การคิดกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ที่มา : http://www.nstru.ac.th/nstru2009/news/show_news.php?id=50

สิ่งสำคัญอันเป็นเป้าหมายสำคัญทางการศึกษาคือต้องการให้นักเรียนคิดได้อย่างมีเหตุผล นั่นคือจำเป็นต้องสอนนักเรียนให้คิดเป็น ทุกรายวิชาที่สอนควรจะได้มีส่วนร่วมในการเข้าสู่เป้าหมายร่วม คนที่จะคิดได้อย่างมีเหตุผล จะต้องมีการพัฒนาทางความคิดหรือปัญญา (cognitive development) หรือมีความคิดเชิงตรรกะ (logical thinking) จากการศึกษาหาความสัมพันธ์ระหว่างการคิดเชิงตรรกะกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์อย่างหลากหลายในประเทศต่างๆ นั้นมีความสัมพันธ์กันค่อนข้างสูงมาก จึงคิดได้ว่าถ้ามีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สูงแล้วจะมีความคิดเชิงตรรกะสูงตามไปด้วย หรือมีความคิดเชิงตรรกะสูงจะทำให้มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้สูงตามไปด้วย

วิชาทางด้านวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยทักษะที่เป็นลักษณะเฉพาะ ที่เน้นในด้านการตั้งสมมุติฐาน การจัดการกับโลกเชิงกายภาพ การหาเหตุผลจากข้อมูล วิธีการทางวิทยาศาสตร์ การคิดเชิงวิทยาศาสตร์ และการคิดแบบวิกฤติ (critical thinking) เป็นเทอมที่นำมาใช้หลายต่อหลายครั้งที่จะอธิบายทักษะทางวิทยาศาสตร์ ในปัจจุบันเราใช้กันทั่วไปคือคำว่า “ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (science process skills)”

แนวคิดที่ให้วิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการ (A Process Approach :SAPA) โดยกำหนดให้ทักษะเหล่านี้เป็นกลุ่มหรือชุดของความสามารถที่สามารถที่ถ่ายทอดที่เหมาะสมกับวิชาต่างๆทางวิทยาศาสตร์ และสะท้อนภาพให้เห็นพฤติกรรมของนักวิทยาศาสตร์ อาจกล่าวได้ว่าเป็สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เมื่อศึกษาค้นคว้าหาความรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จึงเป็นเหมือนเครื่องมือที่ก่อให้เกิดการค้นพบและสร้างสรรค์ เนื้อหาและเป็นวิธีการที่จะก่อให้เกิดคอนเซ็ปท์ขึ้น ทักษะเหล่านี้จะเป็นบางอย่างที่นักเรียนนักศึกษาควรจะได้เรียนรู้ จะเป็นตัวช่วยในการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ และวิชาอืนๆด้วย และมีความสำคัญมากยิ่งต่อชีวิต SAPA ได้จัดกลุ่มทักษะกระบวนการเป็น 2 แบบคือ ทักษะพื้นฐานและทักษะขั้นสูง (basic and integrated) โดยที่ทักษะกระบวนการพื้นฐานจะให้รากฐานสำหรับการเรียนรู้แก่ทักษะกระบวนการขั้นสูงที่ซับซ้อนขึ้น ดังแสดงรายการไว้ดังนี้

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน

  • การสังเกต (Observing) การใช้ประสาทรับความรู้สึกในการรวบรวมข้อมูลข่าวสารเกี่ยวกับวัตถุหรือเหตุการณ์หนึ่ง ตัวอย่างเช่นการอธิบายว่า กล่อง สมุด ดินสอมีสีอะไร
  • การทำนายเทียบเคียง (inferring) การเดาหรือทายอย่างมีการศึกษา “educated guess” เกี่ยวกับวัตถุหรือเหตุการณ์ โดยขึ้นอยู่กับการรวบรวมข้อมูล สารสนเทศที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่นการกล่าวว่าผู้ที่ใช้ดินสอเขียนมีข้อผิดพลาดมากเพราะดูได้จากยากลบที่ใช้สึกไปมาก
  • การวัด (measuring) การใช้ทั้งการวัดแบบมาตราฐานและไม่มาตราฐาน หรือการประมาณค่ามิติของวัตถุหรือเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่นการใช้ไม้เมตรวัดความยาวของโต๊ะเป็นเซ็นติเมตร
  • การสื่อสาร (Communicating) การใช้คำหรือสัญญลักษณ์กราฟิกส์เพื่ออธิบายการกระทำ วัตถุหรือเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่น การอธิบายการเปลี่ยนแปลงความสูงของต้นไม้ตามเวลาการเขียนกราฟ
  • การจัดแบ่งประเภท (Classifying) การจัดกลุ่ม ลำดับของวัตถุ เหตุการณ์เป็นประเภทขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหรือเกณฑ์ที่กำหนด ตัวอย่างเช่นการจัดแบ่งหิน โดยใช้ขนาดขององค์ประกอบของเนื้อหิน (grain) หรือความแข็งของหิน ให้เป็นกลุ่มต่างๆ
  • การทำนาย โดยการกล่าวผลที่ได้จากเหตุการณ์ในอาคตขึ้นอยู่กับรูปแบบของหลักฐานที่ได้ ตัวอย่างเช่นการทำนายความสูงของต้นไม้ในสองสัปดาห์ขึ้นอยู่กับกราฟแสดงการเติมโตใน 4 สัปดาห์ที่ผ่านมา

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาตร์ขั้นสูง

  • การควบคุมตัวแปร (Controlling variables) การที่สามารถบอกได้ว่าตัวแปรใดมีผลต่อผลลัพธ์การทดลอง ที่พยายามให้ตัวแปรอื่นเกือบทั้งหมดคงที่ และเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น ตัวอย่างเช่นการตระหนักจากการทดลองที่ผ่านมาว่าจำนวนของแสง และน้ำจำเป็นต้องควบคุมเมื่อทดสอบเพื่อจะดูว่าการเพิ่มสารอินทรีย์เข้าไปจะมีผลต่อการเติบโตของถั่วอย่างไรหรือไม่
  • การนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally) คำกล่าวที่จะบอกให้ทราบว่าจะวัดค่าตัวแปรในการทดลองอย่างไร ตัวอย่างเช่น การเติบโตของถั่วจะวัดกันเป็นเซ็นติเมตรต่อสัปดาห์
  • การกำหนดสมมุติฐาน (Formulating hypotheses) คำกล่าวที่คาดหวังถึงผลลัพธ์ของการทดลอง ตัวอย่างเช่นยิ่งใช้สารอินทรีย์เพิ่มมากขึ้นดินถั่วก็ยิ่งเจริญมากขึ้น
  • การตีความข้อมูล (Interpreting data) การจัดระบบข้อมูลและสรุปผลจากข้อมูลนั้น ตัวอย่างเช่นการบันทึกข้อมูลจากการทดลองแสดงการเติบโตของถั่ว เป็นตารางของมูลและสรุปผลเป็นอัตราได้ว่ามีความโน้มเอียงสัมพันธ์อย่างไรจากข้อมูลไปยังตัวแปร
  • การทดลอง (Experiment) ความสามารถที่จะทำการทดลอง รวมทั้งการถามคำถามที่เหมาะสม การกำหนดสมมุติฐาน การกำหนดตัวแปรและการควบค

 หัสชัย สิทธิรักษ์ , 10 ต.ค. 2549

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s