ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ช่วยให้เราทุกคนมีความสามารถในการแก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพ

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ วิธีการและขั้นตอนที่ใช้ดำเนินการค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อย่างมีระบบและมีประสิทธิภาพ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และจิตวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้ หรือหาความจริง หรือใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ดังนั้นการแสวงหาความรู้ ความเข้าใจที่ถูกต้องและน่าเชื่อถือในทุก ๆ ศาสตร์ จะต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อตอบคำถาม และเพื่อแก้ปัญหา

ปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้จำแนกวิธีการทางวิทยาศาสตร์ไว้แตกต่างกัน ในที่นี้ขอนำเสนอวิธีการทางวิทยาศาสตร์ 5 ขั้นตอน ประกอบด้วย ขั้นที่ 1 ตั้งปัญหา ขั้นที่ 2 เก็บรวบรวมข้อมูล หรือข้อเท็จจริง ขั้นที่ 3 สร้างสมมติฐาน ขั้นที่ 4 ทดลองพิสูจน์ และขั้นที่ 5 สรุปผล

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์มักเริ่มขึ้นจากการสังเกตและตั้งคำถาม

กระบวนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในโลกยุคใหม่ จะต้องสนับสนุนให้นักศึกษาได้เรียนรู้จากประสบการณ์ที่ได้ปฏิบัติจริง สัมผัสจริง มีกระบวนการสำรวจ ทดลอง ตรวจสอบด้วยเครื่องมือ แลกเปลี่ยนความเห็น ทำงานร่วมกัน มีความรับผิดชอบ กล้าคิด กล้าแสดงออก ใช้วิธีการและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความชำนาญและความสามารถในการใช้ การคิด และกระบวนการคิด เพื่อค้นหาความรู้ รวมทั้งการแก้ปัญหาต่าง ๆ กระบวนการคิดและเรียนรู้ รวมทั้งการจินตนาการ เป็นผลของการคิดเฉพาะด้านและร่วมกันของสมองทั้งซีกซ้ายและซีกขวา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นหัวใจที่สำคัญของกระบวนการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 13 ทักษะด้วยกัน

สมาคมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา (American Association for the Advancement of Science-AAAS) กำหนดจุดมุ่งหมายของการใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ทั้งสิ้น 13 ทักษะ โดยความหมายที่เกี่ยวข้องในแต่ละทักษะมีดังนี้

อ่านต่อหน้า 2 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 13 ทักษะ

Pages: 1 2 3 4

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด

วิทยาศาสตร์คือการศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นในธรรมชาติรอบ ๆ ตัวเรา โดยมีการศึกษาและอธิบายอย่างเป็นกระบวนการ นอกจาก กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นกระบวนการในการค้นหาคำตอบของสมมติฐานต่าง ๆ ในการศึกษาวิทยาศาสตร์ยังมี ‘ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์’ ซึ่งเป็นทักษะที่จะทำให้นักวิทยาศาสตร์หาคำตอบเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย ว่าแต่ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์คืออะไร ประกอบด้วยทักษะอะไรบ้าง ถ้าเพื่อน ๆ อยากรู้ต้องตามไปดูในบทความนี้ (หรือจะดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee แล้วไปเรียนกับครูเจินก็ได้นะ)

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ทักษะและความสามารถต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการแสวงหาความรู้ หรือการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นทักษะการสังเกต ทักษะการคำนวณ หรือทักษะการจำแนกประเภท เป็นต้น

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีความแตกต่างจากกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตรงที่ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์นั้นเป็นวิธีการทำงาน และหลักการค้นหาคำตอบหรือข้อสรุปของสมมติฐาน ส่วนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จะเป็นทักษะที่ช่วยให้การดำเนินงาน หรือการทดลองทางวิทยาศาสตร์เป็นไปอย่างราบรื่น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ถูกพัฒนาขึ้นโดย American association for the advancement of science (AAAS) ตามหลักสูตร Science - A Process Approach (SAPA) ประกอบด้วยทักษะทั้งหมด 14 ทักษะแบ่งเป็นทักษะพื้นฐาน 8 ทักษะและทักษะขั้นสูงอีก 6 ทักษะ

ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน 8 ทักษะ (Basic science process skills)

ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน เป็นทักษะขั้นต้นที่จะทำให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ หรือต่อยอดไปสู่ทักษะขั้นสูงได้ในอนาคต ประกอบด้วย 8 ทักษะ ได้แก่ 

