เด็กเป็นนักค้นคว้าเพื่อการเรียนรู้โดยธรรมชาติ การหยิบจับ สัมผัส และการสังเกต เป็นวิธีการเรียนวิทยาศาสตร์ พฤติกรรมการเรียนวิทยาศาสตร์ของเด็ก คล้ายกับการเรียนเหตุผลทางคณิตศาสตร์ เช่น การจำแนก การเปรียบเทียบ การหาความสัมพันธ์ของวัตถุ การเรียนวิทยาศาสตร์และการเรียนคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัยจึงพัฒนาควบคู่กัน แต่การเรียนวิทยาศาสตร์จะเน้นการเรียนทักษะวิทยาศาสตร์และธรรมชาติรอบตัว ได้แก่ เรื่องพืช สัตว์ เวลา ฤดูกาล น้ำ และอากาศร่วมด้วย
วิทยาศาสตร์ แสนสนุก
โดยพื้นฐานแล้ว วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องของการสังเกตโลกรอบตัวและการสร้างทฤษฎีเกี่ยวกับสิ่งที่เห็น ศึกษาตั้งแต่สิ่งเล็ก ๆ อย่างเช่นแมลงในสนามหญ้า ไปจนถึงสิ่งใหญ่ ๆ อย่างดวงดาว ในขณะที่เด็ก ๆ กำลังมองผ่านกล้องจุลทรรศน์หรือกล้องส่องทางไกล นั่นเท่ากับว่าเด็ก ๆ กำลังเก็บรายละเอียดหรือเก็บข้อมูล ยิ่งดูมาก สังเกตมาก ก็ยิ่งได้ข้อมูลมาก
เคยได้ยินเด็ก ๆ ตั้งคำถามแบบนี้กันบ้างไหม... ”ทำไมปลาไม่นอน” “ทำไมต้นหญ้าหน้าตาเหมือนต้นข้าว” “ภาพในโทรทัศน์เกิดขึ้นได้อย่างไร” “ทำไมเรือลำใหญ่ ๆ จึงไม่จมน้ำ” “ดาวหายไปไหนในตอนกลางวัน” คำถามมากมายจากสมองน้อย ๆ เด็ก ๆ คิดคำตอบเหล่านี้บ้างไหม แล้วมีใครเคยคิดคำตอบไว้บ้างหรือยัง ปัญหาชวนฉงนเหล่านี้ คือจุดเริ่มต้นของทักษะทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญซึ่งพ่อแม่ ผู้ปกครอง และครู ไม่ควรมองข้าม
ถ้าอยากให้เด็กมีโอกาสพัฒนาจินตนาการทางวิทยาศาสตร์จะทำอย่างไร
เมื่อเด็กช่างซักถาม อย่าทำท่ารำคาญ แต่ต้องพยายามตอบคำถามให้ได้มากที่สุดสร้างสภาพแวดล้อมทางวิทยาศาสตร์ให้เกิดขึ้นภายในบ้าน ห้องเรียน หาหนังสือเกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์สำคัญของโลก การทดลองสนุก ๆ หรือเกร็ดความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาเตรียมไว้เสมอปลูกฝังความคิดทางวิทยาศาสตร์ให้เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน เช่น พาเด็ก ๆ เดินไปตามเส้นทางรอบ ๆ บริเวณโรงเรียน กระตุ้นให้เด็กสังเกตสิ่งรอบตัวแล้วนำมาพูดคุยแลกเปลี่ยนทัศนะ เพราะการได้เห็น ได้สัมผัสจากของจริง จะช่วยกระตุ้นความใฝ่รู้ของเด็กได้อีกมาก
วิทยาศาสตร์ให้อะไรกับเด็ก
1. กระบวนการคิดที่เป็นเหตุเป็นผล เพราะวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องของเหตุผล พิสูจน์ได้ ไม่มีอะไรเกิดขึ้นลอย ๆ เด็กที่มีความคิดแบบวิทยาศาสตร์จึงมีระบบความคิดเชิงตรรกะที่ดี
2. พัฒนาการทางความคิดมากกว่าความจำ ไม่มีทฤษฎีใดในโลกที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ เช่น ครั้งหนึ่งคนเคยเชื่อว่าโลกแบน แต่ กาลิเลโอ ก็พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าโลกกลม ดังนั้นการท่องจำจึงไม่ใช่สิ่งจำเป็นสำหรับนักวิทยาศาสตร์ หากเป็นการคิดหาเหตุผล และพิสูจน์ว่าสิ่งที่จำนั้นเป็นความจริงหรือไม่ต่างหาก
3. จินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ คนส่วนใหญ่มักเข้าใจผิดว่าวิทยาศาสตร์กับจินตนาการเป็นคนละเรื่องกัน แต่อย่าลืมว่าทักษะทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องของการตั้งสมมุติฐานก็คือจินตนาการแบบหนึ่งไอน์สไตน์เองยังยอมรับว่าทฤษฎีสัมพันธภาพ E = MC2 เขาคิดค้นขึ้นจากห้องแล็บในสมอง
4. ทัศนคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ เด็ก ๆ อาจคิดอย่างเป็นเหตุผลและเป็นระบบอยู่แล้วในชีวิตประจำวัน ถ้าเด็กได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างถูกวิธี (คือได้คิดวิเคราะห์และลงมือปฏิบัติมากกว่าท่องจำ) เขาจะมีความสุขและสามารถต่อยอดไปในชั้นสูง ๆ ได้ ซึ่งไม่จำเป็นว่าเด็กทุกคนที่ชอบวิทยาศาสตร์จะต้องเป็นนักวิทยาศาสตร์เสมอไป แต่จะดีกว่าไหม ถ้าเราจะมีครู นักเขียน ทนายความ และนักการเมืองที่มีระบบคิดเป็นเหตุเป็นผลแบบนักวิทยาศาสตร์
แนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ปฐมวัย
การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัยเป็นการตอบสนองและส่งเสริมพัฒนาการของเด็กในการเรียนรู้โลกธรรมชาติรอบตัวและพัฒนาทักษะทางสติปัญญาต่าง ๆ เนื่องจากเด็กในระดับปฐมวัยมีธรรมชาติของการสืบเสาะหาความรู้แบบวิทยาศาสตร์อยู่ในตนเอง การส่งเสริมกระบวนการเรียนรู้อย่างเหมาะสม โดยมุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้เรียนรู้และค้นพบด้วยตนเองมากที่สุด ให้ได้ทั้งกระบวนการเรียนรู้และองค์ความรู้ตั้งแต่ระดับปฐมวัยจะช่วยส่งเสริมศักยภาพของเด็กในการพัฒนากรอบแนวคิดและทักษะต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาในอนาคต
เป้าหมายสำคัญในการจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
เด็กปฐมวัยเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในแง่ของทักษะพื้นฐาน กระบวนการและสาระวิทยาศาสตร์เบื้องต้น เป้าหมายสำคัญของการเรียน คือแสดงความตระหนักรู้เกี่ยวกับธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้นผ่านการลงมือปฏิบัติ การสำรวจ การสังเกต การตั้งคำถามและการแลกเปลี่ยนสิ่งที่ค้นพบดำเนินการสืบเสาะหาความรู้อย่างง่าย ๆ ด้วยตนเอง อย่างเสรีและตามแบบที่กำหนดให้ รวมทั้ง ทำกิจกรรมตามคำแนะนำ ในการสังเกต การตั้งคำถาม การวางแผน การสำรวจ การตรวจสอบ และการสื่อสารสิ่งที่ค้นพบแสดงความเข้าใจและรู้จักดูแลรักษาธรรมชาติสืบค้นและสนทนาเกี่ยวกับลักษณะและองค์ประกอบของสิ่งต่าง ๆ และใช้สิ่งเหล่านั้นได้อย่างปลอดภัยรู้และสามารถใช้สิ่งของที่เป็นเทคโนโลยีอย่างง่าย ๆ ได้อย่างเหมาะสมและปลอดภัยเพื่อให้มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์
บทบาทการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัย
1. การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัย ช่วยให้เด็กได้พัฒนาความตระหนักรู้ (Cognition) เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในโลกรอบตัว เด็กจะได้รับการส่งเสริมและตอบสนองต่อคำถามที่เกิดขึ้นระหว่างการสำรวจสิ่งต่าง ๆ รอบตัวของตนเองอย่างเหมาะสมและทันท่วงทีและได้ฝึกฝนการจัดโครงสร้างความคิดจากประสบการณ์ที่ได้รับ ซึ่งเป็นการวางพื้นฐานโครงสร้างกรอบแนวคิด (Conceptual Framework) เกี่ยวกับโลกธรรมชาติรอบตัวให้ถูกต้องเหมาะสมตั้งแต่ในระดับปฐมวัย อันจะช่วยส่งเสริมการเรียนรู้และพัฒนาการของเด็กเมื่อเติบโตขึ้น
2. การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัย ช่วยให้เด็กได้พัฒนาคุณลักษณะตามวัยที่สำคัญ 4 ด้าน ได้แก่
2.1 คุณลักษณะตามวัยด้านร่างกาย เช่น การจัดกิจกรรมให้เด็ก ๆ ได้สำรวจสิ่ง ต่าง ๆ รอบตัวเด็ก ได้ใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าและใช้อุปกรณ์วิทยาศาสตร์อย่างง่ายในการสำรวจ ซึ่งเป็นการพัฒนากล้ามเนื้อใหญ่และกล้ามเนื้อเล็ก
2.2 คุณลักษณะตามวัยด้านอารมณ์และจิตใจ เช่น การจัดกิจกรรมให้เด็ก ๆ ได้สำรวจและทดลองสิ่งต่าง ๆ รอบตัว เด็ก ๆ ได้รับการฝึกฝนให้รู้จักบทบาทหน้าที่ของตนเองในการทำกิจกรรม รู้จักใช้เหตุผลในการทำการสำรวจและอธิบายสิ่งต่าง ๆ รู้จักตัดสินใจในการเลือกวิธีการทดลองและยอมรับผลที่เกิดขึ้นได้แสดงผลงานจากการสำรวจและแสดงความสามารถของตนเอง
2.3 คุณลักษณะตามวัยด้านสังคม เช่น การจัดกิจกรรมให้เด็ก ๆ ได้สำรวจสิ่งต่างๆ รอบตัว เด็ก ๆ ได้ฝึกการช่วยเหลือตนเองในการทำกิจกรรม รู้จักทำงานร่วมกับเพื่อน ๆ ในกลุ่มย่อย รู้จักการให้และการรับ ฝึกการปฏิบัติตามกฎระเบียบหรือข้อตกลงร่วมกัน และ เห็นคุณค่าของสิ่งแวดล้อมรอบตัวและช่วยกันดูแลรักษา
2.4 คุณลักษณะตามวัยด้านสติปัญญา เช่น การจัดกิจกรรมให้เด็ก ๆ ได้สำรวจตรวจสอบ ทดลอง หรือสืบค้นสิ่งต่าง ๆ รอบตัว เด็ก ๆ ได้พัฒนาความสามารถในการถามคำถามเชิงวิทยาศาสตร์อย่างง่าย การลงมือค้นหาคำตอบด้วยวิธีการต่าง ๆ ที่เหมาะสมกับวัย เช่น การสังเกต การสอบถาม การทดลอง การจำแนกสิ่งต่าง ๆ โดยใช้เกณฑ์ของตนเองหรือเกณฑ์ที่ครูกำหนดขึ้น ได้บอกลักษณะ ของสิ่งที่สำรวจพบด้วยคำพูด การวาดภาพหรือการแสดงบทบาทสมมุติและการสรุปสิ่งที่ตนเอง ได้เรียนรู้ใหม่และบอกวิธีการเรียนรู้ของตนเอง
3. การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัย ช่วยให้เด็กได้มีโอกาสใช้จินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ในการออกแบบ และสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ ตลอดจนคิดวิธีการแก้ปัญหาต่าง ๆ ตามวัยและศักยภาพผ่านทางการเล่นทางวิทยาศาสตร์
สรุปโดยรวม...
กิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เป็นการเรียนรู้ที่มีจุดมุ่งหมาย 2 ประการ คือ
1. การฝึกทักษะพื้นฐาน
2. การเรียนรู้ข้อความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นธรรมชาติรอบตัวที่เด็กพบในชีวิตประจำวัน โดยเน้น
การใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ 1) การสังเกต 2) การจำแนก เปรียบเทียบ 3) การวัด 4) การสื่อสาร 5) การทดลอง และ 6) การสรุปและนำไปใช้
สิ่งที่ได้จากการเรียนวิทยาศาสตร์ คือ การสร้างให้เด็กมีนิสัยค้นคว้า การสืบเสาะ และการทำความเข้าใจธรรมชาติรอบตัว รู้จักวิธีการค้นหาความรู้อย่างนักวิทยาศาสตร์ โดยการพัฒนาทักษะพื้นฐานวิทยาศาสตร์ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ในขณะเดียวกันเรียนรู้วิทยาศาสตร์รอบตัวไปด้วย Å
ตัวอย่างการนำวิธีการทางวิทยาศาสตร์ มาจัดกิจกรรมสำหรับเด็กปฐมวัย
สำรวจโลกใกล้ตัว สนามหญ้าพาเพลิน เป็นกิจกรรมใกล้ตัวจนอาจมองข้ามไป หลายคนคิดว่าสนามหญ้ากว้าง ๆ จะให้เด็กได้รับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างไรกัน
กิจกรรม ขุมทรัพย์บนพื้นหญ้า
ผิวสัมผัส : สิ่งแรกที่เด็กจะได้รับคือการได้สัมผัสกับสิ่งที่เป็นธรรมชาติ อย่างน้อยก็ผืนดินที่ปกคลุมไปด้วยหญ้าซึ่งแซมด้วยวัชพืชต่าง ๆ ให้มือของเด็กได้สัมผัสดิน ใช้เท้าวิ่งไปบนผืนหญ้าอ่อนนุ่ม ให้ความรู้สึกต่างกับพื้นยางหรือลานปูนมากเลยทีเดียว ซึ่งอย่างน้อย ๆ ก็ทำให้เด็กได้คุ้นเคยกับผิวสัมผัสต่าง ๆ แบบกันไป
การสังเกต : หากเปลี่ยนจากจอทีวีมาเป็นสนามหญ้ากว้างสีเขียวได้ก็จะดีมาก เพราะนอกจากจะช่วยฝึกสายตาแล้ว ยังสอนให้เด็กรู้จักหัดสังเกตสิ่งต่าง ๆ รอบตัวอีกด้วย O_O!!
กิจกรรมตัวละครต้นไม้
ครูพาเด็ก ๆ เดินสำรวจรอบ ๆ ต้นไม้ใหญ่ในโรงเรียน และสร้างจินตนาการกับเด็ก ดูนั่นสิเด็ก ๆ
...คุณลุงต้นไม้ตัวใหญ่จัง แล้วมองเห็นโพรงโพรงหนึ่ง เอ....ตัวอะไรขุดโพรงนี้นะ...จะเป็นงู กระรอก กระต่าย หนู หรือว่าสิงโต (คงไม่ใช่สิงโตแน่ ๆ ) พอเดินเข้าไปดูใกล้ ๆ ก็เห็นว่าโพรงนั่นเล็กเกินกว่าที่กระรอกหรือกระต่ายจะเข้าไปได้ จึงตัดสมมติฐาน 2 ข้อนี้ทิ้งไป แล้วหนูล่ะ จะเข้าไปได้ไหม ลองยืนมองโพรงนั่นสักพักเผื่อว่าจะมีตัวอะไรโผล่ออกมาหรือวิ่งเข้าไป หลังจากนั้นไม่นาน เด็ก ๆ ก็เห็นหนูตัวหนึ่งยื่นจมูกเล็ก ๆ ออกมาจากโพรง ก็น่าจะเป็นไปได้ว่าโพรงนี้อาจเป็นบ้านของหนู จากนั้นก็มีหนูตัวเล็ก ๆ 3 ตัววิ่งจี๋เข้าไปในโพรงนั้น ยิ่งบ่งชัดว่านี่เป็นโพรงของหนู บางทีอาจมีงูหรือสัตว์ชนิดอื่นอยู่ในโพรงก็ได้ (กำลังพยายามจะกินหนู) แต่เด็ก ๆ เพิ่งรวบรวมข้อมูลที่ช่วยสนับสนุนสมมติฐานว่าโพรงนี้เป็นของหนูนี่นา (หรืออย่างน้อยก็ช่วยสนับสนุนข้อสรุปที่ว่ามีหนูอาศัยอยู่ในโพรงนี้ แต่อาจเป็นสัตว์อื่นที่สร้างโพรงแห่งนี้ซึ่งจะกลายเป็นคำถามต่อไป) !?!
