วันจันทร์ที่ 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555

ความรู้เรื่องโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานวิทยาศาสตร์กับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้น



1.  ความหมายของกิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์
                        กิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์ คือ กิจกรรมสำหรับนักเรียนในการศึกษาเรื่องใดเรื่องหนึ่งด้วยตนเอง โดยอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ภายใต้คำแนะนำปรึกษาของครูหรือผู้เชี่ยวชาญ กิจกรรมนี้อาจทำเป็นกลุ่มหรือรายบุคคลก็ได้ และจะกระทำในเวลาเรียนหรือนอกเวลาเรียนก็ได้ โดยไม่จำกัดสถานที่ เช่น อาจทำนอกห้องเรียน ในห้องปฏิบัติการ หรือนอกโรงเรียน แม้กระทั่งที่บ้านของนักเรียนก็ได้
                        กิจกรรมการทำโครงงานวิทยาศาสตร์นี้เรียกได้ว่า เป็นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นสำหรับนักเรียน

2. หลักของกิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์
                        2.1    เน้นการแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง โดยนักเรียนจะเป็นผู้ริเริ่มวางแผน และดำเนินการศึกษาด้วยตนเอง โดยมีครูเป็นเพียงผู้ชี้แนะแนวทางและให้คำปรึกษา
                        2.2    เน้นกระบวนการแสวงหาความรู้โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ โดยเริ่มจากการกำหนดปัญหา เลือกหัวข้อที่ตนสนใจจะศึกษา วางแผนการศึกษาค้นคว้า ดำเนินการรวบรวมข้อมูล    ทำการทดลอง และสรุปผลการศึกษาค้นคว้า
                        2.3    เน้นการคิดเป็น ทำเป็น และการแก้ปัญหาเป็นด้วยตนเอง
3.  ความสำคัญและคุณค่าของการทำโครงงานวิทยาศาสตร์
                        จุดมุ่งหมายระหว่างการเรียนวิทยาศาสตร์ทีกำหนดไว้ในหลักสูตรนั้น นอกจากจะต้องการให้นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจในเนื้อหาสาระของวิชาวิทยาศาสตร์แล้ว  ยังต้องการให้นักเรียนมีทักษะในการศึกษาค้นคว้า มีความสนใจวิทยาศาสตร์ มีเจตคติและค่านิยมทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย เช่น       มีความใฝ่รู้ ซื่อสัตย์ มีเหตุผล มีใจเป็นกลาง มีความเพียรพยายาม มีความละเอียดรอบคอบก่อนตัดสินใจ เป็นต้น
                        แต่การเรียนวิชาวิทยาศาสตร์เพียงในชั้นเรียนตามเวลาที่กำหนดไว้ในหลักสูตรเท่านั้น ไม่อาจช่วยให้จุดมุ่งหมายดังกล่าวสัมฤทธิ์ผลโดยสมบูรณ์ได้ ทั้งนี้เพราะครูจำเป็นจะต้องสอนเนื้อหาต่าง ๆ   ในหลักสูตรให้ครบถ้วนภายในเวลาที่กำหนด นักเรียนจึงไม่ค่อยมีโอกาสมีประสบการณ์ตรงในการใช้  วิธีการทางวิทยาศาสตร์อย่างครบถ้วนทุกขั้นตอนในกระบวนการเรียนรู้
