ตำราสะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21

คำนำ ตำราสะเตม็ ศกึ ษาและจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษท่ี 21 ผเู้ ขียนคาดหวังว่าตำราเลม่ นี้จะเปน็ ประโยชน์แก่ครูวิทยาศาสตร์ที่ต้องการจัดการเรียนรู้ให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในโลกปัจจุบัน ตำราเลม่ นีเ้ ก่ียวกับการเช่ือมโยงและการนำสู่การปฏิบัติ ท่เี น้นการนำเสนอแนวทางในการนำตัวชี้วัดและสาระ การเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ลงสู่การปฏิบัติที่สามารถเสริมสร้างนักเรียนประยุกต์ ความรู้ที่นักเรียนได้เรียนรู้ในห้องเรียนกับสิ่งที่อยู่นอกห้องเรียน ผู้เขียนสนใจในรายวิชาวิทยาศาสตร์ท่ี มีการ จัดการเรียนรู้เชื่อมโยงกับรายวิชาอื่นๆ ผู้เขียนมีความเชือ่ ว่าการจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการนี้สามารถสง่ เสริม การพัฒนาสมรรถนะ (Competency) และทักษะการคิดขั้นสูง (Higher-ordered Thinking Skills) ให้กับ นักเรียนได้ ซึ่งเป็นทักษะที่สำคัญในศตวรรษที่ 21 เป็นการเตรียมนักเรียนให้เป็นผู้มีความฉลาดรู้ (Literacy Person) สกู่ ารเปน็ พลเมืองท่ีมคี ุณภาพของประเทศ สามารถสร้างสรรค์นวัตกรรมเพอื่ การพัฒนาประเทศอย่าง ยั่งยืน และรับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เพราะในโลกแห่งความเป็นจริงนั้น ปัญหาไม่ สามารถถกู แก้ไขได้จากผู้เช่ยี วชาญจากสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ สาขาวชิ าคณิตศาสตร์ หรอื สาขาวิชาใดวิชาหน่ึง เท่านั้น แต่การแก้ปัญหาจำเป็นต้องเกิดจากความร่วมมือของผู้เชี่ยวชาญแต่ละสาขาวิชาที่ทำงานร่วมกันเป็น ทีม (Teamwork) ดังตัวอย่างของการศึกษาและรับมือเรื่องไวรัส COVID-19 ที่จำเป็นต้องอาศัยการทำงาน ร่วมมือกันระหว่างนักวิจัยสาขาวิชาระบาดวิทยา นักวิจัยสาขาวิชาพันธุศาสตร์ นักออกแบบโมเดลทาง คณิตศาสตร์ นักวิเคราะห์เชิงสถิต นักนิเวศวิทยา นักภูมิศาสตร์ สำหรับในโรงเรียนผู้เขียนมีความเชื่อว่าถ้ามี การจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการเกิดขึ้นถึงแม้ว่าจะเป็นแค่บางส่วนของหลักสูตรก็เป็นการเปิดโอกาสให้กับครู และนักเรียนที่สามารถเชื่อมโยงปัญหา สถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริงในโลกแห่งความเป็นจริง (Real Word Problems) กับบทเรียนในห้องเรียน ซึ่งนำไปสู่การจัดการศึกษาที่มีการเชื่อมโยงระหว่างโรงเรียนและชุมชน ตามสภาพความเปน็ จรงิ ท่นี ักเรยี นอาศยั อยบู่ นโลกนี้ มิใชเ่ พียงในห้องเรยี นเทา่ นั้น เป้าหมายของการเขียนตำราเล่มน้ีขึ้นมาเพื่อส่งเสริม และเป็นแนวทางให้กับนักศึกษาวิชาชีพครูใน รายวิชา 111342 สะเต็มศึกษาและการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 และครูในโรงเรียนให้ สามารถจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการ รวมทั้งการนำเทคโนโลยสี ูห่ ้องเรียน (Technology-based Instruction) และตระหนักถึงการเรียนรู้ที่เกิดขึ้นเมื่อนักเรียนได้รับประสบการณ์การเรียนรู้เชิงบูรณาการเชื่อมโยงกับโลก ภายนอกที่พวกเขาต้องออกไปเผชิญ บทบาทของครูในห้องเรยี นนี้จะเป็นผู้อำนวยความสะดวก คำถาม และผู้ ท้าทายกระบวนการคิดของนักเรียนเพื่อพัฒนาทักษะและความสามารถในการใ ช้แก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในบริบท จริง หรือที่เรารู้จักกันคือ สมรรถนะ ดังนั้น การจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการคือการเตรียมความพร้อมของ นกั เรยี นและสร้างพลเมอื งท่ีสามารถอยรู่ ่วมกับสงั คมโลกได้อยา่ งผาสกุ (Well-being) ตำราเล่มนี้จึงเป็นแหล่งที่รวบรวมตัวอย่างของกิจกรรมการเรียนรู้ และแผนการจัดการเรียนรู้เชิง บูรณาการที่ใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่หลากหลาย มีการนำกรอบการประเมินของโครงการการประเมิน สมรรถนะนักเรียนมาตราฐานสากล (The Programme for International Student Assessment: PISA) มาร่วมสรา้ งบทเรียน โดยตำราประกอบดว้ ยบท 7 บท โดยบทท่ี 1-6 เปน็ องค์ความรู้ ทฤษฎี และแนวทางการ ปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับเป้าหมายการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ และแนวทางการจัดการเรียนรู้เชิงบูรณาการที่

ต้องการพัฒนาความฉลาดรู้ของนักเรียนและเป็นผู้ที่มที ักษะแห่งศตวรรษที่ 21 เน้นการส่งเสริมสมรรถนะของ นักเรียนตามกรอบการประเมินความฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งในตำราเล่มนี้จะเสนอตัวอย่างกิจกรรมและ แผนการจัดการเรยี นร้ใู นแต่ละบท บทที่ 7 ซึ่งถือว่าเปน็ บททส่ี ำคัญบทหน่ึงของตำราเลม่ นีท้ ี่มกี ารนำกรณีศึกษา ของหน่วยการเรียนรู้ ที่แสดงถึงการนำกิจกรรมเน้นทักษะและสมรรถนะไปใช้จริงในห้องเรียนและมีการถอด บทเรียนจากการปฏิบัติเพื่อเสนอเรื่องราวที่เกิดขึ้นในห้องเรียน และการเรียนรู้ของนักเรียน ซึ่งมากกว่าการ เรยี นรเู้ พียงเนอ้ื หาและผลสมั ฤทธิท์ ่สี ูงขนึ้ เท่านน้ั ศิรวิ รรณ ฉัตรมณีรุง่ เจริญ มิถนุ ายน 2564

กิตตกิ รรมประกาศ (Acknowledgment) ในการเขียนเรียบเรียงตำราวิชาการเล่มนี้ ได้รับความร่วมมือจากหลายหน่วยงานที่สนับสนุนทุนวิจัย และงบประมาณในการพัฒนาวิชาชีพครู เนื่องจากตำราเล่มน้ีถูกเรียบเรียงจาการสังเคราะห์เอกสารทางด้าน การศึกษาทั้งในประเทศ และต่างประเทศโดยมีการนำผลวิจัยการพัฒนาวิชาชีพครูวิทยาศาสตร์ที่ได้รับทุน สนับสนุนจากสำนักงานวิจัยแห่งชาติ (วช.) และมหาวิทยาลัยราชภัฏภูเก็ต มานำเสนอเป็นกรณีศึกษาของแต่ ละบทเน้นการนำเสนอการนำทฤษฎี หลักการที่ตำราเล่มนี้ได้กลา่ วไว้ในแต่ละบทสู่การปฏิบัติจริงในห้องเรียน รวมทั้งการวิเคราะห์เชื่อมโยงกับตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560 ที่ผู้เขียนเป็นทั้งนักวิจัยและนักการศึกษาที่ทำงานร่วมกับหน่วยงานการ ผลิตและพัฒนาครวู ิทยาศาสตร์ ผลของการปฏบิ ัตทิ ่ีได้กล่าวมาและการวเิ คราะห์ข้อมลู จากแหล่งข้อมูลวิชาการ ต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ โดยเฉพาะข้อมูลที่อนุญาตเผยแพร่จากองค์กรเพื่อความร่วมมือและการพัฒนา ทางเศรษฐกจิ (Organisation for Economic Co-operation and Development: OECD) ถูกรวบรวมและ ตกผลึกเป็นเนื้อหาในตำราฉบับนี้ เพื่อให้ตำราเล่มนี้เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษท่ี 21 ให้ส่งเสรมิ นกั เรยี นด้านสมรรถนะ และเปน็ เอกสารวิชาการท่ตี ้องการเผยแพร่ความรู้ไปสู่วงการวิชาการและ เป็นประโยชนก์ ับครแู ละนักเรยี นมากทีส่ ุด ซงึ่ ถา้ ขาดการสนับสนุนดังกล่าว คงไม่สามารถเขียนหนังสือเล่มนี้ได้ ผเู้ ขียนต้องขอแสดงความขอบคณุ มา ณ ท่นี ี้ดว้ ย ศิรวิ รรณ ฉัตรมณีรงุ่ เจรญิ ผู้แตง่

สารบญั หน้า ก คำนำ ข สารบัญ ค สารบญั รปู ภาพ ฉ สารบัญตาราง ช กิตตกิ รรมประกาศ 1 บทที่ 1 การจดั การศกึ ษาวิทยาศาสตรใ์ นศตวรรษท่ี 21 1 1.1 โลกของการเปลย่ี นแปลง (VUCA World) 2 1.2 ความหมายของ VUCA World 1.3 เปา้ หมายของการจัดการศึกษาในปี 2030 และกรอบทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 4 1.4 ทกั ษะแห่งศตวรรษที่ 21 7 1.5 การออกแบบการเรียนรทู้ ีส่ ง่ เสริมทกั ษะแห่งศตวรรษที่ 21 1.6 การออกแบบกจิ กรรมการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรใ์ นศตวรรษที่ 21 22 1.7 กรณศี ึกษาและตัวอยา่ งการใชเ้ ทคโนโลยสี ำหรบั ครแู ละนกั เรียน 1.8 การนำกจิ กรรมเข้าสู่การปฏบิ ัติในห้องเรียน 23 สรุปทา้ ยบทท่ี 1 บทที่ 2 ความฉลาดรู้เร่ืองวิทยาศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ 30 2.1 องค์ประกอบของธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 35 2.2. ความฉลาดรู้ดา้ นวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Literacy) 40 2.3 ธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 43 2.4 วิทยาศาสตรเ์ ป็นการสืบเสาะหาความรู้ 45 2.5 ธรรมชาติของเทคโนโลยี 2.6 การศึกษาเทคโนโลยี (Technology Education) 46 2.7 ความสัมพนั ธร์ ะหว่างวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี 47 2.8 ตัวอย่างขอ้ สอบความฉลาดรู้ (Literacy) ในปี ค.ศ. 2018 สรุปทา้ ยบทที่ 2 62 บทที่ 3 การจัดการเรยี นรูเ้ ชงิ บรู ณาการผ่านกระบวนการสบื เสาะหาความรู้ 3.1 ความหมายของคำวา่ บรู ณาการ 72 3.2 แนวทางการจดั การเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ บบบรู ณาการ 3.3 กระบวนการจดั การเรยี นร้แู บบสะเต็มศกึ ษา (STEM) 77 78 80 98 101 102 103 104

3.4 จุดมุง่ หมายของการจดั การเรียนรแู้ บบบูรณาการ 105 3.5 ประเภทของการสอนแบบบูรณาการ 105 3.5 กระบวนการจดั การเรียนการสอนแบบบูรณาการ 105 3.7 กระบวนการสบื เสาะหาความรู้ 107 3.8 กระบวนการจดั การเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน 119 3.9 กระบวนการจัดการเรยี นรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ สังคม และเทคโนโลยี (STS) 120 3.10 กรณศี ึกษา แผนการจัดการเรยี นรบู้ รู ณาการเน้นการสืบเสาะ 127 สรุปทา้ ยบทที่ 3 177 บทที่ 4 สะเตม็ ศกึ ษากับการออกแบบเชิงวศิ วกรรมศาสตร์ 181 4.1 การจดั การเรียนรู้บรู ณาการ 181 4.2 การบรู ณาการภายในวิชา (Disciplinary Integration) 182 4.3 การบรู ณาการแบบพหุวทิ ยาการ (Multidisciplinary Integration) 182 4.4 การบูรณาการแบบสหวิทยาการ (Interdisciplinary Integration) 183 4.5 การบรู ณาการแบบข้ามสาขาวชิ า (Transdisciplinary Integration) 183 4.6 สะเตม็ ศึกษากับการจัดการเรียนการสอนในชนั้ เรียน 184 4.7 กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรมศาสตร์ 185 4.8 ประโยชนจ์ ากการจัดการเรียนร้ตู ามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษา 187 4.9 กิจกรรมสะเตม็ ท่ี สสวท. มตี ัวอยา่ งกิจกรรมดังต่อไปนี้ 187 4.10 แนะนำแนวทางการนำกิจกรรมสะเต็มไปใช้ในการจดั การเรยี นการสอน 197 4.11 การวัดและประเมนิ ผล 198 4.12 กรณีศึกษาจากงานวิจยั การใช้เทคโนโลยีในการจดั การเรียนรู้สะเต็มศึกษา 207 4.13 ตัวอย่างแผนการจดั การเรยี นรสู้ ะเต็มศึกษา 216 สรุปท้ายบทที่ 4 297 บทท่ี 5 การจดั การเรียนรวู้ ิทยาศาสตรต์ ามแนวทางการประเมนิ สมรรถนะนกั เรียนมาตรฐานสากล 299 5.1 ความหมายของสมรรถนะ 300 5.2 แนวคดิ เกย่ี วกับสมรรถนะ 302 5.3 ความสำคญั ของสมรรถนะ 303 5.4 องค์ประกอบของสมรรถนะ 305 5.5 ประเภทของสมรรถนะ 306 5.6 ระดบั ของสมรรถนะ 307 5.7 การวัดและประเมินสมรรถนะ 308 5.8 การสร้างรปู แบบสมรรถนะ 310 5.9 การประยุกต์ใชส้ มรรถนะ 312

5.10 โครงการ TIMSS 2007 ขอบเขตของการประเมินวิชาวทิ ยาศาสตร์ 314 5.11 ตัวอย่างข้อสอบที่เผยแพร่จากโครงการ TIMSS 2007 320 5.12 แนวทางการจัดทกั ษะการเรยี นรูใ้ นศตวรรษท่ี 21 ท่เี น้นสมรรถนะทางสาขาวิชาชีพ 364 5.13 ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 (21st Century Skills) 366 5.14 ตวั แบบ (Module) 7 ตัวแบบจากระบบสนบั สนนุ การเรียนร้ใู นศตวรรษที่ 21 369 5.15 โมดูล 3 การจดั กิจกรรมการเรยี นรู้บูรณาการ 380 5.16 โมดลู 4 การจดั กจิ กรรมความถนดั และความสนใจเฉพาะทาง 388 5.17 โมดลู ท่ี 5 การวัดผลและประเมนิ ผลตามสภาพจริง 395 5.18 โมดลู 6 การพัฒนาสมรรถนะตามสาขาวิชาชีพและจัดทำ Career Path 414 5.19 โมดลู 7 การประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยีไปใช้จัดกระบวนการเรียนรู้ 423 5.20 สมรรถนะของวทิ ยาศาสตร์ ตามแนว PISA 424 5.21 กรณศี ึกษาการจัดการเรียนรู้ตามการประเมนิ สมรรถนะนกั เรยี นมาตรฐานสากล 429 (PISA) กรอบโครงสร้างการประเมิน (Organisation of the Domain) 520 สรุปทา้ ยบทท่ี 5 537 บทท่ี 6 การจดั การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โดยใชป้ รากฏการณ์เป็นฐานและกรณศี กึ ษาหนว่ ยการเรยี นรสู้ ึนามิ 540 6.1 ความหมายของเหตุการณโ์ ลกในยุคปัจจบุ ัน 540 6.2 ความสำคญั ของการสอนเหตุการณ์โลกในยุคเหตุการณ์ปจั จบุ ัน 542 6.3 แนวทางการสอนเหตกุ ารณ์โลกในยุคปัจจบุ นั 543 6.4 การเรยี นร้โู ดยใชป้ รากฏการณ์เปน็ ฐาน (Phenomenon Based Learning) 554 6.5 กระบวนการเรยี นการสอนแดคีร์ (DACIR) 561 สรุปทา้ ยบทที่ 6 576 บทที่ 7 กรณศี ึกษาหน่วยการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรร์ อบดา้ นต้านภยั สนึ ามิ 580 การจัดกระบวนการเรยี นรู้โดยใช้กรณีเหตกุ ารณโ์ ลก 581 สรุปท้ายบทที่ 7 600 อภธิ านศพั ท์ 601 บรรณานุกรม 620

