เอกสารประกอบการอบรม
วิทยาศาสตร์
หลักสูตรเพิ่มศักยภาพครูให้มีสมรรถนะของครูยุคใหม่ส าหรับการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21
ฝ่ายบริหารโครงการริเริ่ม
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
คำแนะนำ วิธีการใช้เอกสารประกอบการอบรม วิชาคณิตศาสตร์
์
ค ำแนะน ำวิธีกำรใช้เอกสำรวิชำวิทยำศำสตร
โครงสร้าง
เอกสารเล่มนี้ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ
1. แผนการอบรมเกี่ยวกับการวิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA
2. หน่วยการเรียนรู้และแผนการจัดการเรียนรู้
3. ภาคผนวกสำหรับ Scientific Literacy และระบบคลังข้อสอบออนไลน์
หน่วยการเรียนรู้
สำหรับวิชาวิทยาศาสตร์จะประกอบด้วยทั้งหมด 3 แผนการจัดการเรียนรู้ ซึ่งเป็น
เนื้อหาในแต่ละสาระของวิทยาศาสตร์ชีวภาพ วิทยาศาสตร์กายภาพ และ วิทยาศาสตร์
โลกและอวกาศ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม เวลา 3 คาบเรียน
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 ความสว่าง เวลา 3 คาบเรียน
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง เวลา 3 คาบเรียน
รายละเอียดเพิ่มเติม
สามารถศึกษาได้จากภาคผนวกหรือเอกสารอ้างอิงท้ายเล่ม
คำนำ
ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทั้งในด้านเศรษฐกิจ สังคมและวัฒนธรรม รวมไปถึงการเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัล (digital
transformation) การมีความรู้เพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอต่อการแก้ปัญหาหลากหลายที่เกิดขึ้น อีกทั้งในบางครั้งปัญหา
เหล่านี้ยังไม่สามารถคาดการณ์ได้ ทักษะและสมรรถนะต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาจึงเป็นปัจจัยหนึ่งที่คนเราจำเป็นต้องมีอย่างยิ่ง
เพื่อให้สามารถปรับตัวได้เท่าทันกับสังคมและการเปลี่ยนแปลงใหม่ ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ตัวอย่างของทักษะการเรียนรู้และ
นวัตกรรมที่จำเป็นสำหรับศตวรรษที่ 21 ได้แก่ การคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรม (learning and innovation skills)
การคิดแบบมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา (critical thinking and problem solving) การสื่อสาร (communication)
และการร่วมมือ (collaboration)
วิธีการหนึ่งในการเตรียมพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงนี้คือ การปรับเปลี่ยนการเรียนการสอน ที่สามารถทำให้ผู้เรียนมี
“สมรรถนะ (competency)” ที่จำเป็นต่างๆ สามารถเรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาได้มากกว่าการทำข้อสอบในห้องเรียน เพราะการ
แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตจริง ไม่ได้เป็นผลที่เกิดจากการจำได้จากการเรียนในชั้นเรียนเท่านั้น แต่ยังเป็นผลที่เกิดจากการมี
สมรรถนะและความสามารถที่จะแก้ปัญหาที่ไม่เคยพบเจอมาก่อนด้วย และเพื่อให้ครูผู้สอนสามารถสอนและจัดกิจกรรมต่างๆ
ให้บรรลุวัตถุประสงค์ดังกล่าว เอกสารประกอบการอบรมวิชาวิทยาศาสตร์เล่มนี้ได้ถูกจัดทำขึ้นโดยมีจุดมุ่งหมายที่จะเป็น
แนวทางสำหรับครูผู้สอนในการวางแผน ออกแบบรวมไปถึงการใช้หน่วยการเรียนรู้และแผนการเรียนรู้สำหรับการสอนวิชา
วิทยาศาสตร์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โดยที่ครูผู้สอนสามารถนำตัวอยางการจัดกิจกรรมจากเอกสารเล่มนี้ไปใช้จัดกิจกรรม
การเรียนรู้ให้เหมาะสมกับบริบท ความพร้อมและความเหมาะสมของโรงเรียนในแต่ละพื้นที่ นอกจากนี้เอกสารเล่มนี้ยังมีการ
ให้ความรู้เพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับครูผู้สอน การเฉลยคำถามและแบบฝึกหัดต่างๆ เพื่อเสริมสร้างให้ผู้เรียนมีสมรรถนะและ
พัฒนาทักษะและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ขอขอบคุณผู้ทรงคุณวุฒิ คณะอาจารย์จากมหาวิทยาลัยราชภัฏ
ครูผู้สอน ศึกษานิเทศก์ และนักวิชาการจากศูนย์ PISA สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) ที่ได้ให้ความ
ร่วมมือเป็นอย่างดียิ่งในการจัดทำและตรวจทานเอกสารประกอบการอบรมเล่มนี้ หากมีข้อเสนอแนะใดที่จะทำให้เอกสารเล่มนี้
มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น โปรดแจ้ง สสวท. ให้ทราบ จะขอบคุณยิ่ง
สสวท. หวังเป็นอย่างยิ่งว่า เอกสารประกอบการอบรมวิชาวิทยาศาสตร์เล่มนี้จะเป็นประโยชน์แก่ครูผู้สอนรวมไปถึงผู้เกี่ยวข้อง
ทุกฝ่ายที่จะช่วยจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ผู้เรียนมีทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 มีความรู้
ความสามารถหรือสมรรถนะที่จะใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ และเชื่อมโยงความรู้ด้านวิทยาศาสตร์กับกระบวนการ ต่าง
ๆ เพื่อแก้ปัญหาที่ประสบในชีวิตจริงทั้งในปัจจุบันและอนาคตได้
ศาสตราจารย์ชูกิจ ลิมปิจำนงค์
ผู้อำนวยการสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
กุมภาพันธ์ 2563
สารบัญ
หน้า
1 แผนการอบรม 1
แผนการอบรมหน่วยที่ 1 PISA คืออะไร 3
แผนการอบรมหน่วยที่ 2 การวิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA 17
2 หน่วยการเรียนรู้ 87
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม 89
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 ความสว่าง 121
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลง 147
3 ภาคผนวก 181
ภาคผนวกที่ 1 Scientific Literacy 183
ภาคผนวกที่ 2 ระบบคลังข้อสอบออนไลน์ 189
เอกสารอ้างอิง 193
1
แผนการอบรม
◼ หน่วยที่ 1 PISA คืออะไร
◼ หน่วยที่ 2 การวิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้
และสมรรถนะตามแนว PISA
1
2
แผนการอบรมหน่วยที่ 1
PISA คืออะไร
วัตถุประสงค์
1. เพื่อให้ผู้เข้ารับการอบรมมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโครงการประเมินผลนักเรียนร่วมกับนานาชาติ
(Programme for International Student Assessment หรือ PISA)
2. เพื่อให้ผู้เข้ารับการอบรมมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสมรรถนะของ PISA
เนื้อหา
1. โครงการ PISA (ใบความรู้ที่ 1.1)
2. สมรรถนะ PISA (ใบความรู้ที่ 1.2)
3. ตัวอย่างข้อสอบ PISA (ใบความรู้ที่ 1.3)
กิจกรรม
กิจกรรมที่ เนื้อหา วิธีการ เวลา สื่อประกอบ
- PowerPoint
1 PISA คืออะไร บรรยาย 30 นาที
- ใบความรู้ที่ 1.1 โครงการ PISA
2 สมรรถนะของ PISA บรรยาย 30 นาที - ใบความรู้ที่ 1.2 สมรรถนะ PISA
บรรยาย/
3 ตัวอย่างข้อสอบ PISA 30 นาที - ใบความรู้ที่ 1.3 ข้อสอบ PISA
ปฏิบัติ
1. วิทยากรบรรยายให้ความรู้ เกี่ยวกับการประเมิน PISA โดยใช้ PowerPoint และใบความรู้ที่ 1.1
ประกอบ
2. วิทยากรบรรยายให้ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสมรรถนะของ PISA โดยใช้ใบความรู้ที่ 1.2 (โดยวิทยากร
จะต้องบรรยายเรื่องสมรรถนะของ PISA โดยละเอียดอีกครั้งใน แผนการอบรมหน่วยที่ 2)
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 1 จาก 14
3
3. วิทยากรยกตัวอย่างข้อสอบ PISA ตามใบความรู้ที่ 1.3 เพื่ออธิบายให้ผู้เข้ารับการอบรมเห็นลักษณะของ
ข้อสอบที่เน้นสมรรถนะ ซึ่งจำเป็นจะต้องมีทักษะด้านการอ่าน การแปลความ และการตอบคำถามโดยให้
เหตุผลจากวิชาวิทยาการคำนวณประกอบด้วย จึงจะสามารถทำให้ผู้เรียนทำข้อสอบลักษณะนี้ได้
ควรมีการฝึกทำข้อสอบ PISA หลังจากการฟังบรรยายโครงการ PISA เพราะจะช่วยให้ผู้เข้าอบรมสามารถ
เข้าใจ Concept ของข้อสอบและสมรรถนะที่จำเป็นในการทำข้อสอบได้ง่ายขึ้น
เวลา
ทฤษฎี จำนวน 1.10 ชั่วโมง
ปฏิบัติ จำนวน 20 นาที
สื่อ
1. PowerPoint เรื่อง โครงการ PISA
2. ใบความรู้ที่ 1.1 เรื่อง โครงการ PISA
3. ใบความรู้ที่ 1.2 เรื่อง สมรรถนะของ PISA
4. ใบความรู้ที่ 1.3 เรื่อง ตัวอย่างข้อสอบ PISA
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 2 จาก 14
4
ใบความรู้ที่ 1.1
โครงการ PISA
PISA คืออะไร
โปรแกรมประเมินสมรรถนะนักเรียนมาตรฐานสากล (Programme for International Student
Assessment หรือ PISA) ริเริ่มโดยองค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา (Organisation for
Economic Co-operation and Development หรือ OECD) มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินคุณภาพของระบบ
การศึกษาของประเทศต่าง ๆ ในการ เตรียมความพร้อมให้เยาวชนมีศักยภาพหรือความสามารถพื้นฐานที่
จำเป็นต่อการดำรงชีวิตในโลกที่มีการเปลี่ยนแปลง โดย PISA เน้นการประเมินสมรรถนะของนักเรียนเกี่ยวกับ
ี้
การใช้ความรู้และทักษะในชีวิตจริงมากกว่าการเรียนรู้ตามหลักสูตรในโรงเรียน ปัจจุบันนมีประเทศจากทั่วโลก
เข้าร่วม PISA มากกว่า 80 ประเทศ (สามารถดูวีดิทัศน์ “How does PISA work” เพิ่มเติมได้ โดย PISA
Thailand)
PISA Thailand
(URL: https://www.youtube.com/watch?v=y1IJfkW9hso)
PISA ประเมินอะไร
PISA ประเมินสมรรถนะที่เรียกว่า Literacy ซึ่งในที่นี้จะใช้คำว่า “ความฉลาดรู้” และ PISA เลือกประเมิน
ความฉลาดรู้ในสามด้าน ได้แก่ ความฉลาดรู้ด้านการอ่าน (Reading Literacy) ความฉลาดรู้ด้านคณิตศาสตร์
(Mathematical Literacy) และความฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy)
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 3 จาก 14
5
PISA ได้แบ่งการประเมินออกเป็น 2 รอบ กล่าวคือ รอบที่ 1 (Phase I: PISA 2000 PISA 2003 และ
PISA 2006) และรอบที่ 2 (Phase II: PISA 2009 PISA 2012 และ PISA 2015) ในการประเมินผลนักเรียนจะ
วัดความรู้ทั้ง 3 ด้าน แต่จะเน้นหนักในด้านใดด้านหนึ่งในการประเมินแต่ละระยะ กล่าวคือ
การประเมินผลระยะที่ 1 (PISA 2000 และ PISA 2009) เน้นด้านการอ่าน (น้ำหนักข้อสอบด้านการอ่าน
60% และที่เหลือเป็นด้าน คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์อย่างละ 20%)
การประเมินผลระยะที่ 2 (PISA 2003 และ PISA 2012) เน้นด้านคณิตศาสตร์ (น้ำหนักข้อสอบด้าน
คณิตศาสตร์ 60% และด้านการอ่านและวิทยาศาสตร์อย่างละ 20%)
การประเมินผลระยะที่ 3 (PISA 2006 และ PISA 2015) เน้นด้านวิทยาศาสตร์ (น้ำหนักข้อสอบด้าน
วิทยาศาสตร์ 60% และด้านการอ่านและคณิตศาสตร์อย่างละ 20%)
นอกจากข้อสอบของ PISA จะประเมินความฉลาดรู้ (Literacy) ในสามด้าน ได้แก่ ความฉลาดรู้ด้านการ
อ่าน (Reading Literacy) ความฉลาดรู้ด้านคณิตศาสตร์ (Mathematical Literacy) และความฉลาดรู้ด้าน
วิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy) แล้ว ยังมีการสำรวจข้อมูลพื้นฐานของนักเรียน และการจัดการเรียนการ
สอนอีกด้วย
ข้อสอบของ PISA มีความน่าสนใจและท้ายทาย โดยมีหลากหลายสถานการณ์ในชีวิตจริงให้นักเรียนอ่าน
แต่ละสถานการณ์อาจมีหลายคำถามและหลากหลายรูปแบบในการตอบคำถาม เช่น เลือกตอบ เขียนตอบสั้น
ๆ และเขียนอธิบายในการประเมินที่ผ่านมา นักเรียนจะทำข้อสอบในเล่มแบบทดสอบ
สำหรับ PISA 2015 รูปแบบการประเมินจะเปลี่ยนไปโดยนักเรียนต้องทำแบบทดสอบบนคอมพิวเตอร์
โดยใช้การคลิกเลือกตอบ พิมพ์คำตอบ ใช้เมาส์ลากและวางคำตอบหรือคลิกเลือกคำตอบจากรายการที่
กำหนดให้ การประเมินของ PISA ใช้เวลาสองชั่วโมงในการทำแบบทดสอบและใช้เวลาอีกประมาณหนึ่งชั่วโมง
ในการตอบแบบสอบถามเกี่ยวกับตัวนักเรียนและการเรียน นอกจากนี้ยังมีแบบสอบถามสำหรับโรงเรียนที่ต้อง