                        การให้นักเรียนกระทำกิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์ จะช่วยส่งเสริมให้จุดมุ่งหมายของหลักสูตรสัมฤทธิ์ผลโดยสมบูรณ์ยิ่งขึ้น เพราะในการทำโครงงาน นักเรียนจะได้มีโอกาสดำเนินการศึกษา จะศึกษาเอง การวางแผนการศึกษาเพื่อตอบปัญหานั้น ๆ ด้วยตนเอง ออกแบบการทดลองหรือวิธีการศึกษาด้วยตนเอง ลงมือทดลองเพื่อตรวจสอบสมมุติฐาน ตลอดจนสรุปผลของการศึกษาด้วยตนเอง โดยมีครูเป็นเพียงผู้ให้คำปรึกษาและชี้แนะ สรุปได้ว่านักเรียนจะมีโอกาสได้รับประสบการณ์ตรงในกระบวนการเสาะแสวงหาความรู้ทุกขั้นตอน มีโอกาสได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ และจะช่วยพัฒนาคุณสมบัติอื่น ๆ ให้แก่นักเรียนด้วย เช่น ความเป็นคนช่างสังเกต มีความคิดริเริ่ม สร้างสรรค์ มีความเชื่อมั่นในตนเอง มีวินัยและซื่อสัตย์ในการทำงาน มีความละเอียดรอบคอบ มีความรับผิดชอบ ยอมรังฟังคำติชมและความคิดเห็นของผู้อื่น มีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ รู้จักแบ่งเวลาในการทำงานและการกระทำกิจกรรมอื่น ๆ และทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ เป็นต้น
4.  ประเภทต่าง ๆ ของโครงงานวิทยาศาสตร์
                        โครงงานวิทยาศาสตร์ อาจแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ
                        4.1    โครงงานประเภทการสำรวจ
                        4.2    โครงงานประเภทการทดลอง
                        4.3    โครงการประเภทการพัฒนาหรือการประดิษฐ์
                        4.4    โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย
                        4.1    โครงงานประเภทการสำรวจ  เป็นการศึกษารวบรวมปัญหาจากธรรมชาติและ     สิ่งแวดล้อม เพื่อศึกษาหาความรู้ที่มีอยู่หรืออยู่ในธรรมชาติ โดยใช้วิธีสำรวจและรวบรวมข้อมูล แล้วนำข้อมูลที่ได้มาจัดกระทำให้เป็นระบบระเบียบและสื่อความหมาย แล้วนำเสนอในรูปแบบต่าง ๆ เช่น     ตาราง กราฟ แผนภูมิ และคำอธิบายประกอบ
                                  การทำโครงงานประเภทนี้ ไม่มีการจัดหรือกำหนดตัวแปรหรือควบคุมตัวแปร อาจกระทำในลักษณะใดลักษณะหนึ่งต่อไปนี้
                                  1)       การเก็บรวบรวมข้อมูลในสนามหรือในธรรมชาติได้ทันทัน โดยไม่ต้องนำวัสดุตัวอย่างมาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น “การศึกษาพฤติกรรมของสัตว์บางชนิดในธรรมชาติ”     “การศึกษามลพิษในสิ่งแวดล้อม”   “การศึกษาการเจริญเติบโตของตัวอ่อนของสัตว์บางชนิด” เป็นต้น
                                  2)    การเก็บรวบรวมวัสดุตัวอย่างมาวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ เช่น โครงงานเรื่อง “การศึกษาปริมาณของอะฟลาทอกซินในถั่งลิสงป่นตามร้านอาหารต่าง ๆ ในจังหวัดใดจังหวัดหนึ่ง” “การสำรวจหมู่เลือดของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายในจังหวัดใดจังหวัดหนึ่ง” เป็นต้น            
                                  3)    จำลองธรรมชาติขึ้นในห้องปฏิบัติการ แล้วสังเกตและศึกษารวบรวมข้อมูลต่าง ๆ เช่น โครงงานเรื่อง การเลี้ยงผึ้ง ด้วยการนำผึ้งมาเลี้ยงแล้วทำการศึกษารวบรวมข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับการดำรงชีวิตของผึ้ง
                        4.2    โครงงานประเภทการทดลอง  เป็นการศึกษาหาคำตอบของปัญหาใดปัญหาหนึ่ง โดยการออกแบบการทดลอง และดำเนินการทดลอง ลักษณะสำคัญของโครงการประเภทนี้คือ มีการออกแบบทดลอง เพื่อศึกษาผลของตัวแปรที่มีต่อตัวแปรอีกตัวหนึ่งที่ต้องการศึกษา โดยควบคุมตัวแปรอื่น ๆ ที่อาจมีผลต่อตัวแปรที่ต้องการศึกษาไว้ ตัวอย่างของโครงงานประเภทนี้ ได้แก่
