปแบบต่าง ๆ ทำให้ไม่สามารถประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ได้อย่างถ่องแท้ ดังนั้นวิธีการจัดการเรียนรู้ในเรื่อง พันธุศาสตร์ที่มักใช้การบรรยายเป็นสำคัญจึงควรได้รับการปรับปรุง ให้ส่งเสริมความเข้าใจของนักเรียนมากยิ่งขึ้น การจัดการเรียนรู้รูปแบบหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับการเรียน เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ คือ การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (problem–based learning) เนื่องจากการใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการนำเรื่องราวหรือเหตุการณ์ที่มีโอกาสเกิดขึ้นหรือมีอยู่ จริงในชีวิตประจำวันมาทำการศึกษา โดยเริ่มจากการกำหนดปัญหาและพยายามค้นหาคำตอบในเวลา ต่อมา ซึ่งการเรียนรู้ในรูปแบบนี้เป็นการเรียนรู้อย่างมีความหมายสามารถกระตุ้นความอยากรู้อยาก เรียนของนักเรียนได้จากข้อสังเกตหรือข้อสงสัยต่าง ๆ ส่งผลให้นักเรียนต้องการค้นหาคำตอบและ พยายามค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองโดย ขณะที่ทำการค้นคว้าหาความรู้นักเรียนจะได้เห็นทางเลือก และวิธีการที่หลากหลายในการแก้ปัญหาเป็นการส่งเสริมให้นักเรียนเกิดความใฝ่รู้เกิดกระบวนการคิด และการแก้ไขสถานการณ์ต่าง ๆ ได้ด้วยตนเอง (ทิศนา แขมมณี. 2557: 137–138) นอกจากนี้การ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานยังเป็นกระบวนการเรียนรู้ที่ช่วยพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาได้เป็นอย่างดี ซึ่งเป็นทักษะที่จำเป็นอย่างยิ่งในชีวิตประจำวัน อีกทั้งยังเป็นทักษะที่ตรงกับความคาดหวังทั้งในการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ของ กระทรวงศึกษาธิการในหลักสูตรแกนกลางขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 และ ในการเรียนรู้ยุคปัจจุบันหรือศตวรรษที่ 21 ซึ่งมุ่งเน้นการพัฒนาทักษะ 3 ด้านควบคู่ไปกับการเรียน ได้แก่ ทักษะ ด้านการเรียนและนวัตกรรม ทักษะด้านการใช้ชีวิตและการทำงาน และทักษะด้าน สารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี (สุพรรณี ชาญประเสริฐ. 2556: 10–13) 3 ดังนั้นเพื่อปรับปรุงการ จัดการเรียนรู้ เรื่อง พันธุศาสตร์ ให้นักเรียนเกิดความเข้าใจในเนื้อหาได้ดียิ่งขึ้น และเพื่อส่งเสริมทักษะ ในการแก้ปัญหาของนักเรียนควบคู่ไปกับการเรียนในการ วิจัยนี้ผู้วิจัยจึงได้พัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน 5 หัวข้อ ได้แก่ 1) การถ่ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของเมนเดล 2) ยีนกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม 3) การ เปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 4) เทคโนโลยี DNA 5) วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต จากตัวอย่างสภาพปัญหาที่พบเจอในห้องเรียนและจากการสัมภาษณ์คุณครูประจำวิชา วิทยาศาสตร์ชีวภาพ พบว่านักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาที่ 4 ในวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ นักเรียนส่วน ใหญ่ยังไม่สามารถคิดและแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ได้ด้วยตนเอง และการศึกษาที่ผ่านมามีรูปแบบ การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นเนื้อหาวิชานักเรียนเรียนตามสถานการณ์ในตำราเรียน จึงทำให้นักเรียนขาดการฝึกปฏิบัติด้วยตนเอง เช่น นักเรียนขาดความสนใจ ใฝ่รู้ในกิจกรรมการเรียน การสอน เบื่อหน่าย ไม่กระตือรือร้นในการเรียน เรียนรู้เนื้อหาด้วยการท่องจำ มองไม่เห็น ความสัมพันธ์ของเนื้อหา ส่งผลให้นักเรียนขาดทักษะในการคิดวิเคราะห์หาเหตุผล คิดแก้ปัญหา ซึ่งไม่ สอดคล้องกับสภาพการเปลี่ยนแปลงของสังคมในปัจจุบันที่มีการเปลี่ยนแปลงพัฒนาอยู่ตลอดเวลา และไม่สอดคล้องกับจุดมุ่งหมายในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เน้นให้ผู้เรียนได้ฝึกการแก้ปัญหา ผ่านกระบวนการคิดและลงมือทำอย่างเป็นระบบ ส่งผลให้ผู้เรียนสามารถตัดสินใจแก้ปัญหาต่าง ๆ

3 อย่างมีเหตุผลโดยใช้กระบวนการต่าง ๆ ที่ได้เรียนมาเพื่อเป็นข้อมูลในการแก้ปัญหา ดังนั้น ในการ จัดการการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จึงจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนพฤติกรรมการจัดการเรียนรู้ คือ ลดบทบาท ของผู้สอนจากการเป็นผู้บอกเล่า บรรยาย สาธิต เป็นการวางแผนกิจกรรมให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ (Rodrangka, 1998, p. 10) และในการจัดการเรียนการสอนที่เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้แสวงหาความรู้ และแก้ปัญหาด้วยตนเองเป็นแนวทางหนึ่งที่ทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างแท้จริง อีกทั้งยังช่วย พัฒนาความรู้ การคิด และมีประสบการณ์มากขึ้น ซึ่งแนวการเรียนการสอนดังกล่าวสอดคล้องกับแนว ทางการจัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน (Chapakia, 2015, p. 4) จากแนวคิด สภาพปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น ผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะศึกษาเกี่ยวกับการ จัดการ เรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ที่มีผลต่อความสามารถในการ แก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เนื่องจากเนื้อหามีลักษณะเอื้อต่อการ จัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน รวมทั้งกิจกรรมการเรียนรู้ดังกล่าวเป็นกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้น ผู้เรียนเป็นสำคัญ สร้างองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเอง โดยใช้ปัญหาจากสถานการณ์จริงมาเป็นตัวกระตุ้น ให้เกิดการค้นคว้า มีการทำกิจกรรมร่วมกันเป็นกลุ่มเพื่อให้ได้มาซึ่งความรู้ทักษะการแก้ปัญหาทาง วิทยาศาสตร์ อันจะเป็นการส่งเสริมให้นักเรียนมีความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ วัตถุประสงค์ เพื่อพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL สูงกว่าร้อยละ 70 ขอบเขตของการวิจัย 1.ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 1.1 ประชากร ประชาการที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียน ประจักษ์ศิลปาคาร จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 338 คน จาก 11 ห้อง 1.2 กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มที่ศึกษาในการวิจัยครั้งนี้ คือนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนประจักษ์ศิลปาคาร จังหวัดอุดรธานีภาคการศึกษาที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้องเรียน ซึ่งได้มาจากการสุ่มตัวอย่างแบบเจาะจง รวมทั้งสิ้น 37 คน 2.ตัวแปรที่ศึกษา 1. ตัวแปรอิสระ ได้แก่ กิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและ วิวัฒนาการ 2. ตัวแปรตาม ได้แก่ ทักษะในการแก้ปัญหาของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

4 3.เนื้อหาวิจัย การวิจัยครั้งนี้ใช้เนื้อหาจากหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชา ว31141 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับชั้นมัธยมปีที่4สาระที่1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ มาตรฐานการเรียนรู้ ว1.3 ตัวชี้วัดที่ 1-6 เรื่องพันธุกรรมและวิวัฒนาการ ประกอบด้วยเนื้อหาย่อยดังนี้ 1.การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล 2.ยีนกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม 3.การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 4.เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ 5.วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต 4.ระยะเวลาที่ใช้ การวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2565 โดยใช้เวลา ทดลอง 10 ชั่วโมง สัปดาห์ละ 2 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 5 สัปดาห์ นิยามศัพท์เฉพาะ 1.การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน หมายถึง กระบวนการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นให้นักเรียน ได้รับความรู้และพัฒนาทักษะความสามารถต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการเรียนรู้ตลอดชีวิตจากการเรียนรู้ ด้วยตนเองของนักเรียนในกลุ่มขนาดเล็ก โดยครูผู้สอนใช้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับนักเรียนเป็นเครื่องมือใน การกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความสนใจที่จะเรียนเกิดความอยากรู้อยากค้นคว้าหาคำตอบ 2.ความสามารถในการแก้ปัญหา หมายถึง ความสามารถทางสมองที่เกิดขึ้นในขณะอยู่ ท่ามกลางความสับสนหรือความยุ่งยากในเรื่องใดเรื่องหนึ่งซึ่งถือเป็นปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขเพื่อ นำตนเองออกจากความยุ่งยากนั้นกลับสู่สภาวะที่สมดุลโดยความสามารถดังกล่าวจะเป็นการนำเอา ความรู้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในตัวบุคคลมาทำการวิเคราะห์ร่วมกันกับปัญหาที่พบเจอด้วยกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ สมมติฐานการวิจัย ในการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ตั้งสมมติฐานไว้ด้วยกัน 2 ข้อดังนี้ 1. นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 มีผลการเรียนรู้หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน 2. นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมการ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ มีความสามารถในการแก้ปัญหาเพิ่มขึ้น

5 ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย 1. ได้รับความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาการจัดการเรียนรู้แบบปัญหาเป็นฐานที่ส่งเสริม ความสามารถใน การแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ 2. ได้กิจกรรมการเรียนการสอนที่มีขั้นตอนที่เหมาะสมสำหรับใช้พัฒนาความสามารถในการ แก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ให้สูงขึ้น

6 บทที่2 เอกสารและงานที่เกี่ยวข้อง ในการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยจะนำเสนอเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ตามหัวข้อต่อไปนี้ 1. หลักสูตรแกนกลางขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศน์ 1.2 หลักการ 1.3 จุดมุ่งหมาย 1.4 สมรรถนะสำคัญ 1.5 คุณลักษณะอันพึ่งประสงค์ 1.6 การจัดการเรียนรู้ 2.กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ 2.3 เป้าหมายของการจัดการเรียนการสอน 2.4 สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ 2.5 สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มเติม 3. การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 3.1 ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 3.2 ลักษณะของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 3.3 กลไกของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 3.4 ขั้นตอนของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 3.5 บทบาทของครูและนักเรียนในการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 4. ความสามารถในการแก้ปัญหา 4.1 ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหา 4.2 กระบวนการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ 4.3 วิธีการวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ 5. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 5.1 งานวิจัยในประเทศ 5.2 งานวิจัยต่างประเทศ

7 1. หลักสูตรแกนกลางขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศน์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนทุกคนซึ่งเป็นกำลังของชาติ ให้ เป็นมนุษย์ที่มีความสมดุลทั้งด้านร่างกาย ความรู้ คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและ เป็นพลโลก ยึดมั่นในการปกครองในระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข มี ความรู้และทักษะพื้นฐาน รวมทั้งเจตคติที่จำเป็นต่อการศึกษา การประกอบอาชีพและการศึกษา ตลอดชีวิตโดยมุ่งเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญบนพื้นฐานความเชื่อว่าทุกคนสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเอง ได้เต็มศักยภาพ 1.2 หลักการ หลักการหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานมีหลักการที่สำคัญ ดังนี้ 1. เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อความเป็นเอกภาพของชาติมีจุดหมายและมาตรฐาการ เรียนรู้ เป็นเป้าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชนให้มีความรู้ ทักษะ เจตคติ และคุณธรรมบน พื้นฐานของความเป็นไทยควบคู่กับความเป็นสากล 2. เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อปวงชนที่ประชาชนทุกคนมีโอกาสได้รับการศึกษา อย่างเสมอภาค และมีคุณภาพ 3. เป็นหลักสูตรการศึกษาที่สนองการกระจายอำนาจให้สังคมมีส่วนร่วมในการจัด การศึกษาให้สอดคล้องกับสภาพและความต้องการของท้องถิ่น 4. เป็นหลักสูตรการศึกษาที่มีโครงสร้างยืดหยุ่นทั้งด้านสาระการเรียนรู้ เวลา และ การจัดการเรียนรู้ 5. เป็นหลักสูตรการศึกษาที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ 6. เป็นหลักสูตรการศึกษาสำหรับการศึกษาในระบบ นอกระบบ และตามอัธยาศัย ครอบคลุมทุกกลุ่มเป้าหมาย สามารถเทียบโอนผลการเรียนรู้และประสบการณ์ 1.3. จุดมุ่งหมาย หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนดี มีปัญญา มี ความสุข มีศักยภาพในการศึกษาต่อและประกอบอาชีพ จึงกำหนดเป็นจุดหมายเพื่อให้เกิดกับผู้เรียน เมื่อจบการศึกษาขั้นพื้นฐาน ดังนี้ 1. มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมที่พึงประสงค์ เห็นคุณค่าของตนเอง มีวินัยและ ปฏิบัติตนตามหลักธรรมของพระพุทธศาสนาหรือศาสนาที่ตนนับถือ ยึดหลักปรัชญาของเศรษฐกิจ พอเพียง 2. มีความรู้ ความสามารถในการสื่อสาร การคิด การแก้ปัญหา การใช้เทคโนโลยี และมีทักษะชีวิต 3. มีสุขภาพกายและสุขภาพจิตที่ดี มีสุขนิสัย และรักการออกกําลังกาย 4. มีความรักชาติ มีจิตสํานึกในความเป็นพลเมืองไทยและพลโลก ยึดมั่นในวิถีชีวิต และการปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข

8 5. มีจิตสำนึกในการอนุรักษ์วัฒนธรรมและภูมิปัญญาไทย การอนุรักษ์และพัฒนา สิ่งแวดล้อม มีจิตสาธารณะที่มุ่งทำประโยชน์และสร้างสิ่งที่ดีงามในสังคมและอยู่ร่วมกันในสังคมอย่าง มีความสุข 1.4. สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการ เรียนรู้ ซึ่งการพัฒนาผู้เรียนให้บรรลุมาตรฐานการเรียนรู้ที่กำหนดนั้นจะช่วยให้ผู้เรียนเกิดสมรรถนะ สำคัญ 5 ประการ ดังนี้ 1. ความสามารถในการสื่อสาร เป็นความสามารถในการรับและส่งสาร มีวัฒนธรรม ในการใช้ภาษาถ่ายทอดความคิด ความรู้ความเข้าใจ ความรู้สึก และทัศนะของตนเองเพื่อแลกเปลี่ยน ข้อมูลข่าวสารและประสบการณ์อันจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาตนเองและสังคม รวมทั้งการเจจา ต่อรองเพื่อขจัดและลดปัญหาความขัดแย้งต่าง ๆ การเลือกรับหรือไม่รับข้อมูลข่าวสารด้วยหลักเหตุผล และความถูกต้อง ตลอดจนการเลือกใช้วิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่มีต่อ ตนเองและสังคม 2. ความสามารถในการคิด เป็นคามสามารถในการคิดวิเคราะห์ การคิดสังเคราะห์ การคิดอย่างการคิดอย่างมีวิจารณญาณ และการคิดเป็นระบบ เพื่อนำไปสู่การสร้างองค์ความรู้หรือ สารสนเทศเพื่อการตัดสินใจเกี่ยวกับตนเองและสังคมได้อย่างเหมาะสม 3. ความสามารถในการแก้ปัญหา เป็นความสามารถในการแก้ปัญหาและอุปสรรค ต่าง ๆ ที่เผชิญได้อย่างถูกต้องเหมาะสมบนพื้นฐานของหลักเหตุผล คุณธรรมและข้อมูลสารสนเทศ เข้าใจ ความสัมพันธ์และการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์ต่าง ๆ ในสังคม แสวงหาความรู้ ประยุกต์ ความรู้มาใช้ในการป้องกันและแก้ไขปัญหาและมีการตัดสินใจที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบ ที่เกิดขึ้นต่อตนเอง สังคมและสิ่งแวดล้อม 4. ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต เป็นความสามารถในการนำกระบวนการต่าง ๆ ไปใช้ในการดำเนินชีวิตประจำวัน การเรียนรู้ด้วยตนเอง การเรียนรู้อย่างต่อเนื่อง การทำงานและการ อยู่ร่วมกันในสังคมด้วยการสร้างเสริมความสัมพันธ์อันดีระหว่างบุคคล การจัดการปัญหาและความ ขัดแย้งต่าง ๆ อย่างเหมาะสม การปรับตัวให้ทันกับการเปลี่ยนแปลงของสังคมและสภาพแวดล้อมและ การรู้จักหลีกเลี่ยงพฤติกรรมไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลกระทบต่อตนเองและผู้อื่น 5. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี เป็นความสามารถในการเลือกและใช้ เทคโนโลยีด้านต่าง ๆ และมีทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาตนเองและสังคมในด้าน การเรียนรู้ การสื่อสาร การทำงานการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ถูกต้องเหมาะสมและมีคุณธรรม 1.5. คุณลักษณะอันพึงประสงค์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ เพื่อให้สามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างมีความสุข ในฐานะเป็นพลเมืองไทยและพลโลกดังนี้ 1. รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ 2. ซื่อสัตย์สุจริต 3. มีวินัย 4. ใฝ่เรียนรู้

9 5. อยู่อย่างพอเพียง 6. มุ่งมั่นในการทำงาน 7. รักความเป็นไทย 8. มีจิตสาธารณะ 1.6. การจัดการเรียนรู้ การจัดการเรียนรู้เป็นกระบวนการสำคัญในการนำหลักสูตรสู่การปฏิบัติ หลักสูตร แกนกลาง การศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลักสูตรที่มีมาตรฐานการเรียนรู้ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนและ คุณลักษณะอันพึงประสงค์ เป็นเป้าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชน ผู้สอนพยายามคัดสรร กระบวนการเรียนรู้จัดการเรียนรู้ เพื่อพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู้ทั้ง 8 กลุ่ม สาระการเรียนรู้ รวมทั้งปลูกฝังเสริมสร้างคุณลักษณะอันพึงประสงค์พัฒนาทักษะต่าง ๆ อันเป็น สมรรถนะสำคัญที่ต้องการให้เกิดแก่ผู้เรียน 1.6.1 หลักการจัดการเรียนรู้การจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้ความสามารถตาม มาตรฐานการเรียนรู้ สมรรถนะสำคัญและคุณลักษณะอันพึงประสงค์ตามที่กำหนดไว้ในหลักสูตร แกนกลางการศึกษาขั้น พื้นฐาน โดยยึดหลักว่า ผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด เชื่อว่าทุกคนมีความสามารถ เรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ ยึดประโยชน์ที่เกิดกับผู้เรียน กระบวนการจัดการเรียนรู้ต้องส่งเสริมให้ ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพ คำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคลและ พัฒนาการทางสมอง เน้นให้ความสำคัญทั้งความรู้และคุณธรรม 1.6.2 กระบวนการเรียนรู้การจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญผู้เรียนจะต้องอาศัย กระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลายเป็นเครื่องมือที่จะนำพาตนเองไปสู่เป้าหมายของหลักสูตร กระบวนการเรียนรู้ที่จำเป็นสำหรับผู้เรียน อาทิ กระบวนการเรียนรู้แบบบูรณาการกระบวนการสร้าง ความรู้ กระบวนการคิด กระบวนการทางสังคม กระบวนการเผชิญสถานการณ์และแก้ปัญหา กระบวนการเรียนรู้จากประสบการณ์จริง กระบวนการปฏิบัติลงมือทำจริง กระบวนการจัดการ กระบวนการวิจัย กระบวนการเรียนรู้การเรียนรู้ของตนเอง กระบวนการพัฒนาลักษณะนิสัย กระบวนการเหล่านี้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้ที่ผู้เรียนควรได้รับการฝึกฝน พัฒนา เพราะจะ สามารถช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดีบรรลุเป้าหมายของหลักสูตร ดังนั้น ผู้สอนจึงจำเป็นต้อง ศึกษาทำความเข้าใจในกระบวนการเรียนรู้ต่าง ๆ เพื่อให้สามารถเลือกใช้ในการจัดกระบวนการเรียนรู้ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 1.6.3 การออกแบบการจัดการเรียนรู้ผู้สอนต้องศึกษาหลักสูตรสถานศึกษาให้เข้าใจถึง มาตรฐานการเรียนรู้ ตัวชี้วัด สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ และสาระการ เรียนรู้ที่เหมาะสมกับผู้เรียน แล้วจึงพิจารณาออกแบบการจัดการเรียนรู้โดยเลือกวิธีสอนและเทคนิค การสอน สื่อ/แหล่งเรียนรู้ การวัดและประเมินผล เพื่อให้ผู้เรียนได้พัฒนาเต็มตามศักยภาพและบรรลุ ตามเป้าหมายที่กำหนด 1.6.4 บทบาทของผู้สอนและผู้เรียน การจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนมีคุณภาพตาม เป้าหมายของหลักสูตร ทั้งผู้สอนและผู้เรียนควรมีบทบาท ดังนี้

10 1.6.4.1 บทบาทของผู้สอน 1. ศึกษาวิเคราะห์ผู้เรียนเป็นรายบุคคล แล้วนำข้อมูลมาใช้ในการวาง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ท้าทายความสามารถของผู้เรียน 2. กำหนดเป้าหมายที่ต้องการให้เกิดขึ้นกับผู้เรียน ด้านความรู้และทักษะ กระบวนการที่เป็นความคิดรวบยอด หลักการและความสัมพันธ์ รวมทั้งคุณลักษณะอันพึงประสงค์ 3. ออกแบบการเรียนรู้และจัดการเรียนรู้ที่ตอบสนองความแตกต่างระหว่าง บุคคลและพัฒนาการทางสมองเพื่อนำผู้เรียนไปสู่เป้าหมาย 4. จัดบรรยากาศที่เอื้อต่อการเรียนรู้ และดูแลช่วยเหลือผู้เรียนให้เกิดการ เรียนรู้ 5. จัดเตรียมและเลือกใช้สื่อให้เหมาะสมกับกิจกรรม นำภูมิปัญญาท้องถิ่น เทคโนโลยีที่เหมาะสมมาประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอน 6. ประเมินความก้าวหน้าของผู้เรียนด้วยวิธีการที่หลากหลาย เหมาะสมกับ ธรรมชาติของวิชาและระดับพัฒนาการของผู้เรียน 7. วิเคราะห์ผลการประเมินมาใช้ในการซ่อมเสริมและพัฒนาผู้เรียน รวมทั้ง ปรับปรุงการจัดการเรียนการสอนของตนเอง 1.6.4.2 บทบาทของผู้เรียน 1. กำาหนดเป้าหมาย วางแผน และรับผิดชอบการเรียนรู้ของตนเอง 2. เสาะแสวงหาความรู้ เข้าถึงแหล่งการเรียนรู้ วิเคราะห์ สังเคราะห์ ข้อความรู้ ตั้งคำถามคิดหาคำตอบ หรือหาแนวทางแก้ปัญหาด้วยวิธีการต่าง ๆ 3. ลงมือปฏิบัติจริง สรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้ด้วยตนเอง และนำความรู้ไป ประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ 4. มีปฏิสัมพันธ์ ทำงาน ทำกิจกรรมร่วมกับกลุ่มและครู 5. ประเมินและพัฒนากระบวนการเรียนรู้ของตนเองอย่างต่อเนื่อง 2.กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2.1. ความสําคัญของวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญยิ่งในสังคมโลกปัจจุบันและอนาคต เพราะวิทยาศาสตร์ เกี่ยวข้องกับชีวิตของทุกคน ทั้งในการดำรงชีวิตประจำวันและในงานอาชีพต่าง ๆ เครื่องมือ เครื่องใช้ ตลอดจนผลผลิตต่าง ๆ ที่คนได้ใช้อย่างไม่หยุดยั้ง วิทยาศาสตร์ทำให้คนได้พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิด เป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะที่สำคัญในการค้นคว้าหาความรู้มี ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลหลากหลายและประจักษ์ พยานที่ตรวจสอบได้วิทยาศาสตร์เป็นวัฒนธรรมของโลกสมัยใหม่ซึ่งเป็นสังคมแห่งความรู้ (Knowledge Based Society) ทุกคนจึงจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาให้รู้วิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy for all) เพื่อที่จะมีความรู้ความเข้าใจโลกธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้น และนำความรู้ไปใช้อย่างมีเหตุผล สร้างสรรค์มีคุณธรรม ความรู้วิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่นำมาใช้ใน

11 การพัฒนาคุณภาพชีวิตที่ดีแต่ยังช่วยให้คนมีความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับใช้ประโยชน์การ ดูแลรักษา ตลอดจนการพัฒนาสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมดุลและยั่งยืน และที่สำคัญ อย่างยิ่งคือ ความรู้วิทยาศาสตร์ช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการพัฒนาเศรษฐกิจ สามารถแข่งขันกับ นานาประเทศและดำเนินชีวิตอยู่ร่วมกันในสังคมโลกได้อย่างมีความสุข (สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา, 2551: 1) 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาด้วยความพยายามของมนุษย์ที่ใช้กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ (scientific process) ในการสืบเสาะหาความรู้ (scientific inquiry) การแก้ปัญหา โดย ผ่านการสังเกต การสำรวจตรวจสอบ (investigation) การศึกษาค้นคว้าอย่างมีระบบ และการสืบค้น ข้อมูล ทำให้เกิดองค์ความรู้ใหม่เพิ่มพูนตลอดเวลา ความรู้และกระบวนการดังกล่าวมีการถ่ายทอด ต่อเนื่องกันเป็นเวลายาวนาน ความรู้วิทยาศาสตร์ต้องสามารถอธิบายและตรวจสอบได้ เพื่อนำมาใช้อ้างอิงทั้งใน การสนับสนุนหรือโต้แย้งเมื่อมีการค้นพบข้อมูล หรือหลักฐานใหม่ หรือแม้แต่ข้อมูลเดิมเดียวกันก็อาจ ความขัดแย้งขึ้นได้ถ้านักวิทยาศาสตร์แปลความหมายด้วยวิธีการหรือแนวคิดที่แตกต่างกัน ความรู้ วิทยาศาสตร์จึงอาจเปลี่ยนแปลงได้ วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องที่ทุกคนสามารถมีสาวนร่วมได้ไม่ว่าจะอยู่ในส่วนใดของโลก วิทยาศาสตร์จึงเป็นผลจากการสร้างเสริมความรู้ของบุคคล การสื่อสารและการเผยแพร่ข้อมูลเพื่อให้ เกิดความคิดในเชิงวิเคราะห์วิจารณ์ มีผลให้ความรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้งและส่งผลต่อคน ในสังคมและสิ่งแวดล้อม การศึกษาค้นคว้าและการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์จึงต้องอยู่ในขอบเขต คุณธรรม จริยธรรม เป็นที่ยอมรับของสังคม และเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน (สสวท , 2546: 2) ความรู้วิทยาศาสตร์เป็นพื้นฐานที่สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยี เทคโนโลยีเป็น กระบวนการในงานต่าง ๆ หรือกระบวนการพัฒนา ปรับปรุงผลิตภัณฑ์ โดยอาศัยความรู้วิทยาศาสตร์ ร่วมกับศาสตร์อื่น ๆ ทักษะ ประสบการณ์ จิตนาการและความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ของมนุษย์ โดยมี จุดมุ่งหมายที่จะให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองความต้องการ และแก้ปัญหาของมวลมนุษย์ เทคโนโลยี เกี่ยวข้องกับทรัพยากร กระบวนการ และระบบการจัดการ จึงต้องใช้เทคโนโลยีในทางสร้างสรรค์ต่อ สังคมและสิ่งแวดล้อม 2.3 เป้าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้ค้นพบความรู้ด้วยตนเองมากที่สุด เพื่อให้ได้ทั้งกระบวนการและความรู้จากวิธีการสังเกต การสำรวจตรวจสอบ การทดลอง แล้วนำผลที่ ได้มาจัดระบบเป็นหลักการ แนวคิด และองค์ความรู้ การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงมีเป้าหมายที่สำคัญ ดังนี้ 3.1 เพื่อให้เข้าใจหลักการ ทฤษฎีและกฎที่เป็นพื้นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์

12 3.2 เพื่อให้เข้าใจขอบเขตของธรรมชาติของวิชาวิทยาศาสตร์และข้อจำกัดในการศึกษา วิชาวิทยาศาสตร์ 3.3 เพื่อให้มีทักษะที่สำคัญในการศึกษาค้นคว้าและคิดค้นทางเทคโนโลยี 3.4 เพื่อให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิชาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีมวลมนุษย์ และสภาพแวดล้อมในเชิงที่มีอิทธิพลและผลกระทบซึ่งกันและกัน 3.5 เพื่อนำความรู้ความเข้าใจ ในวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใช้ให้เกิด ประโยชน์ต่อสังคมและการดำรงชีวิต 3.6 เพื่อพัฒนากระบวนการคิดและจินตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหาและ การจัดการ ทักษะในการสื่อสาร และความสามารถในการตัดสินใจ 3.7 เพื่อให้เป็นผู้ที่มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์ (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ, 2560 : 3) 2.4. สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ 4.1 สาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ มาตรฐาน ว 1.1 เข้าใจความหลากหลายของระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ระหว่าง สิ่งไม่มีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศการ ถ่ายทอดพลังงาน การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ปัญหาและ ผลกระทบที่มีต่อทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมแนวทางในการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและ การแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมรวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 1.2 เข้าใจสมบัติของสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต การลำเลียง สารเข้าและออกจากเซลล์ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของระบบต่าง ๆ ของสัตว์และมนุษย์ ที่ทำงานสัมพันธ์กัน ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะต่าง ๆ ของพืชที่ทำงานสัมพันธ์ กัน รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 1.3 เข้าใจกระบวนการและความสำคัญของการถ่ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรมสารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทาง ชีวภาพและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 4.2 สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ ระหว่างสมบัติของสสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการ เปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต่อ วัตถุ ลักษณะการเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุรวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ่ายโอน พลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

