1 การศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์โดยใช้กิจกรรมการสอนตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (Science Technology and Society : STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 วรรณนิภา วงษ์หาริมาตย์ รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร คณะครุศาสตร์ สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566
2 การศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์โดยใช้กิจกรรมการสอนตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (Science Technology and Society : STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 วรรณนิภา วงษ์หาริมาตย์ รายงานการวิจัยฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร คณะครุศาสตร์ สาขาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี 2566
สารบัญ หน้า สารบัญ ก สารบัญตาราง ข บทที่ 1 บทนำ 1 ที่มาและความสำคัญ 1 วัตถุประสงค์ 2 สมมติฐานในการวิจัย 2 ขอบเขตของงานวิจัย 3 ประชากร 3 กลุ่มตัวอย่าง 3 ตัวที่แปรที่ศึกษา 3 เนื้อหาที่ใช้ 3 ระยะเวลาที่ใช้ นิยามศัพท์ ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย 3 4 4 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 5 หลักสูตรแกนกลางขั้นพื้นฐาน 6 หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 11 แนวคิดทฤษฎีเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้ 26 ความสามารถในการแก้ปัญหา 38 วิจัยที่เกี่ยวข้อง 45 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย 47 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 47 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 48 การเก็บรวบรวมข้อมูล 51 การวิเคราะห์ข้อมูล 51 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล 49 ผลความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ 49 ผลการเปรียบเทียบความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ 51 บทที่ 5 สรุป อภิปราย และข้อเสนอแนะ 52 ก
สรุปผลการวิจัย 55 อภิปรายผล 55 ข้อเสนอแนะ 56 บรรณานุกรม 58 ภาคผนวก 62 ภาคผนวก ก แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้กิจกรรมการสอนตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (ScienceTechnology and Society : STS) และ แบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา 63 ภาคผนวก ข รายนามผู้เชี่ยวชาญในการตรวจเครื่องมือวิจัย การ วิเคราะห์ค่าดัชนีความสอดคล้อง ( IOC ) ของแผนการ จัดการเรียนรู้ และความยาก อำนาจจำแนก และความ เชื่อมั่นของแบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหา 97 ภาคผนวก ค ผลคะแนนแบบทดสอบความสามารถในการแก้ปัญหา วิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียน 107 ภาคผนวก ง ภาพบรรยากาศการเรียนในชั้นเรียน 111 ประวัติผู้วิจัย 116
สารบัญตาราง หน้า ตารางที่ 2.1 บทบาทของครูและนักเรียนในการจัดการเรียนรู้ตามขั้นตอนการเรียนรู้ ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม 36 ตารางที่ 3.3 แบบแผนการวิจัย Two group postest only design ตารางที่ 4.1 ผลการศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา ปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวความคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ก่อนเรียนและหลังเรียน ตารางที่ 4.2 สรุปผลการศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้ แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ก่อนเรียนและ หลังเรียน 48 50 51 ข
เรื่อง การศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ทาง วิทยาศาสตร์โดยใช้กิจกรรมการสอนตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (Science Technology and Society : STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ผู้ทำวิจัย นางสาววรรณนิภา วงษ์หาริมาตย์ สาขาวิชา วิทยาศาสตร์ทั่วไปและฟิสิกส์ ปีการศึกษา 2566 อาจารย์ที่ปรึกษางานวิจัย ผศ.ดร.จันทร์จิรา จูมพลหล้า บทคัดย่อ การวิจัยครั้งนี้เพื่อศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนร้อยละ 70 กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนแห่งหนึ่ง ปีการศึกษา 2566 จำนวน 31 คน โดยการสุ่มแบบกลุ่ม แบบแผนการวิจัยคือ One Group Pretest-Posttest Design เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วยแผนการจัดการเรียนรู้ตาม แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) แบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทาง วิทยาศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์ สถิติที่ใช้การวิเคราะห์ข้อมูล คือ ค่าเฉลี่ย ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ผลการวิเคราะห์ข้อมูลการทดสอบผลความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 พบว่า นักเรียนมีคะแนนเฉลี่ยก่อนเรียน เท่ากับ 9.94 คิดเป็นร้อยละ 49.68 และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียน เท่ากับ 14.19 คิดเป็นร้อยละ 70.97 ซึ่งไม่น้อยกว่าเกณฑ์ร้อยละ 70 เป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัย คำสำคัญ : การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) ความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์
กิตติกรรมประกาศ การทำวิจัยในครั้งนี้สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี เริ่มโดยตั้งแต่ขั้นตอนการเริ่มต้นจนกระทั่งเสร็จ สมบูรณ์ ต้องขอขอบพระคุณเป็นอย่างสูงในความอนุเคราะห์ตรวจแก้ไข ให้ความคิดเห็น และความรู้ เกี่ยวกับงานวิจัยเป็นอย่างดีจาก ผศ.ดร.จันทร์จิรา จูมพลหล้า อาจารย์ที่ปรึกษา และอาจารย์สาขา วิทยาศาสตร์ทุกท่าน ขอขอบพระคุณท่านผู้อำนวยการโรงเรียน หัวหน้ากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี ครูพี่เลี้ยง และคณะครูทุกท่านที่ให้คำปรึกษาและมีส่วนช่วยจนทำให้งานวิจัยสำเร็จบรรลุ ล่วงได้ด้วยดี ตลอดจนขอขอบคุณนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ทุกคนและบุคคลที่ไม่ได้เอ่ยนามที่มีส่วน เกี่ยวข้องที่ให้ความช่วยเหลือในการทำวิจัยครั้งนี้จนสำเร็จได้ สุดท้ายนี้ขอขอบพระคุณบิดามารดาที่ให้ความอนุเคราะห์ ให้คำแนะนำกับผู้ทำวิจัย จนทำให้ เกิดแรงผลักดันในการทำวิจัย จนทำให้งานวิจัยเสร็จสมบูรณ์ วรรณนิภา วงษ์หาริมาตย์
บทที่ 1 บทนำ ที่มาและความสำคัญ ปัจจุบันวิทยาศาสตร์เข้ามามีบทบาทในชีวิตของมนุษย์เป็นอย่างมาก เพราะวิทยาศาสตร์ มีความเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของเรามากมาย วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีช่วยให้มนุษย์ มีความ สะดวกสบายในด้านต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเกษตรกรรม อุตสาหกรรม เศรษฐกิจ การแพทย์และด้านอื่นๆ ซึ่งมนุษย์ได้ใช้ประโยชน์จากการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ทั้งแนวความคิดที่เป็นเหตุ เป็นผล การแก้ปัญหาอย่างมีระบบ สามารถนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวันอย่างมีเหตุผล มีคุณธรรม และเรียนรู้ที่จะอยู่ร่วมกับสังคมอย่างมีความสุข ดังนั้น การเรียนการสอนในวิชาวิทยาศาสตร์ จึงต้อง เน้นที่การแสวงหาความรู้ ต้องใช้ทักษะกระบวนการต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม (สำนักงานคณะกรรมการ การศึกษาแห่งชาติ, 2546: 5) ความสามารถในการแก้ปัญหา เป็นกระบวนการที่นักเรียนควรเรียนรู้ ฝึกฝน และพัฒนาให้ เกิดทักษะขึ้นในตัวนักเรียน การแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์จะช่วยให้นักเรียนมีแนวการคิกที่ หลากหลาย มีนิสัยกระตือรือร้น ไม่ย่อท้อ และมีความมั่นใจในปัญหาที่เผชิญอยู่ (สถาบันส่งเสริมการ สอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี,2555, หน้า 6 ) ผู้สอนควรเตรียมปัญหาที่มีความเหมาะสมตามวัย และพัฒนาการของักเรียน โดยปัญหาที่ผู้สอนนำมาควรมีลักษณะที่ดึงดูดความสนใจ ท้าทาย ความสามารถของนักเรียนควรเปิดโอกาสให้นักเรียนได้มีส่วนร่วมในการแก้ปัญหา และลงมือปฏิบัติ ด้วยตนเอง เพราะการแก้ปัญหาแต่ละครั้งจะช่วยให้นักเรียนได้ฝึกฝนทักษะการคิด และกระบวนการ ของการแก้ปัญหา ได้ประยุกต์ใช้ความรู้และสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ผ่านการแก้ปัญหา (เวชฤทธิ์ อังกนะภัทรขจร ,2555, หน้า 112-113) การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) เป็นวิธีการที่เหมาะสมที่จะส่งเสริมให้ผู้เรียนได้รู้จักคิดกระตุ้นให้รู้จักการวางแผนการแก้ปัญหาอย่าง เป็นระบบ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิด STS เป็นการสอนที่เน้นปัญหาที่เกิดขึ้น จริงโดยครูจะสร้างสถานการณ์ แล้วให้นักเรียนเป็นผู้ตั้งคำถามต่างๆที่นักเรียนสนใจซึ่งเกี่ยวข้องกับ ตนเองหรือมีส่วนกระทบต่อสังคม รู้จักใช้แหล่งความรู้ต่างๆ ในการตอบคำถามของตนเอง นักเรียนี ส่วนร่วมในการค้นหาข้อมูลที่นำไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง ขยายเขตการเรียนรู้ออกไปนอก
2 ชั่วโมงเรียน นอกห้องเรียนและนอกโรงเรียนไปสู่ชุมชน การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STS มีเป้าหมาย ให้นักเรียนมีความเข้าใจและรู้ถึงความสัมพันธ์ของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สามารถนำความรู้นั้น ไปใช้ในการแก้ปัญหาสังคมได้ มีการส่งเสริมให้นักเรียนมีทักษะการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ โดยเริ่ม ด้วยการใช้ประเด็นปัญหา ด้วยเหตุผลดังกล่าวข้างต้น ผู้วิจัยจึงมีความสนใจนำรูปแบบการเรียนการสอนโดยใช้ แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) ที่มาใช้ในการจัดการเรียนการสอน เพื่อศึกษา ความสามารถในการแก้ปัญหา ซึ่งผู้วิจัยมีความคาดหวังว่าการจัดการเรียนรู้โดยแนวความคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) จะทำให้นักเรียนมีความสามารถในการแก้ปัญหาเพิ่มขึ้น วัตถุประสงค์ 1. เพื่อศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สังคม (STS) ก่อนเรียนและหลังเรียน สมมติฐานในการวิจัย 1. ความสามารถในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน ขอบเขตของงานวิจัย ประชากร ประชาการที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนแห่งหนึ่งในอำเภอ เมือง จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 592 คน จาก 14 ห้อง กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มตัวอย่างที่ใชในการวิจัย คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนแห่งหนึ่ง อำเภอเมือง จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้อง นักเรียนจำนวน 31 คน ซึ่งได้มาจากการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling)
3 ตัวแปรที่ศึกษา 1. ตัวแปรต้น คือ การจัดการเรียนรู้แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สังคม(STS) 2. ตัวแปรตาม คือ ความสามารถในการแก้ปัญหา เนื้อหาที่ใช้ การวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยใช้เนื้อหา จากกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามหลักสูตร แกนกลางพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาวิทยาศาสตร์ 1 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 สาระที่ 2 มาตรฐานการเรียนรู้ที่ 2.1 ตัวชี้วัด 3 - 5 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีประกอบด้วยเนื้อหาย่อยดังนี้ 1. การเกิดปฏิกิริยาเคมี 2. กฎทรงมวล 3. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี ระยะเวลาที่ใช้ การวิจัยรั้งนี้ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 โดยใช้เวลาใน การทดลอง 8 ชั่วโมง สัปดาห์ละ 3 ชั่วโมงและ 2 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 2 สัปดาห์และ 1 วัน นิยามศัพท์เฉพาะ 1. การจัดการเรียนรู้ตามแนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) หมายถึง แนวทางการจัดการเรียนรู้ที่ยึดผู้เรียนเป็นสำคัญ คำนึงถึงประสบการณ์และความสนใจของผู้เรียนเป็น หลัก การเรียนรู้เน้นการบูรณาการระหว่างวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บนพื้นฐานของปัญหาสังคมให้ มีความสอดคล้องและเชื่อมโยงสัมพันธ์กับสถานการณ์จริง 2. ความสามารถในการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ หมายถึง การประยุกต์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อนำมาหาคำตอบจากสถานการณ์หรือคำถาม โดยผู้แก้ปัญหาต้องหาวิธีการที่เหมาะสม วัดได้จาก แบบทดสอบวัดทักษะการแก้ปัญหาจากการจัดการเรียนรู้ด้วยแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สังคม (STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น โดยวัดความสามารถ 4 ด้านตามแนวคิดของคอล์ฟ เฟอร์ (Kolpfer, 1971) คือ 1) ด้านความรู้ 2) ด้านความเข้าใจ 3) ด้านการใช้กระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ และ 4) ด้านการนำความรู้ไปใช้
