# ช่วงเวลาของการนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี

อาจารย์หลายท่านคงคุ้นเคยกับการจัดการเรียนการสอนแบบสืบเสาะตามวัฏจักร 5 ขั้นตอน (หรือที่เรารู้จักกันในชื่อของการสืบเสาะแบบ 5E) แต่อาจารย์หลายท่านอาจเห็นแย้ง หากผมจะกล่าวว่า การจัดการเรียนการสอบแบบสืบเสาะตามวัฏจักร 5 ขั้นตอนนั้นไม่สอดคล้องกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เอาซะเลย

ก่อนอื่นใด เราควรทบทวนการจัดการเรียนการสอนแบบสืบเสาะตามวัฏจักร 5 ขั้นตอนกันสักหน่อยนะครับ ซึ่งประกอบด้วย:

1.  ครูกระตุ้นให้นักเรียน “สนใจและสงสัย” เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ \[Engagement\]
2.  ครูให้นักเรียน “สำรวจ” ปรากฏการณ์นั้นอย่างละเอียดมากขึ้น ซึ่งนักเรียนก็จะได้ข้อมูลเกี่ยวกับปรากฏการณ์นั้น \[Exploration\]
3.  ครูร่วมอภิปรายกับนักเรียนเพื่อ “อธิบาย” ปรากฏการณ์นั้นบนพื้นฐานของข้อมูลจากการสำรวจ \[Explanation\]
4.  ครูก็ร่วมอภิปรายกับนักเรียนเพื่อลองนำคำอธิบายนั้นไปอธิบายปรากฏการณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องและ/หรือปราการณ์เดิมที่ลึกวึ้งมากขึ้น ซึ่งเป็นการ “ขยายขอบเขต” และ/หรือ “ลงรายละเอียด” ของคำอธิบายนั้น \[Elaboration\]
5.  ครูและนักเรียนก็ร่วมกัน “ประเมิน” ทั้งความมีเหตุผลของคำอธิบายนั้นและสิ่งที่นักเรียนได้เรียนรู้ \[Evaluation\]

จากการจัดการเรียนการสอนแบบสืบเสาะตามวัฏจักร 5 ขั้นตอนข้างต้น อาจารย์หลายท่านอาจจะเข้าใจว่า ครูควรให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติเพื่อ “สำรวจ” จนกระทั่งนักเรียนได้ข้อมูลบางอย่างมา จากนั้น ครูจึงนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎีเพื่อ “อธิบาย” ข้อมูลเหล่านั้น อาจารย์บางท่านอาจเข้าใจไปว่า การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะ “ไม่ควร” และ/หรือ “ไม่สามารถ” เริ่มต้นจากการนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “ก่อน” การให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติ เพราะหากมันเป็นเช่นนั้นจริง มันก็จะไม่เป็นไปตามวัฏจักร \[การอธิบายไม่ควรมาก่อนการสำรวจ\]

แต่สิ่งที่ผมจะนำเสนอคือว่า การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “หลัง” การลงมือปฏิบัตินอกจากจะไม่สอดคล้องกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์แล้ว มันอาจยังจำกัดการเรียนรู้ของนักเรียนอีกด้วยครับ งานวิจัยในต่างประเทศเมื่อเร็วๆ นี้ได้ผลเช่นนั้น