13 4.3 สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ มาตรฐาน ว 3.1 เข้าใจองค์ประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวัฒนาการ ของเอกภพกาแล็กซีดาวฤกษ์และระบบสุริยะ รวมทั้งปฏิสัมพันธ์ภายในระบบสุริยะที่ส่งผลต่อสิ่งมีชีวิต และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอวกาศ มาตรฐาน ว 3.2 เข้าใจองค์ประกอบและความสัมพันธ์ของระบบโลก กระบวนการ เปลี่ยนแปลงภายในโลกและบนผิวโลก ธรณีพิบัติภัย กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟ้าอากาศและ ภูมิอากาศโลก รวมทั้งผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม 4.4 สาระที่ 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยีเพื่อการดำรงชีวิตในสังคมที่มีการ เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์และศาสตร์อื่น ๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เลือกใช้เทคโนโลยีอย่างเหมาะสมโดยคำนึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจและใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริง อย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้การทำงาน และ การแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ รู้เท่าทัน และมีจริยธรรม 2.5. สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มเติม สาระชีววิทยา 1. เข้าใจธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต การศึกษาชีววิทยาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์สารที่ เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต กล้องจุลทรรศน์โครงสร้างและ หน้าที่ของเซลล์การสำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์การแบ่งเซลล์และการหายใจระดับเซลล์ 2. เข้าใจการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดยีนบนโครโมโซม สมบัติ และหน้าที่ของสารพันธุกรรม การเกิดมิวเทซัน เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ หลักฐานข้อมูลและแนวคิด เกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก การเกิดสปีซีส์ใหม่ ความ หลากหลายทางชีวภาพ กำเนิดของสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต และอนุกรมวิธาน รวมทั้ง นำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 3. เข้าใจส่วนประกอบของพืช การแลกเปลี่ยนแก๊สและคายน้ำของพืช การลำเลียง ของพืช การสังเคราะห์ด้วยแสง การสืบพันธุ์ของพืชดอกและการเจริญเติบโต และการตอบสนองของ พืช รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 4. เข้าใจการย่อยอาหารของสัตว์และมนุษย์การหายใจและการแลกเปลี่ยนแก๊ส การ ลำเลียงสารและการหมุนเวียนเลือด ภูมิคุ้มกันของร่างกาย การขับถ่าย การรับรู้และการตอบสนอง การเคลื่อนที่ การสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต ฮอร์โมนกับการรักษาดุลยภาพ และพฤติกรรมของสัตว์ รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 5. เข้าใจแนวคิดเกี่ยวกับระบบนิเวศ กระบวนการถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียน สารในระบบนิเวศ ความหลากหลายของไบโอม การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ

14 ประชากรและรูปแบบการเพิ่มของประชากร ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ปัญหาและ ผลกระทบที่เกิดจากการใช้ประโยชน์และแนวทางการแก้ไขปัญหา สาระเคมี 1. เข้าใจโครงสร้างอะตอม การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุสมบัติของธาตุ พันธะเคมี และสมบัติของสาร แก๊สและสมบัติของแก๊ส ประเภทและสมบัติของสารประกอบอินทรีย์และพอลิ เมอร์รวมทั้งการนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2. เข้าใจการเรียนและการดุลสมการเคมีปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมีอัตราการ เกิดปฏิกิริยาเคมีสมดุลในปฏิกิริยาเคมีสมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์ เคมีไฟฟ้า รวมทั้งการนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 3. เข้าใจหลักการทำปฏิบัติการเคมีการวัดปริมาณสาร หน่วยวัด และการเปลี่ยน หน่วย การคำนวณปริมาณของสาร ความเข้มข้นของสารละลาย รวมทั้งการบูรณาการความรู้และ ทักษะในการอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวันและการแก้ปัญหาทางเคมี สาระฟิสิกส์ 1. เข้าใจธรรมชาติทางฟิสิกส์ปริมาณและกระบวนการวัด การเคลื่อนที่แนวตรง แรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กฎความโน้มถ่วงสากล แรงเสียดทานสมดุลกลของวัตถุงานและกฎ การอนุรักษ์พลังงานกล โมเมนตัมและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม การเคลื่อนที่แนวโค้ง รวมทั้งนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์ 2. เข้าใจการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกส์อย่างง่าย ธรรมชาติของคลื่น เสียงและการได้ ยิน ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสงและการเห็น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับแสง รวมทั้งนำ ความรู้ไปใช้ประโยชน์ 3. เข้าใจแรงไฟฟ้าและกฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกฎของโอห์ม วงจรไฟฟ้ากระแสตรง พลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า การเปลี่ยน พลังงานทดแทนเป็นพลังงานไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กที่กระทำกับประจุไฟฟ้าและ กระแสไฟฟ้า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎของฟาราเดย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และการสื่อสาร รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 4. เข้าใจความสัมพันธ์ของความร้อนกับการเปลี่ยนอุณหภูมิและสถานะของสาร สภาพยืดหยุ่นของวัสดุและมอดุลัสของยัง ความดันในของไหล แรงพยุง และหลักของอาร์คิมีดีส ความ ตึงผิวและแรงหนืดของของเหลว ของไหลอุดมคติและสมการแบร์นูลลีกฎของแก๊ส ทฤษฎีจลน์ของ แก๊สอุตมคติและพลังงานในระบบ ทฤษฎีอะตอมของโบร์ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ทวิภาวะของ คลื่นและอนุภาค กัมมันตภาพรังสีแรงนิวเคลียร์ปฏิกิริยานิวเคลียร์พลังงานนิวเคลียร์ฟิสิกส์อนุภาค รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

15 สาระโลก ดาราศาสตร์และอวกาศ 1. เข้าใจกระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในโลก ธรณีพิบัติภัยและผลต่อสิ่งมีชีวิตและ สิ่งแวดล้อม รวมทั้งการศึกษาลำดับชั้นหิน ทรัพยากรธรณีแผนที่ และการนำไปใช้ประโยชน์ 2. เข้าใจสมดุลพลังงานของโลก การหมุนเวียนของอากาศบนโลก การหมุนเวียนของ น้ำในมหาสมุทร การเกิดเมฆ การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลกและผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม รวมทั้งการพยากรณ์อากาศ 3. เข้าใจองค์ประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวัฒนาการของเอกภพ กาแล็กซีดาวฤกษ์และระบบสุริยะ ความสัมพันธ์ของดาราศาสตร์กับมนุษย์จากการศึกษาตำแหน่ง ดาวบนทรงกลมฟ้าและปฏิสัมพันธ์ภายในระบบสุริยะ รวมทั้งการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอวกาศในการ ดำรงชีวิต 3.การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการเรียนรู้รูปแบบหนึ่งที่มีในระบบการศึกษามาเป็น เวลานานและเริ่มมีการใช้กันมากขึ้นในปัจจุบัน ซึ่งพบว่ามีผู้ให้ความหมาย หลักการ กลไก ขั้นตอน รวมถึงบทบาทของครูผู้สอนและนักเรียนไว้ดังนี้ 3.1 ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน สำหรับความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานมีผู้ให้คำนิยามแตกต่างกันไปโดยมี ตัวอย่างดังนี้ มัณฑรา ธรรมบุศย์ (2545: 11–17) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ไว้ ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการเรียนรู้ตามแนวคิดทฤษฎีสร้างสรรค์นิยม โดยให้นักเรียน สร้างความรู้ใหม่จากการใช้ปัญหาที่เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริงเป็นบริบทของการเรียนรู้ เพื่อให้ เกิดทักษะในการคิดวิเคราะห์และแก้ปัญหา อีกทั้งยังได้รับความรู้ตามเป้าหมายที่กำหนด พิจิตร อุตตะโปน (2550: 14) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ว่า การ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการเรียนรู้ด้วยตนเองของนักเรียนซึ่งใช้สถานการณ์ปัญหาที่ เกิดขึ้นใน ชีวิตประจำวันเป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความใฝ่รู้ และเกิดทักษะในการคิดวิเคราะห์และแก้ปัญหา จากการทำงานเป็นกลุ่มขนาดเล็ก ตลอดจนเป็นการนำทักษะที่ได้ในการแก้ปัญหาไปใช้ใน ชีวิตประจำวัน ส่วนครูมีหน้าที่เป็นผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ ทิศนา แขมมณี (2557: 137–138) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการจัดสภาพการณ์ของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นเครื่องมือใน การช่วยส่งเสริมนักเรียนให้เกิดการเรียนรู้ตามจุดมุ่งหมาย โดยผู้สอนอาจน ำนักเรียนไปเผชิญ สถานการณ์จริงที่เป็นปัญหา หรืออาจจำลองสภาพการณ์ให้นักเรียนเผชิญปัญหา เพื่อฝึกฝน กระบวนการคิดวิเคราะห์ปัญหาและแก้ไขปัญหาร่วมกันเป็นกลุ่ม ซึ่งถือเป็นการส่งเสริมให้นักเรียน

16 เกิดความเข้าใจในปัญหาได้อย่างชัดเจนได้เห็นถึงทางเลือกและวิธีการในการแก้ปัญหาที่หลากหลาย รวมถึงกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความใฝ่รู้ เกิดทักษะการคิดและการแก้ปัญหา สุคนธ์ สินธพานนท์ (2558: 87–88) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการจัดการเรียนรู้ที่ใช้ปัญหาเป็นเครื่องมือในการกระตุ้นความ อยากรู้อยากเรียน ต้องการศึกษาหาความรู้ต่าง ๆ เพื่อนำองค์ความรู้เหล่านั้นไปแก้ไขข้อสงสัย หรือ ปัญหาดังกล่าว โดยครูผู้สอนอาจจัดสภาพแวดล้อมหรือสถานการณ์ให้นักเรียนได้เผชิญด้วยตนเอง เพื่อฝึกทักษะการคิดวิเคราะห์รวมถึงกระบวนการในการแก้ปัญหา Barrows; & Tamblyn (1980: 18) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการเรียนรู้ที่เกิดจากกระบวนการสร้างความเข้าใจในปัญหา และกระบวนการแก้ไขปัญหา โดยตัวปัญหาเป็นจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้และกระตุ้นให้เกิดการพัฒนา ทักษะในการแก้ปัญหาอย่างเป็นเหตุเป็นผล ตลอดจนกระตุ้นให้เกิดการสืบค้นหาข้อมูลตามที่ต้องการ เพื่อสร้างความเข้าใจและวิธีการแก้ปัญหา Duch (1995: Online) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ว่า การ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการนำปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียนมาใช้ในการ เรียนรู้ซึ่งเป็นการฝึกให้นักเรียนได้คิดวิเคราะห์และพัฒนาทักษะด้านการแก้ปัญหา ส่งผลให้นักเรียนมี ทักษะในการเรียนรู้ตลอดชีวิต ไม่ว่าจะเป็นความสามารถในการค้นคว้าและการใช้ทรัพยากรในการ เรียนอย่างมีคุณภาพ แต่อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญสำหรับการเรียนรู้ในรูปแบบนี้คือความรู้ที่มีอยู่ก่อน หน้านี้ Gallagher (1997: 332–362) ได้ให้ความหมายของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็นการเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียนรู้จากการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มใน การค้นคว้าหาวิธีในการแก้ปัญหา โดยการเรียนรู้จะบูรณาการความรู้ที่ต้องการให้นักเรียนได้รับเข้ากับ การแก้ไขปัญหา ซึ่งปัญหาที่ใช้มีลักษณะที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียน และการจัดการ เรียนรู้ในลักษณะนี้จะมุ่งพัฒนานักเรียนในด้านทักษะการเรียนรู้มากกว่าความรู้ที่ได้รับ รวมถึงพัฒนา นักเรียนสู่การเป็นผู้ที่สามารถเรียนรู้โดยการชี้นำตนเองได้ จากความหมายที่กล่าวมาข้างต้นผู้วิจัยสามารถสรุปได้ว่า การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเป็น กระบวนการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นให้นักเรียนได้รับความรู้และพัฒนาทักษะความสามารถต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อ การเรียนรู้ตลอดชีวิตจากการเรียนรู้ด้วยตนเองของนักเรียนในกลุ่มขนาดเล็ก โดยครูผู้สอนจะใช้ปัญหา ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียนเป็นเครื่องมือในการกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความสนใจที่จะ เรียนเกิดความอยากรู้อยากค้นคว้าหาคำตอบ จนกระทั่งนักเรียนเกิดการสืบค้นหาความรู้ด้วยตนเอง จากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ ตลอดจนนำความรู้ที่ได้รับไปแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น ซึ่งครูผู้สอนจะเป็นผู้อำนวย ความสะดวกในการเรียนและแนะนำสิ่งต่าง ๆ แก่นักเรียน สำหรับปัญหา ที่นำมาใช้ในการศึกษาเรียนรู้ อาจเกิดจากการที่ครูผู้สอนนำนักเรียนไปพบสถานการณ์จริงหรืออาจจำลองขึ้นมาก็ได้

17 3.2 ลักษณะของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน การเรียนรู้ในแต่ละรูปแบบย่อมมีลักษณะที่แตกต่างกันไป โดยการเรียนรู้ที่ใช้ปัญหาเป็นฐานมี หลักการสำคัญดังต่อไปนี้ มัณฑรา ธรรมบุศย์ (2545: 11–17) ได้แบ่งลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็น ฐานไว้เป็นหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้ 1. นักเรียนเป็นศูนย์กลางของการเรียนรู้ เนื่องจากเป็นการเรียนรู้ด้วยตนเอง 2. การเรียนรู้ของนักเรียนเกิดขึ้นในกลุ่มของนักเรียนขนาดเล็ก 3. ครูเป็นเพียงผู้อำนวยความสะดวกหรือให้คำแนะนำแก่นักเรียนในการเรียนรู้ 4. การเรียนรู้เป็นการใช้ปัญหาชักนำให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ 5. ปัญหาที่นำมาเสนอแก่นักเรียนมีลักษณะคลุมเครือ ไม่ชัดเจน โดยปัญหาหนึ่ง ๆ อาจ มีคำตอบได้หลายคำตอบหรือวิธีแก้ปัญหานั้นได้หลายวิธี 6. นักเรียนเป็นผู้แก้ปัญหาโดยการแสวงหาความรู้ใหม่ ๆ ด้วยตนเอง 7. การประเมินผลการเรียนเป็นการประเมินจากสถานการณ์จริง โดยสังเกตจาก ความสามารถในการปฏิบัติ สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา (2550: 2–3) ได้แบ่งลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐานไว้เป็นหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้ 1. ต้องมีสถานการณ์ที่เป็นปัญหาและเริ่มต้นการจัดการเรียนรู้ด้วยการใช้ปัญหาเป็น ตัวกระตุ้นให้เกิดกระบวนการเรียนรู้ 2. ปัญหาที่นำมาใช้ในการเรียนรู้ควรเป็นปัญหาที่สามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน ของนักเรียน 3. นักเรียนเกิดการเรียนรู้ด้วยตนเอง มีการค้นคว้าหาคำตอบของปัญหาด้วยตนเองซึ่ง เป็นการทำให้นักเรียนจำเป็นต้องวางแผนการเรียนรู้ต่าง ๆ ด้วยตนเอง บริหารเวลาเอง คัดเลือกวิธี เรียนรู้ และประสบการณ์การเรียนรู้ รวมทั้งประเมินผลการเรียนรู้ด้วยตนเอง 4. นักเรียนจะเรียนรู้ร่วมกันเป็นกลุ่มขนาดเล็กเพื่อประโยชน์ในการค้นคว้าหาความรู้ทำ ให้ความรู้ที่ได้มีความหลากหลายจากการวิเคราะห์ข้อมูลรายบุคคลของนักเรียนจนกระทั่ง นำมาสู่การ สังเคราะห์ข้อมูลดังกล่าวร่วมกัน นอกจากนี้ยังพัฒนาทักษะในการรับส่งข้อมูล เกิดการเรียนรู้เกี่ยวกับ ความแตกต่างระหว่างบุคคล ฝึกฝนการจัดระบบการทำงานของตนเอง เพื่อนำไปสู่การพัฒนาทักษะ การแก้ปัญหาด้วยเหตุผล และความสามารถในการทำงานร่วมกับผู้อื่น 5. การเรียนรู้เป็นการบูรณาการความรู้เข้ากับทักษะกระบวนการต่าง ๆ เพื่อให้นักเรียน นักเรียนได้รับความรู้และคำตอบที่ชัดเจน 6. ความรู้ที่ได้รับจะเกิดขึ้นหลังจากนักเรียนผ่านกระบวนการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็น ฐานแล้วเท่านั้น