4 ประโยชน์ที่ได้รับจากการวิจัย 1. ได้รับความรู้ที่เกี่ยวกับการพัฒนาแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีเพื่อศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 2. ได้ศึกษาความสามารถในการแก้ไขปัญหา เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีในการพัฒนาความสามารถ ในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ให้สูงขึ้น 3. เป็นแนวทางสำหรับครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ในการนำแนวทางการพัฒนาความสามารถใน การแก้ปัญหาไปพัฒนาการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในสาระอื่นและระดับชั้นอื่นๆ ต่อไป
บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ในการวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาค้นคว้า ดังต่อไปนี้ 2.1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 2.1 วิสัยทัศน์ 2.2 หลักการ 2.3 จุดมุ่งหมาย 2.4 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน 2.5 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ 2.6 การจัดการเรียนรู้ 2.2. กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ 2.3 เป้าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ 2.4 สาระและมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 2.5 คุณภาพของผู้เรียนวิทยาศาสตร์ เมื่อจบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 2.6 ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี 2.3. แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) 3.1 ความหมายของแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) 3.2 แนวคิดและรูปแบบของแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) 3.3 ประโยชน์ของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) 2.4. ความสามารถในการแก้ปัญหา 4.1 ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ 4.2 การวัดและประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ 2.5. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับ 6.1 งานวิจัยในประเทศ 6.2 งานวิจัยต่างประเทศ
6 2.1 หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 2.1.1 วิสัยทัศน์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนทุกคน ซึ่งเป็นกำลังของชาติให้ เป็นมนุษย์ที่มีความสมดุลทั้งด้านร่างกาย ความรู้ คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและเป็น พลโลก ยึดมั่นในการปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุขมีความรู้และ ทักษะพื้นฐาน รวมทั้งเจตคติที่จำเป็นต่อการศึกษาต่อ การประกอบอาชีพ และการศึกษาตลอดชีวิต โดย มุ่งเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญบนพื้นฐานความเชื่อว่าทุกคนสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้เต็มตามศักยภาพ 2.1.2 หลักการ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มีหลักการที่สำคัญดังนี้ 1. เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อดวามเป็นเอกภาพของชาติ มีจุดหมายและมาตรฐานการ เรียนรู้ เป็นเป้าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชนให้มีความรู้ ทักษะ เจตคติ และคุณธรรมบนพื้นฐาน ของความเป็นไทยควบคู่กับความเป็นสากล 2. เป็นหลักสูตรการศึกษาเพื่อปวงชน ที่ประชาชนทุกคนมีโอกาสได้รับการศึกษาอย่าง เสมอภาคและมีคุณภาพ 3. เป็นหลักสูตรการศึกษาที่สนองการกระจายอำนาจ ให้สังคมมีส่วนร่วมในการจัด การศึกษาให้สอดคล้องกับสภาพและความต้องการของท้องถิ่น 4. เป็นหลักสูตรการศึกษาที่มีโครงสร้างยึดหยุ่นทั้งด้านสาระการเรียนรู้ เวลาและการ จัดการเรียนรู้ 5.เป็นหลักสูตรการศึกษาที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ 6. เป็นหลักสูตรการศึกษาสำหรับการศึกษาในระบบ นอกระบบ และตามอัธยาศัย ครอบคลุมทุกกลุ่มเป้าหมาย สามารถเทียบโอนผลการเรียนรู้ และประสบการณ์ 2.1.3 จุดมุ่งหมาย หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนดี มีปัญญา มีความสุข มีตักยภาพในการศึกษาต่อ และประกอบอาชีพ จึงกำหนดเป็นจุดหมาย เพื่อให้เกิดกับผู้เรียนเมื่อจบ การศึกษาขั้นพื้นฐาน ดังนี้ 1. มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมที่พึงประสงค์ เห็นคุณค่าของตนเอง มีวินัยและปฏิบัติตน ตามหลักธรรมของพระพุทธศาสนา หรือศาสนาที่ตนนับถือ ยึดหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง
7 2. มีความรู้อันเป็นสากลและมีความสามารถในการสื่อสาร การคิด การแก้ปัญหาการใช้ เทคโนโลยี และมีทักษะชีวิต 3. มีสุขภาพกายและสุขภาพจิตที่ดี มีสุขนิสัย และรักการออกกำลังกาย 4. มีความรักชาติ มีจิตสำนึกในความเป็นพลเมืองไทยและพสโลก ยึดมั่นในวิถีชีวิตและการ ปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข 5. มีจิตสำนึกในการอนุรักษ์วัฒนธรรมและภูมิปัญญาไทย การอนุรักษ์และพัฒนาสิ่งแวดล้อม มี จิตสาธารณะที่มุ่งทำประโยชน์และสร้างสิ่งที่ดีงามในสังคม และอยู่ร่วมกันในสังคมอย่างมีความสุข 2.1.4 สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู้ ซึ่งการพัฒนาผู้เรียนให้บรรลุมาตรฐานการเรียนรู้ที่กำหนดนั้นจะช่วยให้ผู้เรียนเกิดสมรรถนะสำคัญ 5 ประการ ดังนี้ 1.ความสามารถในการสื่อสาร เป็นความสามารถในการรับและส่งสาร มีวัฒนธรรมในการใช้ ภาษาถ่ายทอดความคิดความรู้ความเข้าใจ ความรู้สึก และทัศนะของตนเองเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร และประสบการณ์อันจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาตนเองและสังคมรวมทั้งการเจรจาต่อรองเพื่อขจัดและ ลดปัญหาความขัดแย้งต่างๆ การเลือกรับหรือไม่รับข้อมูลข่าวสารด้วยหลักเหตุผล และความถูกต้อง ตลอดจนการเลือกใช้วิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่มีต่อตนเองและสังคม 2. ความสามารถในการคิด เป็นความสามารถในการคิดวิเคราะห์ การคิดสังเคราะห์ การคิดอย่าง สร้างสรรค์การคิดอย่างมีวิจารณญาณและการคิดเป็นระบบเพื่อนำไปสู่การสร้างองค์ความรู้หรือ สารสนเทศเพื่อการตัดสินใจเกี่ยวกับตนเองและสังคมได้อย่างเหมาะสม 3. ความสามารถในการแก้ปัญหา เป็นความสามารถในการแก้ปัญหาและอุปสรรคต่างๆ ที่เผชิญ ได้อย่างถูกต้องเหมาะสมบนพื้นฐานของหลักเหตุผล คุณธรรมและข้อมูลสารสนเทศ เข้าใจความสัมพันธ์ และการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณ์ต่างๆ ในสังคมแสวงหาความรู้ ประยุกต์ความรู้มาใช้ในการป้องกันและ แก้ไขปัญหาและมีการตัดสินใจที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อตนเอง สังคมและ สิ่งแวดล้อม 4.ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต เป็นความสามารถในการนำกระบวนการต่างๆ ไปใช้ในการ ดำเนินชีวิตประจำวันการเรียนรู้ด้วยตนเอง การเรียนรู้อย่างต่อเนื่อง การทำงาน และการอยู่ร่วมกันใน สังคมด้วยการสร้างเสริมความสัมพันธ์อันดีระหว่างบุคคล การจัดการปัญหาและความขัดแย้งต่างๆอย่าง
8 เหมาะสมการปรับตัวให้ทันกับการเปลี่ยนแปลงของสังคมและสภาพแวดล้อมและการรู้จักหลีกเลี่ยง พฤติกรรมไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลกระทบต่อตนเองและผู้อื่น 5. ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี เป็นความสามารถในการเลือกและใช้เทคโนโลยีด้านต่างๆ และมีทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยี เพื่อการพัฒนาตนเองและสังคม ในด้านการเรียนรู้การสื่อสาร การทำงาน การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ ถูกต้องเหมาะสมและมีคุณธรรม 2.1.5 คุณลักษณะอันพึงประสงค์ หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ เพื่อให้สามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างมีความสุข ในฐานะเป็นพลเมืองไทยและพลโลก ดังนี้ 1. รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ 2. ซื่อสัตย์สุจริต 3. มีวินัย 4. ใฝ่เรียนรู้ 5. อยู่อย่างพอเพียง 6. มุ่งมั่นในการทำงาน 7. รักความเป็นไทย 8. มีจิตสาธารณะ 2.1.6 การจัดการเรียนรู้ การจัดการเรียนรู้ตามลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ครูผู้สอนต้อง วิเคราะห์มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด สมรรถนะสำคัญของผู้เรียนในการจัดการเรียนรู้ตามกลุ่มสาระการ เรียนรู้และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ โดยมีหลักการเรียนรู้โดยเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ การจัดการเรียนรู้ที่ คำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล การจัดการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับการพัฒนาการทางสมอง การ จัดการเรียนรู้ที่เน้นคุณธรรม จริยธรรม ซึ่งเขตพื้นที่การศึกษาและสถานศึกษาอาจเพิ่มขึ้นได้ ในการจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ผู้สอนต้องจัดกระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลาย เพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดี บรรลุตามเป้าหมายของหลักสูตร กระบวนการจัดการเรียนรู้ที่จำเป็น สำหรับผู้เรียน เช่น การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ กระบวนการสร้างความรู้ กระบวนการคิด กระบวนการทางสังคม กระบวนการจัดการ กระบวนการวิจัย กระบวนการเรียนรู้การเรียนรู้ของตนเอง และกระบวนการพัฒนาลักษณะนิสัย เป็นต้น ทั้งนี้ต้องให้ความสำคัญกับการใช้สื่อ การพัฒนาสื่อ การใช้
9 แหล่งเรียนรู้ การใช้แหล่งการเรียนรู้ ภูมิปัญญาท้องถิ่น และการวัดผลอย่างหลากหลายเพื่อให้เกิดการ พัฒนาผู้เรียนอย่างแท้จริง ในการพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณสมบัติตามเป้าหมายหลักสูตร ผู้สอนพยายามคัดสรรกระบวนการ เรียนรู้ การจัดผู้เรียนโดยช่วยให้ผู้เรียนผ่านสาระที่กำหนดไว้ในหลักสูตร 8 กลุ่มสาระ การเรียนรู้รวมทั้ง ปลูกฝังเสริมสร้างคุณลักษณะอันพึงประสงค์ พัฒนาทักษะต่าง ๆ อันเป็นสมรรถนะสำคัญให้ผู้เรียนบรรลุ ตามเป้าหมาย 2.1.6.1 หลักการจัดการเรียนรู้ การจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนมีความสารถตามมาตรฐานการเรียนรู้ สมรรถนะสำคัญ และ คุณลักษณะอันพึงประสงค์ตามที่กำหนดไว้ในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน โดยยึดหลักว่า ผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด เชื่อว่าทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ ยึดประโยชน์ที่เกิดกับ ผู้เรียน กระบวนการจัดการเรียนรู้ต้องส่งเสริมให้ผู้เรียน สามารถพัฒนาตามธรรมชาติและศักยภาพของ เด็ก คำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคลและการพัฒนาทางสมองเน้นให้ความสำคัญทั้งความรู้และ จริยธรรม 2.1.6.2 กระบวนการเรียนรู้ การจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ ผู้เรียนจะต้องอาศัยกระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลาย เป็นเครื่องมือที่จะนำพาตนเองไปสู่เป้าหมายของหลักสูตร กระบวนการเรียนรู้ที่จำเป็นสำหรับผู้เรียน อาทิ กระบวนการเรียนรู้แบบบูรณาการ กระบวนการสร้างความรู้ กระบวนการคิด กระบวนการสร้างสังคม กระบวนการเผชิญสถานการณ์และแก้ปัญหา กระบวนการเรียนรู้จากประสบการณ์จริง กระบวนการ ปฏิบัติ ลงมือทำจริง กระบวนการจัดการ กระบวนการวิจัย กระบวนการเรียนรู้การเรียนรู้ของตนเอง กระบวนการพัฒนาลักษณะนิสัย กระบวนการเหล่านี้ เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้ที่ผู้เรียนควรได้รับ การฝึกฝน พัฒนาเพราะจะสามารถช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดี บรรลุเป้าหมายของหลักสูตร ดังนั้น ผู้สอนจึงจำเป็นต้องศึกษาทำความเข้าใจในกระบวนการต่าง ๆ เพื่อให้สามารถเลือกใช้ในการจัด กระบวนการเรียนรู้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 2.1.6.3 การออกแบบการจัดการเรียนรู้ ผู้สอนต้องศึกษาหลักสูตรสถานศึกษาให้เข้าใจถึงมาตรฐานการเรียนรู้ตัวชี้วัด สมรรถนะ สำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ และสาระการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับผู้เรียน แล้วจึงพิจารณา
