วิทยาศาสตร์2061

โลกทัศน์ของวิทยาศาสตร์
ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย
ทิศทางของวิทยาศาสตร์ที่เกิดกับนักเรียนในระดับชั้นนี้สามารถดูได้จากสองรูปแบบ คือจากการศึกษาเกี่ยวกับประวัติของวิทยาศาสตร์และจากผลสะท้อนจากการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน โดยพบว่าลักษณะของความรู้ที่ต่างกันนั้น มาจากการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่ต่างกันด้วย

มาตรฐานการเรียนวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน
เมื่อนักเรียน เรียนจบชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายแล้วนักเรียนต้องมีความรู้ดังต่อไปนี้เช่น
1. วิทยาศาสตร์ คือการเรียนรู้เกี่ยวกับการตั้งสมมุติฐานว่า จักรวาลนั้นคือระบบที่มีความกว้างใหญ่ไพศาล ที่ซึ่งมีกฎพื้นฐานที่เหมือนๆกันว่า ทุกสิ่งทุกอย่างที่ปรากฏขึ้นมาในดินแดนแห่งนี้ประกอบด้วยรูปแบบที่สามารถทำความเข้าใจได้ ถ้ามีการศึกษาด้วยความระมัดระวังและเป็นระบบ
2.การเปลี่ยนแปลงและพัฒนาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์นั้นเกิดขึ้นตลอดมาจากรุ่นสู่รุ่น และจะมีการดำเนินต่อไปเรื่อยๆ นี่คือลักษณะสำคัญของความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์
3.ทฤษฎีทางด้านวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งสามารถจะอธิบายผลการสังเกตอย่างหนึ่งได้ แต่เมื่อมีทฤษฎีใหม่พัฒนาขึ้นมา ก็อาจจะสามารถใช้อธิบายได้ดีกว่า มีขอบเขตกว้างกว่าได้

การสืบเสาะความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์
ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย
นักเรียนในระดับที่สูงขึ้นนี้เป็นนักเรียนที่สามารถเรียนรู้ในสิ่งที่เป็นนามธรรมได้ดี โดยจากธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นความรู้ที่ไม่มีที่สิ้นสุด และสามารถยืดหยุ่นปรับตามสถานการณ์ได้ ก็จะสามารถช่วยให้คำตอบและช่วยเหลือการเรียนรู้ของนักเรียนได้
ทักษะการคาดคะเน ก็เป็นอีกทักษะหนึ่งที่สามารถนำมาใช้กับนักเรียนได้ โดยเนื้อหาที่เหมาะสมกับนักเรียน เช่น ความรู้ทางด้านสถิติ ความน่าจะเป็น และการใช้ทักษะกระบวนการทางด้านวิทยาศาสตร์ในการศึกษาเรื่องปรากฏการณ์ทางธรรมชาติในรายวิชาชีววิทยา ดาราศาสตร์ หรือสังคมศาสตร์ เป็นต้น

มาตรฐานการเรียนวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน
เมื่อนักเรียน เรียนจบชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายแล้วนักเรียนต้องมีความรู้ดังต่อไปนี้เช่น
1.กระบวนการสืบเสาะความรู้ ถูกนำมาใช้ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน เช่น เพื่อใช้สำหรับการค้นพบความรู้ใหม่ๆ ใช้สำหรับการตรวจสอบความรู้เดิม หรือ เพื่อการตรวจสอบและเปรียบเทียบทฤษฏีข้อสันนิษฐาน ต่างๆเป็นต้น
2.กระบวนการตั้งสมมุติฐาน ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในทางวิทยาศาสตร์ ทั้งนี้เพื่อต้องการหาคำตอบให้กับข้อมูล ที่มีอยู่หรือเพื่อเป็นแนวทางในการสำรวจและตีความให้กับความรู้ใหม่

ความยิ่งใหญ่ของความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์
ในระดับชั้นนี้ ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และประวัติศาสตร์จะมีความสัมพันธ์แบบเอื้อหนุนกันเป็นอย่างมาก โดยนักเรียนที่เรียนทางด้านคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์ จำเป็นต้องเรียนรู้ที่มา ของเนื้อหาที่เรียนรู้ด้วยเช่นกัน การเรียนวัฒนธรรมและประวัติศาสตร์ในช่วงต่างๆนักเรียนก็จะได้ทราบถึงการพัฒนาความรู้ทางด้านคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และการประดิษฐ์คิดค้น ไปควบคู่กันด้วย
การเรียนทางด้านประวัติศาสตร์ สังคมศาสตร์ รัฐศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ก็มีความเกี่ยวข้องกัน โดยนักเรียนจะได้เข้าใจว่าความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์นั้นมีลักษณะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสังคมเรา ความรู้ที่มาจากการค้นคว้าวิจัยต่างๆ ก็จะต้องอยู่ในครรลองครองธรรม และจรรยาบรรณของผู้เป็นนักวิทยาศาสตร์
ดังนั้นหลักสูตรการเรียนวิทยาศาสตร์ จึงควรจัดเพื่อเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ตระหนักถึงความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ ว่ามีขอบเขตที่กว้าง จึงไม่มีประโยชน์ที่จะจัดการเรียนรู้แบบการท่องจำ โดยการเรียนรู้ที่ดีนั้นควรจัดให้เหมาะสมตามศักยภาพและลักษณะกลุ่มของนักเรียน เช่น จัดทัศนศึกษา การสัมภาษณ์ การวิเคราะห์หาเหตุผลร่วมกัน การอ่าน เป็นต้น

มาตรฐานการเรียนวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน
เมื่อนักเรียน เรียนจบชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายแล้วนักเรียนต้องมีความรู้ดังต่อไปนี้เช่น
1.ชาวอียิปต์ ชาวกรีก ชาวจีน ชาวฮินดูและอาราบิค เป็นกลุ่มคนและเชื้อชาติที่สร้างสรรค์ความรู้ แนวคิด การประดิษฐ์คิดค้นผลงานและเทคโนโลยีทางด้านวิทยาศาสตร์ที่สำคัญมากมาย ซึ่งวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้นำความรู้เหล่านี้มาปรับใช้ในปัจจุบัน
2.ประสิทธิภาพและผลงานการประดิษฐ์ในปัจุบันเป็นสิ่งที่ตอบสนองต่อความต้องการของสังคมความเป็นอยู่ของมนุษย์
3.ประวัติศาสตร์มักจะมีรูปแบบการพัฒนาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ไปพร้อมๆกับการพัฒนาเทคโนโลยี

ธรรมชาติวิทยศาสตร์ (Nature of Science)

การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)
1.วิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐาน (Science Demands Evidence)
2.วิทยาศาสตร์คือการบรูณาการตรรกะและจินตนาการเข้าด้วยกัน (Science Is a Blend of Logic and Imagination)
3.วิทยาศาสตร์สามารถอธิบายและทำนายปรากฎการณ์ต่างๆได้ (Science Explains and Predicts)
4.นักวิทยาศาสตร์พยายามหาหลักฐานเพื่อสนับสนุนการอธิบายปราฏการณ์ต่างๆ โดยไม่มีอคติ (Scientists Try to Identify and Avoid Bias)
5.วิทยาศาสตร์มีอิสระและไม่ได้เกิดจาการบังคับ (Science Is Not Authoritarian)
Curriculum and Instruction in Biology, Physics, Chemistry

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
-ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติมีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและ ตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ
มนุษย์สามารถทำความเข้าใจโลกได้ (The World Is Understandable)
-ความรู้วิทยาศาสตร์เป็นความรู้ที่ยอมรับได้ในช่วงเวลาหนึ่ง (Scientific Knowledge Is Durable)
-วิทยาศาสตร์ไม่สามารถให้คำตอบทุกอย่างได้ (Science Cannot Provide Complete Answers to All Questions)

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (สสวท.2544)
1.เข้าใจถึงความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันระหว่าง วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และ สิ่งแวดล้อม
2.วิทยาศาสตร์คือกิจกรรมทางสังคมที่ซับซ้อน (Science Is a Complex Social Activity)
3.วิทยาศาสตร์จำแนกได้หลายสาขาวิชาและนำไปใช้ในสถาบันต่างๆมากมาย (Science Is Organized Into Content Disciplines and Is Conducted in Various Institutions)
4.การนำความรู้วิทยาศาสตร์ไปใช้ต้องคำนึงถึงศิลธรรม (There Are Generally Accepted Ethical Principles in the Conduct of Science)
5.นักวิทยาศาสตร์ต้องมีส่วนร่วมในสังคมทั้งในฐานะที่เป็นผู้เชี่ยวชาญและเป็นพลเมืองคนหนึ่ง (Scientists Participate in Public Affairs Both as Specialists and as Citizens)

