THE DEVELOPMENT OF A LEARNING MODEL BASED ON THE PROBLEM-BASED LEARNING AND SCIENTIFIC ARGUMENTATION TO PROMOTE SCIENTIFIC REASONING OF STUDENT TEACHERS

Abstract

The purposes of this research are as follows: (1) to develop a learning model based on problem-based learning and scientific argumentation to promote the scientific reasoning of student teachers; and (2) to compare the scientific reasoning ability before and after learning the learning model based on problem-based learning and scientific argumentation. This research and development consisted of four phases, which were used as a research methodology, as follows: (1) to study the fundamental information from research documents and articles to synthesize the guidelines for promoting scientific reasoning abilities; (2) to develop and validate a learning model derived from the synthesis of the key characteristics of problem-based learning and argumentation that promotes scientific reasoning; (3) to pilot a learning model with a non-sample group to revise the learning model; and (4) to implement a revised learning model to evaluate the effectiveness of the learning model. The participants consisted of 30 second-year student science teachers from the Faculty of Education of Rajabhat University in Northeastern Thailand. A scientific reasoning test developed in accordance with Lawson's approach with 24 questions was used to test the scientific reasoning of student teachers. It had an index of consistency and a reliability was 0.67-1.00, and 0.63, respectively. The results indicated that the EEAEE learning model could enhance scientific reasoning among student science teachers and five steps, as follows: Step 1: Engage & Identify; Step 2: Exploring & Planning; Step 3: Action & Creation; Step 4: Explain & Debate; and Step 5: Evaluation & Improvement. The reasoning of student teachers after implementation was higher than before learning and with a statistically significant difference of .01. The results indicated that the EEAEE model could promote scientific reasoning among student teachers. All of the all learning steps of EEAEE learning model resulting in a focus on reasoning, problem-solving, scientific process practices, and provide opportunities for learners to actively participate in all of the learning steps. In addition, the learning model emphasized the expression of opinions and supporting claims and argumentation using scientific data and evidence.

งานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักศึกษาครุศาสตร์ 2) เปรียบเทียบความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักศึกษาครุศาสตร์ โดยใช้รูปแบบการวิจัยแบบการวิจัยและพัฒนา 4 ระยะ ได้แก่ 1) การศึกษาข้อมูลพื้นฐานจากการสังเคราะห์เอกสาร งานวิจัยเพื่อให้ได้แนวทางในการพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ 2) การพัฒนาและหาคุณภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ได้จากการสังเคราะห์ลักษณะสำคัญของการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานและการโต้แย้งที่ส่งเสริมการให้เหตุผล 3) การทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ กับกลุ่มที่ไม่ใช่กลุ่มศึกษา เพื่อนำผลมาปรับปรุงให้รูปแบบมีความสมบูรณ์ 4) การนำรูปแบบการจัดการเรียนรู้ไปใช้จริง เพื่อประเมินผลรูปแบบการจัดการเรียนรู้ โดยกลุ่มที่ศึกษา คือ นักศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ ชั้นปีที่ 2 คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏแห่งหนึ่งในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ จำนวน 30 คน ใช้แบบวัดการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นตามแนวทางของลอว์สัน จำนวน 12 ข้อ โดยมีค่าดัชนีความสอดคล้องเท่ากับ 0.67-1.00 ความเชื่อมั่นมีค่าเท่ากับ 0.63 ผลการวิจัยนี้ทำให้ได้รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาร่วมกับการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ 5 ขั้นตอน เรียกว่า EEAEE model ดังนี้ ขั้นที่ 1 กระตุ้นการเรียนรู้และระบุประเด็นปัญหา ขั้นที่ 2 สำรวจและวางแผน ขั้นที่ 3 ลงมือปฏิบัติการแก้ปัญหาและสร้างคำอธิบาย ขั้นที่ 4 นำเสนอข้อกล่าวอ้างและข้อโต้แย้ง และ ขั้นที่ 5 ประเมินและปรับปรุง เมื่อนำไปใช้ในการจัดการเรียนรู้ให้กับนักศึกษาครุศาสตร์กลุ่มที่ศึกษา พบว่าความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์หลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .01 ซึ่งแสดงว่ารูปแบบ EEAEE สามารถส่งเสริมการให้เหตุผลของนักศึกษาครูได้เป็นอย่างดี ทั้งนี้เนื่องจากการจัดการเรียนรู้ด้วยรูปแบบ EEAEE ทุกขั้นตอนเป็นกิจกรรมที่เน้นการฝึกคิดแก้ปัญหาอย่างมีเหตุผล ฝึกลงมือปฏิบัติโดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เปิดโอกาสให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในทุกขั้นตอนของการเรียน และเน้นการแสดงความคิดเห็นในการกล่าวอ้าง เพื่อสนับสนุบหรือโต้แย้ง โดยใช้ข้อมูล หลักฐานทางวิทยาศาสตร์