รปู ภาพท่ี สารบญั รูปภาพ ค รูปภาพที่ 1 ความหมายของ VUCA World หน้า รูปภาพท่ี 2 แสดงการเปรยี บเทยี บภายในองค์กร 2 OECD Learning Compass 2030 3 รปู ภาพท่ี 3 21st Century Learning Framework 5 รูปภาพที่ 4 Professional Learning Communities (PLC) 8 รูปภาพท่ี 5 Bloom’s Taxonomy 21 องค์ประกอบและความสัมพันธ์ของ PCK 22 รูปภาพที่ 6 Technological Pedagogical and Content Knowledge (TPACK) 24 การเลือกสื่อและเทคโนโลยที ่ีนำมาใชใ้ นการเรียนการสอน 28 รปู ภาพท่ี 7 รปู แบบในการสร้างข้อความ 30 รปู ภาพท่ี 8 ตัวอยา่ งการทำการทดลองต่อวงจรไฟฟ้า 30 Mobile-based App & Device 31 รปู ภาพที่ 9 Augmented Reality (AR) 31 รูปภาพที่ 10 สารโดยทั่วไปในธรรมชาตมิ ี 3 สถานะ 32 รูปภาพท่ี 11 การเปลยี่ นแปลงสถานะของสาร 34 รูปภาพท่ี 12 ค่า PH ในส่วนประกอบแต่ละประเภท 35 รปู ภาพท่ี 13 จำลองสถานการณ์จากเทคโนโลยี (PhET) 37 รปู ภาพท่ี 14 สมรรถนะหลักของนักเรยี น 38 รูปภาพที่ 15 กระบวนการเรียนรู้ให้นักเรียนเกดิ ความรู้ 44 รปู ภาพท่ี 16 วธิ ีการทางวิทยาศาสตร์ 45 รปู ภาพท่ี 17 แผนผงั ประเภทความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ 55 รูปภาพท่ี 18 จริยธรรมวิทยาศาสตร์ 58 รปู ภาพที่ 19 แผนผงั ความสมั พันธร์ ะหว่างวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี 71 รูปภาพที่ 20 STEM Education 74 รูปภาพที่ 21 21st Century Skills 103 รูปภาพที่ 22 แผนภาพ Inquiry Cycle 106 รปู ภาพท่ี 23 108 รปู ภาพท่ี 24 รปู ภาพท่ี 25 รูปภาพที่ 26

รปู ภาพท่ี 27 สารบัญรูปภาพ (ต่อ) ง รูปภาพท่ี 28 รูปภาพที่ 29 แผนภาพข้ันตอนของการสืบเสาะเชงิ วิทยาศาสตร์ 113 รูปภาพท่ี 30 แสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยแี ละสงั คม 128 รูปภาพที่ 31 STEM 185 รปู ภาพท่ี 32 กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม 187 รปู ภาพท่ี 33 แสดงกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมศาสตร์ 208 รูปภาพท่ี 34 Sphero robot 208 รูปภาพท่ี 35 ลักษณะการเคลือ่ นท่ีของตัวรถบรรทกุ ท่ีเชอ่ื มต่อกับตวั มา้ 209 รปู ภาพท่ี 36 ลักษณะรถบรรทุกทเี่ ชอื่ มต่อกับตวั ม้า 209 รปู ภาพที่ 37 การออกแบบตัวรถบรรทุก 209 รูปภาพที่ 38 ตวั อย่างการสร้างรถบรรทุก 210 รปู ภาพท่ี 39 สมรรถนะสำคัญผเู้ รียน 300 รูปภาพท่ี 40 สมรรถนะเป็นสว่ นประกอบท่ีเกดิ ขึน้ มาจากความรู้ ทกั ษะ เจตคติ 301 รปู ภาพท่ี 41 Devid McClelland ผู้รเิ รม่ิ แนวคิดเกยี่ วกับสมรรถนะ 303 รปู ภาพท่ี 42 โมเดลภูเขานำ้ แขง็ (Iceberg Model) 305 รปู ภาพที่ 43 การกำหนดสมรรถนะ 311 รูปภาพที่ 44 Performance Management System 312 รูปภาพที่ 45 จากแผนภาพ ข้อมลู วิเคราะห์งาน (Job Analysis) 314 รูปภาพที่ 46 การประยุกต์ใช้ Competency ในการพฒั นาทรพั ยากรมนุษย์ 315 กระบวนการจัดการเรียนรู้ (Pedagogy) 366 รปู ภาพที่ 47 กระบวนการเรยี นรู้ในยคุ ผลิตแหง่ ศตวรรษที่ 21 367 รปู ภาพที่ 48 368 รปู ภาพที่ 49 ทกั ษะแหง่ อนาคตในศตวรรษที่ 21 372 รปู ภาพที่ 50 ตัวแบบ (Module) 7 ตัวแบบจากระบบสนบั สนนุ การเรยี นร้ใู นศตวรรษท่ี 21 375 รปู ภาพที่ 51 การพัฒนาคณุ ภาพการศึกษาระดบั อำเภอ 378 รูปภาพที่ 52 แผนผังการวเิ คราะหส์ าระการเรยี นรหู้ นว่ ยบรู ณาการ 379 รูปภาพที่ 53 แผนภาพวเิ คราะหส์ าระเนอ้ื หาและตัวชีว้ ดั มาตรฐานรายวิชา 379 แผนภาพระดับช้ันพฤติกรรมทว่ี ัดประเภทตวั ชีว้ ดั 399 ระดบั ชน้ั พฤตกิ รรมทวี่ ดั ประเภทตัวช้วี ัด

รปู ภาพที่ 54 สารบญั รูปภาพ (ต่อ) จ รปู ภาพท่ี 55 รูปภาพท่ี 56 วธิ ีการทใี่ ชใ้ นการวัดและประเมนิ ผลการเรียนรู้ 400 รูปภาพท่ี 57 การพัฒนาคุณภาพการศึกษาระดบั อำเภอ 432 รูปภาพที่ 58 แผนภาพการจัดการศึกษาเพื่อการศกึ ษาตอ่ สู่การประกอบอาชพี 433 รปู ภาพท่ี 59 แนวปฏบิ ัติการเรียนรายวิชาสะสมหน่วยกิตเตรียมอาชีวศึกษา 436 รูปภาพที่ 60 กรอบการประเมินการร้เู รื่องวิทยาศาสตร์ PISA 2018 447 รปู ภาพที่ 61 A Model of Mathematical Literacy in Practice for PISA 2021 536 รปู ภาพที่ 62 5W1Q 552 รปู ภาพที่ 63 แสดงตะกอนทรายท่ีสะสมครั้นเมือ่ เกดิ สนึ ามิทปี่ ระเทศญ่ีปุ่น 590 รูปภาพที่ 64 แสดงตะกอนทรายสึนามิ บรเิ วณแม่น้ำ Salmon เมืองโอเรกอน สหรฐั อเมริกา 590 รปู ภาพที่ 65 แสดงเทคโนโลยีภาพจาก Google Earth 591 รปู ภาพที่ 66 แสดงแผนภาพวเิ คราะห์แผนอพยพ 591 แสดงการขุดสำรวจตะกอนสึนามทิ ่ซี ้อนทับกันเป็นชนั้ ๆ 592 แสดงการต้ังรับเมอื่ เกดิ สึนามิดว้ ยธรรมชาติ 594

ฉ สารบญั ตาราง ตารางท่ี หน้า ตารางที่ 1 แสดงกรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจัดการเรยี นรู้ฐานสมรรถนะผ่านกิจกรรมการเรยี นรเู้ ชงิ รกุ 10 ตารางท่ี 2 มุมมองดา้ นปรชั ญาต่อธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตร์ 49 ตารางที่ 3 ตารางท่ี 4 องคป์ ระกอบสำคัญและระดับการสืบเสาะหาความรู้ 66 ตารางที่ 5 การเปรียบเทยี บการสอนแบบสืบเสาะตามแนว สสวท. (Guided Inquiry) 112 ตารางที่ 6 ตารางท่ี 7 และแบบอสิ ระ (Free Inquiry) ตารางที่ 8 ตารางที่ 9 แสดงมาตรฐานการสืบเสาะเชิงวทิ ยาศาสตร์ (Science As Inquiry Standards) 115 ตารางท่ี 10 ตารางที่ 11 การเปลย่ี นแปลงจดุ เน้นของเน้อื หาวิทยาศาสตร์ 117 ตารางที่ 12 ตารางท่ี 13 การเปลยี่ นจดุ เน้นเพื่อส่งเสรมิ การสืบเสาะ 117 ตารางท่ี 14 ตารางท่ี 15 แสดงบทบาทครลู ดนอ้ ยลงและบทบาทนักเรยี นเพม่ิ มากข้ึน 118 ตารางที่ 16 ตารางที 17 แสดงกจิ กรรมสะเต็มช่วงชนั้ ท่ี 1 (ป. 1-ป. 3) 187 ตารางที 18 ตารางท่ี 19 แสดงกจิ กรรมสะเต็มช่วงช้ันที่ 2 (ป. 4-ป. 6) 190 ตารางที่ 20 ตารางท่ี 21 แสดงกิจกรรมสะเต็ม ช่วงชน้ั ท่ี 3 (ม. 1-ม. 3) 193 ตารางที่ 22 ตารางท่ี 23 แสดงกจิ กรรมสะเตม็ ช่วงช้นั ที่ 4 (ม. 4-ม. 6) 195 ตารางที่ 24 แสดงตัวอย่างมาตรวดั การประเมินเป็นภาพรวมในการประเมนิ โครงงาน 202 ตารางท่ี 25 การประเมินแบบแยกองค์ประกอบ 203 เกณฑ์ความสามารถมีตวั ช้ีวดั พฤติกรรม 308 ตวั อยา่ งเกณฑ์สมรรถนะในการแก้ปญั หา 308 รอ้ ยละของเนื้อหาวชิ าที่ใช้ในการประเมินโครงการ TIMSS 2007 316 หัวขอ้ การเรยี นรูจ้ ำแนกตามแต่ละเนื้อหาวชิ าทีใ่ ชใ้ นการประเมินโครงการ TIMSS 2007 315 ร้อยละของพฤติกรรมการเรียนรทู้ ่ใี ชใ้ นการประเมินโครงการ TIMSS 2007 316 ตารางแสดงพฤติกรรมการเรียนรู้ในดา้ นการประยุกต์ใชค้ วามรู้ 317 ตารางแสดงพฤติกรรมการเรยี นร้ใู นดา้ นการให้เหตผุ ล 318 จำนวนข้อสอบแตล่ ะเน้ือหาจำแนกตามพฤติกรรมการเรียนร้ทู ี่ใช้ในการประเมนิ 320 การจดั ทำคลงั ทะเบยี นแหล่งเรยี นรู้ 374 ตารางการวิเคราะห์แผนการจดั การเรียนรู้เชอื่ มโยงกับ Learning Domain, Competency 590 และ The 21st Century Skills ตารางสรปุ ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 และสมรรถนะทางวทิ ยาศาสตร์ 594



บทท่ี 1 การจัดการเรยี นรใู้ นศตวรรษท่ี 21 โลกในศตวรรษที่ 21 มีการพัฒนาในหลายมิติที่ส่งผลต่อพัฒนาการในด้านเศรษฐกิจ การเมือง วัฒนธรรมในแต่ละภูมิภาค ด้วยเหตุนี้วิถีชีวิตของผู้คนในแต่ละภูมิภาคจึงต้องปรับเปลี่ยนไปให้เท่าทันกับการ เปลีย่ นแปลงไปของสังคมและโลก ซ่งึ การเปล่ยี นแปลงในระดบั โลกนั้นมีความต่อเนือ่ งในลักษณะของความเป็น พลวัต ปจั จยั หลักของการเปล่ียนแปลงของโลกในศตวรรษที่ 21 อยา่ งย่งิ คือกระแสโลกาภวิ ัตน์ทเี่ ปน็ กระแสโลก บริบทโลกร่วมสมัยที่มีความสำคัญ เทคโนโลยีเข้ามีบทบาทต่อวิถีการดำเนินชีวิตมากขึ้น ทั้งยังทำให้เกิดการ เคล่ือนไหวทางสงั คมท่ีพลโลกมสี ่วนรว่ มอย่างกวา้ งขวางท่ัวโลกและรวดเรว็ จากสือ่ ใหม่ทสี่ ามารถสร้างเครือข่าย ทางสังคมไดก้ ว้างขวาง และรวดเรว็ แต่การเข้ามามสี ่วนรว่ มได้โดยงา่ ยน้นั อาจทำให้ประชาชนขาดการอภิปราย ร่วมกันในลักษณะเผชิญหน้า ทำให้การมีส่วนร่วมเป็นไปในลักษณะฉาบฉวย การสร้างนวัตกรรมจึงเป็นไปใน รูปแบบการแขง่ ขนั ในกลุ่มประเทศท่ีพัฒนาแล้วเพื่อแย่งชิงความได้เปรียบเสียเปรยี บในเวทีเศรษฐกิจโลก ซ่ึงได้ ส่งผลกระทบทั้งในระดับสังคม และระดับปัจเจกบุคคล ทำให้สังคมโลกเกิดแนวคิดที่อธิบายและวิเคราะห์ ออกเป็นสองกลุ่ม คอื กล่มุ ทีม่ องว่ากระแสโลกาภวิ ัตน์เป็นประโยชน์กับรัฐชาติ และ กลุม่ ที่มองว่ากระแสโลกา ภิวัตน์เป็นปัญหาและอุปสรรคของรัฐชาติ (ธโสธร ตู้ทองคำ, 2560: 2; พรรณพิลาศ กุลดิลก, 2560: 59 ศรัณย์พร ยินดีสุข, 2557: 1) ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ความต้องการพลเมืองและพลโลกจึงแตกต่างไป จากอดีต 1.1 โลกของการเปล่ียนแปลง (VUCA World) เนื่องจากในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของ เทคโนโลยี การแข่งขัน สภาพแวดล้อมทาง ธุรกิจ เศรษฐกิจ ทั้งภายในและภายนอกองค์กร ทำให้องค์กรต่างๆ ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ สถานการณ์เหล่านี้เรียกว่า “VUCA World” ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญสำหรับผู้นำองค์กรที่ต้องเข้าใจและ เตรียมพร้อมรับมือให้ทันสถานการณ์ จากสภาวะ \"VUCA world\" ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว จน เหมือนเป็นเรื่องธรรมดา ๆ บางครั้ง เราเรียกวา่ \"VUCA world\" ว่า The New Normal หรือ ความเป็นปกติ แบบใหม่\" จึงจำเป็นอย่างยิ่งท่ีหวั หน้าและผู้นำในองค์กรต้องสามารถเป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลง สร้างศักยภาพ ความสามารถ และพัฒนาพนักงานให้มีความพร้อมรับต่อการเปลี่ยนแปลงตลอดจนการสร้างนวัตกรรมใหม่ ๆ ได้ภายใต้สภาวะ The New Normal หรือความเป็นปกติแบบใหม่ อีกทั้งยังมีกระบวนการจัดการเรียนรู้ที่ แตกตา่ งกนั ออกไปอกี ทง้ั ยังมีเทคโนโลยีเข้ามาเกย่ี วขอ้ งในการเปลย่ี นแปลง

2 “VUCA World” เป็นคำย่อของ ความผันผวน (Volatility) ความไม่แน่นอน (Uncertainty) ความ สลับซับซ้อน (Complexity) ความคลุมเครือ (Ambiguity) “VUCA World” เป็นคำที่ทางกองทัพ สหรัฐอเมรกิ าใชเ้ รียกสถานการณ์ในสงครามที่อัฟริกา และอริ ัก ต่อมานำมาใช้ในธุรกจิ เพราะการเปลีย่ นแปลง สภาวะแวดล้อมเศรษฐกจิ ในปจั จุบันทีเ่ ปลี่ยนแปลงอย่างรวดเรว็ และเปน็ ความท้าทายของผนู้ ำในองค์กรที่ต้อง ทำความเขา้ ใจและปรับตัวใหท้ ันกับการเปลีย่ นแปลงของการเมืองเศรษฐกจิ สังคมและสงิ่ แวดล้อมในปัจจุบัน ในสถานการณ์ “VUCA World” นั้น ดูเหมือนว่าเราจะต้องเปลี่ยนแปลงแนวทางที่อิงกับการ \"แก้ปัญหาและการวางแผนเพื่อลดความไม่แน่นอน\" ไปสู่ โลกที่มีการขับเคลื่อนอย่างรวดเร็ว ด้วย \"การมีส่วน ร่วม การพัฒนาอย่างต่อเนื่องไม่หยุดนิ่ง และรวดเร็วในการตัดสินใจ ตลอดจนการทำงานเชิงรุก\" ผู้นำในยุค ดิจิทัลนี้จึงจำเป็นอย่างยิง่ ท่ีต้องตระหนักถงึ ความสำคัญของการเปล่ียนแปลง (Change) การคิดเชิงนวัตกรรม (Innovation and Thinking different) เพื่อให้การทำงานสามารถรับมือกับสภาวะการเปลี่ยนแปลงใน ปจั จุบนั ได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ 1.2 ความหมายของ VUCA World \"VUCA world\" หรือ ความเป็นปกติแบบใหม่ จึงจำเปน็ อย่างยง่ิ ที่หวั หน้าและผนู้ ำในองคก์ รต้อง สามารถเปน็ ผ้นู ำการเปลย่ี นแปลง สรา้ งศักยภาพ ความสามารถ แสดงดงั รปู ภาพท่ี 1 รปู ภาพที่ 1 ความหมายของ VUCA World ท่ีมา : https://irearn.dhas.com/vuca-world/ V- Volatility คือ ความผันผวนสูง การเปลี่ยนแปลงท่รี วดเร็ว สถานการณ์หรือสภาวะแวดลอ้ มท่ีมี การเปล่ียนแปลงสงู และรวดเรว็ ไมส่ ามารถคาดเดาหรือทำนายได้ หรือเป็นสถานการณ์เปลยี่ นฉับพลัน แบบ ตง้ั ตัวไมท่ นั หรือรวดเร็วมาก เชน่ ซึ่งในปจั จบุ ันคอื Disruptive innovation นวตั กรรมท่ีพลกิ ผัน อตั ราการ เปลี่ยนแปลงสงู (High rate of change)

