Learning : How Students Form Scienctific Explanation
การอธิบายถูกใช้ในหลากหลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น นักเรียนที่เข้าห้องเรียนสายจะอธิบายสาเหตุที่มาสาย นี่เป็นรูปแบบของการตัดสิน(justification) ในอีกสถานการณ์หนึ่ง นักเรียนมักจะถูกถามเพื่อให้อธิบายว่าทำไมคณิตศาสตร์ถึงเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ นี่คือการอธิบายรูปแบบของกระบวนการ/วิธีการในการทำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ที่ปรากฏในสังคม คนทั่วๆไปมักจะอธิบายเกี่ยวกับบางสิ่งบางอย่างในข้อเท็จจริง(fact) และการแสดงออกทางความคิดเห็นส่วนบุคคล
จากตัวอย่างที่เห็นจะพบว่า การอธิบายของคนทั่วไปจะเป็นการอธิบายทางความคิดเห็น ไม่ใช่การอธิบายทางกระบวนการวิทยาศาสตร์
Prof. Bybee ยกตัวอย่างให้เราเห็นความสำคัญของการอธิบายในกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ดังนี้ เมื่อบอกจำนวนความสัมพันธ์ของคนตายและแอลลกอฮอล์ในจังหวัดที่เราอาศัยอยู่ เราต้องให้เหตุผลว่าทำไมจำนวนจึงลดลง การเปลี่ยนแปลงจำนวนและหาสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้น นั่นก็คือ การอธิบายโดยใช้ข้อมูลและให้เหตุผลบนพื้นฐานของข้อมูล
การอธิบายจึงเป็นศูนย์กลางที่จะรู้เรื่องราวของโลกธรรมชาติ เป็นสสมติฐานทางวิทยาศาสตร์และนักเรียนที่เรียนรู้วิทยาศาสตร์ อธิบายเกี่ยวกับสิ่งที่ไม่คุ้นเคย โดยหาความสัมพันธ์จากสิ่งที่มีคุ้นเคย แม้ว่าอาจจะมีความขัดแย้ง ก็ต้องศึกษาสิ่งที่ทำให้เกิดความขัดแย้ง นั่นคือวิธีการเรียนรู้ของบุคคลนั่นเอง
Prof.bybee ใช้แนวคิดของ Bransford และคณะ ในการสังเคราะวิธีการเรียนรู้ของบุคคลด้านวิทยาศาสตร์ ดังนี้
1. นักเรียนสร้างความเข้าใจวิทยาศาสตร์จากสิ่งที่พวกเขารู้อยู่แล้วและเชื่อ
2. นักเรียนสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ จากการปรับปรุงและทำความเข้าใจหลักการที่มีอยู่ในปัจจุบันและเพิ่มหลักการใหม่เข้าไปในสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้เรียบร้อยแล้ว
3. ความเข้าใจวิทยาศาสตร์มีมากกว่าความรู้ข้อเท็จจริง คือเกี่ยวข้องกับการวางแผนและใช้ข้อเท็จจริงเป็นกรอบงาน
4. การเรียนรู้เป็นสื่อสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งแวดล้อมทางสังคมและผู้เรียน
5. ความสามารถในการประยุกต์ใช้ความรู้ในสถานการณ์ใหม่(การถ่ายโอนความรู้ = transfer of learning) เป็นผลมาจากระดับการเรียนรู้อย่างเข้าใจในสถานการณ์ที่หลากหลาย
6. การเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพจะเกิดจากนักเรียนควบคุมการเรียนรู้ด้วยการสะท้อนผลและวัดผลตนเอง(self-assessment)
National Research Council รายงานความเข้าใจของการเรียนรู้คือ วิธีการเรียนรู้ของบุคคลล เป็นเรื่องที่ท้าทายสำหรับครูทุกคน นักพัฒนาหลักสูตร, การเรียนการสอนในห้องเรียน, และการวัดผล เพื่อ พิจารณาหนังสือเรียน(textbook) การเรียนการสอนและการทดสอบ ดังนั้นการเรียนรู้กระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ครูผู้เรียนต้องทราบถึงหลักการของผู้เรียนในปัจจุบัน (current concept) เป็นการตรวจสอบความรู้เดิมของผู้เรียนว่ามี concept ต่อเรื่องที่จะเรียนอย่างไร misconcept หรือไม่
การวิจัยความเข้าใจของนักเรียนและความสามารถในการสืบเสาะและการเรียนรู้เสนอแนะให้ นักการศึกษาต้องออกแบบหลักสูตรพื้นฐาน กรอบงานสำหรับการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ มาตรฐานการการเรียนวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Science Education Standards ) และ Benchmarks for Science Literacy (AAAS, 1993) จัดเตรียมข้อมูลพื้นฐาน(background) สำหรับการออกแบบหลักสูตรการสืบเสาะและธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ยิ่งไปกว่านั้นคือ ความเข้าใจของวิธีการที่ผู้เรียนเรียนรู้อย่างชัดเจนจากการสอนวิทยาศาสตร์
อ่านจบแล้ว คุณครูวิทยาศาสตร์นึกอะไรเพิ่มเติมขึ้นมาได้ไหมค่ะ สิ่งแรกที่นึกขึ้นมาได้คือ เวลาที่คุณครูให้นักเรียนอธิบายผลการทดลอง นำเสนอหน้าห้อง คุณครูแสดงวิธีการอธิบายให้ผู้เรียนเข้าใจไหมค่ะ ว่าการอธิบายทางวิทยาศาสตร์แตกต่างกับการอธิบายทั่วๆไปอย่างไร บางทีเรื่องง่ายๆแต่เราเข้าใจอย่างลุ่มลึกก็จะช่วยให้ผู้เรียนไปถึงเป้าหมายของการรู้วิทยาศาสตร์นะค่ะ