  1. การสังเกต คือการใช้ประสาทสัมผัสต่าง ๆ เพื่อสังเกตความเป็นไป สังเกตรายละเอียดของสิ่งต่าง ๆ รอบตัวโดยไม่ใส่ความเห็นส่วนตัวลงไป เช่น สังเกตว่าอาหารที่ทิ้งไว้นานจะมีราขึ้น หรือสังเกตว่าในวันเสาร์อาทิตย์จะมีผู้มาใช้บริการสวนสาธารณะมากกว่าวันธรรมดา การสังเกตรายละเอียดเหล่านี้จะทำให้ผู้เรียนสามารถตั้งคำถามและหาข้อมูลจากสิ่งต่าง ๆ รอบตัวได้ดียิ่งขึ้น
  2. การวัด คือการเลือกใช้เครื่องมือในการวัดปริมาณต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม รวมถึงการวัดปริมาณของสิ่งต่าง ๆ จากเครื่องมือที่เลือกใช้ออกมาเป็นตัวเลข และระบุหน่วยของการวัดได้อย่างถูกต้อง เพราะในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ต้องมีการวัดค่าต่าง ๆ เพื่อเก็บข้อมูลเยอะมาก ยกตัวอย่างเช่น การวัดความสูงของต้นไม้ที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทดลอง การวัดปริมาตรสารที่ต้องใช้ในการทดลอง
     
  3. การจำแนกประเภท คือความสามารถในการแบ่งกลุ่มสิ่งต่าง ๆ ออกเป็นหมวดหมู่โดยใช้เกณฑ์หรือคุณสมบัติบางอย่างที่เหมาะสม ยกตัวอย่างเช่น การแบ่งกลุ่มพืชในสวนเป็น 2 กลุ่มคือพืชใบเลี้ยงเดี่ยว และพืชใบเลี้ยงคู่ การจำแนกประเภทและการแบ่งกลุ่มสิ่งต่าง ๆ จะทำให้การศึกษาและการวางแผนการทดลองเป็นระบบ และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น 
  4. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ* และสเปซกับเวลา คือการเปรียบเทียบหาความสัมพันธ์ระหว่างมิติของวัตถุต่าง ๆ หรือเชื่อมโยงมิติของวัตถุนั้น ๆ เข้ากับช่วงเวลา ยกตัวอย่างการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ เช่น เมื่อขับรถไปต่างจังหวัดโดยใช้แผนที่ เราสามารถรู้ได้ว่ารถของเราอยู่ตรงจุดไหนเมื่อเทียบกับแผนที่ ส่วนตัวอย่างของการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับเวลา เช่น การหาความสัมพันธ์ของตำแหน่งรถที่เปลี่ยนไปเมื่อรถแล่นไปบนถนนเป็นระยะเวลา 1 ชั่วโมงเป็นต้น
    *สเปซ (Space) หมายถึงพื้นที่ที่วัตถุนั้น ๆ ตั้งอยู่หรือดำรงอยู่ ซึ่งจะมีรูปร่างและลักษณะเหมือนกับวัตถุนั้น ๆ อาจมี 1 - 3 มิติ ประกอบด้วยความยาว ความกว้าง และความสูงของวัตถุ ยกตัวอย่างเช่น สเปซของแผ่นกระดาษ A4 ที่วางอยู่บนโต๊ะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 2 มิติ (กว้าง x ยาว) ขนาดเท่ากระดาษ A4 เป็นต้น
  5. การใช้จำนวน คือการนำตัวเลขที่ได้จากการสังเกต การวัด หรือจากผลการทดลองมาจัดทำผ่านกระบวนการทางคณิตศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นการบวก ลบ คูณ หาร หรือการใช้สูตรคำนวณต่าง ๆ เพื่อให้เกิดค่าใหม่ ยกตัวอย่างเช่น การคำนวณอัตราเร็วของรถยนต์จากระยะทางและเวลา โดยใช้สูตร
    ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด
  6. การจัดกระทําและสื่อความหมายข้อมูล คือการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด หรือการทดลองมาจัดกระทำผ่านวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้ได้ชุดข้อมูลใหม่ แล้วจึงนำเสนอข้อมูลนั้น ๆ เช่น การนำเสนอข้อมูลผ่านกราฟ แผนภูมิ รูปภาพ หรือ Infographic ต่าง ๆ
  7. การลงความเห็นจากข้อมูล คือการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลอง ไปเชื่อมโยงกับความรู้หรือประสบการณ์ที่มีอยู่ เพื่อให้ได้ข้อสรุปหรือคำอธิบายสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่น สังเกตว่าต้นไม้ที่ไม่ได้รับแสงแดดนาน ๆ จะมีใบสีเหลือง เมื่อเชื่อมโยงกับความรู้ที่มีอยู่ว่าพืชต้องใช้แสงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ก็ทำให้ได้ข้อสรุปว่าแสงเป็นปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของพืชนั่นเอง
     
  8. การพยากรณ์ คือการคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นโดยอาศัยความรู้และประสบการณ์ การสังเกต การทำซ้ำผ่านกระบวนการและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เช่นจากประสบการณ์ที่ผ่านมาเรารู้ว่า เมื่ออากาศร้อนอบอ้าวและท้องฟ้าเต็มไปด้วยเมฆฝนคิวมูโลนิมบัส เราก็สามารถรู้ล่วงหน้าได้ทันทีว่าอีกไม่นานฝนจะตก 

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานที่จำเป็นต่อการพัฒนาทักษะด้านอื่นๆ คือทักษะใด
Photo by Science in HD on Unsplash

