การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม เพื่อส่งเสริม ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชัน้มัธยมศึกษาปีที่ 6

เบญจวรรณ สงกาท ี

วิทยานิพนธ์นีเ้ป็นส่วนหน่ึงของการศึกษาตามหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ศึกษา มหาวิทยาลัยราชภัฎนครสวรรค์

พ.ศ. 2560

การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม เพื่อส่งเสริม ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชัน้มัธยมศึกษาปีที่ 6

เบญจวรรณ สงกาท ี

วิทยานิพนธ์นีเ้ป็นส่วนหน่ึงของการศึกษาตามหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ศึกษา มหาวิทยาลัยราชภัฎนครสวรรค์

พ.ศ. 2560 ลิขสิทธ์ิของมหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์

LEARNING MANAGEMENT WITH SCIENCE, TECHNOLOGY AND SOCIETY (STS) APPROACH TO PROMOTE STUDENT’S UNDERSTANDING OF NATURE

OF SCIENCE FOR MATTHAYOMSUKSA SIXTH STUDENTS

BENCHAWAN SONGKATHEE

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the

Master of Science Degree in Science Education Nakhon Sawan Rajabhat University

2017 Copyright of Nakhon Sawan Rajabhat University

(1)

บทคัดย่อ

ช่ือเร่ือง การจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สงัคม เพ่ือสง่เสริมความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ของ

นกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 ผู้วิจัย นางสาวเบญจวรรณ สงกาที อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์ ดร. นนัทวฒุิ นิยมวงษ์ สาขาวิชา วิทยาศาสตร์ศกึษา ปีการศึกษา 2559

การวิจยัในครัง้นีมี้วตัถปุระสงค์ เพ่ือ 1) ศกึษาความเข้าใจองค์ประกอบธรรมชาติของ วิทยาศาสตร์ของนกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 2) เพ่ือศกึษาผลของการพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ด้วยการจดัการเรียนรู้ตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม กลุม่เป้าหมายเป็นนกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 แผนการเรียนวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์ จ านวน 23 คน เคร่ืองมือท่ีใช้ในการวิจยั ได้แก่ แบบทดสอบวดัความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ตามกรอบแนวคดิของ Lederman โดยวิเคราะห์ข้อมลูจากแบบทดสอบเพ่ือวดัความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ โดยแบง่กลุ่มตามระดบัความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ 3 ระดบั ได้แก่ เข้าใจถกูต้องชดัเจน เข้าใจบางสว่น และเข้าใจคลาดเคล่ือนหรือไมเ่ข้าใจ ผลการวิจยัพบวา่ นกัเรียนมีความเข้าใจถกูต้องชดัเจนมากท่ีสดุ ในองค์ประกอบด้านความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถเปล่ียนแปลงได้ นอกจากนีย้งัพบวา่นกัเรียนส่วนใหญ่มีความเข้าใจถกูต้องชดัเจนน้อยท่ีสดุ ในองค์ประกอบของกฎและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ กบัการสงัเกตและการลงข้อสรุป และมีความเข้าใจคลาดเคล่ือนในประเดน็ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศยัหลกัฐาน การศกึษาในครัง้นีย้งัแสดงให้เห็นว่าแผนการพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ด้วยการจดัการเรียนรู้ตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคมในครัง้นี ้สามารถสง่ผลตอ่ความเข้าใจธรรมชาตวิิทยาศาสตร์ให้พฒันาขึน้อยา่งมีนยัส าคญัทางสถิตท่ีิ ระดบั .05

(2)

Abstract

Title Learning Management with Science, Technology and Society (STS) Approach to Promote Student’s Understanding of Nature of Science for Matthayomsuksa Sixth Students

Author Miss Benchawan Songkathee Advisor Instructor Dr. Nanthavut Niyomvong Program Science Education Academic Year 2016 The purposes of this research were 1) to investigate understanding of Nature of Science’s Element of sixth grade students and 2) study the effects of improving Understanding of Nature of Science of learning with the Science Technology and Society (STS) Approach. The subjects were twenty-three grade 12 students in Science-Mathematics program. The research instruments were the lesson plans on nuclear physics topic which developed base on science, technology and society (STS) approach. The Nature of Science’s questionnaire was according to Lederman’s framework. The data from the test were sorted by three levels of understanding including informed, adequate, and inadequate. The results indicated that the students had informed understanding of the nature of science issue that scientific knowledge can change but had inadequate understanding of the nature of science in the aspects of observation and inferences for building scientific knowledge must be based on different approaches and scientific evidence. This study showed that the lesson plans are effective at developing student’s understanding of nature of science with statistical significance of .05 after learning.

(3)

กติตกิรรมประกาศ

วิทยานิพนธ์ฉบบันีส้ าเร็จลงได้ด้วยความกรุณาอย่างยิ่งของอาจารย์ ดร.นนัทวฒุิ นิยมวงษ์ ประธานกรรมการท่ีปรึกษา ท่ีให้ค าปรึกษาแนะน า และเสียสละเวลาตรวจแก้ไข ปรับปรุงข้อบกพร่องตา่งๆ ด้วยความเอาใจใสเ่ป็นอย่างมากและดียิ่ง ผู้วิจยัขอกราบขอบพระคณุเป็นอยา่งสงูไว้ ณ โอกาสนี ้ ขอกราบขอบพระคณุ ผู้ชว่ยศาสตราจารย์ ดร.ภาคิน อินทร์ชดจุ้ย ประธานกรรมการสอบวิทยานิพนธ์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ศภุชยั ทวี ดร.ธนชัพร พฒันาธรชยั และผู้ชว่ยศาสตราจารย์ ดร.สธีุ พรรณหาญ ผู้ทรงคณุวฒุิในการสอบ ท่ีให้ค าแนะน าและข้อเสนอแนะในการท าวิทยานิพนธ์ และขอกราบขอบพระคณุคณาจารย์ทกุท่านท่ีให้ความรู้จนผู้วิจยัสามารถน าความ รู้มาใช้ประโยชน์ในงานวิจยัครัง้นี ้ ขอกราบขอบพระคณุผู้บริหารสถาบนัสง่เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการสนบัสนนุทนุวิจยัในครัง้นี ้ ขอกราบขอบพระคณุ ผู้ เช่ียวชาญทกุทา่นท่ีได้กรุณาสละเวลาให้ความชว่ยเหลือและแนะน าให้ข้อคิดท่ีดี และมีประโยชน์ในการปรับปรุงเคร่ืองมือท่ีใช้ในการวิจยั ขอกราบขอพระคณุผู้อ านวยการโรงเรียนพนมรอกวิทยา ตลอดจนคณะครู บคุลากรทกุทา่นท่ีให้การสนบัสนนุโดยให้ความสะดวกในการศกึษาค้นคว้าข้อมลูเป็นอยา่งดี และขอบใจนกัเรียนท่ีให้ความร่วมมือในการเก็บรวบรวมข้อมลูด้วยความเตม็ใจ

