DEVELOPMENT OF 7TH-GRADE STUDENTS’ SCIENTIFIC REASONING ABILITIES USING MODEL-BASED INQUIRY

Abstract

Scientific reasoning is one of the goals of science teaching and learning. Previous studies about the scientific reasoning abilities of Thai middle-school students found that they were not able to reason scientifically, thus affecting the development of scientific competencies. This research aimed to develop the scientific reasoning abilities of grade seven students using a model-based inquiry on the topic of matter. The research was mixed methods research and used an embedded design. The research participants were 80 grade seven students at a school in Saraburi province and selected by purposive sampling. The instruments were four lesson plans on the topic of matter and the parallel pre- and post-scientific reasoning abilities tests. The data were analyzed by mean, standard deviation and a t-test for dependent samples. The qualitative data (teacher’s notes and students' worksheet) were analyzed by thematic analysis. The results revealed that the average post-test scores on the scientific reasoning abilities of the students were higher than pretest scores at the .05 level of statistical significance. The qualitative data showed that questioning and model construction with questioning can promote scientific reasoning abilities. This research indicates that students can develop their scientific reasoning abilities through model-based inquiry learning.

การให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์เป็นหนึ่งในเป้าหมายของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ การศึกษาเกี่ยวกับความสามารถในการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนไทยในชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นที่ผ่านมา พบว่า นักเรียนไม่สามารถให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ได้เท่าที่ควร ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ด้วยการสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานเรื่อง สารรอบตัว การดำเนินการวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงผสมผสานโดยใช้แบบแผนแบบรองรับภายใน ผู้เข้าร่วมการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 80 คน ในโรงเรียนแห่งหนึ่ง จังหวัดสระบุรี ซึ่งได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ประกอบด้วย แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง สารรอบตัวจำนวน 4 แผน และแบบวัดความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์แบบคู่ขนานสำหรับวัดก่อนและหลังเรียน วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่าทีแบบไม่เป็นอิสระต่อกัน วิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพด้วยการวิเคราะห์แก่นสาระจากบันทึกหลังสอนและใบงาน ผลการวิจัยพบว่า คะแนนเฉลี่ยความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 จากข้อมูลเชิงคุณภาพ พบว่า การใช้คำถามและการสร้างแบบจำลองร่วมกับการใช้คำถามช่วยส่งเสริมความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานสามารถพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนได้