ข อสอบ pisa ว ทยาศาสตร ม.4-6 พร อมเฉลย

  • 2. PISA และ TIMSS โครงการ PISA ประเทศไทย สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
  • 3. ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS ชื่อผูแตง โครงการ PISA ประเทศไทย สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี ISBN 978-974-9955-92-5 จํานวนพิมพ 2,000 เลม ปที่พิมพ 2551 จัดพิมพและเผยแพรโดย สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี (สสวท.) 924 ถนนสุขมวิท แขวงพระโขนง เขตคลองเตย กรุงเทพฯ 10110 ุ โทรศัพท 0-2392-4021 โทรสาร 0-2381-0750 Website: http://www.ipst.ac.th พิมพที่ หางหุนสวนจํากัด อรุณการพิมพ  457/6-7 ถนนพระสุเมรุ แขวงบวรนิเวศ เขตพระนคร กรุงเทพฯ 10200 โทรศัพท 0-2282-6033 โทรสาร 0-2280-2187
  • 4. และมีความสามารถในการแขงขันไดในอนาคต การใหการศึกษาที่สอดคลองกับจุดมุงหมาย  จึงตองใหนักเรียนสามารถใชความรูในชีวิตจริง สามารถคิด วิเคราะห และแกปญหาได ดังนั้นการเตรียม เยาวชนใหสามารถดําเนินชีวิตและมีสวนรวมในสังคมที่วิทยาศาสตรและเทคโนโลยีเปนพื้นฐาน ที่สงผล กระทบตอทุกชีวิตในทุกระดับ ทั้งตัวบุคคล ในอาชีพการงานและในสังคมวัฒนธรรม ทําใหบุคคลสามารถ รับรูและตัดสินประเด็นปญหาของสังคมที่เกิดจากผลกระทบของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีอยางมี ความรูความเขาใจ มีสวนรวมในสังคมระดับชุมชน ระดับประเทศ และระดับโลก อยางเต็มภาคภูมิ โครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ PISA (Programme for International Student Assessment) และโครงการ TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) เปนโครงการ ประเมินผลในระดับนานาชาติที่สําคัญ ซึ่งทั้งสองโครงการมีจุดมุงหมายในการประเมินแตกตางกัน หนังสือ “ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS” จึงไดนําเสนอหลักการ กรอบโครงสราง ตลอดจนตัวอยางขอสอบวิทยาศาสตร ของทั้งสองโครงการนี้ โดยขอสอบในแตละขอนั้น ระบุลักษณะเฉพาะของขอสอบและรอยละของนักเรียนประเทศตางๆ ในเอเชียที่ตอบถูก (TIMSS 2003 ประเทศไทยไมไดเขารวมโครงการจึงไมมีขอมูล) เอกสารนี้จึงเปนทางเลือกหนึ่งที่ชวยใหครูนําไปใชเปน แนวทางในการวัดและประเมินผลความรูและทักษะของนักเรียน เพื่อเปนการเตรียมเยาวชนใหมคณภาพ ี ุ และมีศักยภาพในการแขงขันในเศรษฐกิจโลก โครงการ PISA ประเทศไทย สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
  • 6. หนา บทนํา: การประเมินผลการเรียนรูวิทยาศาสตรในระดับนานาชาติ ....................................... 1 โครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ PISA ....................................................................................................... 2 โครงการประเมินผล TIMSS ................................................................................................................................... 5 สวนที่ 1 : การประเมินผลการรูวิทยาศาสตรตามแนวของ PISA ...........................................  7 หลักในการประเมินการรูเรื่องวิทยาศาสตรของ PISA 2006 ............................................................................... 7 กรอบโครงสรางการประเมินการรูเรื่องวิทยาศาสตรของ PISA 2006................................................................. 8 บริบทหรือสถานการณสําหรับการใชความรูวิทยาศาสตร ................................................................................... 10 สมรรถนะทางวิทยาศาสตร ..................................................................................................................................... 11 ความรูทางวิทยาศาสตร : แนวคิดและเนื้อหา....................................................................................................... 14 เจตคติทางวิทยาศาสตร .......................................................................................................................................... 19 รูปแบบของขอสอบ .................................................................................................................................................. 21 สรุป ............................................................................................................................................................................ 22 ตัวอยางขอสอบวิทยาศาสตรของ PISA ....................................................................................... 23 สวนที่ 2 : กรอบโครงสรางการประเมินผลวิทยาศาสตรของ TIMSS .................................... 105 สาระเนื้อหาวิทยาศาสตรสําหรับนักเรียนชั้นปที่ 8 ............................................................................................... 105 ดานการคิดหรือการใชสติปญญา........................................................................................................................... 109 การคนควาหาความรูทางวิทยาศาสตร.................................................................................................................. 111 ตัวอยางขอสอบวิทยาศาสตรของ TIMSS.................................................................................... 113 เอกสารอางอิง .................................................................................................................................... 191