ตอบบนคอมพิวเตอร์เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับการบริหารจัดการการศึกษาภายในโรงเรียน
PISA ประเมินใคร
PISA เลือกประเมินนักเรียนอายุ 15 ปี ซึ่งเป็นวัยที่จบการศึกษาภาคบังคับ การสุ่มตัวอย่างนักเรียนทำตาม
ระบบอย่างเคร่งครัด เพื่อประกันว่านักเรียนเป็นตัวแทนของนักเรียนทั้งระบบ อีกทั้งการวิจัยในทุกขั้นตอนต้อง
อยู่ภายใต้การควบคุมดูแลของ OECD ทุกประเทศต้องทำตามกฎเกณฑ์และวิธีการที่กำหนดอย่างเคร่งครัด
เพื่อให้การวิจัยมีคุณภาพอยู่ในระดับเดียวกัน และข้อมูลของทุกประเทศมีมาตรฐานเดียวกัน เพื่อให้สามารถ
นำมาวิเคราะห์ร่วมกันได้ และตามข้อตกลงในการดำเนิน PISA ของ OECD ไม่อนุญาตให้เปิดเผยรายชื่อของ
โรงเรียนกลุ่มตัวอย่าง
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 4 จาก 14
6
สำหรับ PISA ประเทศไทย ได้กำหนดกรอบการสุ่มตัวอย่าง (sampling frame) เป็นนักเรียนอายุ 15 ปี ที่
กำลังศึกษาอยู่ในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ขึ้นไป จากโรงเรียนทุกสังกัด ได้แก่
- โรงเรียนในสังกัดของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน
- โรงเรียนในสังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาเอกชน
- โรงเรียนในสังกัดสำนักการศึกษา กรุงเทพมหานคร
- โรงเรียนในสังกัดกรมส่งเสริมการปกครองท้องถิ่น กระทรวงมหาดไทย
- โรงเรียนสาธิตของมหาวิทยาลัย สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา
- วิทยาลัยในสังกัดสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา
จำนวนโรงเรียนและนักเรียนกลุ่มตัวอย่างในการประเมินผลของ PISA
จำนวนโรงเรียนและนักเรียนกลุ่มตัวอย่างในการ จำนวน จำนวน
ประเมินผลของ PISA โรงเรียน นักเรียน
PISA 2000 179 5,340
PISA 2003 179 5,236
PISA 2006 212 6,192
PISA 2009 230 6,225
PISA 2012 239 6,606
PISA 2015 273 8,249
PISA 2018 290 8,633
PISA ประเทศไทยเริ่มเมื่อใด
ประเทศไทยเข้าร่วม PISA ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 (PISA 2000) และดำเนินการต่อเนื่องมาใน PISA 2003,
PISA 2006, PISA 2009 และ PISA 2012 โดยจัดการประเมินต่อเนื่องทุกสามปี ซึ่งขณะนี้อยู่ในช่วงดำเนินงาน
PISA 2015 และ PISA 2018
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 5 จาก 14
7
ประเทศไทยได้อะไรจากการเข้าร่วม PISA
ประเทศไทยไม่ใช่สมาชิก OECD แต่สมัครเข้าร่วม PISA ในฐานะประเทศร่วม (Partner countries) เพื่อ
ต้องการตรวจสอบคุณภาพของระบบการศึกษา และสมรรถนะของนักเรียนวัยจบการศึกษาภาคบังคับของชาติ
เกี่ยวกับความรู้และทักษะที่จำเป็นสำหรับอนาคต โดยใช้มาตรฐานของประเทศที่พัฒนาแล้วเป็นเกณฑ์ชี้วัด
ผลสัมฤทธิ์จากการทำแบบทดสอบและข้อมูลเกี่ยวกับตัวนักเรียน รวมทั้งข้อมูลนโยบาย การบริหารจัดการ
และการจัดการเรียนการสอนจากผู้บริหารของโรงเรียนทำให้ได้ข้อมูลคุณภาพการศึกษาของประเทศทั้งนี้เพื่อ
นำไปสู่การประเมินและพัฒนานโยบายทางการศึกษาการพัฒนาหลักสูตร การพัฒนาครูและบุคลากรทางการ
ศึกษา รวมไปถึงการจัดการเรียนการสอนของประเทศให้มีคุณภาพทัดเทียมกับนานาชาติต่อไป
แหล่งที่มา: https://pisathailand.ipst.ac.th/about-pisa
นอกจากนี้ยังมีบทความอื่น ๆ เกี่ยวกับโครงการ PISA ที่เผยแพร่โดย PISA Thailand เช่น ผลการประเมิน
PISA 2018: นักเรียนไทยวัย 15 ปี รู้และทำอะไรได้บ้าง
FOCUS ประเด็นจาก PISA
ฉบับที่ 48 (ธันวาคม 2562)
สามารถหาอ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://pisathailand.ipst.ac.th/pisa/focus/
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 6 จาก 14
8
ใบความรู้ที่ 1.2
สมรรถนะ PISA
สมรรถนะ หมายถึง ความรู้ ความสามารถ ทักษะ และคุณลักษณะอื่น ๆ ที่มีอยู่ในตัวบุคคลที่สามารถวัด
หรือสังเกตได้จากพฤติกรรมการทำงานที่แสดงออกมาให้เห็นและส่งผลทำให้บุคคลนั้น ๆ สามารถปฏิบัติงาน
ให้บรรลุเป้าหมายหรือวัตถุประสงค์ของงานที่ตั้งไว้ได้ อย่างมีประสิทธิภาพ (สภาการศึกษา, 2560)
ด้านวิทยาศาสตร์
1. การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ (Explain Phenomena Scientifically)
การมีความสามารถในการรับรู้ เสนอและประเมินคำอธิบายที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและ
เทคโนโลยี
1.1 นำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้สร้างคำอธิบายที่สมเหตุสมผล
1.2 ระบุ ใช้ และสร้างตัวแบบ และนำเสนอข้อมูลเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.3 เสนอสมมติฐานเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.4 พยากรณ์การเปลี่ยนแปลงในเชิงวิทยาศาสตร์โดยใช้ความเป็นเหตุเป็นผลที่เป็นไปได้
1.5 อธิบายถึงศักยภาพของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำไปใช้เพื่อสังคม
2. การประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Evaluate and Design
Scientific Enquiry)
การมีความสามารถในการอธิบายและประเมินคุณค่าของการสำรวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ และ
นำเสนอแนวทางในการตอบคำถามอย่างเป็นวิทยาศาสตร์
2.1 สามารถระบุประเด็นปัญหาที่ต้องการสำรวจตรวจสอบจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
2.2 แยกแยะได้ว่าประเด็นปัญหาหรือคำถามใดสามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์
2.3 เสนอวิธีสำรวจตรวจสอบปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
2.4 ประเมินวิธีสำรวจตรวจสอบปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
2.5 บรรยายและประเมินวิธีการต่าง ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการยืนยันถึงความน่าเชื่อถือของข้อมูล และ
ความเป็นกลางและการสรุปอ้างอิงจากคำอธิบาย
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 7 จาก 14
9
3. การแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์ (Interpret Data and
Evidence Scientifically)
การมีความสามารถในการวิเคราะห์และประเมินข้อมูล คำกล่าวอ้าง และข้อโต้แย้งในหลากหลายรูปแบบ
และลงข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสม
3.1 แปลงข้อมูลที่นำเสนอในรูปแบบหนึ่งไปสู่รูปแบบอื่น
3.2 วิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และลงข้อสรุป
3.3 ระบุข้อสันนิษฐาน ประจักษ์พยาน และเหตุผล ในเรื่องที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์
3.4 แยกแยะระหว่างข้อโต้แย้งที่มาจากประจักษ์พยานและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ กับที่มาจากการ
พิจารณาจากสิ่งอื่น
3.5 ประเมินข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์และประจักษ์พยานจากแหล่งที่มาที่หลากหลาย (เช่น หนังสือพิมพ์
อินเทอร์เน็ต และวารสาร)
แหล่งที่มา: ผลการประเมิน PISA 2015 วิทยาศาสตร์ การอ่าน และคณิตศาสตร์ ความเป็นเลิศและความเท่า
เทียมทางการศึกษา (PISA 2015 Results EXCELLENCE AND EQUITY IN EDUCATION) โดยองค์การเพื่อ
ความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา (the Organisation for Economic Co-operation and
Development) หรือ OECD
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 8 จาก 14
10
ด้านคณิตศาสตร์
1. การคิดสถานการณ์ของปัญหาในเชิงคณิตศาสตร์ (Formulating situations mathematically)
1.1 การระบุประเด็นทางคณิตศาสตร์ของปัญหาที่ตั้งอยู่ในบริบทโลกชีวิตจริง และการระบุตัวแปรที่สำคัญ
1.2 การรู้โครงสร้างทางคณิตศาสตร์ (รวมถึง กฎเกณฑ์ ความสัมพันธ์ และแบบรูป) ของปัญหาหรือ
สถานการณ์
1.3 การทำสถานการณ์หรือปัญหาให้อยู่ในรูปอย่างง่าย เพื่อทำให้การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ง่ายขึ้น
1.4 การระบุข้อจำกัดและสมมติฐานที่อยู่เบื้องหลังการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการทำให้
อยู่ในรูป อย่างง่ายที่รวบรวมได้จากบริบท
1.5 การแสดงแทนสถานการณ์ในเชิงคณิตศาสตร์ โดยการใช้ตัวแปร สัญลักษณ์ แผนภาพ และแบบจำลอง
มาตรฐานที่เหมาะสม
1.6 การแสดงแทนปัญหาในหลากหลายวิธี รวมถึงการจัดการกับปัญหาให้สอดคล้องกับแนวคิดทาง
คณิตศาสตร์ และการสร้างสมมติฐานที่เหมาะสม
1.7 ความเข้าใจและการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างภาษาเฉพาะกับบริบทของปัญหากับภาษาที่เป็น
สัญลักษณ์และภาษาอย่างเป็นทางการที่จำเป็นต้องใช้ในการแสดงเชิงคณิตศาสตร์
1.8 การแปลงปัญหาให้อยู่ในรูปของภาษาทางคณิตศาสตร์หรือการแสดงแทน
1.9 การรู้แง่มุมต่าง ๆ ของปัญหาซึ่งสอดคล้องกับปัญหาที่รู้หรือแนวคิดหลักทางคณิตศาสตร์ที่รู้จัก
ข้อเท็จจริงหรือขั้นตอนวิธีการ
1.10 การใช้เทคโนโลยีเพื่อแสดงความสัมพันธ์ภายในปัญหาที่อยู่ในสถานการณ์เชิงคณิตศาสตร์ (เช่น ตาราง
โปรแกรมทำงาน หรือรายการที่มีให้บนเครื่องคำนวณเชิงกราฟ)
2. การใช้แนวคิดทางคณิตศาสตร์ ข้อเท็จจริง ขั้นตอนวิธีการ และการให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์
(Employing mathematical concepts, facts, procedures and reasoning)
2.1 การคิดและนำกลยุทธ์ในการหาวิธีการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ไปใช้
2.2 การใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ รวมทั้งเทคโนโลยีเพื่อช่วยหาวิธีการแก้ปัญหาที่ถูกต้องหรือเหมาะสม
2.3 การนำข้อเท็จจริง กฎเกณฑ์ ขั้นตอนวิธี และโครงสร้างทางคณิตศาสตร์มาใช้ในการแก้ปัญหา
2.4 การจัดการจำนวน ข้อมูลและสารสนเทศเกี่ยวกับกราฟและสถิติ นิพจน์พีชคณิตและสมการ
และการแสดงแทนทางเรขาคณิต
2.5 การสร้างแผนภาพ กราฟ และโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ และการสกัดข้อมูลทางคณิตศาสตร์จากสิ่ง
เหล่านั้น
2.6 การใช้และการสลับที่ระหว่างการแสดงแทนต่าง ๆ ในกระบวนการของการแก้ปัญหา
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 9 จาก 14
11
2.7 การสร้างข้อสรุปทั่วไปบนพื้นฐานของผลลัพธ์ที่เกิดจากการนำขั้นตอนวิธีการทางคณิตศาสตร์ไปใช้
เพื่อแก้ปัญหา
2.8 การสะท้อนข้อโต้แย้งทางคณิตศาสตร์ การอธิบายและการแสดงเหตุผลต่อผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์
3. การตีความ การประยุกต์ใช้ และการประเมินผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์ (Interpreting, applying and
evaluating mathematical outcomes)
3.1 การตีความผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์กลับไปที่บริบทโลกชีวิตจริง
3.2 การประเมินความเป็นเหตุเป็นผลของวิธีการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ในบริบทของปัญหาโลกชีวิต
จริง
3.3 ความเข้าใจว่าสถานการณ์ในชีวิตจริงส่งผลกระทบต่อผลลัพธ์และการคิดคำนวณตามขั้นตอนวิธีการ
หรือแบบจำลองทางคณิตศาสตร์อย่างไร เพื่อตัดสินว่าจะต้องปรับปรุงหรือนำผลไปประยุกต์ใช้
3.4 การอธิบายได้ว่าเพราะเหตุใดผลลัพธ์หรือข้อสรุปทางคณิตศาสตร์จึงเหมาะสมหรือไม่เหมาะสมกับ
บริบทของปัญหา
3.5 ความเข้าใจขอบเขตและข้อจำกัดของแนวคิดทางคณิตศาสตร์และวิธีการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์
3.6 การวิจารณ์และระบุข้อจำกัดของแบบจำลองที่ใช้แก้ปัญหา
แหล่งที่มา: OECD (2018), PISA 2021 MATHEMATICS FRAMEWORK (DRAFT), PISA, OECD Publishing,
Paris, https://pisa.e-wd.org
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 10 จาก 14