ทักษะขั้นสูง 6 ทักษะ (Integrated science process skills)

ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง เป็นทักษะที่ต้องอาศัยประสบการณ์และองค์ความรู้ที่ซับซ้อนมากขึ้น สังเกตว่าทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงหลายข้อ มีความคล้ายคลึงกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์อยู่มาก ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงประกอบด้วย 6 ทักษะ ดังนี้

  1. การตั้งสมมติฐาน คือการคิดคำตอบล่วงหน้าเพื่ออธิบายความสัมพันธ์ของตัวแปร 
  2. การกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ คือการกำหนดความหมายและขอบเขตของคำที่จะใช้ในการทดลอง เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ตรงกัน และสามารถสังเกตหรือวัดได้
  3. การกำหนดและควบคุมตัวแปร คือการบ่งชี้และกำหนดลักษณะของตัวแปรในการทดลอง
    1. ตัวแปรต้น คือตัวแปรที่กำหนดขึ้นเพื่อทดสอบสมมติฐาน
    2. ตัวแปรตาม คือตัวแปรที่เปลี่ยนไปตามตัวแปรต้น เป็นตัวแปรที่เราสังเกต เก็บค่า จดบันทึกผล
    3. ตัวแปรควบคุม คือตัวแปรที่ต้องควบคุมให้คงที่ในทุกชุดการทดลอง เพราะสามารถส่งผลทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อนได้
  4. การทดลอง คือกระบวนการปฏิบัติและทำซ้ำในขั้นตอน เพื่อหาคำตอบจากสมมติฐาน แบ่งเป็น 3 ขั้นตอนหลักได้แก่การออกแบบการทดลอง การปฏิบัติการทดลอง และการบันทึกผลการทดลอง
  5. การตีความหมายและลงข้อสรุป คือการแปลความหมายและการอธิบายผลข้อมูลที่เราเก็บได้จากการทดลอง ในบางครั้งอาจต้องใช้ทักษะอื่น เช่น การสังเกตและการคำนวณร่วมด้วย
  6. การสร้างแบบจำลอง คือการสร้างและใช้สิ่งที่สร้างขึ้นมา เพื่อเลียนแบบจำลองสถานการณ์และอธิบายปรากฏการณ์ที่เราศึกษาหรือสนใจ เพื่อนำเสนอและรวบยอดความคิดให้ผู้อื่นเข้าใจได้ง่าย เช่น การสร้างกราฟแผนภาพ ภาพเคลื่อนไหว เป็นต้น 

จะเห็นได้ว่าทักษะทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะที่จะทำให้เราศึกษาและหาคำตอบของประเด็นที่สนใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานหลายข้อ ยังเป็นทักษะที่เราใช้บ่อย ๆ ในชีวิตประจำวันด้วย เช่น ทักษะการวัด การใช้จำนวน หรือ การจำแนกประเภท และถ้าเพื่อน ๆ สนใจอยากเรียนรู้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมก็สามารถไปอ่าน บทความนี้ ต่อได้เลย หรือจะดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน Startdee แล้วไปสนุกกับบทเรียนวิทยาศาสตร์ในรูปแอนิเมชันก็ได้เช่นกัน 

ขอบคุณข้อมูลจาก : ฐาปนี ฤทธิ์เกิด (ครูเจิน)

Reference: https://narst.org/research-matters/science-process-skills

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการ 5 ทักษะมีอะไรบ้าง

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยใช้แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการทั้ง 5 ขั้น ได้แก่ การตั้งสมมติฐาน การกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ การกำหนดและควบคุมตัวแปร การทดลอง และการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป โดยกลุ่มที่ศึกษา คือ นักเรียนชั้น ...

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงมีอะไรบ้าง

1.4.3.2 ตัวแปรตาม ได้แก่ 1) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูง 5 ทักษะ คือ (1) ทักษะการ ตั้งสมมติฐาน (2) ทักษะการก าหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (3) ทักษะการก าหนดและควบคุมตัวแปร (4) ทักษะการทดลอง และ (5) ทักษะการตีความหมายของข้อมูลและลงข้อสรุป 2) ความพึงพอใจของผู้ร่วมกิจกรรมการทดลองวิทยาศาสตร์เสริมการเรียนรู้ 1.4.4 ระยะ ...

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญอย่างไร

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะสาคัญที่แสดงถึงการมีกระบวนการคิด อย่างมีเหตุมีผล ตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทาให้ผู้เรียน และผู้ปฏิบัติเกิดความเข้าใจในเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์สามารถ เรียนรู้และพัฒนาตนเองไปสู่กระบวนการคิดที่ซับซ้อนมากขึ้น

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 14 ทักษะมีอะไรบ้าง

สร้างคำอธิบายเกี่ยวกับแนวคิดหรือองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ประกอบด้วย 14 ทักษะ ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการวัด ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล ทักษะการจำแนกประเภท ทักษะการหาความสัมพันธ์ของสเปซกับเวลา ทักษะการใช้จำนวน ทักษะ ...