  • 7. หนา กรอบ 1 สถานการณ (บริบท) ทางวิทยาศาสตร ......................................................................................................... 10 กรอบ 2 สมรรถนะทางวิทยาศาสตร .............................................................................................................................. 11 กรอบ 3 ความรูวิทยาศาสตรตามนิยามของ PISA ..................................................................................................... 14 กรอบ 4 ความรูวิทยาศาสตรที่ครอบคลุมใน PISA 2006 ...................................................................................... 15 กรอบ 5 ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร........................................................................................................................... 17 กรอบ 6 ขอบเขตการประเมินเจตคติทางวิทยาศาสตร............................................................................................... 20 สารบัญรูปภาพ หนา รูป 1 แผนที่ประเทศที่รวมโครงการ PISA 2006......................................................................................................... 3 รูป 2 กรอบโครงสรางที่ใชในการสรางและวิเคราะหขอสอบวิทยาศาสตรใน PISA 2006 ..................................... 9
  • 8. ในระดับนานาชาติ เปาหมายหลักของการจัดการศึกษาทุกระบบ คือการเตรียมเยาวชนสําหรับอนาคตใหเปนกําลังคนที่มี ศักยภาพในอนาคต การใหการศึกษาที่สอดคลองกับเปาหมายจึงตองใหนักเรียนสามารถใชความรู ในชีวิตจริง สามารถคิด วิเคราะห และแกปญหาได เพื่อใหมีศักยภาพในการแขงขันในอนาคต แต ในการปฏิบัติ แมวาจุดมุงหมายของการศึกษาจะวางไวอยางไร แตนักเรียนและครูจะใหความสําคัญ เฉพาะกับการรูขอเท็จจริง การรูเนื้อหาสาระเทานั้น ทั้งนี้เพราะการประเมินผลการศึกษา ไมวาจะเปน การสอบผานชั้นเรียนหรือการสอบคัดเลือกเพื่อเขาศึกษาตอในระดับที่สูงขึ้น เนนเฉพาะการวัดความรู ตามการเรียนการสอนในหองเรียนที่ตั้งอยูบนพื้นฐานของภาคทฤษฎี นั่นคือ วัดความรูในทางดานเนื้อหา เปนตนวา วัดทฤษฏี หลักการ นิยาม แนวคิดหลักเทานั้น ในขณะที่มีความเคลื่อนไหวในนานาชาติ และความทาทายจากสังคมโลก เชน การศึกษาวิจัยเพื่อ เปรียบเทียบผลการเรียนรูของนักเรียนในระดับนานาชาติ อีกทั้งในปจจุบันการเพิ่มการแขงขันทาง เศรษฐกิจผลักดันใหมีการตื่นตัวและเรงการศึกษาทางดานวิทยาศาสตร เพราะมีสมมติฐานที่วาเศรษฐกิจ ในปจจุบนมีพื้นฐานอยูบนวิทยาศาสตรจึงมีการแขงขันกันเปนเลิศในทางการศึกษาวิทยาศาสตร แนวคิด ั นี้เกิดขึ้นในทุกประเทศที่ตองการรักษาระดับความสามารถในการแขงขัน เกือบทุกประเทศจึงเรงรัดการ ปฏิรูปการศึกษาโดยเฉพาะในดานวิทยาศาสตรที่เนนกลยุทธที่จะทําใหนักเรียนมีความสามารถในการ แขงขันสูงขึ้น การประเมินผลการเรียนรูวิทยาศาสตรของนักเรียนในระดับนานาชาติที่สําคัญ ไดแก โครงการประเมินผล นักเรียนนานาชาติ หรือ PISA (Programme for International Students Assessment) และโครงการ TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) โครงการทั้งสองตางก็มีประเทศ รวมโครงการกินขอบเขตประมาณรอยละ 90 ของพื้นที่เศรษฐกิจโลก และโครงการทั้งสองเปนโครงการที่ ประเมินผลนักเรียนปกติในระดับโรงเรียน และใชกลุมตัวอยางมากพอที่เปนตัวแทนของประชากร ตลอดจน ระดมความเชี่ยวชาญจากนานาชาติในการศึกษา เพื่อประกันคุณภาพของการศึกษาวิจัย ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 1
  • 9. คือ สวนแรกจะเปนการประเมินผลการรูวิทยาศาสตร และตัวอยาง ขอสอบของโครงการ PISA และสวนที่สองเปนกรอบโครงสรางการประเมินผลวิทยาศาสตร และตัวอยาง ขอสอบของโครงการ TIMSS โครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ PISA PISA คืออะไร PISA (Programme for International Student Assessment) คือ โครงการประเมินผลนักเรียนนานาชาติ ที่ดําเนินการโดยองคการเพื่อความรวมมือและพัฒนาทางเศรษฐกิจ หรือ OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) ที่ตองการใหตัวชี้วัดคุณภาพการศึกษาแกประเทศ สมาชิก โดยมีขอตกลงเบื้องตนวา คุณภาพของการศึกษาเปนตัวชี้วัดศักยภาพของการพัฒนาทาง เศรษฐกิจ ในชวงทศวรรษ ค.