The Development of Scientific Reasoning Ability of Grade 11th Students by Using the Hypothetical-Deductive Learning Cycle

Abstract

This study aims to develop students’ scientific reasoning ability for student grade 11th by using the hypothetical-deductive learning cycle. The target group was 33 students from a total of 35 students from Wapiphatum school. The research instrument was a hypothetical-deductive learning cycle learning lesson plan. Observational instruments were scientific reasoning ability test and student behavior observation. The quantitative data were analyzed by the calculation of frequencies, Standard deviation (S.D.) and percentages. This research is action research which is divided into 3 learning cycles.

The results from the first learning cycle found that 33 target group students had the ability to scientific reasoning pass the criteria at a good level, in the amount of 9 students, equal to 27.3% and did not pass the criteria to a good level of 24 students, equal to 72.7% because students did not familiar with the teaching and learning and students did not understand about making assumptions and questions, data presentation and analysis, so students are unable to create reasonable conclusions and cannot use the conclusions from the data to make predictions or predict the possibility of upcoming situations. For this reason, the course is organized by presenting the issue through video media and allowing students to search for knowledge from various learning sources.

The results from the second learning cycle found that 24 target group students had the ability to scientific reasoning pass the criteria at a good level, in the amount of 13 students, equal to 54.2% and did not pass the criteria at a good level of 11 students, equal to 45.8%, this is because most students can identify information from the research and use the information to support conclusions. The comparison and analysis process found that students understand the discussion of results and the analysis of data but only a small part is not understanding in data analysis. As a result, students are unable to create reasonable conclusions and unable to use the conclusions from the data to make predictions or predict the possibility of upcoming situations. Therefore, the researcher has provided recommendations regarding the use of conclusions in making predictions of different situations. For this reason, teaching and learning are organized for students to do practical work and search for knowledge by themselves.

The results from the third learning cycle found that target group students had the ability to scientific reasoning pass the criteria at a good level, in the amount of 9 students, equal to 81.8% and did not pass the criteria at a good level of 2 students, equal to 18.2%, because students can identify information from the research and students can make reasonable conclusions. Also, students can use the conclusions to make predictions or predict the possibility of upcoming situations. In the questioning and assuming process, students can make reasonable assumptions. In the comparison and analysis process, students understand the discussion of the results and the analysis of the data. Learning and teaching by using various teaching media. Including searching for information from a variety of learning sources and doing real experiments, which affects the scientific reasoning ability of students. From this study, teaching and learning by using the hypothetical-deductive learning cycle can improve the scientific reasoning ability of grade 11th students.

การวิจัยครั้งนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยใช้วงจรการเรียนรู้แบบการตั้งสมมติฐานนิรนัย ให้ผ่านเกณฑ์ในระดับดี กลุ่มเป้าหมายที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนวาปีปทุม สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเขต 26 ที่กำลังศึกษาอยู่ในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2562 จำนวน 33 คน จากนักเรียนทั้งหมดจำนวน 35 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้วงจรการเรียนรู้แบบการตั้งสมมติฐานนิรนัย เครื่องมือที่ใช้เก็บรวบรวมข้อมูล ได้แก่ 1) แบบวัดความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ และ 2) แบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียน การวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานและร้อยละ โดยการวิจัยครั้งนี้เป็นวิจัยเชิงปฏิบัติการที่ได้แบ่งรอบปฏิบัติการออกเป็น 3 วงรอบ

