# การส่งเสริมความสามารถในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์

มันคงไม่เกินไปนักนะครับ หากผมจะกล่าวว่า การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ (หากไม่ใช่ทั้งหมด) เริ่มต้นมาจาก “ความสงสัย” ของนักวิทยาศาสตร์ เมื่อความสงสัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติใดๆ เกิดขึ้นแล้ว นักวิทยาศาสตร์จึงทำการปรับเปลี่ยนความสงสัยนั้นให้เป็น “คำถามทางวิทยาศาสตร์” ที่ซึ่งพวกเขาสามารถตอบคำถามนั้นได้ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้น มันก็คงไม่เกินไปเช่นกันนะครับ หากผมจะกล่าวว่า ความสามารถในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์เป็นคุณลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์

อย่างไรก็ดี ท่ามกลางนโยบายของการส่งเสริมการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ของประเทศไทย ที่เน้นให้นักเรียนทำการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ เรากลับไม่ค่อยได้เห็นงานวิจัยที่มุ่งศึกษาและพัฒนาความสามารถของนักเรียนในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ ทั้งๆ ที่การตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ “ที่ดี” จะปูทางไปสู่การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ มีความหมาย และลึกซึ้ง แต่ในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ทั่วไป การตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์เป็นบทบาทของครูผู้สอน แทนที่จะเป็นบทบาทของนักเรียนเอง

ผมเองก็ไม่เคยเอะใจกับเรื่องนี้มาก่อน จนกระทั่งผมได้มีโอกาสนำนักเรียนไทยไปเข้าร่วมโครงการแลกเปลี่ยน ณ ประเทศหนึ่ง ร่วมกับนักเรียนจากอีกหลายประเทศในทวีปเอเชีย ผมสังเกตพบว่า นักเรียนไทยตั้งคำถามได้น้อย ในขณะที่นักเรียนจากบางประเทศตั้งคำถามได้มาก (ซึ่งส่วนหนึ่งน่าจะเป็นข้อจำกัดด้านการสื่อสารด้วยภาษาอังกฤษ) นอกจากความแตกต่างในแง่ของจำนวนคำถามแล้ว คุณภาพของคำถามก็เป็นอีกความแตกต่างหนึ่งที่ผมสังเกตได้ (หลายท่านอาจคิดว่า ผมอาจมีอคติกับนักเรียนไทย ซึ่งก็อาจจะจริง แต่สิ่งที่ผมเขียนนี้เป็นไปด้วยเจตนาที่ดีกับนักเรียนไทยและประเทศไทยอย่างแท้จริงครับ) ผมจึงเริ่มคิดได้ว่า มันเป็นไปได้ไหมที่ว่า ในอดีตที่ผ่านมา นักเรียนไทยยังขาดโอกาสในการพัฒนาความสามารถในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์

ด้วยความเป็นห่วงอนาคตของชาติ ผมลองกลับมาหาข้อมูลเกี่ยวกับงานวิจัยที่ศึกษาและพัฒนาความสามารถของนักเรียนในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์ และผมก็ได้พบกับงานวิจัยเรื่องหนึ่ง ซึ่งมีชื่อว่า “[Developing Students’ Ability to Ask More and Better Questions Resulting from Inquiry-Type Chemistry Laboratories](http://chemteachers.huji.ac.il/_Uploads/dbsAttachedFiles/questionning%281%29.pdf)” การนำผลงานวิจัยนี้มาเล่าต่อคงเป็นประโยชน์กับครูวิทยาศาสตร์ไทยไม่น้อย

ฐานคิดของงานวิจัยนี้ปรากฎอย่างชัดเจนในประโยคหนึ่ง (หน้าที่ 793) ที่ว่า “เนื้อหาของคำถามสามารถบ่งชี้ถึงระดับการคิดของคนที่ถามคำถามนั้น” (The content of a question can indicate the level of thinking of the person who raised it.) หากคำถามมีความลุ่มลึก กระบวนการคิดของเจ้าของคำถามนั้นก็ลุ่มลึกเช่นกัน แต่หากคำถามเป็นเพียงคำถามที่ตื้นเขิน กระบวนการคิดของผู้ถามก็ตื้นเขินเช่นเดียวกัน ดังนั้น หากเราคาดหวังให้นักเรียนทำการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างลึกซึ้ง เราก็ต้องส่งเสริมให้นักเรียนรู้จักตั้งคำถามที่ลึกซึ้งควบคู่ไปด้วย

งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยกึ่งๆ การทดลองที่ต้องการเปรียบเทียบว่า ในระหว่างการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เรื่องหนึ่ง จำนวนคำถามและคุณภาพของคำถามจากนักเรียน 2 กลุ่มแตกต่างกันหรือไม่ และอย่างไร นักเรียนกลุ่มหนึ่ง (กลุ่มทดลอง: 55 คน) ผ่านการเรียนรู้โดยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มาอย่างหลากหลายตลอดช่วงเวลา 5 ปี ทั้งนี้เพราะคุณครูของนักเรียนเหล่านี้เข้าร่วมงานวิจัยของผู้วิจัยมาอย่างยาวนาน ในขณะที่นักเรียนอีกกลุ่มหนึ่ง (กลุ่มควบคุม: 56 คน) ไม่ได้ผ่านการเรียนรู้โดยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์มาเท่าไหร่นัก หากแต่เป็นการลงมือปฏิบัติตามขั้นตอนในหนังสือ (ซึ่งมักกำหนดและนำเสนอคำถามให้นักเรียนมาก่อนแล้ว) งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาว่า นักเรียนที่ผ่านและไม่ผ่านการเรียนรู้โดยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จะมีความสามารถในการตั้งคำถามแตกต่างกันหรือไม่ และอย่างไร

นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังได้ศึกษาด้วยว่า เมื่อให้นักเรียนแต่ละกลุ่มอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนแต่ละกลุ่มจะตั้งคำถามที่เก่ี่ยวข้องกับเรื่องที่ตนเองได้อ่านแตกต่างกันหรือไม่ และอย่างไร ทั้งนี้เพื่อดูว่า ความสามารถในการตั้งคำถามสามารถถ่ายโอนจากสถานการณ์หนึ่ง (นั่นคือ บริบทของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์) สู่อีกสถานการณ์หนึ่ง (นั่นคือ การอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์) หรือไม่ และเพียงใด

ในการนี้ ผู้วิจัยขอให้นักเรียนทั้งหมดทำการจดบันทึก “คำถามทั้งหมด” ที่เกิดขึ้นในระหว่างการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาดูดความร้อนระหว่างกรดซิตริก โซเดียมไฮโดรคาร์บอเนต และน้ำ (ดังวิดีทัศน์ข้างล่าง) และในระหว่างการอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของไนโตรเจนออกไซด์ในสารละลายทางสรีรวิทยา (physiological solution) จากนั้น ผู้วิจัยให้นักเรียนแต่ละคนเลือก “คำถามที่ดีที่สุด” สำหรับการสืบเสาะเพิ่มเติมต่อไป

ผู้วิจัยวิเคราะห์ข้อมูลโดยการนับจำนวนคำถามของนักเรียนแต่ละกลุ่ม และจัดกลุ่มคำถามเหล่านี้ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ คำถามระดับต่ำ (low-order questions) และคำถามระดับสูง (high-order questions) คำถามระดับต่ำเป็นคำถามที่เกี่ยวข้องกับข้อเท็จจจริงและสิ่งที่นักเรียนสังเกตได้จากการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์/จากการอ่านบทความทางวิทยาศาสตร์ ในขณะที่คำถามระดับสูงเป็นคำถามที่จะนำไปสู่การสืบเสาะในรายละเอียดที่ลึกซึ้งมากขึ้น (ตัวอย่างคำถามแต่ละแบบอยู่ในหน้าที่ 797 ครับ)

ผลการวิจัยจาก 2 สถานการณ์ไม่แตกต่างกันมากนัก ดังนั้น ผมขอนำเสนอแบบรวมๆ แล้วกันนะครับ กล่าวคือ เมื่อผู้วิจัยนับจำนวนและจัดกลุ่มคำถามทั้งหมดแล้ว ผู้วิจัยพบว่า นักเรียนกลุ่มทดลองตั้งคำถามจำนวนมากกว่านักเรียนกลุ่มควบคุม กล่าวคือ นักเรียนกลุ่มทดลองตั้งคำถามเฉลี่ยประมาณ 5.64 ข้อ/คน ในขณะที่นักเรียนกลุ่มควบคุมตั้งคำถามเฉลี่ยประมาณ 3.29 ข้อ/คน นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาคุณภาพของคำถามแล้ว นักเรียนกลุ่มทดลองตั้งคำถามระดับสูงจำนวนมากกว่านักเรียนกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ดี ไม่มีความแตกต่างทางสถิติระหว่างจำนวนคำถามระดับต่ำของนักเรียนทั้ง 2 กลุ่ม นอกจากนี้ เมื่อพิจารณา “คำถามที่ดีที่สุด” ที่นักเรียนแต่ละกลุ่มเลือกเพื่อการสืบเสาะเพิ่มเติม นักเรียนกลุ่มควบคุมมักไม่เลือกหรือเลือกคำถามระดับต่ำ ในขณะที่นักเรียนกลุ่มทดลองเลือกคำถามระดับสูง

ด้วยเหตุนี้ ผู้วิจัยจึงสรุปอย่างตรงไปตรงมาว่า นักเรียนสามารถพัฒนาความสามารถในการตั้งคำถามได้จากการเรียนรู้ด้วยการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ “… the students improved their ability to ask better and more relevant questions as a result of gaining experience with the inquiry-type experiments” (หน้าที่ 800 – 801) นั่นคือ การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ช่วยพัฒนาความสามารถในการตั้งคำถามของนักเรียนได้ ในการนี้ ผู้วิจัยเสนอแนะว่า การพัฒนาความสามารถในการตั้งคำถามควรเป็นองค์ประกอบหนึ่งของการส่งเสริมให้นักเรียนเป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์ ดังนั้น มันจึงไม่ควรถูกมองข้าม

ผมขอหาและศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมอีกนิดครับ เพื่อคิดและพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้นักเรียนไทยได้พัฒนาความสามารถในการตั้งคำถามทางวิทยาศาสตร์