ศ. 2000 นี้ OECD ไดดําเนินโครงการ PISA มาแลวสามโครงการ ไดแก PISA 2000 ซึ่งเนนใหน้ําหนักกับการประเมินการอาน PISA 2003 เนนใหน้ําหนักกับคณิตศาสตร และ PISA 2006 เนนใหน้ําหนักกับวิทยาศาสตร ซึ่งสามดานนี้ถือวาเปนพื้นฐานหลักของการพัฒนา จุดมุงหมายหลักของ PISA ไมเนนประเมินความรูที่นักเรียนเรียนอยูในหองเรียน ณ ปจจุบัน แตตองการ การสํารวจวาเยาวชนมีสมรรถนะที่จะใชความรูและทักษะในชีวิตจริงไดดีเพียงใด PISA เรียกความรูและ  ทักษะนั้นวา“การรูเรื่อง” (Literacy) PISA 2006 PISA 2006 เนนการประเมินการรูวิทยาศาสตรของนักเรียนวัยที่จะจบการศึกษาภาคบังคับ (นักเรียนวัย 15 ป) วานักเรียนไดพัฒนาความรูและทักษะทางวิทยาศาสตรเพียงพอหรือไมสําหรับชีวิตจริง ใน PISA 2006 วิทยาศาสตรมีน้ําหนักของการประเมินเปน 60% และมีการประเมินการอานและคณิตศาสตรเพื่อ ศึกษาแนวโนมการเปลี่ยนแปลงตอเนื่อง โดยใหน้ําหนักดานละ 20% 2 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 10. 90% ของเขตเศรษฐกิจโลก แมวาจะเปนการเริ่มตนในประเทศสมาชิก OECD แตการศึกษาของ PISA มีบทบาทไปทั่วโลก ครอบคลุม ประเทศสมาชิก OECD ทั้งหมดในยุโรป อเมริกา ออสเตรเลีย และเอเชีย และยังรวมถึงประเทศทียงไมได ่ั เปนสมาชิก แตที่เขารวมโครงการในฐานะประเทศ “รวมโครงการ” ซึ่งรวมถึงประเทศในภูมิภาคตางๆ ดังนี้ เอเชียตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต : จีน (เซี่ยงไฮ) จีน-ฮองกง จีน-มาเกา อินโดนีเซีย จีน-ไทเป และประเทศไทย ยุโรปกลาง ยุโรปตะวันออก และเอเชียกลาง : ลิคเทนสไตน อัลบาเนีย บัลแกเรีย โครเอเชีย เอสโตเนีย คีรกีสสถาน ลัตเวีย ลิทัวเนีย มอลดาเวีย มอนเตเนโกร โรมาเนีย เซอรเบีย สโลวีเนีย และสหพันธรัฐรัสเซีย เอเชียตะวันออกกลาง : กาตาร จอรแดน และอิสราเอล อเมริกากลาง และอเมริกาใต : อารเจนตินา บราซิล ชิลี โคลัมเบีย ปานามา เปรู และอุรุกวัย อัฟริกาเหนือ : ตูนิเซีย ในโครงการ PISA 2009 มีประเทศที่จะรวมโครงการเพิ่มเติม ไดแก สาธารณรัฐโดมินิกัน มาซีโดเนีย เปรู มอลโดวา ปานามา จีน-เซี่ยงไฮ สิงคโปร และทรินิแดดและโทบาโก บรรดาประเทศตางๆ เหลานี้ตองการใชผลการประเมินของ PISA เพื่อชี้บอกคุณภาพการศึกษาของประเทศ เปรียบเทียบกับมาตรฐาน OECD หรือเทียบกับประเทศอื่นๆ ในโครงการฯ ใหขอมูลแกระดับนโยบายถึง ผลการใหการศึกษาและการเตรียมตัวเยาวชนของชาติสําหรับอนาคตทั้งของตัวผูเรียนและศักยภาพของ ชาติในการแขงขันในอนาคต รูป 1 แผนที่ประเทศที่รวมโครงการ PISA 2006  ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 3
  • 11. สาระ ครอบคลุมสาระดานวิทยาศาสตร (ซึ่งเปนจุดเนนหลักของ PISA 2006) คณิตศาสตร และ การอาน PISA ไมไดประเมินแตละเนื้อหาสาระโดดๆ แตมองในแงมุมที่เกี่ยวของกับสมรรถนะ ของนักเรียนที่สะทอนใหเห็นวานักเรียน “รูเรื่อง” ในเนื้อหาสาระนั้นเพียงใด และมีประสบการณ มากพอที่จะ “นําไปใช” ในชีวิตจริงหรือในโลกจริงๆ ไดเพียงใด การประเมินผลจึงเนนให ความสําคัญกับกระบวนการคิด ความเขาใจในแนวคิดของเนื้อหาสาระ ความสามารถที่ จะเขาใจประเด็นเรื่องราวที่เกี่ยวของ และสามารถใชความรูมาจัดการในสถานการณตางๆ อยางมีประสิทธิภาพ PISA ใชวิธีประเมินผลที่รวมเนื้อหาสาระเขากับสมรรถนะที่คาดหวัง และ PISA ตรวจสอบ การประเมินตนเองของนักเรียนและลักษณะของตัวผูเรียน นอกจากนี้ ยังประเมินสาระและ สมรรถนะทุกดานที่เคยประเมินมาแลวใน PISA 2000 และ PISA 2003 มาตรวจสอบซ้ํา อีกครั้งใน PISA 2006 ดวย เพื่อตรวจสอบแนวโนมของการเปลี่ยนแปลงตามเวลาที่เปลี่ยนไป วิธีการประเมิน ขอสอบมีทั้งแบบเลือกตอบ และคําถามที่ตองการใหนักเรียนเขียนคําตอบอยางเสรี ขอสอบ เกือบทุกหนวย สวนใหญจะเปนเนื้อเรื่องที่เขียนมาจากเรื่องราวประเภทที่นักเรียนจะตองพบ ในชีวิตจริง ขอสอบทั้งหมดมีปริมาณที่ตองใชเวลาทําประมาณ 6 ชั่วโมงครึ่ง เปนขอสอบวิทยาศาสตร ประมาณ 4 ชั่วโมงครึ่ง และมีคณิตศาสตรและการอานอยางละ 1 ชั่วโมง แตการที่นักเรียนจะ ทําขอสอบถึง 6 ชั่วโมงนั้นเปนไปไมได PISA จึงจัดขอสอบเปนฉบับ แตละฉบับมีการผสม ขอสอบตางขอกันที่มีน้ําหนักเทากัน นักเรียนจะไดขอสอบฉบับที่ไมเหมือนกัน และแตละฉบับ นักเรียนใชเวลาตอบประมาณ 2 ชั่วโมง นอกจากทําขอสอบ นักเรียนตองตอบแบบสอบถามที่สํารวจภูมิหลังของนักเรียน ลักษณะนิสัย ในการเรียน ตลอดจนสิ่งแวดลอมของการเรียน ความผูกพันกับโรงเรียน และแรงจูงใจในการ เรียน ผูบริหารโรงเรียนตอบแบบสอบถามที่สํารวจลักษณะของโรงเรียน ซึ่งรวมทั้งลักษณะและขอมูล จําเพาะ สิ่งแวดลอมและองคประกอบของโรงเรียน คุณวุฒิของครู สิ่งแวดลอมทางการเรียน และการสอน 4 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 12. เปนโครงการประเมินผลของสมาคมนานาชาติเพื่อการประเมินผลการศึกษา International Association for Educational Assessment (IAEA) หรือที่รูจักกันดีในนามของ IEA หลักการของ TIMSS แตกตางจากของ PISA ตรงที่ในขณะที่ PISA เนนดูศักยภาพของความเปนประชากร ในอนาคต แต TIMSS เนนใหความสําคัญชัดเจนกับการเรียนการสอนตามหลักสูตรปจจุบันในโรงเรียน IEA ไดดําเนินการประเมินผลในระดับนานาชาติเพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ของการจัดการศึกษาของ ประเทศตางๆ ในหลายวิชา เชน ภาษา เทคโนโลยีสารสนเทศในการศึกษา คณิตศาสตร และวิทยาศาสตร โดยปกติ IEA มีรอบการประเมินผลคณิตศาสตรและวิทยาศาสตรประมาณ 10 ปตอครั้ง ในรอบแรกๆ ของการประเมิน กลุมประชากรของ TIMSS มีทั้งสามระดับ คือ ประดับประถมศึกษา ระดับมัธยมศึกษา ตอนตน และระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ครั้งแรก ไดดําเนินการศึกษาในระดับนานาชาติการศึกษา (First International Science Study หรือ FISS) เกิดขึ้นในป พ.