การวิเคราะห์แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ที่พบในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง)
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Analysis of Science and Engineering Practices in a Revised Thai Science Curriculum
Kornkanok Lertdechapat and Chatree Faikhamta
รับบทความ: 13 กันยายน 2561; แก้ไขบทความ: 6 เมษายน 2562; ยอมรับตีพิมพ์: 15 มิถุนายน 2562
บทคัดย่อ
ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ของประเทศไทยเป็นแนวทางการพัฒนานักเรียนให้เป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์และมีทักษะที่สามารถปฏิบัติกิจกรรมสะเต็มศึกษา ในขณะที่แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ (science and engineering practices) เป็นตัวชี้วัดหนึ่งที่ประเทศสหรัฐอเมริกาใช้เพื่อเป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจในการวิเคราะห์และเปรียบเทียบตัวชี้วัดในหลักสูตรไทยและต่างประเทศ งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยเอกสาร (documentary research) ที่มุ่งวิเคราะห์แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ที่ปรากฏในตัวชี้วัด ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 1–6 โดยใช้วิธีการวิเคราะห์เนื้อหา (content analysis) การวิเคราะห์ตัวชี้วัดจะเปรียบเทียบและใช้กรอบแนวคิดเกี่ยวกับแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ที่ปรับจาก National Research Council (2012) ประกอบด้วยแนวปฏิบัติฯ 8 ข้อ รวมพฤติกรรมบ่งชี้ 36 พฤติกรรม โดยแบ่งเป็นแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ 17 ข้อ และแนวปฏิบัติทางวิศวกรรมศาสตร์ 19 ข้อ ผลการวิจัยพบว่า 1) ตัวชี้วัดชั้นประถมศึกษาปีที่ 1–6 ของประเทศไทยมีความสอดคล้องกับแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐ อเมริกามากกว่าแนวปฏิบัติทางวิศวกรรมศาสตร์ และไม่ได้ครอบคลุมแนวปฏิบัติฯ ครบทุกข้อ 2) ตัวชี้วัดไม่ได้แสดงความลุ่มลึกของแนวปฏิบัติฯ เพียงแต่แสดงพฤติกรรมที่คาดหวังให้นักเรียนปฏิบัติได้เมื่อจบแต่ละระดับชั้นเท่านั้น โดยที่ตัวชี้วัด 1 ข้อ สามารถสอดคล้องกับแนวปฏิบัติได้มากกว่า 1 พฤติกรรมบ่งชี้ 3) จำนวนตัวชี้วัดไม่มีความสอดคล้องกับความถี่ของแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ จากผลการวิจัยนี้สามารถเป็นแนวทางให้กับนักพัฒนาหลักสูตรนำไปออกแบบหลักสูตรโดยสะท้อนการปฏิบัติของนักวิทยาศาสตร์ พิจารณาความสอดคล้องตลอดแนวและความเข้มข้นของการปฏิบัติของตัวชี้วัดฯ กับแนวปฏิบัติฯ ครูสามารถออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ที่ช่วยให้นักเรียนพัฒนาตนเองตามแนวปฏิบัติฯ ที่สอดคล้องกับตัวชี้วัดฯ นั้นๆ นอกจากนั้นงานวิจัยครั้งต่อไปสามารถวิเคราะห์ตัวชี้วัดโดยเทียบกับแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์ แนวคิดเชื่อมโยงระหว่างสาขา รวมทั้งธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นความรู้พื้นฐานในการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา อีกทั้งสามารถศึกษาผลของการนำหลักสูตรไปใช้ โดยประเมินการจัดการเรียนรู้ของครูและประเมินการรู้สะเต็มของนักเรียน
คำสำคัญ: สะเต็มศึกษา แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ หลักสูตรวิทยาศาสตร์
Abstract
The indicators and expected learning outcomes in Thai science (revised curriculum A.D. 2017) aim to enhance students’ science and STEM literacy. Similarly, US use science and engineering practices as the key features and approach for implementing STEM education. It is interesting to analyze and compare indicators in Thai science curriculum to others. This documentary research employed content analysis for analyzing indicators for grades 1 through 6 by using Science and Engineering Practice (SEPs) as an analytical lens which modified from National Research Council (2012). There were 8 SEPs which comprised of 36 desired learning outcomes were divided into 17 science practices and 19 engineering practices. The results showed that 1) grades 1 through 6 indicators were consistent with science practices rather than engineering practices and they were not cover all SEPs, 2) higher grades were not addressed the complex performance and indicators presented the desired learning outcomes after finished each grade by addressing at least 1 outcome within 1 indicator and, and 3) the frequencies of indicators were inconsistent with the frequencies of SEPs because of their nature of science strands. The implications of this research, curriculum develops could design science curriculum which reflect scientists’ performance and consider curriculum alignment and curriculum mapping in order to understand the holistic science curriculum. Science teachers would be able to design science activities which link to indicators and enhance students’ SEPs. Further research could compare Thai science indicators to disciplinary core ideas, crosscutting concepts, and nature of science which are the foundation of STEM education. Moreover, it is interesting to investigate the curriculum implementation by assessing teachers’ instruction and students’ STEM literacy.
