รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โดยบูรณาการแนวคิดการเรียนรู้ แบบบริบทและปัญหาเป็นฐาน เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ และการแก้ปัญหา สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐาน สภาพปัจจุบัน ปัญหาและความต้องการในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ 2) ออกแบบ พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และประเมินคุณภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้ 3) เพื่อทดลองใช้รูปแบบการจัด         การเรียนรู้วิทยาศาสตร์  ในประเด็นย่อย ดังนี้ 3.1) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ 3.2) ศึกษาทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหาของนักเรียนหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ 3.3) ศึกษาความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ และ 4) ปรับปรุงรูปแบบการจัด      การเรียนรู้ ให้มีความสมบูรณ์ ดำเนินการวิจัย ใน 4 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นตอนที่ 1 การวิจัย (Research : R1) ศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐาน สภาพปัจจุบัน ปัญหา และความต้องการในพัฒนารูปแบบการจัด      การเรียนรู้ โดยการศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การสอบถามความคิดเห็น นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 54 คน และการสัมภาษณ์ผู้ทรงคุณวุฒิ จำนวน 5 คน ขั้นตอนที่ 2 การพัฒนา (Develop : D1) ออกแบบพัฒนาและประเมินคุณภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้ จากนั้นประเมินคุณภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ในด้านความถูกต้อง (Accuracy Standard) ด้านความเหมาะสม (Propriety Standard) ด้านความเป็นไปได้ (Feasibility Standard) และด้านการนำไปใช้ประโยชน์ (Utility Standard) โดยการสอบถามความคิดเห็นของผู้ทรงคุณวุฒิ จำนวน 5 คน จากนั้นจึงนำรูปแบบการจัด      การเรียนรู้ ไปทดลองใช้เพื่อหาประสิทธิภาพแบบเดี่ยว แบบกลุ่มเล็ก และแบบภาคสนาม ขั้นตอนที่ 3       การวิจัย (Research : R2) ทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/2           ปีการศึกษา 2567 โรงเรียนพนมมาศพิทยากร อำเภอลับแล จังหวัดอุตรดิตถ์ จำนวน 27 คน                แล้วดำเนินการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ระหว่างก่อนเรียนและ     หลังเรียน ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ ศึกษาทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหาของนักเรียน และศึกษาความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ ขั้นตอนที่ 4 การพัฒนา (Develop : D2) ปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ โดยนำเสนอรูปแบบ          การจัดการเรียนรู้แก่ครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 สถานศึกษาในสังกัดองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นในจังหวัดอุตรดิตถ์ จำนวน 5 โรงเรียน และสัมภาษณ์ครูผู้สอนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับจุดเด่น ข้อจำกัดของรูปแบบการจัดการเรียนรู้ และข้อเสนอแนะเกี่ยวกับแนวทางหรือวิธีการที่ทำให้รูปแบบ      การจัดการเรียนรู้บรรลุวัตถุประสงค์ เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ให้มี         ความสมบูรณ์ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้การวิเคราะห์เนื้อหา ค่าเฉลี่ย () ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) และการทดสอบทีแบบกลุ่มไม่เป็นอิสระต่อกัน (t-test dependent) ผลการวิจัย ปรากฏดังนี้

1. สภาพปัจจุบันในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา ตามความคิดเห็นของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ในภาพรวม มีการปฏิบัติอยู่ในระดับปานกลาง (= 3.40, SD = 0.52) สภาพปัญหาในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิด      อย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา ตามความคิดเห็นของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ในภาพรวม           มีการปฏิบัติอยู่ในระดับปานกลาง ( = 3.32, SD = 0.55) ความต้องการในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ได้แก่ ต้องการให้ครูผู้สอนจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์โดยใช้กิจกรรมที่ใช้ปัญหาหรือสถานการณ์ใกล้ตัวเป็นจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้ ต้องการสื่อการสอนที่ช่วยให้นักเรียนได้ฝึกคิดวิเคราะห์ ทดลอง และอธิบายเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ ต้องการเรียนเนื้อหาวิทยาศาสตร์ในเรื่องเกี่ยวกับปัญหาที่พบในชีวิตจริงและการหาวิธีแก้ไขปัญหา ต้องการให้มีการประเมินผลการเรียนรู้ จากการปฏิบัติการทดลองและกระบวนการทำงาน ต้องการให้การกำหนด ปัญหาที่เกิดจากสถานการณ์ใกล้ตัวหรือชีวิตประจำวัน และต้องการแสวงหาความรู้สำหรับการเรียนวิทยาศาสตร์จากอินเทอร์เน็ต / เว็บไซต์ทางการศึกษา ส่วนความต้องการในการพัฒนารูปแบบ  การจัดการเรียนรู้ จากการสัมภาษณ์ผู้ทรงคุณวุฒิด้านการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ พบว่า (1) หลักการ       ควรยึดหลักการจัดการเรียนรู้ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ โดยเริ่มต้นจากการนำเสนอบริบทหรือปัญหาที่ใกล้ตัวและสอดคล้องกับชีวิตจริงของนักเรียน (2) เป้าหมาย คือ การพัฒนานักเรียนให้มีทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและความสามารถในการแก้ปัญหา (3) สาระการเรียนรู้ ควรเป็นสาระการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกับบริบทชีวิตจริงและสถานการณ์ใกล้ตัวของนักเรียน (4) กระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ควรเป็นกระบวนการที่มีลำดับขั้นตอนชัดเจน เอื้อต่อการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) และส่งเสริมให้นักเรียน      มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้ และ (5) การวัดและประเมินผล ควรเป็นการประเมินที่สอดคล้องกับกระบวนการจัดการเรียนรู้ โดยเน้นการประเมินตามสภาพจริง

