# การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์กับผลการประเมิน PISA

ผมได้อ่านงานวิจัยใหม่เรื่องหนึ่ง ซึ่งเพิ่งได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณะเมื่อไม่นานนี้ (ปี ค.ศ. 2014) ผลการวิจัยทำให้ผม(และนักวิทยาศาสตร์ศึกษาอีกหลายคน)ประหลาดใจไม่น้อย ทั้งนี้เพราะมันแทบจะสวนทางกับสิ่งที่ผม(และนักวิทยาศาสตร์ศึกษาคนอื่นๆ)เชื่อกันมาโดยตลอดว่า หากนักเรียนได้เรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนก็จะมีความสามารถด้านวิทยาศาสตร์ ทั้งในแง่ของความรู้/ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เจตคติที่ดีทั้งต่อและทางวิทยาศาสตร์ และความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ แต่ผลการวิจัยนี้กลับไม่เป็นเช่นนั้นทั้งหมด เราลองมาดูกันครับว่า งานวิจัยนี้กำลังจะบอกอะไรกับเราบ้าง

งานวิจัยนี้มีชื่อว่า “[Inquiry, Engagement, and Literacy in Science: A Retrospective, Cross-National Analysis Using PISA 2006](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.21135/abstract)” ซึ่งเป็นการศึกษาโดยการนำข้อมูลเก่าจาก[โครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ](http://pisathailand.ipst.ac.th/what-is-pisa/)ในปี ค.ศ. 2006 (PISA 2006) มาวิเคราะห์ว่า (1) ประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จะสัมพันธ์กับคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์ที่นักเรียนทำได้หรือไม่ และ (2) ประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จะสัมพันธ์กับคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์ (เช่น ความสนใจวิทยาศาสตร์ ความปรารถนาที่จะมีส่วนร่วมทางวิทยาศาสตร์ ความตระหนักถึงคุณค่าของวิทยาศาสตร์ และการรับรู้ความสามารถของตนเองด้านวิทยาศาสตร์) หรือไม่

ผมย้ำนะครับว่า ผู้วิจัยไม่ได้เก็บข้อมูลเอง หากแต่นำข้อมูลเก่ามาวิเคราะห์เท่านั้น ในการนี้ ผู้วิจัยเลือกใช้ข้อมูลจาก 3 ประเทศ คือประเทศนิวซีแลนด์ ประเทศออสเตรเลีย และประเทศแคนาดา โดยผู้วิจัยให้เหตุผลในการเลือก 3 ประเทศนี้ว่า (หน้าที่ 967)

We intentionally chose these three members countries … because they share similar sociocultural roots and systems of secondary education, and all have consistency performed strongly in science on international comparative assessment like PISA.

เราตั้งใจเลือก 3 ประเทศเหล่านี้ … เพราะว่าพวกเขามีความคล้ายคลึงกันในแง่ของรากเหง้าทางสังคมวัฒนธรรม และระบบการศึกษาระดับมัธยมศึกษา นอกจากนี้ ทั้งสามประเทศมีผลการประเมินระดับนานาชาติด้านวิทยาศาสตร์ที่ดีอย่างต่อเนื่อง

ข้อมูลเก่าเหล่านี้เป็นชุดข้อมูลของโครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติด้านการรู้วิทยาศาสตร์ในปี ค.ศ. 2006 ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลจาก 170 โรงเรียน และนักเรียน 4,823 คนในประเทศนิวซีแลนด์ ข้อมูลจาก 356 โรงเรียน และนักเรียน 14,216 คนในประเทศออสเตรเลีย และข้อมูลจาก 896 โรงเรียน และนักเรียน 22,646 คนในประเทศแคนาดา

ผู้วิจัยเริ่มต้นวิเคราะห์ข้อมูลโดยการพิจารณาข้อมูลจากแบบสอบถาม ซึ่งสำรวจว่า นักเรียนเหล่านี้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มามากน้อยหรือบ่อยครั้งเพียงใด ในการนี้ ผู้วิจัยเลือกพิจารณาเฉพาะข้อคำถามที่ปรากฏในแบบสอบถามที่สะท้อนประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ เช่น