3 U-Uncertainty คือ สภาวะที่มคี วามไม่แน่นอนสงู คาดการณ์ไดย้ าก ขาดความชัดเจน ไม่สามารถหา ข้อมูลที่ชัดเจน มายืนยันในแต่ละสถานการณ์ได้ ทำให้ยากต่อการตัดสินใจ เพราะโลกปัจจุบันมีความ เปลยี่ นแปลงไมแ่ นน่ อนสูง (Unclear about the present) C-Complexity คือ ความซับซอ้ นท่ีมากขน้ึ เรื่อย ๆ เชิงระบบ มีปัจจัยมากมายและซับซ้อนตอ่ การ ตดั สนิ ใจ (Multiple key decision factors) A-Ambiguity คือ ความคลุมเครือ ไมช่ ัดเจน ไมส่ ามารถคาดเดาผลท่ีจะเกิดข้นึ ได้ชัดเจน (Lack of clarity about meaning of an event) VUCA world นี้ยังสามารถรวมถึง การเปลี่ยนแปลงด้านนวัตกรรมอย่างพลิกผัน (Disruptive innovation) ด้วย จนมีคำกล่าวหนึ่งว่า “รีบเปลี่ยนแปลงเสียก่อน มิฉะนั้นคุณก็อาจจะถูกบังคับให้ เปล่ยี นแปลง” แสดงดงั รปู ภาพที่ 2 รปู ภาพท่ี 2 แสดงการเปรียบเทียบภายในองค์กร ทมี่ า : https://www.sasimasuk.com/16768188/vuca-world รูปแบบวิถีชีวิตใหม่นี้ ประกอบด้วยวิธีคิด วิธีเรียนรู้ วิธีสื่อสาร วิธีปฏิบัติและการจัดการ การใช้ชีวิต แบบใหม่เกิดขึ้นหลังจากเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างใหญ่หลวงและรุนแรงอย่างใดอย่างหนึ่ง ทำให้มนุษย์ต้อง ปรับตัวเพื่อรับมือกับสถานการณ์ปัจจุบันมากกว่าจะรักษาวิถีดั้งเดิมหรือหวนหาถึงอดีต ในมุมมองทาง

4 เศรษฐศาสตร์และธุรกิจ หลังวิกฤตเศรษฐกิจถดถอยทั่วโลกในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 21 (ค.ศ. 2007–2008) ไดเ้ กิดการเปล่ียน แปลงในระบบเศรษฐกิจครง้ั ใหญ่ การจัดการบางอยา่ งซึ่งแตเ่ ดิมเคยได้รบั การมองว่าผิดปกติ ได้กลับกลายมาเป็นสิ่งที่พบเห็นกันได้ทั่วไป และถูกนำมาใช้ในบริบทอื่น ๆ อย่างเช่น ด้านวิทยาศาสตร์เพื่อ สื่อสารและทำความเข้าใจถึงสภาวะการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศซึ่งมีอิทธิพลต่อวิถีชีวิตของมนุษย์ เช่น อุณหภูมิที่สูงขึ้นและความเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล รวมถึงการเปลี่ยนแปลงด้านนวัตกรรมอย่างพลิกผัน (Disruptive innovation) ด้วย ในปัจจุบันการเรียนรู้เกิดขึ้นพร้อม ๆ กับ VUCA world คือการเปลี่ยนแปลงด้านนวัตกรรม ดังนั้น แนวทางการจัดการเรยี นรู้ปรับเปลีย่ นใหเ้ หมาะสมกบั ศตวรรษท่ี 21 คือ เน้นการบูรณาการขา้ มสาระวิชา เพ่ือ การเรียนรู้ทักษะเพื่อการดำรงชีวิตในศตวรรษที่ 21 (21st Century Skills) การเรียนรู้แนวทางนี้ต้องส่งเสริม การเรียนรู้ที่นักเรียนต้องเรียนเอง ครูเป็นเพียงผู้ออกแบบการเรียนรู้ และอำนวยความสะดวก (facilitate) ในการเรียนรูใ้ หน้ ักเรียน กิจกรรมเน้นการเรียนรู้จากการเรียนแบบลงมอื ทำแลว้ การเรียนรู้ก็จะเกิดจากภายใน ใจและสมองของตนเอง ด้วยเหตุนี้การเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐาน (Project-Based Learning: PBL) และ สะเต็มศึกษา (STEM Education) จึงได้รับการนำใช้ในการจดั การเรยี นรู้ในศตวรรษที่ 21 ซ่งึ การจัดการเรียนรู้ ตามแนวทางนี้มีฐานความเชื่อว่าสาระวิชาก็มีความสำคัญแต่ไม่ยังเพียงพอสำหรับการเรียนรู้เพื่อสร้างทักษะ ชวี ิตสำหรบั โลกยุคศตวรรษที่ 21 การเรียนรู้สาระวชิ า (Content หรอื Subject mater) ควรเปน็ การเรียนจาก การค้นควา้ เองของนักเรยี นโดยมีครูท่ที ำหน้าท่ีชว่ ยแนะนำ และชว่ ยออกแบบกจิ กรรมที่ทำใหน้ ักเรียนแต่ละคน สามารถประเมนิ ความก้าวหนา้ ของการเรยี นรขู้ องตนเองได้ ภาพของการศึกษาในปี 2010 หรอื เมอ่ื 10 ปที ี่แล้วน่นั เอง ภาพทง้ั หมดนไ้ี ด้จากหายไปแล้วโดยสิ้นเชิง ดว้ ยการเข้ามาของเทคโนโลยีใหม่ ๆ อยา่ ง Smartphone และ Internet ความเร็วสูง ทุกวนั น้ีหากคุณต้องการ เรียนรู้เรื่องอะไร สามารถเรียนรู้ออนไลน์ได้หมดทุกหัวข้อ เข้าถึงข้อมูลจากทั่วโลก จากแหล่งความรู้ระดับโลก เรยี นไดท้ ุกท่ี ทุกเวลา ตามความสะดวก ไดท้ งั้ บนมอื ถอื แท็ปเล็ต และคอมพวิ เตอร์ 1.3 เปา้ หมายของการจัดการศึกษาในปี 2030 และกรอบทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 (The Future of Education Goal 2030 and 21st Century Skills) OECD Learning Compass 2030 เป็นโมเดลที่ได้จากโครงการ OECD Future of Education and Skills 2030 ซึ่งโมเดลนี้มใิ ช่กรอบการวัดและประเมินผล และมิใช่กรอบการพัฒนาหลักสูตร แต่เป็นกรอบการ เรยี นรู้ทมี่ ีการกำหนดวิสยั ทัศนเ์ ปน็ แรงผลกั ดนั สำหรบั อนาคตของการศึกษา แสดงดงั รูปภาพท่ี 3

5 รปู ภาพที่ 3 OECD Learning Compass 2030 ท่มี า http://www.oecd.org/education/2030 โดยโมเดลนสี้ นับสนนุ เปา้ หมายของการศึกษาและชใ้ี ห้เห็นทิศทางการพัฒนาพลเมอื งและพลโลกท่ีเรา ต้องการในอนาคต นั้นคือ พลเมืองและสังคมอยู่อย่างผาสุก (Individual and Collective well-being) การออกแบบโมเดลจึงมีการใช้รปู ภาพเข็มทิศเสมือนเป็นเข็มทิศของการเรียนรู้ ทนี่ ำเสนอถึงความต้องการของ นักเรยี นในการเรียน นกั เรียนกำกบั ชี้นำตนเองในการปฏิบัตติ นในบรบิ ทท่ีไม่คนุ้ เคย และสามารถหาวิธีการท่ีมี ความหมายและเหมาะสมอย่างดี ที่มิใช่จากการจัดกาเรียนในรูปแบบเดิมที่เน้นการบอกเล่าหรือการสอนจาก ครู กรอบการเรียนรู้นี้เป็นวิสัยทัศน์ในภาพกว้างของสมรรถนะที่นักเรียนจำเปน็ ต้องมีใน ปี 2030 และใน อนาคตต่อไป โดยโมเดลน้สี ร้างขน้ึ เพื่อสรา้ งความเข้าใจและใช้ส่ือสารในระดับสังคมโลกให้เห็นถงึ เป้าหมายของ การเรียนรู้ร่วมกัน รวมทั้งยังเปิดโอกาสให้แต่ละประเทศนำกรอบการเรียนรู้นี้ไปปรับให้เหมาะสมกับแต่ละ บริบทของประเทศนั้น ๆ องค์ประกอบของเข็มทิศประกอบด้วยรากฐานหลัก คือ ความรู้ ทักษะ ทัศนคติและ

6 ค่านยิ ม เป็นศนู ยก์ ลางของ Learning Compass 2030 แนวคดิ เรอ่ื งความเปน็ อยู่ทีด่ ีทางสังคมได้เปลี่ยนแปลง โดยมิใช่เพียงความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจและวัตถุแล้ว แต่เน้นความเป็นอยู่ที่ดีของสังคมแทนซึ่งเป็นจุดหมาย ปลายทางที่ใช้รว่ มกนั ในปจั จุบัน 1.3.1 OECD Learning Compass 2030 ช่วยใหน้ กั เรียนไปถึงอนาคตทีเ่ ราตอ้ งการ 1) นักเรยี น/ผูม้ ีสว่ นร่วมในการเรียนรู้ การใช้เข็มทิศการเรียนรู้เป็นเสมือนอุปมาอุปไมยที่เป็นการเน้นย้ำความจำเป็นของนักเรียน ต้องมีบทบาทเป็นผู้มสี ว่ นรว่ มในการเรียนรู้ คอื การทน่ี กั เรียนเรยี นรวู้ ่าสามารถสรา้ งหรือแสวงหาองค์ ความรู้ได้อย่างไร ซึ่งเป็นทักษะที่สำคัญที่นักเรียนสามารถนำไปใช้ได้ตลอดชีวิต จากแผนภาพที่แสดง ให้เห็นว่านักเรียนกำลังถือเข็มทิศการเรียนรู้ OECD 2030 แสดงให้เห็นว่านักเรียนมีการตั้งเป้าหมาย และแสดงถึงความรับผิดชอบในขณะที่เรียนรู้เพื่อที่จะมีอิทธิพลเชิงพัฒนาในสังคม เหตุการณ์ หรือ สถานการณร์ อบ ๆ ตัว ให้เป็นไปในทางที่ดขี น้ึ 2) ฐานทส่ี ำคญั สำหรับนักเรียนทุกคนที่เป็นผู้มีส่วนร่วมในการเรียนรู้และกำกับตัวเองเพื่ อให้เกิดการพัฒนา อย่างเต็มศักยภาพ งานวิจัยเสนอแนะว่านักเรียนจำเป็นต้องมีฐานที่สำคัญซึ่งเป็นเงื่อนไขที่สำคัญ ได้แก่ ความรู้หลัก ทักษะ ทัศนคติ และคณุ คา่ ลว้ นเปน็ สิง่ ท่สี ำคัญจำเป็นสำหรับการเรียนรู้ตลอดชีวิต ซึ่งในปัจจุบันพลเมืองที่มีศักยภาพมิใช่บุคคลที่มีเพียงความฉลาดรู้และความสามารถด้านจำนวน เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึง ความสามารถด้านดิจิทัล สุขภาพกายและใจ ทักษะด้านอารมณ์และสังคม ทั้งหมดนเี้ ป็นสิง่ ทไ่ี ดร้ ับการยอมรับว่าสำคัญสำหรับการอยู่รอดในศตวรรษท่ี 21 และเป็นองค์ประกอบ ทีส่ ำคัญของความฉลาดของมนุษย์ ซง่ึ สมรรถนะสามารถถกู สร้างจากฐานท่สี ำคัญน้ี สมรรถนะเป็นมโน ทัศน์กว้าง ๆ ที่รวมความรู้ ทักษะ ทัศนคติ และคุณค่าไว้ด้วยกัน OECD ได้ให้ความหมายของ สมรรถนะเปน็ สิ่งท่ีมากกว่าคำวา่ ทักษะ และทักษะทำเกิดสมรรถนะดงั น้นั เพอื่ ท่ีจะเตรียมความพร้อม สำหรับสมรรถนะปี 2030 นักเรียนจำเป็นที่จะต้องสามารถใช้ความรู้ ทักษะ ทัศนคติ และคุณค่า เพือ่ ท่ีจะลงมือปฏิบัตไิ ดอ้ ย่างเหมาะสมและมีส่วนร่วมในการรับผิดชอบเพอ่ื ทจี่ ะเปลี่ยนอนาคตใหด้ ขี ึน้ 3) สมรรถนะท่ีปรบั เปลี่ยนได้ นักเรยี นจำเป็นจะต้องรู้จักตนเองหรอื เหน็ คณุ คา่ ของตนเอง ในการทจี่ ะปรับตัวในสถานการณ์ หรือบริบทที่ซับซ้อนขึ้นหรือมีความไม่แน่นอน และสามารถที่จะช่วยสร้างอนาคตที่ดีขึ้น นักเรียนทุก คนจำเป็นจะต้องถูกปลูกฝังให้มีสมรรถนะที่ปรับเปลี่ยนได้ นักเรียนสามารถที่จะพัฒนาและสะท้อน ความคิดของตนเอง และเป็นส่วนหนึ่งของโลกที่เปลี่ยนแปลง การสร้างคุณค่า ความรับผิดชอบ และ

7 การลดความขดั แย้ง ความตึงเครยี ด และสถานการณ์ทต่ี ้องตัดสนิ ใจเป็นสิ่งทจี่ ำเปน็ ในการอยู่รอดและ ช่วยสรา้ งอนาคตท่ดี ี 4) วฏั จักรการคาดเดา-การลงมือทำ-การสะท้อน (Anticipation- Action- Reflect Cycle: AAR Cycle) AAR เป็นกระบวนการเรียนรู้อย่างมีปฏิสัมพันธ์ในขณะท่ีนักเรียนเกิดการพัฒนาความคิด อย่างต่อเนื่อง และลงมือทำอย่างตั้งใจและรับผิดชอบต่อการสร้างความผาสุกหรือการเป็นมนุษย์ที่ สมบูรณ์ ด้วยการวางแผนจากประสบการณ์ และการสะท้อน นักเรียนจะมีความเข้าใจที่ลึกซึ้งและมี โลกทัศน์ท่ีกว้างขึ้น วัฏจักร AAR เป็นตัวกระตุ้นสำหรับการพัฒนาสมรรถนะที่ปรับเปลี่ยนได้ สมรรถนะที่ปรับเปลี่ยนได้ในเรื่องของการสร้างคุณค่า ความรับผิดชอบ และการลดความขัดแย้ง ขึ้นอยู่กับความสามารถของนักเรียนในการปรับตัวและการสะท้อน ซึ่งการลงมือทำเพื่อที่จะพัฒนา ความคดิ ของตนเองอย่างตอ่ เน่ือง 5) นักเรียนสามารถใช้เข็มทิศการเรียนรู้ในการหาวิธีการด้วยตนเองเพื่อนำตนเองไปสู่ ความผาสกุ การเข้าใจแนวโน้มที่กำลังเปลี่ยนแปลงในโลกของเรา ทำให้เกิดความเข้าใจในการเตรียม ความพรอ้ มสำหรับอนาคต โดยสามารถระบสุ มรรถนะของนกั เรียนท่ีจำเปน็ ต้องมี ยกตวั อยา่ งเช่น การ เกิดขึ้นของเทคโนโลยี เช่น AI และข้อมูลมหัต ได้เปลี่ยนวิถีชีวิตของผู้คนในการทำงาน การใช้ชีวิต และการมีปฏิสัมพนั ธ์ จากที่กล่าวมาข้างต้น แสดงถึงการกำหนป้าหมายการพัฒนาพลเมืองและพลโลกที่มีการ เปลี่ยนแปลงไปสู่การมุ่งเน้นการสร้างสังคมที่มีความผาสุก โดย OECD กำหนด Life Index จำนวน 11 ประกอบ ที่แสดงถึงความผาสุกของบุคคล ประกอบด้วยปัจจัยด้านเศรษฐกิจ ได้แก่ การมีงานทำ รายได้ การมที พ่ี กั อาศัย และปัจจัยอืน่ ๆ ท่มี ผี ลต่อคุณภาพชวี ิต เชน่ ความสมดุลระหวา่ งชวี ิตและการ ทำงาน การศึกษา ความปลอดภัย ความพึงพอใจในชีวิต สุขภาพ การมีส่วนร่วมของภาคประชาชน สิ่งแวดล้อมและชมุ ชน ซึ่งสงั คมท่ีมคี วามผาสุกได้นัน้ คือการทปี่ ระเทศมีพลเมืองที่มีสมรรถนะจากฐาน ทักษะท่สี ำคัญ หรือทีเ่ รียกวา่ ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 1.4 ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 ทักษะของคนในศตวรรษที่ 21 ที่คนทุกคนต้องเรียนรู้ตลอดชีวิตไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่ง Partnership 21 (P 21) ได้กำหนดกรอบของทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 เป็นกรอบแนวคิด 3R X 7C ที่มิใช่แค่เป็นการเรียนรู้ที่

