# กลวิธีสอนวิทยาศาสตร์เพื่อปวงชน

มันแทบจะกลายเป็นนโยบายสาธารณะระดับโลกไปแล้วนะครับ สำหรับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์เพื่อปวงชน (Science Education for All) ทั้งนี้เพราะหลายประเทศเห็นตรงกันว่า พลเมืองทุกคนต้องมีภาวะที่ว่า “การรู้วิทยาศาสตร์” (Scientific Literacy) หลักการสำคัญที่เป็นพื้นฐานของนโยบายนี้ก็คือสังคมประชาธิปไตย ที่ซึ่งพลเมืองทุกคนมีสิทธิ์ออกเสียงเพื่อลงคะแนนเกี่ยวกับนโยบายสาธารณะต่างๆ ของรัฐที่จะส่งผลกระทบต่อประชาชนในวงกว้าง เช่น การใส่ฟลูออไรด์ในน้ำประปา การสร้างเขื่อน การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และการบริโภคพืชที่ผ่านการตัดต่อพันธุกรรม เป็นต้น ดังนั้น การรู้วิทยาศาสตร์ของพลเมืองทุกคนจึงเป็นสิ่งที่บ่งบอกถึงคุณภาพของการลงคะแนนและการยอมรับนโยบายสาธารณะต่างๆ

แต่หลักการที่สวยหรูนี้ไม่ใช่ว่าจะประสบผลสำเร็จได้โดยง่าย หลายประเทศทุ่มทุนและความพยายามอย่างหนัก แต่ก็ยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร ประเทศไทยก็เป็นหนึ่งในนั้นครับ (เมื่อเร็วๆ นี้ ผมยังเห็น[ข่าวฉลากน้ำดื่มยีห้อหนึ่งที่ให้ข้อมูลที่ไม่เป็นวิทยาศาสตร์](http://pantip.com/topic/33132842)อยู่เลย) ปัญหาเรื่องนี้ซับซ้อนครับ ทั้งในแง่การจัดสรรนโยบาย การบริหารจัดการ การกำหนดเนื้อหาในหลักสูตร การจัดการเรียนการสอน และการประเมินผลการเรียนรู้ระดับชาติ แต่ถ้าเรามองจากมุมมองของผู้เรียน ผมคิดว่า เรายังไม่ได้จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ เพื่อให้นักเรียนได้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ในรูปแบบเดียวกับกระบวนการที่นักวิทยาศาสตร์ได้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หรือเราไม่ได้จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ให้เป็นวิทยาศาสตร์

ในต่างประเทศ ผมเห็นความพยายามของนักวิจัยที่จะปรับหลักสูตรและการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ให้สะท้อน “การได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์จริงๆ” (Epistemology of Science) ให้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในบทความเรื่อง “[School Science Education for Citizenship: Strategies for Teaching about the Epistemology of Science](http://www.glerl.noaa.gov/seagrant/ClimateChangeWhiteboard/Resources/Uncertainty/Mac1/ryder02PR.pdf)” ผู้วิจัยได้ทำกรณีศึกษา จำนวน 31 กรณีว่า พลเมืองทั่วไปมีปฏิกิริยาอย่างไรกับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ตนเองสามารถพบเจอได้ในชีวิตประจำวัน ทั้งนี้เพื่อสกัดคความรู้และทักษะที่จำเป็นเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่พลเมืองเหล่านั้นควรมี ซึ่งผู้วิจัยสรุปออกมาเป็น 6 หมวดหมู่ ดังนี้ครับ (หน้าที่ 641 – 643)

1\. ความรู้ทางด้านเนื้อหา ซึ่งมีทั้งที่สอดคล้องกับเนื้อหาในหลักสูตร เกินจากเนื้อหาในหลักสูตร ไม่ปรากฎในหลักสูตร และขัดแย้งกับเนื้อหาในหลักสูตร ตรงนี้สะท้อนให้เราเห็นว่า เนื้อหาหลักสูตรยังไม่ครอบคลุมเพียงพอ \[อันที่จริง ผมต้องขอเรียนด้วยว่า เนื้อหาหลักสูตรไม่มีทางและไม่มีวันครอบคลุมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ในชีวิตประจำวันได้หรอกครับ เพราะข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ๆ เกิดขึ้นทุกวัน และข้อมูลบางอย่างก็อาจเสนอมุมมองใหม่ๆ ที่ขัดแย้งกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์เดิมๆ ด้วยซ้ำ\]

