วิทยาศาสตร์

การเรียนรู้วิทยาศาสตร์สำหรับผู้เรียน คือ การเรียนรู้จากประสบการณ์ ปรากฏการณ์ เหตุการณ์ วัตถุ สิ่งมีชีวิต และสิ่งต่างๆในโลกรอบตัว ซึ่งเป็นโอกาสที่จะทำให้ผู้เรียนได้ค้นพบกับคำตอบของทุกปรากฏการณ์ด้วยตัวเอง โดยมุ่งหวังให้ผู้เรียนสามารถเชื่อมโยงความรู้ ประสบการณ์เข้ากับกระบวนการคิดทางวิทยาศาสตร์ได้ ผ่านการทดลอง การสร้างแบบจำลอง ผนวกกับการคิดเชิงวิพากษ์ และสร้างสรรค์ นอกจากนั้น การเรียนรู้และเข้าใจวิทยาศาสตร์ยังนำไปสู่การค้นพบว่าวิทยาศาสตร์เป็นปัจจัยพื้นฐานเพื่อสนับสนุนการสร้างและใช้เทคโนโลยี ซึ่งนำไปสู่ความเจริญก้าวหน้าในด้านต่างๆ เช่น อุตสาหกรรม การแพทย์ รวมไปถึงการยกระดับคุณภาพชีวิต

แนวทางการพัฒนาหลักสูตรวิทยาศาสตร์

กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ โรงเรียนอัตตาภิวัฒน์ ได้ตั้งเป้าหมายและดำเนินการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างเต็มศักยภาพทั้งในเชิงลึกและเชิงกว้าง โดยมีการจัดทำหลักสูตรเป็นของตนเอง ซึ่งใช้หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 เป็นพื้นฐาน และได้นำเอาแนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามมาตรฐานโลกมาใช้ โดยปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมและสอดคล้องกับการเรียนการสอนของไทย เพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้และทักษะทางวิทยาศาสตร์อย่างสูงสุด ทัดเทียมในระดับโลก ตลอดจนถึงการนำสื่อการเรียนการสอนที่หลากหลายมาใช้ การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ผู้เรียนได้สืบเสาะหาความรู้ด้วยตนเอง การปฏิบัติกิจกรรมการทดลองที่ให้ผู้เรียนได้ใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ รวมไปถึงการทำโจทย์และแบบฝึกหัดที่ครอบคลุมในทุกเนื้อหา การดำเนินการจัดการเรียนรู้ข้างต้น ทางโรงเรียนฯ ได้นำข้อมูล สื่อ จากแหล่งการเรียนรู้ต่างๆมาประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง เพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดความรักในการเรียนวิทยาศาสตร์ และพัฒนาความสามารถและทักษะทางการเรียนต่อไป

ปัจจัยของมิติการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (Factors in Dimensions of Scientific Literacy)

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of Science) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์เข้าใจในธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และความรู้เชิงวิทยาศาสตร์ โดยการใช้ประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์จะทำให้ผู้เรียนได้สืบเสาะและค้นพบความรู้ทางวิทยาศาสตร์ด้วยตัวเอง
แนวคิดวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ (Key Sciences Concepts) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์ เข้าใจและสามารถนำเอาแนวคิด หลักการ กฎ และทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้กับสังคมและสิ่งแวดล้อมรอบตัวได้
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Processes of Science) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์สามารถใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพื่อแก้ปัญหา ตัดสินใจ และทำความเข้าใจในสังคมและสิ่งแวดล้อมได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น
ความสัมพันธ์กันระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคมและสิ่งแวดล้อม (Science-Technology-Society-Environment-Interrelationships) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์เข้าใจและตระหนักถึงคุณค่าในความสัมพันธ์ของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รวมไปถึงผลกระทบที่มีต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม
ทักษะทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิค (Scientific and Technical Skills) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์ได้พัฒนาตนเองให้เกิดทักษะการใช้ร่างกาย สำหรับการปฏิบัติการในส่วนที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คุณค่าที่แสดงความเป็นวิทยาศาสตร์ (Values That Underlie Science) บุคคลผู้รู้วิทยาศาสตร์มีปฏิสัมพันธ์กับสังคมและสิ่งแวดล้อมในวิถีทางที่สอดคล้องกับคุณค่าที่แสดงความเป็นวิทยาศาสตร์
ความสนใจและทัศนคติที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ (Science-Related Interests and Attitudes) บุคลลผู้รู้วิทยาศาสตร์ได้พัฒนาตนเองให้มีมุมมองในวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อมอย่างเป็นเอกลักษณ์ และสานต่อเพื่อขยายการศึกษาไปตลอดชีวิต

แนวทางการจัดการเรียนการสอน

แนวทางการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โรงเรียนอัตตาภิวัฒน์

