แทนที่จะให้นักเรียนท่องจำคำจำกัดความและข้อเท็จจริงเกี่ยวกับหัวข้อวิทยาศาสตร์ เช่นแสงครูชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 ที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบันจะให้นักเรียนสำรวจวัตถุประเภทต่างๆ ภายใต้แสงแดดและไฟฉาย นักเรียนที่จะรวบรวมพยานหลักฐานที่จะเข้าใจว่าแสงช่วยให้พวกเขาเห็นและพวกเขาต้องการทดสอบกับวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อให้เข้าใจวิธีการและเหตุผลเงาจะทำ
การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นผลมาจากNext Generation Science Standardsซึ่งมีเป้าหมายเพื่อกำหนดวิสัยทัศน์ที่สม่ำเสมอสำหรับการศึกษาวิทยาศาสตร์ระดับ K-12 ทั่วประเทศ เปิดตัวในปี 2013 มาตรฐานนี้เปลี่ยนจากการเน้นคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์และข้อเท็จจริงที่บันทึกไว้ในตำราเรียน ไปใช้ปรากฏการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงในการสำรวจและอธิบายโลกธรรมชาติ ปรากฏการณ์เหล่านี้ดึงดูดนักเรียนในชุดของการปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมหรือ SEPs กว่า 40 รัฐได้นำมาตรฐาน Next Generationหรือบางรุ่นมาใช้
แม้จะมีการนำมาตรฐานเหล่านี้ไปใช้อย่างกว้างขวาง แต่สถานะปัจจุบันของการศึกษาวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษาก็ยังมีความเกี่ยวข้อง ประเทศบัตรรายงานแสดงให้เห็นว่านักเรียนจำนวนมากในระดับ K-5 ไม่ได้รับการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่มีคุณภาพ สถานการณ์เลวร้ายลงในเขตโรงเรียนที่มีความยากจนสูง เวลาเรียนส่วนใหญ่ในชั้นประถมศึกษามักจะทุ่มเทให้กับคณิตศาสตร์และศิลปะภาษาโดยมีวิทยาศาสตร์เป็นปัจจัยสำคัญ
ในฐานะนักวิจัยด้านการศึกษาวิทยาศาสตร์และครูผู้สอน เป้าหมายของฉันคือการช่วยเตรียมครูวิทยาศาสตร์รุ่นต่อไป ต่อไปนี้คือคุณลักษณะห้าประการของครูวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษาที่มีประสิทธิภาพซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานใหม่
1. หล่อเลี้ยงความอยากรู้ของนักเรียน
เด็กมีความอยากรู้อยากเห็นโดยธรรมชาติ ครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ควรใช้เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันที่เกี่ยวข้องเป็นพื้นฐานของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่ส่งเสริมความสนใจและความอยากรู้อยากเห็น แนวทางนี้ส่งเสริมให้นักเรียนมีบทบาทอย่างแข็งขันมากขึ้นในการค้นหาว่าเหตุการณ์ธรรมชาติทำงานอย่างไร แทนที่จะสอนบทเรียนเหล่านั้นโดยผู้สอน
ตัวอย่างเช่น ในวิดีโอนี้ครูตั้งคำถามที่น่าสนใจกับนักเรียนว่า แอ่งน้ำหายไปตามกาลเวลาได้อย่างไร ระหว่างการทดลองครั้งต่อๆ ไป นักเรียนใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิของแอ่งน้ำด้านนอกในช่วงเวลาต่างๆ ของวัน พวกเขาใช้ข้อมูลเพื่อเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิกับขนาดของแอ่งน้ำที่หดตัว และเจาะลึกถึงเหตุผลเบื้องหลัง
ในกรณีนี้ ครูให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ และใช้สิ่งที่เกิดขึ้นทุกวันเพื่อสอนแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ เช่น แสงแดด พลังงาน และการถ่ายเทพลังงาน
2. ส่งเสริมการคิดเชิงวิทยาศาสตร์
ครูวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพจะชักชวนนักเรียนให้เข้าใจถึงเหตุการณ์ทางธรรมชาติและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ พวกเขาให้นักเรียนมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการสงสัยและค้นหาปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์รอบตัวพวกเขาและสิ่งที่เกิดขึ้น พวกเขาช่วยนักเรียนพัฒนาคำถามเชิงสำรวจและสมมติฐานเพื่ออธิบายเหตุการณ์ดังกล่าว และกระตุ้นให้พวกเขาทดสอบและปรับแต่งคำอธิบายตามหลักฐานทางวิทยาศาสตร์
ตัวอย่างเช่น เมื่อห้องเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 1กำลังเรียนรู้ว่ากลางวันและกลางคืนเกิดขึ้นได้อย่างไร นักเรียนได้แสดงความเข้าใจในปรากฏการณ์ของตนเอง โดยใช้หลักปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าการสร้างแบบจำลอง เมื่อพวกเขาเรียนรู้มากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขาก็ทบทวนภาพวาดของตนอยู่เสมอ พวกเขายังรวบรวมข้อมูลระยะยาวเพื่อทำความเข้าใจรูปแบบการทำซ้ำของกลางวันและกลางคืน