ท้ายนีผู้้วิจยัขอกราบขอบพระคณุบิดา มารดา และนางสาวธิดารัตน์ ขอดจนัทกึ เพ่ือนๆ ญาตพ่ีิน้องท่ีคอยให้ก าลงัใจตลอดจนสนบัสนนุและให้ความชว่ยเหลือในด้านตา่งๆ แก่ผู้วิจยัจนส าเร็จการศกึษา คณุคา่และประโยชน์ท่ีเกิดขึน้จากวิทยานิพนธ์ฉบบันี ้ขอมอบเป็นเคร่ืองบชูาของ บิดา มารดา ครู อาจารย์ และผู้ มีพระคณุทกุทา่น

(4)

สารบัญ

บทที่ หน้า บทคดัย่อภาษาไทย…………….……..………………………………...….…...…… (1) บทคดัย่อภาษาองักฤษ……………….............………………………...………….... (2) กิตตกิรรมประกาศ………………………………………………………...………..... (3) สารบญั…………………………………………………………………..……........... (4) สารบญัตาราง……………………………...…………………………………..…….. (6) สารบญัภาพ…………………………………………………………….……..……... (7) 1 บทน า………….………………………………………………...……………... 1 ความเป็นมาและความส าคญัของปัญหา……..………….....….…………. 1 ค าถามการวิจยั……………………..………………….……….…….……. 7 วตัถปุระสงค์ของการวิจยั……………………………….……..….…….…. 7 ขอบเขตการวิจยั……………………………….…….……….................... 7 นิยามศพัท์เฉพาะ………………………………………………..….…..…. 9 ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะได้รับ…………………………………...…...…...….. 11 2 เอกสารและงานวิจยัท่ีเก่ียวข้อง………………….…………...……….....……. 12 การรู้วิทยาศาสตร์…………………..…………..……….…….…...….…… 12 ธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์กบัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์…………..……..…... 16 การสอนธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์……………………………….....…….. 22 การจดัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม….…...…………….. 28 เคร่ืองมือท่ีใช้ประเมินความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์.…..….….….. 33 ความสมัพนัธ์ระหวา่งแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม กบัการ

เรียนรู้วิทยาศาสตร์ ท่ีมีผลตอ่ความเข้าใจธรรมชาตวิิทยาศาสตร์…….........

44

งานวิจยัท่ีเก่ียวข้อง…………………………………..………………..….... 47

(5)

สารบัญ (ต่อ) บทที่ หน้า 3 วิธีด าเนินการวิจยั………………………………………………...………..… 59 ประชากรและกลุม่ตวัอยา่ง……………………………..…...………..... 59 ตวัแปรในการศกึษา………………………….………….……..…...….. 60 เคร่ืองมือท่ีใช้ในการวิจยั………………………………………….…….. 60 การเก็บรวบรวมข้อมลู………………………………….……..………... 92 การวิเคราะห์ข้อมลู…………………………………….……….…….… 92 สถิตท่ีิใช้ในการวิจยั…………………………………….…….….…...... 94 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมลู…………………………………..……….……..…… 96 5 สรุป อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ……………………………………...….. 123 สรุปผลการวิจยั……………………………………..….…………….… 126 อภิปรายผล…………………………………………….…………….… 127 ข้อเสนอแนะ……………………………………….…..….…………… 142 บรรณานกุรม………………………………………………….…………………… 144 ภาคผนวก………………………………………………………………………..... 155 ภาพผนวก ก รายช่ือผู้ เช่ียวชาญและหนงัสือขอความอนเุคราะห์…..... 154 ภาคผนวก ข เคร่ืองมือในการวิจยั……………………………….….... 162 ภาคผนวก ค การหาคณุภาพเคร่ืองมือท่ีใช้ในการวิจยั…………......... 208 ภาคผนวก ง ผลการทดลองใช้เคร่ืองมือ………………………..….…. 215 ภาคผนวก จ ภาพกิจกรรม……………………………...……….….… 220 ประวตัยิอ่ผู้วิจยั……………………………...…………………………………….. 225

(6)

สารบัญตาราง

ตารางท่ี หน้า

2.1 แสดงเคร่ืองมือวดัธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ในอดีตจนถึงปัจจบุนั……...... 33 2.2 เกณฑ์การให้คะแนนธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์………………………..…. 43 3.3 แสดงแผนการเรียนรู้ในแตล่ะหนว่ยการเรียนรู้ เร่ืองฟิสิกส์นิวเคลียร์…..….. 61 3.4 วิเคราะห์หนว่ยการเรียนรู้ สาระการเรียนรู้ และผลการเรียนรู้………….….. 63 3.5 วิเคราะห์ธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ท่ีสอดคล้องกบัเนือ้หา ฟิสิกส์นิวเคลียร์ 65 3.6 แบบแผนความเข้าใจเร่ืองฟิสิกส์นิวเคลียร์ ในการสร้างความเข้าใจ

ธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์…………………………………….……..….....

82

3.7 การจดัการเรียนรู้เร่ือง ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ตามแนวคดิวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม…………………………….....................................

83

3.8 องค์ประกอบของธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์…..……..…………….…...…. 88 4.9 แสดงระดบัความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ใน 8 องค์ประกอบของ

นกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 จ านวน 23 คน …………........………..…...

97

4.10 แสดงผลของการพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ด้วยการ จดัการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม ……….…..

119

(7)

สารบัญภาพ ภาพท่ี หน้า

2.1 ความสมัพนัธ์ของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม.................................. 46 3.2 แสดงขัน้ตอนการสร้างแผนการจดัการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์

เทคโนโลยี และสงัคม ……..…..…………………………………..………….

86 3.3 แสดงขัน้ตอนการสร้างแบบวดัความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์……..… 90 4.4 แสดงการเปรียบเทียบระดบัความใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ในแตล่ะ

ประเดน็ (ก่อนเรียนและหลงัเรียน).………..……………………………..…...

99 4.5 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็ความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถเปล่ียนแปลงได้……………………..

100 4.6 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศยัหลกัฐาน………………………….

103 4.7 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็ความเป็นอตันยัและการถกูเหน่ียวน าโดยทฤษฎีของความรู้ทางวิทยาศาสตร์…………………………………………………………………..

105 4.8 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็การท างานทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศยัความคิดสร้างสรรค์และจินตนาการ……………………………………………….……………………

108 4.9 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็วิทยาศาสตร์สงัคมและวฒันธรรมจะสง่ผลกระทบซึง่กนัและกนั…….

110 4.10 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็การหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีทัง้การสงัเกตและการลงข้อสรุป…...

113 4.11 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็กฎและทฤษฎีเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ท่ีแตกตา่งกนั………….…

115 4.12 แสดงร้อยละของนกัเรียนท่ีมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์หลงัเรียน

ประเดน็กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไมใ่ชส่ตูรตายตวั………………….…...