12
ใบความรู้ที่ 1.3
ข้อสอบ PISA
PISA จะประเมินความฉลาดรู้ในสามด้านได้แก่ ความฉลาดรู้ด้านการอ่าน (Reading Literacy) ความ
ฉลาดรู้ด้านคณิตศาสตร์ (Mathematical Literacy) และความฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy)
ไม่มีการประเมินเฉพาะของวิทยาการคำนวณ แต่จะมีสาระของวิชาวิทยาการคำนวณแทรกเข้าไปในแต่ละวิชา
เช่น ทักษะการคิดเชิงคำนวณ (Computational thinking) มีความพื้นฐานความรู้ด้านเทคโนโลยีดิจิทัล
(Digital technology) และมีพื้นฐานการรู้เท่าทันสื่อและข่าวสาร (Media and information literacy) โดย
จะยกตัวอย่างการแทรกเนื้อหาสาระของวิชาวิทยาการคำนวณเข้าไปในตัวอย่างข้อสอบคณิตศาสตร์ PISA เช่น
การใช้ Spreadsheet, Logic ในการเขียนโปรแกรม รวมถึงการทำข้อสอบ PISA บนคอมพิวเตอร์
(Computer-based assessments)
โดยสามารถศึกษาตัวอย่างข้อสอบ PISA ซึ่ง OECD เป็นผู้ถือลิขสิทธิ์และอนุญาตให้เผยแพร่ได้ โดยจัดทำ
เป็นภาษาไทยโดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ที่
URL: https://pisathailand.ipst.ac.th/pisa/released-items/
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 11 จาก 14
13
สำหรับตัวอย่างข้อสอบความฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตร์ปี 2015 จำนวน 5 ข้อ และมีให้เลือกถึง 90 ภาษา
สามารถฝึกทำบนคอมพิวเตอร์ได้ที่
URL: http://www.oecd.org/pisa/test/other-languages/
นอกจากนี้ยังมีคลังข้อสอบ PISA STYLE คือ ระบบข้อสอบออนไลน์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อเป็นการส่งเสริมให้
นักเรียนมีความรู้ ความเข้าใจ ความคุ้นชิน และเตรียมความพร้อมให้กับนักเรียน ครู และบุคลากรทางการ
ศึกษาในสังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานด้วยรูปแบบข้อสอบตามแนว PISA 2018 ให้เด็ก
นักเรียนสามารถเข้ามาทดลองทำข้อสอบแนว PISA โดยสามารถเข้าทำการทดสอบได้หลายครั้ง เพื่อความ
เชี่ยวชาญและเป็นการเตรียมตัวสอบที่เสมือนจริง ด้วยเวลาการทำข้อสอบจริง และรูปแบบข้อสอบที่ตรงตาม
มาตรฐานสากล เตรียมความพร้อมก่อนเข้าทำการทดสอบ PISA จริง
ในระบบ PISA STYLE จะมีข้อสอบตามแนว PISA อยู่ 3 ด้าน คือ การรู้เรื่องการอ่าน การรู้เรื่อง
คณิตศาสตร์ และการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ มีจำนวนข้อสอบในคลังมากถึง 300 ข้อ รองรองรับเข้าทดสอบของ
นักเรียนได้พร้อมกันถึง 4,000 คนทั่วประเทศ
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 12 จาก 14
14
URL: https://www.pisacenterobec.org
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 13 จาก 14
15
หนังสือ
ตัวอย่างข้อสอบคณิตศาสตร์ PISA 2012
ตัวอย่างของข้อมูลที่สามารถสืบค้นได้
ตัวอย่างข้อสอบและผลสอบวิชาคณิตศาสตร์ PISA 2012 และ
2006 ที่ OECD อนุญาตให้เผยแพร่
URL และ QR code
https://qrgo.page.link/KyuuQ
เอกสาร
PISA 2012 Released Items
ตัวอย่างของข้อมูลที่สามารถสืบค้นได้
ตัวอย่างข้อสอบและผลสอบวิชาคณิตศาสตร์ PISA 2012 ที่ OECD
อนุญาตให้เผยแพร่
URL และ QR code
https://qrgo.page.link/LBWB8
รายงาน
PISA 2021 Mathematics Framework Draft
ตัวอย่างของข้อมูลที่สามารถสืบค้นได้
คำนิยามของ mathematical literacy กรอบการประเมินวิชา
คณิตศาสตร์ซึ่งใช้ในการสอบปี ค.ศ. 2021 และตัวอย่างข้อสอบ
(ข้อมูลนี้ยังเป็นร่างฉบับล่าสุด อาจมีการเปลี่ยนแปลงได้)
URL และ QR code
https://qrgo.page.link/PY2VP
หน่วยการอบรมที่ 1: PISA คืออะไร หน้า 14 จาก 14
16
แผนการอบรมหน่วยที่ 2
วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะตามแนว PISA
ุ
วัตถประสงค์
1. เพื่อให้ผู้เข้ารับการอบรมสามารถวิเคราะห์ตัวชี้วัดและสาระแกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้
คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน
พุทธศักราช 2551 ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3
2. เพื่อให้ผู้เข้ารับการอบรมมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสมรรถนะตามแนว PISA ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3
3. เพื่อให้ผู้เข้ารับการอบรม สามารถวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของตัวชี้วัดตามหลักสูตรแกนกลางฯ กับ
สมรรถนะตามแนว PISA
เนื้อหา
1. ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3
2. สมรรถนะของวิทยาศาสตร์ ตามแนว PISA
3. แนวทางการสร้างแผนการจัดการเรียนรู้
กิจกรรม (วิชาวิทยาศาสตร์)
1. Local trainer (LT) แบ่งกลุ่มครูเป็นกลุ่มละ 5-6 คน ให้ความรู้ เรื่อง ตัวชี้วัดและสมรรถนะของวิชา
วิทยาศาสตร์ตามแนว PISA โดยให้ครูศึกษาจาก ใบความรู้ที่ 2.1 หรือ LT ทำ PowerPoint สรุป
ตัวชี้วัดและสมรรถนะและบรรยายประกอบ PowerPoint เพื่อเป็นการสรุปความรู้เกี่ยวกับตัวชี้วัด
และสมรรถนะให้ครู (ไม่ควรเกิน 10 นาที)
2. LT ให้ครูแต่ละกลุ่มฝึกวิเคราะห์แนวทางการจัดการเรียนรู้ที่สร้างมาจากตัวชี้วัดรายวิชาวิทยาศาสตร์
ว่าสอดคล้องกับสมรรถนะของวิทยาศาสตร์ตามแนว PISA ใด โดยใช้ใบกิจกรรมที่ 2.1
3. ทำการวิเคราะห์ตัวชี้วัดรายวิชาวิทยาศาสตร์ เพื่อหาพฤติกรรมของตัวชี้วัดที่สามารถเชื่อมโยงกับ
สมรรถนะตามแนว PISA โดยใช้ใบกิจกรรมที่ 2.2 เป็นเครื่องมือในการบันทึกกผลการวิเคราะห
์
4. ให้แต่ละกลุ่มนำเสนอผลการวิเคราะห์อาจนำเสนอในรูปแบบใดก็ได้ อยู่ในดุลพินิจของ LT
5. เมื่อทำกิจกรรมเสร็จ LT ลงข้อสรุปเพื่อให้ครู สามารถเข้าใจการวิเคราะห์หาความเชื่อมโยงระหว่าง
ตัวชี้วัดและสมรรถนะวิชาวิทยาศาสตร์ของ PISA และมีแนวทางการเลือกสมรรถนะที่สอดคล้องกับ
ตัวชี้วัดเพื่อนำมาออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ได้ ดังนี้
- จากการวิเคราะห์ตัวชี้วัดกับสมรรถนะวิชาวิทยาศาสตร์ของ PISA จะมีคำที่แสดงพฤติกรรม
นำไปสู่การออกแบบการจัดการเรียนการสอนได้แก่ อธิบาย อธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง สร้าง
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 1 จาก 69
17
แบบจำลอง ตระหนัก บอก เปรียบเทียบ ระบุ วิเคราะห์ ออกแบบการแก้ปัญหา วิเคราะห์หา
ความสัมพันธ์ เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ บรรยายการทำงาน เขียนแผนภาพ ซึ่งสามารถ
แบ่งเป็นกลุ่มพฤติกรรมที่สามารถทำให้เกิดสมรรถนะที่คาดว่าจะเกิดได้ของวิชาวิทยาศาสตร์
ควบคู่ไปด้วย ดังนี้
ตัวอย่างการวิเคราะห์พฤติกรรมจากตัวชี้วัดที่คาดว่าจะสอดคล้องกับมรรถนะตามแนว PISA
กลุ่มที่ พฤติกรรมที่เกิดขึ้น สมรรถนะที่คาดหวัง
1. อธิบาย อธิบายความสัมพันธ์ เปรียบเทียบ เขียน A1 A2 A3 A4* C1 C2 C3
แผนภาพ บรรยายการทำงาน
2. ออกแบบแก้ปัญหา B1 B2 B3 B4* B5*
3. วิเคราะห์ วิเคราะห์หาความสัมพันธ์ เขียนกราฟ C1 C2 C3 C4*
4. ตระหนัก A5 C5*
5. สร้างแบบจำลอง A1 A2 C1 C2
* หมายถึง สมรรถนะที่สามารถออกแบบกิจกรรมได้จากพฤติกรรม แต่ครูมักจะออกแบบกิจกรรม
ไปไม่ถึงสมรรถนะนั้น
- จากตัวอย่างพฤติกรรมที่เกิดขึ้นกับสมรรถนะที่คาดหวัง ครูควรจะได้แนวทางการเลือกตัวชี้วัด
เพื่อไปสร้างกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ให้เกิดสมรรถนะได้ เช่น จาก ตัวชี้วัด ม.3/13 อธิบายการ
ิ
ใช้ประโยชน์จากสิ่งมีชีวตดัดแปรพันธุกรรมและผลกระทบที่อาจมีต่อมนุษย์และส่งแวดล้อมโดยใช้
ข้อมูลที่รวบรวมได้ พฤติกรรม คือการอธิบายการใช้ประโยชน์ ซึ่งสามารถจัดกิจกรรมให้สามารถ
เกิดสมรรถนะของวิชาวิทยาศาสตร์ตามแนว PISA ได้ตั้งแต่ A1 A2 A3 A4 C1 C2 C3 เป็นต้น
- วิทยากรควรเน้นย้ำว่าเมื่อวิเคราะห์แล้วต้องนำสมรรถนะไปสร้างกิจกรรมให้เกิดขึ้นด้วย เพราะ
ถ้าครูเพียงแต่วิเคราะห์ตัวชี้วัดและไม่นำไปสร้างกิจกรรมนักเรียนจะไม่สามารถเกิดสมรรถนะที่
คาดหวังได้
- วิทยากรควรเน้นย้ำให้ครูตระหนักถึงการออกแบบกิจกรรมเพื่อให้ครบทุกสมรรถนะอย่างน้อย 1
ภาคเรียนจะเรียนควรได้ทำกิจกรรมเพื่อให้เกิดครบทุกสมรรถนะ
- วิทยากรควรสรุปกิจกรรมจากการยกตัวอย่างกิจกรรมประกอบเช่น นำกิจกรรมเรื่อง GMO มา
ยกตัวอย่างให้เห็น ถึงความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัดและสมรรถนะ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 2 จาก 69
18
กิจกรรม
ที่ เนื้อหา วิธีการ เวลา สื่อประกอบ
ทบทวนตัวชี้วดรายวิชาวิทยาศาสตร์ บรรยาย
ั
1 15 นาที ใบความรู้ที่ 2.1
ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ปฏิบัติ
2 ทบทวนสมรรถนะตามแนว PISA ใน บรรยาย
รายวิชาวิทยาศาสตร์ ปฏิบัติ 15 นาที ใบความรู้ที่ 2.1
วิเคราะห์ตัวชวัดรายวิชาวิทยาศาสตร์
ี้
3 กับ สมรรถนะตามแนว PISA ใน บรรยาย 60 นาที ใบกิจกรรมที่ 2.1 และ 2.2
รายวิชาวิทยาศาสตร์ ปฏิบัติ
เวลา
รวมทั้งสิ้น 1.30 ชั่วโมง
สื่อ
1. ใบความรู้ที่ 2.1 เรื่อง วิเคราะห์ตัวชี้วัดและสาระแกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กับ
สมรรถนะ PISA ของวิชาวิทยาศาสตร์ ตัวชี้วัดวิทยาศาสตร์ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ฉบับปรับปรุง
พ.ศ.2560
ี้
2. ใบกิจกรรมที่ 2.1 (วิทยาศาสตร์) เรื่อง การเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างตัวชวัดวิชาวิทยาศาสตร์ตาม
หลักสูตรแกนกลางฯ กับสมรรถนะตามแนว PISA
3. ใบกิจกรรมที่ 2.2 (วิทยาศาสตร์) เรื่อง การเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัดและพฤติกรรมของ
ตัวชี้วัดวิชาวิทยาศาสตร์ตามหลักสูตรแกนกลางฯ กับสมรรถนะตามแนว PISA
การประเมิน
1. ประเมินผลงานวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัดรายวิชาวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนมัธยมศึกษาปี
ที่ 3 และสมรรถนะตามแนว PISA
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 3 จาก 69
19
ใบความรู้ที่ 2.1
วิเคราะห์ตัวชี้วัดและสาระแกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กับสมรรถนะ PISA
ของวิชาวิทยาศาสตร์ ตัวชี้วัดวิทยาศาสตร์ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560
สาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ
มาตรฐาน ว 1.1 เข้าใจความหลากหลายของระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งไม่มีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตและ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ การถ่ายทอด พลังงาน การเปลี่ยนแปลงแทนที่
ในระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ปัญหาและผลกระทบที่มีต่อทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
แนวทางในการอนุรักษ์ ทรัพยากรธรรมชาติและการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมรวมทั้งนาความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้
1. อธิบายปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ • ระบบนิเวศประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีชีวิต เช่น พืช สัตว์
ของระบบนิเวศที่ได้จากการสำรวจ จุลินทรีย์ และองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต เช่น แสง น้ำ อุณหภูมิ
แร่ธาตุ แก๊ส องค์ประกอบเหล่านี้ มีปฏิสัมพันธ์กัน เช่น พืช
ต้องการแสง น้ำ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ในการสร้าง
อาหาร สัตว์ต้องการอาหารและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