* นักเรียนได้รับโอกาสในการอธิบายความคิดของตนเอง
* นักเรียนได้ตั้งคำถามและวางแผนการสำรวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์
* นักเรียนได้ลงข้อสรุปจากผลการทดลองที่ตนเองได้ลงมือปฏิบัติ
* นักเรียนได้ออกแบบการทดลองทางวิทยาศาสตร์ด้วยตนเอง
* นักเรียนได้มีโอกาสเลือกที่จะทำการสำรวจตรวจสอบตามความสนใจ
* นักเรียนได้ทดสอบความคิดของตนเองด้วยการสำรวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์

ซึ่งนักเรียนได้ระบุ “ระดับ” ว่า ตนเองได้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้เหล่านี้มามากน้อยหรือบ่อยครั้งแค่ไหน ซึ่งประกอบด้วย 4 ระดับ คือ (1) “ทุกบทเรียน” จนกระทั่งถึง (4) “ไม่เคยเลย”

จากนั้น ผู้วิจัยก็จัดกลุ่มนักเรียนเหล่านี้ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ (1) กลุ่มที่ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์<ins>มาก</ins> (2)กลุ่มที่ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์<ins>ปานกลาง</ins> และ (3)กลุ่มที่ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์<ins>น้อย</ins> จากนั้น ผู้วิจัยเลือกเฉพาะนักเรียนกลุ่มที่ (1) และ (3) มาใช้เพื่อการเปรียบเทียบว่า นักเรียนทั้งสองกลุ่มนี้ได้คะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์แตกต่างกันหรือไม่ และมีคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์แตกต่างกันหรือไม่

ในกรณีของประเทศออสเตรเลีย นักเรียนกลุ่มที่ (1) มีประมาณร้อยละ 17 ในขณะที่นักเรียนกลุ่มที่ (3) มีประมาณร้อยละ 18 ส่วนในกรณีของประเทศแคนาดา นักเรียนกลุ่มที่ (1) มีประมาณร้อยละ 15 ในขณะที่นักเรียนกลุ่มที่ (3) มีประมาณร้อยละ 14 ในขณะที่นักเรียนจากประเทศนิวซีแลนด์ประมาณร้อยละ 12 อยู่ในกลุ่มที่ (1) และประมาณร้อยละ 14 อยู่ในกลุ่มที่ (3)

เมื่อเปรียบเทียบกันระหว่างนักเรียนกลุ่มที่ (1) และนักเรียนกลุ่มที่ (3) จากทั้ง 3 ประเทศ ผลการเปรียบเทียบปรากฏออกมาไปในทำนองเดียวกัน ดังนี้ครับ (หน้าที่ 973)

… in all three countries, students who report experiencing high levels of inquiry-oriented strategies in their science classrooms were observed to have levels of science literacy performances, on average, considerably below their respective country average.

ในทั้งสามประเทศ นักเรียนที่รายงานว่าได้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในระดับสูง(หรือมากครั้ง)ทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์โดยเฉลี่ยได้ต่ำกว่าคะแนนเฉลี่ยของประเทศ

… in all three countries, students who report experiencing low levels of inquiry-oriented strategies in their science classroom were observed to also have levels of science literacy, on average, above their respective country averages.

ในทั้งสามประเทศ นักเรียนที่รายงานว่าได้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในระดับต่ำ(หรือน้อยครั้ง)ทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์โดยเฉลี่ยได้สูงกว่าคะแนนเฉลี่ยของประเทศ

… for all three countries, students who reported experiencing high levels of inquiry-oriented learning activities in their science classrooms also have above-average levels of interest in learning science and more-positive-than-average responses on PISA variables measuring general interest in science, enjoyment of science, personal and general valuing of science, self-efficacy, and self-concept in science …

สำหรับทั้งสามประเทศ นักเรียนที่รายงานว่าได้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ในระดับสูง(หรือมากครั้ง)มีระดับความสนใจการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สูงกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ และมีคำตอบเชิงบวกด้านความสนใจวิทยาศาสตร์ ความสนุกในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ การให้คุณค่าต่อวิทยาศาสตร์ และการรับรู้ความสามารถของตนเองด้านวิทยาศาสตร์สูงกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ

… for all three countries, students who reported experiencing low levels of inquiry in their science classrooms also have below-average levels of interest in learning science and more negative-than-average general interest in science, enjoyment of science, personal and general valuing of science, self-efficacy, and self-concept in science.