ศ. 2513 ครั้งนั้นเปนเพียงการสํารวจเบื้องตน ครั้งที่สอง เปนการศึกษาเพื่อเปรียบเทียบผลการเรียนวิทยาศาสตรของนักเรียน (Second International Science Study) เรียกโดยวา SISS ซึ่งเริ่มตนเก็บขอมูลในป พ.ศ. 2527 และวิเคราะหขอมูลแลวเสร็จในป พ.ศ. 2528 (ค.ศ. 1985) ประเทศไทยไดเขารวมโครงการครั้งที่ 2 นี้ ซึ่งนับเปนการเขารวมการประเมินผล นานาชาติครั้งแรก หลังจากที่ประกาศใชหลักสูตรวิทยาศาสตรที่ สสวท. ผลิตขึ้น เปนตนมา ครั้งที่ 3 เรียกวา TIMSS (Third International Mathematics and Science Study) หรือ TIMSS 1995 ศึกษาเสร็จสิ้นในป พ.ศ. 2538 และทําการศึกษาซ้ําอีกครั้งในป พ.ศ. 2542 และวิเคราะหขอมูลเสร็จใน ปลายป พ.ศ. 2543 เรียกวา TIMSS-Replication (TIMSS-R) หรือ TIMSS-1999 TIMSS Trends หลังจากการประเมินผลครั้งที่สาม TIMSS เปลี่ยนเปาหมายเปนการศึกษาแนวโนมของ คุณภาพการศึกษา และเปลี่ยนชื่อโครงการเปน Trends in International Mathematics and Science Study และยังคงใชชื่อโครงการวา TIMSS หรือบางทีเรียก TIMSS Trends และเปลี่ยนกลุมประชากรเปน ระดับประถมศึกษา (ชั้นปที่ 4) และมัธยมศึกษาตอนตน (ชั้นปที่ 8) โครงการ TIMSS Trends ครั้งแรกเริ่ม ในป ค.ศ. 2003 จึงเรียกโครงการนี้วา TIMSS 2003 และรอบถัดมา คือ TIMSS 2007 กรอบโครงสราง การประเมินผลของ TIMSS จํากัดการประเมินไวสองดาน คือ การประเมินเชิงสาระเนื้อหา (Content domain) และเชิงการคิดหรือการใชสติปญญา (Cognitive domain) ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 5
  • 13. จะจํากัดอยูเฉพาะ TIMSS 2003 ในระดับมัธยมศึกษาตอนตนเทานั้น 6 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 14. ตามแนวของ PISA เปาหมายหลักของการจัดการศึกษาของทุกระบบ คือ การเตรียมตัวนักเรียนใหมีความพรอมเพียงพอ สําหรับอนาคต ใหสามารถใชความรูในชีวิตจริง ใหสามารถคิดได ทําได และแกปญหาได จึงจําเปนตอง มีการตรวจสอบคุณภาพของผูเรียนวาสามารถใชความรูและทักษะในชีวิตจริงหรือไม นักเรียนสามารถ ใชเหตุใชผลหรือประจักษพยานที่พบในชีวิตจริงเปนฐานของการคิด การตัดสินประเด็นปญหาที่พบใน ชีวิตจริงหรือไม ประเด็นตางๆ เหลานี้ทําใหตองการใหมีการวัดและประเมินผลที่สามารถใหคําตอบตาม วัตถุประสงคดังกลาว นอกจากนี้ยังตองการการประเมินผลมีความหมายมากกวาการทดสอบและการให ระดับคะแนน นั่นคือใหมีวัตถุประสงค เพื่อปรับปรุงการเรียนรูของนักเรียน หลักในการประเมินการรูเรื่องวิทยาศาสตรของ PISA 2006 แนวคิดของการประเมินการรูเรื่องวิทยาศาสตรของ PISA 2006 มีหลักการบนพื้นฐานวาประชาชนพลเมือง ที่ตองใชชีวิตในสังคมที่ตองเกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีจําเปน ตองรูอะไร และสามารถทํา อะไรได ในสถานการณที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี และประชาชนควรใหความสําคัญ กับเรื่องอะไร ประชาชนควรรูอะไร เปนเรื่องที่ตอบไดตรงไปตรงมา นั่นคือ ความรูวิทยาศาสตรสําหรับ ประชาชน ซึ่งตองเปนความรูที่ “ใชได” ในบริบทที่คนปกติทั่วไปมักจะตองประสบในชีวิตจริง นอกจากนั้น ยังตองรูกระบวนการ วิทยาศาสตร และมีความรูเรื่องความสัมพันธเชื่อมโยง ระหวางวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี ประชาชนควรทําอะไรไดบางที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี สิ่งที่คนเราตองทําอยูเสมอ คือการลงความเห็นหรือสรุปจากสาระหรือขอมูลที่ไดรับ ตองประเมินคําบอกเลาหรือคํากลาวอาง บนพื้นฐานของประจักษพยาน ตองรูจักแยกแยะระหวางความคิดเห็นกับขอความที่มีขอมูลหรือ  ประจักษพยานสนับสนุน แตทั้งนี้ไมไดหมายความวาวิทยาศาสตรจะปฏิเสธการมีจินตนาการ และความคิดสรางสรรค ซึ่งเปนคุณลักษณะที่ทําใหมนุษยมีความเขาใจโลกเพิ่มขึ้น สิ่งเหลานี้ PISA เรียกวา “สมรรถนะทางวิทยาศาสตร” ซึ่งสามารถนิยามไดสั้นๆ วาคือความสามารถ ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 7