10 ออกแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการสอนและเทคนิคการสอน สื่อ/แหล่งเรียนรู้ การวัดและการ ประเมินผล เพื่อให้ผู้เรียนได้พัฒนาเด็กตามศักยภาพและบรรลุเป้าหมายที่กำหนด 2.1.6.4 บทบาทของผู้เรียนและผู้สอน การจัดการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนมีคุณภาพตามเป้าหมายของหลักสูตรทั้งผู้สอนและผู้เรียน ควรมีบทบาทดังนี้ 2.1.6.5 บทบาทของผู้สอน 1) ศึกษาวิเคราะห์ผู้เรียนเป็นรายบุคคล แล้วนำข้อมูลมาใช้ในการวางแผนการจัดการเรียนรู้ ที่ท้าทายความสามารถของผู้เรียน 2) กำหนดเป้าหมายที่ต้องการให้เกิดขึ้นกับผู้เรียน ด้านความรู้และทักษะกระบวนการ ที่เป็น ความคิดรวบยอด หลักการ และความสัมพันธ์ รวมทั้งคุณลักษณะอันพึงประสงค์ 3) ออกแบบการเรียนรู้ที่ตอบสนองความแตกต่างระหว่างบุคคลและพัฒนาการ ทางสมอง เพื่อนำผู้เรียนไปสู่เป้าหมาย 4) จัดบรรยากาศที่เอื้อต่อการเรียนรู้ และดูแลช่วยเหลือผู้เรียนให้เกิดการเรียนรู้ 5) จัดเตรียมและเลือกใช้สื่อที่เหมาะสมกับกิจกรรม นำภูมิปัญญาท้องถิ่น เทคโนโลยีที่เหมาะสมมาประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอน 6) ประเมินความก้าวหน้าของผู้เรียนด้วยวิธีการที่หลากหลาย เหมาะสมกับธรรมชาติของวิชา และระดับพัฒนาการของผู้เรียน 7) วิเคราะห์ผลการประเมินมาใช้ในการซ่อมเสริมและพัฒนาผู้เรียน รวมทั้งปรับปรุงการ จัดการเรียนการสอนของตนเอง 2.1.6.6 บทบาทของผู้เรียน 1) กำหนดเป้าหมาย วางแผน และรับผิดชอบการเรียนรู้ของตนเอง 2) เสาะแสวงหาความรู้ เข้าถึงแหล่งเรียนรู้ วิเคราะห์ สังเคราะห์ข้อความรู้ ตั้งคำถาม คิดหา คำตอบหรือแนวทางแก้ปัญหาด้วยวิธีต่าง ๆ 3) ลงมือปฏิบัติจริง สรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้ด้วยตนเอง และนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ ใน สถานการณ์ต่าง ๆ 4) มีปฏิสัมพันธ์ ทำงาน ทำกิจกรรมร่วมกับกลุ่มและครู 5) ประเมินและพัฒนากระบวนการเรียนรู้ของตนเองอย่างต่อเนื่อง
11 2.2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2.2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และระบบธรรมชาติเป็นสาระที่เน้นการสืบเสาะ (inquiry) เพื่อ เข้าใจระบบธรรมชาติ การจัดประสบการณ์เรียนรู้ในช่วงชั้นนี้เริ่มจากการให้ผู้เรียนได้เรียนรู้จากสิ่งที่ใกล้ ตัวที่สนใจและมีส่วนร่วมในการเรียนรู้อย่างกระตือรือร้น เน้นให้ผู้เรียนสืบเสาะและแก้ปัญหา โดยใช้ ความรู้และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นพื้นฐาน ใช้เทคโนโลยีเพื่อเข้าถึงแหล่งข้อมูลอย่างปลอดภัย สร้างเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปรับตัวและอยู่ร่วมกับธรรมชาติ รักษาสิ่งแวดล้อม และ ตระหนักถึงการใช้ทรัพยากร เป้าหมายสำคัญของการจัดประสบการเรียนรู้ในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และระบบ ธรรมชาติ ช่วงชั้นที่ 1 1. เข้าใจแนวคิดและความรู้พื้นฐานในวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต สามารถใช้ และเข้าถึงเทคโนโลยีได้อย่างเหมาะสม รู้เท่าทัน และปลอดภัย 2. เป็นผู้ที่มีจินตนาการ จิตวิทยาศาสตร์ คุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์ 3. ตระหนักถึงความสัมพันธ์ของวิทยาศาสตร์กับระบบธรรมชาติ ผลของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิทยาการต่าง ๆ ที่มีต่อมวลมนุษย์และสิ่งแวดล้อมในระบบธรรมชาติ 2.2.2 ธรรมชาติของสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ (Science) เป็นความรู้ที่เกิดจากสติปัญญาและความพยายามของมนุษย์ใน การศึกษา เพื่อทำความเข้าใจสิ่งต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติทั้งบนโลกและในเอกภพ วิทยาศาสตร์จึงให้ ความสำคัญกับ การสืบเสาะหาคำตอบเพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติ การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เป็น กระบวนการที่ต้องใช้ความรู้ จินตนาการ เครื่องมือต่าง ๆ เช่น คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี เพื่อการเก็บ รวบรวมข้อมูล จัดรูปแบบของข้อมูลใช้สมรรถนะด้านภาษา เพื่อทำความเข้าใจข้อมูล สื่อสารความคิด และนำเสนอข้อมูล ดังนั้น ความรู้ กระบวนการ และจิตวิทยาศาสตร์ มีความสำคัญกับการนำไปใช้ ประโยชน์ในชีวิต และการอยู่ร่วมกันกับธรรมชาติอย่างสมดุลกระบวนการสืบเสาะ (Inquiry Process) เป็นกระบวนการที่นำไปสู่การเรียนรู้และอธิบายปรากฏการณ์ต่าง ๆ เชิงวิทยาศาสตร์ ระหว่างการสืบเสาะ ผู้เรียนจะต้องใช้การให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logic) หลักฐานเชิงประจักษ์ (Empirical Evidence)
12 จินตนาการ และการคิดสร้างสรรค์ เป็นการทำงานอย่างเป็นระบบ รอบคอบ มีอิสระและไม่เป็นลำดับขั้นที่ ตายตัวมีธรรมชาติในการเรียนรู้ ดังนี้ • ปรากฏการณ์ต่าง ๆ บนโลกหรือในเอกภพที่เกิดขึ้นอย่างเป็นแบบรูป (Pattern) สามารถ เข้าใจได้ ด้วยสติปัญญา วิธีการศึกษาที่เป็นระบบ มนุษย์สามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจได้ • แนวคิดทางวิทยาศาสตร์มีความไม่แน่นอน สามารถเปลี่ยนแปลงได้ หากพบหลักฐาน (Evidence) ใหม่ที่นำไปสู่การสร้างคำอธิบาย หรือองค์ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ • ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความคงทน และเชื่อถือได้ เพราะการสร้างการอธิบายทาง วิทยาศาสตร์ต้องผ่านวิธีการต่าง ๆ อย่างต่อเนื่อง ซ้ำแล้วซ้ำเล่าเป็นระยะเวลาหนึ่งจนมั่นใจในคำอธิบาย • วิทยาศาสตร์เชื่อถือหลักฐานเชิงประจักษ์ที่ได้จากการสังเกต ทดลอง หรือวิธีการทาง วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (Technology) เป็นการผสานทักษะ เทคนิค วิธีการ และความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เข้าด้วยกันให้ความสำคัญกับการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน และเป็นระบบ รวมถึงการระบุเหตุผลของ คำตอบ ใช้เทคโนโลยีในการสร้างชิ้นงานอย่างง่าย และรู้จักเข้าถึงแหล่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตอย่าง เหมาะสมและปลอดภัย การรู้เทคโนโลยี และสามารถแก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบมีความสำคัญกับการ นำไปใช้ร่วมกับวิทยาการแขนงต่าง ๆ รวมถึงการใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้อย่างปลอดภัยและมี ความสุข จุดเน้นการพัฒนา การจัดประสบการเรียนรู้เพื่อพัฒนาสมรรถนะของผู้เรียน ในช่วงชั้นที่ 1 ผู้เรียนจะได้เรียนรู้ผ่านหัวข้อต่อไปนี้ 1. ทรัพยากรธรรมชาติ ผู้เรียนควรได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้เกี่ยวกับลักษณะ สมบัติและความสำคัญของ ดินและน้ำ รวมถึงประโยชน์ของดินและน้ำต่อมนุษย์ จึงต้องดูแลเพื่อให้มีใช้ได้อย่างยั่งยืน สมดุล ไม่ กระทบสิ่งแวดล้อม ผู้เรียนควรประพฤติตนโดยใช้ทรัพยากรธรรมชาติให้คุ้มค่า ลดการใช้เมื่อไม่จำเป็น 2. สิ่งแวดล้อม ผู้เรียนควรได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการ ดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ สิ่งที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ วัฏจักรชีวิตของพืชดอกและสัตว์ ผลของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมที่มีต่อพืช และสัตว์ และการดูแลและปกป้องสภาพแวดล้อมให้ เหมาะสมกับการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์
13 3. ปรากฏการณ์ธรรมชาติและภัยอันตราย ผู้เรียนควรได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์กลางวัน กลางคืน การ ขึ้นและตกของดวงอาทิตย์ และการกำหนดทิศ ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดจากการที่โลกหมุนรอบตัวเอง ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเกิดลม ประโยชน์ของลมต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม รวมถึงการปฏิบัติตนให้ ปลอดภัยจากวาตภัยและอุทกภัย 4. ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผู้เรียนควรได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้เกี่ยวกับการฝึกฝนการนำความรู้มาแก้ปัญหา หรือพัฒนาชิ้นงานด้วย โดยประยุกต์ใช้ความรู้ในเรื่องแรง ผลของแรงที่มีต่อวัตถุต่าง ๆ แรงแม่เหล็ก หรือ สมบัติของวัสดุ ในแก้ปัญหาหรือการสร้างชิ้นงานอย่างง่าย 5. เทคโนโลยีในชีวิตประจำวัน ผู้เรียนควรได้รับการจัดประสบการณ์เกี่ยวกับการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน มีความมุ่งมั่น และเห็นว่า การแก้ปัญหา เป็นเรื่องที่สนุกและท้าทาย รวมทั้งใช้เทคโนโลยีดิจิทัลในการเข้าถึงแหล่งเรียนรู้ สื่อสารได้อย่างเหมาะสมและปลอดภัย สร้างชิ้นงานหรือเครื่องมืออย่างง่ายในการเล่น การทำงาน การ แก้ปัญหา หรือการใช้ชีวิตได้อย่างเหมาะสม 2.2.3 เป้าหมายของวิทยาศาสตร์ ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้ค้นพบความรู้ด้วยตนเองมากที่สุดเพื่อให้ ได้ทั้งกระบวนการและความรู้จากวิธีการสังเกต การสำรวจตรวจสอบ การทดลอง แล้วนำผลที่ได้มา จัดระบบเป็นหลักการ แนวคิด และองค์ความรู้ การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงมีเป้าหมายที่สำคัญ ดังนี้ 1. เพื่อให้เข้าใจหลักการ ทฤษฎีและกฎที่เป็นพื้นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์ 2.เพื่อให้เข้าใจขอบเขตของธรรมชาติของวิชาวิทยาศาสตร์และข้อจำกัดในการศึกษาวิชา วิทยาศาสตร์ 3. เพื่อให้มีทักษะที่สำคัญในการศึกษาค้นคว้าและคิดค้นทางเทคโนโลยี 4. เพื่อให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิชาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีมวลมนุษย์และ สภาพแวดล้อมในเชิงที่มีอิทธิพลและผลกระทบซึ่งกันและกัน 5. เพื่อนำความรู้ความเข้าใจ ในวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ต่อสังคมและการดำรงชีวิต
14 6. เพื่อพัฒนากระบวนการคิดและจินตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหา และการจัดการ ทักษะในการสื่อสาร และความสามารถในการตัดสินใจ 7. เพื่อให้เป็นผู้ที่มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้วิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์ 2.2.4 สาระและมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ มาตรฐาน ว 1.1 เข้าใจความหลากหลายของระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งไม่มีชีวิตกับ สิ่งมีชีวิต และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศการถ่ายทอดพลังงาน การ เปลี่ยนแปลงแทนที่ในระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ปัญหาและผลกระทบที่มีต่อทรัพยากรธ ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อมแนวทางในการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและการแก้ไขปัญหา สิ่งแวดล้อมรวมทั้งนําความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 1.2 เข้าใจสมบัติของสิ่งมีชีวิต หน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต การลําเลียงสารเข้าและ ออกจากเซลล์ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของระบบต่าง ๆของสัตว์และมนุษย์ที่ทํางานสัมพันธ์ กันความสัมพันธ์ของโครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะต่าง ๆ ของพืชที่ทํางานสัมพันธ์กัน รวมทั้งนําความรู้ ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 1.3 เข้าใจกระบวนการและความสําคัญของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม สารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพและ วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งนําความรู้ไปใช้ประโยชน์ สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของ สสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของ สสารการเกิดสารละลายและการเกิดปฏิกิริยาเคมี มาตรฐาน ว 2.2 เข้าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจําวัน ผลของแรงที่กระทําต่อวัตถุลักษณะ การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ ของวัตถุรวมทั้งนําความรู้ไปใช้ประโยชน์ มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ่ายโอนพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจําวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่ เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งนําความรู้ไปใช้ประโยชน์