   

1. รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โดยบูรณาการแนวคิดการเรียนรู้แบบบริบทและปัญหาเป็นฐาน เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา ปีที่ 1 มี 5 องค์ประกอบ ได้แก่ องค์ประกอบที่ 1 หลักการ องค์ประกอบที่ 2 เป้าหมาย องค์ประกอบที่ 3 สาระการเรียนรู้ องค์ประกอบที่ 4 กระบวนการจัดการเรียนรู้ ประกอบด้วย 5 ขั้น คือ ขั้นนำเสนอบริบท (See Context) ขั้นระบุปัญหา (State Problem) ขั้นสืบค้นข้อมูลและลงมือปฏิบัติ (Search) ขั้นนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหา (Solve) ขั้นสะท้อนผลและสื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ (Share) และองค์ประกอบที่ 5 การวัดและประเมินผล ซึ่งรูปแบบการจัดการเรียนรู้มีคุณภาพในด้านความถูกต้อง (Accuracy Standard) ด้านความเหมาะสม (Propriety Standard) ด้านความเป็นไปได้ (Feasibility Standard) และด้านการนำไปใช้ประโยชน์ (Utility Standard) อยู่ในระดับมากที่สุด ทุกด้าน
2. นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์หลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 มีทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา ในภาพรวมอยู่ในระดับดีเยี่ยม (= 2.57) และมีความคิดเห็นต่อกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ อยู่ในระดับมากที่สุด (= 4.65, SD = 0.45)
3. ประเด็นการปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ ให้มีความสมบูรณ์ ดังนี้ (1) จุดเด่น ได้แก่ รูปแบบการจัดการเรียนรู้ส่งเสริมการมีส่วนร่วมของนักเรียนในการเรียนรู้มากขึ้น และรูปแบบการจัดการเรียนรู้ใช้ปัญหาหรือสถานการณ์ใกล้ตัวเป็นจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้ ช่วยกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความสนใจและตั้งคำถามด้วยตนเอง รวมถึงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ปรับเปลี่ยนบทบาทของครูจากผู้ถ่ายทอดความรู้มาเป็นผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ (2) ข้อจำกัด ได้แก่ การจัดการชั้นเรียนและความแตกต่างระหว่างบุคคล และการวางแผนและการเตรียมการอย่างรอบคอบ โดยเฉพาะการออกแบบสถานการณ์ปัญหาให้เหมาะสม (3) ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับแนวทางหรือวิธีการที่ทำให้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ บรรลุวัตถุประสงค์ ดังนี้ (3.1) ด้านครูผู้สอน ได้แก่ ครูผู้สอนควรมีความเข้าใจอย่างชัดเจนในหลักการและกระบวนการของรูปแบบ การจัดการเรียนรู้ และการพัฒนาทักษะการสะท้อนคิดและการให้ข้อมูลย้อนกลับ (3.2) ด้านเทคนิค การจัดการเรียนรู้ ได้แก่ ความเชี่ยวชาญของครูในการตั้งคำถามกระตุ้นการคิด และการจัดการชั้นเรียนระหว่างทำกิจกรรมกลุ่ม (3.3) ด้านการประเมินผล ได้แก่ ความต่อเนื่องของการประเมินเพื่อพัฒนา