                                  -  การศึกษาอิทธิพลของแสงสีต่าง ๆ ที่มีต่อการเจริญเติบโตของพืชบางชนิด
                                  -  การศึกษาการเจริญเติบโตของพืชในสนามแม่เหล็ก
                                  -  การศึกษาอิทธิพลของฮอร์โมนเพศชายในสัตว์ตัวเมีย
                                  -  การทดลองใช้ผักตบชวาในการกำจัดน้ำเสีย
                        4.3    โครงงานประเภทการพัฒนาหรือการประดิษฐ์  เป็นการพัฒนาหรือประดิษฐ์ หรือการสร้างอุปกรณ์ หรือเครื่องมือเครื่องใช้เพื่อประโยชน์ใช้สอย โดยการประยุกต์ทฤษฎี หรือหลักการ  ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการพัฒนาหรือการประดิษฐ์ดังกล่าว อาจะเป็นการประดิษฐ์สิ่งใหม่ หรือการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงของเดิมที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพขึ้นก็ได้ หรืออาจเป็นการเสนอแบบจำลองทางความคิดเพื่อแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งก็ได้ เช่น
                                  -  โครงงานเรื่อง “เครื่องเตือนอัคคีภัยระบบความดัน”
                                  -  การประดิษฐ์เครื่องร่อน
                                  -  บ้านยุคนิวเคลียร์
                                  -  รูปแบบการจัดการจราจรบริเวณทางแยก  ฯลฯ
                        4.4    โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย เป็นโครงงานที่เสนอทฤษฎีหรือ     คำอธิบายสิ่งต่าง ๆ หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ซึ่งเป็นแนวคิดใหม่ ๆ โดยมีหลักการทางวิทยาศาสตร์ หรือทฤษฎีอื่น ตลอดจนข้อมูลต่าง ๆ สนับสนุน ทฤษฎีหรือคำอธิบายดังกล่าวอาจใหม่ หรือขัดแย้ง หรือขยายแนวความคิด หรือคำอธิบายเดิมที่มีผู้ให้ไว้ก่อนแล้วก็ได้ อาจเป็นการอธิบายปรากฏการณ์เก่าในแนวใหม่ อาจเสนอในรูปของคำอธิบาย สูตร หรือสมการก็ได้ แต่จะต้องมีข้อมูลหรือทฤษฎีอื่นมาสนับสนุนอ้างอิง
                                  ตัวอย่างโครงงานประเภทนี้ ได้แก่ โครงงานเรื่อง “กำเนิดของทวีปและมหาสมุทร”
                                  เป็นการสร้างแบบจำลองทฤษฎี อธิบายการเกิดของทวีปและมหาสมุทรว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร โดยอาศัยหลักฐานทางประวัติศาสตร์และทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มาอ้างอิง ซึ่งเป็นแนวความคิดที่แตกต่างไปจากแนวความคิดเดิมที่เคยมีผู้เสนอไว้ก่อนแล้ว
5.  วิธีการทำโครงงานวิทยาศาสตร์
                        การทำโครงงานวิทยาศาสตร์มีขั้นตอนที่สำคัญ ดังต่อไปนี้
                        ขั้นที่ 1     การคิดและเลือกชื่อเรื่องหรือปัญหาที่จะศึกษา
                                          ขั้นตอนนี้เป็นขั้นที่สำคัญที่สุดและยากที่สุด ตามหลักการแล้วนักเรียนควรจะเป็นผู้คิดและเลือกหัวข้อเรื่องที่จะศึกษาด้วยตนเอง แต่ครูอาจมีบทบาทหรือมีส่วนช่วยเหลือให้นักเรียนสามารถคิดหัวข้อเรื่องได้ด้วยตนเอง ดังจะได้กล่าวต่อไป