แบ่งเนื้อหาบทเรียน เป็นวิทยาศาสตร์แต่ละสาขาอย่างชัดเจน โดยได้แบ่งเนื้อหาบทเรียนวิทยาศาสตร์ออกเป็น 3 สาขา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ วิทยาศาสตร์โลก และวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้อย่างเป็นระบบและพัฒนาทักษะ และกระบวนการคิดอย่างเป็นลำดับขั้นตอน เพื่อเป็นพื้นฐานในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในระดับสูงต่อไป เนื้อหาในการเรียนวิทยาศาสตร์ในแต่ละสาขามีดังต่อไปนี้

เรียนเนื้อหาครอบคลุมทุกเรื่องในแต่ละปีทุกระดับชั้นในลักษณะการเรียนรู้แบบบันไดเวียน

ผู้เรียนวิทยาศาสตร์ในทุกระดับชั้นได้เรียนเนื้อหาวิทยาศาสตร์ในเรื่องเดียวกัน แต่มีการจัดการเรียนรู้จากง่ายไปหายากในแต่ละบทเรียนทุกชั้นปี โดยการจัดการเรียนรู้ในลักษณะนี้มีส่วนในการส่งเสริมประสิทธิภาพการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ให้กับผู้เรียนเป็นอย่างมาก เนื่องจากผู้เรียนได้มีโอกาสทบทวนความรู้และความเข้าใจในบทเรียน รวมถึงต่อยอด และยกระดับความรู้ในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งทำให้นักเรียนได้ใช้ความคิดและทักษะในระดับที่สูงขึ้นเช่นกัน

การจัดกิจกรรมในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์

ในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์การได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรม และการทดลองที่เชื่อมโยงกับเนื้อหาที่เรียนเป็นปัจจัยสำคัญที่จะนำผู้เรียนไปสู่การพัฒนาตนเองให้เป็นผู้เรียนวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ โดยกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนอัตตาภิวัฒน์ได้จัดกิจกรรมการเรียนรู้อย่างหลายหลาก เพื่อให้นักเรียนได้มีการสืบเสาะหาความรู้ ใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และวิธีทางวิทยาศาสตร์ ได้ฝึกทักษะการคิดและการทำกิจกรรมกลุ่ม รวมทั้งได้ฝึกใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานได้อย่างคล่องแคล่ว

ตัวอย่างกิจกรรมวิทยาศาสตร์

การสังเกตุและการสำรวจ

การสาธิต

การสร้างแบบจำลอง

การทดลอง

โครงงานวิทยาศาสตร์

สื่อการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ช่วยส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คือสื่อที่ใช้ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ การใช้สื่อที่ดีและมีความหลากหลายเป็นส่วนช่วยกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดความกระตือรือร้นในการเรียนรู้ ช่วยให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจในเนื้อหาสาระที่เรียนได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เสริมสร้างให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะกระบวนการคิด รวมถึงทำให้ผู้เรียนมีเจตคติที่ดีทางการเรียน สื่อที่ใช้ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนอัตตาภิวัฒน์มีความหลายหลากซึ่งถูกนำมาปรับใช้ให้เหมาะกับบทเรียนในแต่ละเรื่องเพื่อให้นักเรียนได้ใช้ประโยชน์จากสื่อในการเรียนรู้ให้ได้มากที่สุด

เอกสารตำราเรียนวิทยาศาสตร์

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนอัตตาภิวัฒน์ ได้ใช้หนังสือและเอกสารการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์อย่างหลายหลาก และมีการจัดทำเอกสารตำราเรียนเป็นของโรงเรียนในส่วนของคู่มือปฏิบัติการ และแบบฝึกหัดเพิ่มเติมให้สอดคล้องกับเนื้อหาในแต่ละบทเรียนอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ยังมีโจทย์และแบบฝึกหัดเพิ่มเติมเพื่อให้ผู้เรียนได้ฝึกทำโจทย์หลายรูปแบบ หลากหลายวิธีคิด และแหล่งที่มา

วิทยาศาสตร์บูรณาการสู่เรียนรู้คือความสุข

ส่วนหนึ่งของกิจกรรมเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้และพัฒนาทักษะด้านต่างๆของผู้เรียนคือกิจกรรมเรียนรู้คือความสุข โดยได้นำวิทยาศาสตร์มาบูรณาการเข้ากับกิจกรรมดังกล่าว ได้แก่ กิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่า เรียนรู้ด้วยโครงงาน และเรียนรู้นอกห้องเรียน ซึ่งในแต่ละกิจกรรมได้เชื่อมโยงความรู้ ทักษะกระบวนการ และหลักการทางวิทยาศาสตร์ให้กลมกลืนสอดคล้องเข้ากับเนื้อหาและจุดมุ่งหมายของกิจกรรมนั้นๆ

กิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่า

เป็นกิจกรรมที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้เรียนรู้เรื่องราวรอบตัวอย่างกว้างขวาง วิทยาศาสตร์ได้เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญในการเปิดโลกกว้างให้กับนักเรียนผ่านมุมมอง และเรื่องราวที่แตกต่างไปจากการเรียนรู้ในชั้นเรียนโดยมีครูเป็นผู้นำเสนอและถ่ายทอดผ่านสื่อในรูปแบบต่างๆ เพื่อเสริมสร้างความรักในการเรียนรู้ และกระตุ้นความสนใจในการเรียน

ตัวอย่างกิจกรรมเรียนรู้ผ่านเรื่องเล่า

ในปีการศึกษา 2554 ประจำทุกวันอังคาร นักเรียนจะได้เรียนรู้ทุกเรื่องราวเกี่ยวกับร่างกายของตนเองผ่านสื่อวีดิทัศน์เรื่อง นิทานชีวิต

กิจกรรมเรียนรู้ด้วยโครงงาน

เป็นกิจกรรมที่ผู้เรียนได้ดำเนินกิจกรรมตลอดทั้งปีการศึกษา โดยในทุกปีการศึกษาที่ผ่านมา ได้นำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการกับหัวข้อโครงงานอย่างกว้างขวาง ดังตัวอย่างต่อไปนี้

ปีการศึกษา 2551

โครงงานมหัศจรรย์ใต้ท้องทะเล เรียนรู้ทุกเรื่องราวเกี่ยวกับท้องทะเล โดยนำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการ ในหัวข้อต่อไปนี้

โลกแห่งท้องทะเล ศึกษาเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต และระบบนิเวศในท้องทะเล รวมไปถึงลักษณะทางกายภาพของท้องทะเล ตัวอย่างกิจกรรม เช่น กายวิภาคของสัตว์น้ำห่วงโซ่และสายใยอาหาร แรงดันน้ำ แร่ธาตุในทะเล กลั่นน้ำจีดจากน้ำทะเล ซึ่งนักเรียนจะได้ทำการทดลองและมีชิ้นงานที่จัดทำขึ้นด้วยตนเอง
สำหรับในหัวข้ออื่นๆ เช่น แหล่งอาหารจากน้ำ อุตสาหกรรมการประมง อาหารและผลิตภัณฑ์ ทุกหัวข้อนักเรียนจะได้ทำกิจกรรมที่มีความสอดคล้องกับหัวข้อนั้น

ปีการศึกษา 2552

โครงงานมหัศจรรย์พรรณพฤกษา เรียนรู้หลากหลายเรื่องราวเกี่ยวกับพืช ในหัวข้อต่อไปนี้ ชนิดและประเภทของพืช ส่วนประกอบและหน้าที่ การเจริญเติบโต การขยายพันธุ์พืช และประโยชน์ของพืช

ตัวอย่างกิจกรรมโครงงานมหัศจรรย์พรรณพฤกษา ได้แก่ สร้างต้นไม้แห่งการจำแนกชนิดของพืช ปลูกพืชเพื่อศึกษาสิ่งจำเป็นที่พืชต้องการ ทดลองขยายพันธุ์พืช ทดสอบแป้งในพืช เส้นใบของพืช การคายน้ำของพืช สัณฐานวิทยาของพืช เป็นต้น กิจกรรมที่สร้างสรรค์ขึ้นนั้น จะมีทั้งรูปแบบของการทดลอง และการสร้างชิ้นงานด้วยตัวนักเรียนเอง

ปีการศึกษา 2554

โครงงานชีวีปรีดา...ชีวาน่าชื่นชม ได้นำวิทยาศาสตร์มาบูรณาการในส่วนของหัวข้อต่อไปนี้คือ ยินดีต้อนรับสมาชิกใหม่ ซึ่งนักเรียนจะได้รู้จุดเริ่มต้นของชีวิต การเปลี่ยนแปลงทางร่างกาย การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม หัวข้อต่อมาคือ มหัศจรรย์ร่างกายของเรา นักเรียนจะได้เรียนรู้และทำกิจกรรมเพื่อศึกษาถึงความมหัศจรรย์ของร่างกายมนุษย์ และหัวข้ออร่อยดีมีประโยชน์ ในหัวข้อนี้จะศึกษาเกี่ยวกับความสำคัญของอาหารที่มีต่อมนุษย์ ซึ่งส่งผลอย่างมากกับสุขภาพของมนุษย์ และระบบการทำงานต่างๆ ภายในร่างกาย

ทุกโครงงานและทุกหัวข้อที่นักเรียนได้ศึกษาเรียนรู้ และทำกิจกรรม ทำให้นักเรียนได้รับประสบการณ์ตรงที่นำเอาวิทยาศาสตร์มาบูรณาการ เสริมสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่เดิม และพัฒนาทักษะการคิด และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมด้วย ซึ่งเป็นผลดีต่อการพัฒนาศักยภาพทางการเรียนรู้ของนักเรียนต่อไป

— แหล่งอ้างอิง Website ที่สามารถสืบค้นเพื่อเป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์