ในการดำรงชีวิต เช่น อุณหภูมิ ความชื้น องค์ประกอบทั้ง
สองส่วนนี้จะต้องมีความสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสม ระบบ
นิเวศจึงจะสามารถคงอยู่ต่อไปได้
2. อธิบายรูปแบบความสัมพันธ์ • สิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตมีความสัมพันธ์กันในรูปแบบต่าง ๆ เช่น
ี
ระหว่างสิ่งมีชวิตกับสิ่งมีชีวิตรูปแบบ ภาวะพงพากัน ภาวะอิงอาศัย ภาวะเหยื่อกับผู้ล่า ภาวะ
ึ่
ต่าง ๆ ในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ที่ได้จาก ปรสิต
การสำรวจ • สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่ง ที่อยู่เดียวกัน
ในช่วงเวลาเดียวกัน เรียกว่าประชากร
• กลุ่มสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยประชากรของสิ่งมีชีวิตหลาย ๆ
ู่
ชนิด อาศัยอยร่วมกันในแหล่งที่อยู่เดียวกัน
3. สร้างแบบจำลองในการอธบายการ • กลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศแบ่งตามหน้าที่ได้เป็น 3 กลุ่ม
ิ
ถ่ายทอดพลังงานในสายใยอาหาร ได้แก่ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย
4. อธิบายความสัมพันธ์ของผู้ผลิต • สารอินทรีย์ สิ่งมีชีวิตทั้ง 3 กลุ่มนี้ มีความสัมพันธ์กัน ผู้ผลิต
ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ เป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์
ในระบบนิเวศ ด้วยแสง ผู้บริโภค เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง
็
และต้องกินผู้ผลิต หรือสิ่งมีชีวิตอื่นเปนอาหาร เมื่อผู้ผลิตและ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 4 จาก 69
20
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้
5. อธิบายการสะสมสารพิษในสิ่งมีชีวิต ผู้บริโภคตายลง จะถูกย่อยโดยผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ ซึ่งจะ
ในโซ่อาหาร เปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นสารอนินทรีย์กลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม
ั
6. ตระหนักถึงความสัมพันธ์ของ ทำให้เกิด การหมุนเวียนสารเป็นวฏจักร จำนวนผู้ผลิต
สิ่งมีชีวิต และสิ่งแวดล้อมในระบบ ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ จะต้องมีความ
นิเวศ โดยไม่ทำลายสมดุลของระบบ เหมาะสม จึงทำให้กลุ่มสิ่งมีชีวิตอยู่ได้อย่างสมดุล
นิเวศ • พลังงานถูกถ่ายทอดจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ
รวมทั้งผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ ในรูปแบบสายใยอาหารที่
ประกอบด้วยโซ่อาหารหลายโซ่ที่สัมพันธ์กัน ในการถ่ายทอด
พลังงานในโซ่อาหาร พลังงานที่ถูกถ่ายทอดไปจะลดลง
เรื่อย ๆ ตามลำดับของการบริโภค
• การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ อาจทำให้ มีสารพิษสะสม
อยู่ในสิ่งมีชีวิตได้ จนอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และ
ทำลายสมดุลในระบบนิเวศ ดังนั้นการดูแลรักษาระบบนิเวศ
ให้เกิดความสมดุลและคงอยู่ตลอดไปจึงเป็นสิ่งสำคัญ
ุ
มาตรฐาน ว 1.3 เข้าใจกระบวนการและความสำคัญของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธกรรม สารพันธุกรรม
การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทางชีวภาพและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
รวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้
ั
1. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง ยีน ดี • ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตสามารถถ่ายทอดจากรุ่น
เอ็นเอ และโครโมโซมโดยใช้ หนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งได้ โดยมียีน เป็นหน่วยควบคุมลักษณะ
แบบจำลอง ทางพันธุกรรม
• โครโมโซมประกอบด้วย ดีเอ็นเอ และโปรตีนขดอยู่ใน
นิวเคลียส ยีน ดีเอ็นเอ และโครโมโซมมีความสัมพันธ์กัน
โดยบางส่วนของดีเอ็นเอทำหน้าที่เป็นยีนที่กำหนดลักษณะ
ของสิ่งมีชีวิต
• สิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซม 2 ชุด โครโมโซมที่เป็นคู่กันมีการ
เรียงลำดับของยีนบนโครโมโซมเหมือนกัน เรียกว่า
ฮอมอโลกัสโครโมโซม ยีนหนึ่งที่อยู่บนคู่ฮอมอโลกัส
โครโมโซมอาจมีรูปแบบแตกต่างกัน เรียกแต่ละรูปแบบของ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 5 จาก 69
21
ั
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้
ยีนที่ต่างกันนี้ว่าแอลลีล ซึ่งการเข้าคู่กันของแอลลีลต่าง ๆ
อาจส่งผลทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะที่แตกต่างกันได้
• สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีจำนวนโครโมโซมคงที่ มนุษย์มีจำนวน
โครโมโซม 23 คู่ เป็นออโตโซม 22 คู่ และโครโมโซมเพศ 1
คู่ เพศหญิงมีโครโมโซมเพศเป็น XX เพศชายมีโครโมโซมเพศ
เป็น XY
2. อธิบายการถ่ายทอดลักษณะทาง • เมนเดลได้ศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของต้น
พันธุกรรมจากการผสมโดยพิจารณา ถั่วชนิดหนึ่ง และนำมาสู่หลักการพื้นฐานของการถ่ายทอด
ลักษณะเดียวที่แอลลีลเด่นข่มแอลลีล ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
ด้อยอย่างสมบูรณ์ • สิ่งมีชีวิตที่มีโครโมโซมเป็น 2 ชุด ยีนแต่ละตำแหน่งบน
3. อธิบายการเกิดจีโนไทป์และฟีโน ฮอมอโลกัสโครโมโซมมี 2 แอลลีล โดยแอลลีล หนึ่งมาจาก
ไทป์ของลูก และคำนวณอัตราส่วนการ พ่อ และอีกแอลลีลมาจากแม่ ซึ่งอาจมีรูปแบบเดียวกัน หรือ
เกิดจีโนไทป์ และฟีโนไทป์ของรุ่นลูก แตกต่างกัน แอลลีลที่แตกตางกันนี้ แอลลีลหนึ่งอาจมีการ
่
แสดงออกข่มอีกแอลลีลหนึ่งได้ เรียกแอลลีลนั้นว่าเป็น
แอลลีลเด่น ส่วนแอลลีลที่ถูกข่มอย่างสมบูรณ์เรียกว่าเป็น
แอลลีลด้อย
• เมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ แอลลีลที่เป็นคู่กัน ในแต่ละ
ฮอมอโลกัสโครโมโซมจะแยกจากกันไปสู่เซลล์สืบพันธุ์แต่ละ
เซลล์ โดยแต่ละเซลล์สืบพันธุ์จะได้รับเพียง 1 แอลลีล และ
จะมาเข้าคู่กับแอลลีลที่ตำแหน่งเดียวกันของอีกเซลล์สืบพันธ ุ์
หนึ่งเมื่อเกิดการปฏิสนธิ จนเกิดเป็นจีโนไทป์และแสดงฟีโน
ไทป์ในรุ่นลูก
4. อธิบายความแตกต่างของการแบ่ง • กระบวนการแบ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมี 2 แบบ คือ ไมโทซิส
เซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส และ ไมโอซิส
• ไมโทซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ร่างกาย ผล
จากการแบ่งจะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ที่มีลักษณะและจำนวน
โครโมโซมเหมือนเซลล์ตั้งต้น
• ไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ผลจากการ
แบ่งจะได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซมเป็น
ครึ่งหนึ่งของเซลล์ตั้งต้น เมื่อเกิด การปฏิสนธิของเซลล์
สืบพันธุ์ ลูกจะได้รับการถ่ายทอดโครโมโซมชุดหนึ่งจากพ่อ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 6 จาก 69
22
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้
ั
และอีกชุดหนึ่งจากแม่ จึงเป็นผลให้รุ่นลูกมีจำนวนโครโมโซม
เท่ำกับรุ่นพ่อแม่และจะคงที่ในทุก ๆ รุ่น
5. บอกได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของยีน • การเปลี่ยนแปลงของยีน หรือโครโมโซม ส่งผลให้เกิดการ
หรือโครโมโซมอาจทำให้เกิดโรคทาง เปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต เช่น
่
พันธุกรรม พร้อมทั้งยกตัวอยางโรค โรคธาลัสซีเมียเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของยีน กลุ่มอาการ
ทางพันธุกรรม ดาวน์เกิดจากการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม
6. ตระหนักถึงประโยชน์ของความรู้ • โรคทางพันธุกรรมสามารถถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูกได้
เรื่องโรคทางพันธุกรรม โดยรู้ว่าก่อน ดังนั้นก่อนแต่งงานและมีบุตรจึงควรป้องกันโดยการตรวจ
แต่งงานควรปรึกษาแพทย์เพื่อตรวจ และวินิจฉัยภาวะเสี่ยงจากการถ่ายทอดโรคทางพันธุกรรม
และวินิจฉัยภาวะเสี่ยงของลูกที่อาจ
ั
เกิดโรคทางพนธุกรรม
7. อธิบายการใช้ประโยชน์จาก • มนุษย์เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติ
สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมและ เพื่อให้ได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามต้องการ เรียกสิ่งมีชีวิตนี้
ผลกระทบที่อาจมีต่อมนุษย์และ ว่า สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม
้
สิ่งแวดล้อม โดยใช้ข้อมูลที่รวบรวมได • ในปัจจุบัน มนุษย์มีการใช้ประโยชน์จากสิ่งมีชีวิตดัดแปร
8. ตระหนักถึงประโยชน์และ พันธุกรรมเป็นจำนวนมาก เช่น การผลิตอาหาร การผลิตยา
ผลกระทบของสิ่งมีชีวิตดัดแปร รักษาโรค การเกษตร อย่างไรก็ดี สังคมยังมีความกังวล
พันธุกรรมที่อาจมีต่อมนุษย์และ เกี่ยวกับผลกระทบของสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธกรรมที่มีต่อ
ุ
สิ่งแวดล้อม โดยการเผยแพร่ความรู้ที่ สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ซึ่งยังทำการติดตามศึกษา
ได้จากการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ซึ่งมี ผลกระทบดังกล่าว
ข้อมูลสนับสนุน
9. เปรียบเทียบความหลากหลายทาง • ความหลากหลายทางชีวภาพ มี 3 ระดับ ได้แก่ ความ
ชีวภาพ ในระดับชนิดสิ่งมีชีวิตในระบบ หลากหลายของระบบนิเวศ ความหลากหลายของชนิด
นิเวศต่าง ๆ สิ่งมีชีวิต และความหลากหลายทางพันธุกรรม ความ
10. อธิบายความสำคัญของความ หลากหลายทางชีวภาพนี้มีความสำคัญต่อ การรักษาสมดุล
หลากหลายทางชีวภาพที่มีต่อการ ของระบบนิเวศ ระบบนิเวศที่มี ความหลากหลายทาง
รักษาสมดุลของระบบนิเวศ และต่อ ชีวภาพสูงจะรักษาสมดุลได้ดีกว่าระบบนิเวศที่มีความ
มนุษย์ หลากหลายทางชีวภาพต่ำกว่า นอกจากนี้ความหลากหลาย
11. แสดงความตระหนักในคุณค่าและ ทางชีวภาพยังมีความสำคัญต่อมนุษย์ในด้ำนต่าง ๆ เช่น ใช ้
ความสำคัญของความหลากหลายทาง เป็นอาหาร ยารักษาโรค วัตถุดิบในอุตสาหกรรมต่าง ๆ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 7 จาก 69
23
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้
ั
ชีวภาพ โดยมีส่วนร่วมในการดูแล ดังนั้น จึงเป็นหน้าที่ของทุกคนในการดูแลรักษา ความ
รักษาความหลากหลาย ทางชีวภาพ หลากหลายทางชีวภาพให้คงอยู่
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 8 จาก 69
24
สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ
มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสสารกับ
โครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิด
สารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
ั
1. ระบุสมบัติทางกายภาพและการใช้ • พอลิเมอร์ เซรามิก และวัสดุผสม เป็นวัสดุที่ใช้มากใน
ประโยชน์วัสดุประเภทพอลิเมอร์ เซรา ชีวิตประจำวัน
มิก และวัสดุผสมโดยใช้หลักฐานเชิง • พอลิเมอร์เป็นสารประกอบโมเลกุลใหญ่ที่เกิดจากโมเลกุลจำนวน
ประจักษ์ และสารสนเทศ มากรวมตัวกันทางเคมี เช่น พลาสติก ยาง เส้นใย ซึ่งเป็นพอลิ
2. ตระหนักถึงคุณค่าของการใช้วัสดุ เมอร์ที่มีสมบัติแตกต่างกัน โดยพลาสติกเป็นพอลิเมอร์ที่ขึ้นรูป
ประเภทพอลิเมอร์ เซรามิก และวัสดุ เป็นรูปทรงต่าง ๆ ได้ ยางยืดหยุ่นได้ส่วนเส้นใยเป็นพอลิเมอร์ที่
ผสม โดยเสนอแนะแนวทางการใช้วัสดุ สามารถดึงเป็นเส้นยาวได้พอลิเมอร์จึงใช้ประโยชน์ได้แตกต่าง
อย่างประหยัดและคุ้มค่า กัน
• เซรามิกเป็นวัสดุที่ผลิตจาก ดิน หิน ทราย และแร่ธาตุต่าง ๆ จาก
