Best Practice

ฐานโครงงานวิทยาศาสตร์ กลุ่มนักเรียนโครงการห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม

ข้าพเจ้า นางมลฤดี สไตน์ ปฏิบัติหน้าที่ สอนรายวิชาการศึกษาค้นคว้าและการสร้างองค์ความรู้โครงงานวิทย์ รหัสวิชา I30201 IS1 สำหรับนักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 5/1 และระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น โรงเรียนสวนศรีวิทยา โดยครูผู้สอนได้บูรณาการกับหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง ในรายวิชานี้ได้แบ่งหน่วยการเรียนรู้ออกเป็น 2 หน่วย คือ

หน่วยที่ 1

โดยหน่วยนี้ฝึกเน้นให้นักเรียนได้ใช้ใช้ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน (ความรู้) เริ่มจาก

1. ให้นักเรียนสังเกต (observation) สิ่งต่างๆรอบตัวและในสิ่งแวดล้อม(มิติสิ่งแวดล้อม) ที่นักเรียนอาศัยอยู่เพื่อหาข้อมูล หรือรายละเอียดของสิ่งต่าง ๆ ในการเลือกหัวข้อสำหรับทำโครงงานวิทยาศาสตร์ (มีเหตุผล, มีภูมิคุมกันในตัวที่ดี) ดังรูปที่ 1

2. ฝึกให้นักเรียนทำการวัดผลการทดลองโดยการใช้เครื่องมือต่าง ๆ (ความรู้, มิติวัตถุ) ที่มีในห้องปฏิบัติการ (measurement) เพื่อนักเรียนสามารถเลือก (มีเหตุผล) และใช้เครื่องมือทำการวัดหาปริมาณของสิ่งต่าง ๆ ที่นักเรียนสนใจออกมาเป็นตัวเลขที่แน่นอนได้อย่างเหมาะสม (ความพอประมาณ) ดังรูปที่ 2

3. ฝึกให้นักเรียนสามารถจำแนกประเภท (classification)(ความรู้) เรียงลำดับวัตถุหรือสิ่งที่อยู่ในปรากฏการณ์ โดยใช้เกณฑ์ความเหมือน ความแตกต่าง หรือความสัมพันธ์เชิงกราฟอย่างใดอย่างหนึ่งสำหรับเลือกหัวข้อโครงงาน

(มีเหตุผล) ดังรูปที่ 3

4. ฝึกให้นักเรียนมีความรู้ความสามารถในการคำนวณ (using numbers) (ความรู้) เพื่อให้นักเรียนเลือกข้อมูลที่ได้จากการคำนวณไปใช้ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม (ความพอประมาณ, มีเหตุผล)

5. ฝึกให้นักเรียนจัดกระทำและการสื่อความหมายข้อมูล (organizing data and communication)(ความรู้) อาทิ การสร้างกราฟแบบต่าง ๆ ในการนำเสนอข้อมูลให้มีความน่าสนใจมากขึ้น (มีเหตุผล)

6. ฝึกให้นักเรียนลงความเห็นจากข้อมูล (inferring) (ความรู้)

7. ฝึกการพยากรณ์ (prediction) (ความรู้) เพื่อให้นักเรียนนำข้อมูลที่ได้จากการค้นคว้าข้อมูลงานวิจัยหรือโครงงาน มาพยากรณ์สิ่งที่นักเรียนต้องการศึกษา (มีเหตุผล) จากทั้งหมด 8 ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานนี้ทำให้นักเรียนสามารถแสวงหาความรู้ (ความรู้) เพื่อศึกษา สืบค้น วิเคราะห์ อภิปราย เกี่ยวกับเรื่องที่สนใจจากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ

(มีเหตุผล) รวมถึงภูมิปัญญาท้องถิ่น (ภูมิคุมกันในตัวที่ดี) เพื่อเป็นข้อมูลในการนำมาอธิบายปัญหาหรือข้อสงสัย (มีเหตุผล) และเมื่อนักเรียนได้ข้อมูลในเรื่องที่นักเรียนสนใจเพียงพอแล้ว (ความพอประมาณ) นักเรียนแต่ละกลุ่ม (มิติสังคม)

