การจัดการเรียนการสอนตามแนวทางโครงการบ้านนักวิทยาศาสตร์น้อย ประเทศไทย มุ่งเน้นการส่งเสริมการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-Based Learning) ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ให้ผู้เรียนมีบทบาทเป็นผู้ค้นคว้า คิดวิเคราะห์ ทดลอง และสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง ผ่านการเรียนรู้ที่เป็นระบบและมีขั้นตอนชัดเจน โดยมีครูเป็นผู้อำนวยความสะดวกและกระตุ้นให้เกิดการคิดและการเรียนรู้อย่างมีความหมาย

ขั้นตอนของกระบวนการวัฏจักรสืบเสาะ (Inquiry Cycle) ประกอบด้วย 6 ขั้นตอนหลัก ดังนี้

ขั้นที่ ๑ ตั้งคำถามเกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติ

          “สิ่งที่เด็กสนใจ” คือจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้ที่มีพลังที่สุด โดยเฉพาะในเรื่องของปรากฏการณ์ธรรมชาติ ซึ่งอยู่ใกล้ตัวและเชื่อมโยงกับชีวิตจริง ครูจึงเปิดโอกาสให้เด็กได้ตั้งคำถามจากสิ่งที่พวกเขาสงสัย ซึ่งเป็นการส่งเสริมให้เด็กเกิดกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบ พัฒนาทักษะทางวิทยาศาสตร์ และสร้างทัศนคติที่ดีต่อการเรียนรู้ไปตลอดชีวิต

ขั้นที่ ๒ รวบรวมความคิดและข้อสันนิษฐาน

          เมื่อเด็กพบคำถามใหม่เกี่ยวกับปรากฏการณ์รอบตัว เด็กมักจะมีแนวคิดหรือข้อสันนิษฐานเบื้องต้น (Initial Ideas or Hypotheses) ที่เกิดจากประสบการณ์ส่วนตัว เช่น สิ่งที่เคยเห็น เคยได้ยิน หรือเคยทดลองมาก่อน สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นรากฐานที่สำคัญในการพัฒนาแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ครูจึงเปิดโอกาสให้เด็กได้แสดงแนวคิดเบื้องต้น เช่น การเล่า การวาดภาพ หรือการจำลองสถานการณ์ ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้ครูเข้าใจทิศทางความคิดของเด็ก การส่งเสริมให้เด็กได้เรียนรู้ผ่านการสำรวจและตรวจสอบด้วยตนเองอย่างเหมาะสม ช่วยให้เด็กได้ฝึกการคิดอย่างมีเหตุผล ทำให้เด็กมีความมั่นใจ และรู้สึกว่าการเรียนรู้เกิดขึ้นจากสิ่งที่ตนเอง “เข้าใจและสงสัย” อย่างแท้จริง

ขั้นที่ ๓ ทดสอบและปฏิบัติการสืบเสาะ

          หลังจากที่เด็กได้ตั้งคำถามจากสิ่งที่ตนเองสงสัย และได้แสดงความคิดหรือข้อสันนิษฐานเบื้องต้นแล้ว ขั้นตอนถัดไปที่สำคัญคือการลงมือค้นหาคำตอบด้วยตนเอง ผ่านการสำรวจ ทดลอง หรือการสังเกตอย่างมีจุดมุ่งหมาย โดยมีข้อสันนิษฐานเป็นแนวทางที่เด็กต้องการพิสูจน์ กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เด็กได้ฝึกคิดอย่างมีระบบ แต่ยังส่งเสริมให้เกิดทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ การสังเกต การจำแนก การตั้งสมมติฐาน การทดลอง และการสรุปผล ทั้งยังส่งเสริมความสามารถในการทำงานร่วมกับผู้อื่นและการใช้ภาษาในการสื่อสารความคิดอีกด้วย

ขั้นที่ 4 สังเกตและบรรยาย

          ในการทำกิจกรรมตามแนวทางบ้านนักวิทยาศาสตร์น้อย เด็กสามารถสังเกตเห็นลักษณะภายนอก การเปลี่ยนแปลง หรือความแตกต่างของสิ่งที่นำมาศึกษา เช่น รูปร่าง สี กลิ่น หรือเสียงของวัตถุ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเมื่อทดลอง การเปรียบเทียบระหว่างสิ่งของหรือสถานการณ์ หรือผลที่เกิดจากการกระทำของเด็ก นอกจากนี้ครูได้เปิดโอกาสให้เด็กได้พูดบรรยาย ซึ่งเป็นทักษะพื้นฐานที่ช่วยให้เด็กได้ ฝึกคิดอย่างเป็นระบบและใช้ภาษาในการถ่ายทอดความคิดซึ่งถือเป็นรากฐานที่ดีต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในระดับต่อไป