15 สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ มาตรฐาน ว 3.1 เข้าใจองค์ประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวัฒนาการของเอกภพ กาแล็กซีดาวฤกษ์และระบบสุริยะ รวมทั้งปฏิสัมพันธ์ภายในระบบสุริยะที่ส่งผลต่อสิ่งมีชีวิต และการ ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอวกาศ มาตรฐาน ว 3.2 เข้าใจองค์ประกอบและความสัมพันธ์ของระบบโลก กระบวนการเปลี่ยนแปลง ภายในโลกและบนผิวโลก ธรณีพิบัติภัย กระบวนการเปลี่ยนแปลงลม ฟ้า อากาศและภูมิอากาศโลก รวมทั้งผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม สาระที่ 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 เข้าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยีเพื่อการดํารงชีวิตในสังคมที่มีการ เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ใช้ความรู้และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์และศาสตร์อื่น ๆ เพื่อ แก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เลือกใช้ เทคโนโลยีอย่างเหมาะสมโดยคํานึงถึงผลกระทบต่อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล้อม มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจและใช้แนวคิดเชิงคํานวณในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงอย่างเป็น ขั้นตอนและเป็นระบบ ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู้การทํางาน และการแก้ปัญหา ได้อย่างมีประสิทธิภาพรู้เท่าทัน และมีจริยธรรม 2.2.5 คุณภาพของผู้เรียนวิทยาศาสตร์เมื่อจบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 1. เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสสารกับ โครงสร้างและแรงยึด เหนี่ยวระหว่างอนุภาคหลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลง สถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี 2. เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและ การถ่ายโอนพลังงานปฏิสัมพันธ์ ระหว่างสสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่ เกี่ยวข้องกับ เสียง แสง และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รวมทั้งนำความรู้ไป ใช้ประโยชน์ 3. เข้าใจความหลากหลายของระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งไม่มีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตและ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ การถ่ายทอดพลังงาน การเปลี่ยนแปลง แทนที่ในระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ปัญหาและผลกระทบที่มีต่อทรัพยากรธรรมชาติและ สิ่งแวดล้อม แนวทางในการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและการแก้ไขปัญหา สิ่งแวดล้อม รวมทั้งนำความรู้ ไปใช้ประโยชน์
16 4. เข้าใจกระบวนการและความสำคัญของการถ่ายทอด ลักษณะทางพันธุกรรม สารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงทาง พันธุกรรมที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพและ วิวัฒนาการของ สิ่งมีชีวิต รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ 2.2.6 ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 มาตรฐานการเรียนรู้ ว 1.1 • อธิบายปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ ของระบบนิเวศที่ได้จากการสำรวจ - ระบบนิเวศประกอบด้วย องค์ประกอบที่มีชีวิต เช่น พืช สัตว์จุลินทรีย์และองค์ประกอบ ที่ไม่มีชีวิต เช่น แสง น้ำ อุณหภูมิแร่ธาตุแก๊ส องค์ประกอบเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน เช่น พืชต้องการ แสง น้ำ และแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ในการสร้าง อาหาร สัตว์ต้องการ อาหาร และ สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการดำรงชีวิต เช่น อุณหภูมิความชื้น องค์ประกอบทั้งสองส่วนนี้จะต้องมีความสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสม ระบบนิเวศจึงจะ สามารถคงอยู่ต่อไปได้ • อธิบายรูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตรูปแบบต่าง ๆ ในแหล่งที่อยู่เดียวกันที่ ได้จากการสำรวจ - สิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตมีความสัมพันธ์กันในรูปแบบต่าง ๆ เช่น ภาวะพึ่งพากัน ภาวะอิง อาศัย ภาวะเหยื่อกับผู้ล่า ภาวะ ปรสิต - สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ในช่วงเวลาเดียวกัน เรียกว่า ประชากร - กลุ่มสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยประชากรของสิ่งมีชีวิตหลาย ๆ ชนิด อาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่ง ที่อยู่เดียวกัน • สร้างแบบจำลอง ในการอธิบายการถ่ายทอดพลังงานในสายใยอาหาร • อธิบาย ความสัมพันธ์ของผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย สารอินทรีย์ในระบบนิเวศ • อธิบายการ สะสมสารพิษในสิ่งมีชีวิตในโซ่ อาหาร • ตระหนักถึงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศโดยไม่ทำลายสมดุลของ ระบบนิเวศ
17 - กลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศแบ่งตามหน้าที่ได้เป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ ย่อยสลายสารอินทรีย์สิ่งมีชีวิตทั้ง 3 กลุ่มนี้มีความสัมพันธ์กัน ผู้ผลิตเป็น สิ่งมีชีวิตที่ สร้างอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ผู้บริโภคเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่ สามารถสร้างอาหารได้เอง และต้องกิน ผู้ผลิตหรือสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร เมื่อผู้ผลิตและ ผู้บริโภคตายลง จะถูกย่อยโดยผู้ย่อยสลาย สารอินทรีย์ซึ่งจะเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นสา รอนินทรีย์กลับคืนสู่สิ่งแวดล้อมทำให้เกิดการหมุนเวียนสารเป็นวัฏจักรจำนวนผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์จะต้องมีความเหมาะสมจึงทำให้กลุ่ม สิ่งมีชีวิตอยู่ ได้อย่างสมดุล - พลังงานถูกถ่ายทอดจากผู้ผลิต ไปยังผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ รวมทั้งผู้ย่อยสลาย สารอินทรีย์ในรูปแบบสายใยอาหารที่ประกอบด้วยโซ่อาหารหลายโซ่ที่สัมพันธ์กันในการ ถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหาร พลังงานที่ถูกถ่ายทอดไปจะลดลงเรื่อย ๆ ตามลำดับของ การบริโภค - การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศอาจทำให้มีสารพิษสะสมอยู่ในสิ่งมีชีวิตได้จนอาจ ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และทำลายสมดุลในระบบนิเวศ ดังนั้นการดูแลรักษา ระบบนิเวศ ให้เกิดความสมดุล และคงอยู่ตลอดไปจึงเป็นสิ่งสำคัญ มาตรฐานการเรียนรู้ที่ ว 1.3 • เปรียบเทียบความหลากหลายทางชีวภาพในระดับชนิดสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศต่าง ๆ • อธิบายความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพที่มีต่อการรักษาสมดุลของระบบนิเวศและต่อ มนุษย์ • แสดงความตระหนักในคุณค่าและ ความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพ โดยมีส่วนร่วมใน การดูแลรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ - ระบบนิเวศประกอบด้วย องค์ประกอบที่มีชีวิต เช่น พืช สัตว์จุลินทรีย์และองค์ประกอบ ที่ไม่มีชีวิต เช่น แสง น้ำ อุณหภูมิแร่ธาตุแก๊ส องค์ประกอบเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กัน เช่น พืชต้องการ แสง น้ำ และแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ในการสร้าง อาหาร สัตว์ต้องการ
18 อาหาร และ สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการดำรงชีวิต เช่น อุณหภูมิความชื้น องค์ประกอบทั้งสองส่วนนี้จะต้องมีความสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสม ระบบนิเวศจึงจะ สามารถคงอยู่ต่อไปได้ดีกว่าระบบนิเวศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพต่ำกว่า นอกจากนี้ความหลากหลายทางชีวภาพยังมีความสำคัญต่อมนุษย์ในด้านต่าง ๆ เช่น ใช้ เป็นอาหาร ยารักษาโรค วัตถุดิบใน อุตสาหกรรมต่าง ๆ ดังนั้น จึงเป็นหน้าที่ของทุกคน ในการดูแลรักษา ความหลากหลายทางชีวภาพให้คงอยู่ มาตรฐานการเรียนรู้ที่ ว 2.1 • อธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมีรวมถึงการจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอม เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีโดยใช้ แบบจำลองและสมการข้อความ - การเกิดปฏิกิริยาเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้ เกิด สารใหม่ โดยสารที่เข้าทำปฏิกิริยา เรียกว่า สารตั้งต้น สารใหม่ที่ เกิดขึ้นจาก ปฏิกิริยา เรียกว่า ผลิตภัณฑ์การเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถเขียนแทนได้ด้วยสมการ ข้อความ - การเกิดปฏิกิริยาเคมีอะตอมของสารตั้งต้นจะมีการจัดเรียงตัวใหม่ ได้เป็นผลิตภัณฑ์ซึ่งมี สมบัติแตกต่างจากสารตั้งต้น โดย อะตอมแต่ละชนิดก่อนและหลัง เกิดปฏิกิริยาเคมีมี จำนวนเท่ากัน • อธิบายกฎทรงมวล โดยใช้หลักฐานเชิงประจักษ์ - เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีมวลรวมของสารตั้งต้นเท่ากับมวลรวมของผลิตภัณฑ์ซึ่งเป็นไปตาม กฎทรงมวล • วิเคราะห์ปฏิกิริยาดูดความร้อนและปฏิกิริยาคายความร้อนจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อน ของปฏิกิริยา - เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีมีการถ่าย โอนความร้อนควบคู่ไปกับการ จัดเรียงตัวใหม่ของ อะตอมของสาร ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนความร้อน จากสิ่งแวดล้อม เข้าสู่ระบบเป็น ปฏิกิริยาดูดความร้อน ปฏิกิริยาที่ มีการถ่ายโอนความร้อนจากระบบ ออกสู่สิ่งแวดล้อม
19 เป็นปฏิกิริยา คายความร้อน โดยใช้เครื่องมือที่ เหมาะสมในการวัดอุณหภูมิเช่น เทอร์มอ มิเตอร์หัววัดที่สามารถ ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของ อุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่อง • อธิบายปฏิกิริยา การเกิดสนิมของเหล็ก ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ ปฏิกิริยาของกรดกับเบส และ ปฏิกิริยาของเบสกับ โลหะ โดยใช้หลักฐานเชิง ประจักษ์และอธิบาย ปฏิกิริยาการเผาไหม้การเกิด ฝนกรดการสังเคราะห์ด้วย แสง โดยใช้สารสนเทศ รวมทั้งเขียนสมการข้อความ แสดงปฏิกิริยา ดังกล่าว - ปฏิกิริยาเคมีที่พบชีวิตประจำวัน มีหลายชนิด เช่น ปฏิกิริยาการเผา ไหม้การเกิดสนิม ของเหล็กปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ ปฏิกิริยาของกรดกับเบส ปฏิกิริยาของเบสกับโลหะ การเกิดฝนกรด การสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยา เคมีสามารถเขียนแทนได้ด้วย สมการ ข้อความ ซึ่งแสดงชื่อของ สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เช่น เชื้อเพลิง + ออกซิเจน → คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ ปฏิกิริยาการเผาไหม้เป็นปฏิกิริยา ระหว่างสารกับออกซิเจน สารที่เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบที่มีคาร์บอนและไฮโดรเจน เป็น องค์ประกอบ ซึ่งถ้าเกิดการ เผาไหม้อย่างสมบูรณ์จะได้ผลิตภัณฑ์เป็น คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ - การเกิดสนิมของเหล็ก เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างเหล็ก น้ำ และออกซิเจน ได้ ผลิตภัณฑ์เป็น สนิมของเหล็ก - ปฏิกิริยาการเผาไหม้และการ เกิดสนิมของเหล็กเป็นปฏิกิริยา ระหว่างสารต่าง ๆ กับ ออกซิเจน - ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ กรด ทำปฏิกิริยากับโลหะได้หลายชนิด ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือ ของโลหะ และแก๊สไฮโดรเจน - ปฏิกิริยาของกรดกับ สารประกอบคาร์บอเนตได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์เกลือของ โลหะ และน้ำ - ปฏิกิริยาของกรดกับเบส ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือของโลหะและน้ำ หรืออาจได้เพียงเกลือ ของ โลหะ - ปฏิกิริยาของเบสกับโลหะบาง ชนิด ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือของ เบสและ แก๊สไฮโดรเจน
20 - การเกิดฝนกรด เป็นผลจาก ปฏิกิริยาระหว่างน้ำฝนกับออกไซด์ของไนโตรเจน ทำให้ น้ำฝนมีสมบัติเป็นกรด - การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เป็นปฏิกิริยาระหว่างแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำโดย มีแสงช่วยในการเกิดปฏิกิริยา ได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำตาลกลูโคส และแก๊สออกซิเจน มาตรฐานการเรียนรู้ที่ ว 2.3 • วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างความ ต่างศักย์กระแสไฟฟ้า และ ความต้านทาน และคำนวณ ปริมาณที่เกี่ยวข้องโดยใช้สมการ = จากหลักฐาน เชิงประจักษ์ • เขียนกราฟ ความสัมพันธ์ระหว่าง กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า • ใช้โวลต์มิเตอร์แอมมิเตอร์ในการวัดปริมาณ ทางไฟฟ้า - เมื่อต่อวงจรไฟฟ้าครบวงจรจะมีกระแสไฟฟ้าออกจากขั้วบวกผ่าน วงจรไฟฟ้าไปยังขั้ว ลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งวัดค่าได้จากแอมมิเตอร์ - ค่าที่บอกความแตกต่างของ พลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยประจุ ระหว่างจุด 2 จุด เรียกว่า ความต่างศักย์ซึ่งวัดค่าได้จากโวลต์มิเตอร์ - ขนาดของกระแสไฟฟ้ามีค่าแปร ผันตรงกับความต่างศักย์ระหว่าง ปลายทั้งสองของ ตัวนำโดย อัตราส่วนระหว่างความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้ามีค่าคงที่ เรียก ค่าคงที่นี้ว่า ความต้านทาน • วิเคราะห์ความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าเมื่อต่อตัวต้านทานหลายตัวแบบ อนุกรมและแบบขนานจากหลักฐานเชิงประจักษ์ • เขียนแผนภาพ วงจรไฟฟ้าแสดงการต่อตัว ต้านทานแบบอนุกรมและแบบขนาน - การต่อตัวต้านทานหลายตัว แบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้า ความ ต่างศักย์ที่คร่อมตัว ต้านทานแต่ละ ตัวมีค่าเท่ากับผลรวมของความ ต่างศักย์ที่คร่อมตัวต้านทานแต่ละ ตัว โดยกระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน - การต่อตัวต้านทานหลายตัว แบบขนานในวงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ผ่านวงจรมีค่า เท่ากับผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่ ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว ความต่างศักย์ที่คร่อมตัว ต้านทาน แต่ละตัวมีค่าเท่ากัน