ธรรมชาติ และส่วนมากจะผ่านการเผาที่อุณหภูมิสูง เพื่อให้ได ้
เนื้อสารที่แข็งแรง เซรามิกสามารถทำเป็นรูปทรงต่าง ๆ ได้
สมบัติทั่วไปของเซรามิกจะแข็ง ทนต่อการสึกกร่อนและเปราะ
สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น ภาชนะที่เป็น
เครื่องปั้นดินเผา ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
• วัสดุผสมเป็นวัสดุที่เกิดจากวัสดุตั้งแต่ 2 ประเภทที่มีสมบัติ
แตกต่างกันมารวมตัวกัน เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ได้มากขึ้น เช่น
เสื้อกันฝนบางชนิดเป็นวัสดุผสมระหว่างผ้ากับยาง คอนกรีต
เสริมเหล็กเป็นวัสดุผสมระหว่างคอนกรีตกับเหล็ก
• วัสดุบางชนิดสลายตัวยาก เช่น พลาสติก การใช้วัสดุอย่าง
ฟุ่มเฟือยและไม่ระมัดระวังอาจก่อปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม
3. อธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมี รวมถึง • การเกิดปฏิกิริยาเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสาร เป็น
การจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมเมื่อ การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ โดยสารที่เข้าทำปฏิกิริยา
เกิดปฏิกิริยาเคมีโดยใช้แบบจำลอง เรียกว่า สารตั้งต้นสารใหม่ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา เรียกวา
่
และสมการข้อความ ผลิตภัณฑ์การเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถเขียนแทนได้ด้วยสมการ
ข้อความ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 9 จาก 69
25
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
ั
• การเกิดปฏิกิริยาเคมี อะตอมของสารตั้งต้นจะมีการจัดเรียงตัว
ใหม่ ได้เป็นผลิตภัณฑ์ ซึ่งมีสมบัติแตกต่างจากสารตั้งต้น โดย
อะตอมแต่ละชนิดก่อนและหลังเกิดปฏิกิริยาเคมีมีจำนวน
เท่ากัน
4. อธิบายกฎทรงมวล โดยใช้หลักฐาน • เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี มวลรวมของสารตั้งตนเท่ากับมวลรวมของ
้
เชิงประจักษ์ ผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นไปตามกฎทรงมวล
5. วิเคราะห์ปฏิกิริยาดูดความร้อน • เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี มีการถ่ายโอนความร้อนควบคู่ไปกับการ
และปฏิกิริยาคายความร้อน จากการ จัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมของสารปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอน
เปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนของ ความร้อนจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ระบบเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน
ปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายโอนความร้อนจากระบบออกสู่สิ่งแวดล้อม
เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน โดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสมในการ
วัดอุณหภูมิ เช่น เทอร์มอมิเตอร์ หัววัดที่สามารถตรวจสอบการ
้
เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิไดอย่างต่อเนื่อง
6. อธิบายปฏิกิริยาการเกิดสนิมของ • ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวันมีหลายชนิด เช่น ปฏิกิริยา
เหล็ก ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ การเผาไหม้ การเกิดสนิมของเหล็กปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ
ิ
ปฏิกิริยาของกรดกับเบส และปฏกิริยา ปฏิกิริยาของกรดกับเบส ปฏิกิริยาของเบสกับโลหะ การเกิดฝน
ของเบสกับโลหะ โดยใช้หลักฐานเชิง กรดการสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยาเคมีสามารถเขียนแทนได้
ประจักษ์ และอธิบายปฏิกิริยาการเผา ด้วยสมการข้อความ ซึ่งแสดงชื่อของสารตั้งต้นและผลิตภณฑ์
ั
ไหม้การเกิดฝนกรด การสังเคราะห์ เช่น เชื้อเพลิง + ออกซิเจน → คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ
ด้วยแสง โดยใช้สารสนเทศ รวมทั้ง ปฏิกิริยาการเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาระหว่างสารกับออกซิเจน
เขียนสมการข้อความแสดงปฏิกิริยา สารที่เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ ส่วนใหญ่เป็นสารประกอบที่มี
ดังกล่าว คาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ ซึ่งถ้าเกิดการเผาไหม้
อย่างสมบูรณ์ จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ
• การเกิดสนิมของเหล็ก เกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างเหล็ก น้ำ
และออกซิเจน ได้ผลิตภัณฑ์เป็นสนิมของเหล็ก
• ปฏิกิริยาการเผาไหม้และการเกิดสนิมของเหล็กเป็นปฏิกิริยา
ระหว่างสารต่าง ๆ กับออกซิเจน
• ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ กรดทำปฏิกิริยากับโลหะได้หลายชนิด
ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือของโลหะและแก๊สไฮโดรเจน
• ปฏิกิริยาของกรดกับสารประกอบคาร์บอเนตได้ผลิตภัณฑ์เป็น
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เกลือของโลหะ และน้ำ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 10 จาก 69
26
ตัวชี้วด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
ั
• ปฏิกิริยาของกรดกับเบส ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือของโลหะและน้ำ
หรืออาจได้เพยงเกลือของโลหะ
ี
• ปฏิกิริยาของเบสกับโลหะบางชนิด ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเกลือของ
เบสและแก๊สไฮโดรเจน
• การเกิดฝนกรด เป็นผลจากปฏิกิริยาระหวางน้ำฝนกับออกไซด์
่
ของไนโตรเจน หรือออกไซด์ของซัลเฟอร์ ทำให้น้ำฝนมีสมบัติ
เป็นกรด
• การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เป็นปฏิกิริยาระหว่างแก๊ส
คาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำ โดยมีแสงช่วยในการเกิดปฏิกิริยา
ได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำตาลกลูโคสและออกซิเจน
7. ระบุประโยชน์และโทษของ • ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวันมีทั้งประโยชน์และโทษต่อ
ปฏิกิริยาเคมีที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและ สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม จึงต้องระมัดระวังผลจากปฏิกิริยาเคมี
สิ่งแวดล้อม และยกตัวอย่างวิธีการ ตลอดจนรู้จักวิธีป้องกันและแก้ปัญหาที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่
ป้องกันและแก้ปัญหาที่เกิดจาก พบในชีวิตประจำวัน
ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวัน • ความรู้เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมี สามารถนำไปใช้ประโยชน์ใน
จากการสืบค้นข้อมูล ชีวิตประจำวัน และสามารถบูรณาการกับคณิตศาสตร์
8. ออกแบบวิธีแก้ปัญหาใน เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์เพื่อใช้ปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้มี
ชีวิตประจำวัน โดยใช้ คุณภาพตามตองการหรืออาจสร้างนวัตกรรมเพื่อป้องกันและ
้
ความรู้เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีโดยบูรณา แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมี โดยใช้ความรู้เกี่ยวกับ
การวทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ปฏิกริยาเคมี เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนอัน
ิ
ิ
เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์ เนื่องมาจากปฏิกิริยาเคมีการเพิ่มปริมาณผลผลิต
มาตรฐาน ว 2.3 เข้าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ่ายโอนพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
สสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจำวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเสียง แสง และ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ารวมทั้งนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
1. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่าง • เมื่อต่อวงจรไฟฟ้าครบวงจรจะมีกระแสไฟฟ้าออกจากขั้วบวก
ความต่างศักย์กระแสไฟฟ้า และความ ผ่านวงจรไฟฟาไปยังขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งวัดค่าได้
้
ต้านทาน และคำนวณปริมาณที่ จากแอมมิเตอร์
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 11 จาก 69
27
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
เกี่ยวข้องโดยใช้สมการ V = IR จาก • ค่าที่บอกความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยประจุระหว่าง
หลักฐานเชิงประจักษ์ จุด 2 จุด เรียกว่า ความต่างศักย์ซึ่งวัดค่าได้จากโวลต์มิเตอร์
2. เขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง • ขนาดของกระแสไฟฟ้ามีค่าแปรผันตรงกับความต่างศักย์ระหว่าง
กระแสไฟฟ้าและความต่างศักย์ไฟฟ้า ปลายทั้งสองของตัวนำโดยอตราส่วนระหวางความต่างศักย์
่
ั
3. ใช้โวลต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ในการ และกระแสไฟฟ้ามีค่าคงที่ เรียกค่าคงที่นี้ว่า ความต้านทาน
วัดปริมาณทางไฟฟ้า
4. วิเคราะห์ความต่างศักย์ไฟฟ้าและ • ในวงจรไฟฟ้าประกอบด้วยแหล่งกำเนิดไฟฟ้าสายไฟฟ้า และ
กระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าเมื่อต่อตัว อุปกรณ์ไฟฟ้า โดยอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชิ้นมีความต้านทาน ใน
ต้านทานหลายตัวแบบอนุกรมและ การต่อตัวต้านทานหลายตัว มีทั้งต่อแบบอนุกรมและแบบ
แบบขนานจากหลักฐานเชิงประจักษ์ ขนาน
5. เขียนแผนภาพวงจรไฟฟ้าแสดงการ • การต่อตัวต้านทานหลายตัวแบบอนุกรมในวงจรไฟฟ้า ความต่าง
้
ต่อตัวตานทานแบบอนุกรมและขนาน ศักย์ที่คร่อมตัวต้านทานแต่ละตัวมีค่าเท่ากับผลรวมของความ
ต่างศักย์ที่คร่อมตัวต้านทานแต่ละตัว โดยกระแสไฟฟ้าที่ผ่าน
ตัวต้านทานแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน
6. บรรยายการทำงานของชิ้นส่วน • การต่อตัวต้านทานหลายตัวแบบขนานในวงจรไฟฟ้า
่
อิเล็กทรอนิกส์อย่างงายในวงจรจาก กระแสไฟฟ้าที่ผ่านวงจรมีค่าเท่ากับผลรวมของกระแสไฟฟ้าที่
ข้อมูลที่รวบรวมได้ ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัวโดยความต่างศักย์ที่คร่อมตัวต้านทาน
7. เขียนแผนภาพและต่อชิ้นส่วนเล็ก แต่ละตัวมีค่าเท่ากัน
ทรอนิกส์อย่างง่ายในวงจรไฟฟ้า • ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มีหลายชนิด เช่น ตัวต้านทานไดโอด
ทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุ โดยชิ้นส่วนแต่ละชนิดทำหน้าที่
แตกต่างกันเพื่อให้วงจรทำงานได้ตามต้องการ
• ตัวต้านทานทำหน้าที่ควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
ไดโอดทำหน้าที่ให้กระแสไฟฟ้าผ่านทางเดียว ทรานซิสเตอร์ทำ
หน้าที่เป็นสวิตช์ปิดหรือเปิดวงจรไฟฟ้าและควบคุมปริมาณ
กระแสไฟฟ้า ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เก็บและคายประจุไฟฟ้า
่
• เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างงายประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
หลายชนิดที่ทำงานร่วมกันการต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์โดย
เลือกใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสมตามหน้าที่ของ
ชิ้นส่วนนั้น ๆ จะสามารถทำให้วงจรไฟฟ้าทำงานได้ตาม
ต้องการ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 12 จาก 69
28
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
