การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้โครงงานวิทยาศาสตร์

การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยใช้โครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันเพื่อนครูผู้กำลังเผชิญกับภาระหน้าที่สอนกลุ่มสาระวิทยาศาสตร์หลายท่านต่างก็วิตกจริตกับเรื่องการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ โดยใช้ โครงงานวิทยาศาสตร์ผู้เขียนจึงขอเสนอแนวทางพอสังเขป ดังนี้
ก่อนอื่นครูต้องเข้าใจถึงความจริงประการสำคัญของโครงงานวิทยาศาสตร์ว่า นักเรียนเป็นผู้คิดและทำการศึกษาค้นคว้าเรื่องเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เรื่องใดเรื่องหนึ่งด้วยตนเองโดยใช้วิธีการและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ อาจจะทำเป็นกลุ่มหรือรายบุคคล
ส่วนครูเป็นผู้ดูแลและให้คำปรึกษาทุกๆเรื่อง เริ่มตั้งแต่การเลือกหัวข้อที่จะศึกษา การค้นคว้า ดำเนินการขั้นตอนต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการเลือก
ใช้อุปกรณ์หรือเครื่องมือการทดลอง การจัดทำและพัฒนาเครื่องมือให้มีคุณภาพ การทดลอง การเก็บรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูลหรือแปรผล สรุปผล
และการเสนอผลงาน
โครงงานวิทยาศาสตร์เป็นการศึกษาเพื่อนค้นหาคำตอบที่เป็นความรู้ใหม่ หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ที่จะสามารถใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้
โดยใช่งานเก่าที่มีผู้เคยทำสำเร็จมาก่อน ยกเว้นโดยงานวิทยาศาสตร์ที่ได้ดัดแปลงวิธีการทดลองได้ดีขึ้นกว่าผลงานอื่นๆ
โดยทั่วไปโครงงานวิทยาศาสตร์มีอยู่ 4 ประเภท คือ ประเภทการสำรวจ เช่น “สำรวจชนิดของพืช สัตว์ ดิน สินแร่” ประเภททดลอง เช่น
“การศึกษาอิทธิพลของฮอร์โมนเพศผู้ในไก่ตัวเมีย” ประเภทการพัฒนาหรือการประดิษฐ์ เช่น “เตาอบพลังงานแงอาทิตย์” และประเภททฤษฎีหรือการอธิบาย เช่น
“กำเนิดทวีปและมหาสมุทร” ซึ่งผู้ทำต้องสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีเพื่ออธิบายการเกิดทวีปและมหาสมุทร โดยอาศัยทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์และหลักฐาน
ทางประวัติศาสตร์อ้างอิง

ขั้นตอนที่สำคัญของการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ เริ่มด้วยการคิดหัวข้อเรื่อง การศึกษาเอกสาร การเขียนเค้าโครงงาน ซึ่งเป็นขั้นตอนที่นักเรียนส่วนใหญ่ไม่ได้หรือติดขัด เนื่องจากเป็นกิจกรรมแนวใหม่หรือประสบการณ์ใหม่ของนักเรียน ครูควรจะเอาใจใส่และแนะนำอย่างใกล้ชิดหรืออธิบายแบบตัวต่อตัว

การเขียนเค้าโครงของโครงงาน โดยทั่วๆไปจะเขียนขึ้นเพื่อนแสดงแนวความคิด แผนและขั้นตอนของการทำโครงงานนั้นโดยทั่วไปควรประกอบด้วยหัวข้อดังต่อไปนี้
1.ชื่อโครงงาน
2.ชื่อผู้ทำโครงงาน
3.ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน
4.ที่มาและความสำคัญของโครงงาน
5.วัตถุประสงค์ของการศึกษาค้นคว้า อาจเขียนเป็นข้อๆระบุถึงจุดประสงค์เฉพาะของการศึกษา โดยเขียนให้ชัดเจนระบุถึงสิ่งที่สามารถวัดได้
6.สมมุติฐานของการศึกษาค้นคว้า อาจจะมีหรือไม่มีก็ได้
7.วิธีดำเนินการ โดยระบุวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องใช้แนวทางในการศึกษาค้นคว้า การออกแบบการทดลอง วิธีการสำรวจรวบรวมข้อมูล ระบุวิธีการที่จะใช้
ในการวิเคราะห์ข้อมูล และกำหนดระยะเวลาในการปฏิบัติงาน
8.ประโยชน์หรือผลที่คาดว่าจะได้รับ
9.เอกสารอ้างอิง