ครูควรตรวจสอบให้แน่ใจว่านักเรียนทุกคนมีส่วนร่วมในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ในห้องเรียน
ในการแบ่งปันแนวคิดเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนมักจะพึ่งพาประสบการณ์ส่วนตัวและภาษาพื้นเมืองจากบ้านและชุมชนของตนเอง ตัวอย่างเช่น นักเรียนจากชุมชนเกษตรกรรมอาจมีความรู้เฉพาะเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของพืชและภาษาท้องถิ่นที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะเพื่ออธิบาย ครูวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพให้โอกาสในการสร้างประสบการณ์ดั้งเดิมและความรู้ในท้องถิ่นในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ของพวกเขา
3. พัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
ครูที่วางแผนบทเรียนตามมาตรฐานปัจจุบันมีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาเยาวชนที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งสามารถระบุ ประเมิน และทำความเข้าใจข้อโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นสาเหตุของปัญหาระดับท้องถิ่นและระดับโลกได้
พวกเขายังใช้ประเด็นทางสังคมศาสตร์ในการสอนด้วย ประเด็นทางสังคมวิทยาเป็นปรากฏการณ์ระดับท้องถิ่นหรือระดับโลกที่สามารถอธิบายได้ด้วยวิทยาศาสตร์และแสดงถึงปัญหาทางสังคมและการเมือง ตัวอย่างเช่น นักเรียนอาจเข้าใจข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นรากฐานของวิกฤตการณ์ COVID-19ในปัจจุบันและโต้แย้งว่าการฉีดวัคซีนมีความสำคัญต่อชุมชนของตนอย่างไรและเพราะเหตุใด ตัวอย่างอื่นๆ ของประเด็นทางสังคมวิทยา ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พันธุวิศวกรรม และมลพิษจากการรั่วไหลของน้ำมัน
4. บูรณาการวิทยาศาสตร์กับวิชาอื่นๆ
การสอนวิทยาศาสตร์ด้วยวิธีการแบบสหวิทยาการกล่าวคือ การใช้คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี ภาษาศาสตร์ และการศึกษาทางสังคมศาสตร์ในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ สามารถนำไปสู่ประสบการณ์การเรียนรู้ที่เข้มข้นและเข้มข้น
ตัวอย่างเช่น ครูสามารถรวมคณิตศาสตร์โดยให้นักเรียนสร้างแผนภูมิและกราฟเป็นภาพเพื่ออธิบายข้อมูลการทดลองหรือการสังเกตของพวกเขา การรวมเทคโนโลยีในรูปแบบของเกมและการจำลองในห้องเรียนวิทยาศาสตร์สามารถช่วยให้นักเรียนนึกภาพแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนได้ การผสมผสานกลยุทธ์การอ่านและความเข้าใจในวิทยาศาสตร์สามารถส่งเสริมความสามารถของนักเรียนในการอ่านเชิงวิพากษ์เพื่อหาแนวคิดและหลักฐานทางวิทยาศาสตร์
5. ใช้การประเมินห้องเรียนเพื่อสนับสนุนการเรียนรู้ของนักเรียน
ครูวิทยาศาสตร์ที่สนใจแนวคิดของนักเรียนจะออกแบบและใช้การประเมินในห้องเรียนที่เผยให้เห็นการคิดทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน พวกเขาไม่ใช้การประเมินแบบปลายปิดที่ต้องการคำตอบใช่หรือไม่ใช่ คำจำกัดความแบบตำราเรียน หรือรายการข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ แต่พวกเขาใช้การประเมินแบบปลายเปิดและอิงตามปรากฏการณ์ที่ให้โอกาสนักเรียนแสดงความเข้าใจ
ตัวอย่างเช่น การประเมินชั้นประถมศึกษาปีที่ 5นำเสนอเรื่องราวของระบบนิเวศของออสเตรเลียและแจ้งให้นักเรียนใช้แบบจำลองเพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ของระบบนิเวศ การประเมินดังกล่าวส่งเสริมให้นักเรียนอธิบายว่ากระบวนการเกิดขึ้นได้อย่างไรแทนที่จะจำข้อมูล
ครูวิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพจะไม่ประเมินการตอบสนองของนักเรียนเพื่อหาคำตอบที่ถูกและผิด พวกเขาตีความและประเมินคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนเพื่อทำความเข้าใจจุดแข็งและช่องว่างในการเรียนรู้ และใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับการสอนในอนาคต
ครูที่เตรียมพร้อมที่จะใช้แนวทางปฏิบัติที่มีหลักฐานเชิงประจักษ์ทั้ง 5 ประการนี้อาจให้นักเรียนทุกคนในห้องเรียนมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีความหมาย
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากThe Conversationภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ คุณสามารถค้นหาบทความต้นฉบับได้ที่นี่
Meenakshi Sharmaเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเมอร์เซอร์
