The Development of an Instructional Model to Enhance Scientific Explanation Skills for Junior High School Students
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The objectives of this research were to 1) analyze the needs assessment, 2) develop an instructional model to enhance scientific explanation ability for lower secondary school students, and 3) examine the effectiveness of the developed instructional model. A research and development (R&D) methodology was employed, consisting of three phases: needs assessment, instructional model development, and evaluation of model implementation. The study participants included 35 science teachers and 358 junior high school students under the jurisdiction of the Maha Sarakham Secondary Educational Service Area Office, selected using stratified random sampling. The experimental target group for the action research phase consisted of junior high school students in class 2/3, selected through simple random sampling. Research instruments included questionnaires, interviews, evaluation forms, and tests. Data were analyzed using descriptive statistics, including percentage, mean, standard deviation, and the modified needs index (PNImodified).
The research findings were follows 1) the current state of science instruction was at a moderate level, whereas the desired state was at the highest level. The most critical needs were the improvement of learning environments, learning resources, and instructional practices in the classroom. 2) The developed instructional model, named the MAKIN Model, comprised four key components: (1) principles, (2) objectives, (3) instructional processes consisting of mental model, argumentation, knowledge management, investigation, and narrative explanation and (4) assessment and evaluation. Experts evaluated the model’s suitability at a high level. 3) The implementation of the MAKIN Model demonstrated progressive improvements in students’ learning behaviors and scientific explanation abilities across four learning cycles. By the final cycle, all students (100%) achieved a high level of scientific explanation ability. Additionally, students’ overall satisfaction with the instructional model was rated at the highest level. These findings suggest that the MAKIN Model effectively enhances students’ ability to construct scientific explanations and fosters a positive learning experience.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
1. All articles undergo a thorough with at least three reviewers evaluating their suitability within the respective field of study, during the double-blind review.
2. The views expressed by individual authors do not represent the official views of the Editorial Boards of RMUJ: The author of each articie is responsible for all its contents.
3. The Editorial Boards do not reserve the copyrights. but proper citations need to be made.
References
กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.
จารุนันท์ พาภักดี, & สุมาลี ชูกำแพง. (2563). การพัฒนาสมรรถนะการแปลความหมายข้อมูลและประจักษ์พยานเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะที่ขับเคลื่อนด้วยกลวิธีการโต้แย้ง. วารสารมหาจุฬานาครทรรศน์, 7(10), 248–260.
ฉันชัย จันทะเสน, สมทรง สิทธิ์, & อนุสรณ์ แสงประจักษ์. (2560). การพัฒนาการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมการคิดอย่างมีวิจารณญาณของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย. วารสารการวัดผลการศึกษา คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 23(1), 53–65.
ทิศนา แขมมณี. (2545). รูปแบบการเรียนการสอน: ทางเลือกที่หลากหลาย. สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
ธนวัฒน์ จวนแจ้ง, & สิริกร อมฤตวาริน. (2567). การสอนวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดปรัชญาหลังนวยุคสายกลาง. วารสารนวัตกรรมการศึกษาและการวิจัย, 8(3), 1657–1671. https://doi.org/10.14456/jeir.2024.99
ธนากร พละชัย. (2566). สร้างห้องเรียนวิทย์ให้เป็นวิทย์. https://www.educathai.com/knowledge/articles/567
ธีระ ปฐมวงษ์. (2565). การพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนเพื่อส่งเสริมความสามารถในการคิดแก้ปัญหาอย่างมีวิจารณญาณ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยปทุมธานี, 14(1), 197–215.
บุญชม ศรีสะอาด. (2560). การวิจัยเบื้องต้น (พิมพ์ครั้งที่ 10). สุวีริยาสาส์น.
ปรีดา รอดดารา. (2559). การเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาหน้าที่พลเมืองของนักเรียนประถมศึกษาปีที่ 2 ที่ได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้เทคนิคการตั้งคำถามตามแนวคิดของโสเครติสกับกิจกรรมการเรียนรู้แบบปกติ [วิทยานิพนธ์ศึกษาศาสตรมหาบัณฑิต ไม่ได้ตีพิมพ์]. มหาวิทยาลัยศิลปากร.
พัณนิดา มีลา, & ร่มเกล้า อาจเดช. (2560). การสืบเสาะหาความรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานและการอธิบายทางวิทยาศาสตร์: การส่งเสริมการสร้างความหมายในชั้นเรียน. วารสารศึกษาศาสตร์มหาวิทยาลัยนเรศวร, 19(3), 1–15.