ขั้นที่ ๕ บันทึกข้อมูล

          การบันทึกผลการทดลองหรือผลการสังเกตที่เด็กค้นพบด้วยตนเอง ถือเป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยให้เด็ก สะท้อนความเข้าใจของตนเองอย่างเป็นรูปธรรม เป็นการฝึกให้เด็กคิดอย่างมีเหตุผล สื่อสารความคิด และแสดงออกทางความรู้สึกได้อย่างสร้างสรรค์ เด็กในช่วงปฐมวัยยังไม่สามารถเขียนข้อความได้ชัดเจน การบันทึกข้อมูลครูจึงเปิดโอกาสให้เด็กใช้วิธีที่หลากหลาย ซึ่งสะท้อนความคิดของตนเองได้ดีที่สุด เช่น การวาดภาพ การเล่าเรื่อง หรือการใช้สัญลักษณ์ง่าย ๆ ที่เข้าใจได้ เป็นต้น

ขั้นที่ ๖ อภิปรายผล

          การอภิปรายผลถือเป็นกระบวนการสำคัญในกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะ เพราะเป็นช่วงเวลาที่เด็กได้ย้อนกลับมาทบทวนสิ่งที่ตนเองได้ทดลองทำและสังเกตพร้อมเปรียบเทียบกับสิ่งที่ตนเคยคิดไว้ก่อนหรือข้อสันนิษฐานที่ตั้งไว้ในตอนต้น สำหรับเด็กปฐมวัยการอภิปรายผลไม่จำเป็นต้องอยู่ในรูปแบบของการวิเคราะห์เชิงวิชาการ แต่เป็นการที่ครูเปิดโอกาสให้เด็กได้สะท้อนสิ่งที่ตนเองเข้าใจหรือค้นพบจากประสบการณ์ของตนเอง ซึ่งเป็นกระบวนการพัฒนาความคิดอย่างเป็นระบบ และฝึกให้เด็กรู้จักตั้งคำถามใหม่ ๆ จากสิ่งที่เรียนรู้

ด้านนักเรียน

1. ด้านพัฒนาการทางสติปัญญาและการคิดวิเคราะห์

- เด็กมีทักษะในการตั้งคำถาม รู้จักสงสัยใคร่รู้ในสิ่งรอบตัว

- สามารถคิดอย่างมีเหตุผล รู้จักเชื่อมโยงสิ่งที่สังเกตเห็นกับประสบการณ์เดิม

- ฝึกการตั้งข้อสันนิษฐานจากประสบการณ์จริง และทดสอบสมมุติฐานด้วยตนเอง

- พัฒนาความสามารถในการจำแนก เปรียบเทียบ และสรุปผลอย่างง่าย

2. ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

- เด็กได้ฝึกใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าในการสำรวจสิ่งแวดล้อมรอบตัว

- ส่งเสริมการเรียนรู้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ ได้แก่ การตั้งคำถาม การรวบรวมข้อมูล การทดลอง การสังเกต การบันทึกผล และการอภิปราย

- เด็กสามารถใช้วัสดุและอุปกรณ์อย่างเหมาะสมและปลอดภัยในการทดลองอย่างง่าย

3. ด้านการใช้ภาษาและการสื่อสาร

- เด็กมีโอกาสในการพูด แสดงความคิดเห็น และเล่าเรื่องราวจากประสบการณ์ของตนเอง

- ส่งเสริมการใช้ภาษา การพูด วาดภาพ หรือสัญลักษณ์ในการบันทึกสิ่งที่สังเกตเห็น

- พัฒนาทักษะการฟังผู้อื่น การสื่อสารเชิงเหตุผล และการอธิบายความคิดของตนเอง

อย่างมั่นใจ

4. ด้านอารมณ์และจิตใจ

- เด็กมีความมั่นใจในตนเอง กล้าคิด กล้าทดลอง และกล้าแสดงออก

- เกิดความภาคภูมิใจในผลงานและการค้นพบของตนเอง

- รู้จักอดทน รอคอย และยอมรับความคิดเห็นที่แตกต่าง

5. ด้านการทำงานร่วมกับผู้อื่น

- เด็กได้เรียนรู้การทำงานเป็นกลุ่ม การแบ่งปัน การร่วมมือกันในการทดลองหรือแก้ปัญหา

- ฝึกทักษะการประสานงาน การช่วยเหลือ และการเคารพซึ่งกันและกัน

6. ด้านเจตคติเชิงวิทยาศาสตร์

- เด็กมีทัศนคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ สนุกกับการเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ

- เปิดใจยอมรับสิ่งที่ไม่รู้ และมีความพยายามค้นหาคำตอบ

- เรียนรู้จากความผิดพลาด ไม่กลัวที่จะลองผิดลองถูกอย่างมีจุดมุ่งหมาย

ด้านครูผู้สอน

ครูมีโอกาสเรียนรู้วิธีการ ออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้จากความสนใจของเด็ก โดยไม่ยึดติดกับตำราแบบเดิม ๆ แต่เน้น “การเรียนรู้ที่เกิดจากคำถามของเด็ก” เรียนรู้ที่จะมอง “ความสงสัยของเด็ก” เป็นจุดเริ่มต้นของการเรียนรู้ที่มีความหมาย ช่วยพัฒนาทักษะการตั้งคำถามแบบเปิด การชวนคิด และการกระตุ้นให้เด็กสำรวจหาคำตอบด้วยตนเอง มีทัศนคติเชิงบวกต่อการทดลอง การลองผิดลองถูก และกระบวนการเรียนรู้ที่เน้นกระบวนการมากกว่าผลลัพธ์ เรียนรู้ที่จะสังเกตพฤติกรรม ความสนใจ การตั้งคำถาม และการมีส่วนร่วมของเด็กอย่างละเอียด ซึ่งช่วยให้เข้าใจ “วิธีคิดของเด็ก” มากกว่าการมองเพียงผลลัพธ์ การเป็นผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ (Facilitator) เปลี่ยนบทบาทจาก “ผู้สอน” ไปเป็น “ผู้นำทางการเรียนรู้” ที่คอยกระตุ้น สนับสนุน และเปิดพื้นที่ให้เด็กได้เรียนรู้จากการลงมือทำจริง เสริมสร้างศักยภาพในการจัดกิจกรรมที่เน้นเด็กเป็นศูนย์กลาง พัฒนาทักษะวิชาชีพครูอย่างลึกซึ้ง ในด้านการคิด วิเคราะห์ ออกแบบ ประเมิน และสะท้อนผลการเรียนรู้อย่างเป็นระบบ พร้อมกับการสร้างความสุข ความเข้าใจ และแรงบันดาลใจใหม่ ๆ ในการเรียนรู้ของครูและเด็กไปพร้อมกัน

ด้านโรงเรียน  

โรงเรียนมีความภาคภูมิใจเป็นอย่างยิ่งที่ได้เข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการบ้านนักวิทยาศาสตร์น้อย ประเทศไทย ซึ่งเป็นโครงการในพระราชูปถัมภ์สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี และได้ดำเนินงานอย่างต่อเนื่องด้วยความมุ่งมั่นในการพัฒนาเด็กไทยให้เป็นผู้มีทักษะการคิดวิเคราะห์ กล้าคิด กล้าถาม กล้าทดลอง และมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ระดับปฐมวัย ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา โรงเรียนได้บูรณาการแนวคิดและกระบวนการจัดการเรียนรู้ตามหลักการวัฏจักรการสืบเสาะ (Inquiry Cycle) มาใช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ และส่งเสริมครูผู้สอนให้พัฒนาศักยภาพในการจัดการเรียนรู้ที่ส่งเสริมการคิดและการลงมือปฏิบัติของผู้เรียนอย่างเต็มศักยภาพ ส่งผลให้นักเรียนมีพัฒนาการที่ดีทั้งทางด้านร่างกาย อารมณ์ - จิตใจ สังคม และสติปัญญา

 ด้วยผลสำเร็จของการดำเนินงาน โรงเรียนจึงได้รับตราพระราชทานโครงการบ้านนักวิทยาศาสตร์น้อย ประเทศไทย ซึ่งนับเป็นเกียรติยศสูงสุด และเป็นเครื่องหมายแห่งความสำเร็จในความมุ่งมั่นของผู้บริหาร คณะครู บุคลากร ตลอดจนชุมชนและผู้ปกครองทุกภาคส่วนที่ได้ร่วมกันขับเคลื่อนการจัดการศึกษาคุณภาพอย่างต่อเนื่อง การที่โรงเรียนได้ผ่านการประเมินเพื่อขอรับตราพระราชทานโครงการบ้านนักวิทยาศาสตร์น้อย ประเทศไทย รอบที่ 4 ถือเป็นความภาคภูมิใจอย่างยิ่ง และเป็นแรงผลักดันสำคัญในการพัฒนากระบวนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์อย่างยั่งยืน เพื่อวางรากฐานที่มั่นคงให้แก่ผู้เรียนในการเป็นพลเมืองแห่งศตวรรษที่ 21 และเป็นกำลังสำคัญในการพัฒนาประเทศต่อไป