ในบทความวิจัยเรื่อง “[Presenting Theoretical Ideas Prior to Inquiry Activities Fosters Theory-Level Knowledge](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.21106/abstract)” ผู้วิจัยออกแบบการศึกษาเพื่อตอบคำถามวิจัยหลายข้อ ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือคำถามวิจัยที่ว่า การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎีควร “มาก่อน” หรือ “มาหลัง” การให้นักเรียนลงมือสำรวจและปฏิบัติ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลกับนักเรียนชั้น ม.1 จำนวน 538 คน ที่เรียนรู้เรื่องแรงแม่เหล็กผ่านกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะ ผู้วิจัยเก็บข้อมูลด้วยแบบทดสอบ ซึ่งมีคำถามหลายประเภท อาทิ ชุดคำถามแบบถูกผิด คำถามแบบเลือกตอบ และการให้นักเรียนวาดภาพ \[[ผู้ที่สนใจสามารถดาวน์โหลดแบบทดสอบนี้ไปศึกษาเพิ่มเติมได้ครับ](http://onlinelibrary.wiley.com/store/10.1002/tea.21106/asset/supinfo/tea21106-sm-0001-SupData-S1.pdf?v=1&s=9f8620f28f9a8f7130377a7c71faa4dca36b2d4c)\] แบบทดสอบนี้วัดความรู้ 2 ระดับ คือ (1) ความรู้ระดับปรากฏการณ์ ซึ่งนักเรียนสามารถสังเกตหรือรู้สึกได้โดยตรง (เช่นการดูดและการผลักระหว่างแม่เหล็ก 2 แท่ง) (2) ความรู้ระดับทฤษฎี ซึ่งนักเรียนไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง (เช่น โดเมนแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็ก) มันค่อนข้างแน่นอนนะครับว่า ความรู้ระดับทฤษฎีเป็นเรื่องยากสำหรับนักเรียนมากกว่าความรู้ระดับปรากฏการณ์ ผู้วิจัยใช้แบบทดสอบนี้เพื่อเก็บข้อมูลกับนักเรียนทั้ง “ก่อนเรียน” “หลังเรียนทันที” และ “หลังเรียนไปแล้ว 2 เดือน”

ผลการวิจัยมีหลายแง่มุมนะครับ ผมขอยกมานำเสนอเพียงบางแง่มุมเท่านั้น ผู้วิจัยเขียนสรุปไว้ดังนี้ครับ (หน้าที่ 1200)

\[P\]rior presentation of theoretical ideas positively affected knowledge on the theory level in both the immediate and delayed posttests. In contrast, subsequent presentation of theoretical ideas has a positive effect on this variable only in the immediate posstest, where it had no significant effect in the delayed posttest.

ผมสรุปได้ดังนี้ครับ การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “ก่อน” การลงมือปฏิบัติส่งผลเชิงบวกต่อความรู้ระดับทฤษฎีทั้งในการทดสอบหลังเรียนทันทีและในการทดสอบหลังเรียนไปแล้ว 2เดือน ในขณะที่การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “หลัง” การลงมือปฏิบัติส่งผลเชิงบวกเฉพาะในการทดสอบหลังเรียนทันทีเท่านั้น แต่ไม่ส่งผลเชิงบวกในการทดสอบหลังเรียนไปแล้ว 2 เดือน

นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังพบว่า (หน้าที่ 1200)

When prior and subsequent presentation of theoretical ideas were combined, this combination was significantly superior to all other conditions, including prior presentation alone, with respect to knowledge on the theory level in the immediate posttest. In the delayed posttest, however, the combination of prior and subsequent presentation of theoretical ideas did not result in significantly higher knowledge on the theory level than prior presentation alone …

กล่าวคือ เมื่อการนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎีมีทั้ง “ก่อน” และ “หลัง” การลงมืิปฏิบัติ ผลการทดสอบความรู้ทางทฤษฎี “หลังเรียนทันที” จะสูงกว่ากรณีอื่นทั้งหมด (ไม่ว่าจะเป็นการนำเสนอแนวคิด “ก่อน” หรือ “หลัง” การลงมือปฏิบัติอย่างใดอย่างหนึ่ง) แต่ในกรณีของการทดสอบ “หลังเรียนไปแล้ว 2 เดือน” การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎีทั้ง “ก่อน” และ “หลัง” การลงมือปฏิบัตินี้กลับไม่ทำให้ผลการทดสอบความรู้ทางทฤษฎีสูงกว่าการนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “ก่อน” การลงมือปฏิบัติเพียงอย่างเดียว

ผู้วิจัยสรุปและอภิปรายผลการวิจัยนี้ไว้ดังนี้ครับ (หน้าที่ 1200)

\[T\]he positive effect of prior presentation of theoretical ideas in both the immediate and delayed posttest suggests that this kind of support fosters deeper understanding of knowledge on the theory level. This effect might be explained by the opportunity of the learners to apply theoretical ideas presented beforehand to predict and explain their observations during the inquiry activities.