2\. ความรู้และทักษะเกี่ยวกับการเก็บรวบรวมและประเมินข้อมูล เนื่องจากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ (ตามที่ปรากฎในสื่อต่างๆ) มักเป็นสิ่งที่ผ่านการจัดกระทำบางอย่างมาแล้ว พลเมืองจึงควรสามารถประเมินได้ว่า ข้อมูลเหล่านั้นมีคุณภาพมากน้อยเพียงใด ตัวอย่างเช่น ข้อมูลเหล่านั้นมาจากการออกแบบการศึกษาที่มีอคติหรือไม่ ข้อมูลเหล่านั้นมีองค์ประกอบครบถ้วนหรือไม่ ข้อมูลเหล่านั้นมีระดับความเชื่อมั่นเท่าใด เป็นต้น

3\. ความรู้และทักษะในการตีความหมายและลงข้อสรุปจากข้อมูล โดยพลเมืองต้องประเมินได้ว่า การตีความหมายข้อมูลใดๆ มีความสมเหตุสมผลหรือไม่ (ตัวอย่างเช่น ข้อมูล 2 ชุดใดๆ อาจบอกได้แค่ว่า ตัวแปร 2 ตัว มีความสัมพันธ์กัน แต่ไม่อาจบอกได้ถึงตัวแปรเหล่านั้นเป็นเหตุเป็นผลของกันและกัน) ข้อมูลใดๆ สามารถถูกตีความได้หลากหลายหรือไม่ และเกี่ยวข้องกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใดบ้าง

4\. ความรู้และทักษะในการสร้างและใช้แบบจำลอง พลเมืองต้องรู้ว่า การอธิบายปรากฏการณ์หลายอย่างในทางวิทยาศาสตร์เป็นการอธิบายบนพื้นฐานของแบบจำลอง ตัวอย่างเช่น การอธิบายเรื่องการละลาย การแพร่ และการเปลี่ยนสถานะ เป็นการอธิบายที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของแบบจำลองเกี่ยวกับอนุภาคของสสาร การอธิบายเรื่องการมองเห็นเป็นการอธิบายบนพื้นฐานของแบบจำลองเกี่ยวกับรังสีของแสง พลเมืองต้องรู้ด้วยว่า ทุกแบบจำลองมีข้อจำกัดและก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนได้

5\. ความรู้เกี่ยวกับความไม่แน่นอนทางวิทยาศาสตร์ พลเมืองหลายคนอาจคิดว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่แน่นอน มันมีความน่าเชื่อถือ 100% แต่ในความเป็นจริงแล้ว ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยืนยันความถูกต้อง 100% มันบอกด้วยระดับความเชื่อมั่นต่างๆ หากหลักฐานมีมากและหนักแน่น ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก็มีระดับความเชื่อมั่นสูง แต่หากหลักฐานมีน้อยและเบาบาง ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก็มีระดับความเชื่อมั่นต่ำ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์แต่ละเรื่องไม่ได้มีระดับความเชื่อมั่นเท่ากัน ดังนั้น พลเมืองต้องสามารถมองหาและประเมินระดับความเชื่อมั่นของข้อมูลและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใดๆ ได้

6\. ความรู้และทักษะเกี่ยวกับธรรมชาติของการสื่อสารทางวิทยาศาสตร์ พลเมืองต้องรู้ว่า การเผยแพร่และแลกเปลี่ยนข้อมูลและความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องจำเป็น และเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ทำงานภายใต้การสนับสนุนของหน่วยงานหรือองค์กรต่างๆ ซึ่งอาจส่งผลหรือมีอิทธิพลต่อการตีความและการสื่อสารของนักวิทยาศาสตร์ และในบางครั้งด้วยข้อจำกัดบางอย่าง นักวิทยาศาสตร์ก็อาจไม่ได้นำเสนอข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อย่างละเอียด ซึ่งถูกละไว้ในฐานที่คนทั่วไปควรเข้าใจ

เมื่อพิจารณาในรายละเอียดแล้ว ความรู้และทักษะเหล่านี้สอดคล้องกับ[สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ของการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ (PISA)](http://www.inquiringmind.in.th/archives/1162 "PISA 2015") พอสมควรทีเดียวครับ

ในการนี้ ผู้วิจัยจึงเสนอแนวทางการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ที่จะเอื้อให้ผู้เรียนได้เข้าใจการได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น (นั่นคือ การทำให้ผู้เรียนเข้าใจว่า ทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อมั่นในความสมเหตุสมผลของความรู้ทางวิทยาศาสตร์) ซึ่งมีดังนี้ครับ

1\. การอภิปรายเกี่ยวกับการได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้คำถามต่างๆ เช่น “เราจะรู้ได้อย่างไรว่า สมมติฐานนี้ถูกต้อง” “อะไรคือหลักฐานที่สนับสนุนคำอธิบายนี้” “เรามั่นใจในคำตอบนี้ได้แค่ไหน และเพราะอะไร” “เราสามารถตีความข้อมูลนี้เป็นอย่างอื่นได้หรือไม่” เป็นต้น ผู้เรียนต้องถูกสอนให้เชื่อ “หลักฐานเชิงประจักษ์” มากกว่า “คำบอกของครูหรือในหนังสือ”

2\. การใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จริงๆ ในการจัดการเรียนการสอน ถึงแม้ว่านักเรียนไม่ได้เก็บรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นด้วยตนเอง แต่นำมาจากแหล่งที่น่าเชื่อถือต่างๆ ข้อมูลเหล่านี้จะมีลักษณะของข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จริงๆ แฝงอยู่ เช่น ค่านัยสำคัญ ความไม่ตรงไปตรงมา ค่าที่เกิดจากปัจจัยแทรกซ้อน ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนเรียนรู้วิธีการจัดการสิ่งเหล่านี้ได้อย่างเป็นวิทยาศาสตร์

3\. การใช้ตัวอย่างเหตุการณ์ในอดีตของการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักเรียนจะได้เห็นว่า เหตุใดความคิดหนึ่งจึงไม่ได้รับการยอมรับในทางวิทยาศาสตร์ \[เช่น ความคิดเกี่ยวกับการเผาไหม้ด้วยโฟจิสตัน\] แต่เหตุใดอีกความคิดหนึ่งจึงได้รับการยอมรับมากกว่า \[เช่น ความคิดเกี่ยวกับการเผาไหม้ด้วยออกซิเจน\] อะไรทำให้นักวิทยาศาสตร์ในอดีตเปลี่ยนแปลงความคิด เป็นต้น

4\. การใช้ตัวอย่างประเด็นร่วมสมัยเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นข้อถกเถียงเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงเหตุผลระหว่างการสูบบุหรี่และการเป็นโรคมะเร็งปอด ความสัมพันธ์เชิงเหตุผลระหว่างการปลูกพืชที่ผ่านการตัดต่อทางพันธุกรรมและผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม ซึ่งผู้เรียนจะได้เรียนรู้ว่า เหตุใดนักวิทยาศาสตร์จึงยังไม่สามารถมั่นใจได้ว่า ทำไมความสัมพันธ์เชิงเหตุผลเช่นนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน และอะไรคือข้อจำกัดที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเผชิญอยู่

5\. การยกตัวอย่างการแสดงระดับความไม่แน่นอนของผลการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ เช่น นักวิทยาศาสตร์หมายถึงอะไร เมื่อพวกเขา(หรือเธอ)กล่าวถึงระดับนัยสำคัญทางสถิติต่างๆ ในการรายงานผลวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ผู้เรียนควรทราบว่า เหตุใดนักวิทยาศาสตร์จึงต้องมีการระบุเลขนัยสำคัญ และเลขนัยสำคัญนั้นมาได้อย่างไร

6\. การให้นักเรียนอ่านรายงานทางวิทยาศาสตร์ พร้อมทั้งวิพากษ์จุดอ่อนหรือความไม่สมบูรณ์ในรายงานนั้น \[นักวิจัยบางคนให้นักเรียนรับบทบาทสมมติเป็นบรรณาธิการวารสารวิทยาศาสตร์เพื่อประเมิน วิพากษ์ และให้ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับรายงานทางวิทยาศาสตร์ ผู้ที่สนใจลองอ่านบทความเรื่อง “[Adapting Practices of Science Journalism to Foster Science Literacy](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.21114/abstract)” ดูครับ\]

ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่นักวิจัยในต่างประเทศพยายามผลักดันให้เกิดขึ้นให้ห้องเรียน เพื่อให้พลเมืองในประเทศของเขาเป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์ครับ