18 7. การประเมินผลจะเป็นการประเมินผลตามสภาพจริง โดยพิจารณาจากการ ปฏิบัติงานและความก้าวหน้าของนักเรียน ทิศนา แขมมณี (2557: 138) ได้แบ่งลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ไว้ เป็นหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้ 1. ผู้สอนและนักเรียนมีการร่วมกันเลือกปัญหาที่ตรงกับความสนใจหรือความต้องการ 2. นักเรียนได้ออกไปเผชิญกับสถานการณ์จริงที่เป็นปัญหาหรือผู้สอนมีการจำลอง สภาพการณ์ให้นักเรียนเผชิญกับปัญหา 3. ทั้งผู้สอนและนักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ปัญหา และหาสาเหตุของปัญหา 4. นักเรียนมีการวางแผนการแก้ไขปัญหาร่วมกันเป็นกลุ่ม 5. ผู้สอนเป็นผู้ให้คำปรึกษาช่วยเหลือนักเรียนในการแสวงหาแหล่งความรู้และ การ วิเคราะห์ข้อมูล 6. นักเรียนมีการศึกษาค้นคว้าและแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง 7. ผู้สอนกระตุ้นนักเรียนให้เกิดการค้นหาวิธีการแก้ไขปัญหาที่หลากหลายและคัดเลือก วิธีที่เหมาะสม 8. นักเรียนมีการลงมือแก้ปัญหารวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล สรุป และ ประเมินผล ด้วยตนเอง 9. ผู้สอนติดตามการปฏิบัติงานของนักเรียนและให้คำปรึกษาอย่างต่อเนื่อง 10.ผู้สอนประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียนทั้งในด้านผลงาน และทักษะ กระบวนการ Barrows; & Tamblyn (1980: 191–192) ได้แบ่งลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหา เป็นฐานไว้เป็นหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้ 1. ปัญหาจะต้องนำเสนอให้นักเรียนเป็นอันดับแรกในขั้นของการเรียนรู้ 2. ปัญหาที่ใช้ในการเรียนรู้เป็นปัญหาที่มีคล้ายคลึงกับปัญหาที่นักเรียนสามารถพบได้ใน ชีวิตจริง 3. นักเรียนจะร่วมมือกันทำงานเป็นกลุ่มเพื่อแก้ปัญหา โดยนักเรียนจะมีอิสระในการ แสดงความสามารถทั้งในการให้เหตุผล การประยุกต์ใช้ความรู้ และการประเมินผลการเรียนรู้ด้วย ตนเองในแต่ละขั้นตอนของการเรียนรู้ 4. การเรียนรู้จะเป็นการเรียนรู้ด้วยตนเอง โดยใช้ปัญหาเป็นแนวทางในการกำหนด กระบวนการเรียนรู้เพื่อแก้ไขปัญหานั้น ๆ 5. ความรู้และทักษะต่าง ๆ จากการเรียนรู้จะเกิดหลังจากการได้แก้ไขปัญหาหรือ หลังจากการทำงานที่ใช้ความรู้และทักษะเหล่านั้น

19 6. การเรียนรู้จะประกอบด้วยการทำงานในการแก้ไขปัญหาและการศึกษาค้นคว้าหา ความรู้ด้วยตนเอง โดยมีลักษณะที่บูรณาการทั้งความรู้ที่นักเรียนมีและทักษะกระบวนการเข้าด้วยกัน จากลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานตามที่ได้มีผู้กล่าวไว้ข้างต้น ผู้วิจัยได้สรุปลักษณะสำคัญของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานซึ่งเป็นลักษณะการเรียนรู้ที่ใช้ ในการวิจัยครั้งนี้ไว้ดังนี้ 1. ต้องมีสถานการณ์ที่เป็นปัญหา โดยสถานการณ์ปัญหาดังกล่าวอาจเกิดจากการ ออกไปเผชิญกับสถานการณ์จริงที่เป็นปัญหาหรือผู้สอนจำลองสภาพการณ์ให้นักเรียนเผชิญกับปัญหา ก็ได้ 2. ปัญหาจะต้องนำเสนอให้นักเรียนเป็นอันดับแรกก่อนการเสาะแสวงหาความรู้เพื่อ เป็นจุดเริ่มต้นในการำาหนดแนวทางกระบวนการเรียนรู้ 3. ปัญหาที่ใช้เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้จะต้องสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันของ นักเรียน หรืออาจเกิดขึ้นได้จริงในโลกปัจจุบัน 4. การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานจะเป็นการเรียนรู้ที่บูรณาการความรู้เข้ากับทักษะ 5. กระบวนการต่าง ๆ เพื่อให้นักเรียนได้รับทั้งความรู้ และทักษะในการแก้ไขปัญหา 6. นักเรียนจะร่วมมือกันทำงานเป็นกลุ่มเพื่อหาวิธีการแก้ปัญหาที่กำหนดขึ้น โดย นักเรียนจะมีอิสระในการค้นคว้าหาความรู้ บริหารเวลา รวมถึงคัดเลือกวิธีเรียนรู้ด้วยตนเอง 7. การเรียนรู้จะยึดนักเรียนเป็นศูนย์กลางเนื่องจากนักเรียนจะต้องเรียนรู้ด้วยตนเอง 8. ครูผู้สอนจะเป็นเพียงผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนหรือให้คำปรึกษาแนะนำ ต่างๆ แก่นักเรียน 9. ครูผู้สอนจะมีการกระตุ้นนักเรียนให้เกิดการค้นหาวิธีการแก้ไขปัญหาที่หลากหลาย และคัดเลือกวิธีที่เหมาะสม 10. สำหรับการประเมินผล ครูผู้สอนจะประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียน ทั้งในด้าน ผลงาน และทักษะกระบวนการ 3.3 กลไกของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานสำหรับกลไกในการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็น ฐาน ทองจันทร์ หงศ์ลดารมภ์ (2538: 6) ได้ให้คำอธิบายได้ดังนี้การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน จำเป็นต้องคำนึงถึงการให้นักเรียนได้ผ่านกลไก 3 ประการอย่างครบถ้วน คือ การเรียนแบบใช้ปัญหา เป็นฐาน การเรียนรู้ด้วยตนเอง และการเรียนรู้โดยใช้กลุ่มเล็ก โดยกลไกทั้ง 3 ประการนี้จะมี ความสัมพันธ์กัน และเกิดขึ้นทุกขณะที่นักเรียนดำเนินการเรียนรู้ 3.4 ขั้นตอนของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ในการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานสามารถแบ่งกระบวนการเรียนรู้ออกเป็นขั้นตอน ต่าง ๆ ได้ หลากหลายรูปแบบ ซึ่งในบทนี้จะขอยกตัวอย่างดังนี้ Delisle (1997: 26–36) ได้แบ่งขั้นตอนของ กระบวนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหา เป็นฐานไว้ดังนี้

20 ขั้นที่ 1 ขั้นเชื่อมโยงปัญหา เป็นขั้นตอนของการสร้างปัญหา โดยปัญหาที่สร้างขึ้นนี้ จะต้องทำให้นักเรียนมีความรู้สึกว่าปัญหาดังกล่าวมีความสำคัญต่อตนเอง ขั้นที่ 2 ขั้นจัดโครงสร้าง เป็นขั้นตอนในจัดเตรียมเพื่อออกแบบกระบวนการ เรียนรู้โดยโครงสร้างดังกล่าวประกอบด้วย แนวคิดต่อปัญหา ข้อเท็จจริงจากปัญหา สิ่งที่ต้องเรียนรู้ เพิ่มเติม และแผนการเรียนรู้ ขั้นที่ 3 ขั้นเข้าพบปัญหา เป็นขั้นตอนที่นักเรียนจะเข้าไปเผชิญกับปัญหาเป็นกลุ่ม เพื่อ ทำการสำรวจ โดยการสำรวจปัญหาจะสำรวจตามโครงสร้างของการเรียนรู้ในขั้นที่ 2 กล่าวคือ เมื่อพบ กับปัญหานักเรียนแต่ละกลุ่มจะกำหนดแนวคิดต่อปัญหาว่าสามารถแก้ไขได้หรือไม่ จะแก้ปัญหาด้วย วิธีใด ความรู้เรื่องอะไรที่น่าจะนำไปใช้แก้ปัญหา จากนั้นอภิปรายถึงข้อเท็จจริงจากโจทย์ที่กำหนด แล้วกำหนดว่าต้องค้นคว้าความรู้ในส่วนใดเพิ่มเติม รวมถึงกำหนดวิธีการค้นคว้าหาความรู้ดังกล่าว ด้วย หลังจากนั้นแต่ละคนภายในกลุ่มแยกย้ายกันไปศึกษาค้นคว้าตามที่วางแผนไว้และนำมาเสนอต่อ กลุ่มจนได้รับความรู้ที่มากเพียงพอต่อการแก้ปัญหา ขั้นที่ 4 ขั้นเข้าพบปัญหาอีกครั้ง เป็นขั้นตอนที่กลุ่มนักเรียนจะนำความรู้ที่ได้มา สังเคราะห์รวมกัน และประเมินว่าเพียงพอต่อการแก้ปัญหาหรือไม่ หากไม่เพียงพอกลุ่มจะทำการ กำหนดสิ่งที่ต้องการหาเพิ่มเติมและทำการค้นคว้าจนกระทั่งได้รับความรู้ที่เพียงพอต่อการแก้ปัญหา ขั้นที่ 5 ขั้นผลิตผลงาน เป็นขั้นตอนในการใช้ความรู้ที่ได้ศึกษามาแก้ปัญหา หรือ สร้าง ผลผลิตขั้นสุดท้ายของการเรียนรู้ และนำเสนอผลผลิตนั้นให้ชั้นเรียนได้ทราบผลทั่วกัน ขั้นที่ 6 ขั้นประเมินผลงานและแก้ปัญหา เป็นขั้นตอนในการประเมินผลงานของ นักเรียนจากผู้สอนและนักเรียนเอง ซึ่งประเมินทั้งด้านความรู้ และด้านทักษะต่าง ๆ ศูนย์การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (center for problem–based learning) ของ มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา (Torp; & Sage. 1998: 35–43; citing Illinois Problem– Based Learning Network. 1996) ได้แบ่งขั้นตอนของกระบวนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาไว้ดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นเตรียมความพร้อมของนักเรียนในขั้นนี้จะทำการเตรียมให้นักเรียนมีความ พร้อมในการเผชิญกับปัญหา โดยจะให้นักเรียนได้อภิปรายเกี่ยวเนื่องถึงเรื่องที่จะสอนอย่างกว้าง ๆ ขั้นที่ 2 ขั้นพบปัญหา ในขั้นตอนนี้จะมุ่งส่งเสริมนักเรียนให้กำหนดบทบาทของตนเอง ในการแก้ปัญหา และกระตุ้นให้นักเรียนต้องการที่จะแก้ปัญหา ขั้นที่ 3 ขั้นนิยามว่า เรารู้อะไร เราจำเป็นต้องรู้อะไร ในขั้นนี้จะส่งเสริมให้นักเรียน พัฒนาสิ่งที่ตนเองมีที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ปัญหา และเตรียมให้นักเรียนพร้อมที่จะรวบรวมข้อมูล เพื่อนำไปแก้ปัญหา โดยในขั้นนี้นักเรียนจะเข้าใจถึงปัญหาและพร้อมที่จะสำรวจค้นคว้าหาความรู้มี การกำหนดสิ่งที่รับรู้จากสถานการณ์ปัญหา สิ่งที่จำเป็นต้องเรียนรู้เพิ่มเติม ซึ่งจะมีการระบุแหล่งข้อมูล ที่จะค้นคว้าด้วย

21 ขั้นที่ 4 ขั้นกำหนดปัญหา ในขั้นตอนนี้จะส่งเสริมนักเรียนให้กำหนดปัญหาที่แท้จริงจาก สถานการณ์ที่เผชิญ และกำหนดเงื่อนไขที่ขัดแย้งกับเงื่อนไขที่ปรากฏในสถานการณ์ปัญหาที่กำหนด เพื่อช่วยให้ได้คำตอบของปัญหาที่ดี ขั้นที่ 5 ขั้นการค้นคว้า รวบรวมข้อมูล และเสนอข้อมูล ในขั้นตอนนี้นักเรียนในแต่ละ กลุ่มจะช่วยกันค้นคว้าหาความรู้จากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ มาเสนอต่อกลุ่มให้มีความเข้าใจตรงกัน ขั้นที่ 6 ขั้นการหาคำตอบที่เป็นไปได้ ในขั้นตอนนี้นักเรียนจะได้เชื่อมโยงข้อมูล ความรู้ ที่ได้รับจากการค้นคว้าเข้ากับปัญหาที่กำหนดไว้ แล้วพยายามหาวิธีการแก้ไขปัญหาเหล่านั้นที่สามารถ เป็นไปได้มากที่สุด ขั้นที่ 7 ขั้นการประเมินค่าของคำตอบ ในขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนในการสนับสนุน นักเรียนให้ประเมินค่าข้อมูลความรู้ที่ได้รับมาจากการค้นคว้าเพื่อนำมาแก้ไขปัญหา และประเมินว่า ผลของคำตอบที่ได้จากปัญหานั้น ๆ ทำให้นักเรียนรู้อะไร ซึ่งนักเรียนจะแสดงเหตุผล และร่วมกัน อภิปรายในกลุ่ม โดยใช้ข้อมูลที่ค้นคว้ามาเป็นพื้นฐาน ขั้นที่ 8 ขั้นการแสดงคำตอบและการประเมินผลงาน ในขั้นตอนนี้เป็นการให้นักเรียนได้ แสดงถึงสิ่งที่นักเรียนได้เรียนรู้ โดยนักเรียนจะเสนอผลงานออกมาที่แสดงถึงกระบวนการเรียนรู้ตั้งแต่ ต้นจนได้คำตอบของปัญหา ขั้นที่ 9 ขั้นตรวจสอบปัญหาเพื่อขยายความรู้ในขั้นตอนนี้นักเรียนจะร่วมกันกำหนดสิ่งที่ ต้องการเรียนรู้ต่อไป นอกเหนือจากประเด็นต่าง ๆ ที่ผู้สอนได้จัดเตรียมไว้ สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา (2550: 6–8) ได้แบ่งขั้นตอนของกระบวนการจัดการ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานไว้ดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นกำหนดปัญหา เป็นขั้นที่ผู้สอนจัดสถานการณ์ต่าง ๆ เพื่อกระตุ้นให้นักเรียน เกิดความสนใจ และมองเห็นปัญหา สามารถกำหนดสิ่งที่เป็นปัญหาจากสิ่งที่นักเรียนสนใจ จนนำมาซึ่ง ความต้องการค้นคว้าหาคำตอบ ขั้นที่ 2 ขั้นทำความเข้าใจกับปัญหา เป็นขั้นที่นักเรียนต้องทำความเข้าใจในตัว ปัญหา ซึ่งนักเรียนจะต้องอธิบายสิ่งต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาได้ ขั้นที่ 3 ขั้นดำเนินการศึกษาค้นคว้า เป็นขั้นที่นักเรียนจะกำหนดสิ่งที่ต้องเรียน และ ดำเนินการศึกษาค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองจากวิธีการที่หลากหลาย ขั้นที่ 4 ขั้นสังเคราะห์ความรู้ เป็นขั้นที่นักเรียนนำความรู้ที่ค้นคว้าได้มา แลกเปลี่ยน เรียนรู้ร่วมกัน มีการอภิปรายผล และสังเคราะห์ความรู้ที่ได้รับ ขั้นที่ 5 ขั้นสรุปและประเมินค่าของคำตอบ เป็นขั้นที่นักเรียนแต่ละกลุ่มสรุปผลงาน ของกลุ่มตนเอง และประเมินผลว่าข้อมูลที่ศึกษาค้นคว้ามีความหมายเหมาะสมหรือไม่เพียงใด โดย พยายามตรวจสอบแนวคิดภายในกลุ่ม จากนั้นทุกกลุ่มช่วยกันสรุปองค์ความรู้ในภาพรวมของปัญหา อีกครั้ง