8. อธิบายและคำนวณพลังงานไฟฟ้า • เครื่องใช้ไฟฟ้าจะมีค่ากำลังไฟฟ้าและความต่างศักย์กำกับไว้
โดยใช้สมการ W = Pt รวมทั้งคำนวณ กำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวัตต์ ความต่างศักย์มีหน่วยเป็นโวลต์ ค่า
ค่าไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน ไฟฟ้าส่วนใหญ่คิดจากพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมด ซึ่งหาได้จาก
9. ตระหนักในคุณค่าของการเลือกใช้ ผลคูณของกำลังไฟฟ้า ในหน่วยกิโลวัตต์ กับเวลาในหน่วย
ี
เครื่องใช้ไฟฟ้าโดยนำเสนอวิธการใช้ ชั่วโมง พลังงานไฟฟ้ามีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ ชั่วโมง หรือหน่วย
เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและ • วงจรไฟฟ้าในบ้านมีการต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบขนานเพื่อให้
ปลอดภัย ความต่างศักย์เท่ากัน การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน
ต้องเลือกใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์และกำลังไฟฟ้าให้
เหมาะกับการใช้งาน และการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์
ไฟฟ้าต้องใช้อย่างถูกต้อง ปลอดภัย และประหยัด
10. สร้างแบบจำลองที่อธิบายการเกิด • คลื่นเกิดจากการส่งผ่านพลังงานโดยอาศัยตัวกลางและไม่อาศัย
คลื่นและบรรยายส่วนประกอบของ ตัวกลาง ในคลื่นกล พลังงานจะถูกถ่ายโอนผ่านตัวกลางโดย
คลื่น อนุภาคของตัวกลางไม่เคลื่อนที่ไปกับคลื่น คลื่นที่แผ่ออกมา
จากแหล่งกำเนิดคลื่นอย่างตอเนื่องและมีรูปแบบที่ซ้ำกัน
่
บรรยายได้ด้วยความยาวคลื่น ความถี่ แอมพลิจูด
11. อธิบายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและ • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่ไม่อาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ มี
สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจาก ความถี่ต่อเนื่องเป็นช่วงกว้างมากเคลื่อนที่ในสุญญากาศด้วย
ข้อมูลที่รวบรวมได้ อัตราเร็วเท่ากันแต่จะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วต่างกันในตัวกลาง
12. ตระหนักถึงประโยชน์และ อื่นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกเป็นช่วงความถี่ต่าง ๆ เรียกว่า
อันตรายจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดย สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ละช่วงความถี่มีชื่อเรียก
นำเสนอการใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ต่างกัน ได้แก่ คลื่นวิทยุไมโครเวฟ อินฟราเรด แสงที่มองเห็น
และอันตรายจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อัลตราไวโอเลตรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา ซึ่งสามารถนำไปใช้
ในชีวิตประจำวัน ประโยชน์ได้
• เลเซอร์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเดียว เป็น
ลำแสงขนานและมีความเข้มสูง นำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ
เช่น ด้านการสื่อสารมีการใช้เลเซอร์สำหรับส่งสารสนเทศผ่าน
เส้นใยนำแสง โดยอาศัยหลักการการสะท้อนกลับหมดของแสง
ด้านการแพทย์ใช้ในการผ่าตัด
• คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านอกจากจะสามารถนำไปใช้ประโยชน์แล้ว
ยังมีโทษต่อมนุษย์ด้วย เช่น ถ้ามนุษย์ได้รับรังสีอัลตราไวโอเลต
มากเกินไปอาจจะทำให้เกิดมะเร็งผิวหนัง หรือถ้าได้รังสีแกมมา
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 13 จาก 69
29
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงและสามารถทะลุผ่าน
เซลล์และอวัยวะได้อาจทำลายเนื้อเยื่อหรืออาจทำให้เสียชีวิตได้
เมื่อได้รับรังสีแกมมาในปริมาณสูง
13. ออกแบบการทดลองและ • เมื่อแสงตกกระทบวัตถุจะเกิดการสะท้อนซึ่งเป็นไปตามกฎการ
ดำเนินการทดลองด้วยวิธีที่เหมาะสม สะท้อนของแสง โดยรังสีตกกระทบเส้นแนวฉาก รังสีสะท้อน
ในการอธิบายกฎการสะท้อนของแสง อยู่ในระนาบเดียวกันและมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ภาพ
14. เขียนแผนภาพการเคลื่อนที่ของ จากกระจกเงาเกิดจากรังสีสะท้อนตัดกันหรือต่อแนวรังสี
แสง แสดงการเกิดภาพจากกระจกเงา สะท้อนให้ตัดกน โดยถ้ารังสีสะท้อนตัดกันจริงจะเกิดภาพจริง
ั
แต่ถ้าต่อแนวรังสีสะท้อนให้ไปตัดกัน จะเกิดภาพเสมือน
15. อธิบายการหักเหของแสงเมื่อผ่าน • เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางโปร่งใสที่แตกต่างกัน เช่น อากาศ
ตัวกลางโปร่งใสที่แตกต่างกัน และ และน้ำ อากาศและแก้ว จะเกิดการหักเห หรืออาจเกิดการ
อธิบายการกระจายแสงของแสงขาว สะท้อนกลับหมดในตัวกลางที่แสงตกกระทบ การหักเหของ
เมื่อผ่านปริซึมจากหลักฐานเชิง แสงผ่านเลนส์ทำให้เกิดภาพที่มีชนิดและขนาดต่าง ๆ
ประจักษ์ • แสงขาวประกอบด้วยแสงสีต่าง ๆ เมื่อแสงขาวผ่านปริซึมจะเกิด
16. เขียนแผนภาพการเคลื่อนที่ของ การกระจายแสงเป็นแสงสีต่าง ๆ เรียกว่า สเปกตรัมของแสง
แสงแสดงการเกิดภาพจากเลนส์บาง ขาว เมื่อเคลื่อนที่ในตัวกลางใด ๆ ที่ไม่ใช่อากาศ จะมีอัตราเร็ว
ต่างกันจึงมีการหักเหต่างกัน
17. อธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวกับ • การสะท้อนและการหักเหของแสงนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์ที่
แสง และการทำงานของทัศนอุปกรณ์ เกี่ยวกับแสง เช่น รุ้ง มิราจ และอธิบายการทำงานของทัศน
จากข้อมูลที่รวบรวมได ้ อุปกรณ์ เช่น แว่นขยายกระจกโค้งจราจร กล้องโทรทรรศน์
18. เขียนแผนภาพการเคลื่อนที่ของ กล้องจุลทรรศน์ และแว่นสายตา
แสง แสดงการเกิดภาพของทัศน • ในการมองวัตถุ เลนส์ตาจะถูกปรับโฟกัส เพื่อให้เกิดภาพชัดที่
อุปกรณ์และเลนส์ตา จอตา ความบกพร่องทางสายตา เช่น สายตาสั้น และสายตา
ยาว เป็นเพราะตำแหน่งที่เกิดภาพไม่ได้อยู่ที่จอตาพอดี จึงต้อง
ใช้เลนส์ในการแก้ไขเพื่อช่วยให้มองเห็นเหมือนคนสายตาปกติ
โดยคนสายตาสั้นใช้เลนส์เว้า ส่วนคนสายตายาวใช้เลนส์นูน
19. อธิบายผลของความสว่างที่มีต่อ • ความสว่างของแสงมีผลต่อดวงตามนุษย์ การใช้สายตาใน
ดวงตาจากข้อมูลที่ได้จากการสืบค้น สภาพแวดล้อมที่มีความสว่างไม่เหมาะสมจะเป็นอันตรายต่อ
20. วัดความสว่างของแสงโดยใช้ ดวงตา เช่น การดูวัตถุในที่มีความสว่างมากหรือน้อยเกินไป
อุปกรณ์วัดความสว่างของแสง การจ้องดูหน้าจอภาพเป็นเวลานาน ความสว่างบนพื้นที่รับแสง
มีหน่วยเป็นลักซ์ ความรู้เกี่ยวกับความสว่างสามารถนำมาใช้จัด
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 14 จาก 69
30
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
21. ตระหนักในคุณค่าของความรู้เรื่อง ความสว่างให้เหมาะสมกับการทำกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การจัด
ความสว่างของแสงที่มีต่อดวงตา โดย ความสว่างที่เหมาะสมสำหรับการอ่านหนังสือ
วิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาและ
เสนอแนะการจัดความสว่างให้
เหมาะสมในการทำกิจกรรมต่าง ๆ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 15 จาก 69
31
สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ
มาตรฐาน ว 3.1 เข้าใจองค์ประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวัฒนาการของเอกภพกาแล็กซี ดาวฤกษ์
ุ
และระบบสุริยะ รวมทั้งปฏิสัมพันธ์ภายในระบบสุริยะที่ส่งผลต่อสิ่งมีชีวิต และการประยกต์ใช้เทคโนโลยี
อวกาศ
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
1. อธิบายการโคจรของดาวเคราะห์ • ในระบบสุริยะมีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางโดยมีดาวเคราะห์และ
รอบดวงอาทิตย์ด้วยแรงโน้มถ่วงจาก บริวาร ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอื่น ๆ
สมการ F = (Gm 1m 2)/r เช่น วัตถุคอยเปอร์ โคจรอยู่โดยรอบ ซึ่งดาวเคราะห์ และวัตถุ
2
้
เหล่านี้โคจรรอบดวงอาทิตย์ดวยแรงโน้มถ่วงแรงโน้มถ่วงเป็น
แรงดึงดูดระหว่างวตถุสองวัตถุโดยเป็นสัดส่วนกับผลคูณของ
ั
มวลทั้งสอง และเป็น
• สัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะทางระหว่างวัตถุทั้งสอง
แสดงได้โดยสมการ F = (Gm 1m 2)/r เมื่อ F แทนความโน้ม
2
ถ่วงระหว่างมวลทั้งสอง G แทนค่านิจโน้มถ่วงสากล m 1 แทน
มวลของวัตถุแรก m 2 แทนมวลของวัตถุที่สอง และ r แทน
ระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง
2. สร้างแบบจำลองที่อธิบายการเกิด • การที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในลักษณะที่แกนโลกอียงกับ
ฤดู และการเคลื่อนที่ปรากฏของดวง แนวตั้งฉากของระนาบทางโคจรทำให้ส่วนต่าง ๆ บนโลกได้รับ
อาทิตย์ ปริมาณแสงจากดวงอาทิตย์แตกต่างกันในรอบ เกิดเป็นฤด ู
กลางวันกลางคืนยาวไม่เท่ากัน และตำแหน่งการขึ้นและตก
ของดวงอาทิตย์ที่ขอบฟ้าและเส้นทางการขึ้นและตกของดวง
อาทิตย์เปลี่ยนไปในรอบปี ซึ่งส่งผลต่อการดำรงชีวิต
3. สร้างแบบจำลองที่อธิบายการเกิด • ดวงจันทร์โคจรรอบโลก โลกและดวงจันทร์โคจรรอบดวงอาทิตย์
ข้างขึ้นข้างแรม การเปลี่ยนแปลงเวลา ดวงจันทร์รับแสงจากดวงอาทิตย์ครึ่งดวงตลอดเวลา เมื่อดวง
การขึ้นและตกของดวงจันทร์ และการ จันทร์โคจรรอบโลกได้หันส่วนสว่างมายังโลกแตกต่างกัน จึงทำ
เกิดน้ำขึ้นน้ำลง ให้คนบนโลกสังเกตส่วนสว่างของดวงจันทร์แตกต่างไปในแต่
ละวันเกิดเป็นข้างขึ้นข้างแรม
• ดวงจันทร์โคจรรอบโลกในทิศทางเดียวกันกับที่โลกหมุนรอบ
ตัวเอง จึงทำให้เห็นดวงจันทร์ขึ้นช้าไปประมาณวันละ 50 นาที
• แรงโน้มถ่วงที่ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์กระทำต่อโลกทำให้เกิด
ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต
บนโลก วันที่น้ำมีระดับการขึ้นสูงสุดและลงต่ำสุดเรียก วันน้ำ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 16 จาก 69
32
ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง
เกิดส่วนวันที่ระดับนำมีการขึ้นและลงน้อยเรียกวันน้ำตาย โดย
้
วันน้ำเกิด น้ำตาย มีความสัมพันธ์กับข้างขึ้นข้างแรม
4. อธิบายการใช้ประโยชน์ของ • เทคโนโลยีอวกาศได้มีบทบาทต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ใน
เทคโนโลยีอวกาศและยกตัวอย่าง ปัจจุบันมากมาย มนุษย์ได้ใชประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศ
้
ความก้าวหน้าของโครงการสำรวจ เช่น ระบบนำทางด้วยดาวเทียม (GNSS) การติดตามพายุ
อวกาศ จากข้อมูลที่รวบรวมได้ สถานการณ์ไฟป่า ดาวเทียมชวยภัยแล้งการตรวจคราบน้ำมัน
่
ในทะเล
• โครงการสำรวจอวกาศต่าง ๆ ได้พัฒนาเพิ่มพูนความรู้ความ
เข้าใจต่อโลก ระบบสุริยะและเอกภพมากขึ้นเป็นลำดับ
ตัวอย่างโครงการสำรวจอวกาศ เช่น การสำรวจสิ่งมีชีวิตนอก
โลก การสำรวจดาวเคราะหนอกระบบสุริยะ การสำรวจดาว
์
อังคารและบริวารอื่นของดวงอาทิตย์
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 17 จาก 69
33
1
สมรรถนะของวิทยาศาสตร์ ตามแนว PISA
นิยามการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ PISA ให้นิยาม “การรู้เรื่องวิทยาศาสตร์” ไว้ว่าการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์
(Scientific Literacy) หมายถึง ความสามารถในการเชื่อมโยงสิ่งต่างๆ เข้ากับประเด็นที่เกี่ยวข้องกับ
วิทยาศาสตร์ และแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างไตร่ตรอง บุคคลที่รู้เรื่องวิทยาศาสตร์ (Scientifically
Literacy Person) จะสื่อสารพูดคุยในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างเป็นเหตุเป็นผล