8 นักเรียนเพียงเท่านั้น แต่เป็นการเรียนรู้ตลอดชีวิตที่เกิดกับครูผู้สอนด้วย เพราะเป็นการเรียนรู้เพื่อชีวิตของ ตนเอง วิจารณ์ พานิช (2555: 16-21) มรี ายละเอียด ดังนี้ 3R ได้แก่ Reading (อ่านออก), (W) Riting (เขียนได)้ และ (A) Rithmetics (คดิ เลขเป็น) 7C ได้แก่ Critical thinking & problem solving (ทักษะดา้ นการคิดอยา่ งมีวิจารณญาณ และ ทกั ษะในการแกป้ ญั หา) Creativity & innovation (ทกั ษะดา้ นการสรา้ งสรรค์ และนวตั กรรม) Cross-cultural understanding (ทกั ษะด้านความเข้าใจตา่ งวฒั นธรรม ต่างกระบวนทัศน)์ Collaboration, teamwork & leadership (ทกั ษะดา้ นความร่วมมือการทำงานเปน็ ทีม และภาวะผ้นู ำ) Communications, information & media literacy (ทกั ษะด้านการสอ่ื สารสารสนเทศ และรเู้ ท่าทนั ส่ือ) Computing & ICT literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยสี ารสนเทศและการ ส่อื สาร) Career & learning skills (ทักษะอาชีพ และทักษะการเรียนรู้) ในการเตรียมนักเรียนให้พร้อมกับชีวิตในศตวรรษที่ 21 เป็นเรื่องสำคัญของกระแส การปรับเปลี่ยน ทางสังคมที่เกิดขึน้ ในศตวรรษที่ 21 ส่งผลต่อวิถกี ารดำรงชีพของสงั คมอย่างทั่วถึง ครูจึงต้องมีความตืน่ ตัวและ เตรียมพร้อมในการจัดการเรียนรู้เพ่ือเตรียมความ พร้อมใหน้ ักเรยี นมีทักษะสำหรบั การออกไปดำรงชีวิตในโลก ในศตวรรษท่ี 21 ทเ่ี ปลย่ี นไปจากศตวรรษที่ 20 และ 19 โดยทักษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 ทส่ี ำคญั ทีส่ ุด คือ ทักษะ การเรียนรู้ (Learning Skill) ส่งผลให้มีการเปลี่ยนแปลงการจัดการเรียนรู้เพื่อให้เด็กในศตวรรษที่ 21 นี้ มี ความรู้ ความสามารถ และทักษะจำเป็น ซ่ึงเปน็ ผลจากการปฏิรปู เปลีย่ นแปลงรูปแบบการจัดการเรยี นการสอน ตลอดจนการเตรียมความพร้อมด้านต่างๆ ดังแสดงในรูปภาพท่ี 4

9 รูปภาพที่ 4 21st Century Learning Framework 21st century Knowledge-and-Skills Rainbow ทม่ี า : https://www.researchgate.net/figure/The-rainbow-of-21-st-century-knowledge- adapted-by-P21-Source_fig2_323203984 1.4.1 ทักษะการดำเนนิ ชีวติ แหง่ ศตวรรษที่ 21 ความรเู้ กี่ยวกับโลก (Global Awareness) ความรู้เกี่ยวกับการเงิน เศรษฐศาสตร์ ธุรกิจ และการเป็นผู้ประกอบการ (Financial, Economics, Business and Entrepreneurial Literacy) ความรู้ด้านการเป็นพลเมอื งทด่ี ี (Civic Literacy) ความรดู้ า้ นสขุ ภาพ (Health Literacy) ความรดู้ ้านสงิ่ แวดล้อม (Environmental Literacy 1.4.2 ทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรม จะเป็นตัวกำหนดความพร้อมของนักเรียนเข้าสู่โลกการ ทำงานทีม่ ีความซบั ซ้อนมากขึ้นในปัจจบุ ัน ไดแ้ ก่ ความรเิ ร่ิมสร้างสรรคแ์ ละนวัตกรรม การคดิ อย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา การส่อื สารและการรว่ มมอื 1.4.3 ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อ และเทคโนโลยี เนื่องด้วยในปัจจุบันมีการเผยแพร่ข้อมูลข่าวสาร ผ่านทางสื่อและเทคโนโลยีมากมาย นักเรียนจึงต้องมีความสามารถในการแสดงทักษะการคิดอย่างมี วิจารณญาณและปฏบิ ตั งิ านไดห้ ลากหลาย โดยอาศัยความรูใ้ นหลายดา้ น ดังน้ี ความรู้ดา้ นสารสนเทศ

10 ความรเู้ กย่ี วกบั ส่ือ ความร้ดู ้านเทคโนโลยี 1.4.4 ทักษะด้านชีวิตและอาชีพ ในการดำรงชีวิตและทำงานในยุคปัจจุบันให้ประสบความสำเร็จ นกั เรยี นจะตอ้ งพัฒนาทกั ษะชีวติ ทส่ี ำคัญดังต่อไปนี้ ความยดื หยุน่ และการปรบั ตวั การริเรม่ิ สรา้ งสรรค์และเป็นตัวของตัวเอง ทกั ษะสังคมและสังคมขา้ มวฒั นธรรม การเป็นผูส้ ร้างหรือผ้ผู ลิต (Productivity) และความรับผิดชอบเช่อื ถือได้ (Accountability) ภาวะผ้นู ำและความรับผดิ ชอบ (Responsibility) จากกรอบแนวคดิ ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ของ P 21 ได้นำมาวเิ คราะหร์ ว่ มกับกรอบแนวคิดระดับข้ัน การคิดของ Bloom (Bloom’s Taxonomy) ทไ่ี ดร้ บั การนำใช้ในการกำหนดเปา้ หมายของการจัดการเรยี นรู้ เชิงรกุ ของครสู ่วนมากเนน้ “สมรรถนะ” ท่เี กดิ ขนึ้ หมายถึง “พฤติกรรม” ทีแ่ สดงออกของบุคคล เพ่ือใหเ้ กดิ ผล การปฏิบัตงิ าน และประยกุ ตใ์ ชใ้ นสถานการณต์ ่าง ๆ ในการดำเนนิ ชวี ติ ซงึ่ ผลการวเิ คราะห์และสงั เคราะห์จาก เอกสาร และงานวิจัย ได้ข้อมูลดังตารางท่ี 1 ตารางที่ 1 แสดงกรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจัดการเรยี นรู้ฐานสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรียนรเู้ ชิงรกุ กรอบการวิเคราะห์แผนการจดั การเรียนรฐู้ านสมรรถนะผ่านกิจกรรมการเรยี นรู้เชิงรุก ขอ้ ระดบั ข้นั การคดิ และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษที่ 21 1 Remember 1. ระลึก บอกแนวคิดของสาระวชิ าท่ีเกี่ยวข้อง 2. บอกชอ่ื แสดงรายการของแผนภาพได้ 3. ระบคุ วามรู้ได้ (ข้อเทจ็ จรงิ สมมติฐาน หลกั การ ทฤษฎี) 2 Understanding 1. แปลความหมาย ขยายความจากสิ่งที่สังเกตได้/ จากการ ปฏิบตั ิ เพิม่ รายละเอียดของขอ้ มลู หรือหลักฐานเชิงประจักษ์ 2. ยกตัวอย่างประกอบการอธิบายสนบั สนุน 3. ลงข้อสรุปมีการอ้างองิ เหตผุ ล หลักฐานเชิงประจักษ์ 4. อธิบายเหตุการณ์/ปรากฏการณ์ โดยใช้ความรู้ (ข้อเท็จจริง สมมตฐิ าน หลักการ ทฤษฎ)ี มาอ้างองิ จัดกลุ่ม 3 Apply 1. นำความรู้ (ข้อเท็จจริง สมมติฐาน หลักการ แนวคิด ทฤษฎี) ทักษะ กระบวนการ วิธีการ หรือรูปแบบ ไปประยุกต์ใช้

11 กรอบการวิเคราะห์แผนการจัดการเรียนร้ฐู านสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรยี นร้เู ชิงรุก ขอ้ ระดบั ขน้ั การคิด และทกั ษะแห่ง นิยาม ศตวรรษท่ี 21 ประโยชน์ในภาคปฏิบัติ โดยปรับให้เข้ากับบริบทแวดล้อม ท่ี เป็นอยอู่ ย่างเหมาะสม 2. นำไปใช้กับบริบทใหม่ต่างจากบริบท/ สถานการณ์ที่สอนใน หอ้ งเรยี น 4 Analyse 1. เปรียบเทียบ และอธิบายลักษณะความเหมือนและความ แตกต่างพรอ้ มระบเุ กณฑ์ 2. แยกแยะรายละเอียดของเนื้อหาเรื่องราว เหตุการณ์ หรือ ข้อเทจ็ จริง เพื่อจำแนกให้เห็นส่วนประกอบ สาระสำคญั และ ความสัมพันธ์ของส่วนประกอบเหล่านั้น สู่การเขียนข้อสรุป เป็นหลักการ จากกลุม่ ของข้อมูล 3. อภิปราย แสดงความคิดเห็นโดยมีข้อเท็จจริง และหลักฐาน ประกอบ เพอ่ื ให้ได้ข้อสรปุ 5 Critical Thinking 1. แยกความแตกต่าง ความเหมือนของสถานการณ์ที่เป็น รปู ธรรม 2. จัดกล่มุ สิ่งต่างๆ ไดห้ ลากหลายวิธี และตัดสนิ ใจเลือกส่ิงต่างๆ ตามเกณฑท์ ่ีตามทรี่ ะบุให้ได้ 3. ระบุเหตุและผลของเหตุการณ์ได้อย่างหลากหลายแบบในแต่ ละสถานการณ์ท่ีเปน็ รปู ธรรมได้ 4. จำแนกระหว่างข้อความจริงที่พิสูจน์ได้กับข้อความที่อ้างตาม ความพอใจ 5. คาดการณ์เหตุการณ์จากขอ้ มูลทม่ี เี ง่ือนไขได้ 6. สะท้อนการปฏบิ ัติ สบื หาขอ้ ผิดพลาดของจากการปฏบิ ตั ิงาน 7. รวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ได้ว่าแต่ละปัจจัยว่ามีความสัมพันธ์ กันอย่างไร สร้างคำกล่าวอ้างบนความเชื่อของแต่ละบุคคล นำไปสูก่ ารโต้แย้งที่อาศยั ข้อมลู หลักฐานเชิงประจักษ์ จากน้ัน ประเมนิ ข้อมูล หลักฐานเชิงประจกั ษแ์ ลว้ ลงขอ้ สรุป 8. คดิ ไตร่ตรองเพ่อื ตัดสนิ ใจหรือโต้แยง้ ภายใต้ข้อมูลท่นี า่ เช่อื ถอื

12 กรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจดั การเรยี นรฐู้ านสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรยี นรู้เชิงรกุ ขอ้ ระดบั ขน้ั การคิด และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษท่ี 21 9. ให้เหตุผลเชิงตรรกะในการอธิบายวิธีการทำงานใน ชีวิตประจำวัน 10. ใช้วิจารณญาณและตัดสินใจเพื่อนำไปสู่การระบุประเด็น ปัญหา และการระบุเลือกวิธีการที่ดีในการออกแบบการ แกป้ ัญหา 11. ออกแบบนวัตกรรมที่เกิดจากการต่อยอด หรือริเริ่มใหม่ และ อธิบายวิธีการทำงานของนวัตกรรม ระบุจุดเด่นและข้อจำกัด ของนวตั กรรมที่พัฒนาข้นึ ได้ (การคดิ อยา่ งเป็นระบบ การคิด สรา้ งสรรค์) 12. รวบรวมและประเมินความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่หลากหลาย เพื่อตัดสินใจหรือสร้างข้อโต้แย้งอย่างสมเหตุสมผลเพ่ือ นำไปใช้กับภารกิจต่างๆ ได้ 13. สร้างนวัตกรรมจากการริเริ่มความคิดใหม่ๆ ในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ที่กว้างกว่าบทบาทหน้าที่ของผู้เรียนหรือมี ความซับซ้อนที่ไม่มีประสบการณ์มาก่อนหรือ มีผลกระทบใน วงกว้าง (การคิดอยา่ งเป็นระบบ การคิดสร้างสรรค์) 14. วางแผนปรับกระบวนการคิดเพื่อให้งานสำเร็จตามผลของ ประเมนิ การทำงาน (การคดิ อยา่ งเปน็ ระบบ) 15. สร้างนวัตกรรมที่แก้ปัญหาในสถานการณ์ปัญหา สามารถ ท ด ส อ บ น ว ั ต ก ร ร ม ด ้ ว ย ก ร ะ บ ว น ก า ร ท ี ่ น ่ า เ ช ื ่ อ ถ ื อ กั บ กลุ่มเป้าหมายและนำเสนอแนวทางทางในการปรับปรุง พัฒนานวัตกรรมที่เหมาะสม(การคิดวิจารณญาณ การคิด อยา่ งเปน็ ระบบ การคิดสร้างสรรค)์ 16. สามารถประเมินข้อโต้แย้ง ข้อถกเถียงจากสถานการณ์หรือ ข้อมลู ที่ซับซอ้ นอย่างมเี หตผุ ล (การคดิ ประเมิน) 17. คาดการณ์ ตั้งสมมติฐานจากสถานการณ์ปัญหาในอนาคต อยา่ งสมเหตุสมผล (การคิดสรา้ งสรรค)์

13 กรอบการวเิ คราะห์แผนการจัดการเรยี นรู้ฐานสมรรถนะผา่ นกิจกรรมการเรียนรู้เชิงรุก ขอ้ ระดบั ขั้นการคดิ และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษที่ 21 18. เสนอวิธีแก้ปัญหาสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต (Future Scene) จากข้อมลู เง่อื นไขที่กำหนดให้อย่างสมเหตสุ มผลและ มคี วามเป็นไปได้ 19. วางแผน กำกับ และควบคุมกิจกรรมการทำงานต่างๆ ด้วย ตนเอง 6 Systematic Thinking 1. จัดการงานอย่างเป็นขั้นตอนต่อสถานการณ์ที่เป็นรูปธรรม ตามทก่ี ำหนดให้ 2. แยกขนั้ ตอนการทำงานตามลำดับกอ่ นหลังได้ด้วยตนเอง 3. แสดงลำดับขั้นตอนเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริง และประยุกต์ใช้ ความรู้เพื่อการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันที่ไม่ซับซ้อนได้ (การคิดแกป้ ญั หา) 4. จดั ระบบความคิดก่อนลงมือทำงานอย่างเปน็ ลำดับขนั้ ได้ 5. สืบหาข้อผิดพลาดของการปฏิบัติของการปฏิบัติงาน (การคิด อย่างมีวจิ ารณญาณ) 6. ประสานหรือสังเคราะห์ความคิดที่แตกต่างในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ในชีวิตประจำวันที่ไม่คุ้นเคยสู่การทำงานให้ สำเรจ็ ตามเป้าหมายได้ดว้ ยตนเอง(การคิดแกป้ ญั หา) 7. จัดระบบความคิดและติดตามการทำงานอย่างเปน็ ลำดับขน้ั 8. เชื่อมโยงสาเหตุจากองค์ประกอบต่างๆ ของสถานการณ์ได้ เพ่อื วิเคราะห์ผลกระทบรอบด้าน 9. ออกแบบนวัตกรรมที่เกิดจากการต่อยอด หรือริเริ่มใหม่ และ อธิบายวิธีการทำงานของนวัตกรรม ระบุจุดเด่นและข้อจำกัด ของนวัตกรรมที่พัฒนาขึ้นได้ (การคิดวิจารณญาณ การคิด แกป้ ญั หา การคดิ สรา้ งสรรค)์ 10. ประเมินการทำงานของตนเองอย่างเป็นขั้นตอนจนพบ ข้อบกพร่องท่นี ำไปสู่การแกป้ ัญหา (การประเมนิ ) 11. สร้างนวัตกรรมจากการริเริ่มความคิดใหม่ๆ ในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ที่กว้างกว่าบทบาทหน้าที่ของผู้เรียนหรือมี