21 - เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างง่าย ประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดที่ทำงานร่วมกัน การต่อวงจร อิเล็กทรอนิกส์โดยเลือกใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมตามหน้าที่ของ ชิ้นส่วนนั้น ๆ จะสามารถทำให้วงจรไฟฟ้าทำงาน ได้ตามต้องการ • อธิบายและคำนวณพลังงานไฟฟ้า โดยใช้สมการ = รวมทั้ง คำนวณค่าไฟฟ้าของ เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน • ตระหนักในคุณค่าของการเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าโดยนำเสนอวิธีการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่าง ประหยัดและปลอดภัย - เครื่องใช้ไฟฟ้าจะมีค่า กำลังไฟฟ้าและความต่างศักย์กำกับไว้กำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็น วัตต์ความต่างศักย์มีหน่วยเป็น โวลต์ค่าไฟฟ้าส่วนใหญ่คิดจาก พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมด ซึ่งหา ได้จากผลคูณของกำลังไฟฟ้าใน หน่วยกิโลวัตต์กับเวลาในหน่วย ชั่วโมง พลังงาน ไฟฟ้ามีหน่วยเป็น กิโลวัตต์ชั่วโมง หรือหน่วย - วงจรไฟฟ้าในบ้านมีการต่อ เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบขนาน เพื่อให้ความต่างศักย์เท่ากัน การ ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน ต้องเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์และ กำลังไฟฟ้าให้เหมาะกับการใช้งาน และการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้า ต้องใช้ อย่างถูกต้อง ปลอดภัย และประหยัด 2.3 แนวคิดทฤษฎีเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม(STS) 2.3.1 ความหมายของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม(STS) มีนักการศึกษาได้กล่าวถึงความหมายของแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม(STS) ไว้หลายท่านดังนี้ Rosenthal (1989 : 582) กล่าวว่าวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม หมายถึง การ จัดจุดประสงค์รองวิชาวิทยาศาสตร์ให้สัมพันธ์กับทิศทางหรือกระแต่ในปัจจุบันของสังคม เกี่ยวกับการ พัฒนาสังคมของวิทยาศาสตร์จริยธรรมของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ความสัมพันธ์กับสังคมแลวัฒนธรรมของ วิทยาศาสตร์และการตอบสนองต่อสังคมของวิทยาศาสตร์ Yager (1990 : 45) กล่าวว่าวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม หมายถึง หลักสูตรที่ จัดการศึกษาให้ตรงกับปัญหาที่ผู้เรียนต้องการปัญหาที่เกิดจากพฤติกรรมของคนในสังคม ซึ่งผู้เรียนจะเป็น ผู้เลือกสรรความรู้ทางวิทยาศาสตร์สำหรับใช้ในการตัดสินใจเกี่ยวกับปัญหาที่ผู้เรียนต้องการการกำหนด ปัญหาและการให้คำแนะนา ในการอธิบายสิ่งที่เป็นไปได้รองแต่ละคน
22 Finley (1992 : 270) กล่าวว่าวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม หมายถึงการทำให้ วิทยาศาสตร์สัมพันธ์กับโลกแห่งความจริง ปัญหาปัจจุบันเป็นการสอนให้ผู้เขียนคิดวิเคราะห์ และตัดสินใจ จากข้อมูลช่าวสารของตนเองมากกว่าความคิดจากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นการรวบรวมความรู้ต่างๆ และทักษะในการคิดระดับสูง Carin (1993. อ้างอิงใน ภพ เลาหไพบูลย์, 2542, หน้า 39) กล่าวถึงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสังคม วิทยาศาสตร์เป็นการเสนอให้คำ อธิบายสิ่งที่สังเกตได้จากธรรมชาติในโลกเทคโนโลยี เป็นการเสนอแนวทางการแก้ปัญหาการปรับตัวของมนุษย์กับสิ่งแวดล้อม วิทยาศาสตร์และประชาชน จำนวนมากได้ให้ความสนใจเกี่ยวกับผลกระทบของวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี บัญชา กัลยารัตน์ (2534, หน้า 57) กล่าวว่าวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม หมายถึง การจัดการศึกษาให้วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมเกิดความกลมกลืนกัน โดยการจัดกระบวนการ ประสบการณ์ให้นักเรียนสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม โดยใช้วิทยาศาสตร์เป็น แกน ในการที่จะใช้เทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ในสังคมเกี่ยวกับชีวิตความเป็นอยู่ของสังคมและการพัฒนา สังคม นฤมล ยุตาคม (2542, หน้า 31) กล่าวว่า เป็นการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในบริบท ของประสบการณ์ของมนุษย์เป็นแนวคิดในการบูรณาการสาขาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม ศึกษา เข้าด้วยกันโดยเน้นการศึกษาวิทยาศาสตร์ในสถานการณ์ชีวิตจริงโดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาผู้เรียนมี ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับปัญหาและประเด็นต่างๆ ใน ปัจจุบันได้และลงมือปฏิบัติจริงอันเป็นผลจากการตัดสินใจเหล่านั้น ในฐานะที่เป็นพลเมืองที่มีความ รับผิดชอบต่อสังคม ณัฐวิทย์ พจนตันติ (2544, หน้า 120) กล่าวว่า การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสังคม หมายถึงการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เน้นนักเรียนเป็นศูนย์กลาง ทำให้นักเรียน เห็นว่า วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคือสิ่งที่อยู่รอบตัวเห็นคุณค่าของวิทยาศาสตร์ที่มีต่อการดำรงชีวิต สามารถใช้และประยุกติใช้ความรู้ที่เรียนให้เกิดประโยชน์ได้ จากความหมายดังกล่าวจึงสรุปได้ว่าแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมหมายถึงการ จัดการเรียนรู้ที่เน้นการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาสัมพันธ์กับปัญหาปัจจุบันและสถานการณ์ชีวิตจริง โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สามารถตัดสินใจ เกี่ยวกับปัญหา ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในปัจจุบันและเห็นคุณค่าของวิทยาศาสตร์ที่มีต่อการดำรงชีวิตของตนเองได้
23 2.3.2 แนวคิดทฤษฎีเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม Carrin(1997 : 27-28) ได้เสนอรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสังคมที่เน้นทักษะการแก้ปัญหา (STS problem - solving model) รูปแบบการจัดการ เรียนรู้รูปแบบนี้สามารถตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนและสามารถเพิ่มพูนความรู้ใหม่ได้โดยผ่าน ทักษะการแก้ปัญหาการลงมือปฏิบัติและการนำไปใช้รูปแบบนี้มีการจัดกิจกรมการเรียนรู้ 5 ขั้น ดังนี้ 1. ขั้นสืบค้น (search) นักเรียนร่วมกันตั้งคำถาม เสนอความคิดเรื่องที่สนใจที่ต้องการ ศึกษาหัวข้อที่นำเสนอนั้นอาจมาจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชุมชนจากตำราเรียนวิทยาศาสตร์จากกิจกรรม ที่ได้ปฏิบัติมาจากการทัศนศึกษาจากรายการโทรทัศน์หรือจากแหล่งอื่นๆคำถามที่นักเรียนนำเสนออาจมี มากมายหลายคำถามแต่จะเลือกเพียง1- 2 คำถามเท่านั้นที่นำมา 2. ขั้นแก้ปัญหา (solve) นักเรียนจะฝึกใช้วิชีทางการวิจัยในการเรียนรู้เพื่อหาคำตอบหรือ ตอบคำถามในหัวข้อหรือประเด็นที่ทำการศึกษาโดยนักเรียนจะเป็นผู้ลงมือปฏิบัติทั้งการเก็บรวบรวม ข้อมูลการบันทึกผล 3. ขั้นสร้างสรรค์ (create) จากการเก็บรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ผลนักเรียน สามารถสร้าง จัดกระทำและแสดงผลการค้นพบในลักษณะของกราฟรูปแบบต่างๆ หรืออาจสร้างหรือจัด กระทำในรูปแบบอื่น 4. ขั้นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ (share) นักเรียนนำเสนอผลการศึกษาค้นคว้าแก่กลุ่ม เพื่อนโดยอาจนำเสนอในรูปแบบต่างๆ เช่น การบรรยายการเขียนรายงาน จัดแสดงเป็นโปสเตอร์ วีดีทัศน์ เพลง โคลง กลอน หรืออื่นๆ 5. ขั้นนำไปปฏิบัติจริง (act) นักเรียนนำผลที่ได้จากการศึกษาไปปฏิบัติหรือ นำเสนอข้อ ค้นพบนี้แก่ผู้ที่เกี่ยวร้องเพื่อแก้ไขปัญหาโดยครูและนักเรียนอาจจัดการประชุมพบปะ ขี้แจงปัญหาและข้อ ค้นพบหรือเขียนจดหมายถึงบุคคลหรือหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมมี 6 ชั้นตอน ที่นักเรียนต้องใช้ เป็นพื้นฐานในการเรียนรู้ (LUz. 1996 : 16-17) คือ 1. การระดมพลังสมองในหัวข้อที่ศึกษา 2. การบ่งชี้คำถามให้ชัดเจน 3. การระบุแหล่งค้นคว้าหาข้อมูล
24 4. การใช้แหล่งข้อมูลเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล 5. การวิเคราะห์สังเคราะห์ประเมินและการสร้างสรรค์ 6. การลงมือปฏิบัติ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาหลายทำนได้สร้างและนำเสนอรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม ซึ่งรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมอย่างแพร่หลายมี 4 รูปแบบ ดังนี้ 1. รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม (STS) นฤมล ยุตาคม (2542, หน้า 33-36) เสนอว่าการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดนี้มี องค์ประกอบ 3 ส่วน คือ ขั้นวางแผนการสอน ขั้นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ และขั้นประเมินผล 1.1 ขั้นการวางแผนการสอน ประกอบด้วยการกำหนดความมุ่งหมายของการเรียนรู้และ การเตรียมหน่วยการเรียนรู้โดยมีจุดมุ่งหมายให้ผู้เรียนนำวิทยาศาสตร์ไปใช้ในชีวิตประจำวัน พัฒนา กระบวนการแสวงหาความรู้การตัดสินใจและการลงมือปฏิบัติในการแก้ปัญหาสังคมที่เกี่ยวร้องกับ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 1.2 ขั้นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยนักเรียนจะตั้งคำถามวางแผนค้นหา คำตอบ ลงมือ ค้นหาคำตอบ เก็บรวบรวมข้อมูลวิเคราะห์ผล นำเสนอและจัดแสดงผลการศึกษา ค้นคว้าและนำผลที่ใด้ จากการศึกษาไปปฏิบัติหรือเสนอข้อค้นพบแก่ผู้ที่เกี่ยวช้องเพื่อแก้ไขปัญหาทุกขั้นตอน มีครูทำหน้าที่เป็นที่ ปรึกษาให้คำแนะนำชั้นการจัดการเรียนรู้มี 6 ขั้นย่อย คือ 1.2.1 ชั้นสงสัย (I wonder) ครูจะสร้างสถานการณ์การเรียนรู้ที่ส่งเสริม การตั้ง คำถามและการตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียน 1.2.2 ขั้นวางแผน (I plan) นักเรียนเป็นผู้วางแผนค้นหาคำตอบ ซึ่งอาจจะทำงานเป็น งานเดี่ยวหรืองานกลุ่ม 1.2.3 ขั้นค้นหาคำตอบ (I investigate) นักเรียนลงมือค้นหาคำตอบโดยครูทำหน้าที่ คอยช่วยเหลือ 1.2.4 ชั้นสะท้อนความคิด (I reflect) นักเรียนคิดไตร์ตรองสิ่งที่ได้จากการเรียนรู้โดย มีครูเป็นผู้คอยให้คำแนะนำ 1.2.5 ขั้นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ (I share) นักเรียนนำเสนอผลการค้นคว้าแก่ นักเรียนอื่นๆ โดยครูให้โอกาสนักเรียนในการแลกเปลี่ยนความคิดกับเพื่อนๆ
25 1.2.6 ขั้นนำไปปฏิบัติจริง (I act) นักเรียนนำความรู้ที่โด้ไปไข้ในชีวิตจริง 1.3 ขั้นการประเมินผลโดยใช้การประเมินหลากหลายทั้งการประเมินโดยครูและการประเมินโดย ตัวนักเรียนเองดังนี้ 1.3.1 การประเมินโดยครูได้แก่การใช้ข้อสอบวัดความรู้ความเข้าใจแนวคิดทาง วิทยาศาสตร์ทักษะการคิดวิจารณญาณทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์การประเมินการปฏิบัติและ การสังเกตของครูโดยใช้แบบตรวจสอบรายการพฤติกรรม 1.3.2 การประเมินโดยตัวนักเรียนเองโดยใช้การประเมินตนเอง และการใช้ 2. The Constructivist Leaming Model : CLM เป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมที่เน้นให้นักเรียนสร้างความรู้ด้วยตนเอง ประกอบด้วยขั้นตอนการ จัดการเรียนรู้ 4 ชั้น (Yager, 1991 อ้างอิงใน ณัฐวิทย์ พจนสันติ, 2548. หน้า 16-17) 2.1 ชั้นกระตุ้นความสนใจ (Invitation) 2.1.1 สังเกตสิ่งรอบตัวเพื่อกระตุ้นความสนใจใเรียนรู้ 2.1.2 ใช้คำถาม 2.1.3 พิจารณาคำตอบที่เป็นไปได้ 2.1.5 บ่งชี้สถานการณ์การรับรู้ชองนักเรียนที่แตกต่างกัน 2.1.4 บันทึกเหตุการณ์ที่เกิดชั้นอย่างไม่คาดคิด 2.2 ขั้นสำรวจเรียนรู้ (exploration) 2.2.1 ให้นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรม 2.2.2 ระดมสมองเพื่อหาทางเลือก 2.2.3 เสาะหาข้อมูล 2.2.4 ทดลองโดยใช้วัสดุอุปกรณ์ 2.2.5 สังเกตปรากฏการณ์ที่เฉพาะเจาะจง 2.2.6 ออกแบบการสำรวจ 2.2.7 ก็บรวบรวมและจัดกระทำข้อมูล 2.2.8 ใช้ยุทธวิธีการแก้ปัญหา 2.2.9 เลือกแหล่งทรัพยากรที่เหมาะสม 2.2.10 อภิปรายผลที่ได้กับเพื่อน
26 2.2.11 ออกแบบและดำเนินการทดลอง 2.2.12 ประเมินทางเลือกที่หลากหลาย 2.2.13 ร่วมแสดงความเห็น 2.2.14 ระบุอันตรายและผลที่ตามมา 2.2.15 กำหนดขอบเขตการสืบเสาะ 2.2.16 วิเคราะห์ข้อมูล 2.3 ขั้นนำเสนอการอธิบายและนำเสนอข้อค้นพบ (proposing explanations andsolution) 2.3.1 นำเสนอข้อมูลและความคิด 2.3.2 สร้างและอธิบายแบบจำลอง 2.3.3 สร้างคำอธิบายในแนวทางใหม่ๆ 2.3.4 ทบทวนและวิเคราะห์คำตอบ 2.3.5 ใช้ประโยชน์จากการประเมินของเพื่อน 2.3.6 ประมวลคำตอบที่ได้ 2.3.7 กำหนดแนวทางสรุปผลที่เหมาะสม 2.3.8 บูรณาการข้อสรุปกับความรู้และประสบการณ์เดิมที่มีอยู่ 2.4 ขั้นลงมือปฏิบัติ (Taking action) 2.4.2 นำความรู้และทักษะไปใช้ 2.4.1 ตัดสินใจ 2.4.3 เชื่อมโยงความรู้และทักษะ 2.4.4 แลกเปลี่ยนข้อมูลและความคิด 2.4.5 ตั้งคำถามใหม่ 2.4.6 พัฒนาผลที่ได้และส่งเสริมความคิด 2.4.7 ใช้แบบจำลองและความคิดประกอบการอภิปรายเพื่อให้เป็นที่ยอมรับ 3. รูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมที่เน้นทักษะการ แก้ปัญหา (STS Problem -Solving Model) การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและ สังคมนั้น ทักษะการแก้ปัญหาเป็นทักษะที่สำคัญมาก Carin (1997 : 27-28) จึงได้เสนอรูปแบบการ จัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคมที่เน้นทักษะการแก้ปัญหาโดยกล่าวว่ารูปแบบ