  • 15. ระบุบอกประเด็นทางวิทยาศาสตร o อธิบายปรากฏการณในเชิงวิทยาศาสตร และ o ใชประจักษพยานทางวิทยาศาสตร ไดดีเพียงใด ประชาชนควรตองใหความสําคัญกับอะไร คําตอบคือใหความสําคัญกับสิ่งที่มีบทบาทและ มีสวนรวมสรางสังคมวิทยาศาสตร และสิ่งที่ใหความสําคัญในบริบทของการดําเนินชีวิตสวนตัว ในบริบทสังคม และในบริบทของโลกโดยรวม หรือถาจะพูดสั้นๆ นักเรียนควรมีความสนใจ ในวิทยาศาสตร สนับสนุนสงเสริมการใชกระบวนการวิทยาศาสตร และแสดงความ รับผิดชอบตอทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดลอม การประเมินของ PISA ไมเนนความรูวิทยาศาสตรที่นักเรียนเรียนตามหลักสูตรปกติในโรงเรียน แต PISA เลือกประเมินการรูเรื่องทางวิทยาศาสตร (Scientific Literacy) เพราะตองการใหความสําคัญกับศักยภาพ ของนักเรียน การใชวิทยาศาสตรที่เกี่ยวของในชีวิตจริงในอนาคต เพื่อจะศึกษาวาเยาวชนวัยจบการศึกษา ภาคบังคับจะสามารถเปนประชาชนที่รับรูประเด็นปญหา รับสาระ ขอมูล ขาวสาร และสามารถตอบสนอง อยางไร อีกทั้งเปนผูบริโภคที่ฉลาดเพียงใด พลเมืองของทุกชาติในปจจุบันจะตองเผชิญกับภารกิจที่ตอง ใชแนวคิดทางวิทยาศาสตร เปนตนวาทุกวันนี้ประชาชนถูกโหมดวยประเด็นปญหาตางๆ เปนตนวา เรื่องของกาซเรือนกระจกกับโลกรอน การเพิ่มขึ้นของประชากรกับการลดลงของอาหาร ปาไม ชีวิตชนบท ที่สูญหายไป นอกจากนี้ประชาชนยังตองอานสิ่งตางๆ เปนตนวา เรื่องราวที่เกี่ยวของกับดินฟาอากาศ เศรษฐกิจ การแพทย การกีฬา ฯลฯ กรอบโครงสรางการประเมินการรูเรื่องวิทยาศาสตรของ PISA 2006 ในการวางกรอบโครงสรางการประเมินผล คณะผูเชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตรของ PISA ไดตั้งคําถาม พื้นฐานของการประเมิน ไดแก บริบทใด ที่ควรจะประเมินเยาวชนอายุ 15 ป สมรรถนะอะไรบาง ที่ควรจะคาดหวังวาเยาวชนอายุ 15 ป ควรจะมี ความรูอะไรที่ควรจะคาดหวังวาเยาวชนอายุ 15 ป ควรจะสามารถแสดงออกมาวารู เจตคติใดบางที่ควรคาดหวังไดวาเยาวชนอายุ 15 ป ควรจะแสดงออกใหเห็นได 8 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 16. Literacy) ของ PISA 2006 เนนองคประกอบของการประเมินผลสี่สวนที่ตางมีความสัมพันธซึ่งกันและกัน ไดแก การประเมิน ในสวนของ 1) บริบทของวิทยาศาสตร ไดแก สถานการณในชีวิตที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 2) ความรูทางวิทยาศาสตร ซึ่งประกอบดวยสองสวน ไดแก “ความรูวิทยาศาสตร” คือ ความรูใน เรื่องโลกธรรมชาติ และ “ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร” คือ ความรูในวิธีการหรือกระบวนการ หาความรูทางวิทยาศาสตร 3) สมรรถนะทางวิทยาศาสตร ซึ่งหมายถึงการใชความรูวิทยาศาสตรในสามดานหลักๆ ไดแก การระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร (Identifying Scientific Issues) การอธิบายปรากฏการณในเชิงวิทยาศาสตร (Explain Phenomena Scientifically) การใชประจักษพยานทางวิทยาศาสตร (Using Scientific Evidence) 4) เจตคติเ ชิง วิทยาศาสตร ไดแก การแสดงการตอบสนองตอวิทยาศาสตรดว ยความสนใจ สนับสนุนการสืบหาความรูวิทยาศาสตร และแสดงความรับผิดชอบตอสิ่งตางๆ เชน ในประเด็น ของทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดลอม แตละองคประกอบมีความสัมพันธซ่งกันและกัน ดังตอไปนี้ ึ บริบท สมรรถนะ ความรู ความรูวิทยาศาสตร ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร ระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร สถานการณในชีวิต อธิบายปรากฏการณในเชิง ที่เกี่ยวของกับ วิทยาศาสตร วิทยาศาสตรและ เจตคติ ใชประจักษพยานทาง เทคโนโลยี วิทยาศาสตร สนใจ สนับสนุน มีความรับผิดชอบ รูป 2 กรอบโครงสรางที่ใชในการสรางและวิเคราะหขอสอบวิทยาศาสตรใน PISA 2006 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 9
  • 17. สถานการณจากสิ่งที่เปนประเด็นรอนที่สงผลกระทบตอบุคคล ตอสุขภาพ ตอสังคมวัฒนธรรม หรือตอชีวิตมนุษยในโลก วิทยาศาสตรที่เปนขาวในสื่อ หรือวิทยาศาสตรที่จะมีผลกระทบสืบเนื่องตอไป ในอนาคต เปนตน การประเมินผลจึงจะอยูในสถานการณ ซึ่งเปนสวนหนึ่งของโลกของนักเรียนที่ภารกิจการประเมินผลหรือ คําถามนั้นเกิดขึ้น คําถามของ PISA 2006 จะไมจํากัดอยูเฉพาะสถานการณในโรงเรียนเทานั้น แตจะ เปนสถานการณที่อาจจะเกี่ยวของในระดับสวนบุคคล เชน ตัวเองกับครอบครัว ในระดับชุมชน (สังคม) จนกระทั่ง สถานการณในระดับโลก (global) แมกระทั่ง คํา ถามทางประวัติศาสตร ซึ่ง เขาใจไดดว ย ความกาวหนาทางวิทยาศาสตรก็สามารถนํามาถามได กรอบ 1 สถานการณ (บริบท) ทางวิทยาศาสตร บริบท ระดับสวนตัว ระดับชุมชน ระดับโลก (ตัวเอง ครอบครัว เพื่อน) (สังคม) สุขภาพ สุขภาพ อุบัติเหตุ ควบคุมโรค สุขภาพชุมชน โรคระบาด การระบาด โภชนาการ การเลือกอาหาร ขามประเทศ ทรัพยากรธรรมชาติ การใชวัสดุ พลังงาน การรักษาจํานวนประชากร ทรัพยากรที่เกิดใหมไดและ คุณภาพชีวิต ความมั่นคง ไมได ระบบของธรรมชาติ การผลิตและการกระจาย การเพิ่มประชากร อาหาร การหาพลังงาน คุณภาพสิ่งแวดลอม พฤติกรรมเปนมิตรกับ การกระจายประชากร ความหลากหลายทาง สิ่งแวดลอม การทิ้งขยะ ผลกระทบตอ ชีววิทยา ความยั่งยืนของ สิ่งแวดลอม อากาศใน ระบบนิเวศ การเกิดและ ทองถิ่น การสูญเสียผิวดิน อันตราย พิษภัย อันตรายจากธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงแบบ การเปลี่ยนแปลงบรรยากาศ และคนทําขึ้น กะทันหัน (แผนดินไหว ผลกระทบของสงคราม คลื่นยักษ พายุ) การเปลี่ยนแปลงชาๆ (การ กัดเซาะ การตกตะกอน) 10 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 18. (บริบท) ทางวิทยาศาสตร บริบท ระดับสวนตัว ระดับชุมชน ระดับโลก (ตัวเอง