มหัศจรรย์แห่งดอกไม้
คงเคยได้ยินคำถามแบบนี้มาบ้าง...ดอกไม้มันมาจากไหน ทำไมดอกไม้ถึงมีสีหลายสี...มาลองเปลี่ยนวิธีให้เด็ก ๆ หาคำตอบนั้นด้วยตัวเอง หากเด็กสงสัยอะไรเกี่ยวกับดอกไม้นัก ครูอาจเตรียมการทดลองง่ายๆ หรือดึงกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับดอกไม้มาให้เด็ก ๆ ร่วมสนุก คำตอบเกี่ยวข้องกับดอกไม้ก็จะมีคำตอบมากมายเลย!!
กิจกรรม รู้จักดอกไม้
วิธีที่ดีที่สุดที่จะทำให้เด็ก ๆ รู้จักดอกไม้คือ การนำมาแยกออกเป็นส่วน ๆ เลือก
ดอกโต ๆ กลีบดอกสีสันสด ๆ มีส่วนประกอบต่าง ๆ ชัดเจน เพื่อช่วยให้เด็ก ๆ เห็นภาพแจ่มชัดขึ้น เช่น ดอกพู่ระหง ดอกชบา ดอกกุหลาบ ดอกบัวหลวง แยกดอกออกทีละชั้น ๆ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ เกสรตัวเมีย อับเรณู รังไข่…
ดอกโต ๆ กลีบดอกสีสันสด ๆ มีส่วนประกอบต่าง ๆ ชัดเจน เพื่อช่วยให้เด็ก ๆ เห็นภาพแจ่มชัดขึ้น เช่น ดอกพู่ระหง ดอกชบา ดอกกุหลาบ ดอกบัวหลวง แยกดอกออกทีละชั้น ๆ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ เกสรตัวเมีย อับเรณู รังไข่… พอเด็ก ๆ โตขึ้นมาอีกนิด เขาจะรู้จักสังเกตต่อไปว่า แม้จะเป็นดอกไม้เหมือนกันก็จริง แต่ถ้าต่างชนิดกันรายละเอียดย่อมแตกต่างกันออกไป ดอกไม้บางอย่างมีช่วงชีวิตเพียงฤดูเดียวก็ตายจากไป ขณะที่บางดอกมีชีวิตยืนยาวหลายปี ให้ดอกไว้ชื่นชมหลายต่อหลายรุ่น
เอกสารอ้างอิง
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2552). แนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ปฐมวัยตามหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย 2546. กรุงเทพฯ: ศรีเมืองการพิมพ์
กุลยา ตันติผลาชีวะ. (2551). การจัดกิจกรรมการเรียนรู้สำหรับเด็กปฐมวัย. กรุงเทพฯ: เบรน-เบส บุ๊คส์
พรพิไล เลิศวิชา และนายแพทย์อัครภูมิ จารุภากร. (2550). ออกแบบกระบวนการเรียนรู้โดยเข้าใจสมอง.
กรุงเทพฯ: สถาบันวิทยาการเรียนรู้.
Thomas Armstrong, PH.D. (2549). เชื่อเถอะ! หนูฉลาดกว่าที่คิด. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แฮปปี้ แฟมิลี่
ฉันทนา ภาคบงกช. (2549). มารู้จักสมองของหนูหน่อยไหม. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แฮปปี้ แฟมิลี่
สุภาวดี หาญเมธี. (2548). 8 วิถีการเรียนรู้นอกห้องเรียน. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์รักลูก
สุภาวดี หาญเมธี. (2547). สำรวจโลกกับลูกวัยซน. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์รักลูก
