บทที่ 2

โครงงานวิทยาศาสตร์

 

ในบทนี้จะกล่าวถึงความหมาย หลักการ สาระสำคัญ ประเภท วิธีการ และแนวปฏิบัติ สำหรับครู และงานเอกสารที่เกี่ยวข้องกับการจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์ ในรูปของการสังเคราะห์ข้อความ จากการศึกษาเอกสารต่างๆ ตามที่กล่าวไว้ในบรรณานุกรม  ดังนี้

 

โครงงานวิทยาสาสตร์

 

ความหมายของโครงงานวิทยาศาสตร์

                     โครงงานวิทยาศาสตร์หมายถึง กิจกรรมที่นักเรียนศึกษาเรื่องใดเรื่องหนึ่งด้วยตนเอง โดยอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ภายใต้การปรึกษาของครูหรือผู้เชี่ยวชาญ  หรือ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นสำหรับนักเรียน

 

หลักการของโครงงานวิทยาศาสตร์

- เป็นการแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง โดยนักเรียนจะเป็นผู้ริเริ่มวางแผน และดำเนินการศึกษาด้วยตนเอง มีครูเป็นผู้ชี้แนะแนวทางและให้คำปรึกษา

- ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ในการแสวงหาความรู้ โดยเริ่มจากการกำหนดปัญหา เลือกหัวข้อที่ตนสนใจ วางแผนการศึกษาค้นคว้า ดำเนินการรวบรวมข้อมูล    ทำการทดลอง และสรุปผลการศึกษาทดลอง

- ยึดหลักการคิด ทำ และการแก้ปัญหา (Think-Do-Solving : TDS) ด้วยตนเอง

 

ความสำคัญของโครงงานวิทยาศาสตร์

การเรียนวิทยาสาสตร์ในระดับประถมศึกษา เป็นการศึกษา วิเคราะห์ เรื่องราวต่างๆ ที่กำหนดในหลักสูตรในแต่ละชั้นเรียน โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ การสำรวจตรวจสอบ การสืบค้นข้อมูลและการอภิปราย เพื่อให้เกิดความรู้ ความคิด ความเข้าใจ สามารถสื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ มีความสามารถในการตัดสินใจ นำความรู้ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน มีจิตวิทยาศาสตร์ จริยธรรม คุณธรรมและค่านิยมที่เหมาะสม

 

ในการปฏิบัติจริงการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์เพียงเฉพาะในชั้นเรียนตามเวลาที่กำหนดไว้ในหลักสูตรนั้น ไม่เพียงพอที่จะให้จุดมุ่งหมายดังกล่าวสัมฤทธิ์ผลโดยสมบูรณ์ได้  หลายกระบวนการเรียนรู้ต้องใช้เวลา ในการสังเกต การทดลอง การจดบันทึก การจัดกระทำกับข้อมูล การเปรียบเทียบตัวแปร ต่างๆ  การจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้โครงงานวิทยาศาสตร์ จะช่วยให้จุดมุ่งหมายของหลักสูตรสัมฤทธิ์ผลโดยสมบูรณ์ยิ่งขึ้น  เพราะในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ นักเรียนต้อง ตั้งปัญหา ดำเนินการศึกษา ค้นคว้า การวางแผนหาคำตอบ โดยการตั้งสมมุติฐาน ออกแบบการทดลองหรือวิธีการศึกษา ลงมือศึกษา ทดลองเพื่อตรวจสอบสมมุติฐาน ตลอดจนสรุปผลของการศึกษาด้วยตนเอง  ครูเป็นเพียงผู้ให้คำปรึกษาและชี้แนะเท่านั้น เป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียน ได้รับประสบการณ์ตรงในกระบวนการเสาะแสวงหาความรู้ทุกขั้นตอน มีโอกาสได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ส่งเสริมให้มีคุณสมบัติอื่น ๆ ให้แก่นักเรียนด้วย เช่น ความเป็นคนช่างสังเกต มีความคิดริเริ่ม สร้างสรรค์ มีความเชื่อมั่นในตนเอง มีวินัยและซื่อสัตย์ในการทำงาน มีความละเอียดรอบคอบ มีความรับผิดชอบ ยอมรังฟังคำติชมและความคิดเห็นของผู้อื่น มีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ รู้จักแบ่งเวลาในการทำงานและการกระทำกิจกรรมอื่น ๆ และทำงานร่วมกับผู้อื่นได้