ครอบครัว เพื่อน) (สังคม) โลกของวิทยาศาสตร ความสนใจ การอธิบาย วัสดุใหมๆ เครื่องมือและ การสูญพันธุของสิ่งมีชีวิต และเทคโนโลยี ปรากฏการณ งานอดิเรกที่ กระบวนการใหม การสํารวจอวกาศ เกี่ยวกับวิทยาศาสตร การดัดแปลงพันธุกรรม การเกิดจักรวาล การกีฬาและการพักผอน เทคโนโลยีอาวุธ ดนตรีและเทคโนโลยีสวนตัว การคมนาคมขนสง สมรรถนะทางวิทยาศาสตร จะตองมีสมรรถนะทางวิทยาศาสตร (Science competencies) PISA 2006 ใหความสําคัญกับการ ประเมินสมรรถนะทางวิทยาศาสตร ซึ่งรวมกลุมสมรรถนะหลักๆ ไดสามกลุม ไดแก สมรรถนะในการ ระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร (Identify Scientific Issues ซึ่งการวิเคราะหขอมูลตอไปจะเรียก ISI) การ อธิบายปรากฏการณในเชิงวิทยาศาสตร (Explaining Phenomena Scientifically ตอไปจะเรียก EPS) การใชประจักษพยานทางวิทยาศาสตร (Using Scientific Evidence ตอไปจะเรียก USE) ซึ่งมีรายละเอียด ดังนี้ กรอบ 2 สมรรถนะทางวิทยาศาสตร การระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร รูวาประเด็นปญหาหรือคําถามใดสามารถตรวจสอบไดดวยวิธการทางวิทยาศาสตร ี ระบุไดวาจะตองใชหลักฐานประจักษพยานหรือขอมูลใดในการสํารวจตรวจสอบ (รูคําสําคัญ สําหรับการคนควา) รูลักษณะสําคัญของการสํารวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร การอธิบายปรากฏการณในเชิงวิทยาศาสตร ใชความรูวทยาศาสตร สรางคําอธิบายที่สมเหตุสมผลและสอดคลองกับประจักษพยาน ิ บรรยายหรือตีความปรากฏการณและพยากรณการเปลียนแปลงในเชิงวิทยาศาสตร ่ ระบุบอกไดวาคําบอกเลา บรรยาย คําอธิบาย และการพยากรณใดทีสมเหตุสมผล ่ ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 11
  • 19. การใชประจักษพยานทางวิทยาศาสตร ตีความหลักฐานประจักษพยานหรือขอมูลทางวิทยาศาสตรลงขอสรุป และสื่อสารขอสรุป ระบุขอตกลงเบื้องตน ประจักษพยาน (หลักฐาน) ที่อยูเบืองหลังขอสรุป ้ แสดงใหเห็นวาเขาใจแนวคิดและหลักการทางวิทยาศาสตร ดวยการนําวิทยาศาสตรไปใชใน สถานการณหรือบริบทตางๆ สะทอนถึงนัยของการพัฒนาวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีที่มีตอสังคม การประเมินสมรรถนะทางวิทยาศาสตร ตองการประเมินนักเรียนในความสามารถตอไปนี้ 1) การระบุประเด็นทางวิทยาศาสตร รูวาประเด็นปญหาหรือคําถามใด ตรวจสอบไดทางวิทยาศาสตร คําถามการประเมินสมรรถนะนี้ตองการใหนักเรียนแยกแยะปญหา/คําถามที่เปนประเด็นทาง วิทยาศาสตรออกจากปญหาประเภทอื่นๆ ที่ไมเปนวิทยาศาสตร สมรรถนะนี้ตองการใหนักเรียน ระบุวาคําถามใดสามารถตอบไดดวยการทดสอบทางวิทยาศาสตร หรือคําถามใดที่สํารวจ ตรวจสอบไมไดดวยการทดสอบทางวิทยาศาสตร นักเรียนอาจเสนอแนะวิธีการที่จะใชหาคําตอบ ตอปญหาที่มีอยู บอกคําสําคัญสําหรับคนควา ในการที่จะรูวาคําถามใดตรวจสอบไดทางวิทยาศาสตร นักเรียนจะตองสามารถบอกคําสําคัญ สําหรับคนควาและหาเครื่องมือสําหรับตรวจสอบได นั่นคือจะตองระบุไดวาจะตองใชสาระ ขอมูล หลักฐานประจักษพยานหรือขอมูลใดในการสํารวจตรวจสอบ สมรรถนะนีตองการ ้  ใหนักเรียนตอบวาในคําถาม / ปญหาที่กําหนดใหนั้น นักเรียนจําเปนตองรูสาระใดบาง ใชขอมูล ใด หรือตองหาประจักษพยานหรือหลักฐานใด เพื่อที่จะไดออกแบบวางแผนที่จะเก็บขอมูลไดถูก รูลักษณะสําคัญของการสํารวจตรวจสอบทางวิทยาศาสตร การแสดงความสามารถในการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร นักเรียนจะตองรูลักษณะที่สําคัญ ของการตรวจสอบ เชน รูวาการทดสอบที่เที่ยงตรงตองทําอยางไร จะตองเปรียบเทียบอะไร ควบคุมตัวแปรใด และเปลี่ยนแปลงตัวแปรใด จะตองคนควาสาระ และขอมูลอะไรเพิ่มเติมอีก และจะตองทําอะไร อยางไรจึงจะเก็บขอมูลที่ตองการได 12 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 20. และการตีความปรากฏการณ และคาดการณหรือพยากรณการเปลี่ยนแปลงที่อาจจะ เกิดขึ้น การประเมินจะรวมถึงการใหนักเรียนระบุวา คําบรรยาย คําอธิบายใดสมเหตุสมผลหรือไม อยางไร คําคาดการณจะเปนไปไดหรือไมดวยเหตุผลอะไรเปนตน เชน ในสถานการณที่มีคดีฆาตกรรม และมีการ ตรวจ DNA เกิดขึ้น ใหนักเรียนใชความรูวิทยาศาสตร มาระบุวาคําบรรยายเกี่ยวกับ DNA ขอใดบรรยายได เหมาะสม เปนตน 3) การใชประจักษพยานทางวิทยาศาสตร สมรรถนะนี้ตองการใหนักเรียนรูความหมายและความสําคัญของการคนควาทางวิทยาศาสตร และ นํามาใชเปนพื้นฐานของการคิด การบอกเลา และการสื่อสาร โดยการแสดงวามีความรูและทักษะตอไปนี้ รูวาจะตองใชประจักษพยาน แสดงวามีความเขาใจวาจะตองมีขอมูล หลักฐานใดจากการ คนควา การเก็บขอมูล รองรับหรือเปนพื้นฐานสําคัญของการบอกกลาว การกลาวอาง ขอสรุป หรือการพยากรณ หรือคาดการณลวงหนา สรางขอสรุปที่สมเหตุสมผล บนพื้นฐานของประจักษพยาน ขอมูล หรือประเมินขอสรุปที่ผูอื่น สรางขึ้นวาสอดคลองกับประจักษพยานที่มีหรือไม คําถามประเภทนี้อาจใหนักเรียนวิเคราะห วิจารณขอสรุปที่ยกมาให โดยใหวิเคราะหวา การสรุปนั้นไดสรุปออกมาจากขอมูลที่กําหนดให หรือไม หรืออาจจะใหขอมูลหรือประจักษพยานมาแลว ใหนักเรียนเปนผูลงขอสรุปจากขอมูล หรือ ประจักษพยานที่มี หรืออาจจะใหนักเรียนใชเหตุผลวิเคราะห