1. สภาพปัญหาการจัดการเรียนรู้และคุณภาพการเรียนรู้ของผู้เรียน

ชีววิทยาเป็นรายวิชาเพิ่มเติมจัดอยู่ในแขนงหนึ่งของวิชาวิทยาศาสตร์ และอยู่ภายใต้หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน ซึ่งมีความสำคัญ ในการศึกษาสิ่งเกี่ยวข้องกับมนุษย์ สิ่งมีชีวิต ทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม การปรับปรุงพันธุ์พืช การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ และการนำมาใช้ทางการแพทย์ การเรียนรู้เนื้อหาดังกล่าว ก่อให้เกิดประโยชน์และพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์ให้ดีขึ้น ผู้เรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายจำเป็นจะต้องเรียนตามหลักสูตร เพื่อให้สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเหมาะสม (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2554: 1) เป้าหมายในทางวิทยาศาสตร์ที่ผู้เรียนต้องเรียนรู้มี 2 ประการ คือ ประการแรก เป็นการศึกษาเพื่อจะนำเอาความรู้หรือประสบการณ์ที่ได้จากการเรียนรู้นำไปปรับใช้และสร้างอาชีพเพิ่มพูนรายได้ของตนเองในอนาคต เมื่อผู้เรียนได้เรียนวิชาชีววิทยาแล้วโดยการจัดกิจกรรมการใช้คำถาม เพื่อกระตุ้นให้เกิดความตื่นเต้น สนุกสนาน ท้าทาย ความสามารถ หรือพบปัญหาผู้เรียนจะเกิดกระบวนการคิด และความร่วมมือในกิจกรรมลงมือทดลองจริง มีมโนมติในเนื้อหาที่เรียนถูกต้อง และเชื่อมโยงวิชาชีววิทยากับวิชาอื่น สามารถอธิบาย ทำนาย คาดการณ์ ปรากฏการณ์ ได้อย่างมีเหตุผล (สํานักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา, 2552 : 93-131)

จากผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของภาคเรียนที่ผ่านมา มีแนวโน้มอยู่ในเกณฑ์ต่ำ อาจเนื่องมาจากผู้เรียนไม่เข้าใจเนื้อหาที่เป็นแนวคิดหลักหรือแนวคิดสำคัญ และรวมถึงมีมโนมติที่คลาดเคลื่อน ไปจากเนื้อหาที่เรียน นั่นคือ ผู้เรียนไม่สามารถเข้าใจ หรือมีมโนมติที่ไม่สมบูรณ์ หรือแตกต่างไปจากนักวิทยาศาสตร์มาก อีกทั้งยังขาดการเชื่อมโยงกับเรื่องที่มีความเกี่ยวข้องกัน ก่อให้เกิดผลเสียต่อการเรียนรู้ (นวลจิตต์ เชาวกีรติพงศ์, 2556: 18) เพราะการที่นักเรียนจดจำกับความรู้ที่ไม่ถูกต้อง มีผลเสียต่อการพัฒนาความรู้ในขั้นต่อไป และการถ่ายทอดความรู้ที่ได้จากครูอาจไม่น่าเชื่อถือ (นงลักษณ์ วิรัชชัย, 2555: 5) อีกทั้งยังส่งผลสะท้อนให้เห็นว่านักเรียนมียังขาดความเข้าใจไม่มีความรู้พื้นฐานและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ข้อปัญหาที่พบ คือ นักเรียนจะไม่สามารถวิเคราะห์ปัญหา แก้ไขปัญหา ตลอดจนเข้าในเนื้อหาได้ถูกต้อง วิธีการหาคำตอบผิดพลาด ขาดความมั่นใจในการตอบที่ถูกต้อง จึงทำให้เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้นักเรียนขาดความสนใจในการเรียน นักเรียนยังขาดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตลอดจนในเนื้อหาในรายวิชาชีววิทยา ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ทำให้เกิดการเรียนรู้อย่างไม่ต่อเนื่อง อีกทั้งยังขาดความเข้าใจเนื้อหา ที่ถูกต้อง และเกิดความคิดรวบยอดที่ผิดเพี้ยนได้

ดังนั้น จึงทำให้เกิดผลกระทบถึงการเรียนในเนื้อหาอื่น ๆ จึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีการแก้ไขกระบวนการเรียนการสอนในชั้นเรียนเพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อการเรียนในเนื้อหาต่อไป ครูผู้สอนในฐานผู้รายงานจะประสบปัญหาในการสอน เรื่อง การแก้ปัญหาในเนื้อหาทั้งหมดของรายวิชาชีววิทยา ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เนื่องด้วยเนื้อหาชีววิทยาต้องใช้ความจำและเยอะมาก และยังค้นพบว่าแนวทางในการพัฒนาความสามารถในการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ตลอดจนในเนื้อหาในรายวิชาชีววิทยาชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 นั้น ทำได้หลายวิธี เช่น การพัฒนาหลักสูตร และอีกวิธีหนึ่งที่สำคัญ คือ การพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้หรือเทคนิคการจัดการเรียนรู้ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น โดยที่ครูต้องปรับวิธีการสอนแบบใหม่ ให้ผู้เรียนมีกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบและมีเหตุผล สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น รู้จักคิดวิเคราะห์ สังเคราะห์ และสืบเสาะหาความรู้ด้วยตนเอง การเรียนการสอนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในชั้นเรียนมีความหลากหลายของสื่อการเรียนการสอนหรือนวัตกรรมทางการศึกษาต่างๆ ที่จะกระตุ้นความสนใจของนักเรียนในการเรียนรายวิชาชีววิทยาในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เช่น แบบทดสอบก่อน-เรียนหลังเรียน ใบงาน แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ รูปแบบจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ การให้ผู้เรียนสร้างแผนผังมโนทัศน์ด้วยตนเอง เป็นต้น การจัดรูปแบบกระบวนการดังกล่าวจะช่วยทำให้ครูมองเห็นปัญหาต่าง ๆ ของนักเรียนได้ชัดเจนและแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้มากยิ่งขึ้น

