บทความวิชาการ

กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ( inquiry process )

เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 

                                                                                                                                       ยินดี  ชูนวล*

 

                        การศึกษาเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการที่จะช่วยพัฒนาให้บุคคลมีความรู้ ความสามารถ และเป็นปัจจัยหนึ่งที่จะผลักดันให้สังคมและประเทศชาติเจริญรุ่งเรืองต่อไปในอนาคตและการศึกษาเป็นกิจกรรมทางสังคมที่เป็นรากฐานสำคัญของการสร้างและสะสมพลังของชาติ ชาติใดที่มีทุนทางสังคมที่แข็งแกร่ง  มีคุณภาพดีมากน้อยเพียงใด มีปริมาณมากน้อยเพียงใด ย่อมขึ้นกับระบบการศึกษาและการจัดการศึกษา เป็นกระบวนการที่มีองค์ประกอบหลายประการเพื่อนำพาประเทศไปสู่เป้าหมายที่พึงปรารถนาในการพัฒนาคุณภาพมนุษย์ การจัดการศึกษาจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่ทุกประเทศต้องดำเนินการให้เกิดขึ้นอย่างเป็นระบบเพื่อยกระดับคุณภาพประชากร และเพิ่มขีดความสามารถของประเทศในการแข่งขันระหว่างประเทศตามที่พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2542 ได้มีการกำหนดรายละเอียดเกี่ยวกับการจัดการศึกษาไว้หลายประการโดยกล่าวถึงความมุ่งหมายและหลักการ สิทธิและหน้าที่ทางการศึกษา ระบบการศึกษา แนวทางจัดการศึกษา ทรัพยากรและการลงทุนเพื่อการศึกษา รวมทั้งเทคโนโลยีการศึกษาซึ่งอาจกล่าวได้ว่าครอบคลุมสาระเนื้อหาที่จำเป็นในการจัดการศึกษาในปัจจุบัน (พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2542) 

                        วิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญยิ่งในสังคมโลกปัจจุบันและอนาคต เพราะวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับชีวิตของทุกคน ทั้งในการดำรงชีวิตประจำวัน และในงานอาชีพต่างๆ เครื่องมือเครื่องใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตและในการทำงาน ล้วนเป็นผลของความรู้วิทยาศาสตร์ ผสมผสานกับความคิดสร้างสรรค์และศาสตร์อื่นๆ ความรู้วิทยาศาสตร์ช่วยให้เกิดองค์ความรู้และความเข้าใจในปรากฏการณ์ธรรมชาติมากมายมีผลให้เกิดการพัฒนาทางเทคโนโลยีอย่างมาก ในทางลับกันเทคโนโลยีก็มีส่วนสำคัญมากที่จะทำให้มีการศึกษาค้นคว้าความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง  วิทยาศาสตร์ทำให้คนได้พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะที่สำคัญในการค้นคว้าหาความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลหลากหลายและประจักษ์พยานที่ตรวจสอบได้ วิทยาศาสตร์เป็นวัฒนธรรมของโลกสมัยใหม่ซึ่งเป็นสังคมแห่งความรู้ (knowledge based society) ทุกคนจึงจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาให้รู้วิทยาศาสตร์ (scientific literacy for all)  เพื่อที่จะมีความรู้ความเข้าใจโลกธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้น และนำความรู้ไปใช้อย่างมีเหตุผล สร้างสรรค์ มีคุณธรรม ความรู้วิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่นำมาใช้ในการพัฒนาคุณภาพชีวิตที่ดี แต่ยังช่วยให้คนมีความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์ การดูแลรักษา ตลอดจนการพัฒนาสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมดุลและยั่งยืน และที่สำคัญอย่างยิ่งคือความรู้วิทยาศาสตร์ช่วยเพิ่มขัดความสามารถในการพัฒนาเศรษฐกิจ สามารถแข่งขันกับนานาประเทศและดำเนินชีวิตอยู่ร่วมกันในสังคมโลกได้อย่างมีความสุข การที่จะสร้างความเข้มแข็งทางด้านวิทยาศาสตร์นั้นองค์ประกอบที่สำคัญประการหนึ่งคือการจัดการศึกษาเพื่อเตรียมคนให้อยู่ในสังคมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทั้งเป็นผู้ผลิตและผู้บริโภคที่มีประสิทธิภาพ  (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2546,หน้าที่ 1-2) 

                        วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นวิชาพื้นฐานที่สำคัญต่อการพัฒนาทรัพยากรมนุษย์ ซึ่งนอกจากจะช่วยพัฒนาระบบและกระบวนการคิดอย่างมีเหตุผลแล้ว ยังสามารถสร้างเทคโนโลยีที่เหมาะสมเพื่อนำไปสู่การพัฒนาที่ยั่งยืนและก้าวหน้าทางเศรษฐกิจและความมั่นคงของชาติ ดังนั้น จึงเป็นต้องมีการพัฒนาระบบการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในทุกระดับการศึกษา ทั้งด้านบุคลากร หลักสูตร กระบวนการเรียนการสอน สื่อต่างๆ รวมทั้งนวัตกรรมใหม่ๆ  ในการจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  การใช้มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์มาจัดการศึกษายึดหลักสำคัญว่า วิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการเรียนรู้ที่นักเรียนต้องลงมือปฏิบัติและเรียนรู้โดยตัวของนักเรียนเอง ไม่ใช่เพียงแต่เรื่องราวที่ครูนำมาบอกเล่าหรือเรียนจากสิ่งที่ผู้อื่นได้ทำแล้ว กิจกรรมที่ให้นักเรียนลงมือปฏิบัติ (hands – on) โดยเฉพาะความคิดชั้นสูง เช่น การคิดแก้ปัญหา การตัดสินใจ การคิดเชิงเหตุผล คิดวิเคราะห์วิจารณ์ และความคิดสร้างสรรค์ มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์มีความหมายมากกว่า “วิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการ” ที่นักเรียนจะได้เรียนรู้ทักษะต่างๆ ได้แก่การสังเกต การลงความเห็นและการทดลองเท่านั้น แต่ให้ความสำคัญกับการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry) ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการเรียนวิทยาศาสตร์ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี:วิสัยทัศน์การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ยุคหลังปี ค.ศ.2000  2542,หน้าที่ 7 ) 

                        จากการวิจัยของสมาคมนานาชาติเพื่อการประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการศึกษา (IEA) ตามโครงการวิจัยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ร่วมกับนานาชาติ(TIMSS)  พบว่านักเรียนส่วนใหญ่ทำข้อสอบความรู้ความจำได้ดี แต่ข้อสอบที่เน้นกระบวนการคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหาซึ่งเป็นข้อสอบเขียนตอบ แสดงวิธีทำ หรืออธิบายนักเรียนจะทำไม่ได้ และจากการแข่งขันโอลิมปิกวิชาการระหว่างประเทศ นักเรียนทำข้อสอบภาคทฤษฎีได้ดีเมื่อเทียบกับนานาชาติ แต่ทำข้อสอบภาคปฏิบัติไม่ได้ ขาดทักษะด้านการปฏิบัติการเป็นอย่างมาก (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี:วิสัยทัศน์การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ยุคหลังปี ค.ศ.2000  2542,หน้าที่ 10) 

                        ดังนั้นจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนาด้านทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ของนักเรียน ซึ่งเป็นทักษะพื้นฐานที่นักเรียนสามารถนำไปใช้ในการเรียน การแก้ปัญหา หรือประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันในอนาคตได้  การที่นักเรียนจะสร้างองค์ความรู้ได้ต้องผ่านกระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry process) 

กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry process) ประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญดังนี้

                        1) ขั้นสร้างความสนใจ (engagement) เป็นการนำเข้าสู่บทเรียนหรือเรื่องที่สนใจ ซึ่งอาจเกิดขึ้นเองจาก ความสงสัย หรืออาจเริ่มจากความสนใจของตัวนักเรียนเองหรือเกิดจากการอภิปรายในกลุ่ม เรื่องที่น่าสนใจอาจมา จากเหตุการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในช่วงเวลานั้น หรือเป็นเรื่องที่เชื่อมโยงกับความรู้เดิมที่เพิ่งเรียนรู้มาแล้ว เป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนสร้างคำถาม กำหนดประเด็นที่จะศึกษา ในกรณีที่ยังไม่มีประเด็นใดน่าสนใจ ครูอาจให้ศึกษาจากสื่อต่าง ๆ หรือเป็นผู้กระตุ้นด้วยการเสนอประเด็นขึ้นมาก่อน แต่ไม่ควรบังคับให้นักเรียนยอมรับประเด็นหรือคำถามที่ครูกำลังสนใจเป็นเรื่องที่จะใช้ศึกษาเมื่อมีคำถามที่น่าสนใจ และนักเรียนส่วนใหญ่ยอมรับให้เป็นประเด็นที่ต้องการศึกษา จึงร่วมกันกำหนดขอบเขตและแจกแจงรายละเอียดของเรื่องที่จะศึกษาให้มีความชัดเจนยิ่งขึ้น อาจรวมทั้งการรวบรวมความรู้ประสบการณ์เดิม หรือความรู้จากแหล่งต่าง ๆ ที่จะช่วยให้นำไปสู่ความเข้าใจเรื่องหรือประเด็นที่จะศึกษามากขึ้น และมีแนวทางที่ใช้ในการสำรวจตรวจสอบอย่างหลากหลาย

