# ความหลากหลายของคำถามทางวิทยาศาสตร์

ในงานวิจัยเรื่อง “[Meaningful Assessment of Learners’ Understandings about Scientific Inquiry—The Views about Scientific Inquiry (VASI) Questionnaire](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.21125/pdf)” ผู้วิจัยได้กล่าวไว้ว่า “Scientific investigations all begin with a question …” (หน้าที่ 68) ซึ่งหมายความว่า การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดเริ่มต้นด้วยคำถามทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ดี เนื่องจากการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มีได้หลากหลาย เช่น การทดลองทางวิทยาศาสตร์ และการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้น คำถามทางวิทยาศาสตร์ (ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์) ก็ต้องมีได้หลากหลายด้วยเช่นกัน แต่กระนั้นก็ตาม ผมแทบไม่เจองานวิจัยที่กล่าวถึง “ธรรมชาติของคำถามทางวิทยาศาสตร์” เลย

หลังจากการสืบค้นและการถามผู้รู้เป็นเวลานานพอสมควร ผมคิดว่า งานวิจัยเรื่อง “[Posing Problems for Open Investigations: What Questions Do Pupils Ask?](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0263514022000030499#.VH_iLmcVTEw)” น่าจะใกล้เคียงกับการกล่าวถึง “ธรรมชาติของคำถามทางวิทยาศาสตร์” มากที่สุด ถึงแม้ว่างานวิจัยนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อระบุธรรมชาติของคำถามทางวิทยาศาสตร์โดยตรงก็ตาม

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาลักษณะคำถามของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 39 คน ซึ่งอยู่ในชั้นเดียวกัน ในการนี้ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลโดยการให้นักเรียนแต่ละคนเขียนคำถามที่ตนเองสนใจ สัปดาห์ละ 1 ครั้ง ตลอดช่วงเวลา 2 เดือน โดยคำถามเหล่านั้นไม่จำเป็นต้องเกี่ยวกับเนื้อหาในบทเรียน คำถามเหล่านี้เป็นข้อมูลชุดที่ 1 จากนั้น ครูก็ยกตัวอย่างคำถามทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 3 ตัวอย่าง แล้วให้นักเรียนฝึกตั้งคำถามเป็นกลุ่ม คำถามเหล่านี้เป็นข้อมูลชุดที่ 2

ผู้วิจัยวิเคราะห์ข้อมูลในเบื้องต้นว่า แต่ละคำถามเป็นคำถามที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหาเรื่องใด และเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์หรือไม่ หากคำถามนั้นสามารถนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์นั้นเป็นประเภทใด และอะไรคือลักษณะเฉพาะของคำถามที่นำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์แต่ละประเภท

ผลการวิเคราะห์ข้อมูลชุดที่ 1 ปรากฏว่า เพียงร้อยละ 11.7 ของคำถามทั้งหมด จำนวน 60 คำถาม เท่านั้นที่จะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ได้ ซึ่งตรงกันข้ามกับผลการวิเคราะห์ข้อมูลชุดที่ 2 (หลังจากที่ครูยกตัวอย่างคำถามทางวิทยาศาสตร์) ที่เปิดเผยว่า ร้อยละ 71.4ของคำถามของทั้งหมด จำนวน 21 คำถาม เป็นคำถามที่จะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ดี ผลการวิจัยนี้ไม่สามารถช่วยให้ผู้วิจัยลงข้อสรุปได้ว่า ระหว่าง “การยกตัวอย่างคำถามโดยครู” และ/หรือ “กระบวนการตั้งคำถามเป็นกลุ่ม” อย่างไหนที่ช่วยให้นักเรียนตั้งคำถามที่จะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ได้มากขึ้น ผู้วิจัยกล่าวไว้ว่า (หน้าที่ 277)

… it is difficult to conclude if the increase in the number of investigable questions … was attributable mainly to the pupils having been shown examples, or to the effect of working in groups. It is hypothesised that both these factors played a role … in facilitating the generation of investigable questions by the pupils.

ในส่วนของคำถามที่จะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์นั้น ผู้วิจัยได้จำแนกคำถามออกเป็นประเภทต่างๆ ตามธรรมชาติของคำถาม พร้อมทั้งเปรียบเทียบกับประเภทของคำถามจากงานวิจัยอื่นๆ ซึ่งผมขอสรุปไว้อย่างคร่าวๆ ดังนี้ครับ

1.  คำถามเชิงเปรียบเทียบ ซึ่งเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การศึกษาและตัดสินใจว่า สิ่งใดหรือตัวเลือกใดดีกว่ากัน ตัวอย่างเช่น ภาชนะที่ทำมาจากวัสดุชนิดใด (เช่น ไม้ โฟม กระดาษ และพลาสติก) เก็บความร้อนได้นานกว่ากัน คำถามนี้สามารถนำนักเรียนไปสู่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ เพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการเก็บความร้อนของภาชนะจากวัสดุชนิดต่างๆ
2.  คำถามเชิงเหตุและผล ซึ่งเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การศึกษาความสัมพันธ์เชิงเหตุผลระหว่าง 2 ตัวแปร ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นส่งผลต่ออัตราการละลายของเกลือในน้ำหรือไม่ คำถามนี้มักมีการระบุตัวแปรต้นและตัวแปรตามของการทดลองทางวิทยาศาสตร์
3.  คำถามเชิงทำนาย ซึ่งเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การทดสอบสมมติฐานหรือความคิดบางอย่างไร ตัวอย่างเช่น ถ้ามุมของพื้นเอียงเพิ่มขึ้น ระยะทางที่รถทดลองเคลื่อนที่ได้(จากจุดบนสุดของพื้นเอียง)จะเพิ่มขึ้นหรือไม่ คำถามนี้อาจเริ่มต้นด้วยข้อความที่ว่า “อะไรจะเกิดขึ้น ถ้า…” ซึ่งนำนักเรียนไปสู่การลองทำบางสิ่งบางอย่าง เพื่อสังเกตผลที่จะเกิดขึ้นว่าเป็นไปตามที่ตนเองคิดไว้หรือไม่
4.  คำถามเชิงสำรวจ ซึ่งเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การสำรวจบางสิ่งหรือบางปรากฏการณ์ เพื่อสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่งหรือปรากฏการณ์นั้นให้ละเอียดมากขึ้น ตัวอย่างเช่น สวนหลังโรงเรียนมีแมลงชนิดใดบ้าง คำถามเช่นนี้มักมีการระบุสิ่งที่นักเรียนต้องการสำรวจ ซึ่งอาจรวมถึงเงื่อนไขของการสำรวจ เช่น สถานที่ของการสำรวจ และช่วงเวลาของการสำรวจ
5.  คำถามเชิงค้นหาแบบแผน ซึ่งเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรหรือความสัมพันธ์ระหว่างปรากฏการณ์ คำถามเช่นนี้มักขึ้นต้นด้วยคำถามว่า “อะไรคือความสัมพันธ์ระหว่าง …” ซึ่งนำนักเรียนไปสู่การค้นหาแบบแผนบางอย่างที่แสดงการเชื่อมโยงระหว่างตัวแปรและ/หรือปรากฏการณ์นั้นๆ
6.  คำถามเชิงการออกแบบและการสร้าง ซึ่งเป็นคำถามที่ไม่เชิงว่าจะเป็นคำถามทางวิทยาศาสตร์ หากแต่เป็นคำถามทางวิศวกรรมหรือเทคโนโลยี คำถามนี้นำนักเรียนไปสู่การสร้างชิ้นงานตามเงื่อนไขต่างๆ ตัวอย่างเช่น เราจะสร้างเครื่องล้างแผ่นใสอัตโนมัติได้อย่างไร

ถึงแม้ว่าคำถามเหล่านี้มาจากนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 แต่เราจะเห็นได้ว่า คำถามทางวิทยาศาสตร์มีได้หลายลักษณะ ซึ่งแต่ละลักษณะจะนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน ดังนั้น หากเราต้องการให้นักเรียนสามารถทำการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย เราก็ควรต้องฝึกให้นักเรียนตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย พร้อมทั้งแสดงให้นักเรียนเห็นว่า คำถามทางวิทยาศาสตร์แต่ละลักษณะแตกต่างกันอย่างไร และนำไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่มีลักษณะแตกต่างกันอย่างไร

อย่างไรก็ดี เนื่องจากคำถามของนักเรียนส่วนใหญ่ยังไม่ใช่คำถามทางวิทยาศาสตร์ สิ่งแรกที่เราต้องทำก่อนก็คือการฝึกให้นักเรียนตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ให้ได้ก่อน โดยครูอาจนำ “คำถามดิบ” ของนักเรียน (ซึ่งยังไม่เป็นคำถามทางวิทยาศาสตร์) มาแปลงให้เป็นคำถามทางวิทยาศาสตร์ เรื่องนี้ยังคงใหม่ในประเทศไทย เพราะส่วนใหญ่แล้ว ผู้ใหญ่ (ทั้งครูและหนังสือเรียน) เป็นคนตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ให้นักเรียนตอบ นักเรียนไม่ค่อยมีโอกาสให้ฝึกตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ด้วยตนเอง

จู่ๆ ผมก็นึกถึงนักฟิสิกส์รางวัลโนเบลคนหนึ่งซึ่งมีชื่อว่า “[Isidor Isaac Rabi](http://en.wikiquote.org/wiki/Isidor_Isaac_Rabi)” เขาเล่าให้ฟังว่า แม่ของเขาไม่เหมือนแม่คนอื่นๆ ทั่วไป ที่มักถามลูกของตนเองเมื่อกลับจากโรงเรียนว่า “วันนี้ลูกได้เรียนรู้อะไรบ้าง” แต่แม่ของเขากลับถามเขาเมื่อกลับจากโรงเรียนว่า “วันนี้ลูกได้ถามคำถามดีๆ หรือเปล่า”