จากการศึกษาข้อมูลดังกล่าว ผู้สอนจึงมีความสนใจที่จะการพัฒนากิจกรรมการเรียนเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาเพิ่มเติม 5 ในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E) เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

2. วิธีการดำเนินการให้บรรลุผล

1. กำหนดกลยุทธ์การจัดการเรียนรู้ (Strategies of Learning Management)

1) ศึกษาหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานแกนกลาง พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) และหลักสูตรนักเรียนต้องรู้ (กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ รายวิชาชีววิทยา 5 รหัสวิชา ว 33245 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เพื่อคัดเลือกและออกแบบหน่วยตามผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง การสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ แบบทดสอบก่อน-เรียนหลังเรียน ใบงาน ให้ผู้เรียนสร้างแผนผังมโนทัศน์ ในผลการเรียนรู้สาระชีววิทยา มาตรฐานที่ 4 ข้อ 1 - 19 ตามหน่วยการเรียนรู้นั้น ๆ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ด้วยรูปแบบการสอน กิจกรรมการเรียนการสอนรายวิชาชีววิทยา 5 ในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบได้รับการจัดการเรียนรู้แบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E) เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ เพื่อเพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนตามความเหมาะสมของนักเรียนมีการทำงานเป็นกลุ่มการพึ่งพาอาศัยกันและกันเชิงบวก การติดต่อปฏิสัมพันธ์โดยตรง การรับผิดชอบงานกลุ่มของกลุ่ม ความสัมพันธ์กับผู้อื่น กระบวนการกลุ่ม และ แบบทดสอบก่อนเรียน - หลังเรียน บันทึกข้อมูลคะแนนในระบบสารสนเทศผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเพื่อประเมินการเรียนรู้ นำข้อมูลที่ได้พัฒนาผลการเรียนรู้ให้นักเรียนบรรลุตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้

2. ขั้นตอนการออกแบบการเรียนรู้

มีการออกแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ตามแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้เทคนิคกิจกรรมการเรียนการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5E ) 5 ขั้นตอน เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

(ชูศิลป์ อัตชู, 2550 : 56-57) ดังนี้

1. ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) เป็นการนำเข้าสู่บทเรียน ซึ่งเป็นเรื่องเรื่องที่สนใจซึ่งอาจเกิดขึ้นเองจากความสงสัย หรืออาจเริ่มจากความสนใจของตัวนักเรียนเองหรือเกิดจากการอภิปรายภายในกลุ่มเรื่องที่น่าสนใจ

2. ขั้นสำรวจค้นหา (Exploration) เมื่อทำความเข้าใจในประเด็นหรือคำถามที่น่าสนใจจะศึกษาอย่างถ่องแท้แล้วมีการวางแผนกำหนดแนวทางการสำรวจ ตรวจสอบ การตั้งสมมติฐานกำหนดทางเลือกที่เป็นไปได้ ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

3. ขั้นอธิบายและลงสรุป(Explanation) เมื่อได้ข้อมูลอย่างเพียงพอจากการสำรวจตรวจสอบแล้ว จึงนำข้อมูล ข้อสนเทศที่ได้มาวิเคราะห์ เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) เป็นการนำความรู้ที่สร้างขึ้นไปเชื่อมโยง

กับความรู้เดิมหรือแนวคิดที่ได้ค้นคว้าเพิ่มเติม หรือนำแบบจำลองหรือข้อสรุปที่ได้ไปใช้อธิบายสถานการณ์หรือเหตุการณ์อื่น ๆ ถ้าสามารถใช้อธิบายเรื่องต่าง ๆ ได้มากก็แสดงว่ามีข้อจำกัดน้อย ซึ่งจะช่วยให้เชื่อมโยงกับเรื่องต่าง ๆ และทำให้เกิดความรู้กว้างขวางขึ้น เสริมด้วยแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์

5. ขั้นประเมิน (Evaluation) เป็นการประเมินการเรียนรู้ด้วยกระบวนการต่าง ๆ ว่านักเรียนมีความรู้อะไรบ้าง อย่างไร และมากน้อยเพียงใด

- แบบทดสอบ ก่อนและหลังเรียน

3. ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

4. ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นตามตัวชี้วัด (Indicators)