พ.ร.บ หมวด4

มาตรา ๒๒ การจัดการศึกษาต้องยืดหลักว่าผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ มาตรา ๒๓ การจัดการศึกษาต้องเน้นความรู้คู่คุณธรรม เพื่อให้สามารถดำรงชีวิตอย่างมีความสุข
มาตรา ๒๔ การจัดกระบวนการเรียนรู้ ต้องจัดเนื้อหาสาระและกิจกรรมให้สอดคลอ้งกับความสนใจและความถนัดของผู้เรียน โดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ผู้สอนต้องจัดบรรยากาศ สภาพแวดล้อม สื่อการเรียน และอำนวยความสะดวกเพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้
มาตรา ๒๕ รัฐต้องส่งเสริมการดำเนินงานและการจัดตั้งแหล่งการเรียนรู้ตลอดชีวิตทุกรูปแบบ อย่างพอเพียงและมีประสิทธิภาพ
มาตรา ๒๖ สถานศึกษาจัดการประเมินผู้เรียนโดยพิจารณาจากพัฒนาการของผู้เรียน ความประพฤติ และพฤติกรรมการเรียนโดยใช้วิธีการที่หลากหลาย
มาตรา ๒๗ ให้คณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานกำหนดหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานเพื่อความเป็นไทย ความเป็นพลเมืองที่ดีของชาติ การดำรงชีวิตและการประกอบอาชีพ ตลอดจนเพื่อการศึกษาต่อ
มาตรา ๒๘ หลักสูตรการศึกษาระดับต่าง ๆ ต้องมุ่งพัฒนาคุณภาพชีวิตของบุคคลให้เหมาะสมแก่วัยและศักยภาพ สาระของหลักสูตร ทั้งที่เป็นวิชาการ และวิชาชีพ ต้องมุ่งหมายพัฒนาคนให้มีความสมดุลทั้งด้านความรู้ ความคิด ความสามารถ ความดีงามและความรับผิดชอบต่อสังคม
มาตรา ๒๙ ให้สถานศึกษาร่วมกับบุคคล ครอบครัว ชุมชน องค์กรชุมชน องค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น เอกชน องค์กรเอกชน องค์กรวิชาชีพ สถาบันศาสนา สถานประกอบการ และสถาบันสังคมอื่น ส่งเสริมความเข้มแข็งของชุมชนโดยจัดกระบวนการเรียนรู้ภายในชุมชน และสนับสนุนให้มีการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การพัฒนาระหว่างชุมชน
มาตรา ๓๐ ให้สถานศึกษาพัฒนากระบวนการเรียนการสอนที่มีประสิทธภาพ ส่งเสริมให้ผู้สอนสามารถวิจัยเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับผู้เรียนในแต่ละระดับการศึกษา

ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเอง(Constructivism learning theory)

ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเอง
ทฤษฎีนี้มีรากฐานมาจากทฤษฎีการสร้างเชาว์ปัญญาของเพียเจต์ ( Piajet )ซึ่งอธิบายว่า โครงสร้างทางสติปัญญาของมนุษย์นั้นมีการพัฒนาผ่านทางกระบวนการดูดซับหรือซึมซับและกระบวนการปรับโครงสร้างทางสติปัญญา ( accommodation) เพื่อให้บุคคลอยู่ในภาวะสมดุล ( equilibrium) ซึ่งเพียเจต์เชื่อว่าทุกคลจะมีพัฒนาการตามลำดับขั้นจากการมีปฏิสัมพันธ์และประสบการณ์กับสิ่งแวดล้อมและสังคม นักทฤษฎีกลุ่มที่เชื่อในทฤษฎีนี้เห็นว่า แม้โลกนี้จะมีอยู่จริง แต่ความหมายของสิ่งต่าง ๆ มิได้มีอยู่ในตัวของมันเอง สิ่งต่าง ๆ มีความหมายขึ้นมาจากการคิดของคนที่รับรู้สิ่งนั้น ๆ ดังนั้น สิ่งต่าง ๆ ในโลกจึงจึงไม่มีความหมายที่ถูกต้องหรือเป็นจริงที่สุดแต่ขึ้นกับการให้ความหมายของคนในโลก ดังนั้นทฤษฎีจึงให้ความสำคัญกับกระบวนการและวิธีการของบุคคลในการแปลความหมายและสร้างความรู้ความเข้าใจจากประสบการณ์ต่างๆ และถือว่าสมองเป็นเครื่องมือสำคัญที่บุคคลใช้ในการแปลความหมายของปรากฏการณ์ต่างๆในโลกนี้ซึ่งการแปลความหมายของแต่ละคนจะขึ้นกับการรับรู้ ประสบการณ์ ความเชื่อความต้องการ ความสนใจ และภูมิหลังของแต่ละบุคคลซึ่งมีความแตกต่างกันดังนั้นการสร้างความหมายของข้อมูลความรู้และประสบการณ์ต่างๆขึงเป็นเรื่องเฉพาะตนที่บุคคลจะต้องใช้กระบวนการทางสติปัญญาในการจัดกระทำ (Acting on) มิใช่เพียงการรับ (Taking in) ข้อมูลเท่านั้น
การเรียนรู้แบบสร้างความรู้ด้วยตนเอง
ลักษณะของผู้เรียน
ผู้เรียนเป็นผู้ที่มีลักษณะเฉพาะตัว มีความต้องการที่แตกต่างกัน มีพื้นเพไม่เหมือนกัน และทุกคนจะมีความซับซ้อนในหลายมิติ โดยผู้เรียนสามารถเข้าถึงเป้าหมายที่ต้องการได้ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับพื้นฐานทางวัฒนธรรมของแต่ละคน เช่น เด็กๆ สามารถพัฒนาความสามารถในการคิด จากการมีปฏิสัมพันธ์กับเพื่อน กับผู้ใหญ่ หรือกับสิ่งแวดล้อม สำหรับทฤษฎีการเรียนรู้แบบสร้างความรู้ด้วยตนเองนี้ก็จะให้ความสำคัญกับการนำเอาพื้นฐานทางวัฒนธรรมเข้ามามีส่วนร่วมในกระบวนการเรียนการสอนมาก การเสริมแรงกระตุ้นก็เป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยแก้ปัญหาและทำให้ผู้เรียนเกิดความเชื่อมั่นในการเรียน ประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จ เป็นสิ่งที่ทำให้ผู้เรียนเกิดความเชื่อมั่นว่าจะสามารถทำสิ่งอื่นที่มีความยากหรือซับซ้อนกว่านั้นได้
บทบาทของครูผู้สอน
สำหรับบทบาทของครูจากทฤษฎีสร้างความรู้ด้วยตนเองจะทำหน้าที่เป็นผู้ให้คำปรึกษา ให้ความสะดวก จัดสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสม โดยครูต้องมีรูปแบบการสอนที่หลากหลาย ช่วยให้ผู้เรียนเกิดความท้าทาย รู้จักคิดและช่วยเหลือผู้เรียนให้เข้าถึงความรู้ ตามแบบฉบับของตนเอง ส่วนครูทั่วไปจะมีบทบาทแค่เพียงผู้บอกความรู้ หรือจดเนื้อหาให้ผู้เรียนจดตามเท่านั้น
ลักษณะของกระบวนการเรียนรู้
การเรียนรู้แบบสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง เป็นรูปแบบการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการทางสังคม และการปฎิบัติจริง โดยผู้เรียนจะเรียนรู้และสร้างความรู้ได้จากสังคมที่อยู่ จากวัฒนธรรมที่แตกต่างกัน หรือจากเพื่อน ผู้เรียนจะเรียนรู้วิธีการหาแนวคิดรวบยอด ด้วยตัวเอง โดยแต่ละคนก็จะมีวิธีการของที่แตกต่างกันเนื่องจากมีภูมิหลังและประสบการณ์ที่แตกต่างกัน ในการร่วมกันคิด และเข้าถึงองค์ความรู้ที่แท้จริง

อนุทินฉบับที่2

การเป็นครูที่ดี หรือครูเบอร์ 1 จะต้องประกอบไปด้วยสมรรถภาพ ดังนี้
1 สอนเก่ง ครูต้องเปิดโอกาสและกระตุ้นให้เด็กคิด สร้างบรรยากาศในการเรียน ทิ้งท้ายให้เค้าได้คิดตลอดเวลา เพื่อให้เด็กได้ค้นหาคำตอบของความรู้ มีการสร้างองค์ความรู้ได้ด้วยตนเอง ซึ่งเป็นลักษณะที่ดีของนักวิทยาศาสตร์
2 วิจัยเก่ง ครูต้องนำปัญหา หรือการพัฒนาการเรียนการสอน มาทำการวิจัย เพื่อให้เกิดแก้ปัญหาอย่างมีระบบ และพัฒนาการเรียนการสอนอย่างมีประสิทธิภาพ
3 เขียนตำราเก่ง เป็นการสร้างผลงานทางวิชาการโดยการรวบรวมความรู้ ประสบการณ์ การศึกษาค้นคว้า ถ่ายทอด เป็นความรู้นำเผยแพร่
4 วิทยากรเก่ง เป็นความสามารถด้านการพูด การนำเสนอ ซึ่งเป็นบทบาทที่เกิดจากการพัฒนาในระดับหนึ่ง
5 เข้าเป็นประธานในองค์กรหนึ่งๆ เพื่อเก็บประสบการณ์ การทำงานร่วมกับบุคคลแขนงต่างๆ แลกเปลี่ยนเรียนรู้ และนำมาใช้ในการเรียนการสอน
การสร้างblog ของตนเอง และเรียนรู้การนำข้อมูลใส่ในblog เป็นการพัฒนาทักษะด้านการทำงานในคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเรื่องที่มีประโยชน์ต่อการเป็นครู เพราะสามารถนำความรู้นี้ไปใช้ในการติดต่อสื่อสารกับนักเรียน การรับฟังข้อมูล และแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้

อนุทิน ฉบับที่1

เป้าหมายของหลักสูตรการสอนวิทยาศาสตร์ มีความแตกต่างกันในแต่ละยุคสมัย ในอดีตบางครั้งการสอนไม่ประสบความสำเร็จจากผลที่เกิด คือ นักศึกษาที่เรียนจบยังไม่สามารถประกอบอาชีพได้ หลักสูตรต่อไปในอนาคตที่จำเป็นต้องมีจึงเป็น การเรียนวิทยาศาสตร์เพื่ออาชีพ เพื่อให้ผู้เรียนที่จบไปสามารถจะทำงานประกอบอาชีพได้เลย
ปรัชญาการศึกษา คือแนวคิดที่ดี ที่เราเชื่อว่าเป็นสิ่งที่เมื่อทำแล้วจะมีทิศทางที่ประสบความสำเร็จในทางการศึกษา ปรัชญาการศึกษาที่น่าจะเป็นแบบที่ใช้กันในประเทศไทย ก็คือ
1. พิพัฒนนิยม ซึ่งมีลักษณะการเรียนรู้จากการที่นักเรียนเป็นผู้ปฎิบัติ เรียนรู้จากการแก้ปัญหา ครู คือผู้มีความรู้ประสบการณ์ มีหน้าที่เป็นผู้แนะนำและสนับสนุนให้นักเรียนเรียนรู้ด้วยตนเองตามศักยภาพของผู้เรียน
2. ปฎิรูปนิยม เป็นการเรียนการสอนที่จัดให้สอดคล้องกับความสนใจ ความต้องการของผู้เรียนและสังคม เช่นการทำโครงงาน โดยผู้เรียนสามารถนำความรู้นั้นไปประยุกต์ใช้เพื่อช่วยเหลือพัฒนาสังคมต่อไป
การเรียนวิชาการพัฒนาหลักสูตรวิทยาศาตร์ เพื่อให้พวกเรานำความรู้และแนวคิดต่างๆ รวมทั้งการเล่าประสบการณ์ของอาจารย์ ซึ่งเป็นประสบการณ์ตรงที่สามารถนำไปปรับใช้กับการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ได้ เช่น การสอนโดยใช้การเล่านิทาน การสอนโดยสอดแทรกคุณธรรมจริยธรรมกับเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์ การใช้สื่อเทคโนโลยีช่วยเอื้ออำนวยความสะดวกในการเรียนและการค้นคว้า การใช้แผนภาพกราฟฟิกช่วยในการเรียน การสำรวจความรู้ความเข้าใจและประเมินตนเองโดยKWL Chart เป็นต้น