22 ขั้นที่ 6 ขั้นนไเสนอและประเมินผลงานเป็นขั้นที่นักเรียนนไข้อมูลที่ได้มาจัดลำดับองค์ ความรู้และนำเสนอเป็นผลงานในรูปแบบที่หลากหลายนักเรียนทุกกลุ่มรวมทั้งผู้ที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ร่วมกันประเมินผลงาน อัญชลี ชยานุวัชร (2554: 1–30) ได้อธิบายถึงขั้นตอนต่าง ๆ ในกระบวนการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐานที่มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ได้นำมาใช้ไว้ดังนี้ ขั้นที่ 1 อธิบายคำศัพท์ที่ไม่เข้าใจ ซึ่งเป็นการให้นักเรียนทำความเข้าใจคำศัพท์และ ข้อความที่ปรากฏอยู่ในโจทย์ให้เกิดความชัดเจน ขั้นที่ 2 ระบุปัญหา เป็นการให้นักเรียนร่วมกันระบุปัญหาหลักที่ปรากฏในโจทย์และตั้ง คำถามจากโจทย์ปัญหา ขั้นที่ 3 ระดมสมอง เป็นขั้นตอนที่ให้นักเรียนระดมสมองจากคำถามที่กลุ่ม นักเรียนได้ ร่วมกันกำหนดขึ้น โดยอาศัยความรู้เดิมของสมาชิกกลุ่มทุกคน และให้ยึดถือว่าทุก ความคิดมี ความสำคัญ ขั้นที่ 4 วิเคราะห์ปัญหา นักเรียนในแต่ละกลุ่มวิเคราะห์ปัญหาและตั้งสมมติฐานที่ เชื่อมโยงกันกับปัญหาตามที่ได้ระดมสมองกัน ช่วยกันคิดอย่างมีเหตุผล จนกระทั่งสรุปเป็นความรู้ และแนวคิด ขั้นที่ 5 สร้างประเด็นการเรียนรู้ เป็นการที่นักเรียนกำหนดวัตถุประสงค์การเรียนรู้เพื่อ ค้นหาข้อมูลที่จะอธิบายผลการวิเคราะห์ที่ตั้งไว้ นอกจากนี้นักเรียนจะร่วมกันสรุปความรู้ส่วนใด ที่รู้ แล้วและส่วนใดที่ยังไม่รู้หรือจำเป็นต้องไปค้นคว้าเพิ่มเติมเพื่อตอบปัญหานั้น ขั้นที่ 6 ค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง ซึ่งเป็นขั้นตอนที่นักเรียนจะต้องไปค้นคว้าหา ความรู้ตามวัตถุประสงค์การเรียนรู้ โดยการรวบรวมข้อมูลจากแหล่งการเรียนรู้ต่าง ๆ เพื่อค้นหา คำตอบและพัฒนาทักษะการเรียนรู้ด้วยตนเองไปพร้อม ๆ กัน ขั้นที่ 7 รายงานต่อกลุ่ม เป็นขั้นตอนของการนำข้อมูลที่ได้จากการค้นคว้าของแต่ละคน มาอภิปราย วิเคราะห์ สังเคราะห์ เพื่อสรุปเป็นองค์ความรู้ ก่อนนำไปเสนอให้แก่บุคคลอื่น ๆ ภายใน กลุ่ม โดยในการวิจัยครั้งนี้ได้มีการปรับเปลี่ยนรูปแบบและผสมผสานขั้นตอนของ กระบวนการ เรียนรู้ที่ได้นำเสนอไปข้างต้น เพื่อให้สอดคล้องกับกิจกรรมการเรียนรู้ที่ผู้วิจัยได้ออกแบบไว้และ สอดคล้องกับเกณฑ์ที่ใช้ในการวัดความสามารถในการแก้ปัญหาในงานวิจัยนี้ ซึ่ง สามารถสรุปได้เป็น ขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นเตรียมความพร้อมของนักเรียน ในขั้นตอนนี้ผู้วิจัยจะให้นักเรียนได้อภิปราย ในหัวข้อที่จะทำการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานอย่างกว้าง ๆ รวมถึงทำการเรียนรู้ใน เนื้อหาสาระ อย่างกว้าง ๆ เท่าที่จำเป็นต่อการเรียนรู้ต่อไป เนื่องจากหัวข้อที่นำมทำในการวิจัย ค่อนข้างยาก หาก ให้นักเรียนเริ่มต้นโดยไม่มีความรู้เดิมบางส่วน อาจยากต่อการเข้าใจในเนื้อหาหรือ คำศัพท์ต่าง ๆ

23 ขั้นที่ 2 ขั้นกำหนดปัญหา ผู้สอนจัดสถานการณ์ต่าง ๆ เพื่อกระตุ้นให้นักเรียนเกิด ความ สนใจต่อการเรียนรู้ความอยากรู้อยากค้นหา และมองเห็นปัญหาที่เกิดขึ้น ขั้นที่ 3 ขั้นพบปัญหา หลังจากนักเรียนรับรู้ถึงสถานการณ์ปัญหาแล้วนักเรียนจะ ได้พบ กับสถานการณ์ปัญหาที่ผู้สอนจัดทำขึ้น โดยให้นักเรียนได้ทำการสำรวจตรวจสอบสถานการณ์ที่จัดทำ ขึ้นนั้น ขั้นที่ 4 ขั้นทำความเข้าใจกับปัญหา เป็นการให้นักเรียนได้เชื่อมโยงความรู้เดิมเข้า กับ สถานการณ์ปัญหา และให้นักเรียนร่วมกันในกลุ่มขนาดเล็กกำหนดว่ามีข้อมูลความรู้ใดที่ยังขาดหายไป ซึ่งจำเป็นต้องหามาเติมเต็มเพื่อแก้ปัญหา รวมถึงวางแผนในการสืบค้นหาความรู้ต่าง ๆ จาก แหล่ง เรียนรู้ที่ผู้สอนกำหนดให้ ขั้นที่ 5 ขั้นการค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง เป็นขั้นที่ให้นักเรียนได้ทำการรวบรวม ข้อมูลจากแหล่งการเรียนรู้ต่าง ๆ เพื่อค้นหาข้อมูลความรู้ที่จำเป็นต่อการแก้ปัญหาและพัฒนาทักษะ การเรียนรู้ด้วยตนเองไปพร้อม ๆ กัน ขั้นที่ 6 ขั้นสังเคราะห์ความรู้ เป็นการให้นักเรียนนำความรู้ที่ได้จากการสืบค้นมา นำเสนอกันภายในกลุ่ม แลกเปลี่ยนความคิดเห็นซึ่งกันและกัน มีการอภิปรายผล และร่วมสังเคราะห์ ความรู้ที่ได้รับจากการค้นคว้าทั้งหมด ขั้นที่ 7 ขั้นสรุปและประเมินค่าของคำตอบเป็นขั้นที่ให้นักเรียนนำความรู้ที่ได้ทั้งหมด ไปสรุปว่านักเรียนได้ความรู้หรือข้อมูลเรื่องใดมาบ้าง และประเมินค่าคำตอบที่ได้เหล่านั้นว่าสามารถ นำไปแก้ไขปัญหาได้หรือไม่ ขั้นที่ 8 ขั้นนำเสนอและประเมินผลงาน เป็นการให้นักเรียนนำผลสรุปต่าง ๆ จาก การ เรียนรู้ด้วยตนเองที่มีปัญหาเป็นฐานมานำเสนอหน้าชั้นเรียนรวมถึงให้เสนอวิธีการแก้ปัญหา ต่าง ๆ ที่ น่าจะเป็นไปได้จากความรู้ต่าง ๆ ที่ได้รับการประเมินค่ามาเรียบร้อยแล้ว นอกจากนี้เมื่อสิ้นสุดการ นำเสนอหน้าชั้นเรียนของนักเรียนทุกกลุ่ม ผู้สอนและนักเรียนจะร่วมกันประเมินผลการ แก้ปัญหาที่ได้ ของแต่ละกลุ่ม และร่วมกันอภิปรายถึงวิธีการแก้ปัญหาที่มีโอกาสเป็นไปได้มากที่สุด ซึ่งหากผู้สอนพบ ความเข้าใจที่ผิดพลาดบางประการของนักเรียน ผู้สอนต้องรีบแก้ไขความเข้าใจเหล่านั้นให้ถูกต้อง ในทันที 3.5 บทบาทของครูและนักเรียนในการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน บทบาทของครูและนักเรียนภายในห้องเรียนที่มีการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานจะมี ความแตกต่างจากการเรียนรู้แบบปกติอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งบทบาทของครูและนักเรียนในการจัดการ เรียนรู้แบบนี้มีความสอดคล้องกับการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 โดยในงานวิจัยนี้จะขอกล่าวถึง เพียง บทบาทของครูผู้สอนและนักเรียนที่สำนักเลขาธิการสภาการศึกษา (2550: 9–13) ได้ให้ไว้ซึ่งมีเนื้อหา ดังนี้ สำหรับผู้สอน ครูผู้สอนควรมีบทบาททั้งหมด 8 ประการดังนี้ 1. ต้องมุ่งมั่น ตั้งใจ รู้จักแสวงหาความรู้ เพื่อพัฒนาตนเองอยู่เสมอ

24 2. ต้องรู้จักนักเรียนเป็นรายบุคคล เข้าใจถึงศักยภาพของนักเรียนเพื่อให้คำแนะนำ ช่วยเหลือได้ทุกเวลา 3. ต้องเข้าใจขั้นตอนของแนวทางการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานอย่างถ่องแท้ ทุกขั้นตอน เพื่อให้คำปรึกษาแก่นักเรียนได้ถูกต้อง 4. ต้องมีทักษะและศักยภาพสูงในการจัดการเรียนรู้และการติดตามประเมินผลการ พัฒนาของนักเรียน 5. ต้องเป็นผู้อำนวยความสะดวกด้วยการจัดหาสนับสนุนสื่ออุปกรณ์การเรียนรู้ให้ เหมาะสมเพียงพอ จัดเตรียมแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ 6. ต้องมีจิตวิทยา สามารถสร้างแรงจูงใจแก่นักเรียนเพื่อกระตุ้นให้นักเรียนเกิดการ ตื่นตัวในการเรียนรู้ตลอดเวลา 7. ต้องชี้แจงและปรับทัศนคติของนักเรียนให้เข้าใจและเห็นคุณค่าของการเรียนรู้แบบนี้ 8. ต้องมีความรู้ ความสามารถ ด้านการวัด และการประเมินผลนักเรียนตามสภาพจริง ให้ครบทุกขั้นตอนของการจัดการเรียนรู้ สำหรับนักเรียน นักเรียนควรมีบทบาททั้งหมด 4 ประการดังนี้ 1. ต้องปรับทัศนะคติในบทบาทหน้าที่และการเรียนรู้ของตนเอง 2. ต้องมีคุณลักษณะด้านการใฝ่รู้ ใฝ่เรียน มีความรับผิดชอบสูง รู้จักการทำงานร่วมกัน อย่างมีระบบ 3. ต้องได้รับการวางพื้นฐาน และฝึกทักษะที่จำเป็นในการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนรู้ ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ 4. ต้องมีทักษะการสื่อสารที่ดีพอ 4.ความสามารถในการแก้ปัญหา การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานนั้นเป็นการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นให้นักเรียนได้รับความรู้และพัฒนา ทักษะความสามารถต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทักษะการแก้ปัญหาจากการเรียนรู้ด้วยตนเองของ นักเรียน ดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานควรตรวจสอบทักษะการ แก้ปัญหาของนักเรียนที่ได้รับด้วย 4.1 ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการแก้ปัญหานั้นได้มีผู้ให้ความหมายไว้เป็นจำนวนมาก โดยในการวิจัยครั้งนี้ ได้ยกตัวอย่างความหมายที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการแก้ปัญหาจากหลายแหล่งไว้ดังนี้ สุวิทย์ มูลคำ (2547: 9) ได้ให้ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหาไว้ว่า เป็น ความสามารถทางสมองในการขจัดสภาวะความไม่สมดุลที่เกิดขึ้น โดยพยายามปรับตัวเองและ สิ่งแวดล้อมให้ผสมกลมกลืนกลับมาสู่สภาวะที่เราคาดหวัง

25 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) (2555: 182) ได้ให้ความหมาย ของการแก้ปัญหาไว้ว่า เป็นการหาคำตอบของปัญหาที่ยังไม่ได้รับการหาคำตอบ ซึ่งปัญหาดังกล่าว อาจเป็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหาในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หรือปัญหาที่พบในชีวิตประจำวัน ก็ได้ โดยแนวทางแก้ปัญหานั้นจำเป็นต้องใช้เทคนิควิธีการต่าง ๆ ที่เป็นลำดับขั้นตอนคือ การกำหนด ปัญหา การทำความเข้าใจกับปัญหา การวางแผนแก้ปัญหา การลงมือแก้ปัญหาและประเมินผล การ แก้ปัญหา ตลอดจนการตรวจสอบการแก้ปัญหาและนำวิธีการแก้ปัญหาไปใช้กับปัญหาอื่น ๆ กอบวิทย์ พิริยะวัฒน์ (2554: 72) ได้ให้ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหา ไว้ว่า เป็นความสามารถในการใช้ความรู้ประสบการณ์เดิมของนักเรียนในการแก้ปัญหาที่พบในสถานการณ์ ต่าง ๆ ได้ โดยการแก้ปัญหาเป็นกระบวนการหรือทักษะที่มีความสำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ Gagne (1970: 63) ได้ให้ความหมายของการแก้ปัญหาว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการเรียนรู้ที่ อาศัยการนำหลักการตั้งแต่สองประเภทขึ้นไปมาใช้ร่วมกันจนเกิดเป็นความสามารถด้านการแก้ปัญหา โดยการเรียนรู้ประเภทนี้ต้องอาศัยความสามารถในการมองเห็นลักษณะร่วมของสิ่งเร้าทั้งหมด Good (1973: 518) ได้ให้ความหมายของการแก้ปัญหาไว้ว่าเป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่ เป็นวิธีดำเนินการขณะอยู่ในสภาวะยากลำบาก หรือสภาวะที่พยายามตรวจสอบข้อมูลที่รวบรวมมา ได้โดยมีการตั้งสมมติฐานต่อปัญหาที่พบและมีการตรวจสอบสมมติฐานนั้นภายใต้การควบคุมจาก ความหมายต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการแก้ปัญหานั้น ในงานวิจัยนี้จะขอทำการสรุปว่า ความสามารถในการแก้ปัญหาเป็นความสามารถทางสมองที่ เกิดขึ้นในขณะอยู่ท่ามกลางความสับสนหรือความยุ่งยากในเรื่องใดเรื่องหนึ่งซึ่งถือเป็นปัญหาที่ยังไม่ได้ รับการแก้ไขเพื่อนำตนเองออกจากความยุ่งยากนั้นกลับสู่สภาวะที่สมดุล โดยความสามารถดังกล่าวจะ เป็นการนำความรู้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในตัวบุคคลมาทำการวิเคราะห์ร่วมกันกับปัญหาที่พบด้วยกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ 4.2 กระบวนการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ในการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์นั้น จำเป็นที่จะต้องใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใน การดำเนินการแก้ไขปัญหาเพื่อให้มีความน่าเชื่อถือและสมเหตุสมผล สามารถเป็นที่ยอมรับได้ กระบวนการดังกล่าวได้มีผู้กำหนดไว้ในหลายรูปแบบโดยจะขอยกตัวอย่างดังนี้ Bloom (1956: 122) ได้กำหนดลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาไว้ดังนี้ 1. เมื่อนักเรียนพบกับปัญหา นักเรียนจะเชื่อมโยงความรู้เดิมกับปัญหาที่พบ 2. นักเรียนใช้ผลจากการเชื่อมโยงความรู้เดิมกับปัญหามาสร้างรูปแบบของปัญหาขึ้นมา ใหม่ 3. นักเรียนทำการจำแนกปัญหา 4. นักเรียนเลือกทฤษฎี หลักการ แนวคิดและวิธีการที่จะใช้แก้ปัญหาให้เหมาะสม 5. นักเรียนสรุปวิธีการแก้ปัญหาที่ศึกษาค้นคว้า และคิดว่าเหมาะสมที่สุด 6. ผลที่ได้จากการเรียนรู้

26 Guilford (1967: 313) ได้กำหนดลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาไว้ดังนี้ 1. ขั้นการเตรียมการ ซึ่งเป็นขั้นการตั้งปัญหาหรือค้นพบปัญหา 2. ขั้นการวิเคราะห์ ซึ่งเป็นขั้นของการพิจารณาหาสาเหตุของปัญหาที่ค้นพบ 3. ขั้นเสนอแนวทางในการแก้ปัญหา ซึ่งเป็นขั้นของการหาวิธีการแก้ปัญหาที่ตรงกับ สาเหตุของปัญหาแล้วแสดงออกมาในรูปของวิธีการแก้ปัญหา 4. ขั้นตรวจสอบผล ซึ่งเป็นขั้นของการเสนอเกณฑ์เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์และหากผลที่ ได้ยังไม่ใช่ผลที่ถูกต้องจะต้องมีการเสนอวิธีแก้ไขปัญหาใหม่จนกว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง 5. ขั้นการนำไปประยุกต์ใหม่ซึ่งเป็นขั้นการนำวิธีการแก้ปัญหาที่ถูกต้องไปใช้ใน เหตุการณ์อื่น ๆ ต่อไปที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับปัญหาเดิม Weir (1974: 17) ได้กำหนดลำดับขั้นตอนในการแก้ปัญหาไว้ดังนี้ 1. ขั้นเสนอปัญหา 2. ขั้นวิเคราะห์ปัญหา 3. ขั้นเสนอวิธีคิดแก้ปัญหา 4. ขั้นตรวจสอบวิธีการหรือขั้นตรวจสอบผลลัพธ์ จากกระบวนการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของบุคคลต่าง ๆ ข้างต้นผู้วิจัยได้ทำการสรุป และ ดัดแปลงกระบวนการดังกล่าวเพื่อให้เหมาะสมต่อการวิจัยในครั้งนี้ซึ่งสามารถสรุปเป็นขั้นตอนในการ แก้ปัญหาได้ดังนี้ 1. ขั้นวิเคราะห์ปัญหา 2. ขั้นการวางแผนในการแก้ปัญหา 3. ขั้นการดำเนินการแก้ปัญหา 4. ขั้นสรุปผลและรายงานผล 4.3 วิธีการวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ การวัดและประเมินผลความสามารถในการแก้ปัญหามีความหลากหลายค่อนข้างสูง เช่นเดียวกับการวัดและประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน โดยรายละเอียดได้กล่าวไว้ในหัวข้อของ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนดังกล่าวข้างต้นแล้ว สำหรับการตรวจสอบความสามารถในการแก้ปัญหาใน งานวิจัยนี้จะวัดจากใบกิจกรรม ซึ่งอยู่ในแผนการจัดการเรียนรู้และมีการให้คะแนนความสามารถใน การแก้ปัญหาของนักเรียนตามเกณฑ์ที่ได้รับการดัดแปลงมาจากหนังสือคู่มือประเมินสมรรถนะของ นักเรียนระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน. 2555: 54–57) โดยจะนำผล คะแนนเฉลี่ยความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนที่ได้ในแต่ละหัวข้อมาเปรียบเทียบกันด้วยสถิติ t–test for dependent samples เพื่อตรวจสอบหาแนวโน้มการพัฒนาความสามารถในการ แก้ปัญหาของนักเรียนในงานวิจัยครั้งนี้

27 5. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 5.1 งานวิจัยภายในประเทศ กรชนก วุยชัยภูมิ(2561) ได้ศึกษาการพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและการคิด แก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ด้วยการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับแผนผัง ความคิดกลุ่มเป้าหมายได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2/1 โรงเรียนสวนอนันต์ แขวงบ้านช่างหล่อ เขตบางกอก น้อย กรุงเทพมหานคร สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 1 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2560 จำนวน 19 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐานร่วมกับแผนผังความคิด แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบทดสอบวัดการ คิดแก้ปัญหา แบบสังเกต พฤติกรรมการคิดแก้ปัญหา แบบสัมภาษณ์นักเรียน สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ ข้อมูลได้แก่ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ผลการวิจัยพบว่า วงจรปฏิบัติการที่ 1 นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนผ่านเกณฑ์ร้อยละ 75 จำนวน 9 คน วงจรปฏิบัติการที่ 2 นักเรียนมี ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนผ่านเกณฑ์ร้อยละ 75 จำนวน 15 คน นักเรียนมีการคิดแก้ปัญหา สิ้นสุดวงจร ปฏิบัติการที่ 1 คิดเป็นร้อยละ 62.36 อยู่ในเกณฑ์ระดับพอใช้ สิ้นสุดวงจรปฏิบัติการที่ 2 คิดเป็นร้อย ละ 71.84 อยู่ในเกณฑ์ระดับดีตามเกณฑ์ที่กำหนดไว้ นักเรียนส่วนใหญ่มีพฤติกรรมการคิดแก้ปัญหา ด้านการระบุปัญหาและด้านการวิเคราะห์ปัญหา สามารถบอกปัญหาและสาเหตุของปัญหาได้ดี และ ในด้านการกำหนดวิธีการแก้ปัญหานักเรียนสามารถกำหนดวิธีการที่สอดคล้องได้หลากหลายทางเลือก และนักเรียนสามารถอธิบายและบอกรายละเอียดได้ชัดเจน ถูกต้องสมบูรณ์ตามขั้นตอนการคิด แก้ปัญหา เนตรนพิธ คำอ่อนสา (2563) ได้ศึกษาการพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนชีววิทยา และการคิดแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยการจัดการเรียนรู้ปัญหาเป็นฐาน กลุ่มเป้าหมายที่ใช้ในการ วิจัยครั้งนี้เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่กำลังศึกษาในรายวิชาชีววิทยา ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2562 จำนวน 21 คน โรงเรียนเทศบาลบูรพาพิทยาคาร อ.เมือง จ. มหาสารคาม เครื่องมือใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้ปัญหาเป็นฐาน วิชาชีววิทยา เรื่องระบบหมุนเวียนเลือดและระบบขับถ่าย จำนวน 8 แผน เวลา 12 ชั่วโมง 2) แบบทดสอบวัด ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนชีววิทยา ชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก จำนวน 2 ชุด ชุดละ 20 ข้อ 3) แบบทดสอบการคิดแก้ปัญหาแบบอัตนัย จำนวน 2 ชุด ชุดละ 5 สถานการณ์ 4) แบบสังเกตพฤติกรรม การคิดแก้ปัญหา การวิจัยครั้งนี้ใช้รูปแบบของการวิจัยเชิงปฏิบัติการ ซึ่งมีวงจรการปฏิบัติ 2 วงจร ได้แก่ วงจรปฏิบัติการที่ 1 ใช้แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1-4 วงจรปฏิบัติการที่ 2 ใช้แผนการจัดการ เรียนรู้ที่ 5-8 การวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าเฉลี่ย ร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และ นำเสนอข้อมูล เชิงคุณภาพด้วยการพรรณนาวิเคราะห์ ผลการวิจัยพบว่า 1) นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ชีววิทยาเฉลี่ยร้อยละ 77.38 ซึ่งผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 2) นักเรียนมีคะแนนการคิดแก้ปัญหาเฉลี่ยร้อย ละ 67.56 ซึ่งผ่านเกณฑ์ร้อยละ 65 สรุปได้ว่าการจัดการเรียนรู้แบบปัญหาเป็นฐานสามารถพัฒนา ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนชีววิทยาและการคิดแก้ปัญหาของนักเรียนกลุ่มเป้าหมายได้ ครูผู้สอนจึง

28 สามารถนำการจัดการเรียนรู้ดังกล่าว ไปปรับใช้ให้เหมาะสมกับสถานการณ์การเรียนรู้ของผู้เรียนให้ ประสบผลสำเร็จยิ่งขึ้นไป พรทิพย์ดิษฐปัญญาและสุนีย์ เหมะ (2563) ได้ศึกษาผลการจัดการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐานร่วมกับเทคนิคเพื่อนคู่คิด เพื่อพัฒนาความสามารถในการคิดแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ และความมั่นใจใตนเองของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 แบบแผนที่ใช้ในการวิจัย คือ แบบแผนการ ทดลองแบบกลุ่มเดียว ทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน (One-Group Pretest-Posttest design) และแบบแผนการทดลองกลุ่มเดียวแบบวัดซ้ำ (One-Group Repeated Measures design) กลุ่ม ตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนกรุงเทพคริสเตียนวิทยาลัย ภาค เรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 จำนวน 57 คน ด้วยวิธีการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย คือ 1) แผนจัดการเรียนรู้ 2) แบบทดสอบความสามารถในการคิดแก้ปัญหา ทางวิทยาศาสตร์และ 3) แบบประเมินความมั่นใจในตนเอง สถิติที่ใช้ทดสอบสมมติฐาน ได้แก่ การ ทดสอบค่าที (t-test for dependent samples, t-test for one sample) และการวิเคราะห์ความ แปรปรวนแบบมีการวัดซ้ำ (One way ANOVA Repeated Measures) ผลการวิจัยพบว่า นักเรียนที่ ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับเทคนิคเพื่อนคู่คิด มีคะแนนความสามารถในการ คิดแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนและสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด (ร้อยละ 70) อย่าง มีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และนักเรียนมีพัฒนาการความสามารถในการคิดแก้ปัญหาทาง วิทยาศาสตร์และความมั่นใจในตนเองระหว่างเรียนสูงขึ้น อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 รสสุคนธ์ประทุมทอง (2563) ได้ศึกษาแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบใช้บริบทและ ปัญหาเป็นฐานเรื่องแหล่งน้ำในท้องถิ่นเพื่อส่งเสริมการคิดเชิงวิพากษ์และการแก้ปัญหาสำหรับผู้เรียน ชั้น ประถมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 8 คน ในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2561 เครื่องมือวิจัยที่ใช้ ประกอบด้วย แผนการจัดการเรียนรู้แบบใช้บริบทและปัญหาเป็นฐาน 3 แผน แบบสะท้อนผลการ จัดการเรียนรู้แบบ บันทึกกิจกรรมและแบบประเมินการคิดเชิงวิพากษ์และการแก้ปัญหา วิเคราะห์ ข้อมูลโดยวิเคราะห์เนื้อหา และสถิติบรรยาย ค่าเฉลี่ย ร้อยละ นำคะแนนมาจัดระดับการคิดเชิง วิพากษ์และการแก้ปัญหาตามกรอบ ของ Catalina Foothills School District; CFSD (2018) ที่ แบ่งเป็น 4 ระดับคือ เบื้องต้น พื้นฐาน เชี่ยวชาญ และขั้นสูงผลการวิจัยพบว่า 1) แนวทางการจัดการ เรียนรู้แบบใช้บริบทและปัญหาเป็นฐาน เรื่อง แหล่งน้ำในท้องถิ่นที่ส่งเสริมการคิดเชิงวิพากษ์และการ แก้ปัญหาประกอบด้วย 6 ขั้นตอน คือ ขั้น เตรียมบริบทพื้นฐาน เป็นการน าเสนอสถานการณ์ปัญหา แหล่งน้ำในระดับโลก ประเทศ และสังคมของผู้เรียน ซึ่งสอดคล้องกับสาระการเรียนรู้ เรื่อง แหล่งน้ำ ในท้องถิ่นขั้นทำความเข้าใจบริบท ผู้เรียนร่วมกันทำความเข้าใจสถานการณ์ปัญหาแหล่งน้ำในท้องถิ่น ของตนเองขั้นกิจกรรมกลุ่มย่อย ผู้เรียนในกลุ่มเลือก ประเด็นปัญหาแหล่งน้ำในท้องถิ่นสืบเสาะหา สาเหตุ และ วรางคณา หอยศรีจันทร์ (2564) ได้ศึกษาผลการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง สิ่งแวดล้อมในชุมชนที่มีต่อความสามารถในการปัญหาและเจตคติต่อสิ่งแวดของนักเรียนชั้น