เมื่อผ่านขั้นตอนการเขียนเค้าโครงของโครงงานวิทยาศาสตร์แล้ว ก็ถึงขั้นตอนที่สำคัญคือ การลงมือปฏิบัติ การเขียนรายงานและการแสดงผลงาน ทุกขั้นตอนผู้เขียนขอย้ำว่านักเรียนเป็นผู้ทำเองโดยครูเป็นที่ปรึกษา
การเป็นครูที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์ที่ดีนั้น น่าจะเป็นเรื่องการเสริมพลังหรือกระตุ้นความสนใจหรือให้กำลังใจแก่นักเรียน การช่วยนักเรียนเกิดแนวคิดในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ แนะนำแหล่งค้นคว้า จัดให้นักเรียนได้รับฟังการบรรยายของวิทยากร จัดการศึกษานอกสถานที่ แนะนำการทำเค้าโครงงาน
การวางแผนการทำงาน ให้คำปรึกษา ดูความเป็นไปได้เค้าโครงงาน ชี้แจงหรือฝึกเทคนิคการปฏิบัติการบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับโครงงายวิทยาศาสตร์ ติดตามความ
ก้าวหน้าของการทำโครงงาน จัดให้นักเรียนรวมกลุ่มปรึกษากันเอง ช่วยประสานงานกรณีมีการติดต่องานระหว่างสถานที่หรือบุคคล ให้กำลังใจระหว่างทำ
การศึกษาโดยมิให้ท้อถอย จัดให้นักเรียนแสดงผลงาน แนะนำการเขียนรายงานโครงงานวิทยาศาสตร์ จัดให้มีใบรับรองหรือใบเกียรติคุณ จัดแสดงหรือเผยแพร่โครงงานวิทยาศาสตร์นอกสถานศึกษา ติดตามผล อาจจะให้โอกาสแก่นักเรียนทำโครงงานวิทยาศาสตร์ต่อเนื่องในกรณีที่เป็นโครงงานดีเด่นหรือยังไม่สมบูรณ์ และเก็บข้อมูลหรือรวบรวมชื่อโครงงานของนักเรียนแต่ละภาคหรือแต่ละปีการศึกษา

ส่วนการประเมินผลโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนนั้นผู้เขียนเห็นว่าน่าจะให้โรงเรียนพิจารณาตั้งคณะกรรมการประเมินโดยใช้ตามหลักเกณฑ์ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ดังนี้

1.ความรู้ความเข้าใจในเรื่องที่ทำ พิจารณาจาก
1.1 การใช้ศัพท์เทคนิค
1.2 การค้นหาเอกสารอ้างอิงได้เหมาะสม มีความเข้าใจในเรื่องที่อ้างอิง
1.3 เข้าใจหลักการสำคัญๆของเรื่องที่ทำ