117

(1)

บทที่ 1

บทน า ความเป็นมาและความส าคัญของปัญหา

สงัคมโลกปัจจบุนัและอนาคต วิทยาศาสตร์มีบทบาทส าคญัยิ่ง เพราะวิทยาศาสตร์นัน้มี สว่นเก่ียวข้องกบัชีวิตประจ าวนัของทกุคน ทัง้ในทกุสาขาอาชีพ เทคโนโลยี เคร่ืองมือเคร่ืองใช้และผลผลิตตา่ง ๆ ท่ีมนษุย์ได้ใช้เพ่ืออ านวยความสะดวกในชีวิตและการท างาน เหลา่นีล้้วนเป็นผลมาจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ผสมผสานกบัความคดิสร้างสรรค์และศาสตร์อ่ืนๆ วิทยาศาสตร์ท าให้มนษุย์มีกระบวนการคิดอยา่งเป็นเหตเุป็นผล คดิสร้างสรรค์ คดิวิเคราะห์ และมีทกัษะกระบวนการท่ีส าคญัในการค้นคว้าหาความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหาอยา่งเป็นระบบ สามารถตดัสินใจโดยใช้ข้อมลูท่ีหลากหลายและมีประจกัษ์พยานท่ีตรวจสอบได้ วิทยาศาสตร์เป็นวฒันธรรมของโลกสมยัใหม ่ซึง่เป็นสงัคมแหง่การเรียนรู้ (Knowledge-based society) ทกุคนจ าเป็นต้องได้รับการพฒันาให้มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพ่ือท่ีจะมีความรู้ความเข้าใจในธรรมชาติและเทคโนโลยีท่ีมนษุย์สร้างขึน้ และท่ีจะเกิดขึน้ในอนาคตตอ่ๆไป สามารถน าความรู้ไปใช้อย่างมีเหตผุล สร้างสรรค์ และมีคณุธรรม (หลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน พทุธศกัราช, 2551, น.75) จากท่ีกลา่วข้างต้นนัน้ ซึง่เป็นเป้าหมายหลกัของการจดัการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์

ในปัจจบุนัการจดัการเรียนการสอนทัง้ในและตา่งประเทศตา่งก็ได้มีการเน้นการสง่เสริมและพฒันาให้ผู้ เรียนเป็นผู้ รู้วิทยาศาสตร์ (American Association for the Advancement of Science(AAAS),1990) สถาบนัสง่เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี(สสวท.)(2551, น.1) ถึงแม้วา่แตล่ะหลกัสตูรของแตล่ะประเทศจะมีการก าหนดคณุลกัษณะของการเป็นผู้ รู้วิทยาศาสตร์แตกตา่งกนัออกไป แตใ่นคณุลกัษณะท่ีท าให้ผู้ เรียนเข้าใกล้ความเป็นผู้ รู้วิทยาศาสตร์ได้เป็นอยา่งดี คือ การเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ (Nature of science) ซึง่นอกจากจะชว่ยเข้าใกล้ความเป็นผู้ รู้วิทยาศาสตร์อย่างแท้จริงแล้ว ยงัสง่ผลให้ผู้ เรียนเข้าใจถึงลกัษณะเฉพาะของวิทยาศาสตร์ว่า

2

วิทยาศาสตร์คืออะไร แตกตา่งจากศาสตร์อ่ืนๆ อยา่งไร ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาอยา่งไร (AAAS, 1990) นกัการศกึษาด้านวิทยาศาสตร์หลายกลุม่ได้ยืนยนัว่า ธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ได้ชว่ยสง่เสริมการเรียนรู้และความสนใจในวิทยาศาสตร์ รวมไปถึงการตดัสินใจในการแก้ปัญหาและเป็นสว่นส าคญัท่ีท าให้ผู้ เรียนเป็นบคุคลท่ีรู้วิทยาศาสตร์ (Science literate person) โดยอาจกลา่วได้วา่ บคุคลจะมีการรู้วิทยาศาสตร์ไมไ่ด้เลยหากขาดความเข้าใจในธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ (สถาบนัวิทยาศาสตร์ ส านกัวิชาการและมาตรฐานการศกึษา, 2555, น. 1) ซึง่ในธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์มีความสมัพนัธ์กนัอยา่งมีขอบขา่ยของธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ไว้ 3 ด้าน คือ โลกทศัน์ทางวิทยาศาสตร์ (The Scientific World View) การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific inquiry) และกิจการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific enterprise) ซึง่เป็นความเข้าใจเก่ียวกบัความเช่ือและคา่นิยมท่ีแฝงอยู่ในความรู้และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Lederman,1992; อ้างถึงใน ลือชา ลดาชาต ิและลฎาภา สทุธกลู, 2555, น. 73) เพราะธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์มีความส าคญัตอ่การเรียนการสอน ดงัท่ี American Association for the Advancement of Science (AAAS),1989 ได้ระบไุว้ในเอกสาร Science for all Americans ในปี 1990 วา่ความรู้ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์เป็นจดุมุง่หมายส าคญัของการจดัการศกึษาวิทยาศาสตร์ เพ่ือให้ทกุคนเป็นผู้ มีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ (กาญจนา มหาลี, 2553, น. 11) รวมไปถึงความสามารถในการท่ีจะน าเอาความรู้ไปใช้ตดัสินใจแก้ปัญหา คิดวิพากษ์ข้อมลูและมีการตรวจสอบโดยอาศยัหลกัการทางวิทยาศาสตร์ ซึง่สิ่งเหลา่นี ้จะน าไปสูก่ารตดัสินใจในการเลือกหรือปฏิเสธสิ่งตา่งๆ ท าให้สามารถท่ีจะด าเนินชีวิตในสงัคมได้อยา่งเหมาะสม สอดคล้องกบัสภาพเศรษฐกิจ สงัคมและวฒันธรรม (National Research Council (NRC), 1996) ดงันัน้จงึควรสง่เสริมและพฒันาให้ประชาชนมีความรู้และความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ ทกัษะในการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และตระหนกัถึงความส าคญัของการพฒันาบคุคลให้มีความรู้ความเข้าใจในธรรมชาตแิละเทคโนโลยี โดยทกุคนจ าเป็นต้องได้รับการพฒันาให้รู้วิทยาศาสตร์ เพ่ือท่ีจะมีความรู้ มีความเข้าใจในธรรมชาตแิละเทคโนโลยีท่ีมนษุย์สร้างสรรค์ขึน้

เม่ือพิจารณาจากเป้าหมายการจดัการศกึษาของหลาย ๆ ประเทศจงึมุง่พฒันาก าลงั คนด้านวิทยาศาสตร์ให้มีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ เชน่ ประเทศสหรัฐอเมริกา สมาคมอเมริกนัเพ่ือความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (The American Association for the Advancement of Science (AAAS)) ได้ก าหนดให้ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์เป็นสว่นประกอบส าคญัของการรู้วิทยาศาสตร์ ส าหรับในประเทศไทยนัน้ได้ให้ความส าคญักบัการ

3

ศกึษาด้านธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ตามท่ีหลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน พทุธศกัราช 2551 ได้ก าหนดธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นสาระการเรียนรู้ท่ี 8 ซึง่เป็นมาตรฐานด้านกระบวนการเรียนรู้ เน้น กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ กระบวนการแก้ปัญหา ธรรมชาตแิละข้อจ ากดัของวิทยาศาสตร์และ เจตคติ คณุธรรม จริยธรรม คา่นิยม (สถาบนัสง่เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือ สสวท, 2546,น.1 และ สพฐ., 2551) และการจดัการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในสถานศกึษาจงึมีเป้าหมายท่ีส าคญั ในสว่นท่ีเก่ียวข้องกบัธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย

1) เพ่ือให้มีความเข้าใจในข้อจ ากดัของวิทยาศาสตร์ และขอบเขตของธรรมชาติ 2) เพ่ือพฒันาความสามารถการแก้ปัญหา ทกัษะในการส่ือสาร ความสามารถในการ

ตดัสินใจ และกระบวนการคิดและจินตนาการ 3) เพ่ือให้ตระหนกัถึงความสมัพนัธ์ระหวา่งวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สภาพแวดล้อมใน

เชิงท่ีมีอิทธิพล และผลกระทบซึง่กนัและกนั ของมวลมนษุย์ 4) เพ่ือให้เป็นคนมีเจตคตทิางวิทยาศาสตร์ มีคณุธรรม จริยธรรม คา่นิยม ในการใช้

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอยา่งสร้างสรรค์ ในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ จากเป้าหมายท่ีกล่าวมาข้างต้น หากผู้ เรียนเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์จะชว่ย

สง่ผลตอ่การรู้วิทยาศาสตร์ให้ผู้ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้ดีมากขึน้ และเป็นวิธีท่ีมีประสิทธิภาพท่ีสดุในการเสริมสร้างความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ของผู้ เรียน ( Akerson Abd-El-Khalick, & Lederman, 2000; Khishfe & Abd-El-Khalick, 2002; Leach & Driver, 1999) เพ่ือให้ผู้ เรียนได้สร้างและเกิดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ท่ีสอดคล้องกบัธรรมชาตคิวามรู้วิทยาศาสตร์ การจดัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในปัจจบุนัจงึไมค่วรเป็นเพียงการจ าแคเ่นือ้หาได้เทา่นัน้ แตค่วรจะหาแนวทางเพ่ือท าให้ผู้ เรียนเกิดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์อยา่งมีความหมาย ผู้สอนควรกระตุ้นให้ผู้ เรียนมีความสนใจท่ีจะแก้ปัญหาอยา่งเป็นวิทยาศาสตร์ หรือน าประเด็นทางสงัคมเข้ามาเช่ือมโยงกบัการจดัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพ่ือฝึกให้ผู้ เรียนเป็นคนชา่งคดิ ชา่งสงัเกต ผู้ เรียนได้มีการสืบเสาะหาความรู้ เพ่ือหาประจกัษ์พยานท่ีมีความนา่เช่ือถือ มาหาค าตอบเก่ียวกบัประเดน็ท่ีสนใจ รวมถึงการกระตุ้นให้นกัเรียนได้ประยกุต์ใช้ความรู้วิทยาศาสตร์ร่วมกบัศาสตร์ อ่ืน ๆ เพ่ือตอบสนองความต้องการของสงัคมด้วยและการสง่เสริมให้ผู้ เรียนได้น าความรู้ท่ีได้มาสนทนา อภิปราย แลกเปล่ียนข้อมลูซึง่กนัและกนั (ไขพร หลวงแสนหวงั, 2556. น.9-10) นกัวิทยาศาสตร์ศกึษาได้หาแนวคิดและแนวทาง แก้ไขปรับเปล่ียนกระบวนการจดัการเรียนรู้ ให้การเรียนรู้สามารถเช่ือมโยงกบัชีวิตจริงเพ่ือให้นกัเรียนมองเห็นความส าคญัของวิทยาศาสตร์เข้าใจปรากฏการณ์รอบตวั อยากเรียนรู้

4

วิทยาศาสตร์ ความรู้สกึนีจ้ะน าไปสูก่ารรักวิทยาศาสตร์และกระบวนการคิดแบบวิทยาศาสตร์ท่ีถกูต้อง หรือท่ีเรียกวา่เจตคติท่ีดีตอ่วิทยาศาสตร์ (Attitude toward science) ซึง่กระตุ้นนกัเรียนโดยใช้กิจกรรมท่ีนา่สนใจและสามารถส ารวจหาแนวคิดตัง้ค าถาม และหาค าตอบได้ กระบวนการค้นหาค าตอบนัน้จะมีคณุคา่มากเพราะท าให้นกัเรียนพบปัญหาและค าถามอ่ืน ๆ อีกมากมายให้ต้องหาค าตอบตอ่ไปเร่ือย ๆ ซึง่แนวความคดิท่ีจะสามารถท าให้การจดัการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ไปสูเ่ป้าหมายได้ คือ การจดัการเรียนการสอนตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม (Science technology and society approach) โดยเป้าหมายของการจดัการเรียนรู้ดงักลา่วต้องการสร้างกลุม่ชนให้เป็นผู้ มีความรู้ความสามารถทาง วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม (STS literacy) ซึง่กลุ่มชนท่ีกลา่วถึงนีค้วรจะมีความเข้าใจและตระหนกัในปัญหาท่ีเกิดขึน้ สามารถพิจารณาและหาสาเหตขุองปัญหา รู้และมีแนวทางเลือกในการแก้ปัญหาอยา่งหลากหลาย สามารถใช้กระบวนการแก้ปัญหาเพ่ือแก้ปัญหาท่ีเกิดขึน้ได้ด้านวิทยาศาสตร์ สามารถเลือกวิเคราะห์ประเมินข้อมลูท่ีจะน าไปใช้และสามารถวางแผนเพ่ือป้องกนัปัญหาตา่ง ๆ ท่ีเกิดขึน้ในอนาคตได้ (Zoller, 1993; อ้างถึงใน ณฐัวิทย์ พจนตนัติ, 2544) จะเห็นได้วา่ วิธีการสอนตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม ได้เน้นในการให้ผู้ เรียนรู้จกัการแก้ปัญหาตา่ง ๆ ท่ีเกิดขึน้จริง การสอนนีเ้ราสามารถท่ีจะประยกุต์บริบทตา่งๆหรือสถานการณ์ตา่งๆในสงัคมและธรรมชาตเิข้ามามีสว่นชว่ยในการจดัการเรียนการสอนได้เป็นอย่างดี ซึง่เป็นสิ่งท่ีจ าเป็นมากท่ีจะเตรียมคนให้พร้อมรับกบัการเปล่ียนแปลงอยา่งรวดเร็วของโลกในปัจจบุนั การจดัการศกึษาโดยใช้แนวคิดของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม (STS) นีส้ามารถสอดแทรกให้เห็นปฏิสมัพนัธ์ของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคมได้อย่างเหมาะสม ท าให้นกัเรียนมีความรู้ความเข้าใจและมีความสามารถในการใช้ทกัษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ นกัเรียนมีโอกาสพฒันาความคิดสร้างสรรค์ มีเจตคตท่ีิดีตอ่วิทยาศาสตร์ สามารถน าความรู้ท่ีได้ไปใช้ในชีวิตประจ าวนั สสวท. (2544, น.1) นอกจากนัน้การสอนตามแนวคดิดงักลา่วยงัน าไปสูก่ารรู้วิทยาศาสตร์ (Scientific literacy) ซึง่สอดคล้องกบัจดุมุง่หมายของการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อนัหมายถึงการมุง่ให้เกิดภมูิปัญญา คา่นิยม เจตคตแิละทกัษะการเรียนรู้ ดงัท่ีกลา่วถึงความส าคญัของการจดัการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคม ในการวิจยัครัง้นีจ้ะใช้การจดัการเรียนรู้โดยใช้การสอนตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคม เน่ืองจากวา่เป็นรูปแบบการจดัการเรียนรู้ท่ีเป็นการบรูณการการเรียนการสอนผา่นกระบวนการทางสงัคมซึง่เน้นความสมัพนัธ์ ระหวา่งเทคโนโลยีและสงัคม ซึง่กิจกรรมการเรียนการสอนประกอบไปด้วย 5 ขัน้ตอน ได้แก่ 1) ขัน้ระบปุระเด็นทางสงัคม

