18 มี.ค. เวลา 10:01 • การศึกษา

การสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านกระบวนการ CER: การพัฒนาทักษะวิทยาศาสตร์ในผู้เรียน

การสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ (Scientific Explanation) เป็นกระบวนการสำคัญในการวิจัยและการศึกษาในด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นการอธิบายข้อเท็จจริงหรือผลการทดลองที่เกิดขึ้นจากกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยอาศัยหลักฐานที่ได้จากการทดลอง การสำรวจ หรือการค้นคว้าและให้เหตุผลที่สามารถตรวจสอบได้ การสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์จึงมีความสำคัญต่อการพัฒนาและส่งเสริมความเข้าใจในหลักการวิทยาศาสตร์ของผู้เรียน (National Research Council, 1996)
ในกระบวนการสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ที่เป็นระบบนี้ สามารถใช้กรอบแนวคิดที่เรียกว่า CER ซึ่งย่อมาจาก Claim (ข้อกล่าวอ้าง), Evidence (หลักฐาน), และ Reasoning (การให้เหตุผล) ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญในการพัฒนาทักษะการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ของผู้เรียน (National Research Council, 2000) โดยองค์ประกอบหลักของ CER สามารถอธิบายได้ดังนี้
ข้อกล่าวอ้าง (Claim) คือคำตอบหรือข้อสรุปเบื้องต้นที่นักเรียนต้องการหาคำตอบจากคำถามหรือปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการศึกษา การสร้างข้อกล่าวอ้างนั้นจะต้องเป็นคำตอบที่สามารถพิสูจน์ได้จากข้อมูลที่มีอยู่ และเป็นการคาดการณ์ที่สามารถทดสอบหรือทดลองต่อไปเพื่อยืนยันหรือปฏิเสธได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อถามคำถามเกี่ยวกับผลกระทบของแสงแดดต่อการเจริญเติบโตของพืช นักเรียนอาจกล่าวว่า "แสงแดดช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้น"
หลักฐาน (Evidence) คือข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำมาใช้สนับสนุนข้อกล่าวอ้าง ข้อมูลนี้ได้มาจากการทดลอง การสำรวจ หรือการค้นคว้าหาข้อมูลที่เกี่ยวข้อง โดยหลักฐานต้องเป็นข้อมูลที่มีความน่าเชื่อถือและสามารถตรวจสอบได้จากการทดลองซ้ำหรือการศึกษาของผู้อื่น ตัวอย่างเช่น จากการทดลองที่ทำกับพืชในที่มีแสงแดดและในที่ไม่มีแสงแดด พบว่าพืชที่ได้รับแสงแดดเจริญเติบโตได้เร็วและสูงกว่า ดังนั้น หลักฐานที่นำเสนอสามารถช่วยสนับสนุนข้อกล่าวอ้างที่ว่า "แสงแดดช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดีขึ้น"
การให้เหตุผล (Reasoning) คือการอธิบายอย่างสมเหตุสมผลโดยใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างข้อกล่าวอ้างและหลักฐาน ในขั้นตอนนี้ผู้เรียนจะต้องแสดงให้เห็นว่าเหตุใดหลักฐานที่นำมาใช้จึงสามารถสนับสนุนข้อกล่าวอ้างนั้นได้ โดยการอ้างอิงถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง เช่น อธิบายว่า "แสงแดดมีความสำคัญต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชใช้ในการผลิตอาหารและเจริญเติบโต ดังนั้น การได้รับแสงแดดมากขึ้นช่วยทำให้พืชสามารถผลิตอาหารได้มากขึ้น และเจริญเติบโตได้ดีขึ้น"
การใช้กระบวนการ CER ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ช่วยเสริมสร้างทักษะการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ให้กับนักเรียน โดยการฝึกให้นักเรียนคิดอย่างมีระเบียบและใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการอธิบายผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองหรือการสำรวจ นอกจากนี้ CER ยังช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ที่จะใช้หลักฐานในการสนับสนุนข้อสรุปของตน และพัฒนา การให้เหตุผลที่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจน ทำให้นักเรียนสามารถเชื่อมโยงข้อมูลต่าง ๆ ได้อย่างมีเหตุผลและสามารถตัดสินใจหรือแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การพัฒนาทักษะการสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านกระบวนการ CER จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้อย่างมีคุณภาพ และสามารถนำความรู้เหล่านั้นไปใช้ในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันหรือในการพัฒนานวัตกรรมใหม่ ๆ ในอนาคต
ดังนั้น การนำกระบวนการ CER มาใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงไม่เพียงแต่ช่วยพัฒนาทักษะการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ แต่ยังช่วยสร้างทักษะในการวิเคราะห์ข้อมูล การตีความหลักฐาน และการสื่อสารผลการศึกษาอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นทักษะที่จำเป็นสำหรับการประสบความสำเร็จในการศึกษาและการดำเนินชีวิตในยุคที่มีข้อมูลและเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วและหลากหลาย
โฆษณา