ซึ่งจำเป็นต้องใช้สมรรถนะดังต่อไปนี้
1. การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ (Explain Phenomena Scientifically) เป็น
สมรรถนะที่จำเป็นสำหรับการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ การแสดงออกถึงสมรรถนะนี้ บุคคลที่รู้เรื่องต้องสามารถ
ระลึกถึงความรู้ด้านเนื้อหาที่เหมาะสมในสถานการณ์ที่กำหนดให้ และใช้ความรู้เพื่อแปลความหมายและให้
คำอธิบายต่อปรากฏการณ์ต่าง ๆ สมรรถนะนี้รวมถึงการวาดแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อใช้อธิบาย
ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน การบรรยายและการตีความปรากฏการณ์ การคาดการณ์หรือการ
พยากรณ์การเปลี่ยนแปลงที่อาจจะเกิดขึ้น รวมถึงการให้นักเรียนระบุว่า คำบรรยาย คำอธิบายใดสมเหตุสมผล
หรือไม่อย่างไร คำคาดการณ์จะเป็นไปได้หรือไม่ด้วยเหตุผลอะไร เป็นต้น โดยสรุป ผู้ที่มีความสมรรถนะการ
อธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ สามารถทำสิ่งต่อไปนี้
1.1 นำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้สร้างคำอธิบายที่สมเหตุสมผล
1.2 ระบุ ใช้ และสร้างตัวแบบ และนำเสนอข้อมูลเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.3 เสนอสมมติฐานเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.4 พยากรณ์การเปลี่ยนแปลงในเชิงวิทยาศาสตร์โดยใช้ความเป็นเหตุเป็นผลที่เป็นไปได้
1.5 อธิบายถึงศักยภาพของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำไปใช้เพื่อสังคม
2. การประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Evaluate and
Design Scientific Enquiry) บุคคลที่รู้เรื่องวิทยาศาสตร์ต้องมีความสามารถในการประเมินและออกแบบ
การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อใช้ในการสร้างความรู้ที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับโลกธรรมชาติการ
แสดงออกถึงสมรรถนะด้านนี้ บุคคลต้องสามารถประเมินข้อค้นพบทางวิทยาศาสตร์อย่างมีวิจารณญาณ
แยกแยะคำถามทางวิทยาศาสตร์ว่าคำถามใดสามารถตอบได้ด้วยการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ สมรรถนะนี้
จำเป็นต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับลักษณะสำคัญของการสำรวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ เช่น การทดสอบที่
เที่ยงตรงต้องทำอย่างไร ต้องเปรียบเทียบอะไร ควบคุมตัวแปรใด และเปลี่ยนแปลงตัวแปรใด ต้องค้นคว้าสาระ
และข้อมูลอะไรเพิ่มเติม และต้องทำอะไร อย่างไรจึงจะเก็บข้อมูลที่ต้องการได้ นอกจากนี้ยังต่องรู้ถึง
ความสำคัญและคุณค่าของงานวิจัยที่ผ่านมาที่ส่งผลต่อการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ เรื่องอื่น ๆ ต่อไป รวมถึง
การเข้าใจถึงความสำคัญของการตั้งข้อสงสัยในการรายงานที่ปรากฏในสื่อ หรือข้อค้นพบจากงานวิจัยต่าง ๆ ใน
แง่มุมที่ว่า อาจมีความคลุมเครือ การสรุปไม่สมเหตุสมผล ไม่มีข้อมูลมากพอ หรือมีความลำเอียงได้ เป็นต้น
โดยสรุป ผู้ที่มีสมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถทำ
สิ่งต่อไปนี้
2.1 สามารถระบุประเด็นปัญหาที่ต้องการสำรวจตรวจสอบจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 18 จาก 69
34
2.2 แยกแยะได้ว่าประเด็นปัญหาหรือคำถามใดสามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์
2.3 เสนอวิธีสำรวจตรวจสอบปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
2.4 ประเมินวิธีสำรวจตรวจสอบปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่กำหนดให้
2.5 บรรยายและประเมินวิธีการต่าง ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการยืนยันถึงความน่าเชื่อถือของข้อมูล
และความเป็นกลางและการสรุปอ้างอิง จากคำอธิบาย
3. การแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์ (Interpret Data and
Evidence Scientifically) บุคคลที่มีสมรรถนะการแปลความหมายข้อมูลและใช้ประจักษ์พยานในเชิง
วิทยาศาสตร์ต้องแสดงออกถึงความสามารถในการตีความข้อมูลและหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มช่ในการสร้าง
คำกล่าวอ้างหรือลงข้อสรุป นำเสนอข้อมูลที่ไดรับในรูปแบบอื่น เช่น ใช้คำพูดของตนเอง แผนภาพ หรือการ
แสดงแทนอื่นๆ ได้ ซี่งสมรรถนะนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ในการวิเคราะห์หรือสรุปข้อมูลและใช้
ความสามารถในกรใช้วิธีการพื้นฐานในการแปลงข้อมูลเป็นการแสดงแทนในรูปแบบอื่น ๆ นอกจากนี้ยังต้อง
สร้างข้อสรุปที่สมเหตุสมผลบนพื้นฐานของประจักษ์พยาน ข้อมูล หรือประเมินข้อสรุปที่ผู้อทื่นสร้างขึ้นว่า
สอดคล้องกบประจักษ์พยานที่มีหรือไม่ รวมถึงสามารถโต้แย้งอย่างมีสมเหตุสมผล โดยสรุป ผู้ที่มีสมรรถนะการ
แปลความหมายข้อมูลและใช้ประจักษ์พยานเชิงวิทยาศาสตร์สามารถทำสิ่งต่อไปนี้
3.1 แปลงข้อมูลที่นำเสนอในรูปแบบหนึ่งไปสู่รูปแบบอื่น
3.2 วิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และลงข้อสรุป
3.3 ระบุข้อสันนิษฐาน ประจักษ์พยาน และเหตุผล ในเรื่องที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์
3.4 แยกแยะระหว่างข้อโต้แย้งที่มาจากประจักษ์พยานและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ กับที่มาจากการ
พิจารณาจากสิ่งอื่น
3.5 ประเมินข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์และประจักษ์พยานจากแหล่งที่มาที่หลากหลาย (เช่น
หนังสือพิมพ์ อินเทอร์เน็ต และวารสาร)
การประเมินการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ของ OECD/PISA กำหนดไว้นั้นคลอบคลุมความรู้ทางวิทยาศาสตร์ 3
ด้าน ได้แก่ 1. ความรู้ด้านเนื้อหา (Content Knowledge) 2. ความรู้ด้านกระบวนการ (Procedural
Knowledge) และ 3. ความรู้เกี่ยวกับการได้มาของความรู้ (Epistemic Knowledge)
1. ความรู้ด้านเนื้อหา เป็นความรู้เกี่ยวกับข้อเท็จจริง แนวความคิดหลัก แนวคิดและทฤษฎีเกี่ยวกับโลก
ธรรมชาติ โดย PISA เลือกประเมินความรู้ในสาขาวิชาหลัก ได้แก่ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และวิทยาศาสตร์โลก
และอวกาศ
2. ความรู้ด้านกระบวนการ เป็นความรู้เกี่ยวกับกระบวนการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสร้างความรู้
วิทยาศาสตร์และเป็นความรู้ในเรื่องการปฏิบัติและแนวความคิดเกี่ยวกับการสืบเสาะหาความรู้ เช่นการ
ตรวจสอบซ้ำเพื่อลดความผิดพลาดและความไม่แน่นอน การควบคุมตัวแปรและการมีกระบวนการมาตรฐาน
เพื่อนำเสนอและสื่อสารข้อมูล
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 19 จาก 69
35
3. ความรู้เกี่ยวกับการได้มาของความรู้ เป็นความรู้เกี่ยวกับบทบาทและลักษณะที่จำเป็นต่อกระบวนการ
สร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์รวมถึงความเข้าใจบทบาทและหน้าที่ของสิ่งต่างๆ ที่มีต่อวิทยาศาสตร์ เช่น
คำถาม การสังเกต ทฤษฎีสมมติฐาน แบบจำลอง การอภิปรายโต้แย้งการยอมรับรูปแบบที่หลากหลายใน
กระบวนการสืบเสาะหาความรู้และบทบาทในการตรวจสอบจากผู้อื่นที่ทำให้ความรู้ที่สร้างขึ้นนั้นน่าเชื่อถือ
กรอบโครงสร้างการประเมินการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์
ตามวัตถุประสงค์ของการประเมิน PISA จึงได้กำหนดกรอบโครงสร้างการประเมินผลการรู้เรื่อง
วิทยาศาสตร์ ซึ่งประกอบด้วย 4 องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกัน ได้แก่
1) บริบท หมายถึง การรับรู้ถึงสถานการณ์ในชีวิต ในระดับส่วนตัว (เกิดกับตัวเอง ครอบครัว หรือเพื่อน)
ระดับท้องถิ่น/ระดับชาติ และระดับโลก (ประเด็นทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นข่าวในสื่อหรือมีผลกระทบสืบเนื่องถึง
สังคมโลกหรือต่อโลกอนาคต) ทั้งที่เป็นเรื่องในปัจจุบัน หรือในอดีตที่ผ่านมา ซึ่งจำเป็นต้องมีความเข้าใจ
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
2) ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความเข้าใจในข้อเท็จจริง แนวคิดหลัก และทฤษฎีสำคัญที่ทำให้เกิด
ความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ความรู้ ประกอบด้วย
2.1) ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของโลกและสิ่งประดิษฐ์ทางเทคโนโลยี (ความรู้ด้านเนื้อหา) ได้แก่
ระบบทางกายภาพ ระบบสิ่งมีชีวิต ระบบของโลกและอวกาศ
2.2) ความรู้เกี่ยวกับวิธีการในการสร้างแนวคิดต่างๆ (ความรู้ด้านกระบวนการ) ได้แก่ การตรวจสอบ
ซ้ำเพื่อลดความผิดพลาดและความไม่แน่นอน การควบคุมตัวแปรและมีกระบวน การมาตรฐานที่นำเสนอและ
สื่อสารข้อมูล
2.3) ความเข้าใจในเหตุผลพื้นฐานของกระบวนการสร้างความรู้ (ความรู้เกี่ยวกับการได้มาของ
ความรู้) ซึ่งมีลักษณะสำคัญดังนี้ การสร้างและการระบุลักษณะของวิทยาศาสตร์ และลักษณะที่ใช้ในการตัดสิน
ความรู้ที่สร้างจากวิทยาศาสตร์
3) สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์
การประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และการแปลความหมายข้อมูลและ
ใช้ประจักษ์พยานเชิงวิทยาศาสตร์
4) เจตคติต่อวิทยาศาสตร์ หมายถึง การแสดงการตอบสนองต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้วยความ
สนใจ ให้ความสำคัญกับกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และรับรู้และตระหนักถึงปัญหา
สิ่งแวดล้อม
องค์ประกอบทั้งสี่มีความสัมพันธ์กัน กล่าวคือ ในการดำเนินชีวิต คนเราต้องเผชิญสถานการณ์ที่
หลากหลาย ในชีวิตจริงที่เกี่ยวข้องกับทั้งตนเอง ท้องถิ่น ประเทศ หรือสถานการณ์ของโลก เราจึงต้องมีและใช้
สมรรถนะ เพื่อตอบสนองและแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้อย่างสมเหตุสมผล ซึ่งการตอบสนองจะทำได้ดีเพียงใดนั้น
ขึ้นอยู่กับความรู้และเจตคติต่าง ๆ ที่แต่ละคนมีอยู่ ดังความสัมพันธ์ที่แสดงในรูปต่อไปนี้
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 20 จาก 69
36
รูป 1 กรอบการประเมินการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ PISA 2018
กรอบการประเมินการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ มี 4 องค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์กัน ได้แก่ บริบท สมรรถนะ
ความรู้และเจตคติในการทำแบบทดสอบของ PISA นักเรียนต้องมีและใช้สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ทุกด้าน
เพื่อแก้ปัญหา ซึ่งอยู่ในรูปแบบของสถานการณ์ที่หลากหลายในชีวิตจริงและเกี่ยวข้องกับตัวเอง ท้องถิ่น
ประเทศ หรือสถานการณ์ของโลก ทั้งนี้นักเรียนจะแก้ปัญหาได้ดีเพียงใดนั้น ขึ้นอยู่กับความรู้และเจตคติต่างๆ
ที่แต่ละคนมีอยู่
ระดับการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์
การรายงานผล PISA นอกจะรายงานการรู้เรื่องวิททยาศาสตร์เป็นคะแนนเฉลี่ยแล้วยังขยายภาพให้เห็น
ข้อมูลของนักเรียนเพื่อเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาการศึกษา ซึ่ง PISA จะรายงานระดับความสามารถทาง
วิทยาศาสตร์แบ่งเป็นการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 7 ระดับ เริ่มจากระดับต่ำสุด 1b จนถึงระดับสูงสุด คือ ระดับ 6
ซึ่งรายละเอียดระดับความสามารถทางวิทยาศาสตร์ สามารถแสดงเป็นตารางดังนี้
ระดับ คะแนนต่ำสุด ระดับความสามารถของนักเรียน
6 708 นักเรียนสามารถทำภารกิจวิทยาศาสตร์ที่ยาก ๆ ได้สำเร็จสมบูรณ์เกือบทุก
ข้อนักเรียนสามารถดึงเอาความสัมพันธ์ระหว่างความรู้กรอบแนวคิดทาง