จะนำเสนอผลการค้นคว้าและอภิปรายผลหน้าชั้นเรียนด้วยสื่อ Power point รวมถึงวิธีการแก้ปัญหาจากสถานการณ์ที่นักเรียนสนใจด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (ความรู้, มีเหตุผล) โดยเริ่มจากนักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน (มิติสังคม) ตามความสมัครใจ หรือตามความสนใจในหัวข้อโครงงานที่คล้ายกัน (มิติสังคม, คุณธรรม) เมื่อนักเรียนได้กลุ่มแล้วจึงจัดทำเค้าโครงประเภทที่นักเรียนสนใจ (มิติสังคม, มิติสิ่งแวดล้อม, คุณธรรม) ได้แก่ โครงงานวิทยาศาสตร์ประเภทสำรวจ ประเภททดลอง ประเภททฤษฎี และประเภทประดิษฐ์ หรือทั้งสี่ประเภทก็ได้ (มีเหตุผล, มิติสิ่งแวดล้อม)

ในการเขียนเค้าโครงของโครงงานวิทยาศาสตร์นักเรียนต้องใช้ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (ความรู้) ได้แก่ การตั้งสมมติฐาน (Formulating Hypotheses) การกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining Operationally) การกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and Controlling Variables) การทดลอง (Experimenting) การตีความหมายข้อมูลและการลงข้อสรุป (Interpreting Data Conclusion) การสร้างแบบจำลอง (Modeling Construction) สมาชิกในแต่ละกลุ่มเริ่มวางแผนเขียนเค้าโครง (มิติสังคม) ลงในกระดาษบรุ๊ฟ (มิติวัตถุ) เพื่อ

1. กำหนดจุดประสงค์ให้ชัดเจนว่าจะศึกษาอะไร (การมีเหตุผล)

2. กำหนดสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ (ความพอประมาณ)

3. กำหนดตัวแปรให้ครบทั้งตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และมีการควบคุมตัวแปรให้รอบคอบ (มีภูมิคุ้มกันในตัวที่ดี)

4. มีการวางแผนขอบเขตการทดลอง (การมีภูมิคุมกันในตัวที่ดี)

5. นักเรียนศึกษาและกำหนดการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์(มิติวัตถุ)และวิธีการทางวิทยาศาสตร์แก้ปัญหาตามที่

นักเรียนกำหนดให้ได้ถูกต้อง (การมีภูมิคุมกันในตัวที่ดี) เหมาะสม (ความพอประมาณ) ตามขั้นตอนและ

ปลอดภัย (การมีภูมิคุมกันในตัวที่ดี)

6. วางแผนการทดลองที่สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ (มีภูมิคุ้มกันในตัวที่ดี)

7. มีการค้นคว้าเอกสารงานวิจัยที่เกี่ยวข้องพร้อมอ้างอิงที่มาของเอกสารเพื่อความน่าเชื่อถือของข้อมูล .

(ความรู้, คุณธรรม) ดังรูปที่ 4

เมื่อนักเรียนวางแผนเขียนเค้าโครงเสร็จแล้วนักเรียนแต่ละกลุ่มช่วยกันออกแบบการนำเสนอเค้าโครงโครงงานโดยใช้ โปรแกรม Power point (มิติสังคม) และนำเสนอเค้าโครงโครงงานวิทยาศาสตร์หน้าชั้นเรียน ในคาบที่ 3-4

ของวันพฤหัสบดี ณ ห้องเรียน 614 (ความพอประมาณ) เพื่อให้ครูที่ปรึกษาโครงงาน เพื่อนนักเรียนและกรรมการตัดสินโครงงาน (มิติสังคม) ได้ร่วมกันแสดงความคิดเห็นแนะนำแนวทางการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ที่นักเรียนจะกำลัง

จะทำให้มีความสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ แนะนำแนวทางการแก้ปัญหาต่าง ๆ เพื่อให้โครงงานที่นักเรียนทำสำเร็จลุล่วงไปด้วยดี (ภูมิคุมกันในตัวที่ดี) ดังรูปที่ 5

รูปที่ 1 แสดงผลการจัดกิจกรรมการสังเกต (observation)