ภานุมาศ หมอสินธ์ และคณะ. (2564). พระราชบัญญัติการศึกษา: ความสำคัญต่อการจัดการเรียนในศตวรรษที่ 21. วารสารวิชาการสถาบันวิทยาการจัดการแห่งแปซิฟิก, 7(3), 74–86.
ภาสกร ภักดิ์ศรีแพง, ปริญญา ทองสอน, & สมศิริ สิงห์ลพ. (2564). การพัฒนารูปแบบการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ การคิดอย่างมีวิจารณญาณ และจิตวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารศึกษาศาสตร์ มมร, 7(2), 335–351.
เมธินี ทาระวัน, & เมษา นวลศรี. (2564). การพัฒนาความสามารถในการสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์โดยใช้การจัดการเรียนรู้แบบจำลองเป็นฐาน เรื่องปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและธรณีพิบัติภัยของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. Journal of Roi Kaensarn Academi, 6(6), 20–33.
วรัญญา จีระวิพูลวรรณ. (2563). การโต้แย้งและวิทยาศาสตร์ศึกษา. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี, 8(1), 1–25.
วรินทร สิริพงษ์ณภัทร. (2566). การเสริมสร้างคุณลักษณะพลเมืองตื่นรู้ของผู้เรียนโดยการตั้งคำถามแบบโสเครติส. Journal of Education Studies, 51(1), 1–13.
ศศิมน ศรีกุลวงศ์, & ลฎาภา ลดาชาติ. (2564). การใช้แบบจำลองและการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 5(1), 12–27.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2567). ข้อเสนอเชิงนโยบายเกี่ยวกับแนวปฏิบัติของระบบการศึกษาที่พร้อมปรับตัวจากการวิเคราะห์ประเด็นสำคัญของผลการประเมิน PISA 2022. สสวท.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2568). ผลการประเมิน PISA 2022 คณิตศาสตร์ การอ่าน และวิทยาศาสตร์. สสวท.
สุคนธ์ สินธพานนท์. (2561). นวัตกรรมการเรียนการสอนเพื่อพัฒนาทักษะของผู้เรียนในศตวรรษที่ 21. 9119 เทคนิคพริ้นติ้ง.
สุชาดา ศรีศกุน. (2565). การพัฒนาการสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ในบทเรียนเรื่องการเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ โดยการจัดการเรียนรู้ที่ใช้บริบทเป็นฐาน. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 13(1), 29–41.
สุวิมล ว่องวาณิช. (2558). การวิจัยประเมินความต้องการจำเป็น (พิมพ์ครั้งที่ 3). สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. (2557). วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
Anderson, T. P. (1997). Using models of instruction. In C. R. Dills & A. J. Romiszowski (Eds.), Instructional development paradigms. Educational Technology Publications.
Brierton, B. S. (2011). Higher order thinking skills as demonstrated in synchronous and asynchronous online college discussion posts (Doctoral dissertation, North Carolina State University).
Haysom, J., & Bowen, M. (2010). Predict–observe–explain activities enhancing scientific understanding. The National Science.
Hunkins, F. P. (1970). Analysis and evaluation questions: Their effects upon critical thinking. Educational Leadership, 3, 697–705.
Joyce, B. R., & Weil, M. (2009). Models of teaching (8th ed.). Prentice Hall.
Kemmis, S., & McTaggart, R. (1998). The action research planner. Deakin University Press.
Louca, L. T., & Zacharia, C. (2012). Modeling-based learning in science education: Cognitive, metacognitive, social, material, and epistemological contributions. Educational Review, 64(4), 471–492.
McNeill, K. L., & Krajcik, J. S. (2008). Assessing middle school students’ content knowledge and reasoning through written scientific explanations. In J. Coffey, R. Douglas, & C. Stearns (Eds.), Assessing science learning: Perspectives from research and practice (pp. 101–116). NSTA Press.
Novak, A. M., & Treagust, D. F. (2017). Adjusting claims as new evidence emerges: Do students incorporate new evidence into their scientific explanations? Journal of Research in Science Teaching, 55(4), 526–549. https://doi.org/10.1002/tea.21429
OECD. (2023). PISA 2025 science framework (2nd draft). OECD. https://pisa-framework.oecd.org/science-2025/assets/docs/PISA_2025_Science_Framework.pdf
Ruiz-Primo, M. A., Li, M., Tsai, S.-P., & Schneider, J. (2010). Testing one premise of scientific inquiry in science classrooms: A study that examines students’ scientific explanations. Journal of Research in Science Teaching, 47(5), 583–608.
Sampson, V., Grooms, J., & Walker, J. P. (2011). Argument-driven inquiry as a way to help students learn how to participate in scientific argumentation and craft written arguments: An exploratory study. Science Education, 95, 217–257.