14 กรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจดั การเรียนรู้ฐานสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรยี นรูเ้ ชิงรกุ ข้อ ระดบั ข้นั การคดิ และทักษะแห่ง นิยาม ศตวรรษท่ี 21 ความซับซ้อนที่ไม่มีประสบการณ์มาก่อนหรือ มีผลกระทบใน วงกวา้ ง (การคิดแกป้ ัญหา การคดิ สร้างสรรค์) 12. วางแผนปรับกระบวนการคิดเพื่อให้งานสำเร็จตามผลการ ประเมนิ การทำงาน (การคดิ วจิ ารณญาณ) 13. สร้างนวัตกรรมที่แก้ปัญหาในสถานการณ์ปัญหา สามารถ ท ด ส อ บ น ว ั ต ก ร ร ม ด ้ ว ย ก ร ะ บ ว น ก า ร ท ี ่ น ่ า เ ช ื ่ อ ถ ื อ กั บ กลุ่มเป้าหมายและนำเสนอแนวทางทางในการปรับปรุง พัฒนานวัตกรรมที่เหมาะสม(การคิดวิจารณญาณ การคิด แก้ปัญหา การคิดสร้างสรรค)์ 14. เสนอวิธีแก้ปัญหาสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต (Future Scene) จากขอ้ มลู เงอื่ นไขที่กำหนดให้อย่างสมเหตุสมผลและ มคี วามเป็นไปได้ (การคิดวิจารณญาณ การคดิ อย่างเปน็ ระบบ การคดิ สรา้ งสรรค์) 15. วางแผน กำกับ และควบคุมกิจกรรมการทำงานต่างๆ ด้วย ตนเอง (การคิดวจิ ารณญาณ) 7 Problem Solving Thinking 1. ระบุประเด็นปัญหาจากสถานการณ์ที่เป็นรูปธรรมใกล้ตัว และคิดหาวธิ ีการแกป้ ญั หา ตามความคดิ วิธีการแก้ปัญหาตาม ความคิดของตนเองไดอ้ ยา่ งสมเหตสุ มผลตามวยั 2. ระบุประเด็นปัญหา รวมรวบข้อมูลจากสถานการณ์ใกล้ตัว และดำเนินการแก้ปัญหาอยา่ งงา่ ยไดภ้ ายใตค้ ำแนะนำ 3. แสดงลำดับขั้นตอนเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริง และประยุกต์ใช้ ความรู้เพื่อการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันที่ไม่ซับซ้อนได้ (การคิดเปน็ ระบบ) 4. นำข้อเสนอแนะจากครูหรือผู้อื่น โดยใช้การคิดอย่างมี วิจารณญาณนำข้อเสนอแนะที่เป็นประโยชน์ต่อมาใช้ต่อ กระบวนการแกป้ ญั หา

15 กรอบการวเิ คราะหแ์ ผนการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะผ่านกิจกรรมการเรยี นรู้เชงิ รุก ขอ้ ระดับขัน้ การคดิ และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษท่ี 21 5. ประสานหรือสังเคราะห์ความคิดที่แตกต่างในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ในชีวิตประจำวันที่ไม่คุ้นเคยสู่การทำงานให้ สำเร็จตามเปา้ หมายได้ด้วยตนเอง (การคดิ เป็นระบบ) 6. ใช้ข้อมูลที่ซับซ้อนและหลากหลายแหล่งในการตัดสินใจ แกป้ ัญหาสถานการณท์ ี่ซบั ซอ้ นทีไ่ มค่ นุ้ ชิน 7. ออกแบบและผลติ สิ่งของเพื่อนำไปใช้แกป้ ญั หาในสถานการณ์ ที่ไม่คุ้นชินคำนึงผลกระทบในวงกว้างออกไปกว่าตนเอง (การ คิดสร้างสรรค์) 8. ออกแบบนวัตกรรมที่เกิดจากการต่อยอด หรือริเริ่มใหม่ และ อธิบายวิธีการทำงานของนวัตกรรม ระบุจุดเด่นและข้อจำกัด ของนวัตกรรมท่พัฒนาได้(การคิดวิจารณญาณ การคิดอย่าง เปน็ ระบบ การคิดสรา้ งสรรค)์ 9. พิจารณาเลือกข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหาเพื่อนำมาใช้ แก้ปัญหาได้อย่างถูกต้อง รว่ มกบั การคิดวิจารณญาณ 10. สร้างนวัตกรรมจากการริเริ่มความคิดใหม่ๆ ในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ที่กว้างกว่าบทบาทหน้าที่ของผู้เรียนหรือมี ความซับซ้อนท่ีไม่มีประสบการณ์มาก่อนหรือ มีผลกระทบใน วงกว้าง (การคิดวิจารรญาณ การคิดเป็นระบบ การคิด สร้างสรรค์) 11. ใช้ข้อมูลที่มีข้อจำกัดและมีความหลากหลายในการตัดสินใจ แกป้ ัญหา 12. แยกแยะ หาขอ้ สรปุ หรอื ขอ้ ตดั สินท่ตี ั้งอย่บู นหลักความจริงท่ี น่าเชื่อถือ สามารถถกเถียงอย่างสร้างสรรค์คัดเลือกเกณฑ์ที่ ช่วยตัดสินใจเลือกวิธีการแก้ปัญหาที่ดีที่สุด ร่วมกับการคิด วจิ ารณญาณ (การคิดวิจารณญาณ การคดิ ประเมิน) 13. ลงมือแก้ปัญหาหลายขั้นตอน ด้วยความคิดหรือวิธีการใหม่ๆ ในการจัดการสถานการณ์ที่ไม่คุ้นเคยที่กว้างกว่าบทบาท หน้าที่ของผู้เรียน โดยคำนึงถึงผลกระทบที่มีต่อการ

16 กรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจัดการเรยี นร้ฐู านสมรรถนะผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชงิ รุก ขอ้ ระดบั ขนั้ การคิด และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษท่ี 21 เปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อม สังคม และวัฒนธรรม (การคิด สรา้ งสรรค์) 14. เสนอวิธีแก้ปัญหาสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต (Future Scene) จากขอ้ มลู เงือ่ นไขท่ีกำหนดให้อย่างสมเหตสุ มผลและ มคี วามเป็นไปได้ (การคดิ วิจารณญาณ การคิดอย่างเปน็ ระบบ การคดิ สรา้ งสรรค์) 8 Evaluate 1. ตรวจสอบ วิจารณ์ บอกได้ว่าดีหรือไม่ดี หรือการ วิพากษ์วิจารณ์สู่การตัดสินใจเกีย่ วกับคุณค่าของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง โดยพิจารณาอย่างรอบคอบตามเกณฑ์ที่กำหนด อาศัย ขอ้ เท็จจรงิ ขอ้ มูล (การคดิ วิจารณญาณ) 2. ตระหนักถึงความสำคัญและตัดสินใจนำไปใช้ประโยชน์ หรือ การดแู ล รักษา ปอ้ งกัน 9 Creativity and Innovation 1. คดิ คลอ่ งแคล่ว รวดเร็วไดป้ ริมาณมากในเวลาทจ่ี ำกัด นำเสนอ วธิ ีการทหี่ ลากหลายในช่วงเวลา 2. ผลิตชิ้นงานในรูปแบบที่แตกต่างกับต้นแบบแสดงถึงมุมมอง แปลกใหม่ ทั้งที่เป็นการปรับปรุงพัฒนาให้ดีขึ้นจากของเดิม หรอื เปน็ หลักการ แนวคิด ทตี่ า่ งไปจากเดมิ 3. หาคำตอบได้หลายประเภทและหลายทิศทางจากสิ่งของหรือ สถานการณ์ในชวี ติ ประจำวนั ท่ีคนุ้ เคย 4. ผลติ ช้ินงานตามจินตนาการภายใตเ้ งือ่ นไขง่ายๆได้ 5. คิดดัดแปลงสิ่งของในชีวิตประจำวันไปใช้ประโยชน์ได้หลาย อย่าง 6. ออกแบบสิ่งของอย่างง่ายเพื่อใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน ของตนเอง 7. ผลติ สิ่งของเพ่ือใช้ประโยชนใ์ นชีวิตประจำวนั ของคนรอบตัว 8. อธิบายวิธีการทำงานของสิ่งของที่ผลิตสิ่งของเพื่อนำไปใช้ แก้ปัญหาในสถานการณ์ที่ไม่คุ้นชินหรือไม่เป็นไปตามแบบ แผนทเ่ี คยมีประสบการณ์

17 กรอบการวเิ คราะหแ์ ผนการจดั การเรียนรูฐ้ านสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรยี นรเู้ ชิงรุก ข้อ ระดับข้นั การคดิ และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษที่ 21 9. ออกแบบและผลิตสง่ิ ของเพ่ือนำไปใช้แกป้ ัญหาในสถานการณ์ ที่ไม่คุ้นชินคำนึงถึงผลกระทบในวงกว้างออกไปกว่าตนเอง (การคิดแก้ปญั หา) 10. ทำงานด้วยแนวคิดหรือวิธีการใหม่ๆ และเข้าใจข้อจำกัดของ โลกในการยอมรับมุมมองใหม่ มีเหตุผลประกอบการนำเสนอ แนวคดิ ทแ่ี สดงถงึ ความเปน็ ไปไดข้ องแนวคิดนัน้ 11. ออกแบบนวัตกรรมที่เกิดจากการต่อยอด หรือริเริ่มใหม่ และ อธิบายวิธีการทำงานของนวัตกรรม ระบุจุดเด่นและข้อจำกัด ของนวัตกรรมท่พัฒนาได้(การคิดวิจารณญาณ การคิดอย่าง เปน็ ระบบ การคิดแก้ปัญหา) 12. สร้างนวัตกรรมจากการริเริ่มความคิดใหม่ๆ ในการแก้ปัญหา หรือสถานการณ์ที่กว้างกว่าบทบาทหน้าที่ของผู้เรียนหรือมี ความซับซ้อนที่ไม่มีประสบการณ์มาก่อนหรือ มีผลกระทบใน วงกว้าง (การคิดวิจารณญาณ การคิดเป็นระบบ การคิด แก้ปัญหา) 13. ลงมือแก้ปัญหาหลายขั้นตอน ด้วยความคิดหรือวิธีการใหม่ๆ ในการจัดการสถานการณ์ที่ไม่คุ้นเคยที่กว้างกว่าบทบาท หน้าที่ของผู้เรียน โดยคำนึงถึงผลกระทบที่มีต่อการ เปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อม สังคม และวัฒนธรรม (การคิด แกป้ ัญหา) 14. รับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น เคารพต่อเหตุผล ยอมรับว่า ตนเองยังมีความรู้ ความเข้าใจไม่มากพอและเปลี่ยนความคดิ ได้ ร่วมกบั การคดิ วิจารณญาณ 10 Flexibility and adaptability 1. ปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เช่น ปรับตัวเขา้ กับบทบาททีแ่ ตกต่าง งานที่ได้รับมอบหมายท่ตี ่าง ไปจากเดิม กำหนดการทีเ่ ปลย่ี นไป ในบริบททีต่ า่ งไปจากเดิม 2. ทำงานได้ผลดีในสภาพของความไม่ชัดเจน ไม่แน่นอนและใน สภาพทลี่ ำดับความสำคญั ของงานเปลยี่ นไป

18 กรอบการวเิ คราะห์แผนการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะผ่านกจิ กรรมการเรยี นรูเ้ ชงิ รุก ข้อ ระดับข้ันการคดิ และทกั ษะแหง่ นยิ าม ศตวรรษท่ี 21 3. มีความยืดหยุ่น เช่น นำเอาผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น มาใช้ประโยชน์ อย่างได้ผล (นักเรียนสามารถปรับแก้ไขชิ้นงานบนผลการ ทดสอบช้ินงาน) 4. จดั การเชงิ บวกตอ่ คำชม คำตำหนิ และความผิดพลาด 5. นำความเห็นและความเชื่อท่ีแตกต่างหลากหลาย ของทีมงาน จากหลากหลายวัฒนธรรม มาทำความเข้าใจต่อรอง สร้าง ดุลยภาพ และทำให้งานลุล่วง (เป็นการปรับเปลี่ยนแปลง ตัวเองต่อสงิ่ แวดล้อมใหม่ที่ต่างออกไปจากเดิม) 11 Initiative and self-direction 1. จัดการเป้าหมายและเวลา เช่น กำหนดเป้าหมายโดยมีเกณฑ์ (รเู้ ปา้ หมาย วางแผนทำงาน ความสำเร็จทจี่ ับตอ้ งได้ และทีจ่ ับต้องไมไ่ ด้ จดั การชวี ิต มีเร่ืองกรอบเวลา 2. จัดสมดุลระหว่างเป้าหมายเชิงยุทธวิธี (tactical) ซึ่งเป็น แบ่งเปน็ ช่วงระยะ) เป้าหมายระยะสั้น กับเป้าหมายเชิงยุทธศาสตร์ (strategic) ซึ่งเป็นเป้าหมายระยะยาว จัดสรรเวลา และจัดการภาระงาน อยา่ งมีประสิทธิภาพ 3. ทำงานได้อย่างอิสระ (Work Independently) ตรวจสอบ กำหนด จัดความสำคัญ และ ความสมบูรณ์ในงาน โดย ปราศจากการควบคมุ ดแู ลโดยตรง 4. เรียนรู้ได้ด้วยตนเอง (self-directed learner) เช่น มองเห็น โอกาสเรียนรู้ใหม่ ๆ เพื่อขยายความเชี่ยวชาญของตน ริเริ่ม การพัฒนาทักษะไปสู่ระดบั มืออาชีพ 5. แสดงความเอาจริงเอาจังต่อการเรียนรู้ว่าเป็นกระบวนการที่ ต้องทำตลอดชีวิต สามารถทบทวน ใคร่ครวญ ประสบการณ์ ในอดีต เพื่อใช้คิดหาทางพัฒนาในอนาคต (มีการกำหนด เป้าหมาย วัตถุประสงค์ และให้นักเรียนจัดการตนเองไปสู่ เปา้ หมายน้ัน ๆ) 12 Social and Cross-Cultural 1. ปฏิสัมพันธ์อย่างมีประสิทธิภาพกับผู้อื่น ( Interact Skills Effectively with Others) รู้ว่าเมื่อไหร่ควรฟัง เมื่อไหร่ควร พดู ให้ความเคารพ เป็นมอื อาชพี

19 กรอบการวิเคราะห์แผนการจัดการเรยี นรู้ฐานสมรรถนะผา่ นกจิ กรรมการเรียนรเู้ ชงิ รกุ ข้อ ระดับข้นั การคดิ และทกั ษะแห่ง นยิ าม ศตวรรษที่ 21 (ถา้ มีการยอมรบั ความแตกต่างและ 2. ทำงานอยา่ งมปี ระสทิ ธิภาพในทีมทมี่ ีความหลากหลาย (Work มกี ารปรับท่ตี วั นักเรยี นในเรอ่ื ง Effectively in Diverse Teams) เคารพความแตกต่างทาง พฤติกรรม หรือความคดิ จะอยูใ่ น วฒั นธรรม flexibility and adaptability) 3. ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพกับผู้คนที่มีความแตกต่างทาง สังคมและวัฒนธรรม ตอบสนองอย่างเปิดใจในความแตกต่าง ของแนวคิดและคุณค่า ผลักดันความแตกต่างทางสังคมและ วัฒนธรรมให้เกิดแนวคิดใหม่และเพิ่มทั้งนวัตกรรมและ คณุ ภาพในงาน 13 Productivity and 1. บริหารจัดการโครงการ (ภารกิจ) (Manage Projects) ที่ต้ัง Accountability เป้า ถึงแม้จะเผชิญกับอุปสรรค และ แรงกดดันทางการ (ครมู ีการช้แี จงเกณฑ์การประเมิน แขง่ ขัน ก่อนทำช้นิ งานเพ่ือให้นักเรยี น 2. จัดลำดับความสำคัญ วางแผน บริหารจัดการงานให้สำเรจ็ ดัง บรหิ ารจัดการในการสรา้ งสรรค์ เปา้ ทตี่ ง้ั ใจ ช้นิ งานบรรลตุ ามเกณฑ์ และ 3. ผลการผลิต (Produce Results) แสดงให้เห็นลักษณะ สะท้อนการบริหารจดั การให้สำเรจ็ เพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสินค้าคุณภาพสูงรวมถึง และทำใหช้ น้ิ งานมีคุณภาพ) ความสามารถท่จี ะทำงานเชิงบวก และ มีจริยธรรม อาจดูจากประเดน็ ในการประเมนิ 4. บริหารจัดการเวลาและโครงการได้อย่างมีประสิทธิภาพ ของแบบวัดและประเมนิ ผล ทำงานได้หลายอย่างมีส่วนร่วมอย่างแข็งขัน น่าเชื่อถือ ตรง ต่อเวลา นำเสนอตัวเองอย่างมืออาชีพ และ ด้วยมารยาทท่ี เหมาะสม ประสาน และ ร่วมมืออย่างมีประสิทธิภาพกับทีม เคารพและชื่นชมความหลากหลายของทีม รับผิดชอบต่อผลท่ี เกดิ ขน้ึ 14 Leadership and responsibility 1. มีภาวะผู้นำและความรับผิดชอบแบบกระจายบทบาท (distributed leadership and responsibility) 2. มีความรับผิดชอบต่อตนเอง รับผิดชอบการทำงานประสาน สอดคล้องกันในทีมมคี วามร่วมมือกันในทีมเพือ่ ไปสู่เป้าหมาย ที่ยิ่งใหญ่ร่วมกัน และรับผิดชอบต่อผู้อื่น (Be Responsible

