การศึกษาความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จากการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน (MBI)

ผู้วิจัย: นายธนพัฒน์  ทับไธสง

สถานที่ทำงาน: โรงเรียนศรีเมืองวิทยาคาร

สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาอุบลราชธานี อำนาจเจริญ

ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหาการวิจัย

          การสร้างแบบจำลองในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์นั้นได้รับการพิจารณาให้เป็นส่วนหนึ่งของการรู้วิทยาศาสตร์(Gobert & Buckley, 2000) และได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างมากจากสังคมการศึกษาวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็นแนวทางสำคัญของการศึกษาวิทยาศาสตร์ร่วมสมัย (Harrison & Gilbert, 1995) เนื่องจากแบบจำลองและกระบวนการสร้างแบบจำลอง (Model and modeling) เป็นสิ่งที่มีความสำคัญทางด้านวิทยาศาสตร์ โดยนักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองขึ้นมาเพื่อใช้เป็นแหล่งอ้างอิงในการพิสูจน์สมมติฐานที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งขึ้นและอธิบายผลการศึกษาที่ค้นพบ (Giere, 1988 อ้างถึงใน ภรทิพย์  สุภัทรชัยวงศ์, 2557) รวมถึงใช้ในการอธิบายปรากฏการณ์ เหตุการณ์และกระบวนการต่างๆ ทางธรรมชาติเพื่อให้สามารถเข้าใจสิ่งเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น

          ปฏิกิริยาเคมีเป็นเนื้อหาในวิชาวิทยาศาสตร์ที่โดยพื้นฐานธรรมชาติของเนื้อหาจะอธิบายใน 3 ระดับ คือ ระดับจุลภาค (Sub – microscopic level) ซึ่งเป็นระดับที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (Johnstone, 1982) ระดับมหภาค (Microscopic level) เป็นระดับที่มองเห็นการเปลี่ยนแปลงของสารได้ด้วยตาเปล่า (Harrison & Treagust, 2002) และระดับสัญลักษณ์ (Symbolic level) ซึ่งเป็นการอธิบายการเปลี่ยนแปลงของสารหรือปฏิกิริยาเคมีในลักษณะของสมการเคมี ดังนั้นเนื้อหา หลักการหรือทฤษฎีใน เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี จึงจำเป็นที่จะต้องใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้สามารถมองเห็นภาพในระดับจุลภาค (Sub – microscopic level) หรือระดับสัญลักษณ์ (Symbolic level) ได้อย่างชัดเจน (Gabel, 1998) ซึ่งการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน (Model – bases inquiry ; MBI) เป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่เน้นให้นักเรียนได้เรียนรู้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์จนสามารถทำความเข้าใจเนื้อหาความรู้ ด้วยการสร้างแบบจำลองเพื่อเป็นตัวแทนความคิดความเข้าใจของตนเองในขอบข่ายเนื้อหาสาระนั้นๆ แล้วพัฒนาขั้นตอนการดำเนินการทดลอง เพื่อตอบคำถามในประเด็นที่ต้องการสำรวจตรวจสอบด้วยตนเอง ตลอดจนการสร้างและสื่อสารคำอธิบาย ข้อสรุปจากการทดลอง ด้วยการสร้างข้อโต้แย้งแล้วดำเนินการปรับแบบจำลองเดิมที่นักเรียนได้สร้างขึ้นให้สอดคล้องกับผลการทดลอง (Neilson et al., 2010)

          ด้วยเหตุดังที่กล่าวมาข้างต้น ผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะศึกษาความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ซึ่งจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการส่งเสริมหรือพัฒนาความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน

วัตถุประสงค์การวิจัย

          เพื่อศึกษาความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ที่เรียนรู้โดยใช้การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI)

วิธีดำเนินการวิจัย

แบบแผนการวิจัย

          การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงไม่เข้าขั้นทดลอง (Pre – experimental design)  โดยมีรูปแบบการวิจัยแบบกลุ่มเดียววัดผลก่อนการทดลองและหลังการทดลอง (One group pretest – posttest design) (Campbell & Stanley, 1963)

