หากใครสักคนพูดถึง “การสอนวิทยาศาสตร์” อาจารย์หลายคนก็คงนึกถึง “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” และหากใครสักคนพูดถึง “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” อาจารย์หลายคนก็คงนึกถึง “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะแบบ 5E” ซึ่งประกอบด้วยขั้นต่างๆ ได้แก่ การสร้างความสนใจ (Engagement) การสำรวจ (Exploration) การอธิบาย (Explanation) การขยายความรู้ (Elaboration) และ การประเมินผล (Evaluation) ผมเชื่อเป็นการส่วนตัวว่า อาจารย์หลายคนคงคุ้นเคยกับการสอนวิทยาศาสตร์แบบนี้แล้ว (ไม่มากก็น้อย) ทั้งนี้เพราะประเทศไทยได้ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์แบบนี้มานานแล้วครับ และในบางครั้งบางคราว มันอาจเลยเถิดไปจนถึงความเข้าใจหรือความเชื่อที่ว่า “การสอนวิทยาศาสตร์ทุกครั้งต้องเป็นการสอนโดยการสืบเสาะแบบ 5E เท่านั้น”
ผมขอเรียนตรงนี้ว่า เจตนาที่แท้จริงของ “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” (ซึ่งจะเป็นไปแบบ 5E หรือไม่ก็ตาม) ก็คือว่า มันเป็นการสอนวิทยาศาสตร์ที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ปฏิบัติงานแบบเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์ปฏิบัติ เจตนานี้ตั้งอยู่บนความเชื่อที่ว่า นักเรียนควรได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ด้วยกระบวนการที่คล้ายหรือเหมือนกับกระบวนการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสร้างความรู้ทางวิทยาศาสตร์ นักเรียนที่ผ่าน “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” จึงมีความเป็นไปได้ว่า พวกเขา/เธอจะมีความเข้าใจกระบวนการทำงานทางวิทยาศาสตร์ และปรัชญาของการได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับนักเรียนที่ผ่าน “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการบรรยาย”) ยิ่งไปกว่านั้น นักเรียนบางคนอาจจะมีความพร้อมสำหรับการเป็นนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต
อย่างไรก็ตาม บทความวิจัยที่มีชื่อว่า “Epistemologically Authentic Inquiry in Schools: A Theoretical Framework for Evaluating Inquiry Tasks” อาจสร้างความตกใจกับหลายฝ่ายที่เชื่อมั่นและศรัทธาใน “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” สาระสำคัญของบทความวิจัยนี้มีอยู่ว่า กิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ (ตามที่ปรากฏในหนังสือและในเอกสารวิจัยต่างๆ) ยังไม่สอดคล้องกับ “การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จริงๆ” กล่าวคือ กิจกรรมเหล่านั้นมักเป็นไปในลักษณะที่ว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาจากการทำกิจกรรมแบบง่ายๆ เช่น การทดลองที่มีตัวแปรต้นและตัวแปรตามอย่างละ 1 ตัว การสังเกตสิ่งต่างๆ เพียงครั้งเดียว หรือการสาธิตเพื่อแสดงและยืนยันความรู้ทางวิทยาศาสตร์ โดยที่นักเรียนแทบไม่ต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมเหล่านั้น เช่น การควบคุมตัวแปรอื่นๆ การทบทวนจุดบกพร่องของการทดลอง การให้ความสำคัญกับข้อมูลแปลกปลอมที่เกิดขึ้น การลงข้อสรุปจากข้อมูลที่ขัดแย้งกันในตัวเอง และการเชื่อมโยงระหว่างผลการทดลองกับแนวคิดทางทฤษฎีที่เป็นพื้นฐานของการทดลองนั้น ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์จริงๆ ต้องคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้อย่างละเอียดและอย่างจริงจัง