                        ขั้นที่ 2     การวางแผนในการทำโครงงาน
                                          ได้แก่ การวางแผนวิธีดำเนินงานในการศึกษาค้นคว้าทั้งหมด เช่น วัสดุอุปกรณ์   ที่จำเป็นต้องใช้ในการออกแบบการทดลอง และควบคุมตัวแปร วิธีดำเนินการรวบรวมข้อมูล การวางแผนปฏิบัติงานอย่างคร่าว ๆ ว่าจะดำเนินการอย่างไรบ้างเป็นขั้นตอน แล้วนำเสนออาจารย์ที่ปรึกษา เพื่อขอคำแนะนำเพิ่มเติม และขอความเห็นชอบ
                        ขั้นที่ 3     การลงมือทำโครงงาน
                                          ได้แก่ การลงมือปฏิบัติตามแผนงานที่ได้วางไว้ล่วงหน้าแล้วในขั้นที่สองนั่นเอง ประกอบด้วยการเก็บรวบรวมข้อมูล การสร้างหรือการประดิษฐ์ การปฏิบัติการทดลอง ซึ่งสุดแล้วแต่จะเป็นโครงงานประเภทใดและการค้นคว้าจากเอกสารต่าง ๆ แล้วดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูล แบ่งความหมายของข้อมูล และสรุปผลของการศึกษาค้นคว้า
                        ขั้นที่ 4     การเขียนรายงาน
                                          เป็นการเสนอผลของการศึกษาค้นคว้าเป็นลายลักษณ์อักษรหรือเป็นเอกสาร   เพื่ออธิบายให้ผู้อื่นทราบรายละเอียดทั้งหมดของการทำโครงงาน ซึ่งจะประกอบด้วยปัญหาที่ทำการศึกษาวัตถุประสงค์ของการศึกษา วิธีดำเนินการศึกษาค้นคว้า อุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ใช้ ข้อมูลต่าง ๆ   ที่รวบรวมได้ ผลที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า ตลอดจนประโยชน์และข้อเสนอแนะต่าง ๆ ที่ได้จากการทำโครงงานนั้น ๆ
                                          วิธีเขียนรายงานโครงงานวิทยาศาสตร์ก็มีลักษณะและแนวทางในการเขียน     เช่นเดียวกับการเขียนรายงานผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์นั่นเอง
                        ขั้นที่ 5     การแสดงผลงาน
                                          เป็นการเสนอผลงานที่ได้ศึกษาค้นคว้าสำเร็จลงแล้วให้ผู้อื่นได้รับรู้และเข้าใจ ซึ่งอาจกระทำได้หลายรูปแบบ เช่น การจัดนิทรรศการ การสาธิตแสดงประกอบการรายงานปากเปล่า ฯลฯ
                                          ในการจัดแสดงผลงานของการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ที่ครูอาจกระทำได้ในหลายระดับ เช่น                                                     -        การจัดเสนอผลงานภายในชั้นเรียน
                                          -    การจัดแสดงนิทรรศการภายในโรงเรียนเป็นการภายใน
                                          -    การจัดแสดงนิทรรศการในงานประจำปีของโรงเรียน
                                          -    การส่งโครงงานเข้าร่วมในงานแสดงหรือประกวดภายนอกโรงเรียนในระดับต่าง ๆ เช่น ระดับกลุ่มโรงเรียน ระดับจังหวัด ระดับเขตการศึกษา และระดับชาติ เป็นต้น
6.  การเปรียบเทียบบทบาทของครูและนักเรียนในขั้นตอนต่าง ๆ ของการทำโครงงาน
                        เพื่อให้เข้าใจกระบวนการเรียนการสอน ให้นักเรียนทำโครงงานงวิทยาศาสตร์ชัดเจนยิ่งขึ้น จะขอเสนอตารางแสดงการเปรียบเทียบบทบาทของนักเรียนและครูในขั้นตอนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

