ครูบ้านนอก

วัตถุประสงค์ของสื่อนวัตกรรม :

1. เพื่อให้ผู้เรียนอธิบายวิธีการและเตรียมสารละลายให้มีความเข้มข้นในหน่วยโมลาริตีและปริมาตรสารละลายตามที่กำหนดได้

2. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถลงมือปฏิบัติการทดลองได้จริงด้วยชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วน เรื่องการเตรียมสารละลาย โดยลดการใช้สารเคมีและลดความเสี่ยงจากอุบัติเหตุในห้องปฏิบัติการ

3. เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของผู้เรียน เช่น การคำนวณเตรียมสารละลาย การใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ และปฏิบัติตามขั้นตอนการทดลองได้อย่างถูกต้อง

ที่มาและความสำคัญของปัญหา

วิทยาศาสตร์เป็นส่วนสำคัญของการศึกษาและการเรียนรู้ ทุกคนจึงจำเป็นต้องได้รับการพัฒนา ให้เรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เพื่อที่จะมีความรู้ ความเข้าใจในธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้นพร้อมทั้งนำความรู้ไปใช้อย่างมีเหตุผลและมีคุณธรรม (Ministry of Education, 2008, p. 23) ปัจจุบันการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์มีจุดประสงค์เพื่อเรียนรู้กลไกการทำงานของวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นหลัก มีการลดทอนความรู้ที่ไม่จำเป็นต่อการเรียนรู้มีการใช้กระบวนการสืบเสาะ (Inquiry) เป็นรากฐานของการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (Phornphisutthimas, 2013, p. 57) ผ่านกระบวนการสังเกต การสร้างสมมติฐาน การสำรวจ ตรวจสอบ การทำการทดลอง ตลอดจนการนำเสนอข้อสรุปที่ได้ ดังนั้นการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงมุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้เป็นผู้เรียนรู้ และค้นพบด้วยตนเองมากที่สุด นั่นคือ ให้ได้ทั้งกระบวนการและองค์ความรู้ สามารถเชื่อมโยงความรู้จากประสบการณ์เดิมเข้ากับสิ่งที่ได้เรียนรู้ใหม่ (Banthanachack, 2011, p. 103) โดยสิ่งที่มีความจำเป็นต่อการจัดการเรียนรู้ในวิชาวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษาคือ การทำการทดลองหรืองานปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ เพราะจุดมุ่งหมายของการสอนวิทยาศาสตร์ในระดับนี้นอกจากมุ่งสอนความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตแล้ว ยังมุ่งฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ มุ่งสร้างนิสัยในการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อแก้ปัญหาต่างๆ และมุ่งสร้างเจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Laohaphaiboon, 1999, pp. 267-271) จะเห็นได้ว่า การทดลองหรือการปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะในสาขาวิชาเคมี เนื่องมาจากวิชาเคมีเป็นเนื้อหาที่มีความซับซ้อน เป็นนามธรรม ยากต่อการ ทำความเข้าใจ ดังนั้นในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้วิชาเคมีต้องอาศัยแบบจำลอง สัญลักษณ์ต่างๆ และ การทดลองเข้ามาช่วยในการเรียนรู้ (Faikhamta, 2008)

เมื่อพิจารณาสภาวการณ์ด้านการศึกษาของไทยในช่วงปีการศึกษา 2565-2567 ที่ผ่านมา จากผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (Ordinary National Education Test: O-NET) ซึ่งเป็นการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติ ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ทั่วประเทศตั้งแต่ ปีการศึกษา 2564-2566 วิชาวิทยาศาสตร์ มีคะแนน เฉลี่ย 28.65, 28.08 และ 29.09 คะแนน ตามลำดับ (National Institute of Educational Testing Service (Public Organization), 2018) ซึ่งมีผลคะแนนอยู่ในระดับต่ำและไม่ถึงร้อยละ 50 ของคะแนนทั้งหมด จากผลคะแนนดังกล่าวเป็นสิ่งที่สะท้อนให้เห็นว่าประเทศไทยยังไม่ประสบความสำเร็จในการจัดการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์เท่าที่ควร ประกอบกับการจัดการเรียนการสอนแบบปฏิบัติการทดลองมีข้อจำกัดในเรื่องห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์เครื่องแก้ว และสารเคมีซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้แล้วผู้สอนต้องใช้เวลาในการเตรียมการทดลอง และ มีความกังวลในเรื่องของความเสี่ยงต่ออันตรายที่จะเกิดขึ้นกับผู้เรียน เนื่องจากธรรมชาติของสารเคมี อาจก่อให้เกิดอุบัติเหตุได้ตลอดเวลา ทำให้ผู้สอนส่วนใหญ่เลือกเน้นการสอนแบบบรรยาย โดยมีครู เป็นศูนย์กลางของการสอน ผู้เรียนต้องนั่งฟังบรรยายแล้วจดจำความรู้และทำความเข้าใจในประเด็นเนื้อหาที่ผู้สอนกำลังบรรยาย จึงทำให้ผู้เรียนขาดประสบการณ์การเรียนรู้ที่เป็นรูปธรรมและ มีความเชื่อมโยงกับสภาพจริง ผู้เรียนส่วนใหญ่เรียนเคมีด้วยความไม่เข้าใจ เห็นเนื้อหาในวิชาเคมี เป็นเรื่องยากและไม่สนุก ส่งผลให้ผู้เรียนมีทัศนคติต่อวิชาเคมี มโนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนผลผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำ

จากการศึกษางานวิจัยและเอกสารที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้ พบว่า ชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วน เป็นนวัตกรรมด้านการเรียนการสอนที่ช่วยพัฒนาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้จากประสบการณ์ตรงผ่านการปฏิบัติ การทดลอง บันทึก วิเคราะห์ และสรุปผล ช่วยในการพัฒนามโนทัศน์ของผู้เรียน เนื่องจากผู้เรียนได้เรียนรู้สิ่งที่เป็นรูปธรรมจากการทำการทดลอง การลงมือปฏิบัติ และแก้ปัญหาในสถานการณ์จริง ดังนั้น การพัฒนาชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วนจึงเป็นอีกวิธีหนึ่งที่ช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้พัฒนาความรู้และทักษะทางด้านวิทยาศาสตร์มากยิ่งขึ้น

สอดคล้องกับงานวิจัยของ Tamuang et al. (2017) พัฒนาชุดการทดลองเคมีแบบย่อส่วนต้นทุนต่ำ เรื่อง สมดุลเคมี และศึกษาความเข้าใจมโนมติจากการเรียนด้วยชุดการทดลองที่พัฒนาขึ้น จากการจัดการเรียนรู้ด้วยชุดการทดลองย่อส่วนต้นทุนต่ำผ่านวัฏจักรการเรียนรู้แบบสืบเสาะ 5 ขั้น พบว่า (1) นักเรียนมีร้อยละของคะแนนก่อนเรียนหลังเรียน และความคงทนเป็น 20.48, 60.64 และ 59.60 ตาม ลำดับ และมีความก้าวหน้าปกติอยู่ในระดับปานกลาง ทั้งนี้จากการวิเคราะห์ทางสถิติด้วยการทดสอบค่าทีแบบตัวอย่างไม่อิสระต่อกัน พบว่า นักเรียนมีคะแนนเฉลี่ยความเข้าใจมโนมติหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนแต่ไม่แตกต่างจากคะแนนความคงทนอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติ (2) ก่อนเรียนนักเรียนส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มไม่มีความเข้าใจมโนมติ (NU ร้อยละ 50.81) และกลุ่มความเข้าใจมโนมติถูกต้องบางส่วนและ ผิดบางส่วน (PMU ร้อยละ 29.05) ซึ ่งเป็นกลุ่มมโนมติที่มีความถูกต้องน้อยมาก อย่างไรก็ตาม ในการนำบทปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในวิชาเคมี เป็นเรื่องที่เป็นไปได้ยาก เนื่องจากโรงเรียนมีข้อจำกัด ในเรื่องห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์เครื่องแก้ว และสารเคมีซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง และผู้สอนมีความกังวลในเรื่องของความเสี่ยงต่ออันตรายที่เกิดขึ้นกับผู้เรียน จึงได้พัฒนาชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วน ซึ่งเป็นวิธีการทดลองเคมีรูปแบบใหม่ที่มีความปลอดภัย สะดวก และรวดเร็ว ลดโอกาสการเกิดอันตรายเนื่องจากสารเคมี คือ การใช้สารเคมีปริมาณน้อย และใช้อุปกรณ์การทดลองที่มีขนาดเล็กลง ใช้เวลาในการทำการทดลองน้อย สะดวกต่อการจัดเตรียมอุปกรณ์และทำความสะอาด (Chemical Society of Thailand, 2015)

จากความเป็นมาและความสำคัญของปัญหาที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น ผู้พัฒนาจึงทำการพัฒนาชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วน เรื่อง การเตรียมสารละลาย สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ซึ่งเป็นเนื้อหาที่มีความเป็นนามธรรม ประกอบกับภายในบทเรียนมีการคำนวณและอธิบายขั้นตอนการเตรียมสารละลายให้มีความเข้มข้นตามที่กำหนด มีการใช้ทักษะการชั่ง การตวงสาร และการใช้เครื่องแก้วอย่างถูกต้อง ผู้พัฒนาจึงสนใจที่จะพัฒนาชุดปฏิบัติการเคมีแบบย่อส่วน โดยใช้ชุดการทดลองเคมีแบบย่อส่วนเป็นอุปกรณ์ เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและมโนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4

เว็บน่าสนใจ