2.การใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์
โครงงานประเภท สำรวจรวบรวมข้อมูล หรือการทดลองพิจารณาจาก
2.1 ปัญหาหรือสมมุติฐานมีความชัดเจน
2.2 การออกแบบการทดลองเป็นไปอย่างถูกต้องเหมาะสม
2.3 การจัดและควบคุมตัวแปรต่างๆ
2.4 การจัดกระทำและการนำเสนอข้อมูลเหมาะสม
2.5 การแปลผลและลงข้อสรุปที่ถูกต้อง
โครงงานประเภทสิ่งประดิษฐ์ พิจารณาจาก
2.6 วัสดุที่ใช้มีความเหมาะสม
2.7 การออกแบบมีความเหมาะสมกับงานที่จะใช้
2.8 ความคงทนถาวร
2.9 ความประณีตเรียบร้อย สวยงามจูงใจผู้ใช้
โครงงานประเภททฤษฎี หรือการอธิบาย พิจารณาจาก
2.10 แนวคิดมีความต่อเนื่อง
2.11 แนวคิดมีเหตุผลและมีความเป็นไปได้
2.12 การอธิบายหรือการสรุปแนวความคิดตั้งบนกติกาหรือข้อตกลงเบื้องต้นที่ตั้งไว้

3. ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ พิจารณา
3.1 ความแปลกใหม่ของปัญหาและการระบุตัวแปรที่ต้องการศึกษา
3.2 ความแปลกใหม่ของการออกแบบการทดลอง

4. การเขียนรายงาน การจัดแสดงโครงงานและการอธิบายพิจารณาจาก
4.1 การเขียนรายงาน มีความชัดเจน ถูกต้องของแบบฟอร์ม ศัพท์ที่ใช้ต้องชัดเจน รัดกุม ความเหมาะสมของตาราง กราฟ รูปภาพ
4.2 การจัดแสดงโครงงาน ชัดเจน สวยงาน เหมาะสม ดึงดูดความสนใจ
4.3 การอธิบายปากเปล่า อธิบายได้ชัดเจน ใช้ภาษาได้ เหมาะสมตอบคำถามได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม คล่องแคล่ว

เทคนิคการสอนที่ครูควรเอาใจใส่ก็คือ ควรตามผลการทำงานของนักเรียนอย่างใกล้ชิด เป็นรายบุคคล โดยเฉพาะนักเรียนผู้ไม่รับผิดชอบต้องได้รับการกระตุ้นหรือเสริมพลังและแนะนำข้อบกพร่อง แนะนำให้นักเรียนทำงานอย่างเป็นระบบและซื่อสัตย์เพื่อให้ได้ข้อมูลในการศึกษาค้นคว้าอย่างเที่ยงตรง ควรเริ่มจากโครงงานขนาดเล็ก ไม่ยุ่งยากซับซ้อนเกินไปเพราะเป็นผลงานชิ้นแรกของนักเรียนที่มีผลต่อเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ส่งเสริมให้นักเรียนเลือกใช้วัสดุจากธรรมชาติในท้องถิ่น หาง่าย ราคาถูก เป็นเรื่องของการแก้ปัญหาท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียน ซึ่งมีข้อระวังก็คือ ครูไม่ควรชี้แจงมากเกินไปจนกลายเป็นความคิดและผลงานของครูทั้งหมด จะกลายเป็นกิจกรรมที่ไร้ค่า น่าเบื่อของนักเรียน ในการวัดผลก็เช่นเดียวกันครูควรให้คะแนนสำคัญอยู่ที่การทำเอง แม้ว่าผลงานของนักเรียนอาจจะบกพร่องไปบ้างก็ควรให้โอกาสแก้ไข และครูควรชื่นชมหรือให้กำลังใจในจุดดีของโครงงาน

การเรียนการสอนด้วยกิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์มีข้อดีที่นักเรียนสามารถพัฒนาศักยภาพตัวเองได้ เพราะเป็นกิจกรรมที่นักเรียนสามารถพัฒนาศักยภาพตัวเองได้ เพราะเป็นกิจกรรมที่นักเรียนเป็นศูนย์กลางของการเรียนการสอนโดยแท้จริงเปิดโอกาสให้นักเรียน ศึกษาค้นคว้าตามความถนัด ความสนใจส่งผลให้นักเรียนประสบผลสำเร็จในการเรียนรู้ เป็นพลเมืองผู้มีคุณภาพและจะเป็นบุคคลผู้มีบทบาทสูงในการทำให้ประเทศชาติเจริญก้าวหน้าต่อไปในอนาคต