สำหรับทั้งสามประเทศ นักเรียนที่รายงานว่าได้ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยา ศาสตร์ในระดับต่ำ(หรือน้อยครั้ง)มีระดับความสนใจการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ และมีคำตอบเชิงลบด้านความสนใจวิทยาศาสตร์ ความสนุกในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ การให้คุณค่าต่อวิทยาศาสตร์ และการรับรู้ความสามารถของตนเองด้านวิทยาศาสตร์สูงกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ

In every case, these differences were found to be statistically significant.

ในทุกกรณี ความแตกต่างเหล่านี้มีนัยสำคัญทางสถิติ

ผมขอสรุปอีกครั้งนะครับ นักเรียนที่ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มากหรือบ่อยทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์ได้น้อยกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ แต่มีคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์ในระดับที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ ในขณะที่นักเรียนที่ผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์น้อยหรือไม่บ่อยกลับทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์ได้มากกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ แต่มีคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์ในระดับที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของประเทศ นั่นหมายความว่า ประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ช่วยให้นักเรียนทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์สูงขึ้น แต่ช่วยให้นักเรียนมีคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์ในระดับที่สูงขึ้น ผลการวิจัยส่วนแรกสวนทางกับความเชื่อเเดิมๆ ของนักวิทยาศาสตร์ศึกษาส่วนใหญ่ (รวมทั้งตัวผมเองด้วย)

อย่างไรก็ดี ผู้วิจัยย้ำว่า ข้อมูลจากการตอบแบบสอบถามของนักเรียนในการวิเคราะห์ครั้งนี้บ่งบอกเพียงว่า นักเรียนผ่านประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มา “**มากน้อยหรือบ่อยครั้งเพียงใด**” (เชิงปริมาณ) ข้อมูลเหล่านี้ไม่ได้บ่งบอกว่า ประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์นั้น “**มีคุณภาพมากน้อยแค่ไหน**” (เชิงคุณภาพ) ในการนี้ ผู้วิจัยย้ำว่า “… not all inquiry is created equal” (หน้าที่ 978) \[ไม่ใช่ว่าการสืบเสาะ(ทางวิทยาศาสตร์)จะเหมือนหรือเท่าเทียมกันหมด\] ดังนั้น มันจึงไม่ใช่เรื่องที่ใครจะสรุปได้ทันทีว่า ประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ช่วยให้นักเรียนทำคะแนนด้านการรู้วิทยาศาสตร์สูงขึ้น ทั้งนี้เพราะประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนแต่ละคนอาจไม่เหมือนกัน ดังนั้น การศึกษาในรายละเอียดเพิ่มเติม รวมทั้งการวิเคราะห์ข้อมูลจากนักเรียนในประเทศอื่นๆ เพิ่มเติมจึงเป็นสิ่งจำเป็น

ผู้วิจัยจึงเรียกร้องให้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาเร่งหาหลักฐานว่า ลักษณะสำคัญอะไรของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่ช่วยให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ และลักษณะสำคัญอะไรของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่ช่วยสร้างคุณลักษณะทางเจตคติด้านวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาคงไม่อาจมองการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์แบบองค์รวมด้วยมุมมองภาพกว้างๆ ได้อีกต่อไปแล้วว่า มันจะเป็นเสมือนยาวิเศษที่สามารถรักษาได้ทุกโรค (หรือพัฒนาการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียนได้ในทุกมิติ)

… one approach to addressing this challenge would be to garner evidence that identifies those aspects of inquiry that best promote science learning while positively engaging students. Rather than uncritically endorsing inquiry, science educators may best serve the needs of their students and those in schools by identifying and developing those features of inquiry-oriented teaching and learning that promote positive engagement in science and the cognitive development needed for sound scientific literacy. (หน้าที่ 978)