5

2) ขัน้ระบแุนวทางการหาค าตอบอยา่งมีศกัยภาพ 3) ขัน้ต้องการความรู้ 4) ขัน้ท าการตดัสินใจ 5) ขัน้กระบวนการทางสงัคม

ซึง่การสอนตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม จะสง่ผลให้ผู้ เรียนท่ีเรียนรู้ ผา่นกระบวนการเรียนรู้นีมี้ความเข้าใจในธรรมธรรมชาติวิทยาศาสตร์มากขึน้ ซึง่เป็นการสอนผ่านบริบทตา่งๆในสงัคมท่ีสมัพนัธ์กบัวิทยาศาสตร์มากมาย ท าให้ผู้ เรียนเกิดความเข้าใจเป็นอยา่งดี เพราะเป็นสถานการณ์ท่ีเกิดขึน้จริงจงึสามารถท่ีจะท าให้ผู้ เรียน เกิดการเช่ือมโยงความรู้ความเข้าใจในสิ่งท่ีเกิดขึน้ได้ กิจกรรมการเรียนการสอนท่ีสอดแทรกให้เห็นความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ จะสามารถท าให้ผู้ เรียนสามารถเช่ือมโยงเนือ้หา และความสมัพนัธ์ในการสืบเสาะแสวงหาความรู้ให้แก่ผู้ เรียนให้ผู้ เรียนเกิดความเข้าใจ มีความรู้ในเนือ้หาวิชา มีความสามารถในการใช้กระบวนการทกัษะ พฒันาการคดิ เจตคติตอ่วิทยาศาสตร์ สามารถใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใช้ชีวิตประจ าวนั กล้าตดัสินใจด้วยตนเองและมีการใช้ความรู้คูค่ณุธรรม รักษาสิ่งแวดล้อม ตลอดจนใช้ความรู้ให้สมัพนัธ์กบัทิศทางความเจริญ ก้าวหน้าในปัจจบุนัและอนาคต (อมัพวา รักบิดา, 2549, น. 118; ณฐัวิทย์ พจนตณัติ, 2548, น. 7) และสืบเน่ืองจากในหลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน 2551 เป็นสาระการเรียนรู้หนึง่ในวิชาฟิสิกส์ ระดบัชัน้มธัยมศกึษาตอนปลาย ซึง่ประกอบด้วยหวัข้อ การค้นพบกมัมนัตภาพรังสี การเปล่ียนสภาพนิวเคลียส การสลายของนิวเคลียสกมัมนัตรังสี รังสีในธรรมชาต ิอนัตรายจากรังสี และการป้องกนั เพ่ือให้นกัเรียนมีความรู้ความเข้าใจเร่ืองฟิสิกส์นิวเคลียร์ เพ่ือท่ีจะสามารถให้ผู้ เรียนเกิดความเข้าใจวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคม และเช่ือมโยงความรู้ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ อนัจะเป็นการเตรียมความพร้อมด้านบคุลากร และยงัชว่ยในการพฒันาผลการเรียนของนกัเรียนให้มีผลสมัฤทธ์ิท่ีดีขึน้ จงึมีความจ าเป็นท่ีจะต้องให้ความรู้กบัภาคประชาชนและเยาวชนในล าดบัตอ่ไป และ สสวท. (2551) ยงัได้ก าหนดเป้าหมายการจดัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และมาตรฐานการเรียนรู้ในเอกสารหลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน พ.ศ. 2551(กระทรวงศกึษาธิการ, 2551, น. 92-128) ท่ีมุง่ให้ผู้ เรียนเข้าใจขอบเขตธรรมชาติและข้อจ ากดัของวิทยาศาสตร์ ตระหนกัถึงความสมัพนัธ์ระหวา่งวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี มวลมนษุย์และสิ่งแวดล้อมในเชิงท่ีมีอิทธิพลและผลกระทบซึง่กนัและกนั สามารถน าความรู้ความเข้าใจในเร่ืองวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีไปใช้ให้เกิดประโยชน์ตอ่สงัคมและการด ารงชีวิต นอกจากนีจ้ากการรายงานผลจากสถาบนัทดสอบทางการศกึษาแหง่ชาต(ิสทศ.) ได้ท าการประกาศผลสอบ Ordinary

6

National Educational Test (O-NET) ได้วิเคราะห์คา่สถิติของการทดสอบ O-NET ชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 ปีการศกึษา 2557 ของโรงเรียนพนมรอกวิทยา ในวิชาวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะสาระท่ี 5 พลงังาน มีคะแนนเฉล่ียเทา่กบั 27.92 (โรงเรียนพนมรอกวิทยา, 2557, น.1) มีคะแนนต ่ากวา่ระดบัประเทศ ซึง่มีคะแนนเฉล่ียเทา่กบั 32.54 ดงันัน้ การท่ีเดก็ท าคะแนนได้น้อยนัน้จึงสะท้อนชดัเจนวา่ เราควรจะปรับปรุงการเรียนการสอนท่ีเน้นเร่ืองกระบวนการคดิวิเคราะห์ การเช่ือมโยงความรู้การบรูณาการในเนือ้หาวิชาให้มากขึน้ โดยในระดบัชัน้นีเ้ร่ือง ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ซึง่อยูใ่นสาระการเรียนรู้ท่ี 5 นัน้มีเนือ้หาวิชาท่ีสามารถน าสถานการณ์ท่ีเกิดขึน้จริงผา่นกระบวนการเรียนรู้ในขัน้การจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม ซึง่จะสง่ผลให้ผู้ เรียนท่ีเรียนรู้ผา่นกระบวนการเรียนรู้นีมี้ความเข้าใจในธรรมธรรมชาตวิิทยาศาสตร์มากขึน้เพ่ือพฒันาการเรียนการสอนให้ดียิ่งขึน้

