THE DEVELOPMENT OF A LEARNING MODEL FOR ENHANCINGGRADE 10 STUDENTS' ABILITY IN CONSTRUCTING SCIENTIFIC EXPLANATION

Abstract

The aims of this research are as follows: (1) to develop a learning model to enhance Grade 10 students’ ability in constructing scientific explanation; (2) to study the abilities of students in constructing scientific explanation before, during and after using the learning model; (3) to study the learning behavior of students on constructing scientific explanation while using the learning model; (4) to compare the learning achievement of students before and after using the learning model; and (5) to compare the learning achievement of students after learning with 60% of the criterion. The learning model was created using a research and development process. The participants consisted of 36 Grade 10 students, who studied in a secondary school under the authority of Secondary Educational Service Area Office in Phetchaburi and selected by convenience sampling. The research instruments consisted of the following: (1) lesson plans; (2) an ability in constructing scientific explanation test; (3) a learning achievement test; and (4) an interview form. The data were analyzed quantitatively using percentage, mean, standard deviation, a one-sample t-test, and qualitatively using content analysis and analytic induction. The results can be summarized that the learning model was composed of six steps; (1) introducing the question; (2) brainstorming to identify a claim; (3) finding evidence; (4) drawing a diagram; (5) constructing a scientific explanation; and (6) constructing explanations for new situations. The mean scores of the abilities of the students in constructing scientific explanations after learning (M = 15.03, S.D. = 5.51) were higher than before learning (M = 12.56, S.D. = 4.42) with the learning model. The students gained better levels of learning progression. They also gained higher learning achievements, but with a lower score than the criteria of 60% (t = -.634, p = .265). Furthermore, students performed learning behavior about constructing scientific explanation by collecting evidence, gathering the components and compiled into a complete scientific explanation.

การวิจัยนี้มีความมุ่งหมายเพื่อ 1) พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ส่งเสริมความสามารถในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 2) ศึกษาความสามารถในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ก่อน ระหว่าง และหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ ที่พัฒนาขึ้น 3) ศึกษาพฤติกรรมการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระหว่างเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ ที่พัฒนาขึ้น 4) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนก่อนและหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ ที่พัฒนาขึ้น และ 5) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนหลังเรียนเทียบเกณฑ์ร้อยละ 60 รูปแบบการจัดการเรียนรู้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการวิจัยและพัฒนา กลุ่มที่ศึกษาเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ในโรงเรียนมัธยมศึกษาแห่งหนึ่ง สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเพชรบุรี จำนวน 36 คน ที่ได้มาจากการเลือกตามความสะดวก เครื่องมือวิจัย ประกอบด้วย 1) แผนการจัดการเรียนรู้ 2) แบบวัดความสามารถในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ 3) แบบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และ 4) แบบสัมภาษณ์ วิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณด้วยค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสถิติทดสอบทีแบบกลุ่มตัวอย่างหนึ่งกลุ่ม (One-sample t-test) วิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพด้วยการวิเคราะห์เนื้อหาและการวิเคราะห์แบบอุปนัย ผลการวิจัยสรุปได้ว่า รูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ ที่พัฒนาขึ้น ประกอบด้วย 6 ขั้นตอน คือ 1) ขั้นเปิดประเด็นคำถาม 2) ขั้นระดมความคิดเพื่อระบุข้อกล่าวอ้าง 3) ขั้นค้นหาหลักฐาน 4) ขั้นเขียนแผนภาพ 5) ขั้นสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ และ 6) ขั้นสร้างคำอธิบายในสถานการณ์ใหม่ โดยนักเรียนมีความสามารถในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์หลังเรียน (M = 15.03, S.D. = 5.51) สูงขึ้นกว่าก่อนเรียน (M = 12.56, S.D. = 4.42) มีความก้าวหน้าในการเรียนรู้ของการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ในระดับที่ดีขึ้น และมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนสูงขึ้นกว่าก่อนเรียน แต่ต่ำกว่าเกณฑ์ร้อยละ 60 (t = -.634, p = .265) นอกจากนี้ นักเรียนแสดงพฤติกรรมการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ โดยมีการรวบรวมข้อมูลหลักฐานและองค์ประกอบของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ แล้วนำมาเรียบเรียงเป็นคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่สมบูรณ์