20 กรอบการวิเคราะหแ์ ผนการจดั การเรยี นร้ฐู านสมรรถนะผ่านกิจกรรมการเรียนรเู้ ชิงรุก ข้อ ระดบั ขน้ั การคดิ และทักษะแห่ง นิยาม ศตวรรษที่ 21 to Others) กระทำอย่างรับผิดชอบด้วยความสนใจในชุมชน ท่ีใหญ่กวา่ ในความคดิ จติ ใจ 3. มีการแสดงความคิดเห็น และข้อเสนอแนะ/กล้าแสดงความ คดิ เห็นที่แตกต่าง/ตวั แทนนำเสนอผลงานหรอื อภิปราย 15 Information Literacy Skill 1. มีทักษะในการเข้าถึงข้อมูล ( access) อย่างรวดเร็ว (การเข้าถงึ /ใช้ข้อมูล และ หลากหลาย และรแู้ หลง่ ข้อมลู พฤติกรรมการสบื คน้ ข้อมูล) 2. มีทักษะในการประเมิน/วิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของข้อมูล และมีทักษะในการใช้ข้อมูลอย่างสร้างสรรค์ (ตัวอย่างแหล่ง Information มีได้ตั้งแต่ข้อมูลห้องสมุด Label ฉลากสินค้า ตามท้องตลาด ข้อมูลจาก internet ข้อมูลจากแหล่งต่าง ๆ รอบตัว ฯลฯ) 16 Media Literacy Skills 1. มีทักษะด้านรับสารจากสื่อ และมีทักษะการสื่อสารออกไปยัง (การนำเสนอ/ส่ือสาร โดยใช้ ผูอ้ ืน่ หรือสาธารณะหรือโลกในวงกว้าง เคร่อื งมอื ทห่ี ลากหลาย) 2. มีความสามารถใช้เครื่องมือสร้างสื่อ และสื่อสารออกไปได้ หลากหลายทาง เช่น ช่องทาง (Channel) วิดีโอ (video) ออดิโอ (audio) พอดคาส์ท (podcast) เว็บไซต์ (website) เป็นต้น 17 ICT Literacy 1. ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิผล เช่น ใช้เทคโนโลยี (ตอ้ งเกดิ จากขอ้ 10 และ 11 เพื่อวิจัย จัดระบบ ประเมิน และสื่อสารสารสนเทศ ใช้ รวมกนั จากนนั้ พิจารณาภาพรวม เครอื่ งมอื สื่อสาร เชอื่ มโยงเครือขา่ ย (คอมพิวเตอร์ เครื่องเล่น ของแผนวา่ เกิดข้อ 12 หรอื ไม่ - มเี ดีย ฯลฯ) และ ใช้ social network อย่างถูกตอ้ งเหมาะสม การใชเ้ ทคโนโลยใี นการจดั กระทำ 2. เข้าถึง (access) จัดการ (manage) ผสมผสาน (integrate) ข้อมลู เพอื่ วเิ คราะห์ สงั เคราะห์ ประเมิน (evaluate) และสร้าง (create) สารสนเทศ เพื่อทำ ประเมนิ และสื่อสาร) หนา้ ทีใ่ นเศรษฐกิจฐานความรู้ 3. ปฏิบัติตามคุณธรรมและกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับการเข้าถึง และใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศ (สรา้ งใหม่ สงั เคราะหใ์ หม)่

21 กรอบการวิเคราะห์แผนการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะผา่ นกิจกรรมการเรียนรู้เชิงรุก ข้อ ระดบั ขั้นการคดิ และทกั ษะแหง่ นิยาม ศตวรรษท่ี 21 1. เรียบเรียงความคิดและมุมมองได้เป็นอย่างดี สื่อสารออกมา 18 Communication Skill ให้เขา้ ใจง่ายและงดงาม 19 Collaboration Skill 2. สื่อสารได้หลายแบบ ทั้งด้วยวาจา ข้อเขียน และภาษาที่ไม่ใช่ ภาษาพดู และเขยี น ฟงั อยา่ งมีประสิทธผิ ล 3. สื่อสารจากการตั้งใจฟังให้เห็นความหมาย ทั้งด้านความรู้ คุณคา่ ทศั นคติ และความต้งั ใจ 4. ใช้การสื่อสารเพื่อบรรลุเป้าหมายหลายด้าน สื่อสารอย่าง ได้ผลในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย รวมทั้งในสภาพที่ สือ่ สารกันด้วยหลายภาษา 1. ทำงานร่วมกับผู้อื่นอย่างได้ผล และแสดงความเคารพให้ เกียรติทีมงานทมี่ คี วามหลากหลาย 2. มีความรับผิดชอบร่วมกันในงานท่ีต้องทำรว่ มกันเปน็ ทีม และ เหน็ คณุ คา่ ของบทบาทของผูร้ ่วมทมี คนอ่นื 3. (มีการออกแบบให้นักเรียนมีกระบวนการกลุ่ม ได้ทำงาน ร่วมกัน ทุกคนมีหน้าที่ในงานที่ได้รับมอบหมาย (ไม่ใช่งานที่ เปน็ ลักษณะสายพานโดยไมม่ ีการเชื่อมโยง) กลุ่มนั้นๆ ถูกให้มี ความแตกต่างหลากหลาย 20 Compassion 1. มีความเมตตากรุณา วนิ ัย คณุ ธรรม จรยิ ธรรม 2. มีการบันทึกผลการทดลองจากการสังเกตอย่างซื่อสัตย์ โดย บันทกึ ขอ้ มลู ตามความเป็นจริง จากผลการทดลองที่ได้จริง 3. มีจรยิ ธรรมในการอา้ งองิ ขอ้ มูลจากแหลง่ ท่ีมา จากตารางที่ 1 จะเห็นว่าในแต่ละระดับขั้นการคิด ทักษะ และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ที่นำเสนอมี พฤตกิ รรมทีบ่ ่งช้ชี ัด ครูสามารถนำไปใชเ้ ป็นแนวทางในการออกแบบกจิ กรรมการเรียนรู้ท่ีนักเรียนถูกกระตุ้นให้ ฝึกฝนตนเองจนเกิด โดยบทบาทของครูจากผู้บอกจะปรับเปลี่ยนเป็นโค้ช ที่มีบทบาทเป็น “คุณอำนวย\" (facilitator) การปรับเปลี่ยนบทบาทของครูเป็นเรื่องยากหากต้องทำเพียงคนเดียว จึงต้องมีเครื่องมือที่มา ช่วยเหลือ คือ Professional Learning Communities (PLC) ที่เป็นการรวมตัวกันของครูประจำการเพื่อ แลกเปลีย่ นเรียนรปู้ ระสบการณ์การทำหนา้ ที่ครู

22 รูปภาพที่ 5 Professional Learning Communities (PLC) ขัน้ ตอนการนำ PLC ไปสกู่ ารปฏิบัตใิ นสถานศกึ ษา ทมี่ า :http://sv-sw.esdc.go.th/plc 1.5 การออกแบบการเรยี นรทู้ ่สี ่งเสรมิ ทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 การส่งเสริมให้นักเรียนพัฒนาทักษะของตนเองในด้านการเรียนรู้และนวัตกรรมได้ตลอดชีวิตนั้น การ ออกแบบการเรียนรู้ให้นักเรียนมีทักษะเหล่านี้ กิจกรรมการเรียนรู้ต้องให้นักเรียนร่วมกันสร้างความรู้ด้วย ตนเอง มีการเรียนรู้ร่วมกันเป็นทีม แผนภาพกรอบแนวคิดทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 Knowledge-and-Skills Rainbow (จากรูปภาพที่ 4) มีส่วนยอดด้านบนของทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรมนี้ ซึ่งเป็นหัวใจของ ทักษะเพ่ือการดำรงชวี ติ ในศตวรรษที่ 21 เพราะทกั ษะน้คี อื การสรา้ งนักเรียนให้มีการเรียนรทู้ ักษะในการเรียนรู้ (Learning how to learn หรอื learning skills) และเรยี นร้ทู ักษะในการสรา้ งการเปลีย่ นแปลงไปในทางดีข้ึน (นวตั กรรม) ประกอบด้วยทักษะย่อย ๆ ดงั ต่อไปนี้ 1) การคิดอยา่ งมีวิจารณญาณ (Critical Thinking) และการแก้ปญั หา (Problem Solving) หมายถงึ การคดิ อย่างผ้เู ชี่ยวชาญ (Expert Thinking) 2) การส่อื สาร (Communication) และความรว่ มมือ (Collaboration) หมายถงึ การส่อื สาร อย่างซบั ซอ้ น (Complex communicating) 3) ความรเิ ร่ิมสรา้ งสรรค์ (Creativity) และนวัตกรรม (Innovation) ซง่ึ หมายถึง การประยุกต์ใช้ จนิ ตนาการและการประดษิ ฐ์ ทักษะการเรียนรู้และการสร้างนวัตกรรมทำให้นักเรียนเป็นบุคคลท่ีเรียนรู้ตลอดชีวิต และทำงาน สรา้ งสรรคท์ ี่มีคุณค่าต่อการดำรงชีวติ ในโลก ดงั นน้ั การออกแบบกจิ กรรมและการสร้างประสบการณ์การเรียนรู้ ให้กับนกั เรยี นเป็นหัวใจสำคัญ การบม่ เพาะทักษะทั้ง 3 คอื การฝกึ ตั้งคำถาม การตั้งคำถามท่ีถูกต้องสำคัญกว่า

23 การหาคำตอบ ครูจึงต้องชักชวนนักเรียนหรือเปิดโอกาสให้นักเรียนตั้งคำถามที่แปลกใหม่กระตุ้นการคิด และ กิจกรรมการเรียนรู้เปิดโอกาสให้นักเรียนลองผิดลองถูก ทำการทดลองหรือค้นคว้าเพื่อหาคำตอบของคำถาม นน้ั ๆ การต้งั คำถามตอ้ งมาจากนักเรียน ดงั น้ันนกั เรยี นควรได้เรียนรูว้ ่าคำถามท่ถี กู ต้องเป็นอย่างไร และนำไปสู่ การสร้างสรรค์สิ่งใหม่อย่างไร คุณลักษณะของนักเรียนที่ถูกบ่มเพาะคือการเชื่อบนพื้นฐานหลักฐานเชิง ประจักษ์ ดังนั้นถ้าเรื่องใดยังไม่รู้ต้องหาทางพิสูจน์เพื่อท้าทายความรู้เดิมทั้งของตนเองและของโลก นักเรียน ต้องเรียนความรรู้ ายวชิ าจนเข้าใจคลอ่ งแคล่วก่อน แลว้ จงึ จะสามารถนำความรู้นั้นไปใช้งานได้ ซ่งึ จากสง่ิ ทกี่ ล่าว มาน้นั แสดงให้เห็นวา่ การเรียนรูไ้ มจ่ ำเปน็ ตอ้ งเรยี งลงลำดับตามระดับขน้ั การคิดของ Bloom รปู ภาพท่ี 6 Bloom’s Taxonomy ทมี่ า : http://lifestyemyself.blogspot.com/p/bloom.html แต่ในความเป็นจริงการเรียนรู้เป็นกระบวนการท่ีซับซอ้ นและการเรยี นรู้ให้รู้จริง (Beyond) ต้องเน้น ระดับทีเ่ อาไปใช้ได้ในสถานการณจ์ ริงการเรยี นรู้รว่ มกบั การเรียนรู้เน้ือหาไปพร้อม ๆ กัน หรอื นักเรียนเรียนทุก ระดับขั้นการคิดของ Bloom ไปพร้อม ๆ กันในสถานการณ์จริง นักเรียนมีโอกาสลงมือทำจากประสบการณ์ จรงิ จึงใหผ้ ลการเรยี นรทู้ ล่ี ึกซง้ึ และเช่อื มโยงกว่าทเ่ี รียกว่า รู้จริง 1.6 การออกแบบกจิ กรรมการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรใ์ นศตวรรษท่ี 21 การเรียนรู้วิทยาศาสตร์เป็นการเรียนรู้ตลอดชีวิต เนื่องจากความรู้วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับ โลกธรรมชาติ ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทุกคนจึงต้องเรียนรู้เพื่อนำผลการเรียนรู้ไปใช้ในชีวิตและการ ประกอบอาชีพ ครูผู้สอนจึงมีบทบาทสำคัญในการจัดให้นักเรียนได้เรียนวิทยาศาสตร์โดยได้รับการกระตุ้นให้ เกดิ ความต่ืนเต้น ทา้ ทายกบั การเผชิญสถานการณห์ รือปัญหา มกี ารรว่ มกันคิดลงมือปฏิบัตจิ ริง ก็จะเข้าใจและ เห็นความเชื่อมโยงของวิทยาศาสตร์กับวิชาอื่นและสิ่งที่เกิดขึ้นในชีวิตจริงทำให้สามารถอธิบาย ทำนาย คาดการณ์สิ่งต่าง ๆ ได้อย่างมีเหตุผล การประสบความสำเร็จในการเรียนวิทยาศาสตร์จะเป็นแรงกระตุ้นให้ นักเรียนมีความสนใจมุ่งมั่นทจ่ี ะสังเกต สำรวจตรวจสอบ สบื คน้ ความรูท้ ี่มีคณุ ค่าเพมิ่ ขึน้ อยา่ งไม่หยุดยั้ง การจัด

24 กิจกรรมการเรยี นการสอนจึงต้องสอดคล้องกบั สภาพจรงิ ในชวี ิต โดยใชแ้ หลง่ เรยี นรหู้ ลากหลายในท้องถ่ิน และ คำนึงถึงนักเรียนที่มีวิธีการเรียนรู้ ความสนใจและความถนัดแตกต่างกัน ครูวิทยาศาสตร์จึงควรมีความเข้าใจ และสามารถจัดกระบวนการเรียนรู้ทีเ่ หมาะสมกับเน้ือหาตามมาตรฐานของหลักสตู ร รวมถงึ การปฏบิ ัติให้บรรลุ มาตรฐานการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ระดับการศึกษาขน้ั พื้นฐาน ปัจจุบันเป็นที่รับรู้กันอย่างกว้างขวางในกลุ่มนักการศึกษาวิทยาศาสตร์ว่า แม้ครูจะมีความรู้ด้าน เนื้อหาวิทยาศาสตร์มากและได้เรียนรู้เกี่ยวกับการจัดกระบวนการเรียนรู้และวิธีการสอนอย่างหลากหลาย มาแล้ว แต่ก็ยังมีปญั หาในการนำมาใชจ้ ัดกระบวนการเรียนรู้ท่ีเหมาะสมกับเนื้อหาตามมาตรฐานของหลักสูตร (Pedagogical Content Knowledge: PCK) ทำให้ผลการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนยังไม่ดีเท่าที่ควร PCK จึงเป็นจุดเน้นสำคญั ในการออกแบบพฒั นาวิชาชีพครูวทิ ยาศาสตร์องค์ประกอบที่สำคัญและความสัมพันธ์ กันของ PCK แสดงไดต้ ั้งแผนภาพ PCK รปู ภาพที่ 7 องค์ประกอบและความสัมพันธ์ของ PCK ที่มา : https://pitcforteach.blogspot.com/2015/03/tpack-model.html จากความสัมพันธต์ ามแผนภาพ สว่ นท่ีวงกลมซ้อนทับกันท้ัง 3 วง คอื ส่วนทเ่ี รยี กวา่ PCK ซึ่งเป็นส่วน ที่ครูต้องรู้อย่างชัดเจนเพื่อจะนำไปใช้ในการออกแบบการจัดกระบวนการเรียนการสอนที่สนองตอบมาตรฐาน ของหลักสูตร ความรู้ในแต่ละด้านมีความสำคัญเท่าเทียมกันและต้องมีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกันเพื่อนำไปสู่ นักเรียน ครขู าดความรู้ด้านใดด้านหนึ่งหรือไม่สามารถเช่ือมโยงความรู้ทง้ั สามดา้ นได้อย่างเหมาะสมก็จะส่งผล กระทบตอ่ การเรยี นรูข้ องนกั เรยี น