29 ประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนชุมชนบ้านไทรย้อย จังหวัดพิษณุโลก กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้น ประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนชุมชนบ้านไทรย้อย จังหวัดพิษณุโลก ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 จำนวน 20 คน ได้มาโดยวิธีการสุ่มแบบกลุ่ม เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 1) แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง สิ่งแวดล้อมในชุมชน 2) แบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา และ 3) แบบวัดเจตคติต่อ สิ่งแวดล้อม สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสถิติการทดสอบ แบบนอนพาราเมตริก Wilcoxon Signed Rank Test ผลการวิจัยพบว่า 1) นักเรียนที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานมีความสามารถในการแก้ปัญหาหลังเรียนสูง กว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทาง สถิติที่ระดับ 0.05 และ 2) นักเรียนที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู้ โดยใช้ปัญหาเป็นฐานมีเจตคติต่อ สิ่งแวดล้อมหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ ระดับ 0.05 5.2 งานวิจัยต่างประเทศ Scolari (1992) ได้ทำการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบความต้องการข้อมูลและการใช้ แหล่งข้อมูลของนักศึกษาแพทย์ ชั้นปีที่ 1 ที่เรียนแบบใช้ปัญหาเป็นหลักกับนักเรียนที่เรียนตามปกติ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจความต้องการข้อมูลการใช้แหล่งข้อมูลของนักศึกษาแพทย์กลุ่มตัวอย่าง เป็นนักศึกษาแพทย์ชั้นปีที่ 1 ของ มหาวิทยาลัยเซาเธิร์นอิลินนอย แบ่งตัวอย่างเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ เรียนแบบใช้ปัญหาเป็นหลักกับกลุ่มที่เรียนแบบปกติ ผลการวิจัยพบว่า กลุ่มที่เรียนแบบใช้ปัญหาเป็น หลักต้องการใช้ข้อมูลจากแหล่งวิชาการต่าง ๆ มากกว่ากลุ่มที่เรียนแบบปกติกลุ่มที่เรียนแบบใช้ปัญหา เป็นหลักมีแนวโน้มจะเลือกแหล่งวิชาการต่าง ๆ ด้วยตนเองกลุ่มที่เรียนแบบปกติจะใช้การฟัง คำแนะนำจากผู้สอนและกลุ่มที่เรียนแบบปัญหาเป็นหลักจะใช้บริการห้องสมุดและฐานข้อมูลมากกว่า กลุ่มที่เรียนแบบปกติ Candela (1998, p. 77) ได้ศึกษาผลของการเรียนแบบใช้ปัญหาเป็นหลักกับการ เรียนแบบบรรยายที่มีคะแนนสอบในข้อสอบแบบตัวเลือกของนักศึกษาผู้ช่วยพยาบาลกลุ่มตัวอย่าง เป็นนักศึกษาผู้ช่วยพยาบาลชั้นปีที่ 2 จกนวน 73 คน ซึ่งลงทะเบียนเรียนในรายวิชาเดียวกันแต่อยู่คน ละวิทยาเขต โดยแบ่งเป็นกลุ่ม 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่เรียนแบบใช้ปัญหาเป็นหลักและกลุ่มที่เรียนแบบ บรรยายทั้งสองกลุ่มได้รับการทดลองสอบก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยข้อสอบชุดเดียวกัน 10 รายการ ผลการศึกษา พบว่า นักศึกษาผู้ช่วยพยาบาลที่เรียนแบบให้ปัญหาเป็นหลักมีคะแนนสูงกว่าที่เรียนแบ บรรยายอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 แต่จากการวัดความพึงพอใจต่อวิธีการเรียนทั้งสอง แบบพบว่า กลุ่มที่เรียนแบใช้ปัญหาเป็นหลักมีความคิดเห็นว่าโครงสร้างของการเรียนสับสนมากกว่า ทั้งนี้มาจากนักศึกษาผู้ช่วยพยาบาลไม่คุ้นเคยกับการเรียนแบบใช้ปัญหาเป็นหลักมาก่อน กล่าวโดยสรุปในการศึกษาวิจัย เรื่องการพัฒนาทักษะการเรียนรู้รายวิชา วิทยาศาสตร์โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (PBL) ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 ในโรงเรียน บ้านดงน้อย สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษานครพนม เขต 2 ประกอบด้วยวิธีการหลัก ๆ 3 วิธี คือ 1. การพัฒนาทักษะการเรียนรู้รายวิชาวิทยาศาสตร์โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (PBL) ที่

30 ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และเอกสารงานวิจัยที่เกี่ยวข้องศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ศึกษาเอกสารคู่มือครูรายวิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐานกลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์วิเคราะห์เอกสารที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์โดยใช้รูปแบบการจัดการ เรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (PBL) ซึ่งนำมาสังเคราะห์เพื่อออกแบบกิจกรรมการการเรียนรู้กำหนด จุดประสงค์การเรียนรู้สาระการเรียนรู้และเวลาเรียนจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้ 2. การสร้างเครื่องมือในการวิจัยประกอบด้วยแบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบทดสอบทักษะการแก้ปัญหาแบบสอบถามความคิดเห็นต่อการจัดการเรียนรู้ 3. การทดลองใช้กิจกรรมการเรียนรู้ประกอบด้วยการกำหนดกลุ่มทดลอง การ ดำเนินการทดลองการวิเคราะห์ข้อมูล และสรุป อภิปรายผล สำหรับการวิจัยในครั้งนี้ผู้วิจัยได้จัด ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานตามขั้นตอนของสำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา (สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา, 2550, หน้า 8) มี 6 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นกำหนดปัญหา ขั้นทำความ เข้าใจกับปัญหา ขั้นดำเนินการศึกษา ขั้นสังเคราะห์ความรู้ สรุปและประเมินค่านำเสนอและ ประเมินผลงาน โดยมีการศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้องทั้งภายในประเทศและงานวิจัยต่างประเทศที่ส่งผล ต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน และการศึกษาวิจัยในเรื่องของทักษะการแก้ปัญหา

31 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทดลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาความสามารถในการ แก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่เรียนด้วยการจัดการเรียนรู้แบบใช้ ปัญหาเป็นฐาน ผู้วิจัยได้ดำเนินการดังขั้นตอนต่อไปนี้ 1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 2. แบบแผนการวิจัย 3. เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 4. การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 5. การเก็บรวบรวมข้อมูล 6. การวิเคราะห์ข้อมูล 7. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล 1.ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ประชากร ประชาการที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนประจักษ์ศิลปาคาร จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 338 คน จาก 11 ห้อง กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มที่ศึกษาในการวิจัยครั้งนี้ คือนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนประจักษ์ศิลปา คาร จังหวัดอุดรธานีภาคการศึกษาที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้องเรียน ซึ่งได้มาจากการชัก ตัวอย่างแบบเจาะจง (purposive sampling) รวมทั้งสิ้น 37 คน เนื้อหาที่ใช้ในการวิจัย 1. การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล 2. ยีนกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม 3. การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 4. เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ 5. วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต 2.แบบแผนในการวิจัย การวิจัยครั้งนี้มีแบบแผนการทดลอง (Experimental Design) กลุ่มเดียว ทดสอบก่อนและ หลังทดลอง One Group Pretest – Posttest Design (พวงรัตน์ ทวีรัตน์, 2540: 60-61) แบบแผนที่ใช้ในการทดลอง สอบก่อน ทดลอง สอบหลัง T1 X T2

32 T1 หมายถึง การทดสอบก่อนเรียน (Pretest) X หมายถึง การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน PBL เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ T2 หมายถึง การทดสอบหลังเรียน (Posttest) 3.เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ประกอบด้วย 1. แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการจำนวน 5 แผน 2. แบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ จำนวน 30 ข้อ 3. แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา 4.การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ผู้วิจัยสร้างแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการที่ใช้ ในการวิจัยตามขั้นตอนดังต่อไปนี้ 1. ศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานปี 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560 ) ใน หัวข้อที่เกี่ยวข้องกับ เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ เพื่อกำหนดขอบเขตและจุดมุ่งหมายของการ จัดการเรียนรู้ให้มีทิศทางที่ชัดเจนครอบคลุมตามมาตรฐานและตัวชี้วัดที่กระทรวงศึกษาธิการกำหนด 2. ศึกษาเนื้อหาสาระการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับพันธุศาสตร์ในหัวข้อที่ต้องการทำวิจัย เพื่อนำความรู้ดังกล่าวมากำหนดกรอบเนื้อหาในการสร้างกิจกรรมการเรียนรู้ให้มีเนื้อหาที่ครบถ้วน ครอบคลุม (ตาราง 1) 3. ศึกษารูปแบบการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานจากหนังสือที่เกี่ยวข้องและงานวิจัยที่ ได้รับการตีพิมพ์ก่อนหน้าเพื่อกำหนดรูปแบบการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานในการจัดการเรียนรู้ใน การวิจัยครั้งนี้ 4. ออกแบบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ตามขั้นตอนดังต่อไปนี้ 4.1 กำหนดขอบเขตของการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน ทั้งในแง่ของ จุดประสงค์ของการเรียนรู้ แนวคิดที่นักเรียนควรได้รับ รวมถึงขอบเขตของเนื้อหาสาระที่ใช้ในการ จัดการเรียนรู้ 4.2 กำหนดสถานการณ์ปัญหาในหัวข้อที่ต้องการจัดการเรียนรู้ให้มีความ สอดคล้องกับจุดประสงค์ เนื้อหา แนวคิด และกระบวนการค้นหาข้อมูลความรู้ตามรูปแบบการเรียนรู้ โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน 4.3 กำหนดแหล่งเรียนรู้และรายละเอียดของแหล่งเรียนรู้ที่ผู้วิจัยจัดเตรียม ไว้สำหรับให้นักเรียนสืบค้นหาความรู้ด้วยตนเองจากการเรียนรู้ในรูปแบบกลุ่ม ซึ่งความรู้ที่ได้จาก

33 การศึกษาด้วยตนเองเหล่านี้จะต้องมีบางส่วนสามารถเชื่อมโยงเข้ากับสถานการณ์ปัญหาที่กำหนดไว้ เพื่อส่งเสริมให้นักเรียนสืบค้นหาความรู้ได้ด้วยตนเองและนำความรู้ที่ได้เหล่านั้นไปใช้ในการแก้ปัญหา 4.4 กำหนดวิธีการวัดและประเมินผลที่ได้จากกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ 5. เขียนแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานตามที่ผู้วิจัยได้ออกแบบไว้ซึ่ง ประกอบไปด้วย ใบความรู้ กิจกรรมการเรียนรู้รวมถึงวิธีการวัดและประเมินผล ซึ่งมีทั้งหมด 5 แผน แผนละ 2 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 10 ชั่วโมง โดยมีรายละเอียดแผนดังนี้ แผนจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของ พันธุศาสตร์เมนเดล 2 ชั่วโมง แผนจัดการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 2 ชั่วโมง แผนจัดการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 2 ชั่วโมง แผนจัดการเรียนรู้ที่ 4 เรื่อง เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ 2 ชั่วโมง แผนจัดการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต 2 ชั่วโมง 6. นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่สร้างขึ้นเสนอต่ออาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อปรับปรุงแก้ไข ตรวจสอบความถูกต้องเหมาะสม ความสอดคล้องและความเป็นไปได้ระหว่างจุดประสงค์การเรียนรู้ เนื้อหาสาระ กิจกรรมการเรียนรู้ การวัดผลประเมินผลและพิจารณาให้ข้อเสนอแนะ 7. นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ปรับปรุงแก้ไขตามข้อเสนอแนะของอาจารย์ที่ปรึกษา เสนอ ต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนวิทยาศาสตร์ และการวัดผลและ ประเมินผล เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ของแผนการจัดการเรียนรู้ โดยพิจารณาจากค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of item objective congruence : IOC) ระหว่าง จุดประสงค์การเรียนรู้เนื้อหา กระบวนการจัดการเรียนรู้และการวัดประเมินผล โดยให้ผู้เชี่ยวชาญแต่ ละท่านพิจารณาตรวจสอบ ให้คะแนนดังนี้ +1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความเหมาะสม และ สอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น 0 เมื่อไม่แน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความเหมาะสม และ สอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น –1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแผนการจัดการเรียนรู้ มีความไม่เหมาะสม และไม่ สอดคล้องกัน แล้วนำคะแนนที่ได้มาหาค่าดัชนีความสอดคล้องของแผนการจัดการเรียนรู้ โดยพิจารณาค่า ดัชนีความสอดคล้องขององค์ประกอบตั้งแต่ 0.67 ขึ้นไป 8. ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดการเรียนรู้ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ แล้วนำเสนอ อาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อตรวจสอบความถูกต้องอีกครั้ง นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ผ่านการปรับปรุงแก้ไข แล้ว ไปทดลองใช้กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่างจำนวน 32 คน ที่มีระดับ

34 ความสามารถ เก่ง ปานกลาง และอ่อน เพื่อดูความเหมาะสมของกระบวนการจัดการเรียนรู้ เวลาที่ใช้ และปัญหาที่เกิดขึ้น แล้วนำมาปรับปรุงแก้ไข 9. ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดการเรียนรู้ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ แล้วนำเสนอ อาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อตรวจสอบความถูกต้องอีกครั้ง นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ผ่านการปรับปรุงแก้ไข แล้ว ไปทดลองใช้กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่างจำนวน 32 คน ที่มีระดับ ความสามารถ เก่ง ปานกลาง และอ่อน เพื่อดูความเหมาะสมของกระบวนการจัดการเรียนรู้ เวลาที่ใช้ และปัญหาที่เกิดขึ้น แล้วนำมาปรับปรุงแก้ไข 10. นำแผนการจัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการไป ใช้กับนักเรียนกลุ่มตัวอย่างต่อไป ตารางที่1 ตารางวิเคราะห์หลักสูตรสำหรับเนื้อหาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ในงานวิจัย สาระที่ มาตรฐานที่ ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้ 1.สาระวิทยาศาสตร์ ชีวภาพ ว1.3 เข้าใจ กระบวนการและ ความสำคัญของการ ถ่ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรม สารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงทาง พันธุกรรมที่มีผลต่อ สิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทาง ชีวภาพและ วิวัฒนาการของ สิ่งมีชีวิต รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ ประโยชน์ 1.อธิบายความสัมพันธ์ ระหว่างยีน การ สังเคราะห์โปรตีน และลักษณะ พันธุกรรม -ดีเอ็นเอ มีโครงสร้าง ประกอบด้วยนิวคลีโอ ไทด์ มาเรียงต่อกัน โดยยีนเป็นช่วงของ สายดีเอ็นเอที่มี ลำดับ นิวคลีโอไทด์ที่กำหนด ลักษณะของโปรตีน ที่ สังเคราะห์ขึ้น ซึ่ง ส่งผลให้เกิดลักษณะ ทาง พันธุกรรมต่างๆ 2.อธิบายหลักการ ถ่ายทอดลักษณะที่ถูก ควบคุมด้วยยีนที่อยู่ บนโครโมโซมเพศ และมัลติเปิลแอลลีล -ลักษณะบางลักษณะ มีโอกาสพบในเพศชาย และเพศหญิงไม่เท่ากัน เช่น ตาบอดสีและฮี โมฟีเลีย ซึ่งควบคุม โดยยีนบนโครโมโซม เพศ บางลักษณะ มี การควบคุมโดยยีน แบบมัลติเปิลแอลลีล เช่น หมู่เลือดระบบ ABO ซึ่งการถ่ายทอด ลักษณะ ทาง พันธุกรรมดังกล่าว

35 ตารางที่1(ต่อ) ตารางวิเคราะห์หลักสูตรสำหรับเนื้อหาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ในงานวิจัย สาระที่ มาตรฐานที่ ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้ จัดเป็นส่วนขยายของ พันธุศาสตร์เมนเดล 3.อธิบายผลที่เกิดจาก กา ร เ ป ลี่ย น แ ป ล ง ลำดับ นิวคลีโอไทด์ใน ดีเอ็นเอต่อการแสดง ลักษณะของ สิ่งมีชีวิต -มิวเทชันที่ เปลี่ยนแปลงลำดับนิ วคลีโอไทด์หรือ เปลี่ยนแปลง โครงสร้างหรือจำนวน โครโมโซม อาจส่งผล ทำให้ลักษณะของ สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลง ไปจากเดิม ซึ่งอาจมี ผลดีหรือผลเสีย 4. สืบค้นข้อมูล และ ยกตัวอย่างการนำมิว เทชันไปใช้ประโยชน์ -มนุษย์ใช้หลักการของ การเกิดมิวเทชันใน การชักนำ ให้ได้ สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่ แตกต่างจากเดิม โดย การใช้รังสีและสารเคมี ต่าง ๆ 5. สืบค้นข้อมูล และ อภิปรายผลของ เทคโนโลยี ทางดีเอ็น เอที่มีต่อมนุษย์และ สิ่งแวดล้อม - มนุษย์นำความรู้ เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ มาประยุกต์ใช้ทางด้าน การแพทย์และเภสัช กรรม เช่น การสร้าง สิ่งมีชีวิตดัดแปร พันธุกรรม เพื่อผลิต ยาและวัคซีน ด้าน การเกษตร เช่น พืช ดัดแปร พันธุกรรมที่ ต้านทานโรคหรือ แมลง สัตว์ดัดแปร พันธุกรรมที่มีลักษณะ

