ปฏิรูปการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ ๒๑ : ๑. เรียนให้เกิดทักษะเพื่อชีวิต โดยมีกรอบความคิดสามมิติ

 

          ครูที่รักศิษย์ (และพ่อแม่ที่รักลูก) อาจกำลังทำลายศิษย์/ลูก อยู่ก็ได้   หากจัดการเรียนรู้ผิดๆ ให้แก่เด็ก   วิธีการจัดการเรียนรู้ให้ถูกกับยุคสมัย ตรงกับจริตของเด็กยุคใหม่จึงสำคัญยิ่ง

          หัวใจของการเรียนรู้ หรือการศึกษา ในศตวรรษที่ ๒๑ คือ เรียนให้เกิดทักษะ (และฉันทะ)ที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตที่ดี ที่เป็นประโยชน์แก่ตนเอง และแก่ผู้อื่น  

          ผมเกิดแรงบันดาลใจให้เขียนบันทึกชุดนี้จากการอ่านหนังสือ A Framework for K-12 Science Education : Practices, Crosscutting Concepts and Core Ideas ซึ่งจัดพิมพ์โดย The National Academies ของสหรัฐอเมริกา  ผมขอเสนอให้นักการศึกษาและครูอาจารย์ไทยอ่านหนังสือเล่มนี้ทุกคน   อ่านอย่างพินิจพิเคราะห์   เพื่อเอามาใช้ปฏิรูปการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของไทย   โดยที่หนังสือเล่มนี้เขาอนุญาตให้ ดาวน์โหลดมาอ่านได้ฟรี

          ผมตีความหนังสือเล่มนี้ ลงเป็นบันทึกชุด “ปฏิรูปการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ ๒๑” นี้ เพื่อเป็นบรรณาการแก่ “ครูเพื่อศิษย์”

          สามมิติของกรอบความคิด

เรียนรู้มิติภาคปฏิบัติด้านวิทยาศาสตร์ และด้านวิศวกรรมศาตร์  ๘ ประการ

๑. ตั้งคำถาม (สำหรับวิทยาศาสตร์)  และระบุปัญหา (สำหรับวิศวกรรมศาสตร์)

๒. พัฒนารูปแบบ (model) และใช้รูปแบบ

๓. วางแผนและลงมือดำเนินการทดลอง (investigation)

๔. วิเคราะห์และตีความข้อมูล

๕. ใช้วิธีคิดเชิงคณิตศาสตร์และการใช้คอมพิวเตอร์

๖. สร้างคำอธิบาย (explanation สำหรับวิทยาศาสตร์) และออกแบบวิธีแก้ปัญหา (solution สำหรับวิศวกรรมศาสตร์)

๗. มีส่วนร่วมกันโต้แย้ง (argument) โดยใช้ข้อมูลหลักฐาน (evidence)

๘. ทำให้เกิด (obtain)  ประเมิน (evaluate) และสื่อสาร (communicate) สารสนเทศ (information)

หลักการหรือสิ่งที่ต้องเรียนรู้ในทุกโอกาส

๑. pattern

๒. สาเหตุ และผลที่เกิดขึ้น : กลไก และคำอธิบาย

๓. สเกล สัดส่วน และปริมาณ

๔. ระบบ และโมเดลของระบบ

๕. พลังงานและสสาร : การไหล วงจร และการอนุรักษ์

๖. โครงสร้าง และหน้าที่

๗. ความมั่นคงดำรงอยู่ และการเปลี่ยนแปลง

แนวคิดหลักด้านการเรียนรู้ (สาระ) ในสาขาวิชา

วิทยาศาสตร์กายภาพ

PS1สสารและปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสาร

                       PS2 การเคลื่อนไหว และความมั่นคง (stability) : แรงและปฏิสัมพันธ์

PS3 พลังงาน

PS4  คลื่นและการประยุกต์ใช้ในการถ่ายทอดเทคโนโลยีและถ่ายทอดข้อมูลข่าวสาร

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ

                        LS1  จากโมเลกุลสู่สิ่งมีชีวิต (organism) : โครงสร้างและกระบวนการ

LS2  ระบบนิเวศน์ : พลังงาน ปฏิสัมพันธ์ และพลวัต

LS3  พันธุกรรม : การถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ และความแตกต่างของลักษณะ

LS4  วิวัฒนาการทางชีววิทยา  : เอกภาพและความหลากหลาย

วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลกและอวกาศ

ES1  ตำแหน่งของโลกในจักรวาล

ES2  ระบบโลก

ES3  โลกกับกิจกรรมของมนุษย์

วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี และการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์

ETS1  การออกแบบทางวิศวกรรม

ETS2  ความเชื่อมโยงระหว่าง วิศวกรรม เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ และสังคม

 

          นักเรียนตั้งแต่ชั้นอนุบาล (เด็กเล็ก) ไปจนถึง ม. ๖ (เกรด 12) ต้องเรียนรู้วิทยาศาสตร์และ วิศวกรรมศาสตร์ ในสามมิติข้างต้นตามระดับพัฒนาการของสมองในแต่ละกลุ่มอายุ    ครูต้องใช้หลักการ สามมิตินี้ในการออกแบบการเรียนรู้ของศิษย์    รวมทั้งใช้ในการออกข้อสอบประเมินผลการเรียนรู้ของศิษย์

          ผมตีความเอาเอง (ไม่ทราบว่าถูกหรือผิด) ว่าการเรียนวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้อง คือเรียนทักษะของ การเป็นนักวิทยาศาสตร์   ไม่ว่าเมื่อโตขึ้นนักเรียนจะไปประกอบอาชีพอะไรก็ตาม   ตอนเป็นนักเรียนต้องเรียน วิทยาศาสตร์เพื่อให้ได้ทักษะของการเป็นนักวิทยาศาสตร์    สำหรับสั่งสมเป็นทักษะชีวิต และทักษะการเรียนรู้ ที่จะได้ใช้ประโยชน์ตลอดชีวิต

 

วิจารณ์ พานิช

๒๐ มี.ค. ๕๕