25 - ความรู้ด้านเนื้อหา (Content knowledge) วิทยาศาสตร์ประกอบด้วยโครงสร้างเชิงระบบเนื้อหา ของวิทยาศาสตร์สาขาต่างๆ ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งครูได้เรียนรู้มาแล้วเป็นอันมากก่อน มาเป็นครู และจะต้องติดตามความก้าวหน้าในองค์ความรู้ตา่ งๆอยตู่ ลอดเวลาในขณะทป่ี ระกอบอาชีพครู - ความรู้ด้านการสอน (pedagogical knowledge) ประกอบด้วยธรรมชาติของนักเรียนและการ เรียนรู้ การจัดการในชั้นเรยี น หลกั สตู รและการสอน ซ่งึ โดยปกตคิ รูจะผา่ นการเรียนรู้ในเรอ่ื งเหลา่ นม้ี าแลว้ ก่อน มาประกอบอาชีพครู และจะต้องติดตามงานวิจัยในด้านนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับกลวิธีการสอนในการ จัดการเรียนรู้ อย่างไรก็ตาม ครูบางคนอาจยังไม่สามารถนำความรู้ด้านนี้ไปใช้ให้สอดคล้องกับความรู้ด้าน เน้อื หา เพือ่ ใหน้ กั เรยี นเกิดการเรยี นรู้ไดอ้ ย่างมีประสิทธภิ าพและประสิทธผิ ล - ความรู้ด้านบริบท (contextual knowledge) ประกอบด้วยบริบททางการศึกษาทั่วไป เช่น นโยบายทางการศึกษาของประเทศ สภาพแวดล้อมและชุมชน วิสัยทัศน์และสภาพแวดล้อมของโรงเรียน รวมทั้งศิษย์เก่าของโรงเรียน และบริบทเฉพาะ เช่น ตัวนักเรียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความรูเ้ ดิมซึ่งมที ั้งความรู้ที่ ถกู ตอ้ งและอาจเป็นความรูท้ ่คี ลาดเคล่อื น ซง่ึ ครจู ะต้องแก้ไขใหเ้ กดิ การเรียนรู้อยา่ งถกู ต้อง การที่ครูจะจัดการเรียนการสอนเพื่อสร้างความเข้าใจแนวความคิดหลักทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้อง ครูจะต้องสามารถเชื่อมโยงองค์ประกอบทั้งสามด้าน คือ ด้านเนื้อหาวิชา ด้านการสอน และด้านบริบทให้ สอดคล้องและเหมาะสม เพื่อให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ตามมาตรฐานการเรยี นรู้และตัวชี้วัดชั้นปีของหลักสูตร การศึกษาข้ันพื้นฐานซึ่งได้กำหนดสาระการเรียนรู้และมาตรฐานการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ไว้ 4 สาระ การจัดการ เรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์โดยใช้สื่อดิจิทัลช่วยในการเรียนรู้ เป็นการเรียนที่นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมการ เรยี นรมู้ ากที่สดุ โดยใชว้ ิธกี ารทางวทิ ยาศาสตรแ์ ละเรียนรู้จากการปฏิบัติทดลองเป็นกลุ่ม ไดร้ ่วมกันคิด ร่วมกัน ปฏิบัติ แล้วนำผลการทดลองที่ได้มาอภิปรายกับเพื่อนในกลุ่ม เพื่อวิเคราะห์และสรุปผลการทดลอง โดยใช้สอื่ ดจิ ทิ ัล ซึง่ เปน็ โปรแกรมคอมพวิ เตอรจ์ ำลองสถานการณ์การทดลองที่เปน็ นามธรรมเข้าใจยาก หรอื เปน็ อนั ตราย ไมส่ ามารถทำการทดลองได้ และทฤษฎีทเ่ี ก่ยี วข้องอย่างละเอียดในลกั ษณะมัลตมิ ีเดีย คือ มีทง้ั ตวั หนังสือ ภาพ แสง สี เสียง และภาพเคลื่อนไหว เป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนรู้ เพื่อให้นักเรียนได้สะท้อนความคิดและมี ปฏิสมั พันธก์ ับเพ่ือน เกิดการเชือ่ มโยงความคดิ จากการปฏิบัติการทดลองสู่ทฤษฎี หรอื ทฤษฎสี กู่ ารปฏิบัติ เพ่ือ หาคำอธิบายผลการทดลองที่เกิดขึ้นจนสามารถสรุปความได้ด้วยตนเอง โดยครูเป็นผู้จัดบรรยากาศให้เอื้อต่อ การเรียนรู้ กระตุ้น ท้าทาย ให้กำลังใจและช่วยแก้ปัญหา หรือชี้แนะแนวทางให้แก่นักเรียน โดยมีขั้นตอนใน การจดั การเรยี นพอสรุปได้ ดังนี้

26 การนำเข้าสู่บทเรียน ทบทวนความรู้เดิมและเชื่อมโยงเข้าสู่ความรู้ใหม่ โดยใช้สื่อ คำถาม หรือ กิจกรรมกระตุ้นท้าทายให้นักเรียนเกิดความสงสัย อยากรู้ และร่วมกันคิดอย่างสร้างสรรค์ คิดตัดสินใจและคดิ แกป้ ญั หา เพ่ือหาคำตอบในสง่ิ ที่สงสยั การจัดกระบวนการเรียนรู้ 1) นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมและเรียนรู้จากการลงมือปฏิบัติจริง หรือปฏิบัติการทดลองเป็นกลุ่ม โดยแตล่ ะกลุม่ จะมีนักเรียนคละตามความสามารถ คอื เกง่ ปานกลาง อ่อน และคละเพศ เพ่อื ให้นักเรียนได้รับ ประสบการณ์ท่ีสัมพันธ์กับชีวติ จรงิ เพราะความรู้ท่ีแท้จรงิ มิไดเ้ กิดจากการบอกแต่เกิดจากการลงมือปฏิบัติจริง ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนมีประสบการณ์ตรงในการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์สืบเสาะหาความรู้ด้วยตนเอง นักเรยี นไดฝ้ ึกการทำงานร่วมกนั ฝกึ การเรยี นแบบรว่ มมอื รว่ มใจ โดย ช่วยกันวางแผนการทดลอง แบ่งหน้าที่รับผิดชอบ ออกแบบการทดลองออกแบบตารางบันทึกผลการทดลอง กำหนดจุดประสงค์การทดลอง ตั้งสมมติฐาน และช่วยเหลือเกื้อกูลแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันในกลุ่ม ได้ฝึก การสังเกตสิ่งท่ีทดลอง บันทึกผลการทดลอง จัดกระทำข้อมูลนำเสนอข้อมลู ฝึกตั้งคำถามและอภิปรายเพื่อหา คำตอบ จนสามารถวิเคราะห์ สงั เคราะหแ์ ละสรปุ ผลการทดลองไดด้ ้วยตนเอง 2) ใช้สื่อหลากหลายและเทคโนโลยีที่ทันสมัยเป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนรู้ของนักเรียนเนื่องจาก เนือ้ หาวชิ าวิทยาศาสตร์บางเร่ืองเปน็ นามธรรมเข้าใจยาก และบางการทดลองเป็นอันตรายหรือสารเคมีหายาก มีราคาแพงไม่สามารถทดลองได้ ทำใหน้ ักเรียนไมเ่ ขา้ ใจ หรอื เขา้ ใจคลาดเคลอ่ื น ซ่ึงสามารถใช้สอื่ มัลตมิ เี ดียเป็น เครื่องมือช่วยในการเรียนรู้ เพื่อช่วยให้นักเรียนแต่ละคนในกลุ่มมีโอกาสเชื่อมโยงความคิดจากการปฏิบัติการ ทดลองสู่ทฤษฎี หรือจากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ ได้สะท้อนความคิดและมีปฏิสัมพันธ์กับเพื่อนในกลุ่ม เพื่อหา คำตอบในสิ่งที่ค้นพบจากการทดลอง ทำให้เข้าใจเนื้อหาหรือการทดลองได้ง่ายถูกต้อง และสามารถสร้าง ความรไู้ ดด้ ้วยตนเอง 3) ฝึกให้นักเรียนได้มีทักษะในการแสวงหาความรู้หรือหาข้อมูลเพื่อตอบข้อสงสัยจากแหล่งความรู้ท่ี หลากหลายด้วยตนเองนอกเหนือจากตำราเรียน เช่น ห้องสมุด วารสาร สิ่งพิมพ์ โทรทัศน์ วิทยุ ศูนย์การเรียน ชมุ ชน อนิ เทอร์เน็ต หรอื ถามจากผู้รู้โดยตรง 4) นักเรียนได้นำความรู้ที่ได้จากห้องเรียนไปประยุกต์ใช้ประโยชน์หรือแก้ปัญหาในชีวิตจริง เพื่อ ส่งเสริมการเรียนรู้แบบบูรณาการและภูมิปัญญาในท้องถิ่น คือ ให้นักเรียนเชื่อมโยงความรู้วิชาต่าง ๆ ในการ แกป้ ัญหา เชน่ การทำโครงงานวทิ ยาศาสตร์ สิง่ ประดิษฐต์ ่าง ๆ

27 การประเมินผลการเรียนจะประเมินจากพัฒนาการของนักเรียนอย่างต่อเนื่องทั้งก่อนเรียน ระหว่าง เรียน และหลังเรียน โดยให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการประเมินความก้าวหน้าของตนเองด้วย ได้แก่ ประเมิน พฤติกรรมในการทำงานกลุ่ม ประเมินทักษะในการปฏิบัติการทดลอง การเขียนรายงานการทดลอง การทำ โครงงาน การแสวงหาความรู้จากแหลง่ เรยี นรู้ตา่ ง ๆ คือ ประเมินผลจากหลักฐานการเรียนรู้ทัง้ หมดทีน่ กั เรียน ได้ปฏิบัติจริงทั้งที่เป็นกระบวนการและผลงานของนักเรียนอย่างต่อเนื่อง การจัดการเรียนการสอนวิชา วิทยาศาสตร์ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญโดยใช้วิธีปฏิบัติการทดลองและสื่อดิจิทัลช่วยในการเรียน รู้ สรุปเป็น แผนผังได้ ดงั น้ี ทบทวนความรู้เดิมแลว้ เชื่อมโยงสู่ความรู้ใหม่ โดยใช้คำถาม - ประเมนิ ผลการปฏบิ ัติและความคดิ สอ่ื หรือกิจกรรม เพื่อกระตนุ้ ใหน้ กั เรียนคิดแกป้ ญั หาเพ่อื หา วางแผน แบง่ หน้าท่ี กำหนดจุดประสงค์การทดลอง -ประเมินผลการทำงานกลุม่ และการ ตง้ั สมมตฐิ าน ออกแบบการทดลอง และตารางบนั ทึกผลการ ออกแบบการทดลอง ปฏิบัติการทดลอง บนั ทกึ ผล -ประเมนิ ผลการปฏิบตั ิ ทดลอง และนำเสนอผลการทดลอง -ประเมนิ คุณลกั ษณะอนั พงึ ประสงค์ -ประเมินผลการวิเคราะห์ข้อมูล วิเคราะหผ์ ลการทดลองโดยใช้ข้อมลู จากผลการทดลองและ สอื่ ดจิ ิทัลเพ่ือการศกึ ษาการทดลองวชิ าวิทยาศาสตร์ -ประเมินผลความคิดจากการทดลองกบั การ เชอ่ื มโยงสทู่ ฤษฎี เชอ่ื มโยงความคิดจากการปฏิบัติการทดลองสทู่ ฤษฎีท่ี เก่ยี วขอ้ ง โดยตั้งคำถาม อภิปรายแลกเปลย่ี นความรู้ เพ่อื หา คำอธิบายและคำตอบในส่งิ ที่พบจากการทดลองและส่ือดิจิทลั จดั กระทำข้อมูล แปลผลขอ้ มูล สรปุ ผลการทดลองนำเสนอ และเขียนรายงานการทดลอง หาความรเู้ พ่ิมเติมจากแหล่งเรียนรตู้ า่ ง ๆ -ประเมนิ ผลความรู้ที่ไดจ้ ากการเรยี น และนำความรู้ท่ไี ด้ไปใช้ประโยชน์หรือแกป้ ัญหาใน -ประเมินผลการเขยี นรายงานการทดลอง รูปภาพที่ 8 แผนผงั การประเมนิ ผลการเรยี นจะประเมินจากพฒั นาการของนกั เรยี นอย่างต่อเนื่อง

28 แต่การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ในยุคสมัยนี้ได้มีการเปลี่ยนแปลงตามยุคของนักเรียน เมื่อเปรียบเทียบ การดำเนินชีวิตของคน Gen Z และ Gen X พบว่า Gen Z ผูกติดกับการใช้อุปกรณ์สื่อสารแบบพกพาหรือ สังคมก้มหน้าแต่ Gen X เลือกท่ีจะพลิกหน้ากระดาษ ดังนั้น เมื่อจริตในการเรียนรู้ของนักเรียนเปลี่ยนไปจึง ตอ้ งเปลยี่ นวธิ กี ารเรียนรดู้ ว้ ย จงึ ต้องมีสื่อทเ่ี หมาะสำหรับนักเรยี น Gen Z 1) Gen Z (Gen. Z (Digital Gen.): The Turning Point) คือ ยุคของนักเรียนที่เป็นชาวดิจิทัลโดย กำเนิดสะดวกใจทจี่ ะแสดงออกถึงความรู้สกึ นึกคดิ ผา่ นการใช้ส่ือเทคโนโลยีดิจทิ ลั 2) Gen Y คอื ยุคของผ้ทู ตี่ อ้ งพฒั นาตัวเองเพ่อื ความสำเรจ็ หลงั เกษียณ 3) Gen X คอื ยคุ ของผคู้ นที่มกี ารแขง่ ขันนอ้ ยอยใู่ นช่วงวัยเกษียณ 4) Baby Boomer คอื ยคุ ของผู้คนที่มีการใชช้ ีวติ แบบเร่อื ยๆ ดังน้นั การออกแบบกจิ กรรมการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์ต้องเพ่มิ ข้อท่ี 4 คือ การใช้ ICT บูรณาการเข้าร่วม ในบทเรียนด้วย การใช้ ICT โดยจัดทำเป็นสื่อดิจิทัลบูรณาการในกิจกรรมการเรียนรู้ ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ เสริมแรงในการเรียนรู้อย่างมีปฏิสัมพันธ์ เพราะสามารถเข้าถึงข้อมูลที่เป็นปัจจุบันทั่วโลก ฝึกให้นักเรียนมี ทักษะในการแสวงหาความรู้ ข้อมูล เพื่อตอบข้อสงสัยจากแหล่งความรู้ที่นอกเหนือจากสื่อที่เป็นเอกสาร สามารถนำความรู้ที่ได้จากการเรียนรู้ข้อมูลใหม่ๆ ไปประยุกต์และเชื่อมโยงกับภูมิปัญญาท้องถิ่น เพื่อใช้ ประโยชน์หรอื แก้ปัญหาในชวี ิตจริง และใชใ้ นการทำงานอ่ืนๆ เช่น ทำโครงงานสรา้ งสรรคส์ ่งิ ประดิษฐ์ และเน้น การพฒั นากระบวนการคิดวเิ คราะห์ คดิ สรา้ งสรรค์ ในการสรา้ งชน้ิ งานนำเสนอข้อมูลจากการสบื ค้นในรูปแบบ ท่ีน่าสนใจเกิดคุณค่าในเชิงบวกต่อการเรียนรู้ของนักเรียนรวมถึงการใช้ ICT อย่างมีคุณธรรม จริยธรรม อันดี งามด้วย จากกรอบแนวคิดความรู้ที่จำเป็นของครู 3 ด้านจึงไม่เพียงพอกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น นัก การศึกษาหลายท่านได้นำเสนอกรอบแนวคิดใหม่ที่เรียกว่า Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) ในการออกแบบการเรียนรอู้ ยา่ งสอดคลอ้ ง และเปน็ ระบบ

