การพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎี คอนสตร
บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and development) โดยใช้กระบวน
การพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ที่ผู้วิจัยสังเคราะห์ขึ้น เป็นการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้ 1) เพื่อศึกษาข้อมูลพื้นฐานสภาพการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ในการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2) เพื่อสร้างและพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3) เพื่อทดลองใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และ4) เพื่อปรับปรุงและประเมินผลรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ ครูผู้สอนวิชาวิทยาศาสตร์และนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2/1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2561 โรงเรียนบ้านทุ่งเชือก สังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลภูห่าน อำเภอสีชมพู จังหวัดขอนแก่น จำนวน 30 คน ได้มาโดยใช้วิธีการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster random sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แบบแบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง 2) แผนการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เรื่อง อาหารกับการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 11 แผน 3) แบบวัดความสามารถด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 30 ข้อ มีค่าความยากง่าย (p) ระหว่าง 0.37 – 0.74 ค่าอำนาจจำแนก (B) ระหว่าง 0.26 – 0.68 และค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.44 และ
4) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 30 ข้อ ค่าระดับความยาก (p) ระหว่าง 0.37 ถึง 0.72 ค่าอำนาจจำแนก (B) ระหว่าง 0.22 ถึง 0.69 และค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.76 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และค่า t-test (Dependent Sample)
ผลการวิจัยพบว่า
1. ผลการศึกษาข้อมูลพื้นฐานกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ในการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ผลของการใช้แบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง พบว่า นักเรียนไม่สามารถเชื่อมโยงความรู้เดิมกับความรู้ใหม่ได้ นักเรียนยังขาดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนดำเนินการหาคำตอบจากโจทย์ที่กำหนดให้ไม่ถูกต้อง นักเรียนไม่สามารถนำเนื้อหาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ได้เรียนไปแล้วไปใช้ในการแก้ปัญหาได้ ความต้องการในการแก้ปัญหาการเรียนการสอน พบว่า ควรมีการปรับพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้แก่นักเรียน เพิ่มเทคนิควิธีการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ ส่งเสริมให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง โดยการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้คลอบคลุมกับเนื้อหา ปฏิบัติกิจกรรมโดยผ่านกระบวนการกลุ่มสัมพันธ์ มีการฝึกทักษะการคิดเชื่อมโยงความรู้ให้กับนักเรียนเพื่อจะได้มีความแม่นยำมากขึ้นและใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับผู้เรียน เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่คงทน
2. ผลการสร้างและออกแบบรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา
ปีที่ 2 ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ดังนี้ 1) ขั้นเข้าใจ (Understanding) 2) ขั้นเข้าถึง (Connecting)
3) ขั้นพัฒนาทักษะกระบวนการ (Development) และ 4) ขั้นประเมินค่า (Evaluation)
ชื่อรูปแบบ “UCDE model” โดยมีค่ามีความเหมาะสมอยู่ในระดับมากที่สุด (X = 4.65, S.D. = 0.55)
3. ผลการทดลองใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 พบว่า ประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยกลุ่มทดลอง มีประสิทธิภาพ E1/E2 เท่ากับ 80.84/82.78
4. ผลการปรับปรุงและประเมินผลรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 พบว่า ประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยกลุ่มตัวอย่าง มีประสิทธิภาพ E1/E2 เท่ากับ 82.33/82.22 สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดคือ 80/80 และการประเมินผลหลังจากการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ของคะแนนหลังเรียนกับก่อนเรียน พบว่า นักเรียนมีความสามารถด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
และ การประเมินผลด้วยแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนกับก่อนเรียน พบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and development) โดยใช้กระบวน
การพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ที่ผู้วิจัยสังเคราะห์ขึ้น เป็นการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้ 1) เพื่อศึกษาข้อมูลพื้นฐานสภาพการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ในการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2) เพื่อสร้างและพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3) เพื่อทดลองใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และ4) เพื่อปรับปรุงและประเมินผลรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ ครูผู้สอนวิชาวิทยาศาสตร์และนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2/1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2561 โรงเรียนบ้านทุ่งเชือก สังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลภูห่าน อำเภอสีชมพู จังหวัดขอนแก่น จำนวน 30 คน ได้มาโดยใช้วิธีการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster random sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แบบแบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง 2) แผนการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เรื่อง อาหารกับการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 11 แผน 3) แบบวัดความสามารถด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 30 ข้อ มีค่าความยากง่าย (p) ระหว่าง 0.37 – 0.74 ค่าอำนาจจำแนก (B) ระหว่าง 0.26 – 0.68 และค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.44 และ
4) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 30 ข้อ ค่าระดับความยาก (p) ระหว่าง 0.37 ถึง 0.72 ค่าอำนาจจำแนก (B) ระหว่าง 0.22 ถึง 0.69 และค่าความเชื่อมั่น เท่ากับ 0.76 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และค่า t-test (Dependent Sample)
ผลการวิจัยพบว่า
1. ผลการศึกษาข้อมูลพื้นฐานกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ในการพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ผลของการใช้แบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง พบว่า นักเรียนไม่สามารถเชื่อมโยงความรู้เดิมกับความรู้ใหม่ได้ นักเรียนยังขาดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนดำเนินการหาคำตอบจากโจทย์ที่กำหนดให้ไม่ถูกต้อง นักเรียนไม่สามารถนำเนื้อหาวิชาวิทยาศาสตร์ที่ได้เรียนไปแล้วไปใช้ในการแก้ปัญหาได้ ความต้องการในการแก้ปัญหาการเรียนการสอน พบว่า ควรมีการปรับพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้แก่นักเรียน เพิ่มเทคนิควิธีการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ ส่งเสริมให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง โดยการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้คลอบคลุมกับเนื้อหา ปฏิบัติกิจกรรมโดยผ่านกระบวนการกลุ่มสัมพันธ์ มีการฝึกทักษะการคิดเชื่อมโยงความรู้ให้กับนักเรียนเพื่อจะได้มีความแม่นยำมากขึ้นและใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับผู้เรียน เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่คงทน
2. ผลการสร้างและออกแบบรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา
ปีที่ 2 ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน ดังนี้ 1) ขั้นเข้าใจ (Understanding) 2) ขั้นเข้าถึง (Connecting)
3) ขั้นพัฒนาทักษะกระบวนการ (Development) และ 4) ขั้นประเมินค่า (Evaluation)
ชื่อรูปแบบ “UCDE model” โดยมีค่ามีความเหมาะสมอยู่ในระดับมากที่สุด (X = 4.65, S.D. = 0.55)
3. ผลการทดลองใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 พบว่า ประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยกลุ่มทดลอง มีประสิทธิภาพ E1/E2 เท่ากับ 80.84/82.78
4. ผลการปรับปรุงและประเมินผลรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 พบว่า ประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยกลุ่มตัวอย่าง มีประสิทธิภาพ E1/E2 เท่ากับ 82.33/82.22 สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดคือ 80/80 และการประเมินผลหลังจากการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้แนวคิดทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ ด้วยรูปแบบ “UCDE model” เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ของคะแนนหลังเรียนกับก่อนเรียน พบว่า นักเรียนมีความสามารถด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
และ การประเมินผลด้วยแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนกับก่อนเรียน พบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่อง อาหารและการดำรงชีวิต กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05