เนื่องจากกิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ (ตามที่ปรากฏในหนังสือและในเอกสารวิจัยต่างๆ) มักถูก “ลดรูป” ให้ง่ายจนเกินไป กิจกรรมเหล่านั้นจึงแทบไม่เหลือลักษณะใดๆ เลยที่สอดคล้องกับการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จริงๆ ดังนั้น เมื่อผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เหล่านั้นแล้ว นักเรียนหลายคนจึงแทบไม่สามารถให้เหตุผลที่เป็นวิทยาศาสตร์ได้เลย ทั้งนี้เพราะกิจกรรมการเรียนรู้เหล่านั้นขาดความซับซ้อน ซึ่งเป็นบริบทที่จำเป็นในการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุนี้ ผู้เขียนบทความวิจัยนี้จึงเสนอว่า “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะ” ควรได้รับการปรับปรุง โดยการเพิ่มลักษณะต่างๆ ของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จริงๆ ให้มากยิ่งขึ้น อาทิ การเพิ่มความซับซ้อนของตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับการทดลอง การให้นักเรียนได้ออกแบบการทดลองด้วยตนเอง การอภิปรายเกี่ยวกับข้อมูลแปลกปลอมที่เกิดขึ้นจากการทดลอง การลงข้อสรุปจากข้อมูลที่มีความขัดแย้งกันในตัวเอง และการวิพากษ์จุดอ่อนของการทดลองต่างๆ เป็นต้น
ผมเชื่อว่า อาจารย์หลายท่านก็คงมีความคิดเห็นที่ว่า สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้ยากในทางปฏิบัติ โดยเฉพาะเมื่อมีการพิจารณาถึงข้อจำกัดด้านเวลาและปริมาณเนื้อหา ผู้เขียนบทความวิจัยนี้ก็ตระหนักถึงประเด็นนี้ และได้เขียนแสดงความคิดเห็นไว้ว่า (หน้าที่ 213)
There is no way to condense authentic scientific reasoning strategies into a single 40- to 50-min science lesson. Learning authentic scientific reasoning will require a commitment by teachers and schools to spend the time needed to learn reasoning strategies that go beyond simple observation and simple control of variables.
มันไม่มีทางเลยที่(ครู)จะบีบยุทธวิธีการเหตุผลทางวิทยาศาสตร์จริงๆ ให้อยู่ภายในช่วงเวลา 40 – 50 นาทีของบทเรียนวิทยาศาสตร์เพียงบทเดียว การเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์จริงๆ ต้องการให้ครูและโรงเรียนยึดมั่นอยู่กับการใช้เวลาไปกับการเรียนรู้ยุทธวิธีการให้เหตุผลที่ซึ่งไปไกลเกินกว่าการสังเกตแบบง่ายๆ และการควบคุมตัวแปรแบบง่ายๆ
Even if ample time is allotted to authentic reasoning tasks, there will be serious instructional challenges. At present little is known about how to foster complex reasoning. It is difficult enough for students to learn to control variables in simple situations. How are students to learn a large number of more complex strategies needed for more authentic reasoning?
ถึงแม้ว่าเวลาถูกจัดสรรอย่างเพียงพอสำหรับการฝึกการให้เหตุผล(ทางวิทยาศาสตร์)จริงๆ แต่ความท้าทายด้านการเรียนการสอนอีกหลายประการก็ยังมีอยู่ ณ ปัจจุบันนี้ (เรา)มีความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการส่งเสริมการให้เหตุผลที่ซับซ้อน มันยากพอดูอยู่แล้วสำหรับนักเรียนในการเรียนรู้เกี่ยวกับควบคุมตัวแปรในสถานการณ์ง่ายๆ แล้วนักเรียนจะเรียนรู้ยุทธวิธีการให้เหตุผล(ทางวิทยาศาสตร์)จริงๆ ที่ซับซ้อนมากกว่านั้นจำนวนมากได้อย่างไร
แม้ว่าสิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะยากนะครับ แต่หากเราต้องการให้นักเรียนสามารถให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ได้จริงๆ เราก็ต้องพยายามครับ และหากเราจะทำสิ่งนี้ให้เกิดขึ้นจริง สิ่งแรกที่เราต้องกลับไปพิจารณาคือว่า “การสอนวิทยาศาสตร์โดยการสืบเสาะแบบ 5E” ในประเทศไทย (ตามที่ปรากฏในหนังสือและในเอกสารวิจัยต่างๆ) สอดคล้องกับ “การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จริงๆ” มากน้อยแค่ไหน ที่ผมมั่นใจก็คือว่า นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ ตามลำดับ 5E อย่างเคร่งครัด
การสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์จริงๆ มีความซับซ้อนกว่านั้นมากครับ