36 ตารางที่1(ต่อ) ตารางวิเคราะห์หลักสูตรสำหรับเนื้อหาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ในงานวิจัย สาระที่ มาตรฐานที่ ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้ ตามที่ต้องการ และ ด้านนิติวิทยาศาสตร์ เช่น การตรวจลาย พิมพ์ดีเอ็นเอ เพื่อหา ความสัมพันธ์ทาง สายเลือด หรือเพื่อหา ผู้กระทำผิด - การใช้เทคโนโลยีทาง ดีเอ็นเอในด้านต่างๆ ต้องคำนึงถึงความ ปลอดภัยทางชีวภาพ ชีวจริยธรรม และ ผลกระทบทางด้าน สังคม 6.สืบค้นข้อมูล อธิบาย และยกตัวอย่าง ความ ห ล า ก ห ล า ย ข อ ง สิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นผลมา จากวิวัฒนาการ - สิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ใน ปัจจุบันมีลักษณะที่ ปรากฏให้เห็น แตกต่างกันซึ่งเป็นผล มาจากความ หลากหลาย ของ ลักษณะทางพันธุกรรม ซึ่งเกิดจากมิวเทชัน ร่วมกับการคัดเลือก โดยธรรมชาติ - ผลจากกระบวนการ คัดเลือกโดยธรรมชาติ ทำให้ สิ่งมีชีวิตที่มี ลักษณะเหมาะสมใน การดำรงชีวิต สามารถ ปรับตัวให้อยู่รอดได้ใน สิ่งแวดล้อมนั้น ๆ

37 ตารางที่1(ต่อ) ตารางวิเคราะห์หลักสูตรสำหรับเนื้อหาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ในงานวิจัย สาระที่ มาตรฐานที่ ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้ - กระบวนการ คัดเลือกโดยธรรมชาติ เป็นหลักการ ที่สำคัญ อย่างหนึ่งที่ทำให้เกิด วิวัฒนาการของ สิ่งมีชีวิต แบบทดสอบการเรียนรู้เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ เป็นแบบปรนัยเลือกตอบ 4 ตัวเลือก จำนวน 30 ข้อ โดยตอบถูกได้ 1 คะแนน ตอบผิดให้ 0 คะแนน มีขั้นตอนการสร้าง ดังนี้ 1. ศึกษาหลักสูตร คู่มือครู หนังสือเรียนของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ (สสวท.) หนังสือเรียน อจท และหนังสือ เรียน พว. และคู่มือการ จัดการเรียนรู้สาระการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์คู่มือการวัดผลและการประเมินผลการ เรียนรู้ และคู่มือการสร้างแบบทดสอบ 2. วิเคราะห์เนื้อหาและจุดประสงค์ในแต่ละแผนการจัดการเรียนรู้และกำหนด ความสำคัญของจุดประสงค์เพื่อกำหนดอัตราส่วนข้อสอบตามความเหมาะสม โดยคำนึงถึงปริมาณ เนื้อหาและจุดประสงค์ของแต่ละเรื่อง 3. สร้างแบบทดสอบแบบปรนัย ชนิด 4 ตัวเลือก จำนวน 30 ข้อ 4. กำหนดเกณฑ์การให้คะแนนของแบบทดสอบโดยในแต่ละข้อจะมีคำตอบที่ถูกต้อง เพียงข้อเดียว จากแบบทดสอบ 30 ข้อ ข้อละ 1 คะแนน รวมเป็น 30 คะแนน เมื่อนักเรียนเลือก คำตอบที่ถูกต้องจะได้ 1 คะแนน ถ้าเลือกคำตอบไม่ถูกต้อง จะได้ 0 คะแนน 5. นำแบบทดสอบความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่สร้างขึ้นเสนอต่อ อาจารย์ที่ปรึกษาเพื่อปรับปรุงแก้ไข ตรวจสอบความถูกต้องเหมาะสม ความสอดคล้องและความ เป็นไปได้ระหว่าง จุดประสงค์การเรียนรู้ เนื้อหาสาระ กิจกรรมการเรียนรู้ การวัดผลประเมินผลและ พิจารณาให้ข้อเสนอแนะ 6. นำแบบทดสอบ ที่ปรับปรุงแก้ไขตาม ข้อเสนอแนะของอาจารย์ที่ปรึกษา เสนอต่อ ผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนวิทยาศาสตร์ และการวัดผลและประเมินผล เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ของแบบวัดความสามารถในการ แก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์โดยพิจารณาจากค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of item objective congruence : IOC) ระหว่างข้อคำถามและจุดประสงค์การเรียนรู้โดยให้ผู้เชี่ยวชาญแต่ละท่าน พิจารณาตรวจสอบให้คะแนนดังนี้

38 ให้คะแนนเป็น +1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแบบทดสอบ มีความเหมาะสม และสอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น 0 เมื่อไม่แน่ใจว่าองค์ประกอบของแบบทดสอบ มีความเหมาะสม และสอดคล้องกัน ให้คะแนนเป็น –1 เมื่อแน่ใจว่าองค์ประกอบของแบบทดสอบมีความไม่เหมาะสม และไม่สอดคล้องกัน แล้วนำคะแนนที่ได้มาหาค่าดัชนีความสอดคล้องของแบบทดสอบโดยพิจารณา ค่าดัชนีความ สอดคล้องขององค์ประกอบตั้งแต่ 0.67 ขึ้นไป 7. ปรับปรุงแก้ไขแบบทดสอบตามข้อเสนอแนะของ ผู้เชี่ยวชาญ แล้วนำเสนออาจารย์ที่ ปรึกษา แล้วนำไปทดสอบกับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง ที่เคยเรียน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการมาแล้ว จำนวน 32 คน แล้วนำคะแนนการทดสอบมาวิเคราะห์หาความยาก ง่าย (p) และอำนาจจำแนก ( r) เป็นรายข้อ คัดเลือกข้อสอบโดยพิจารณาความยากง่ายระหว่าง 0.20 – 0.80 และอำนาจจำแนกตั้งแต่ 0.20 ขึ้นไป 8. บันทึกผลการพิจารณาลงความเห็นของผู้เชี่ยวชาญแล้วหาค่าดัชนีความสอดคล้อง เป็นรายข้อ (IOC) 9. คัดเลือกข้อสอบที่มีค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) ตั้งแต่ 0.5 ขึ้นไป ซึ่งข้อสอบมีค่า ดัชนีความสอดคล้องระหว่าง 0.80-1.00 10. พิมพ์แบบทดสอบฉบับทดลอง โดยนำข้อสอบที่ผ่านการพิจารณาจากผู้เชี่ยวชาญ ทั้งหมดพิมพ์เป็นแบบทดสอบ จำนวน 30 ข้อ 11. นำแบบทดสอบไปทดลองใช้กับนักเรียนกลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 4 โรงเรียนประจักษ์ศิลปาคาร ในจังหวัดอุดรธานีภาคเรียนที่ 2/2566 จำนวน 37 คน แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ในการตรวจสอบความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนที่ได้รับการเรียนรู้โดยรูปแบบ ปัญหาเป็นฐานในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ใช้ใบกิจกรรมระหว่างเรียน โดยมีขั้นตอนในการสร้างใบกิจกรรม ดังต่อไปนี้ 1. ศึกษาความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหาและขั้นตอนการแก้ปัญหาจาก หนังสือที่เกี่ยวข้องและงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ก่อนหน้า 2. ศึกษาเกณฑ์การวัดความสามารถในการแก้ปัญหาเพื่อนำมาประยุกต์ใช้ 3. ออกแบบแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาตามขั้นตอนดังต่อไปนี้ 3.1 กำหนดเกณฑ์การวัดความสามารถในการแก้ปัญหา โดยดัดแปลงเกณฑ์ มาจากหนังสือคู่มือประเมินสมรรถนะของนักเรียนระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานตามหลักสูตรแกนกลาง การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (สำนักงาน คณะกรรมการการศึกษา ขั้นพื้นฐาน. 2555: 54–57)

39 3.2 กำหนดคำชี้แจงและข้อคำถามต่าง ๆ ในใบกิจกรรมให้ครอบคลุมเกณฑ์ การวัดที่กำหนดไว้พร้อมทั้งกำหนดพื้นที่กระดาษในการเขียนตอบ 4. สร้างแบบวัดวัดความสามารถในการแก้ปัญหาตามที่ผู้วิจัยได้ออกแบบไว้ 5. นำแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาและเกณฑ์การวัดความสามารถในการ แก้ปัญหา ส่งให้ผู้เชี่ยวชาญ 3 ท่าน ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์ 3 ท่าน ผู้เชี่ยวชาญทางด้าน การศึกษา (ครูพี่เลี้ยง) 1 ท่าน ตรวจสอบความสอดคล้อง โดยพิจารณาเป็นค่าดัชนีความสอดคล้อง หรือค่า IOC ด้วยแบบประเมินกิจกรรมการเรียนรู้ ซึ่งแบบประเมินจะเป็นมาตรประมาณค่า 3 ระดับ โดยแต่ละระดับมีความหมายดังนี้ ระดับ +1 หมายความว่า สอดคล้อง ระดับ 0 หมายความว่า ไม่แน่ใจ ระดับ –1 หมายความว่า ไม่สอดคล้อง 6. นำแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางและเกณฑ์การวัดความสามารถในการ แก้ปัญหามาปรับปรุงแก้ไขข้อผิดพลาดต่าง ๆ ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ 7. นำแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาและเกณฑ์การวัดความสามารถในการ แก้ปัญหาที่ปรับปรุงแก้ไขเรียบร้อยแล้วไปใช้กับกลุ่มที่ศึกษาในการวิจัยต่อไป 5.การเก็บรวบรวมข้อมูล ในการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้แบ่งขั้นตอนในการเก็บรวบรวมข้อมูลตามลำดับต่อไปนี้ 1. สอบก่อนเรียน 1 ครั้ง ก่อนเรียน 2. ดำเนินการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน หัวข้อการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม เป็นระยะเวลา 1 สัปดาห์ (2 คาบเรียน) โดยนักเรียนต้อง ทำใบกิจกรรมระหว่างเรียนควบคู่ไปด้วยเพื่อใช้สำหรับตรวจสอบความสามารถในการแก้ปัญหา 3. ดำเนินการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน หัวข้อยีนกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เป็นระยะเวลา 1 สัปดาห์ (2 คาบเรียน) โดยนักเรียน ต้องทำใบกิจกรรมระหว่างเรียนควบคู่ไปด้วยเพื่อใช้สำหรับตรวจสอบความสามารถในการแก้ปัญหา 4. ดำเนินการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน หัวข้อการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม 5. ดำเนินการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน หัวข้อเทคโนโลยีทาง DNA 6.ดำเนินการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการใน หัวข้อวิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

40 7. นำผลคะแนนจากการตรวจแบบทดสอบ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการและใบ กิจกรรมวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ มาวิเคราะห์โดยใช้วิธีทาง สถิติเพื่อทดสอบ สมมติฐานต่อไป 8. สอบเก็บคะแนน 1 ครั้ง หลังเรียน จากขั้นตอนการเก็บรวบรวมข้อมูลข้างต้น ผู้วิจัยสามารถจำแนกเครื่องมือที่ใช้ในการจัดการ เรียนรู้และเครื่องมือที่ใช้ในการเก็บผลการสะท้อนได้ดังนี้ 1. เครื่องมือที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้ ใบกิจกรรมระหว่าง เรียนสำหรับวัดความสามารถในการแก้ปัญหา และแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ 2. เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บผลการสะท้อน ได้แก่ บันทึกหลังแผนการจัดการเรียนรู้ 6.การวิเคราะห์ข้อมูล นำคะแนนวัดผลก่อนเรียนและหลังเรียน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ มาคิดคะแนนเป็น ร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) แล้วนำคะแนนทั้งสองมาเปรียบเทียบโดยใช้สถิติ t-test Dependent สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล 1. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์คุณภาพเครื่องมือ 1.1 วิเคราะห์หาความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา ของแผนการจัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหา เป็นฐานและแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้โดยการคำนวณค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) 1.2 หาความยากง่าย (p) และอำนาจจำแนก ( r) ของแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้ เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ 1.3 หาความเชื่อมั่นทั้งฉบับของแบบทดสอบวัดผลการเรียนรู้เรื่องพันธุกรรมและ วิวัฒนาการ โดยคำนวณจากสูตร K-R 20 2. สถิติพื้นฐาน 2.1 ค่าร้อยละ 2.2 ค่าเฉลี่ย 2.3 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 3. สถิติที่ใช้ในการทดสอบสมมติฐาน เปรียบเทียบคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียน โดยใช้สถิติ t-test Dependent

41 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล การวิจัยครั้งนี้เป็นการพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้ปัญหา เป็นฐานของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ซึ่งมีวัตถุประสงค์ 1.)เพื่อพัฒนาทักษะในการแก้ปัญหาทาง วิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ โดยการเรียนรู้ผ่าน กิจกรรม PBL สูงกว่าร้อยละ 70 ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 เครื่องมือในการวิจัยมีดังนี้ 1.แผน จัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ 2.แบบทดสอบ เรื่อง พันธุกรรม และวิวัฒนาการ 3.แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาระหว่างเรียน เพื่อนำมาวิเคราะห์ผลตาม วัตถุประสงค์ของการวิจัย โดยผู้วิจัยสรุปผลการศึกษาได้ ดังนี้ 1.ผลการพัฒนาทักษะความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ สูงกว่าร้อยละ 70 ผลการวิจัย 1. ผลการเปรียบเทียบในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาชั้นปี ที่ 4 เรื่อง พันธุกรรมและวิวัฒนาการ ตารางที่ 2 แสดงคะแนน/ร้อยละ คะแนนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL จำนวน 37 คน จากข้อสอบทั้งหมด 30 ข้อ เลขที่ ก่อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร้อยละ คะแนน ร้อยละ 1 12 40.00 21 70.00 2 11 36.67 25 83.33 3 9 30.00 19 63.33 4 15 50.00 26 86.67 5 10 33.33 22 73.33 6 17 56.67 21 70.00 7 13 43.33 25 83.33 8 18 60.00 27 90.00 9 12 40.00 26 86.67 10 11 36.67 23 76.67 11 10 33.33 23 76.67 12 10 33.33 24 80.00 13 11 36.67 21 70.00

42 ตารางที่2(ต่อ) แสดงคะแนน/ร้อยละ คะแนนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรม PBL จำนวน 37 คน จากข้อสอบทั้งหมด 30 ข้อ เลขที่ ก่อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร้อยละ คะแนน ร้อยละ 14 16 53.33 22 73.33 15 17 56.67 27 90.00 16 14 46.67 21 70.00 17 13 43.33 21 70.00 18 12 40.00 27 90.00 19 12 40.00 24 80.00 20 18 60.00 22 73.33 21 11 36.67 22 73.33 22 10 33.33 20 66.67 23 10 33.33 19 63.33 24 20 66.67 25 83.33 25 14 46.67 24 80.00 26 10 33.33 23 76.67 27 13 43.33 22 73.33 28 15 50.00 21 70.00 29 14 46.67 25 83.33 30 14 46.67 24 80.00 31 12 40.00 24 80.00 32 13 43.33 24 80.00 33 9 30.00 21 70.00 34 11 36.67 23 76.67 35 14 46.67 23 76.67 36 16 53.33 22 73.33 37 11 36.67 21 70.00 ̅ 12.92 43.06 22.97 76.58 .. 2.77 - 2.15 -