ตาราง  บทบาทของนักเรียนและครูในขั้นตอนต่าง ๆ ของการทำโครงงาน

กิจกรรมในขั้นตอนต่าง ๆ
บทบาทของนักเรียน
บทบาทของครู
1. การคิดและเลือก
    หัวข้อเรื่องหรือปัญหา
- สัมผัสกับสถานการณ์ที่เป็นปัญหา
-  ตระหนักถึงปัญหา
-  สนใจที่จะค้นคว้าหาคำตอบ
-  อภิปรายและสนทนากับอาจารย์/
    เพื่อน ๆ
- กระตุ้นให้นักเรียนสนใจที่จะทำ
    โครงงาน โดย
    *  จัดกิจกรรมต่าง ๆ ที่จะช่วยให้
        นักเรียนสัมผัสกับปัญหา เพื่อที่
        นักเรียนจะได้มอบเห็นปัญหา
2. การวางแผนในการทำ
    โครงงาน  
-  กำหนดขอบเขตของปัญหา
-  ตั้งวัตถุประสงค์
-  ให้คำปรึกษาแก่นักเรียนในการ
    วางแผนทำโครงงาน เช่น
-  ศึกษาเอกสาร
-  ตั้งสมมุติฐาน
    *  ให้ความคิดเห็นในเรื่องความเป็นไปได้ของโครงงาน    
-  ออกแบบการทดลองและกำหนด
    ตัวแปร
    *  ชี้แนะแหล่งความรู้ต่าง ๆ
    *  ติชมแผนงานในการทำโครงงาน
        ทั้งหมดของนักเรียน
3. การลงมือทำโครงงาน
-  สร้าง/จัดหาเครื่องมือ
-  ทดลอง/รวบรวมข้อมูล
-  อำนวยความสะดวกต่าง ๆ ให้แก่
    นักเรียน
-  วิเคราะห์ข้อมูลและแปรความหมาย
    ข้อมูล
-  ติดตามการทำงานของนักเรียน
    ทุกระยะ
-  ให้กำลังใจ
-  ช่วยแก้ปัญหาต่าง ๆ เมื่อจำเป็น
-  ให้ข้อติดชม วิธีวิเคราะห์ และ
    แปรผลของการวิเคราะห์
4. การสรุปผลของการ
    ศึกษาและเขียนรายงาน
-  สรุปข้อค้นพบ
-  เขียนรายงานโครงงาน
-  แนะนำและให้ข้อติชมการเขียน
    รายงานโครงงานของนักเรียน
5. การแสดงผลงาน
-  เสนอผลของการศึกษาในรูปแบบ
    ต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาสาธารณสุข
-  จัดกิจกรรมเพื่อให้โอกาสนักเรียน
    ได้แสดงผลงาน
-  ส่งผลงานของนักเรียนเข้าร่วม
    แสดงหรือประกวด
-  ประเมินผลการทำโครงงานของ
    นักเรียน

สรุปแนวปฏิบัติในการสอนนักเรียนทำโครงงานวิทยาศาสตร์

                        1.   กระตุ้นให้นักเรียนสนใจในการจะทำโครงงาน
                        2.   แนะแนวให้นักเรียนรู้วิธีการทำโครงงาน
                        3.   จัดกิจกรรมเพื่อช่วยให้นักเรียนมองเห็นปัญหา
                        4.   แนะแนวทางนักเรียนในการเลือกหัวข้อหรือปัญหาที่ตนสนใจ
                        5.   ให้คำปรึกษานักเรียนในการวางแผนทำโครงงาน
                        6.   อำนวยความสะดวกแก่นักเรียนในการทำโครงงาน
                        7.   ติดตามการทำโครงงานของนักเรียนทุกระยะ
                        8.   ให้คำปรึกษาในการเขียนรายงาน
                        9.   ให้โอกาสนักเรียนแสดงผลงาน
                      10.  ประเมินผลการทำโครงงานของนักเรียน


ตัวอย่างโครงงานวิทยาศาสตร์นะครับ !!~
































อ้างอิงจาก :::   http://knowledge.eduzones.com/knowledge-2-5-2120.html