เราได้เห็นความก้าวหน้าในการเรียนรู้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ไปหลายแนวคิดแล้วนะครับ (เช่น การจม-ลอยของวัตถุ ความเป็นอนุภาคของสสาร ธาตุอาหารพืช วัฏจักรน้ำ สุริยวิถี และการอนุรักษ์พลังงาน) เราลองมาดูความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องที่ไม่ใช่แนวคิดกันบ้างนะครับ
ในงานวิจัยเรื่อง “How and When Does Complex Reasoning Occur? Empirically Driven Development of a Learning Progression Focused on Complex Reasoning about Biodiversity” ผู้วิจัยเห็นว่า การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ไม่ใช่แค่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ต้องครอบคลุมกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ด้วย ดังนั้น การศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้นั้นก็ไม่ควรจำกัดอยู่แค่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ แต่ควรรวมการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ด้วย ดังใจความตอนหนึ่งที่ว่า (หน้า 611)
[D]efining a learning progression as only content knowledge without consideration of inquiry reasoning is problematic. … [A] learning progression fostering “more sophisticated ways of thinking about a topic” must include both the increasingly more sophisticated sequence of content topics and the increasingly more sophisticated progression of inquiry reasoning skills …
ผมสรุปง่ายๆ ก็คือว่า ผู้วิจัยเสนอให้มีการศึกษาความก้าวหน้าในการเรียนรู้ด้านการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์ด้วย ซึ่งในที่นี้คือการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์
จากการศึกษาวิจัยเป็นเวลา 3 ปี โดยมีนักเรียน ป. 4 – ป. 6 จำนวน 1885 คน เป็นผู้ให้ข้อมูล ผู้วิจัยได้พัฒนาความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้ครับ (หน้า 627)
ผู้ิวิจัยแบ่งออกเป็น 4 ระดับหลักนะครับ
นักเรียนในระดับที่ 1 สามารถลงข้อสรุปได้เท่านั้น ในขณะที่นักเรียนในระดับที่ 2 สามารถลงข้อสรุปได้ พร้อมทั้งระบุหลักฐานที่สนับสนุนข้อสรุปนั้น
นักเรียนในระดับที่ 3 สามารถลงข้อสรุปได้ พร้อมทั้งระบุหลักฐานที่สนับสนุนข้อสรุปนั้น และยังชี้แจงเหตุผลได้ด้วยว่า ทั้งข้อสรุปและหลักฐานมีความเชื่อมโยงกันอย่างไร
นักเรียนในระดับที่ 4 สามารถสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างสมบูรณ์ [จากการอ่านบทความวิจัยอีกเรื่องหนึ่ง ผมเข้าใจคำว่า “สมบูรณ์” ในที่นี้น่าจะเป็นการที่นักเรียนสามารถให้เหตุผลได้ว่า ข้อสรุปทางเลือกอื่นๆ (ที่ไม่ใช่ข้อสรุปของตัวเอง) ไม่สมเหตุสมผลอย่างไร]
ในภาพข้างต้น อาจารย์คงสังเกตเห็นคำว่า “with scaffolding” และ ”without scaffolding” นะครับ ซึ่งผู้วิจัยจัดระดับแต่ละขั้นออกเป็น 2 ระดับย่อย (1 และ 1s; 2 และ 2s; 3 และ 3s; 4 และ 4s) หากอาจารย์เปิดพจนานุกรม อาจารย์ก็จะได้ความหมายของคำว่า “scaffolding” ว่า “นั่งร้าน” หรือ “โครงยกพื้น” ซึ่งไม่ค่อยเกี่ยวกับการศึกษาเลย คำว่า “scaffolding” นี้เป็นการอุปมาของนักการศึกษาในต่างประเทศนะครับ ซึ่งผมเองก็ไม่ทราบที่มาที่ไปเหมือนกัน แต่ความหมายทางการศึกษาของคำนี้ก็น่าจะประมาณว่า “การให้ความช่วยเหลือ” ดังนั้น ระดับที่มีคำว่า “without scaffolding” ก็หมายความว่า นักเรียนถึงลำดับขั้นนั้นได้ด้วยตัวเอง ส่วนระดับที่มีคำว่า “with scaffolding” ก็หมายความว่า นักเรียนถึงลำดับขั้นนั้นได้ด้วยความช่วยเหลือบางอย่างครับ
ส่วนลูกศรขึ้นและลูกศรลงด้านซ้ายของภาพก็หมายถึงว่า ความก้าวหน้าในการเรียนรู้เกี่ยวกับการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์นั้นจะเกิดขึ้นได้ เมื่อนักเรียนมีการฝึกปฏิบัติเป็นประจำครับ
อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของความก้าวหน้าในการเรียนรู้เรื่องที่ไม่ใช่แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ครับ