จากการศกึษางานวิจยัพบวา่ การจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สงัคมสามารถพฒันาความเข้าใจธรรมชาติวิทยาศาสตร์ได้ ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ก็จะสง่เสริมการเรียนรู้ และความสนใจในวิทยาศาสตร์ รวมไปถึงการตดัสินใจในการแก้ปัญหาและเป็นสว่นส าคญัท่ีท าให้ผู้ เรียนเป็นบคุคลท่ีรู้วิทยาศาสตร์ (Science literate person) หรืออาจกลา่วได้ว่าบคุคลจะมีการรู้วิทยาศาสตร์ไมไ่ด้เลยหากขาดความเข้าใจในธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ จงึสามารถท่ีจะสง่ผลตอ่การเรียนวิทยาศาสตร์ของนกัเรียนได้เป็นอยา่งดี และหากผู้ เรียนมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์แล้วจะชว่ยสง่เสริมการเรียนรู้ด้านอ่ืนๆ ตามมาด้วย เชน่นกัเรียนมีความเข้าใจเนือ้หาวิทยาศาสตร์ได้ดีขึน้รวมทัง้เจตคตท่ีิดีตอ่วิทยาศาสตร์ (McComas, Almazroa and Clough,1998; อ้างถึงใน ชาตรี ฝ่ายค าตา, 2555, น. 233)

ดงันัน้ผู้วิจยัมุง่ท่ีจะศกึษาผลการจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และ สงัคม เพ่ือพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ เร่ือง ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ของนกัเรียนระดบั ชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 โดยผลท่ีได้จากการวิจยัครัง้นีจ้ะเป็นข้อมลูพืน้ฐานและเป็นแนวทางในการสอนให้นกัเรียนมีความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์

ค าถามการวิจัย

1. นกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 มีความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์อยา่งไร 2. การสอน ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสงัคม (STS) ในเร่ือง ฟิสิกส์

นิวเคลียร์ สง่ผลตอ่การพฒันาความเข้าใจในธรรมชาตวิิทยาศาสตร์ของผู้ เรียนหรือไม ่อยา่งไร

7

วัตถุประสงค์การวิจัย

1. เพ่ือศกึษาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ในองค์ประกอบตา่งๆ ของนกัเรียน ชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6

2. เพ่ือศกึษาผลของการพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ด้วยการจดัการ เรียนรู้ตามแนวคดิ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม (STS) ขอบเขตการวิจัย

การวิจยัครัง้นีซ้ึง่มีขอบเขตการวิจยั 3 ด้าน คือ ด้านเนือ้หา ด้านกลุม่เป้าหมายท่ีใช้ใน การวิจยั และด้านตวัแปร ซึง่มีรายละเอียดดงันี ้

1. ขอบเขตด้านเนือ้หาและระยะเวลา 1.1 ขอบเขตด้านเนือ้หา ท่ีใช้ในการสอนคือ เร่ืองฟิสิกส์นิวเคลียร์ ระดบัชัน้

มธัยมศกึษาปีท่ี 6 ตามหลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน พทุธศกัราช 2551 สาระวิทยาศาสตร์เพิ่มเตมิ รายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเตมิ เป็นไปตามสาระและมาตรฐานท่ี 5 ผู้วิจยัได้แบง่เนือ้หาออกเป็น 3 หนว่ย ดงันี ้

หนว่ยท่ี 1

- การพบกมัมนัตภาพรังสี จ านวน 2 ชัว่โมง

- การเปล่ียนสภาพนิวเคลียส

- ไอโซโทป

จ านวน 1 ชัว่โมง จ านวน 1 ชัว่โมง

- ประโยชน์ของกมัมนัตภาพรังสี จ านวน 1 ชัว่โมง

หนว่ยท่ี 2

- การสลายของนิวเคลียสกมัมนัตรังสี จ านวน 1 ชัว่โมง

- กมัมนัตภาพรังสีในธรรมชาติ

อนัตรายจากกมัมนัตภาพรังสีใน ธรรมชาตแิละการป้องกนั

จ านวน 2 ชัว่โมง

หนว่ยท่ี 3

8

- เสถียรภาพของนิวเคลียส จ านวน 1 ชัว่โมง

- ปฏิกิริยานิวเคลียร์ จ านวน 2 ชัว่โมง

- พลงังานนิวเคลียร์และการใช้พลงังาน

นิวเคลียร์

จ านวน 2 ชัว่โมง

รวมทัง้หมด 13 ชัว่โมง

1.2 ขอบเขตด้านเวลา การวิจยัในครัง้นีใ้ช้เวลาในการด าเนินการเก็บรวบรวมข้อมลู ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศกึษา 2559 เป็นเวลา 5 สปัดาห์ สปัดาห์ละ 3 ชัว่โมง รวมเป็น 13 ชัว่โมง

2. ขอบเขตด้านประชากรและกลุ่มตัวอย่าง 2.1 ประชากร ใช้ในการวิจยัครัง้นี ้เป็นนกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 สงักดัส านกังาน

เขตพืน้ท่ีการศกึษามธัยมศกึษาเขต 42 จ านวน 7,331 คน (ส านกังานเขตพืน้ท่ีการศกึษามธัยมศกึษา เขต 42, 2558)

2.2 กลุม่ตวัอยา่ง นกัเรียนระดบัชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 แผนการเรียนวิทยาศาสตร์- คณิตศาสตร์ ในภาคเรียนท่ี 2 ปีการศกึษา 2559 โรงเรียนพนมรอกวิทยา จ านวน 23 คน

3. ขอบเขตด้านตัวแปร 3.1 ตวัแปรต้น คือ การจดัการเรียนรู้ตามแนวคดิวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม 3.2 ตวัแปรตาม คือ ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์

นิยามศัพท์เฉพาะ

การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม (Science technology and society approach) (STS) หมายถึง การจดัการเรียนรู้ท่ีให้ความส าคญัระหว่างความสมัพนัธ์ของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคมร่วมกนั โดยเน้นให้นกัเรียนเป็นศนูย์กลางสอนโดยใช้สถานการณ์ท่ีเกิดขึน้ในชีวิตจริง เพื่อพฒันาผู้ เรียนให้มีความรู้ความเข้าใจ และสามารถตดั สินใจเก่ียวกบัปัญหาและประเดน็ตา่งๆในปัจจบุนัได้ และลงมือปฏิบตัจิริงอนัเป็นผลมาจากการตดัสินใจเหลา่นัน้ในฐานะเป็นพลเมืองท่ีมีความรับผิดชอบตอ่สงัคม มีขัน้ตอนหลายรูปแบบแตใ่นการวิจยัในครัง้นี ้ผู้วิจยัได้ศกึษาตามรูปแบบการจดัการเรียนรู้ของ (โชคชยั ยืนยง,2550) ดงันี ้

ขัน้ท่ี 1 ขัน้ระบปุระเดน็ทางสงัคม เน่ืองจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ขัน้นี ้

9

นกัเรียนต้องตระหนกัถึงปัญหาของสงัคมเน่ืองจากวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และซาบซึง้วา่ตนเองมีสว่นเก่ียวข้องท่ีจะช่วยแก้ปัญหานัน้ ๆ

ขัน้ท่ี 2 ขัน้ระบแุนวทางการหาค าตอบอยา่งมีศกัยภาพ จากท่ีนกัเรียนรับรู้ปัญหา นกัเรียนต้องวางแผนการหาค าตอบ โดยพิจารณาความรู้ท่ีตนมีอยูแ่ละวางแผนหาความรู้เพิ่มเตมิท่ีสนบัสนนุให้นกัเรียนหาค าตอบ

ขัน้ท่ี 3 ขัน้ต้องการความรู้ ขัน้นีน้กัเรียนต้องศกึษาความรู้วิทยาศาสตร์ท่ีเก่ียวข้องกบั ปัญหานัน้ๆ เพ่ือเป็นฐานข้อมลูท่ีดี ใช้ส าหรับตดัสินใจหาแนวทางในการแก้ปัญหา

ขัน้ท่ี 4 ขัน้ท าการตดัสินใจ นกัเรียนจะใช้ความรู้ท่ีเรียนมาเพ่ือทบทวนหาแนวทางในการ แก้ปัญหา นกัเรียนต้องตดัสินใจในการด าเนินการแก้ปัญหานัน้ ๆ ในแนวทางใดแตต้่องค านงึถึงแนวทางท่ีเป็นไปได้

ขัน้ท่ี 5 ขัน้กระบวนการทางสงัคม สะท้อนให้นกัเรียนได้แสดงแนวคดิท่ีแสดงเพ่ือ แก้ปัญหานัน้ขัน้นีน้กัเรียนอาจเสนอโครงงานวิทยาศาสตร์ จดันิทรรศการ หรือจดัโครงการรณรงค์ตา่ง ๆ และพร้อมรับฟังความคดิเห็นผู้ เข้าร่วมโครงการ

ความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการอธิบาย ขยาย ความ ตีความ มีความเข้าใจเก่ียวกบัลกัษณะเฉพาะธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 พร้อมทัง้ยกตวัอย่างในเร่ืองเก่ียวกบัธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ได้ ผู้วิจยัได้ศกึษาความเข้าใจและยดึกรอบธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ 8 ประเดน็ ตามกรอบแนวคิดของ Lederman et al., (2002; อ้างถึงใน ประภาส รวมปะระและคณะ, 2558, น. 4-7) ดงันี ้

1) ความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถเปล่ียนแปลงได้ 2) ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศยัหลกัฐาน 3) ความเป็นอตันยัและการถกูเหน่ียวน าโดยทฤษฎีของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ 4) การท างานทางวิทยาศาสตร์ต้องอาศยัความคิดสร้างสรรค์และจินตนาการ 5) วิทยาศาสตร์สงัคมและวฒันธรรมจะสง่ผลกระทบซึง่กนัและกนั 6) การหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีทัง้การสงัเกตและการลงข้อสรุป 7) กฎและทฤษฎีเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ท่ีแตกตา่งกนั 8) กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไมใ่ชส่ตูรตายตวั

การวดัความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์จากแบบวดัธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ เป็น

10

เคร่ืองมือท่ีให้นกัเรียนแสดงความคดิเห็น พร้อมแสดงเหตผุลประกอบค าตอบ ซึง่ค าถามทัง้หมดครอบคลมุประเดน็ท่ีเก่ียวกบัธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ ทัง้ 8 ประเดน็ โดยมีวตัถปุระสงค์เพ่ือวดัความเข้าใจในธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนกัเรียน ฟิสิกส์นิวเคลียร์ หมายถึง การศกึษาเก่ียวกบัการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดขึน้ภายในนิวเคลียส สว่นการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดขึน้ท่ีวงโคจรของอิเล็กตรอนเรียกวา่ฟิสิกส์อะตอม ปฏิกิริยาท่ีเกิดขึน้เน่ืองจากการเปล่ียนแปลงท่ีเกิดขึน้ภายในนิวเคลียส เรียกวา่ เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยแบง่ขอบ เขตด้านเนือ้หาท่ีใช้ในการสอนในระดบัชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 ตามหลกัสตูรแกนกลางการศกึษาขัน้พืน้ฐาน พทุธศกัราช2551สาระวิทยาศาสตร์เพิ่มเตมิ รายวิชาฟิสิกส์เพิ่มเตมิ เป็นไปตามสาระและมาตรฐานท่ี 5 ได้แบง่เนือ้หาออกเป็น 3 หนว่ย ดงันี ้

หนว่ยท่ี 1 กมัมนัตภาพรังสี 1.1 การพบกมัมนัตภาพรังสี 1.2 การเปล่ียนสภาพนิวเคลียสไอโซโทป 1.3 ประโยชน์ของกมัมนัตภาพรังสี

หนว่ยท่ี 2 การสลายของนิวเคลียสกมัมนัตรังสี 2.1 การสลายของนิวเคลียสกมัมนัตรังสี 2.2 กมัมนัตภาพรังสีในธรรมชาต ิ 2.4 อนัตรายจากกมัมนัตภาพรังสีในธรรมชาตแิละการป้องกนั

หนว่ยท่ี 3 พลงังานนิวเคลียร์ 3.1 เสถียรภาพของนิวเคลียส 3.2 ปฏิกิริยานิวเคลียร์ 3.3 พลงังานนิวเคลียร์และการใช้พลงังานนิวเคลียร์

ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

1. นกัเรียนมีความเข้าใจในธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ 2. นกัเรียนได้รับการพฒันาความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ด้วยการจดัการเรียนรู้

ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม

11

3. ได้แผนการจดัการเรียนรู้วิชาฟิสิกส์ ท่ีมีการบรูณาการธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ (NOS) โดยสอนตามแนวคดิวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม (Science technology and society (STS) approach) ส าหรับอาจารย์ ครู และผู้ ท่ีสนใจ

บทที่ 2

เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

การวิจยัเร่ือง การจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงัคม เพ่ือ สง่เสริมความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ของนกัเรียนชัน้มธัยมศกึษาปีท่ี 6 มีเอกสารและงานวิจยัท่ีเก่ียวข้อง ดงัตอ่ไปนี ้