         O1        X          O2

 เมื่อ  O1 คือ    การวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก่อนการจัดการเรียนรู้ด้วย MBI

         O2 คือ    การวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์หลังการจัดการเรียนรู้ด้วย MBI

         X   คือ    การจัดการเรียนรู้โดยใช้ MBI

ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

          ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2/4 จำนวน 35 คน ซึ่งกำลังศึกษาอยู่ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2562 โรงเรียนศรีเมืองวิทยาคาร  ซึ่งได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง (Purposive sampling)

เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล

          1. แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน ที่เน้นการสร้างความรู้ด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 6 แผน ดังนี้

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง การเกิดปฏิกิริยาเคมี
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง มวลและพลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง ชนิดของสารกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 เรื่อง ความเข้มข้นของสารกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง ขนาดของสารกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6 เรื่อง อุณหภูมิของสารกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี

  1. แบบวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก่อนการจัดการเรียนรู้และหลังการจัดการเรียนรู้ จำนวน 7 ข้อ
  2. แบบบันทึกการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก่อน – หลังปฏิบัติการทดลอง จำนวน 6 เรื่อง

การเก็บรวบรวมข้อมูล

          1. วัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ของกลุ่มเป้าหมาย ก่อนการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) โดยใช้แบบทดสอบวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี
          2. จัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี กับกลุ่มเป้าหมาย จำนวน 6 แผนการจัดการเรียนรู้
          3. ในการจัดการเรียนรู้ในแต่ละแผนการจัดการเรียนรู้ จะมีการวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของกลุ่มเป้าหมาย โดยใช้แบบบันทึกการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก่อน และหลังลงมือทำปฏิบัติการทดลอง
          4. วัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี ของกลุ่มเป้าหมาย หลังการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) โดยใช้แบบทดสอบวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี

การวิเคราะห์ข้อมูล

          1. นำข้อมูลจากแบบทดสอบวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี และแบบบันทึกการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ก่อน – หลังลงมือทำปฏิบัติการทดลอง มาให้ระดับคะแนนความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ ในแต่ละองค์ประกอบ ซึ่งมีระดับคะแนน 1 – 3 ที่ปรับจากแนวคิดของ Bamberger and Davis(2013)
          2. วิเคราะห์คะแนนความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ของกลุ่มเป้าหมาย โดยใช้ค่าสถิติค่าเฉลี่ยเลขคณิตจากโปรแกรม SPSS 22 และวิเคราะห์ความแตกต่างของคะแนนความสามรถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์เฉลี่ยก่อนจัดการเรียนรู้ ระหว่างจัดการเรียนรู้และหลังจัดการเรียนรู้โดยใช้ สถิติ Wilcoxon signed rank test จากโปรแกรม SPSS 22

สรุปผลการวิจัย

          1. คะแนนเฉลี่ยความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์หลังการจัดการเรียนรู้สูงกว่าก่อนการจัดการเรียนรู้ โดยใช้การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ทุกข้อของแบบวัดความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี
          2. คะแนนความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์หลังการจัดการเรียนรู้สูงกว่าก่อนการจัดการเรียนรู้ โดยใช้การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ทุกองค์ประกอบของความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์
          3. คะแนนเฉลี่ยความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์หลังการจัดการเรียนรู้สูงกว่าก่อนการจัดการเรียนรู้ โดยใช้การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน(MBI) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ทุกการทดลอง

คุณชอบนวัตกรรมนี้แค่ไหน

กดดาวเพื่อให้คะแนน

ค่าเฉลี่ย 2.3 / 5. จำนวนคะแนน 3

ให้คะแนนเพื่อเป็นกำลังใจให้ผู้สร้างนวัตกรรม

Share on facebook
แชร์ไปยัง Facebook
Share on twitter
แชร์ไปยัง Twitter
Share on whatsapp
แชร์ไปยัง WhatsApp
Share on print
พิมพ์หน้านี้

แสดงความคิดเห็น