นั่นคือ ผลเชิงบวกที่เกิดขึ้นจากการนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “ก่อน” การลงมือปฏิบัติทั้งในการทดสอบ “หลังเรียนทันที” และ “หลังเรียนไปแล้ว 2 เดือน” แสดงว่า มันเอื้อให้เกิดการเรียนรู้แนวคิดทางทฤษฎีอย่างลึกซึ้ง ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการที่นักเรียนได้ลองนำแนวคิดทางทฤษฎีนั้นไปประยุกต์ใช้ในการทำนายและอธิบายผลการสังเกตในระหว่างกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะ

ผลการวิจัยนี้จึงอาจสวนทางกับความคิดของอาจารย์บางท่านที่เชื่อว่า การนำเสนอแนวคิดทฤษฎีควรมาก่อนการลงมือปฏิบัติ นอกจากนี้ ผมอยากขอเพิ่มเติมด้วยว่า ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะลงมือปฏิบัติเพื่อศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติใดๆ พวกเขา/เธอเองก็มักมีแนวคิดทางทฤษฎีมาก่อนแล้ว มันเป็นลักษณะหนึ่งของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ศึกษามักเรียกกันว่า “การมีทฤษฎีนำทาง” ([Theory-ladenness](http://en.wikipedia.org/wiki/Theory-ladenness)) นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ลงมือปฏิบัติเพื่อทำการสำรวจหรือการทดลองด้วยความคิดที่ว่างเปล่า จนกระทั่งพวกเขาได้แนวคิดทางทฤษฎีหรือคำอธิบายมานะครับ แต่พวกเขา/เธอมักมีความคิดทางทฤษฎีมาก่อนล่วงหน้าแล้ว และพวกเขา/เธอลงมือทำการสำรวจหรือการการทดลองเพื่อยืนยันหรือหักล้างความคิดทางทฤษฎีนั้น

อย่างไรก็ดี ผมควรเน้นย้ำไว้ ณ ตรงนี้ว่า มันไม่ได้หมายความว่า ครูต้องบรรยายแนวคิดทางทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์อย่างละเอียด “ก่อน” การให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติ เพราะหากเป็นเช่นนั้น มันก็ไม่ต่างอะไรกับการที่ครูบรรยายความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักเรียนจะขาดโอกาสในการสร้างความรู้(ทางทฤษฎี)ด้วยตนเอง การนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎีในที่นี้ไม่ใช่แบบนั้นครับ ครูนำเสนอ “แนวคิดทางทฤษฎีที่เป็นไปได้และยังคลุมเครือ” ซึ่งนักเรียนจึงต้องทำการสืบเสาะเพื่อสร้างความชัดเจนเกี่ยวกับแนวคิดทางทฤษฎีนั้นครับ

ผมขอยกตัวอย่างหนึ่งในงานวิจัยเรื่อง “[Thinking about theories or thinking with theories?: a classroom study with natural selection](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0950069920140106#.U0Snh6wkKSo)” (หน้าที่ 60) ผู้สอนนำเสนอสถานการณ์และคำถามที่ว่า ยาฆ่าแมลงชนิดหนึ่งมีประสิทธิภาพมากในการใช้ครั้งแรก แต่ยาฆ่าแมลงเดียวกันนี้กลับมีประสิทธิภาพลดลงในการใช้อีกหลายครั้งต่อมา อะไรทำให้ยาฆ่าแมลงเดียวกันนี้มีประสิทธิภาพลดลง จากนั้น ผู้สอนนำเสนอคำอธิบาย(แนวคิดทางทฤษฎี) 2 แบบที่อธิบายสถานการณ์ที่เกิดขึ้นนี้

1.  เมื่อได้รับยาฆ่าแมลงบ่อยครั้ง แมลงบางตัวจะพัฒนาภูมิต้านทานยาฆ่าแมลงนั้น และถ่ายทอดภูมิต้านทานนั้นไปสู่รุ่นลูกหลาน
2.  แมลงแต่ละตัวทนยาฆ่าแมลงได้แตกต่างกัน ตัวที่ทนได้น้อยก็ตายไป ตัวที่ทนได้มากก็อยู่รอดและขยายพันธุ์ เมื่อเวลาผ่านไป แมลงส่วนใหญ่ที่เหลืออยู่ก็เป็นพวกที่ทนยาฆ่าแมลงนั้นได้

จากนั้น ครูให้นักเรียนทำการสืบเสาะและอภิปรายร่วมกันเพื่อสร้างความชัดเจนว่า คำอธิบายใดเป็นไปได้มากที่สุด อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ผู้สอนนำเสนอแนวคิดทางทฤษฎี “ก่อน” การให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติครับ