Keynote กับการติดตามแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ผ่านแบบจำลอง Stop Motion

"สอนอย่างไรกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นนามธรรม"

การเรียนรู้วิทยาศาสตร์มักเกี่ยวข้องกับแนวคิดที่เป็นนามธรรม (abstract concepts) เช่น การเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร วัฏจักรของน้ำ หรือโครงสร้างของอะตอม รวมทั้งการเกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาหรือมัธยมศึกษาอาจมีความเข้าใจได้ยาก ดังนั้นการใช้ แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ (scientific models) จึงเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญในการช่วยให้นักเรียนสร้างความเข้าใจในแนวคิดเหล่านี้

การสอนโดยใช้ แบบจำลองเป็นฐาน (Model-Based Teaching หรือ Model-Based Inquiry) เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่ช่วยให้นักเรียนเข้าใจแนวคิดที่ซับซ้อนและนามธรรมทางวิทยาศาสตร์ ผ่านกระบวนการสร้าง ตรวจสอบ และปรับปรุงแบบจำลองอย่างต่อเนื่อง โดยนักเรียนมีบทบาทเป็นผู้สร้างความรู้ (knowledge constructors) มากกว่าการรับข้อมูลเพียงอย่างเดียว

 แนวคิดหลักของการสอนโดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน

แบบจำลอง (Model) คือ ตัวแทนของแนวคิด ปรากฏการณ์ หรือระบบทางวิทยาศาสตร์ ที่สามารถนำเสนอสิ่งที่นักเรียนเข้าใจผ่านการสื่อสารทางวิทยาศาสตร์  การสอนโดยใช้แบบจำลองเป็นฐานเน้นการตั้งคำถาม การอภิปราย และการปรับปรุงแบบจำลองตามข้อมูลหรือหลักฐานใหม่ที่ได้จากการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักเรียนการสร้างแบบจำลองเป็นกระบวนการวนซ้ำ (iterative process) ของการเรียนรู้ เช่น

สังเกต → ตั้งสมมติฐาน → สร้างแบบจำลอง → ทดลอง → ปรับแบบจำลอง →อธิบาย

เครื่องมือที่ช่วยในการสอนแบบ Model-Based

1. Stop Motion / Animation
2. การวาดแผนภาพ (Drawings or Diagrams)
3. Simulation เช่น PhET Interactive Simulations
4. แบบจำลอง 3 มิติ เช่น ดินน้ำมัน วัสดุประดิษฐ์
5. การอภิปรายในกลุ่ม (Collaborative modeling)

"Keynote " เครื่องมือทางเทคโนโลยีในการสร้าง Stop Motion Animation ที่เป็นอีกหนึ่งรูปแบบของแบบจำลองที่เปิดโอกาสให้นักเรียน สร้างและนำเสนอแนวคิดวิทยาศาสตร์ด้วยตนเอง ผ่านการออกแบบฉาก ตัวละคร และการเคลื่อนไหวตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งช่วยส่งเสริมการคิดเชิงระบบ ความคิดสร้างสรรค์ และความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในเนื้อหาวิชาวิทยาศาสตร์

ตัวอย่างบทเรียนวิทยาศาสตร์ ปรากฏการณ์นำ้ขึ้น น้ำลง (Tidal Movement)

บทเรียนนี้ครูมีวัตถุประสงค์ติดตามและประเมินพัฒนาการของแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนเพื่อส่งเสริมการใช้แบบจำลองในการเรียนรู้แนวคิดที่เป็นนามธรรม สร้างทักษะการสื่อสารทางวิทยาศาสตร์และการทำงานร่วมกันของนักเรียน

ปรากฏการณ์การเกิดน้ำขึ้นและนำ้ลงที่หาดราไวย์

จุดประสงค์การเรียนรู้

1. อธิบายสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงได้
2. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และโลกกับระดับน้ำทะเล
3. ใช้แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ในการสื่อความหมายของปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง
4. วิเคราะห์และแปลความหมายของข้อมูลระดับน้ำทะเลจากแหล่งข้อมูลจริง (เช่น กรมอุทกศาสตร์ หรือ NOAA)
5. ตระหนักถึงความสำคัญของการเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงต่อการปรับตัวในการใช้ชีวิตประจำวันได้

การออกแบบบทเรียนเชิงรุก (Active Learning Design)

ครูกำหนดหัวข้อวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดนามธรรม เช่น วัฏจักรคาร์บอน การสังเคราะห์ด้วยแสง หรือแรงและการเคลื่อนที่ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ จากนั้นเปิดโอกาสให้นักเรียนได้มีโอกาสลงสำรวจ สืบเสาะหาข้อมูลเพื่อนำมาออกแบบการสร้างแบบจำลอง โดยร่วมกับการหาข้อมูลจากแหล่งข้อมูลอื่นๆ ที่น่าเชื่อถือ จากนั้นนักเรียนสร้างสรรค์ Stop Motion Animation โดยใช้ Keynote ร่วมกับวัสดุง่าย ๆ เช่น ดินน้ำมัน กระดาษ ภาพวาด ฯลฯ โดยกระบวนการสร้างแบบจำลองครูกระตุ้นให้นักเรียนอธิบายแนวคิดผ่านเสียงพากย์หรือคำอธิบายประกอบวิดีโอ เพื่อแสดงความเข้าใจและนำเสนอแนวคิดวิทยาศาสตร์ โดยใช้ Keynote มาออกแบบข้อมูลที่ได้จากการสังเกตในแต่ละเฟรม

เทคนิคการ Drawing ใน Keynote ที่เรียงลำดับของการเกิดปรากกฏการณ์

ครูสามารถติดตามพัฒนาการแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนรายบุคคล จากการประเมินกระบวนการออกแบบและสร้างแบบจำลอง การนำเสนอผ่านการสื่อสารทางวิทยาศาสตร์ รวมทั้งการวางแผน Storyboard และการสะท้อนความคิดของนักเรียน เป็นกระบวนการ Formative Assessment และประเมินความเข้าใจโดยใช้เครื่องมือ เช่น แบบวัดแนวคิด บันทึกการสังเกต และการสัมภาษณ์ ร่วมกับการนำเสนอ Project ของนักเรียน ซึ่งอาจมีการเชิญชวนชุมชนเข้ามาร่วมรับฟังและให้ข้อเสนอแนะในการปรับปรุงแบบจำลองให้สอดคล้องกับบริบทของพื้นที่ (Community Feedback)

ผลงานการสร้างแบบจำลอง Stop Motion ผ่าน Keynote

"ผลลัพธ์ทางการเรียนของนักเรียน คือ นักเรียนประยุกต์ใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ในการอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น โดยอธิบายแนวคิดนามธรรมทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างเป็นรูปธรรมมากขึ้น ผ่านการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนขึ้นตามความเข้าใจ นำไปสู่แรงจูงใจในการเรียนวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรมที่ใช้เทคโนโลยีและศิลปะร่วมด้วย"

แหล่งเรียนรู้เพิ่มเติมสำหรับครู การใช้ Keynote เพื่อนำมาออกแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน https://education.apple.com/learning-center/T045473A-en_US?backTo=/search/content?query=keynote&page=1