Keywords: STEM education, Science and Engineering Practices, Science curriculum
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Abell, S. K., Appleton, K., and Hanuscin, D. L. (2010). Designing and teaching the elementary science methods course. New York: Routledge.
Bybee, R. W. (2013). The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. NSTA.
Bybee, R. W. (2014). NGSS and the next generation of science teachers. Journal of Science Teacher Education 25(2): 211–221.
Capobianco, B. Z., Nyquist C., and Tyree, N. (2013). Shedding light on engineering design. Science and Children 50(5): 58–64.
Davis, V. L. (2017). Curriculum Alignment and Science and Engineering Practices in the Classroom. SMTC Plan B Papers. 59. http://repository.uwyo.edu/smtc_plan_b/59.
Duschl, R. A., and Bybee, R. W. (2014). Planning and carrying out investigations: An entry to learning and to teacher professional development around NGSS science and engineering practices. International Journal of STEM Education 1(12): 1–9.
Faikhamta, C., and Clarke, A. (2013). A self–study of a Thai teacher educator developing a better understanding of PCK for teaching about teaching science. Research in Science Education 43: 955–979.
Hurd, P. D. (1998). Scientific literacy: New minds for a changing world. Science Education 82(3): 407–416.
Jantarakantee, E. (2016). Instruction for promoting argumentation skill in science class room. Journal of Yala Rajabhat Univer-sity 11(1): 217–232. (in Thai)
Jefferson, A. (2016). Aligning CityLab Biotechnology Curriculum with NGSS Standards and Practices. In BSU Honors Program Theses and Projects. Item 153. Available at: http://vc.bridgew.edu/honors _proj/153.
Kelley, T. R., and Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International Journal of STEM Education 3(1): 1–11.
Khongton, T., Sukhummek, B., and Faikhamta, C. (2016). Development of grade–11 stu-dents’ conceptions about organic chemistry through model–based learning. Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning 7(1): 62–76. (in Thai)
Kiatphimon, N., Chantraukrit, P., and Pollawatn, R. (2017). Effects of the using representation construction approach on the modeling ability and learning achievement in biology subject of upper secondary school students. An Online Journal of Education 12(1): 188–203. (in Thai)
Krajcik, J., Codere, S., Dahsah, C., Bayer, R., and Mun, K. (2014). Planning instruction to meet the intent of the Next Generation Science Standards. Journal of Science Teacher Education 25(2): 157–175.
Lertdechapat, K., and Faikhamta, C. (2018, May). Science and Engineering Practices in a Revised Thai Science Curriculum. Proceedings of the 6th International Conference for Science Educators and Teachers. Bangkok, Thailand.
Ministry of Education. (2017). Indicators and Content Areas in Science (Revised Curriculum A.D. 2017) According to Basic Education Core Curriculum B.E. 2551 (A.D. 2008). Bangkok, Thailand: The Agricultural Co–operative Federation of Thailand. (in Thai)
National Research Council (NRC). (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. USA: National Academies.
Nersessian, N. J. (2005). Interpreting scien-tific and engineering practices: Integrating the cognitive, social, and cultural dimensions. In Gorman, M. E., Tweney, R. D., Gooding, D. C., and Kincannon, A. P. (Eds.), Scientific and Technological Thinking (pp. 17–56). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards: For States, by States. Washington, DC: The National Academies.
Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). (2013). Pisa 2015: Draft science framework. Paris, France: OECD.
Partnership for 21st century skills. (2018). P21 framework definitions. Retrieved from http://www.p21.org/about-us/p21-framework, January 21, 2018.
Prompinit, A., Kaewtong, C., and Niamsa, N. (2016). Comparisons of effects of learning socioscientific issues using the mixed methods based on the problem–based learning and the 7E–learning cycle approach on argumentation and analytical thinking abilities of Mattayomsuksa 6 students with different physics learning outcomes. Chophayom Journal 27(2): 127–138. (in Thai)
Rinke, C. R., Gladston-Brown, W., and Kinlaw, C. R., and Cappiello, J. (2016). Characterizing STEM teacher education: Affordances and constraints of explicit STEM preparation for elementary teachers. School Science and Mathematics 116(6): 300–309.
STEM Education Thailand. (2014). Why should be STEM education? Retrieved from http://www.stemedthailand.org/?stemnode=1253, August 15, 2018.
Suephatthima, B., and Faikhamta, C. (2018). Developing students’ argument skills using socioscientific issues in a learning unit on the fossil fuel industry and its products. Science Education International 29(3): 137–148.