 

ประเภทของโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานวิทยาศาสตร์ อาจแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ

1.       โครงงานประเภทการสำรวจ

2.       โครงงานประเภทการทดลอง

3.       โครงการประเภทการพัฒนาหรือการประดิษฐ์

4.       โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย

แต่ละประเภทของโครงงาน มีรายละเอียด ดังนี้

 

                โครงงานประเภทการสำรวจ

  เป็นการศึกษารวบรวมปัญหาจากธรรมชาติและ     สิ่งแวดล้อม เพื่อศึกษาหาความรู้ที่มีอยู่หรืออยู่ในธรรมชาติ โดยใช้วิธีสำรวจและรวบรวมข้อมูล แล้วนำข้อมูลที่ได้มาจัดกระทำให้เป็นระบบระเบียบและสื่อความหมาย แล้วนำเสนอในรูปแบบต่าง ๆ  การทำโครงงานประเภทสำรวจนี้ ไม่มีการจัดหรือกำหนดตัวแปรหรือควบคุมตัวแปร อาจกระทำโดยการเก็บรวบรวมข้อมูลในสนามหรือในธรรมชาติได้ทันที โดยไม่ต้องนำวัสดุตัวอย่างมาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการแต่อย่างใด หรืออาจเก็บรวบรวมวัสดุตัวอย่างมาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ หรืออาจจำลองธรรมชาติขึ้นในห้องปฏิบัติการ แล้วสังเกตและศึกษารวบรวมข้อมูลต่าง ๆ ในห้องปฏิบัติการก็ได้

 

โครงงานประเภทการทดลอง 

                เป็นการศึกษาหาคำตอบของปัญหาตามสมมุติฐาน โดยการออกแบบการทดลอง และดำเนินการทดลอง โดยควบคุมตัวแปรต่าง ๆ ตามที่กำหนดในสมมุติฐาน อาจทำในห้องทดลองหรือภาคสนามก็ได้

 

โครงงานประเภทการพัฒนาหรือการประดิษฐ์ 

เป็นการพัฒนาหรือประดิษฐ์ สร้างอุปกรณ์ เครื่องมือ ของเล่น ของใช้ โดยการประยุกต์ทฤษฎี หรือหลักการ  ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการพัฒนาหรือการประดิษฐ์ดังกล่าว อาจจะเป็นการประดิษฐ์สิ่งใหม่ หรือการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงของเดิมที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นก็ได้ หรืออาจเป็นการเสนอแบบจำลองทางความคิดเพื่อแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งก็ได้

 

โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย

เป็นโครงงานที่เสนอทฤษฎีหรือ คำอธิบายสิ่งต่าง ๆ หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ซึ่งเป็นแนวคิดใหม่ ๆ โดยมีหลักการทางวิทยาศาสตร์ หรือทฤษฎีอื่น ตลอดจนข้อมูลต่าง ๆ สนับสนุน ทฤษฎีหรือคำอธิบายดังกล่าวอาจใหม่ หรือขัดแย้ง หรือขยายแนวความคิด หรือเป็นคำอธิบายเดิมที่มีผู้ให้ไว้ก่อนแล้วก็ได้ อาจเป็นการอธิบายปรากฏการณ์เก่าในแนวใหม่ก็ได้

 

วิธีการทำโครงงานวิทยาศาสตร์

การทำโครงงานวิทยาศาสตร์มีขั้นตอนที่สำคัญ ดังต่อไปนี้

                        ขั้นที่ 1     การคิดและเลือกชื่อเรื่องหรือปัญหาที่จะศึกษา

                                        เป็นขั้นตอนที่นักเรียนต้อง คิดและเลือกหัวข้อเรื่องที่จะศึกษาด้วยตนเอง ครูมีบทบาทหรือมีส่วนช่วยเหลือให้นักเรียนสามารถคิดหัวข้อเรื่องได้ด้วยตนเอง  ซึ่งเป็นขั้นที่สำคัญที่สุดและยากที่สุด ซึ่งนักเรียนสามารถค้นหาได้จาก แหล่งต่างๆ เช่น ปัญหาใกล้ตัว ปัญหาในท้องถิ่น ความสนใจส่วนตัว การสังเกตสิ่งต่างๆ ใกล้ตัว คำบอกเล่าของผู้อื่น การทดลองเล่น การปฏิบัติการ โครงงานของคนอื่นที่เคยทำไว้แล้ว โดยการตั้งคำถามของครูให้นักเรียนคิด การตั้งกระทู้ใน Website การศึกษาบทคัดย่อโครงงาน การอ่านหนังสือ และการฝึกตั้งปัญหา

                        ขั้นที่ 2     การวางแผนในการทำโครงงาน

                                        เป็นการวางแผนวิธีดำเนินงานในการศึกษาค้นคว้า ออกแบบการทดลอง  เตรียมวัสดุอุปกรณ์  ตามแบบการทดลอง และควบคุมตัวแปร แบบการรวบรวมข้อมูล การวางแผนปฏิบัติงานอย่างกว้าง  เพื่อขอความเห็นชอบ จากครูที่ปรึกษา

 

 

                        ขั้นที่ 3     การลงมือทำโครงงาน

                                        เป็นการลงมือปฏิบัติตามแผนงานที่ได้วางไว้ล่วงหน้าแล้วในขั้นที่สองนั่นเอง ประกอบด้วยการเก็บรวบรวมข้อมูล การสร้างหรือการประดิษฐ์ การปฏิบัติการทดลอง ซึ่งสุดแล้วแต่จะเป็นโครงงานประเภทใดและการค้นคว้าจากเอกสารต่าง ๆ แล้วดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูล แปลความหมายของข้อมูล และสรุปผลของการศึกษาค้นคว้า

                        ขั้นที่ 4     การเขียนรายงาน

                                        เป็นการเสนอผลของการศึกษาค้นคว้าเป็นลายลักษณ์อักษรหรือเป็นเอกสาร   เพื่ออธิบายให้ผู้อื่นทราบรายละเอียดทั้งหมดของการทำโครงงาน 

                        ขั้นที่ 5     การแสดงผลงาน

                                          เป็นการเสนอผลงานที่ได้ศึกษาค้นคว้าสำเร็จลงแล้วให้ผู้อื่นได้รับรู้และเข้าใจ ซึ่งอาจกระทำได้หลายรูปแบบ เช่น การจัดนิทรรศการ การสาธิตแสดงประกอบการรายงานปากเปล่า การเสนอผลงานในรายการวิทยุ โทรทัศน์ หรือจัดทำสื่อวิดิทัศน์ หรือสื่ออีเล็กโทรนิกส์ อื่นๆ

 

แนวปฏิบัติในการสอนนักเรียนทำโครงงานวิทยาศาสตร์

                        1.   กระตุ้นให้นักเรียนสนใจในการจะทำโครงงาน

                        2.   แนะแนวให้นักเรียนรู้วิธีการทำโครงงาน

                        3.   จัดกิจกรรมเพื่อช่วยให้นักเรียนมองเห็นปัญหา

                        4.   แนะแนวทางนักเรียนในการเลือกหัวข้อหรือปัญหาที่ตนสนใจ

                        5.   ให้คำปรึกษานักเรียนในการวางแผนทำโครงงาน

                        6.   อำนวยความสะดวกแก่นักเรียนในการทำโครงงาน

                        7.   ติดตามการทำโครงงานของนักเรียนทุกระยะ

                        8.   ให้คำปรึกษาในการเขียนรายงาน

                        9.   ให้โอกาสนักเรียนแสดงผลงาน

                      10.  ประเมินผลการทำโครงงานของนักเรียน