วิจารณขอสรุปทั้งในทางเห็นดวย และไมเห็นดวย สื่อสารขอสรุป การสื่อสารขอมูลเฉพาะ หรือขอสรุปจากประจักษพยานและขอมูลจะเกี่ยวของ กับการสรางคําอธิบายและขอโตแยงจากสถานการณและขอมูลที่กาหนดให โดยสื่อสารออกมา ํ อยางชัดเจนใหผูรับขาวสารเขาใจได การแสดงออกวามีความเขาใจในแนวคิดทางวิทยาศาสตร ในขอนี้จะวัดวา นักเรียนแสดงวา มีความเขาใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร โดยการนําแนวคิด (Concept) นั้นๆ ไปใชไดในสถานการณ ที่กําหนดให โดยมีการอธิบายถึงความสัมพันธหรือสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง หรืออาจจะให นักเรียนคาดการณวาจะมีอะไรเกิดขึ้นบางถามีการเปลี่ยนแปลงตัวแปรบางอยาง หรือใหชี้บอกวา ตัวแปรหรือปจจัยใดมีสวนสําคัญที่ทําใหเกิดผลตามที่กําหนดให โดยใหนาแนวคิดทางวิทยาศาสตร ํ (ที่ไมไดกําหนดให) มาใชในการบอกนั้นๆ ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 13
  • 21. อาจใหนักเรียนบอกเหตุผลสนับสนุนหรือคัดคาน การลงขอสรุปหนึ่งที่ไดมาจากกระบวนการหนึ่งๆ อาจใหนักเรียนอธิบายหรือใหเหตุผลวากระบวนการนัน ้ ควรนํามาสูขอสรุปนั้นหรือไม อยางไร ใหคิดแบบวิพากษวิจารณวาขอตกลงเบื้องตน (Assumption) ที่ กําหนดไวสําหรับการศึกษานั้น แลวนําไปสูขอสรุปนั้นๆ เหมาะสมหรือไมอยางไร ความรูทางวิทยาศาสตร : แนวคิดและเนื้อหา ความรูทางวิทยาศาสตรในนามของ PISA ประกอบดวย ความรูวิทยาศาสตรและความรูเกี่ยวกับ วิทยาศาสตร กรอบ 3 ความรูวิทยาศาสตรตามนิยามของ PISA เนื่องจากในปจจุบันคําวา วิทยาศาสตร ไดรับการยอมรับวามีสองสถานะ ไดแก วิทยาศาสตร คือองคความรู (Science as a body of knowledge) และวิทยาศาสตรคือกระบวนการ เสาะแสวงหาความรู (Science as enquiry) ในนิยามของ PISA คําวา “ความรูทางวิทยาศาสตร” จึงใชในความหมายของความรูทั้งสองแบบ โดยเรียกวา “ความรูวิทยาศาสตร” และ “ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร” ความรูวิทยาศาสตร หมายถึง องคความรูซึ่งเปนความรูของโลกธรรมชาติ เชน ฟสิกส เคมี ชีววิทยา ฯลฯ สวน ความรูเ กี่ย วกับวิท ยาศาสตร หมายถึง ความรูใ นวิธีก ารหรือกระบวนการหาความรูท าง วิท ยาศาสตร หรือ วิถีท างที่นํา ไปสูเ ปา หมายของการไดม าซึ่ง ความรู (วิถีท างในที่นี้คือ กระบวนการสืบแสวงหา สวนเปาหมายคือการอธิบายและลงขอสรุป) 14 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 22. เลือกเนนเฉพาะแนวคิดและสาระเนื้อหาที่ใชได (Relevant) สําหรับการใชชีวิตในอนาคตที่มีสวนชวย ใหเขาใจโลกที่อยูในแงมุมเชิงวิทยาศาสตร โดยเนนความชัดเจนที่ตองใชไดกับชีวิตจริง ตองใชไดกับวันนี้ และในทศวรรษตอๆ ไป และตองเหมาะสมกับนักเรียนอายุ 15 ป ดวย นอกจากนั้นเกณฑในการเลือก เนื้อหาสําหรับการประเมินของ PISA จะไมเนนความรูความจําในเนื้อหาหรือแนวคิด การใหคําจํากัดความ ขอเท็จจริงทางวิทยาศาสตร แตเนื้อหาที่ครอบคลุม ไดแก • วิทยาศาสตรในโลกและสิ่งแวดลอม (Science in earth and environment) หรือเรียกรวมวา ความรูเกียวกับโลกธรรมชาติ (Knowledge of natural world) ่ • วิทยาศาสตรในชีวิตและสุขภาพ (Science in life and health) และ • วิทยาศาสตรในเทคโนโลยี (Science in Technology) วิทยาศาสตรทั้งสามดานนี้เปนเรื่องที่อยูและพบเห็นในชีวิตจริงของประชาชนคนธรรมดาทั่วไป ซึ่งเปนวิถี ปกติของชีวิตในสังคมปจจุบันและอนาคต ประชาชนที่ไดรับขาวสารก็ตองมีความเขาใจพื้นฐานเพียงพอ ที่จะรับขาวสารสาระจากสื่อ และควรมีกระบวนการที่จะยอย วิเคราะห และตัดสินใจสําหรับประเด็น หรือขาวนั้นๆ ดังนั้น จึงใชเนื้อหาสาระทั้งสามดานนี้เปนตัวเดินเรื่องเพื่อการปลูกฝงกระบวนการคิดและ ตัดสินใจเชิงวิทยาศาสตรใหกับนักเรียน กรอบ 4 ความรูวิทยาศาสตรที่ครอบคลุมใน PISA 2006 ระบบทางกายภาพ (Physical Systems) โครงสรางของสสาร (เชน อนุภาค พันธะ) สมบัติของสสาร (เชน การเปลี่ยนสถานะ การนําความรอน และการนําไฟฟา) การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (เชน ปฏิกิริยา การถายโอนพลังงาน กรด/เบส) การเคลื่อนที่และแรง (เชน ความเร็ว ความเสียดทาน) พลังงานและการถายโอน (เชน คลื่นแสงและวิทยุ คลื่นเสียง) ระบบสิ่งมีชีวิต (Living Systems) เซลล (เชน โครงสรางและหนาที่ DNA พืชและสัตว) มนุษย (เชน สุขภาพ โภชนาการ ระบบยอยๆ ในรางกาย [เชน การยอย การหายใจ การไหลเวียนเลือด การขับถาย และความสัมพันธของระบบ] โรคภัย การสืบพันธุ) ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 15
