สรุปบันทึกบทความทางวิทยาศาสตร์

บทความทางวิทยาศาสตร์

เรื่อง การทดลองทางวิทยาศาสตร์(Science experiments)

เขียนโดย อาจารย์นิติธร ปิลวาสน์ ศึกษานิเทศก์

  การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (Science experiment) หมายถึง การจัดกิจกรรมให้เด็กปฐมวัยได้เรียนรู้ความคิดรวบยอดในเรื่องที่เรียนรู้ ด้วยการเปิดโอกาสให้เด็กได้ค้นหาคำตอบจากการปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง ผ่านประสบการณ์ตรงที่เป็นรูป ธรรม เน้นขั้นตอนการคิด การค้นคว้า การทดลอง และการสรุปผล จากการเรียนรู้การใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าอย่างเป็นกระ บวนการจนพบความรู้ ทำให้เด็กได้รับการพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นทักษะที่มีความจำเป็นในการแสวง หาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คือ มีพฤติกรรมที่แสดงถึงความสามารถหรือความชำนาญที่เกิดจากการปฏิบัติหรือฝึกฝนกระ บวนการคิดอย่างเป็นระบบ โดยใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าในการรับรู้ การค้นหาความรู้และแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นทักษะเบื้องต้นที่มีความเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และมีความสัมพันธ์ต่อเนื่องกันเหมาะสมกับเด็กในช่วงปฐมวัย ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการจำแนกประเภท ทักษะการวัด ทักษะการสื่อสาร ทักษะการลงความเห็น และทักษะการพยากรณ์
การทดลองทางวิทยาศาสตร์มีความสำคัญอย่างไร?
การทดลองทางวิทยาศาสตร์ (Science experiment) เป็นกิจกรรมที่ตอบสนองต่อธรรมชาติการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย ทั้งนี้เนื่องจากเด็กปฐมวัยจะเรียนรู้จากการเล่น การปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง การมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม และจากการได้ใช้ประสาทสัมผัสในการเรียนรู้ เช่น การฟัง การเห็น การชิมรส การดมกลิ่น การสัมผัสจับต้องสิ่งต่างๆ กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์ เป็นการจัดกิจกรรมที่สามารถส่งเสริมและพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้กับเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นความสามารถทางด้านสติปัญญาที่สามารถฝึกฝนให้กับเด็กปฐมวัยได้ด้วยการจัดประสบการณ์ให้เด็กได้โอกาสปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม ดังที่ ฌอง เพียเจท์ (Jean Piaget) กล่าวว่า พัฒนาการทางสติปัญญาเป็นผลมาจากการที่เด็กได้มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม เด็กจะเรียนรู้สิ่งที่เป็นรูปธรรมก่อนเข้าสู่การเรียนรู้ที่เป็นนามธรรม และพัฒนาการทางสติปัญญาจะเป็นไปตามลำดับขั้น ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ (Basic Science skills) ที่ควรฝึกฝนให้เกิดกับเด็กปฐมวัยสามารถแยกได้เป็น 6 ประเภทดังนี้

1.ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง ความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างรวมกันเข้าสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ โดยมีจุดประสงค์เพื่อหารายละเอียดนั้นๆ เช่น       

• การให้เด็กสังเกตสีของผลไม้และบอกครูว่ามีสีอะไรบ้าง

• การให้เด็กฟังเสียงร้องของนกชนิดต่างๆแล้วบอกว่าเป็นเสียงนกอะไรบ้าง

• หรือการให้เด็กชิมรสชาติของน้ำผลไม้และบอกว่าเป็นรสชาติของผลไม้ใดบ้าง เป็นต้น

2.ทักษะการวัด (Measuring) หมายถึง ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัดหาปริมาณของสิ่งต่างๆได้อย่างถูกต้องโดยมีหน่วยกำกับและรวมไปถึงการใช้เครื่องมืออย่างถูกต้อง เช่น การวัดความยาวของโต๊ะเรียน การวัดความสูงของเก้าอี้ การวัดความหนาของหนังสือ สำหรับเด็กปฐมวัยหน่วยการวัดเด็กอาจจะเลือกเอง เช่น เด็กอาจจะวัดความยาวของโต๊ะโดยใช้เชือกผูกรองเท้าแล้วบอกว่า โต๊ะเรียนตัวนี้ยาวเท่ากับเชือกผูกรองเท้า 2 เส้น เป็นต้น

3.ทักษะการจำแนกประเภท (Classifying) หมายถึง ความสามารถในการจัดจำแนกหรือเรียงลำดับวัตถุหรือสิ่งที่อยู่ในปรากฏการณ์ต่างๆออกมาเป็นหมวดหมู่โดยมีเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณา 3 ประการ คือ ความเหมือน ความต่าง และความ สัมพันธ์ เช่น การให้เด็กจำแนกผักด้วยเกณฑ์ต่างๆ เช่น ใช้สีเป็นเกณฑ์ ใช้รูปร่างเป็นเกณฑ์ หรือใช้ผิวสัมผัสเป็นเกณฑ์ เป็นต้น

4.ทักษะการสื่อสาร (Communicating) หมายถึง ความสามารถในการแสดงผลข้อมูลจากการสังเกต การทดลอง นำมาจำ แนก เรียงลำดับ และนำเสนอด้วยการเขียน แผนภาพ แผนผัง แผนที่ เช่น การให้เด็กปฐมวัยสำรวจจำนวนผักชนิดต่างๆที่อยู่ในตะกร้า และเด็กอาจจะสื่อสารด้วยการนำเสนอออกมาเป็นภาพวาดผักที่แสดงจำนวนผักแต่ละชนิด เด็กอาจจะวาดรูปมะเขือ 5 ผล แตงกวา 7 ผล ผักชี 4 ต้น ลักษณะของการนำเสนอจะขึ้นอยู่กับระดับความสามารถและความต้องการของเด็ก ทักษะการสื่อสารและวิธีการนำเสนอจะมีความซับซ้อนมากขึ้นตามระดับอายุและสติปัญญาของเด็ก

5.ทักษะการลงความเห็น (Inferring) หมายถึง ความสามารถในการนำเสนออธิบายข้อมูลที่มีอยู่ซึ่งได้มาจากการสังเกต การวัด การทดลอง โดยเชื่อมโยงกับความรู้เดิมหรือประสบการณ์เดิมเพื่อสรุปลงความเห็นเกี่ยวกับข้อมูลนั้นๆ เช่น การจัดกิจ กรรมให้เด็กสำรวจพืชน้ำ จากการที่เด็กได้ไปสังเกตลักษณะของพืชน้ำ แล้วสรุปลงความเห็นว่า พืชน้ำมีลักษณะต้นกลวง นิ่ม มีท่ออยู่ในลำต้น มีรากเป็นกระจุก เช่น ผักตบชวา ผักกะเฉด ผักบุ้ง จอก แหน เป็นต้น

6.ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) หมายถึง ความสามารถในการทำนายหรือคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณ์ซ้ำๆ และนำความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นๆมาช่วยในการทำนายภายในขอบเขตของข้อมูล (Interpolating) และภายนอกขอบเขตของข้อมูล (Extrapolating) 

การทดลองวิทยาศาสตร์มีประโยชน์ต่อเด็กอย่างไร?
การทดลองทางวิทยาศาสตร์ช่วยสร้างลักษณะนิสัยการเรียนรู้อย่างมีกระบวนการ ส่งเสริมให้เด็กคิดอย่างมีระบบ และศึกษาสิ่งต่างๆด้วยการนำเอาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาใช้เป็นสิ่งกระตุ้นพัฒนาการเรียนรู้ และส่งเสริมพัฒนาการทุกด้านของเด็กรวมถึงสามารถพัฒนาเด็กปฐมวัยในด้านต่างๆ ดังนี้
1.ส่งเสริมให้เด็กมีพัฒนาการความสามารถในการค้นคว้า สืบสอบสิ่งต่างๆ
2.ส่งเสริมให้เด็กได้รับการพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง
3.ช่วยตอบสนองต่อธรรมชาติการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย โดยเฉพาะความอยาดรู้อยากเห็นของเด็ก
4.ส่งเสริมให้เด็กพัฒนาความคิดอย่างมีเหตุผล อย่างมีระบบตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์
5.ส่งเสิมให้เด็กเป็นคนทีมีจิตใจกว้าง ยอมรับความคิดเห็นของผู้อื่น

่่่การจัดกิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์เป็นกิจกรรมหนึ่งที่จัดให้กับเด็กปฐมวัยในช่วงกิจกรรมเสริมประสบการณ์หรือกิจกรรมในวงกลม เพื่อมุ่งพัฒนาให้เด็กได้เรียนรู้ตามหน่วยการเรียนรู้และเพื่อสร้างความคิดรวบยอดในสิ่งที่ได้เรียนรู้ ลักษณะของการจัดกิจกรรมเป็นกระบวนการและมีขั้นตอนการปฏิบัติที่ชัดเจน ครูเป็นผู้ตระเตรียมวัสดุอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ในการทดลองไว้อย่างพร้อมเพรียง ก่อนที่เด็กจะลงมือปฏิบัติกิจกรรม ครูอาจจะอธิบายขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรมก่อน แล้วให้เด็กลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง ขณะเด็กปฏิบัติกิจกรรม ครูเข้าไปมีปฏิสัมพันธ์และช่วยเหลือเด็กตามความเหมาะสม และเมื่อเสร็จสิ้นการจัดกิจกรรม ครูให้เด็กออกมานำเสนอหรืออภิปรายสิ่งที่ได้จากการทดลอง ทั้งนี้เพื่อให้เด็กสรุปสิ่งที่ค้น พบด้วยตนเองทุกครั้ง และถือว่าการเรียนรู้โดยการใช้กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์เป็นการเรียนรู้ที่เน้นเด็กเป็นศูนย์ กลาง (Child – centered) และสะท้อนการเรียนรู้ตามแนวคิดการสร้างองค์ความรู้ (Constructivism)

เกร็ดความรู้เพื่อครู
ครูมีบทบาทสำคัญในการสร้างเสริมประสบการณ์ให้กับเด็กโดยเฉพาะการจัดกิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อให้เด็กปฐมวัยได้รับการพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ บทบาทสำคัญของครูปฐมวัยคือ การจัดกิจกรรมทดลองทางวิทยาศาสตร์ให้เด็กอย่างน้อย 1 การทดลอง ต่อ 1 หน่วยการเรียนรู้ และจัดหาสื่อวัสดุอุปกรณ์ที่นำมาใช้เพื่อการทดลองให้พร้อม อีกทั้งยังต้องจัดมุมประสบการณ์ที่ส่งเสริมให้เด็กคิดและทดลองตามหัวเรื่องที่เรียน นอกจากนี้ การใช้คำถามของครูเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่จะช่วยให้เด็กได้พัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ได้เช่นเดียวกัน