29 รปู ภาพท่ี 9 Technological Pedagogical and Content Knowledge (TPACK) ทมี่ า: https://www.thinglink.com/scene/484399285606023169 ประกอบด้วย 3 องคป์ ระกอบหลักทมี่ คี วามสัมพนั ธก์ นั 7 ประการตามโมเดลที่สำคัญที่ผสู้ อนควรรู้ และเข้าใจก่อนทีจ่ ะออกแบบการเรียนการสอนในชั้นเรยี น คอื 1) Technological Knowledge (TK) ความรู้ด้านเทคโนโลยีความรคู้ วามสามารถของผู้สอนใน การประยุกตใ์ ชเ้ ทคโนโลยีสารสนเทศใหเ้ หมาะสมกับเนอื้ หาวชิ าและนกั เรยี น 2) Pedagogical Knowledge (PK) ความรู้ดา้ นวธิ ีการสอนความร้คู วามสามารถของผูส้ อนท่ี นำมาประยุกต์ใชเ้ พื่อถ่ายถอดความรูไ้ ปสู่นกั เรยี น 3) Content Knowledge (CK) ความรู้ดา้ นเนอ้ื หา สาระ ข้อมูลแนวคิดและหลักการทีเ่ กย่ี วข้อง กบั เนอื้ หาวิชาการในหลักสตู รทต่ี ้องการทจี่ ะถา่ ยทอดไปยังนกั เรียน 4) Pedagogical Content Knowledge (PCK) ความรู้ในกระบวนทศั น์การสอนภาษาและการ นำกิจกรรมมาใช้ 5) Technological Content Knowledge (TCK) ความรู้ความเขา้ ใจจากการใช้เทคโนโลยที ่ี หลากหลายท่ีชว่ ยให้นักเรียนไดค้ วามร้ใู นเนื้อหาตามวัตถุประสงค์ 6) Technological Pedagogical Knowledge (TPK) ความร้คู วามเขา้ ใจในการสอนเมื่อ เทคโนโลยสี ารสนเทศท่ีใชเ้ ปล่ียนแปลงไป 7) Technology Pedagogical Content Knowledge (TPACK) ความรู้ด้านศาสตร์การสอน ผนวกเนื้อหาวิชาและเทคโนโลยี เมื่อมีความรู้จะต้องผนวกเทคโนโลยีทางด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะ ICT เพือ่ จดั การสอนและเพ่อื ทำให้เกดิ ประสิทธิภาพในการจดั การเรียนรู้

30 ทั้งนี้ครูวิทยาศาสตร์ต้องมีศิลปะการออกแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้เทคโนโลยีร่วม มุ่งเน้นที่การ พัฒนานกั เรียนใหม้ คี วามฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตรเ์ พยี งพอที่จะอย่ใู นสังคมโลกอยา่ งผาสุก นกั เรียนลงมือปฏิบัติ ในกจิ กรรมการเรยี นรเู้ กิดความเข้าใจ ซาบซึ้งและเห็นความสำคัญของธรรมชาตแิ ละสิ่งแวดล้อม ซ่งึ จะส่งผลให้ นกั เรียนสามารถเชอื่ มโยงองค์ความรูห้ ลาย ๆ ด้าน เปน็ ความร้แู บบองคร์ วม มคี วามสงสยั เกิดคำถามในสง่ิ ตา่ งๆ ที่เกี่ยวกับโลกธรรมชาติรอบตัว มีความมุ่งมั่นและมีความสุขที่จะศึกษาค้นคว้าสืบเสาะหาความรู้เพื่อรวบรวม ขอ้ มูล วิเคราะห์ผลนำไปสู่คำตอบของคำถาม สามารถตัดสนิ ใจด้วยการใช้ข้อมูลอย่างมเี หตผุ ล สามารถส่ือสาร คำอธบิ ายขอ้ มลู และสิ่งทีค่ ้นพบจากการเรียนรู้ให้ผู้อืน่ เข้าใจได้ 1.7 กรณศี ึกษาและตัวอยา่ งการใช้เทคโนโลยีสำหรับครแู ละนักเรยี น เว็บไซต์หรือการอบรมที่ให้บริการฝกึ ทักษะการสอนการคิดอย่างมีวิจารณญาณมีมากมาย เช่น เว็บไซต์ ของ East Tennessee State University, Five Activities for Fostering Critical Thinking, Foundation for Critical Thinking เป็นตน้ การคดิ อยา่ งมีวจิ ารณญาณ ตอ้ งเกดิ ขึน้ ในทกุ ขณะของปฏิสัมพนั ธร์ ะหว่างครูกับ ศิษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่ไม่เป็นทางการ ดังกรณีครูเรฟ เอสควิธ (Teach Like Your Hairs’ on Fire: The Mehods and Madness inside Room 56) ขั้นที่ 1 การเลือกสื่อและเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่เหมาะสำหรับ นกั เรียนในยคุ ศตวรรษท่ี 21 1) Audience Response เชน่ Poll Everywhere, Kahoot, Plickers และ Google Form เปน็ แอพ ทส่ี ามารถใช้สร้างคำถามให้นักเรียนสามารถตอบได้โดยที่ไม่ต้องระบุตวั ตน สามารถเฉลยคำตอบพรอ้ มบอกเหตุ ผลได้ทันทีหลงั ตอบ รูปภาพท่ี 10 การเลอื กส่อื และเทคโนโลยที ่ีนำมาใช้ในการเรยี นการสอน

31 สื่อน้ีมีประโยชน์คอื การเปิดโอกาสให้นกั เรียนไดม้ ีส่วนร่วมในการคิดและแสดงความเห็นมากกว่าการท่ี นักเรียนต้องตอบแบบแสดงตัว เพราะนักเรียนส่วนใหญ่กลัวการตอบผิด ตัวอย่างการสร้างสื่อโดยใช้ Poll Everywhere ซึง่ สามารถเลอื กรูปแบบในการสร้างขอ้ คำถามให้เหมาะสม 2) รปู แบบในการสร้างข้อคำถาม ภาพที่ 11 รูปแบบในการสร้างข้อความ 3) สื่อในการสอนวทิ ยาศาสตร์โดยสถานการณ์จำลอง - Hands-on MBL เป็นเครื่องมือช่วยที่มีความสะดวก ซึ่งเป็นเครื่องที่มีเซนเซอร์ในการช่วย วเิ คราะหค์ ่าตา่ ง ๆ - Computer Simulation ช่วยในการทำการทดลองที่สามารถเข้าใจได้ยาก และเนื้อหา คอ่ นขา้ งเป็นนามธรรมไม่สามารถมองเหน็ ได้ใหม้ องเห็นเปน็ รูปธรรมและเขา้ ใจไดง้ า่ ยขึน้ เช่น รูปภาพที่ 12 ตวั อยา่ งการทำการทดลองตอ่ วงจรไฟฟา้ ที่มา : https://phet.colorado.edu/

32 - Mobile-based App & Device ใชโ้ ทรศพั ทห์ รือแอพลเิ คชนั่ ตา่ ง ๆ ในการเรยี นการสอน รปู ภาพที่ 13 Mobile-based App & Device - Augmented Reality (AR) ความเป็นจรงิ เสรมิ ท่ีชว่ ยในการสอนให้สามารถมองเหน็ สิ่งท่ีเป็นนามธรรมได้ดี ขึน้ รปู ภาพท่ี 14 Augmented Reality (AR) ขั้นท่ี 2 การวิเคราะหต์ วั ชวี้ ดั และสาระการเรยี นร้แู กนกลางกับกจิ กรรมการจัดการเรยี นรใู้ ช้เทคโนโลยี กจิ กรรม สถานะของสาร สาระท่ี 2 วทิ ยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 การเปลี่ยนสถานะของสาร เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติ ของสสารกับโครงสร้าง และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติ ของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิด สารละลาย และการเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมี

33 ตวั ชี้วัด ว 2.1 ป.5/1 อธิบายการเปลยี่ นสถานะของสสาร เมอ่ื ทำให้ สสารรอ้ นขน้ึ หรือเย็นลง โดยใช้หลักฐาน เชิงประจกั ษ์ สาระการเรยี นรู้ การเปลี่ยนสถานะของสสารเป็นการเปลี่ยนแปลง ทางกายภาพ เมื่อเพิ่มความร้อนให้กับสสารถึง ระดับหนึ่งจะทำให้สสารที่เป็นของแข็งเปลี่ยน สถานะเป็นของเหลว เรียกว่า การหลอมเหลว และเมื่อเพ่ิม ความรอ้ นต่อไปจนถึงอีกระดับหน่ึง ของเหลวจะเปลยี่ นเป็นแก๊ส เรยี กว่า การกลายเป็นไอแต่เมื่อลดความร้อน ลงถงึ ระดบั หนงึ่ แกส๊ จะเปล่ยี นสถานะเปน็ ของเหลว เรยี กวา่ การควบแนน่ และถา้ ลดความร้อนต่อไปอีกจนถึง ระดับหนึ่งของเหลวจะเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง เรียกว่า การแข็งตัว สสารบางชนิดสามารถ เปลี่ยนสถานะ จากของแข็งเป็นแก๊สโดยไม่ผ่าน การเป็นของเหลว เรียกว่า การระเหิด ส่วนแก๊ส บางชนิดสามารถเปลี่ยน สถานะเปน็ ของแขง็ โดยไมผ่ ่านการเปน็ ของเหลวเรยี กวา่ การระเหดิ กลับ จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1) อธิบายลักษณะเฉพาะของสามสถานะ (ของแข็ง ของเหลว แก๊ส) 2) วเิ คราะห์การเปลยี่ นสถานะของสสาร 3) สามารถทำงานเป็นทมี ได้ กิจกรรมการจดั การเรยี นรู้ 1) ครผู ้สู อนเตรยี มสถานการณ์ วันที่ 15 ของทกุ ๆเดือน แมเ่ ก้ลิ มกั จะนำน้ำแดงมาเซน่ ไหว้ 2 ตน ตน ที่ 1ถุงทอง ซึ่งเป็นกุมารทองที่แม่เกิ้ลเลี้ยงไว้ทีศ่ าลพระภูมิหน้าบ้าน ตนที่ 2 ถุงเงิน ซึ่งเลี้ยงไว้ใน บา้ น ผ่านไป 5 วัน นำ้ แดงของถุงทองลดลงคร่งึ ขวด แต่ของถงุ เงนิ ลดลงเพียงเลก็ นอ้ ย อยากทราบ วา่ นำ้ แดงลดลงได้อย่างไร เพราะเหตุใดน้ำแดงของถุงเงนิ และถงุ ทองถึงลดลงไม่เทา่ กนั 2) นกั เรยี นอา่ นสถานการณแ์ ละตอบประเด็นคำถามต่อไปนี้ - นักเรียนคดิ ว่านำ้ แดงทั้งสองขวดจะมปี รมิ าตรของน้ำเท่ากนั หรอื ไม่? หากตั้งท้ิงไว้ 5 วนั AB

34 - นกั เรียนคดิ ว่าเมือ่ เวลาผ่านไป 5 วัน น้ำในขวดใดมปี ริมาณนอ้ ยกว่ากัน AB 3) ครูผสู้ อนต้งั ประเดน็ คำถามเพอ่ื ให้นกั เรียนสบื คน้ (คำถามสืบเสาะ) เมือ่ “อณุ หภมู ”ิ เปล่ียนแปลงไป จะสง่ ผลต่อ “สถานะ”ของสารนนั้ อย่างไร 4) ขอ้ ความทน่ี กั เรยี นควรรกู้ ่อนทำกจิ กรรม 4.1) สถานะของสาร หมายถึง ความเปน็ อยูข่ องสารในขณะท่ีสามารถสมั ผัสได้ 4.2) สารโดยท่วั ไปในธรรมชาตมิ ี 3 สถานะ 4.2.1 ของแข็ง 4.2.2 ของเหลว 4.2.3 แก๊ส รูปภาพท่ี 15 สารโดยท่ัวไปในธรรมชาติมี 3 สถานะ

35 4.3) การเปลย่ี นแปลงสถานะของสาร การเปลย่ี นสถานะของสสารเป็นการเปลี่ยนแปลง ทางกายภาพ เม่ือเพ่มิ ความรอ้ นและลดความร้อนให้แก่สาร การระเหิด การหลอมเหลว การกลายเป็นไอ การแข็งตวั การควบแน่น ของแขง็ ของเหลว แกส๊ ดูดความร้อน คายความร้อน รูปภาพท่ี 16 การเปลีย่ นแปลงสถานะของสาร 5) สรา้ งขอ้ กลา่ วอ้าง (Claim) เมอื่ “อณุ หภูมขิ องวัตถ”ุ เปลี่ยนแปลงไป จะสง่ ผลต่อ “สถานะของสาร” ของวตั ถนุ ้นั อย่างไร ? สมมติฐาน หรอื ข้อกลา่ วอา้ ง: …............................................................................................................. 6) นกั เรียนลงมือทำกจิ กรรม 1.8 การนำกจิ กรรมสู่การปฏิบตั ิในหอ้ งเรียน กจิ กรรม ความเปน็ กรดและเบส สาระที่ 2 วทิ ยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 ค่า pH พน้ื ฐาน เขา้ ใจสมบตั ิของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสมั พนั ธ์ระหว่างสมบัติ ของสสารกับโครงสร้าง และแรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ งอนุภาค หลักและธรรมชาติ ของการเปลีย่ นแปลงสถานะของสสาร การเกดิ สารละลาย และการเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี ตวั ชวี้ ดั ว 2.1 ป.5/4 วเิ คราะหแ์ ละระบุการเปลีย่ นแปลงทีผ่ นั กลับได้ และการเปลย่ี นแปลงทผ่ี ันกลบั ไมไ่ ด้

36 สาระการเรยี นรู้ เมื่อสารเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้ว สารสามารถ เปลี่ยนกลับเป็นสารเดมิ ได้เป็นการเปลี่ยนแปลง ที่ผัน กลับได้เชน่ การหลอมเหลว การกลายเปน็ ไอ การละลาย แต่สารบางอย่างเกดิ การเปลีย่ นแปลง แล้วไมส่ ามารถ เปลยี่ นกลบั เป็นสารเดมิ ได้ เป็นการเปลย่ี นแปลงท่ีผันกลับไม่ได้ เช่น การเผาไหม้การเกิดสนมิ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1) นักเรยี นสามารถอธิบายความเป็นกรดเบสจากคา่ pH ได้ 2) นักเรยี นสามารถวิเคราะห์สภาพความเป็นกรดเบสของอาหารจากคา่ pH ได้ 3) นักเรยี นสามารถทำงานเปน็ ทีมได้ กิจกรรมการจดั การเรยี นรู้ 1) ครูผสู้ อนนำสถานการณ์ให้นักเรียนศกึ ษา เชา้ วนั จนั ทร์นักเรียนชายกิตติได้รับประทานขา้ วกับต้มยำกุ้งเป็นอาหารเช้าก่อนไปโรงเรียน และเมือ่ ถงึ ม้ือ เทีย่ งนักเรยี นชายกิตตไิ ด้รับประทานข้าวกับผดั เผด็ ทะเล และน้ำอัดลม เม่อื ถึงคาบเรียนในตอนบ่าย นักเรียน ชายกติ ตมิ อี าการปวดท้องและแสบร้อนบรเิ วณกลางอก จากน้ันนักเรยี นชายกติ ติได้ไปหาหมอ หมอบอกว่า นักเรยี นชายกิตติเปน็ โรคกรดไหลย้อน หมอจงึ แนะนำให้นักเรยี นชายกติ ตลิ ดการรบั ประทานอาหารท่เี ป็นกรด ใหน้ ้อยลง 2) จากสถานการณ์ นักเรียนชายกติ ตคิ วรหลีกเล่ียงการรับประทานอาหารชนิดใดมากท่สี ดุ นม น้ำส้ม น้ำอดั ลม กาแฟ 3) ครผู ู้สอนตัง้ ประเด็นคำถามเพ่ือให้นกั เรยี นสบื ค้น (คำถามสืบเสาะ)

37 เมอ่ื “ค่า pH ของสาร” เปลย่ี นแปลงไป จะสง่ ผลต่อ “สภาพความเป็นกรดเบส” อยา่ งไร 4) ข้อความทนี่ กั เรยี นควรรกู้ อ่ นทำกจิ กรรม 4.1 คา่ PH คอื อะไร เป็นคา่ ทแ่ี สดงถึง ปรมิ าณความเขม้ ข้นของ ไฮโดรเจนไอออน (H+) ใช้บอกความเปน็ กรด-ด่าง ของ สสาร โดยค่า pH เป็นค่า ลอการิทมึ ปริมาณความเข้มข้น ของไฮโดรเจนไอออน ซ่ึงมคี ่าดงั นี้ pH < 7 มีค่าเป็น กรด pH = 7 มีค่าเป็น กลาง pH > 7 มคี า่ เปน็ ดา่ ง รูปภาพท่ี 17 ค่า PH ในส่วนประกอบแตล่ ะประเภท 5) นกั เรยี นตงั้ สมมติฐานจากคำถาม เม่อื “ค่า pH ของสาร” เปลย่ี นแปลงไป จะสง่ ผลตอ่ “สภาพความเป็นกรดเบส” อย่างไร? สมมตฐิ าน หรอื ข้อกลา่ วอา้ ง ............................................................................................................................. .......................