2) ขั้นสำรวจและค้นหา (exploration) เมื่อทำความเข้าใจในประเด็นหรือคำถามที่สนใจจะศึกษาอย่างถ่องแท้แล้ว ก็มีการวางแผนกำหนดแนวทางการสำรวจตรวจสอบ ตั้งสมมติฐาน กำหนดทางเลือกที่เป็นไปได้ ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล ข้อสนเทศ หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ วิธีการตรวจสอบอาจทำได้หลายวิธี เช่น ทำการทดลอง ทำกิจกรรมภาคสนาม การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยสร้างสถานการณ์จำลอง (simulation) การศึกษาหาข้อมูลจากเอกสารอ้างอิงหรือจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลอย่างเพียงพอที่จะใช้ในขั้นต่อไป

3) ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (explanation) เมื่อได้ข้อมูลอย่างเพียงพอจากการสำรวจตรวจสอบแล้ว จึงนำข้อมูล ข้อสนเทศ ที่ได้มาวิเคราะห์ แปลผล สรุปผล และนำเสนอผลที่ได้ในรูปต่าง ๆ เช่น บรรยายสรุป สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ หรือวาดรูป สร้างตาราง ฯลฯ การค้นพบในขั้นนี้อาจเป็นไปได้หลายทาง เช่น สนับสนุนสมมติฐานที่ตั้งไว้ โต้แย้งกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ หรือไม่เกี่ยวข้องกับประเด็นที่ได้กำหนดไว้ แต่ผลที่ได้จะอยู่ในรูปใดก็สามารถสร้างความรู้และช่วยให้เกิดการเรียนรู้ได้

4) ขั้นขยายความรู้ (elaboration) เป็นการนำความรู้ที่สร้างขึ้นไปเชื่อมโยงกับความรู้เดิมหรือแนวคิดที่ได้ค้นคว้าเพิ่มเติม หรือนำแบบจำลองหรือข้อสรุปที่ได้ไปใช้อธิบายสถานการณ์หรือเหตุการณ์อื่น ถ้าใช้อธิบายเรื่องต่างๆ ได้มาก็แสดงว่าข้อจำกัดน้อย ซึ่งก็จะช่วยให้เชื่อมโยงกับเรื่องต่างๆ และทำให้เกิดความรู้กว้างขวางขึ้น

5)ขั้นประเมิน (evaluation) เป็นการประเมินการเรียนรู้ด้วยกระบวนการต่างๆ ว่านักเรียนมีความรู้อะไรบ้าง อย่างไร และมากน้อยเพียงใด จากขั้นนี้จะนำไปสู่การนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในเรื่องอื่นๆ

การนำความรู้หรือแบบจำลองไปใช้อธิบายหรือประยุกต์ใช้กับเหตุการณ์หรือเรื่องอื่นๆ จะนำไปสู่ข้อโต้แย้งหรือข้อจำกัดซึ่งก่อให้เป็นประเด็นหรือคำถาม หรือปัญหาที่จะต้องสำรวจตรวจสอบต่อไป ทำให้เกิดเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆ จึงเรียกว่า inquiry cycle กระบวนการสืบเสาะหาความรู้จึงช่วยให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ทั้งเนื้อหาหลักและหลักการ ทฤษฎี ตลอดจนการลงมือปฏิบัติ เพื่อให้ได้ความรู้ซึ่งจะเป็นพื้นฐานในการเรียนรู้ต่อไป               

                         ถ้าหากครูได้จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยเน้นกระบวนการที่นักเรียนเป็นผู้คิด ลงมือปฏิบัติศึกษาค้นคว้าอย่างมีระบบด้วยกิจกรรมที่หลากหลาย การเรียนรู้จะเกิดขึ้นขณะทำกิจกรรม นักเรียนจะมีความสามารถในการสืบเสาะหาความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหาด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ได้รับการพัฒนาเจตคติทางวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรมในการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์ และสามารถทำงานร่วมกับผู้อื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อไป

 *นักศึกษาปริญญาโท สาขานวัตกรรมหลักสูตรและการจัดการเรียนรู้ ม.รามคำแหง ตรัง

บรรณานุกรม 

กระทรวงศึกษาธิการ. (2545). หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2544 . กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์

              องค์การรับส่งสินค้าและพัสดุภัณฑ์(รสพ.). 

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.(2546). การจัดการเรียนรู้

            กลุ่มวิทยาศาสตร์ หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว. 

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.2542. วิสัยทัศน์การเรียนการ

            สอนวิทยาศาสตร์ ยุคหลังปี ค.ศ.2000. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว.   

[ราชิต สุพร]