ผลการวิจัยจากวงรอบปฏิบัติการที่ 1 พบว่านักเรียนกลุ่มเป้าหมายจำนวน 33 คน มีความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านเกณฑ์ระดับดีจำนวน 9 คน คิดเป็นร้อยละ 27.3 และไม่ผ่านเกณฑ์ในระดับดีจำนวน 24 คน คิดเป็นร้อยละ 72.7 เนื่องจากนักเรียนยังไม่คุ้นเคยกับการเรียนการสอนโดยใช้วงจรการเรียนรู้แบบการตั้งสมมติฐานนิรนัย ซึ่งนักเรียนไม่เข้าใจเกี่ยวกับการตั้งคำถาม การตั้งสมมติฐาน การนำเสนอข้อมูลและการวิเคราะห์ข้อมูล ส่งผลให้นักเรียนไม่สามารถสร้างข้อสรุปที่สมเหตุสมผลได้ และไม่สามารถใช้ข้อสรุปที่ได้จากข้อมูลมาคาดคะเนหรือพยากรณ์แนวโน้มของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นได้ ด้วยเหตุนี้จึงจัดการเรียนการสอนโดยนำเสนอประเด็นที่ใช้ในการศึกษาผ่านทางสื่อวิดีทัศน์ และให้นักเรียนเข้าสืบค้นข้อมูล ความรู้ จากแหล่งการเรียนรู้ที่หลากหลาย

วงรอบปฏิบัติการที่ 2 นักเรียนกลุ่มเป้าหมายจำนวน 24 คน มีความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านเกณฑ์ระดับดีจำนวน 13 คน คิดเป็นร้อยละ 54.2 และไม่ผ่านเกณฑ์ในระดับดีจำนวน 11 คน คิดเป็นร้อยละ 45.8 เนื่องจากนักเรียนส่วนมากสามารถระบุข้อมูลที่ได้จากการค้นคว้า และมีการใช้ข้อมูลรองรับข้อสรุปของตนเอง ซึ่งในขั้นการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ พบว่า นักเรียนเข้าใจในการอภิปรายผลและการวิเคราะห์ข้อมูล แต่มีเพียงส่วนน้อยที่ยังไม่เข้าใจในการวิเคราะห์ข้อมูล ส่งผลให้นักเรียนไม่สามารถสร้างข้อสรุปที่สมเหตุสมผล และไม่สามารถใช้ข้อสรุปที่ได้จากข้อมูลมาคาดคะเนหรือพยากรณ์แนวโน้มของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นได้ ดังนั้นผู้วิจัยได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการนำข้อสรุปมาใช้ในการคาดคะเนหรือพยากรณ์แนวโน้มของสถานการณ์ต่าง ๆ ที่แตกต่างออกไป ด้วยเหตุนี้ในการจัดการเรียนการสอนจึงมีการให้นักเรียนได้ลงมือทำปฏิบัติการจริงและค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง

วงรอบปฏิบัติการที่ 3 นักเรียนกลุ่มเป้าหมายจำนวน 11 คน มีความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ผ่านเกณฑ์ระดับดีจำนวน 9 คน คิดเป็นร้อยละ 81.8 และไม่ผ่านเกณฑ์ในระดับดีจำนวน 2 คน คิดเป็นร้อยละ 18.2 เนื่องจากนักเรียนส่วนมากสามารถระบุข้อมูลหรือหลักฐานที่ได้จากการค้นคว้าและสามารถสร้างข้อสรุปที่สมเหตุสมผลได้ นอกจากนี้นักเรียนสามารถใช้ข้อสรุปที่ได้มาคาดคะเนหรือพยากรณ์แนวโน้มของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นได้ ซึ่งในขั้นการตั้งคำถามและการตั้งสมมติฐาน นักเรียนสามารถตั้งสมมติฐานที่เป็นไปได้อย่างมีเหตุผล และในขั้นการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ พบว่า นักเรียนเข้าใจการอภิปรายผลและการวิเคราะห์ข้อมูล จากการจัดการเรียนการสอนโดยใช้สื่อการสอนต่าง ๆ รวมทั้งการสืบค้นข้อมูลจากแหล่งการเรียนรู้ที่หลากหลาย และการทำการทดลองจริงเป็นสิ่งที่นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติและได้รับความรู้จากผลการศึกษาจริง ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียน จากผลการศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่า การจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้วงจรการเรียนรู้แบบการตั้งสมมติฐานนิรนัยสามารถพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ได้