วิทยาศาสตร์กายภาพ ชีวภาพ และโลกและอวกาศ มาสัมพันธ์กัน สามารถ
ใช้ความรู้ด้านเนื้อหา ด้านกระบวนการ และความรู้เกี่ยวกับการได้มาของ
ความรู้ในการให้คำอธิบายทฤษฎีหรือคาดคะเนปรากฏการณ์ เหตุการณ์ หรือ
กระบวนการที่ไม่คุ้นเคย หรือทำนายผลของเหตุการณ์ ในการตีความ แปล
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 21 จาก 69
37
ระดับ คะแนนต่ำสุด ระดับความสามารถของนักเรียน
ความข้อมูลและประจักษ์พยาน ก็สามารถแยกแยะสาระที่สอดคล้องและไม่
สอดคล้องกับข้อมูลออกจากกันได้ และสามารถดึงเอาความรู้ภายนอกเข้ามา
ใช้กับเรื่องที่เรียนรู้ได้ สามารถบอกความแตกต่างของข้อโต้แย้งได้ว่าข้อ
โต้แย้งใดมีพื้นฐานบนประจักษ์พยานและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ กับข้อมูล
ใดที่อยูบนพื้นฐานของความคิดเห็นหรือข้อพิจารณาของผู้อื่น นักเรียนที่
ระดับ 6 สามารถประเมินความเหมาะสมของการออกแบบการเพื่อการ
ทดลอง การสำรวจตรวจสอบ การเก็บข้อมูลภาคสนาม หรือการจำลอง
สถานการณ์ที่ซับซ้อนได้ และสามารถให้เหตุผลที่เหมาะสมเพื่อประกอบการ
ตัดสินใจ
5 633 นักเรียนสามารถใช้กรอบความคิดทางวิทยาศาสตรที่เป็นนามธรรมเพื่อ
์
อธิบายปรากฏการณ์ กระบวนการ หรือเหตุการณ์ที่ไม่คุ้นเคยและมีความ
ซับซ้อนมากขึ้นสามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับการได้มาของความรู้ที่มีความ
ซับซ้อนในการประเมินการออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์ สามารถให้เหตุผลที่เลือกวิธีการทดลองวิธีใดวิธีหนึ่งและ
สามารถใช้ความรู้ตามทฤษฎีมาตีความหรือทำนายผลนักเรียนที่ระดับ 5
สามารถประเมินวิธีการสำรวจตรวจสอบของปัญหาที่กำหนดให้ในเชิง
วิทยาศาสตร์และระบุข้อจำกัดในการแปลความหมายข้อมูล รวมถึง
แหล่งที่มาและผลกระทบจากความไม่แน่นอนของข้อมูลทางวิทยาศาสตร์
4 559 นักเรียนสามารถใช้ความรู้ด้านเนื้อหาสาระที่ยากขึ้น ซี่งอาจเป็นความรู้ที่
บอกให้ในข้อความหรือเป็นความรู้ที่เรียกคืนออกมาได้เอง เพื่อนำมาใช้สร้าง
คำอธิบายในเหตุการณ์หรือกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นและไม่คุ้นเคยมา
ก่อน สามารถทำการทดลองเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรอิสระมากกว่า
สองตัวแปรขึ้นไปในบริบาที่มีข้อจำกัดต่าง ๆ โดยสามารถอธิบายเหตุผลใน
การออกแบบการทดลองได้ด้วยความรู้ด้านกระบวนการความรู้เกี่ยวกับการ
ได้มาของความรู้ นักเรียนที่ระดับ 4 สามารถแปลความหมายข้อมูลที่มาจาก
ข้อมูลที่มีความซับซ้อนระดับกลาง หรือข้อมูลที่ไม่ค้นเคยและสร้างขช้อสรุป
ที่สมเหตุสมผลและที่ขยายออกไกลกว่าที่ได้จากข้อมูลเฉพาะหน้า
3 484 นักเรียนสามารถใช้ความรู้ด้านเนื้อหาที่ค่อนข้างซับซ้อนขึ้น เพื่อระบุบอก
ประเด็นหรือสร้างคำอธิบายปรากฏการณ์เชิงวิทยาศาสตร์ที่รู้จักคุ้นเคย ถ้า
เป็นสถานการณ์ที่ไม่คุ้นเคย นักเรียนสามารถสร้างคำอธิบายที่สมเหตุสมผล
โดยอาศัยตัวชี้นำที่เหมาะสมบางอย่าง สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับการได้มา
ของความรู้หรือความรู้ด้านกระบวนการในการหาความรู้เพื่อออกแบบและ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 22 จาก 69
38
ระดับ คะแนนต่ำสุด ระดับความสามารถของนักเรียน
ดำเนินการทดลองหาข้อมูลในสถานการณ์ที่มีขีดจำกัดได้ นักเรียนที่ระดับ 3
สามารถแยกแยะอย่างชัดเจนได้ว่าประเด็นใดเป็นวิทยาศาสตร์ (อธิบายได้ มี
ประจักษ์พยาน ตรวจสอบได้ตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์) และ
ประเด็นใดไม่เป็นวิทยาศาสตร์
2 410 นักเรียนสามารถดึงเอาความรู้ด้านเนื้อหาจากชีวิตประจำวันและความรู้ด้าน
กระบวนการพื้นฐานมาใช้เพื่อบอกถึงคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ ตีความ
ข้อมูล และตั้งปัญหาของเรื่องเพื่อออกแบบการทดลองอย่างง่าย นักเรียน
สามารถใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั่วไปเพื่อบอกข้อสรุปจากข้อมูลชุดที่ไม่
ซับซ้อน นักเรียนที่ระดับ 2 สามารถแสดงว่ามีความรู้เกี่ยวกับการได้มาของ
ความรู้หรือวิธีหาความรู้ เพื่อระบุปัญหาที่สามารถตรวจสอบได้โดยทาง
วิทยาศาสตร์
1a 335 นักเรียนสามารถใช้ความรู้ด้านเนื้อหาและกระบวนการสามัญเพื่อเลือกบอก
คำอธิบายของปรากฏการณ์วิทยาศาสตร์อย่างง่ายที่ต้องการการคิดไม่มาก
สามารถทำการสำรวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์อย่างเป็นแบบแผนที่มีตัว
แปรไม่เกินสองตัวแปรและแปลความข้อมูลที่เป็นภาพหรือกราฟที่ต้องใช้การ
คิดเพียงเล็กน้อย นักเรียนที่ระดับ 1a สามารถเลือกคำอธิบายหรือข้อมูลที่
เห็นได้ชัดเจนจากที่กำหนดมาให้ในบริบทที่คุ้นเคยหรือเกี่ยวข้องตรง ๆ กับ
ชีวิตส่วนตัว ท้องถิ่นหรือโลก
1b 261 ที่ระดับ 1b นักเรียนสามารถใช้ความรู้สามัญเพื่อนึกถึงปรากฏการณ์ทาง
วิทยาศาสตร์บางแง่มุม สามารถบอกแบบรูปอย่างง่ายในชุดข้อมูล จำคำศัพท์
หรือคำทางวิทยาศาสตร์ได้ สามารถทำการทดลองตามวิธีการที่บอกไว้ชัดเจน
ได้
สถานการณ์การรู้เรื่องวิทยาศาสตร์
้
ข้อคำถามตามแนวการประเมิน PISA จะไม่มีข้อคำถามใดเลยที่สามารถหาคำตอบไดจากการค้นคืนข้อมูล
จากเนื้อความในสถานการณ์ของข้อสอบ ดังนั้น คำถามตามแนวการประเมิน PISA จึงเป็นคำถามประเมิน
ทักษะการคิดขั้นสูง ในความสามารถของนักเรียนในการทำสิ่งต่อไปนี้
· การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์
· การประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาระหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
· การแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 23 จาก 69
39
ด้านการอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ นักเรียนแสดงสมรรถนะนี้โดยการใช้ความร ้ ู
วิทยาศาสตร์ที่สมเหตุสมผลกับสถานการณ์หนึ่งๆ สมรรถนะนี้รวมถึงการบรรยาย และการตีความปรากฏการณ์
และคาดการณ์หรือพยากรณ์การเปลี่ยนแปลงที่อาจจะเกิดขึ้น การประเมินจะรวมถึงการให้นักเรียนระบุว่า คำ
บรรยาย คำอธิบายใดสมเหตุสมผลหรือไม่ อย่างไร คำคาดการณ์จะเป็นไปได้หรือไม่ด้วยเหตุผลอะไรเป็นต้น
เช่น ในสถานการณ์ที่มีคดีฆาตกรรม และมีการตรวจ DNA เกิดขึ้น ให้นักเรียนใช้ความรู้วิทยาศาสตร์ มาระบุว่า
คำบรรยายเกี่ยวกับ DNA ข้อใดบรรยายได้เหมาะสม เป็นต้น จากสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ ด้านการอธิบาย
ปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ ข้อสอบ PISA จึงใช้สถานการณ์และคำถามเป็นตัวกระตุ้นให้ผู้เรียนแสดง
สมรรถนะเหล่านั้น
ด้านการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ บุคคลที่รู้เรื่อง
วิทยาศาสตร์ต้องมีความสามารถในการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
เพื่อใช้ในการสร้างความรู้ที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับโลกธรรมชาติ จากสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ ด้านการประเมิน
และออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ข้อสอบ PISA จึงใช้สถานการณ์และคำถามเป็น
ตัวกระตุ้นให้ผู้เรียนแสดงสมรรถนะเหล่านั้น
ด้านการแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนวัย
15 ปี สมรรถนะการแปลความหมายข้อมูลและใช้ประจักษ์พยานเขิงวิทยาศาสตร์ หมายถึง การที่บุคคลต้องมี
ความสามารถในการวิเคราะห์และประเมินข้อมูล คำกล่าวอ้าง และข้อโต้แย้ง และลงข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์
ได้อย่างเหมาะสม
ข้อคำถามในสมรรถนะการรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ ผู้เรียนต้องใช้ความรู้ ความเข้าใจ และทักษะทาง
วิทยาศาสตร์มาใช้ในการตอบคำถาม ข้อควรระวังคือ ต้องไม่ใช่คำถามที่นักเรียนใช้การค้นคืนข้อมูลจาก
้
สถานการณ์ที่กำหนดให้ก็สามารถตอบได
1 ที่มา: รายงาน ผลการประเมิน PISA 2015 วิทยาศาสตร์ การอ่าน และคณิตศาสตร์ ความเป็นเลิศและความ
เท่าเทียมทางการศึกษา, สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2561
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 24 จาก 69
40
ตัวอย่างการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัดรายวิชาวิทยาศาสตร์และสมรรถนะวิชาวิทยาศาสตร์ ของ PISA
ตัวชี้วัด พฤติกรรมของตัวชี้วัด สมรรถนะตามแนว PISA
ที่แสดงถึง PISA
ว 3.1 การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ (Explain Phenomena
3. สร้างแบบจำลองที่อธิบายการเกิดข้างขึ้นข้างแรม การ การสร้างแบบจำลอง Scientifically)
เปลี่ยนแปลงเวลาการขึ้นและตกของดวงจันทร์ และการเกิด อธิบายแบบจำลอง 1.1 นำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้สร้างคำอธิบายที่สมเหตุสมผล
น้ำขึ้นน้ำลง อธิบายปรากฏการณ์ 1.2 ระบุ ใช้ และสร้างตัวแบบ และนำเสนอข้อมูลเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.3 เสนอสมมติฐานเพื่อใช้ในการอธิบาย
1.4 พยากรณ์การเปลี่ยนแปลงในเชิงวิทยาศาสตร์โดยใช้ความเป็นเหตุเป็น
ผลที่เป็นไปได้
1.5 อธิบายถึงศักยภาพของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำไปใช้เพื่อ
สังคม
ว 2.3
19. อธิบายผลของความสว่างที่มีต่อดวงตาจากข้อมูลที่ได้จากการ อธิบายผลจากการสืบค้น การแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์
สืบค้น วัดโดยใช้อุปกรณ์ (Interpret Data and Evidence Scientifically)
20. วัดความสว่างของแสงโดยใช้อุปกรณ์วัดความสว่างของแสง ตระหนัก
21. ตระหนักในคุณค่าของความรู้เรื่อง ความสว่างของแสงที่มีต่อ วิเคราะห์ สถานการณ์ปัญหา
ดวงตา โดยวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหาและเสนอแนะการจัดความ เสนอแนะแนวทาง
สว่างให้เหมาะสมในการทำกิจกรรมต่าง ๆ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 25 จาก 69
41
ใบกิจกรรมที่ 2.1 (วิทยาศาสตร์)
การเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างตัวชี้วัดวิชาวิทยาศาสตร์ตามหลักสูตรแกนกลางฯ กับสมรรถนะตามแนว PISA
คำชี้แจง: ให้ผู้เข้าอบรมศึกษาตัวชี้วัดและแนวทางการจัดการเรียนรู้ แล้ววิเคราะห์ว่าแนวทางการจัดการเรียนรู้นั้นเกิดสมรรถนะตามแนว PISA ใด
สมรรถนะตามแนว PISA
การอธิบายปรากฏการณ์ การประเมินและ การแปลความหมาย
ในเชิงวิทยาศาสตร์ ออกแบบกระบวนการ ข้อมูลและการใช้
ตัวชี้วัด แนวทางการจัดเรียนรู้
สืบเสาะหาความรู้ทาง ประจักษ์พยานในเชิง
วิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์
A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 C4 C5
13. อธิบายการใช้ 1. ครูกระตุ้นให้นักเรียนความเกิดสงสัยเกี่ยวกับ
ประโยชน์จากสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมโดยใช้วิธีการต่าง ๆ
ดัดแปรพันธุกรรมและ 2. นักเรียนตั้งคำถามเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตดัดแปร
ผลกระทบที่อาจมีต่อ พันธุกรรมเพื่อนำไปสู่การสืบค้นเกี่ยวกับหลักการ
มนุษย์ลิส่งแวดล้อม สร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม ตัวอย่างสิ่งมีชีวิต
โดยใช้ข้อมูลที่รวบรวม ดัดแปรพันธุกรรม ประโยชน์จากสิ่งมีชีวิตดัดแปร
ได้ พันธุกรรม รวมทั้งผลกระทบที่อาจมีต่อสิ่งมีชีวิต
สิ่งแวดล้อม รวบรวมข้อมูล และนำเสนอผล
14. ตระหนักถึง
ประโยชน์และ
วิทยาศาสตร์: วิเคราะห์ตัวชี้วัดการเรียนรู้และสมรรถนะ PISA หน้า 26 จาก 69
42
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search