รูปที่ 2 แสดงการฝึกให้นักเรียนทำการวัดผลการทดลองหาปริมาณสารโดยการใช้เครื่องมือในห้องปฏิบัติการเคมี

รูปที่ 3 แสดงการจัดกิจกรรมฝึกให้นักเรียนสามารถจำแนกประเภทของการตกตะกอนสารเคมีจากรูปผลึก

รูปที่ 4 แสดงการออกแบบโครงร่างการเขียนเค้าโครงของโครงงานวิทยาศาสตร์

รูปที่ 5 แสดงบรรยากาศนักเรียนนำเสนอเค้าโครง โครงงานวิทยาศาสตร์

หน่วยที่ 2

เรื่องโครงงานวิทยาศาสตร์

เมื่อนักเรียนได้นำเสนอเค้าโครงโครงงานที่นักเรียนแต่ละกลุ่มเลือกแล้ว (มิติสังคม) นักเรียนเริ่มลงมือศึกษาทดลองตามแผนการที่นักเรียนวางไว้ในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ในเวลาเรียนตามตารางสอนที่โรงเรียนจัดให้(ความพอประมาณ) และใช้เวลาว่างนอกเวลาเรียน (ความพอประมาณ)โดยมีครูที่ปรึกษาโครงงานดูแลควบคุมให้การทำการทดลองของนักเรียนให้ปลอดภัย (ภูมิคุ้มกันในตัวที่ดี) เมื่อนักเรียนดำเนินการการทดลองตามเค้าโครงได้อย่างเหมาะสม (ความพอประมาณ) และได้ผลการทดลองที่ถูกต้องและสอดคล้องตามวัตถุประสงค์แล้ว (ความพอประมาณ) นักเรียนสามารถวิเคราะห์ผลและสรุปผลการทดลอง (ความรู้, การมีเหตุผล) และเขียนรูปเล่มรายงาน 5 บท พร้อมเตรียมข้อมูลผลการทดลองสำหรับนำเสนอต่อคณะกรรมการ (ความรู้, การมีเหตุผล) ในขณะเดียวกันคณะกรรมการจะคัดเลือกผลงานที่มีประโยชน์ในแต่ละสาขาต่าง ๆ (การมีเหตุผล) ส่งเข้าร่วมแข่งขันในงานวิชาการต่าง ๆ (มิติสังคม) อาทิ งานเปิดบ้านห้องเรียนวิทยาศาสตร์ภาคใต้ตอนบนของนักเรียนห้องเรียนวิทยาศาสตร์ โครงการห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม และส่งแข่งขันในระดับนานาชาติเพื่อเผยแพร่ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ให้กับผู้สนใจ (มิติสังคม) ดังรูปที่ 6 -7

โดยโครงงานวิทยาศาสตร์ที่นักเรียนได้จัดทำขึ้นนั้นเป็นผลจากนักเรียนเกิดความรู้ความเข้าใจ(ความรู้)มีทักษะ/กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (มิติวัตถุ) เจตคติทางวิทยาศาสตร์ (มิติสิ่งแวดล้อม) และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (มิติวัตถุ) ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ การทดลอง การปฏิบัติจริง จนได้รับรางวัลต่าง ๆ มากมายทั้งในประเทศและระดับนานาชาติ รวมทั้งการใช้กระบวนการกลุ่มในการเรียนรู้ (มิติสังคม) การใช้แหล่งการเรียนรู้ในท้องถิ่นและเทคโนโลยีที่ทันสมัย(มิติสิ่งแวดล้อม) การวัดและประเมินผลใช้วิธีการที่หลากหลายตามสภาพจริงให้สอดคล้องกับสาระ ทักษะกระบวนการ (คุณธรรม) นักเรียนมีคุณลักษณะที่พึงประสงค์ และความสามารถด้านการอ่าน คิดวิเคราะห์ และเขียน การจัดทำโครงงานขึ้นโดยอาศัยทักษะทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเหมาะสม (ความพอประมาณ) พร้อมทั้งสามารถถ่ายทอดผลจากการศึกษาค้นคว้าผ่านทางสื่อออนไลน์ให้กับผู้สนใจได้นำไปใช้ประโยชน์ต่อไป