27 การจัดการเรียนรูปแบบนี้สามารถตรวจสอบความรู้เดิมของนักเรียนและสามารถเพิ่มพูนความรู้ใหม่ได้โดย ผ่านทักษะการแก้ปัญหาการลงมีอปฏิบัติและการนำไปใช้รูปแบบนี้มีการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 5 ขั้นดังนี้ 3.1 ขั้นสืบคัน (search) นักเรียนร่วมกันตั้งคำถาม เสนอความคิดเรื่องที่สนใจที่ต้องการ ศึกษาหัวข้อที่นำเสนอนั้นอาจมาจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชุมชนจากตำราเรียนวิทยาศาสตร์ จากกิจกรรม ที่ได้ปฏิบัติมาจากการทัศนศึกษาจากรายการโทรทัศน์หรือจากแหล่งอื่น คำตามที่นักเรียนนำเสนออาจมี มากมายหลายคำถามแด่จะเลือกเพียง 1-2 คำถามเท่านั้นที่นำมาเป็นหลักในการศึกษา 3.2 ขั้นแก้ปัญหา (solve) นักเรียนจะฝึกใช้วิธีทางการวิจัยในการเรียนรู้เพื่อหาคำตอบหรือ ตอบคำถามในหัวข้อหรือประเด็นที่ทำการศึกษาโดยนักเรียนจะเป็นผู้ลงมือปฏิบัติ ทั้งการเก็บรวบ รวม ข้อมูลการบันทึกผล 3.3 ขั้นสร้างสรรค์ (create) จากการเก็บรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ผลนักเรียน สามารถสร้างจัดกระทำและแสดงผลการค้นพบในลักษณะของกราฟรูปแบบต่างๆ หรืออาจสร้างหรือจัด กระทำในรูปแบบอื่นๆ 3.4 ขั้นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ (share) นักเรียนนำเสนอผลการศึกษาค้นคว้าแก่กลุ่มเพื่อน โดยอาจนำเสนในรูปแบบต่างๆ เช่น การบรรยายการเขียนรายงาน จัดแสดงเป็น โปสเตอร์ วีดีทัศน์ เพลง โคลง กลอน หรืออื่นๆ 3.5 ขั้นนำไปปฏิบัติจริง (ac) นักเรียนนำผลที่ได้จากการศึกษาไปปฏิบัติหรือนำเสนอข้อคัน พบนี้แก่ผู้ที่เกี่ยวข้องเพื่อแก้ไขปัญหาโดยครูและนักเรียนอาจจัดการประชุมพบปะขี้แจงปัญหาและข้อ ค้นพบหรือเขียนจดหมายถึงบุคคลหรือหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง 4. Q PER SEA Loaming Model ซึ่งเป็นรูปแบบการเรียนรู้แบบ STS ที่ประกอบด้วยกิจกรรม การจัดการเรียนรู้ 7 ขั้นตอน ของณัฐวิทย์ พจนตันติ (2548, หน้า 18-20) 4.1 ชั้นตั้งคำถาม (Questioning) เป็นขั้นการตรวจสอบความรู้เดิมของผู้เรียนและให้ผู้เรียน ตั้งคำถามที่สนใจศึกษาจากสถานการณ์ประเด็นที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่ต้องการเรียนรู้การตรวจสอบ ความรู้เดิมใช้ได้หลายวิธี เช่น การทำแบบทดสอบและการอภิปรายร่วมกันสำหรับสถานการณ์ที่จัดให้เพื่อ กระตุ้น ให้ผู้เรียนตั้งคำถามนั้น ผู้วิจัยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การสังเกตสิ่งแวดล้อมในโรงเรียนหรือในชุมชน การดูวีดีทัศน์เพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดความสงสัยเกิดคำถามและอยากค้นหาคำตอบ เมื่อผู้เรียนร่วมกัน ระดมตั้งคำถามโดยการบันทึกทุกคำถามไว้แล้วจัดกลุ่มประเภทของคำถามและให้ผู้เรียนรายกลุ่มหรือ รายบุคคลเลือกคำถามที่สนใจเพื่อค้นหาความรู้
28 4.2 ขั้นวางแผนค้นหาคำตอบ (Planning) ผู้เรียนทำงานเป็นกลุ่มหรือทำเป็นรายบุคคลเพื่อวาง แผนการสืบค้นหาคำตอบ โดยระบุแหล่งที่เรียนวิธีการบันทึกหรือเก็บรวบรวมข้อมูลแล้วนำเสนอคำถามที่ สนใจวิธีการค้นหาคำตอบและแหล่งเรียนรู้ต่อชั้นเรียนเพื่อแลกเปลี่ยนความคิด และปรับแผนการศึกษาให้ เหมาะสม ออกแบบและจัดทำเครื่องมือบันทึกหรือเก็บรวบรวมข้อมูล ทำหนังสือเพื่อติดต่อและขออนุญาต จากแหล่งเรียนรู้ที่ผู้เรียนต้องการสืบค้นหาความรู้โดยครูคอยให้คำปรึกษาข้อเสนอแนะอำนวยความ สะดวกในการเรียนรู้และประเมินการปฏิบัติงาน 4.3 ขั้นคันหาคำตอบ (Exploring) ครูให้ผู้เรียนค้นหาคำตอบและเก็บรวบรวมข้อมูลด้วยวิธีการ และแผนการที่เตรียมไว้แล้วสรุปความรู้ที่ได้จากการหาคำตอบ โดยครูทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาให้คำแนะนำ จัดเตรียมสื่อวัสดุอุปกรณ์อำนวยความสะดวกให้ผู้เรียนดำเนินการตามแผนงานที่กำหนดหรือปรับเปลี่ยน การดำเนินงานตามข้อค้นพบใหม่และประเมินการปฏิบัติงานในการค้นหาคำตอบของผู้เรียน 4.4 ขั้นสะท้อนความคิด (Reflecting) ผู้เรียนเชื่อมโยงข้อสรุปที่ได้กับทฤษฎีและหลักการจาก เอกสารแหล่งเรียนรู้ที่ครูและผู้เรียนจัดเตรียมมาเพื่อขยายความคิดและสรุปข้อค้นพบให้ชัดเจนและ เตรียมการนำเสนอข้อสรุปและสิ่งที่ใด้จากการค้นหาคำตอบโดยครูใช้คำถามกระตุ้นการเรียนรู้และให้ คำแนะนำรวมทั้งการประเมินวิเคราะห์ข้อคันพบเชื่อมโยงความคิดและอำนวยความสะดวกการเตรียมการ เพื่อนำเสนอข้อค้นพบของผู้เรียน 4.5 ขั้นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ (Sharing) ครูให้ผู้เรียนนำเสนอข้อสรุปและสิ่งที่ได้จากการ ค้นหาคำตอบแก่เพื่อนๆ โดยการนำเสนอหน้าชั้นเรียนหรือการจัดนิทรรศการ ผู้เรียนถามปัญหาข้อสงสัย กับผู้นำเสนอและอภิปรายแสดงความคิดเห็นร่วมกัน เพื่อแลกเปลี่ยนความรู้และประสบการณ์การเรียนรู้ ซึ่งกันและกันโดยครูกระตุ้นให้ผู้เรียนร่วมกันอภิปราย แลกเปลี่ยนความคิด ประสบการณ์การทำงานและ ข้อค้นพบ รวมทั้งประเมินการนำเสนอให้ข้อมูล ย้อนกลับและให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการประเมินตนเอง และประเมินเพื่อน 4.6 ชั้นขยายขอบเขตความรู้และความคิด (Extending) จากข้อสรุปความรู้ปัญหาและข้อสงสัย ที่เกิดขึ้น ครูจัดกิจกรรมเสริมทั้งการศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง การศึกษาจากเอกสารใบความรู้และการ อภิปรายร่วมกัน เพื่อชยายชอบเขตการเรียนรู้และเชื่อมโยงความรู้และความคิดโดยครูกระตุ้นให้ผู้เรียน สืบค้นความรู้ตามความสนใจจากแหล่งเรียนรู้ที่หลากหลายอำนวยความสะดวกในการสืบค้นความรู้ เชื่อมโยงความคิดและการสร้างข้อสรุปจากการเรียนรู้
29 4.7 ขั้นนำไปปฏิบัติ (Acting) ครูให้นักเรียนนำความรู้ที่ได้จากการเรียนรู้ไปใช้ปฏิบัติจริงหรือใน สถานการณ์จำลอง มีการนำเสนอหรือจัดแสดงเพื่อเผยแพร่ผลงาน โดยครูเป็นที่ปรึกษาให้ข้อเสนอแนะ รวมทั้งวางแผนติดตามการปฏิบัติประเมินการปฏิบัติและให้ข้อมูลย้อนกลับ ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยจึงเลือกการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม ตาม กรอบแนวคิดของ Carin (1997 : 27-28) ในการจัดการเรียนรู้เพื่อศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหา ความสามารถในการแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ เรื่อง การสืบพันธุ์ของพืช ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เนื่องจากมีขั้นตอนการเรียนรู้ที่เหมาะสม สามารถกระชับเวลาได้ดี 2.3.3 บทบาทของครูและนักเรียนในการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สังคม สามารถสรุปได้ดังตารางที่จากการวิจัยพฤติกรรมการสอนของครูผู้เชี่ยวชาญตามโมเดลการสอน STS ที่รัฐไอโอวา ประเทศสหรัฐอเมริกา (Yutakom, 1997 อ้างถึงใน อรอนงค์ สอนสนาม, 2552) พบว่า ครูผู้เชี่ยวชาญแสดงพฤติกรรมดังต่อไปนี้ (1) ใช้หัวข้อ (themes) ที่เป็นประเด็นในท้องถิ่น ที่สัมพันธ์กับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และ หัวข้อที่เกี่ยวข้องกับประสบการณ์ของนักเรียน (2) การกระตุ้นให้นักเรียนตั้งคำถาม วางแผนหาคำตอบ และค้นหาแหล่งความรู้หลากหลายใน การหาคำตอบ (3) ให้โอกาสนักเรียนเลือกตัดสินใจในเรื่องต่างๆ ได้แก่ การกำหนดหัวข้อเรื่องที่จะเรียน กิจกรรมที่จะทำ วิธีการค้นคว้าหาข้อมูล แหล่งความรู้ที่ใช้ วิธีการเสนอผลงาน และครูเองก็ใช้วิธีการสอนที่ หลากหลายเพื่อสร้างบรรยากาศการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับนักเรียนแต่ละคน (4) ทำกิจกรรมที่ส่งเสริมการคิดระดับสูง การแก้ปัญหา และการตัดสินใจ เช่น งานที่นักเรียน จะต้องนำความรู้ไปใช้ ต้องใช้ทักษะการคิดระดับสูง การทำโครงงาน การเสนอผลงานหน้าชั้น กิจกรรม การแก้ปัญหา การทดลองที่ต้องใช้เวลาพอสมควรการวิพากษ์วิจารณ์งานของเพื่อน การทำเอกสาร แผ่น พับ ใบปลิว ทำหนังสือคู่มือต่าง ๆ รวมทั้งการอภิปรายในประเด็นปัญหาที่เกี่ยวข้องกับจริยธรรม (5) ใช้คำถามและยุทธวิธีในการกระตุ้นความสนใจและความคิดของนักเรียน โดยการถามคำถาม ระดับสูง การถามเพื่อให้นักเรียนได้รายละเอียดเพิ่มเติม รวมทั้งการใช้การทดลองโมเดลและแผนภาพ (6) ให้เวลารอคอยคำตอบ (wait-time) ที่เหมาะสม ถ้าครูหยุดรอคอยคำตอบของนักเรียน หลังจากการถามคำถามประมาณ 3-5 วินาที เพื่อให้เวลานักเรียนคิด นักเรียนจะตอบคำถามได้และ เป็นคำตอบที่มีลักษณะการอธิบายมากกว่าเป็นคำตอบสั้น ๆ
30 (7) ใช้วิธีการประเมินผลหลากหลาย โดยการใช้เครื่องมือและวิธีการวัดผลที่ทำให้นักเรียน สามารถแสดงออกว่าตนเองมีความรู้ความสามารถทำอะไรได้บ้าง มากกว่าการใช้ข้อทดสอบวัดความรู้ ความเข้าใจเท่านั้น และครูประเมินการเรียนรู้ของนักเรียนไปพร้อมกับการเรียนการสอน ทั้งก่อนเรียน ระหว่างเรียน และหลังเรียน (8) เสนอบทเรียนและกิจกรรมที่ส่งเสริมความตระหนักในอาชีพทางวิทยาศาสตร์ การพัฒนา ความสนใจส่วนบุคคล การแสดงบทบาทพลเมืองดี และการมีปฏิสัมพันธ์กันระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม โดยครูไม่ยึดติดกับเนื้อหาในแบบเรียน แต่จะใช้กิจกรรมที่หลากหลายที่ทำให้ นักเรียนมีประสบการณ์ต่าง ๆ เช่น การสัมภาษณ์พ่อแม่ นักวิทยาศาสตร์ และช่างเทคนิค ในการค้นหา คำตอบ การศึกษานอกสถานที่ เช่น สถานที่ทำงานของผู้ปกครอง สถาบันทางวิทยาศาสตร์ การใช้ข่าว ในหนังสือพิมพ์และโทรทัศน์ที่เกี่ยวกับหัวข้อที่กำลังศึกษา เป็นต้น (9) ใช้วิธีสอนที่หลากหลายในแต่ละคาบ ส่วนใหญ่เป็นวิธีสอนที่เน้นนักเรียนเป็นศูนย์กลาง ในห้องเรียนของครูเหล่านี้ไม่พบว่ามีการใช้การบรรยาย มีการอภิปรายระหว่างนักเรียนเพื่ออธิบาย ปรากฏการณ์ธรรมชาติมากกว่าครูอธิบาย วิธีการสอนที่เน้นครูเป็นศูนย์กลาง เช่น การใช้การอภิปราย ทั้งชั้นการใช้คำถามและการสาธิตของครู แต่ส่วนใหญ่เป็นวิธีการสอนที่เน้นนักเรียนเป็นศูนย์กลาง (10) ยอมรับคำตอบของนักเรียนทุกคำตอบโดยไม่มีการประเมินว่าถูกหรือผิด ครูใช้เทคนิคการ ระดมความคิด การใช้แผนผังมโนมติ (Concept mapping)การใช้แบบสอบถามก่อนเรียนเพื่อต้องการรู้ ว่านักเรียนรู้อะไรมาบ้างแล้วบ้าง และคาดหวังว่านักเรียนจะตอบได้ดีขึ้นเมื่อจบบทเรียน ครูจะใช้อุปกรณ์ อื่นช่วยให้นักเรียนสามารถตอบคำถามได้ถูกต้องมากกว่าที่ครูอธิบายเอง เช่น การใช้รูปภาพหรือของจริง เป็นต้น (11) ใช้เทคนิคการเรียนแบบร่วมมือ ให้นักเรียนมีปฏิสัมพันธ์กันโดยใช้การทำงานเป็นกลุ่มย่อย ในการช่วยตั้งคำถาม การวางแผนการค้นหาคำตอบ การทำการทดลองหรือการค้นคว้าหาคำตอบ การ แลกเปลี่ยนข้อค้นพบของแต่ละกลุ่ม การตัดสินใจในการลงมือปฏิบัติ เพื่อนำความรู้ที่ได้ไปใช้ประโยชน์ ในสถานการณ์จริง (12) ใช้ความคิดของนักเรียนในการดำเนินบทเรียน โดยให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการวางแผน บทเรียนและการประเมินผล นั้นคือ ครูปรับบทเรียนและกิจกรรมการสอน รวมทั้งประเมินผลตามที่ นักเรียนเสนอแนะ
31 (13) ใช้แหล่งความรู้ท้องถิ่นหลากหลาย รวมทั้งบุคคล สถานที่ สิ่งพิมพ์ และเทคโนโลยี เช่น นักเรียนหาความรู้จากพ่อแม่หรือญาติ การพานักเรียนไปศึกษานอกสถานที่ เช่น เขื่อน ลำธาร โรงงาน และสถาบันทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชุมชนนอกจากนั้น นักเรียนจะใช้ CD-ROM หรือ อินเตอร์เน็ตในการค้นหาความรู้ รวมทั้งการใช้คอมพิวเตอร์ในการวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ ตารางที่ 1 แสดงบทบาทของครูและผู้เรียนตามขั้นตอนการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม ขั้นที่ บทบาทของครู บทบาทของผู้เรียน 1. ขั้นสืบค้น (Search) - ครูสร้างสถานการณ์ที่เป็น ประเด็นปัญหาสังคมหรือให้ ผู้เรียนคิดประเด็นปัญหาเอง - ตรวจสอบความรู้เดิมของ ผู้เรียนและนำผู้เรียนให้ตั้ง คำถาม - ผู้เรียนจะเกิดความสนใจใน ประเด็นที่ครูสร้างขึ้นหรือ อยากหาคำตอบในประเด็น ปัญหาที่คิดขึ้นเองโดยตั้งคำถาม ขั้นที่ บทบาทของครู บทบาทของผู้เรียน 2. ขั้นแก้ปัญหา (Solve) - ครูนำนักเรียนให้วางแผนการ ค้นคว้าและแหล่งค้นคว้าเพื่อหา คำตอบ พร้อมสังเกตการทำงาน ร่วมกัน - ผู้เรียนวางแผนค้นหาคำตอบ สำหรับคำถามที่ตั้งขึ้นจาก ประเด็นปัญหา 3. ขั้นสร้างสรรค์ (Create) - ครูให้คำแนะนำและคอยดูแล ผู้เรียนขณะทำกิจกรรม - ผู้เรียนลงมือค้นหาคำตอบโดย การทำกิจกรรมต่างๆและ ร่วมกันสรุปคำตอบ 4. ขั้นแลกเปลี่ยนประสบการณ์ (Share) - ผู้สอนให้ผู้เรียนได้แลกเปลี่ยน ความคิดกับผู้อื่นและได้เรียนรู้ จากผลงานที่เพื่อนทำ - เรียนรู้เพิ่มเติม 5. ขั้นนำไปปฏิบัติจริง (Act) - ครูกระตุ้นให้ผู้เรียนปฏิบัติเพื่อ จะได้เกิดการแลกเปลี่ยนเรียนรู้ กับเพื่อน - ผู้เรียนนำความรู้ที่ได้ไปจัด แสดงผลงาน นิทรรศการเพื่อให้ ผู้อื่นเรียนรู้ด้วย