1. การรู้วิทยาศาสตร์ (Scientific literacy) 2. ธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์กบัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

2.1 ความหมายของธรรมชาตวิิทยาศาสตร์ 2.2 องค์ประกอบของธรรมชาตวิิทยาศาสตร์

3. การสอนธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ 4. การจดัการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคม (Science technology and society)

- รูปแบบการจดัการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสงัคม 5. เคร่ืองมือท่ีใช้ประเมินความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์

- การวดัและประเมินผลความเข้าใจธรรมชาตขิองวิทยาศาสตร์ 6. ความสมัพนัธ์ระหวา่งวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสงัคม ท่ีมีผลตอ่ความเข้าใจ

ธรรมชาตวิิทยาศาสตร์ (NOS) 7. งานวิจยัท่ีเก่ียวข้อง

การรู้วิทยาศาสตร์ (Scientific Literacy) ความหมายของการรู้วิทยาศาสตร์ การรู้วิทยาศาสตร์ เป็นท่ีกลา่วถึงและได้รับความสนใจมากกวา่ 10 ปีแล้ว (Hurd,

1985 ; อ้างถึงใน สกลรัตน์ สวสัดิม์ลู, 2545) โดย Hurd (1985) อธิบายวา่ การรู้วิทยาศาสตร์ เป็นความเข้าใจเร่ืองของวิทยาศาสตร์และการน าไปประยกุต์ใช้ในแตล่ะสงัคม นอกจากนีต้้องเข้าใจถึงการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอยา่งเข้าใจ เพ่ือเตรียมพร้อมท่ีจะมีสว่นร่วมในการตดัสินใจในสงัคมเทคโนโลยีด้วย ค าวา่การรู้วิทยาศาสตร์ได้รับการยอมรับวา่เป็นเป้าหมายหลกัของการสอนวิทยาศาสตร์ในปัจจบุนั (Fenshman,1985; อ้างถึงใน สนีุย์ คล้ายนิล และคณะ, 2551)

13

ขณะเดียวกนัก็ถกูน ามาใช้และแปลความหมายแตกตา่งกนัไป โดยเฉพาะในประเทศไทยได้มีการแปลความหมายของค านีไ้ว้หลากหลาย ดงันี ้

“การรู้หนงัสือทางวิทยาศาสตร์” (นิดา สะเพียรชยั, 2527) “ความแตกฉานทางวิทยาศาสตร์” (ไพฑรูย์ สขุศรีงาม, 2531) “ความรู้ความเข้าใจในวิทยาศาสตร์” (ธีระชยั ปรูณะโชต,ิ 2532) “ความรู้ความสามารถเชิงวิทยาศาสตร์” (พชัรา ทวีวงศ ์ณ อยธุยา, 2532) “ความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์” (ภพ เลาหไพบลูย์, 2534) “การรู้วิทยาศาสตร์” (สนีุย์ คล้ายนิล, 2535)

“ความรู้ความสามารถพืน้ฐานทางวิทยาศาสตร์” (ศกนุตลา โฆษิตชยัวฒัน์, 2535) “ความรอบรู้เชิงวิทยาศาสตร์” (ก่ิงฟ้า สินธุวงษ์, 2541)

ไพฑรูย์ สขุศรีงาม (2531) กลา่ววา่ การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการท า ความเข้าใจปัญหาตา่ง ๆ อย่างชดัเจนโดยอาศยัความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แล้วสามารถตดัสินใจอยา่งเฉลียวฉลาดในการอธิบายสิ่งนัน้ มีความเข้าใจในมโนมตเิก่ียวกบัวตัถแุละระบบของวิทยาศาสตร์ท่ีใช้กนัอยูใ่นชีวิตประจ าวนั

สนุนัท์ สงัข์อ่อง (2530; อ้างถึงในสกลรัตน์ สวสัดิม์ลู, 2545) กลา่ววา่ การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถ 4 อยา่ง คือ ความรู้พืน้ฐานทางวิทยาศาสตร์ ทกัษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทกัษะการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เจตคตทิางวิทยาศาสตร์

ศกนุตลา โฆษิตชยัวฒัน์ (2535) กลา่ววา่ การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง คณุลกัษณะของ บคุคลท่ีมีความรู้ความสามารถพืน้ฐานในองค์ประกอบ 5 ด้าน คือ

1) ความเข้าใจในธรรมชาติของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ 2) ความเข้าใจมโนมติ หลกัการ กฎ และทฤษฎีพืน้ฐานทางวิทยาศาสตร์ 3) ทกัษะในการแสวงหาความรู้ 4) เจตคตเิก่ียวกบัวิทยาศาสตร์ 5) ความตระหนกัในความสมัพนัธ์ระหวา่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีท่ีมีตอ่สงัคม

ภพ เลาหไพบลูย์ (2537) กล่าววา่ ผู้ ท่ีมีการรู้วิทยาศาสตร์จะต้องเป็นผู้ ท่ีพฒันาการทาง สตปัิญญาเปรียบเสมือนฐานรากของรูปกรวยเหล่ียม ท่ีเปรียบเสมือนเป็นด้านทัง้สามของรูปกรวยเหล่ียม ซึง่ประกอบไปด้วยด้านท่ี 1 คือมีเข้าใจในสิ่งแวดล้อม ด้านท่ี 2 ใช้กระบวนการคดิหาเหตผุลในการสืบเสาะหาความรู้เพ่ือท่ีจะเข้าใจสิ่งแวดล้อม และด้านท่ี 3 มีจิตใจเป็นวิทยาศาสตร์ เป็นองค์ประกอบรวมกนั

14

ยพุา วีระไวทยะ (2539) กลา่ววา่ การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความรู้ความเข้าใจในมโน ทศัน์และทกัษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ ถึงระดบัความสามารถน าไปใช้ในการด าเนินชีวิตในด้านสงัคม เศรษฐกิจและวฒันธรรมได้ ความรู้ความเข้าใจในมโนทศัน์และทกัษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์รวมเป็น “มวลความรู้ทางวิทยาศาสตร์” บคุคลท่ีมีความรู้ความเข้าใจวิทยาศาสตร์ยอ่มสามารถใช้ค าถามน าไปสูก่ารค้นหาค าตอบ จากการใคร่รู้ของตนเองในชีวิตประจ าวนัได้สามารถใช้มวลความรู้ทางวิทยาศาสตร์อธิบาย บรรยาย ความคดิเห็นท่ีมีตอ่ปรากฏการณ์ท่ีเกิดขึน้รอบ ๆ ตวั ได้อยา่งมีเหตผุล สามารถเข้าใจในขา่วสารสารสนเทศและพินิจพิเคราะห์ความเท่ียงตรงของข้อมลู ความรู้ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ของบคุคลจะท าให้สามารถเข้าใจปัญ