  • 23. PISA 2006 ระบบของโลกและอวกาศ (Earth and Space systems) โครงสราง (เชน ผิวโลก บรรยากาศ พื้นน้า) ํ พลังงานในโลก (เชน แหลงพลังงาน ดินฟาอากาศของโลก) การเปลี่ยนแปลงในโลก (เชน การเกิดชั้นดินระบบทางเคมีในพื้นโลก แรงที่สรางและ ทําลายโลก) ประวัติศาสตรของโลก (เชน ฟอสซิล การเริ่มตน และวิวัฒนาการ) โลกในอวกาศ (เชน การโนมถวง ระบบสุริยะ) ระบบเทคโนโลยี (Technology Systems) บทบาทของเทคโนโลยีที่มีวิทยาศาสตรเปนพื้นฐาน ความสัมพันธของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี แนวคิดเกี่ยวกับเทคโนโลยี (เชน สวนดี คาใชจาย ความเสี่ยง การแลกเปลี่ยน) หลักการที่สําคัญ (เชน นวัตกรรม ขอจํากัดของเทคโนโลยี การประดิษฐ การแกปญหา) ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร ความรูเกี่ยวกับวิทยาศาสตร (Knowledge about science) คือ ความรูในเชิงกระบวนการ ประกอบดวย กระบวนการคน ควาหาความรูเ ชิงวิทยาศาสตร (Scientific enquiry) ซึ่งจุดเนนอยูที่กระบวนการ ทางวิทยาศาสตร และสวนที่สองซึ่งสัมพันธกับกระบวนการสวนแรกคือการอธิบายเชิงวิทยาศาสตร (Scientific explanation) 16 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 24. การหาความรูเชิงวิทยาศาสตร ประกอบดวย จุดเริ่มตน (เชน ความอยากรูอยากศึกษา การตั้งคําถามทางวิทยาศาสตร) จุดมุงหมาย ตองการทําอะไร (เชน ตองการหาหลักฐานเพื่อตอบคําถามทางวิทยาศาสตร ความคิดในปจจุบัน/ตัวแบบ/ทฤษฎี/การสืบหา) การทดลอง (คําถามที่ตางกันนําไปสูการสํารวจตรวจสอบ การออกแบบที่ตางกัน)  ลักษณะของขอมูลที่ตองการ (เชน เชิงปริมาณ [การวัด] เชิงคุณภาพ [การสังเกต]) การวัด (เชน ความไมแนนอน การวัดซ้า ความแปรผัน การประมาณความถูกตองของ ํ อุปกรณและกระบวนการ) ลักษณะของผล (เชน ผลจากการวัดตรงๆ ผลที่ไดขณะนันซึ่งอาจจะเปลี่ยนแปลงได ้ ผลที่ตรวจสอบได การแกไขดวยตนเอง) การอธิบายเชิงวิทยาศาสตร (ประกอบดวย) แบบ (ของคําอธิบาย) (เชน สมมติฐาน ทฤษฎี กฎ) การสราง (เชน การเสนอขอมูล บทบาทของความรูปจจุบันกับประจักษพยานใหม การสรางสรรคและจินตนาการ) กฎ (เชน กฎคงที่ สมเหตุสมผล มีประจักษพยานรองรับ) ผลที่เกิดขึ้น (เชน สรางความรูใหม วิธีการใหม เทคโนโลยีใหม นําไปสูคําถามใหมและ การสํารวจตรวจสอบใหม) ตัวอยาง กระบวนการทางวิทยาศาสตร ตัวอยางคําถามเรื่องนมโรงเรียน เปนการใชความรูในเรื่องเกี่ยวกับสุขภาพและเปนคําถามความรูเกี่ยวกับ วิทยาศาสตรในดานการหาความรูเชิงวิทยาศาสตร คําถามแรกเปนการใหนักเรียนบอกจุดประสงคของ การศึกษาสมรรถนะ-การระบุประเด็นปญหาทางวิทยาศาสตร คําถามที่สองก็เปนสมรรถนะการระบุ ประเด็นปญหาทางวิทยาศาสตรเชนเดียวกัน ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 17
  • 25. ไดมีการศึกษาทดลองครั้งใหญในโรงเรียนตางๆ ในทองที่หนึ่งของสก็อตแลนด ในชวง เวลาสี่เดือน นักเรียนบางคนไดรับนมฟรีและบางคนไมไดรับ ครูใหญเปนผูคัดเลือกวานักเรียนคนใดไดรับนม การศึกษาทําดังนี้ • นักเรียน 5,000 คน ไดรับนมไมพาสเจอรไรสปริมาณหนึ่งทุกวันที่เรียน • นักเรียนอีก 5,000 คน ไดรับนมพาสเจอรไรส ปริมาณเทากันทุกวันที่เรียน และ • นักเรียน 10,000 คนไมไดรับนมชนิดใดเลย ชั่งน้ําหนักและวัดสวนสูงของนักเรียนทั้ง 20,000 คน ทั้งเริ่มตนและจบการทดลอง คําถามที่ 1 : นมโรงเรียน ตอไปนี้เปนคําถามวิจัยสําหรับการศึกษาครั้งนีหรือไม จงเขียนวงกลมลอมรอบคําวา “ใช” หรือ “ไมใช” ้ ในแตละคําถาม คําถาม ใช หรือ ไมใช จะตองทําอะไรบางในการทํานมพาสเจอรไรส ใช / ไมใช การดื่มนมเสริม จะมีผลอะไรกับเด็กนักเรียน ใช / ไมใช นมพาสเจอรไรสมีผลอะไรกับการเจริญเติบโตของเด็ก ใช / ไมใช การอยูในทองที่ตางกันของสก็อตแลนดมีผลอะไรกับ ใช / ไมใช สุขภาพของเด็ก การใหคะแนน นมโรงเรียน คะแนนเต็ม รหัส 1: ถูกทังสี่ขอ: ไมใช ใช ใช ไมใช ตามลําดับ ้ ไมไดคะแนน รหัส 0: คําตอบอื่นๆ รหัส 9: ไมตอบ 18 ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS
  • 26. เด็กที่ไดรับนมในชวงที่ศกษามีสวนสูงและน้าหนักเพิมขึ้นมากกวาเด็กที่ไมไดรับนม ึ  ํ ่ ขอสรุปหนึ่งที่เปนไปไดจากการศึกษานี้ คือเด็กที่ดื่มนมมากๆ จะเจริญเติบโตเร็วกวาเด็กที่ดื่มนมนอย เพื่อใหขอสรุปนี้มีความนาเชือถือ จงบอกขอกําหนดหนึงขอที่ตองพิจารณากอนทําการศึกษากับนักเรียน ่ ่  ทั้งสองกลุมนี้ ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... การใหคะแนน นมโรงเรียน คะแนนเต็ม บอกขอกําหนดที่ชัดเจนทีสุดที่วานักเรียนทั้งสองกลุมตองไมมีความแตกตางในแตละ ่ ดาน เชน การกินอาหารที่บานของนักเรียน ระยะการเจริญเติบโต • นักเรียนทั้งสองกลุมจะตองกินอาหารที่เหมือนกันในเวลาอื่นๆ จึงทําใหขอสรุปนี้นาเชื่อถือได • นักเรียนทั้งสองกลุมนี้ตองถูกเลือกมาโดยการสุม --------------- เจตคติทางวิทยาศาสตร เจตคติของคนมีบทบาทสําคัญที่จะทําใหเกิดความสนใจในเรื่องราวของวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี โดยทั่วๆ ไป หรือประเด็นที่เกี่ยวของกับตนเองโดยตรง เปาหมายหนึ่งของการศึกษาวิทยาศาสตรคือการ ทําใหนักเรียนพัฒนาเจตคติ ใหนักเรียนรูจักสงเสริม สนับสนุนวิทยาศาสตร ใหมีความรู และใชความรู อยางเหมาะสม การประเมินการรูวิทยาศาสตรของ PISA 2006 ตั้งอยูบนความเชื่อที่วาการรูวิทยาศาสตร ของคนตองมีเจตคติ ความเชื่อ แรงบันดาลใจ ความเชื่อในตนเอง การใหคุณคา และแสดงออกดวยการ กระทําในที่สดุ PISA 2006 ประเมินเจตคติของนักเรียนในสามกลุมดวยกัน คือ ความสนใจในวิทยาศาสตร การสนับสนุนวิทยาศาสตร และ ความรับผิดชอบตอทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดลอม ตัวอยางการประเมินผลวิทยาศาสตรนานาชาติ: PISA และ TIMSS 19