32 2.3.4 ประโยชน์ของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสังคม ประโยชน์ของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม(Aikenhead, 1994 : 169) คือ 1. ให้เป็นคนที่มีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์เพิ่มมากขึ้น 2. ให้นักเรียนสนใจต้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 3. ให้นักเรียนสนใจความสัมพันธ์ของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม 4. ให้นักเรียนรู้จักคิดวิเคราะห์มีเหตุผลแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์และสามารถตัดสินใจได้ บนพื้นฐานของข้อมูลที่มีอยู่ ประโยชน์สูงสุดของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและ สังคม(Zoller, 1993 อ้างอิงใน ณัฐวิทย์ พจนตันติ, 2546, หน้า 19-20) คือ การสร้างกลุ่มชนให้เป็นผู้ที่ความรู้ ความสามารถทางวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม (STS Literacy) ที่ต้องมีลักษณะ ดังนี้ คือ 1. ตระหนักในปัญหาที่เกิดขึ้น สามารถพิจารณาและหาสาเหตุของปัญหานั้นๆ ได้ 2. เข้าใจมโนมติและความรู้ที่แท้จริงเกี่ยวกับปัญหาที่เกิดขึ้น 3.รู้และมีแนวทางเลือกในการแก้ปัญหาอย่างหลากหลาย 4. สามารถใช้กระบวนการแก้ปัญหาเพื่อแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้สามารถเลือกวิเคราะห์ประเมิน ข้อมูลที่จะนำไปใช้และสามารถวางแผน เพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในอนาคตได้ 5.เข้าใจคำนิยมและสามารถนำค่านิยมนั้นไปใช้ 6. สามารถตัดสินใจได้ด้วยทางเลือกที่เหมาะสม หรือสามารถสร้างหรือหาทาง เลือก 7. ปฏิบัติตามทางเลือกที่ได้ตัดสินใจ 8. มีความรับผิดชอบ ดังนั้นประโยชน์ในระยะสั้นของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสังคม คือการให้นักเรียนมีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม ประโยชน์ในระยะยาวคือ การให้มีพลเมืองที่มีความรับผิดชอบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม พัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ประหยัด พอใจ ดำรงชีวิตในสังคมอย่างมีความสุข ซึ่งการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสังคม นักเรียนต้องใช้พื้นฐาน 6 ชั้น ตอน (LUZ, 1996 อ้างอิงใน สุภากร พูลสุข, 2547, หน้า 21) ดังนี้ 1. การระดมพลังสมองในหัวข้อที่ศึกษาและการเรียนรู้ร่วมกัน 2. การใช้ประเด็นคำถามให้ชัดเจน
33 3. การระบุแหล่งค้นคว้าหาข้อมูล 4. การใช้แหล่งข้อมูลที่หลากหลายเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล 5. การวิเคราะห์สังเคราะห์ประเมินและการสร้างสรรค์ 6. การลงมือปฏิบัติจริง 2.4 ความสามารถการแก้ปัญหา ความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ความสามารถในการแก้ปัญหา เป็นกระบวนการทางความคิดที่มีความสำคัญ เนื่องจากเป็น สิ่งที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ในการดำเนินชีวิต และเป็นทักษะที่ต้องมีการฝึกฝนอยู่เสมอ ผู้ที่มีความสามารถ ในการแก้ปัญหาได้จะประสบความสำเร็จในการดำเนินชีวิต ดังนั้น บุคคลจึงต้องมีความรู้ในการแก้ปัญหา ได้รับการฝึกหัดในการแก้ปัญหา นอกจากนี้ความสามารถในการแก้ปัญหายังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ อีก เช่น ความสามารถของเชาว์ปัญญา การเรียนรู้ และประสบการณ์เดิม เป็นต้นสำหรับความสามารถในการ แก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ได้มีนักการศึกษาหลายท่านได้ให้ความหมายไว้ ดังนี้ กานเย่ (Gagne . 1970: 63) ได้กล่าวว่า ความสามารถในการคิดแก้ปัญหา เป็นแบบของ การเรียนรู้อย่างหนึ่งที่ต้องอาศัยการเรียนรู้ประเภทหลักการ ที่มีความเกี่ยวข้องกันตั้งแต่สองประเภทขึ้นไป และใช้หลักการนั้นผสมผสานกันจนเป็นความสามารถชนิดใหม่ที่เรียกว่า ความสามารถด้านการแก้ปัญหา โดยการเรียนรู้ประเภทหลักการนี้ ต้องอาศัยหลักการเรียนรู้เป็นพื้นฐานของการเรียนรู้ประเภทนี้ กานเย่ได้ อธิบายว่า เป็นการเรียนรู้อีกประเภทหนึ่ง ที่ต้องอาศัยความสามารถในการมองเห็นลักษณะร่วมกันของสิ่ง เร้าทั้งหมด กู๊ด (Good. 1973: 518) กล่าวว่า วิธีทางวิทยาศาสตร์ คือการแก้ปัญหานั่นเอง ซึ่งการ แก้ปัญหาเป็นแบบแผน หรือวิธีดำเนินการซึ่งอยู่ในสภาวะที่ยากลำบาก ยุ่งยาก หรืออยู่ในสภาวะที่ พยายามตรวจข้อมูลที่หามาได้ ซึ่งความเกี่ยวข้องกับปัญหามีการตั้งสมมติฐาน และมีการตรวจสมมติฐาน ภายใต้การควบคุม มีการเก็บรวบรวมข้อมูลจากการทดลองเพื่อหาความสัมพันธ์และทดสอบสมมติฐานนั้น ว่าเป็นจริงหรือไม่ รุ่งชีวา สุขดี (2531: 35) กล่าวว่า ความสามารถในการคิดแก้ปัญหาเป็นทักษะอย่างหนึ่งที่ จะต้องฝึกฝนอยู่เสมอ และความสามารถในการคิดแก้ปัญหาของแต่ละบุคคลยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ หลายๆ ด้านด้วยกัน คือ
34 1. ประสบการณ์ของแต่ละบุคคล หรือความรู้เดิม 2. วุฒิภาวะของสมองและความสามารถทางสติปัญญา 3. สภาพการณ์ที่แตกต่างกัน 4. กิจกรรมและความสนใจของแต่ละคนที่มีต่อปัญหาานั้น 5. ความสามารถในการมองเห็นลักษณะร่วมกันของสิ่งเร้าทั้งหมด นารีรัตน์ ฟักสมบูรณ์ (254 1: 48) ได้สรุปไว้ว่า ความสามารถในการคิดแก้ปัญหาเป็น พฤติกรรมหรือคุณลักษณะที่บุคคลเลือกกระทำหรือปฏิบัติ ในการหาทางออกกับปัญหาหรือสถานการณ์ ต่างๆ ที่ต้องเผชิญ มีลักษณะเฉพาะเอกบุคคล เป็นกิจกรรมที่เป็นทั้งการแสดงความรู้ความคิด และเป็น ทักษะอย่างหนึ่งที่ต้องฝึกฝน และควรฝึกให้กับนักเรียน ความสามมารถในการคิดแก้ปัญหายังขึ้นอยู่กับ องค์ประกอบหลายด้าน เช่น ความรู้หรือประสบการณ์เดิม ความสามารถทางสติปัญญา เป็นต้น สุวิทย์ มูลคำ (2547: 15) ได้ให้ความหมายของความสามรถของการคิดแก้ปัญหาหมายถึง ความสามารถทางสมองในการขจัดสภาวะความไม่สมดุลที่เกิดขึ้น โดยพยายามปรับตัวเองและสิ่งแวดล้อม ให้ผสมกลมกลืนกลับมาสู่สภาวะที่เราคาดหวัง อุดมลักษณ์ นกพึ่งพุ่ม (2545: 62) สรุปไว้ว่า ความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง การนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการคิดแก้ปัญหาที่พบ เพื่อให้บรลุจุดหมายตามที่ต้องการ จากความหมายของความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่นักการศึกษาได้กล่าว มาแล้วข้างต้นสามารถสรุปได้ว่า ความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ หมายถึงความสามารถใน การนำความรู้ และวิธีการทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการแก้ปัญหาที่พบ เพื่อให้บรรลุจุดมุ่งหมายหรือ วัตถุประสงค์ตามที่ต้องการ การเรียนการสอนกับการแก้ปัญหา ความสามารถในการแก้ปัญหาของแต่ละบุคคลนั้นจะแตกต่างกันออกไป เพราะคนเราจะมี ความสามารถในการคิดแก้ปัญหาได้ดีหรือไม่ดีนั้น ขึ้นอยู่กับว่าบุคคลนั้นมีระดับสติปัญญา ความรู้อารมณ์ และประสบการณ์ ในการจัดการเรียนการสอนมีผลต่อความสามารถในการคิดแก้ปัญหาของนักเรียน มี นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงการเรียนการสอนกับการแก้ปัญหา ดังนี้ ความสามารถในการแก้ปัญหาเป็นทักษะอย่างหนึ่งที่ต้องมีการฝึกฝนอยู่เสมอ แม้ว่าครูไม่ อาจจะฝึกฝนให้นักเรียนมีทักษะในการคิดแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์อย่างเดียวกับที่เราฝึกให้เด็กเล่น
35 ดนตรี แต่การให้เด็กมีโอกาสฝึกฝนอยู่เสมอนั้นย่อมเป็นประโยชน์แก่เด็กอย่างแน่นอน วิธีการต่างๆที่ครูจะ ช่วยฝึกให้เด็กมีความสามารถในการคิดแก้ปัญหาได้นั้น มังกร ทองสุขดี (2522: 5-10) กล่าวไว้ดังนี้ 1. ฝึกให้เด็กทำงานอยู่เสมอ (The Persistency Process) วิธีการแบบนี้เป็นวิธีการที่ใช้กัน มานาน เป็นวิธีการที่มีประโยชน์อยู่เสมอ การทำงานช่วยให้เรามีประสบการณ์เพิ่มขึ้นย่อมจะช่วยให้เรามี หนทางในการคิดแก้ปัญหามากขึ้น 2. ฝึกให้เด็กมีการทดสอบอยู่เสมอ (The Testimonial Process) บางครั้งครูอาจกำหนด ปัญหาให้นักเรียนช่วยกันหาคำตอบ โดยแนะให้นักเรียนกระทำกิจกรรมบางอย่าง หรือการแสดงการสาธิต เพื่อให้นักเรียนหาคำตอบให้ได้ นักเรียนที่มีโอกาสฝึกการคิดแก้ปัญหาอยู่เสมอนั้นอาจหาแนวทางต่างๆ ช่วยได้เป็นอย่างดี การสอนเนื้อหาวิชา บางครั้งครูไม่อาจทำการทดลองได้ เช่น การวัดระยะทางจากโลก กับดวงดาวในท้องฟ้า ให้นักเรียนคิดแก้ปัญหา โดยการทดลองค้นคว้าจากแหล่งวิชาการต่างๆ 3. ฝึกให้นักเรียนเป็นผู้มีเหตุผลแก่ตัวเอง (the Innate Process) การฝึกแบบนี้เป็นการฝึก ให้นักเรียนมีความเชื่อมั่นในตนเอง บางครั้งอาจเป็นการเชื่อแบบลางสังหรณ์ ซึ่งเป็นสัญชาติญาณของ ตนเอง มีผลงานของนักวิทยาศาสตร์หลายอย่างที่เกิดจากลางสังหรณ์ เช่น กรณีที่ชวาป (Schwab) ได้ ค้นพบจุดดับในดวงอาทิตย์ 4. ให้รู้จักการวิจารณ์ (Critical Thinking) จอห์น ดิวอี้ นักการศึกษาผู้มีชื่อเสียงได้กำหนด วิธีการคิดแก้ปัญหาโดยการวิเคราะห์ปัญหาออกเป็นขั้นๆ ดังนี้ 4.1 การกำหนดปัญหา 4.2 รวบรวมข้อเท็จจริง 4.3 ตั้งสมมติฐาน 4.4 ประเมินผล วิธีการคิดแก้ปัญหาโดยวิธีนี้ ครูควรฝึกให้นักเรียนใช้อยู่เสมอ เพราะสามารถนำไปใช้ใน อนาคตได้อีกด้วย นอกจากนั้นครูควรแนะหาทางช่วยให้นักเรียนรู้จักคิดหรือทำในเรื่องเหล่านี้โดย 1. ฝึกให้รู้จักวิเคราะห์-สังเคราะห์ (Analysis-Synthesis) 2. ฝึกให้รู้จักออกความเห็น (Suggestion) การฝึกหรือกระตุ้นให้นักเรียนรู้จักแสดงความคิดเห็นอยู่เสมอนั้น เป็นการช่วยให้นักเรียนได้ ฝึกการใช้ความคิดของตนเอง เพราะการคิดช่วยให้การเรียนของนักเรียนดีขึ้น ดีกว่าการฝึกให้นักเรียนใช้
36 แต่ความจำเพียงอย่างเดียว ครูต้องคอยช่วยเหลือนักเรียนอยู่เสมอ เพราะนักเรียนอาจแสดงออกทางความ คิดเห็นในสิ่งที่ไม่ถูกต้องมากนักก็ได้ สายหยุด สมประสงค์ (2523: 67-90) ได้กล่าวว่า การที่เด็กสามารถแก้ปัญหาได้นั้นผู้สอนต้อง จัดสภาพการณ์ภายนอกเพื่อยั่วยุให้ผู้เรียนได้ใช้กระบวนการเหล่านั้นแก้ปัญหา เช่น 1. จัดสถานการณ์ใหม่ๆ มีวิธีการแก้ปัญหาได้หลากหลายวิธี เพื่อให้ผู้เรียนฝึกฝนในการคิด หาวิธีการแก้ปัญหา 2. ปัญหาที่ผู้สอนนำมาให้ฝึกนั้น นอกจากจะเป็นปัญหาแปลกใหม่ที่ผู้เรียนยังไม่เคย ประสบมาก่อนแล้ว ควรเป็นปัญหาที่ไม่พ้นวิสัยของผู้เรียนที่จะแสดงความสามารถในการคิดแก้ปัญหาได้ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ปัญหานั้นต้องอยู่ในกรอบทักษะของเชาว์ปัญญาของผู้เรียนแก้ปัญหา มีดังนี้ 3. การฝึกแก้ปัญหา ผู้สอนควรจะแนะนำให้นักเรียนได้เรียนรู้และเข้าใจปัญหาให้ถ่องแท้ เสียก่อนว่าเป็นปัญหาเกี่ยวกับอะไร ถ้าปัญหาเป็นปัญหาใหญ่ให้แตกออกเป็นปัญหาย่อยๆ แล้วคิด แก้ปัญหาย่อยแต่ละปัญหา 4. จัดบรรยากาศการเรียนการสอนหรือสิ่งแวดล้อมที่เป็นสภาพภายนอกของผู้เรียนให้ เป็นไปในทางที่เปลี่ยนแปลงได้ไม่ตายตัว ผู้เรียนจะเกิดความรู้สึกว่าเขาสามารถคิดค้นเปลี่ยนแปลงอะไรได้ บ้างในบทบาทต่างๆ 5. ให้โอกาสผู้เรียนได้คิดอยู่เสมอ โดยผู้สอนไม่ควรบอกวิธีแก้ปัญหาตรงๆ แก่ผู้เรียน ดังนั้น ผู้สอนควรเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้ฝึกฝนการคิดแก้ปัญหาจากสถานการณ์ต่างๆ ที่หลากหลายด้วย กิจกรรมหรือกลยุทธ์ที่เหมาะสม ทิศนา แขมมณี (2548: 9-14 ได้กล่าวถึงกระบวนการสำคัญของครูที่จะช่วยส่งเสริมให้ ผู้เรียนเกิดความคิดมี ดังนี้ 1. การสังเกต / การสงสัย 2. การอยากรู้คำตอบในสิ่งที่สงสัย 3. การแสวงหาคำตอบในเรื่องที่สงสัย 4. การคาดคะเนคำตอบในเรื่องที่สงสัย โดยเรื่องโยงความรู้และประสบการณ์เดิม การใช้ เหตุผล การคิดริเริ่ม การใช้จินตนาการ 5. การรวบรวมข้อมูลในเรื่องที่สงสัย โดยวางแผนเก็บรวบรวมข้อมูล การแจกแจงข้อมูล การกำหนดแหล่งข้อมูล การลงมือเก็บข้อมูล
37 6. การพิจารณาข้อมูลและสรุปข้อมูลในเรื่องที่สงสัย โดยการวิเคราะห์ข้อมูลเปรียบเทียบ การแยกแยะข้อมูล การหาความสัมพันธ์ของข้อมูล การเชื่อมโยงข้อมูล การใช้เหตุผล การประเมินข้อมูล และการลงสรุปข้อมูล 7. การทดสอบคำตอบในเรื่องที่สงสัย และสรุปผลการทดลอง 8. การสรุปคำตอบในเรื่องที่สงสัย สุวัฒน์ พุทธเมธา (2523: 205-206) ได้กล่าวถึงบทบาทของครูในการสอนเพื่อ 1. ปล่อยให้นักเรียนคิดด้วยตนเองมากที่สุด 2. ควรส่งเสริมให้กำลังใจเมื่อนักเรียนทำผิดพลาดหรือคิดไม่ถูกต้อง 3. ครูควรให้ข้อเสนอแนะอภิปราย ซักถามให้นักเรียนคิดถ้านักเรียนคิดไม่ออก 4. ครูควรส่งเสริม สนับสนุนให้นักเรียนคิด หรือใช้วิธีใหม่แก้ปัญหา หากนักเรียนยังใช้วิธี เดิม ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ 5. ครูควรเสนอแนะวิธีการใหม่ๆ ให้นักเรียนพิจารณาทดลอง ถ้านักเรียนท้อถอยจะเลิก แก้ปัญหา เนื่องจากมองไม่เห็นแนวทาง 6. ถ้านักเรียนสับสน เบื่อหน่าย หงุดหงิด ครูแนะนำให้นักเรียนพักสักครู่ 7. ครูควรแนะนำส่งเสริมให้นักเรียนเห็นว่า การมีใจกว้าง มองหลายมุม ยอมรับความ คิดเห็น ไม่ยึดมั่นวิธีใดวิธีหนึ่ง จะช่วยแก้ปัญหาได้ดีขึ้น 8. ครูส่งเสริมให้นักเรียนหาเหตุผล คิดเดา ลองผิดลองถูกในการแก้ปัญหาบ้าง 9. ครูควรส่งเสริมให้นักเรียนมีทัศนคติในการคิดพิจารณาอย่างรอบคอบก่อนตัดสินใจ 10. ครูไม่ควรหัวเราะเยาะให้นักเรียนเสียหน้า หรือเกิดความละอาย เมื่อนักเรียนเสนอวิธี หรือข้อมูลที่ไม่ถูกต้องเหมาะสม เพราะจะทำให้นักเรียนไม่กล้าคิดไม่กล้าแสดงออก จากแนวคิดเกี่ยวกับการเรียนการสอนกับการแก้ปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น สรุปได้ว่า การฝึก การคิดแก้ปัญหาของผู้เรียนนั้นจะดีหรือไม่ดี ได้ผลหรือไม่นั้นผู้สอนมีส่วนสำคัญมากในการจัดบรรยากาศ การเรียนการสอนที่เป็นการกระตุ้นยั่วยุให้ผู้เรียนฝึกคิด การให้คำปรึกษาแนะนำตลอดจนการส่งเสริมการ คิดแก้ปัญหาของนักเรียน เพราะ หากครูจัดบรรยากาศการเรียนการสอน เสนอปัญหาที่ผู้เรียนไม่สนใจก็ มักส่งผลให้ผู้เรียนเกิดความเบื่อหน่ายในการเรียน ไม่อยากหาคำตอบ หรือปัญหาที่ครูให้นั้นมีความยากจน เกินไปไม่เหมาะกับระดับสติปัญญาของผู้เรียนจะทำให้ผู้เรียนเกิดความท้อแท้ไม่อยากแก้ปัญหานั้นอีกซึ่ง
38 ทำให้การฝึกการแก้ปัญหาของผู้เรียนนั้นล้มเหลว ครูควรแนะนำหรือช่วยเสนอแนะเกี่ยวกับการแก้ปัญหา ให้กับนักเรียน หรือให้กำลังใจกับนักเรียน เพื่อให้นักเรียนพยายามหาแนวทางในการแก้ปัญหาให้ลุล่วงไป 4.3 กระบวนการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ได้มีนักการศึกษาและนักจิตวิทยาหลายท่านได้เสนอแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการ และขั้นตอนใน การแก้ปัญหาไว้หลายแนวคิด เช่น กิ่งฟ้า สินธุวงษ์. 2525: 5-6; อ้างอิงจาก Dewey. 1971. p. 139 .) ได้เสนอวิธีการแก้ปัญหา ที่เรียนกว่า Dewey's Problem Solution ซึ่งมีขั้นตอน ดังนี้ 1. การรับรู้และเข้าใจปัญหา เมื่อมีปัญหาเกิดขึ้น คนสวนใหญ่จะพบกับความตึงเครียด ความสงสัย และความยากลำบากที่จะต้องแก้ปัญหานั้นให้หมดไป ในขั้นต้นผู้พบปัญหาจะต้องรับรู้ และ เข้าใจในตัวปัญหานั้นก่อน 2. การระบุและแจกแจงลักษณะของปัญหา ปัญหาที่เกิดขึ้นมีลักษณะที่แตกต่างกันมีระดับ ความยากง่ายที่จะแก้ไขได้ต่างกัน จึงต้องพิจารณาสิ่งต่อไปนี้ 2.1 มีตัวแปรต้น หรือองค์ประกอบอะไรบ้าง 2.2 มีอะไรบ้างที่ต้องทำในการแก้ปัญหา โดยที่อาจจะเป็นการระบุปัญหาได้ไม่แจ่มชัด 2.3 ต้องขจัดการมองปัญหาในวงกว้างออกไป โดยให้มองเฉพาะสิ่งที่เรามองไม่เห็นชัด ที่ เป็นตัวปัญหา ถ้าขจัดสิ่งนั้นได้ก็จะแก้ปัญหาได้ 3. การรวบรวมข้อเท็จจริงเกี่ยวกับปัญหาเพื่อการตั้งสมมติฐาน 3.1 จะมีวิธีการหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับปัญหานั้นอย่างไร ใครจะเป็นผู้ให้ข้อมูล 3.2 สร้างสมมติฐานหรือคำถามที่อาจเป็นไปได้เพื่อช่วยแก้ปัญหา 4. การเลือกวิธีแก้ปัญหา หลังจากได้ความคิดว่าจะแก้ปัญหาอย่างไรแล้วลองพิจารณาดูว่า ควรจะใช้วิธีการใดได้บ้าง 5. การทดลองนำเอาวิธีการแก้ปัญหามาใช้ เวียร์ (Weir. 1974:18) ได้เสนอขั้นตอนในการแก้ปัญหา 4 ขั้นตอน คือ ขั้นที่ 1 ขั้นระบุปัญหา ขั้นที่ 2 ขั้นวิเคราะห์ปัญหา ขั้นที่ 3 ขั้นเสนอวิธีการแก้ปัญหา ขั้นที่ 4 ขั้นตรวจสอบผลลัพธ์
39 เวียร์ (Weir. 1974: 17) ได้สรุปขั้นตอนในการแก้ปัญหาด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ 1. ขั้นระบุปัญหา (Statement of the Problem) 2. ขั้นวิเคราะห์ปัญหา (Defining the Problem or Distinguishing Essential 3. ขั้นเสนอวิธีการแก้ปัญหา (Searching for and Formulating a Hypothesis) 4. ขั้นตรวจสอบวิธีการ (Verifying the Solution) บลูม (Bloom. 1956: 62) ได้ซี้ให้เห็นว่า ขั้นตอนของขบวนการคิดแก้ปัญหานั้นมี 6 ขั้นตอนคือ ขั้นที่ 1 เมื่อผู้เรียนได้ตอบปัญหา ผู้เรียนจะคิดค้นสิ่งที่เคยพบ และเกี่ยวข้องกับปัญหา ขั้นที่ 2 ผู้เรียนจะได้ประโยชน์จากขั้นที่ 1 มาสร้างรูปแบบของปัญหาขึ้นใหม่ ขั้นที่ 3 การแยกแยะของปัญหา ขั้นที่ 4 การเลือกใช้ทฤษฎี หลักการ ความคิดและวิธีการที่เหมาะสมกับปัญหา ขั้นที่ 5 การใช้ข้อสรุปของวิธีการมาแก้ปัญหา ขั้นที่ 6 ผลที่ได้จากการแก้ปัญหา ทบวงมหาวิทยาลัย (2525: 232-234) ได้กล่าวว่า ขั้นตอนในการแก้ปัญหานั้นอาจแจกแจงได้มาก หรือน้อยกว่า 4 ขั้นก็ได้ แล้วแต่ความละเอียดในการแบ่ง และได้แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ 1. การระบุปัญหา สิ่งที่สำคัญในขั้นตอนนี้ คือ ความสนใจที่มีต่อผู้พบเห็น ซึ่งเกิดเนื่องมาจาก ความอยากรู้อยากเห็น และทักษะในการสังเกต 2. การตั้งสมมติฐาน เป็นการคาดคะเนคำตอบที่อาจเป็นไปได้ ซึ่งในทางวิทยาศาสตร์ เรียกว่า สมมติฐาน 3. การทดลอง เป็นการกำหนดวิธีการแก้ปัญหา โดยอาศัยทักษะในการควบคุมตัวแปร การ สังเกต และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ 4. การสรุปผลการทดลอง เป็นการแปลความหมาย อธิบายข้อมูล เพื่อหาความสัมพันธ์ ระหว่างข้อมูลที่ได้กับสมมติฐานที่ตั้งไว้ จากวิธีการแก้ปัญหาที่นักการศึกษาได้กล่าวมาแล้วข้างต้น สามารถสรุปได้ว่า ขั้นตอน หรือ วิธีการในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์นั้นมีได้หลากหลายวิธีการ แต่การแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ จะต้องเป็นวิธีการที่มีระบบในการคิด และต้องอาศัยความรู้ ประสบการณ์เข้ามาใช้ในการแก้ปัญหาด้วย ในการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้นำขั้นตอนการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ เพราะมีขั้นตอนที่ชัดเจนและเหมาะสมกับผู้เรียน
40 2.5 วิจัยที่เกี่ยวข้อง งานวิจัยในประเทศที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบ STS กุลธิดา ชนาภิมุข (2561).การจัดการเรียนรู้ตามแนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคมและสิ่งแวดล้อม เพื่อพัฒนาการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เรื่อง การเจริญเติบโตของพืชดอก ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 การวิจัยปฏิบัติการนี้มีวัตถุประสงค์ คือ เพื่อศึกษาแนวทางการจัดการ เรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อม และเพื่อศึกษาผลการจัดการเรียนรู้ตาม แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อมเพื่อพัฒนาการวิทยาศาสตร์ เรื่อง การเจริญเติบโต ของพืชดอก โดยมีกลุ่มเป้าหมายคือ นักเรียนผู้มีความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 5 ปีการศึกษา 2560 จำนวน 35 คน ผลของการวิจัยพบว่า ผลคะแนนเฉลี่ยระหว่างการ จัดการเรียนรู้ของวงจรปฏิบัติการที่ 1-3 มีค่าเพิ่มขึ้น แสดงได้จากคะแนนเฉลี่ยจากใบกิจกรรมและชิ้นงาน ของนักเรียน ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 60.78, 80.06 และ 87.65ซึ่งจัดอยู่ในระดับ 3 5 และ 6 ตามลำดับ และ ผลคะแนนเฉลี่ยของการรู้วิทยาศาสตร์หลังการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อม มีค่าเพิ่มขึ้น แสดงได้จากผลคะแนนเฉลี่ยจากแบบประเมินการรู้วิทยาศาสตร์ เรื่อง การ เจริญเติบโตของพืชดอก คิดเป็นร้อยละ 84.19 ซึ่งจัดอยู่ในระดับ 5 อัญชนาและคณะ (2561). การศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ร่วมกับวิธีการแก้ปัญหา มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการ แก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ร่วมกับวิธีการแก้ปัญหา ก่อนเรียนและหลังเรียน และเปรียบเทียบ ความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตาม แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ร่วมกับวิธีการแก้ปัญหา หลังเรียนกับเกณฑ์ร้อยละ 70 กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนวัดราษฎร์ศรัทธา ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2561 ที่ได้มาจากวิธีการสุ่มแบบกลุ่ม จำนวน 1 ห้องเรียน ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้ ความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตาม แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ร่วมกับวิธีการแก้ปัญหา หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่าง มีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่
41 ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) ร่วมกับวิธีการแก้ปัญหา หลัง เรียนสูงกว่าเกณฑ์ร้อยละ 70 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 งานวิจัยต่างประเทศที่เกี่ยวข้องกับรูปการจัดการเรียนรู้แบบ STS Simoes,& Coimbra (2016) ได้ศึกษาการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อม เพื่อพัฒนาการัรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย รายวิชาเคมี เรื่องปัญหาการบริโภคน้ำจากแหล่งน้ำภายในชุมชน พบว่า นักเรียนมีความตระหนักถึง ความสำคัญของสิ่งแวดล้อม และช่วยส่งเสริมการรู้วิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะสมรรถนะการอธิบาย ปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านการอธิบายปรากฎการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์จากสถานการณ์ที่ กำหนดให้ สมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผ่านการทำโครงงาน และ สมรรถนะการแปลความหมายข้อมูลและประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์โดยการแปลผลการทดลอง และนำเสนอในรูปแบบโครงการของโรงเรียน Yalaki (2016) ได้ทำการศึกษาการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อม เพื่อพัฒนาสมรรถนะในการศึกษาตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีสังคม และ สิ่งแวดล้อม ของนักเรียนระดับอุดมศึกษาจำนวน 22 คน พบว่านักเรียนมีพัฒนาการเกี่ยวกับกระบวนการ ทางสังคม ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ การประยุกต์ใช้ความรู้ และสมรรถนะที่สำคัญของการรู้วิทยาศาสตร์ ซึ่งได้แก่ การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ และการประเมินและออกแบบกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์
6 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทดลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษความสามารถในการแก้ปัญหา วิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) ผู้วิจัยได้ดำเนินการดังขั้นตอนต่อไปนี้ 1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 2. แบบแผนการวิจัย 3. เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 4. การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 5. การเก็บรวบรวมข้อมูล 6. การวิเคราะห์ข้อมูล 7. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ประชากร ประชาการที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนสตรีราชินูทิศ อำเภอ เมือง จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 592 คน จาก 14 ห้อง กลุ่มตัวอย่าง กลุ่มตัวอย่างที่ใชในการวิจัย คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนสตรีราชินูทิศ อำเภอเมือง จังหวัดอุดรธานีภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห้อง นักเรียนจำนวน 31 คน ซึ่ง ได้มาจากการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) แบบแผนการวิจัย การวิจัยครั้งนี้มีแบบแผนการทดลอง (Experimental Design) กลุ่มเดียว ทดสอบก่อนและหลัง ทดลอง One Group Pretest – Posttest Design (พวงรัตน์ ทวีรัตน์, 2540: 60-ss
44 แบบแผนที่ใช้ในการทดลอง สอบก่อน ทดลอง สอบหลัง T1 X T2 T1 หมายถึง การทดสอบก่อนเรียน (Pretest) X หมายถึง การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี T2 หมายถึง การทดสอบหลังเรียน (Posttest) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ผู้วิจัยได้ดำเนินการสร้างเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยตามขั้นตอน ดังนี้ 1. เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง คือ แผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (STS) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีจำนวน 3 แผน โดยมีขั้นตอนและการจัดการเรียนรู้ตาม แนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม(STS) ซึ่งประยุกต์แนวคิดของ (Carrin, 1997) และสอดแทรก วิธีแก้ปัญหาของ (Weir, 1974) ในการจัดการเรียนรู้ขั้นที่ 2 2. แบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี เป็น แบบปรนัย 4 ตัวเลือกจำนวน 20 ข้อ 20 คะแนน การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ 1. แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี 1.1 ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560), กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ, หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี, คู่มือการสอน วิทยาศาสตร์ รวมทั้งเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับ 1.2 วิเคราะห์และกำหนดจุดประสงค์การเรียนรู้ และกิจกรรมของการสืบพันธุ์ของพืช 1.3 พัฒนา เรื่อง ปฏิกิริยาเคมีจำนวน 3 แผน ดังนี้ แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง การเกิดปฏิกิริยาเคมี 3 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง กฏทรงมวล 2 ชั่วโมง แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง ประเภทของปฏิกิริยาเคมี 3 ชั่วโมง