รายงานวิจัย

การศึกษา
ทุนสนับสนุนงานพื้นฐาน (Fundamental Fund)
2569
การยกระดับสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์และสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมของผู้เรียนผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี ในบริบท จังหวัดอุตรดิตถ์
Enhancing Students’ scientific competency and environmental science competency through Integrated STAEM BCG Learning Activities in the Context of Uttaradit Province
บรรจง เชื้อเมืองพาน
คชาภรณ์ อุดเลิศ,
วิทยาศาสตร์มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดด้วยเหตุผลหลายประการที่ส่งผลกระทบต่อวิถีชีวิตของประชาชนและการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศในทุกๆด้าน ไม่ว่าจะเป็น การพัฒนาความรู้ขั้นสูง เพื่อความเข้าใจเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา การเข้าในในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและช่วยให้เราเข้าใจระบบที่ซับซ้อน เพื่อการพัฒนาและขับเคลื่อนนวัตกรรมในทุกภาคส่วน อันจะนำไปสู่ การปรับปรุงคุณภาพชีวิตในด้านการดูแลสุขภาพ เกษตรกรรม การขนส่ง และการผลิตพลังงาน นอกจากนั้นวิทยาศาสตร์ ยังมีบทบาทสำคัญในการจัดการกับความท้าทายระดับโลก เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โรคระบาด และความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม โดยการใช้ความรู้และนวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพและยั่งยื่น เพราะฉะนั้น จึงกล่าวได้ว่า วิทยาศาสตร์มีอิทธิพลและบทบาทที่สำคัญต่อการพัฒนาคุณภาพชีวิตและการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศนั้นๆ และการพัฒนาเหล่านี้จะสามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ ต้องมีการยกระดับหรือพัฒนาพลเมืองในประเทศนั้นๆ ให้มีสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific literacy) อันจะนำสู่การสร้างนวัตกรรมหรือการหาแนวทางในแก้ปัญหาในด้านต่างๆทางด้านวิทยาศาสตร์ เศรษฐกิจสีเขียวแบบหมุนเวียนทางชีวภาพ (bio-circular-green economy) คือ รูปแบบเศรษกิจที่มี แนวคิดผสมผสานหลักการของความยั่งยืน ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร และการดูแลสิ่งแวดล้อม เข้ากับกิจกรรมทางเศรษฐกิจ โดย เศรษฐกิจชีวภาพ (bio economy) หมายถึงกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่ใช้ทรัพยากรชีวภาพหมุนเวียนอย่างยั่งยืน ซึ่งรวมถึงการเกษตร ป่าไม้ การประมง และการใช้ของเสียทางชีวภาพเพื่อผลิตอาหาร พลังงาน วัสดุ และสารเคมี เศรษฐกิจชีวภาพมีเป้าหมายเพื่อลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน โดยเน้นการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างยั่งยืน เศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) เป็นรูปแบบทางเศรษฐกิจที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดของเสีย เพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรให้สูงสุด และส่งเสริมการใช้ซ้ำ การซ่อมแซม และการรีไซเคิลวัสดุ และผลิตภัณฑ์ โดยพยายามที่จะแยกการเติบโตทางเศรษฐกิจออกจากการใช้ทรัพยากรและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม หลักการสำคัญ ได้แก่ การออกแบบผลิตภัณฑ์ให้มีอายุการใช้งานยาวนาน การใช้วัสดุหมุนเวียนหรือรีไซเคิลได้ และการปิดวงจรของวัสดุผ่านการรีไซเคิลและการอัปไซเคิล และ เศรษฐกิจสีเขียว (green economy) ซึ่งเป็นรูปแบบเศรษฐกิจที่ส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนโดยมุ่งเน้นไปที่การเติบโตทางเศรษฐกิจที่ช่วยลดความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและความขาดแคลนทางนิเวศวิทยา โดยครอบคลุมภาคส่วนต่างๆ เช่น พลังงานทดแทน เทคโนโลยีสะอาด การเกษตรที่ยั่งยืน การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และโครงสร้างพื้นฐานสีเขียว เศรษฐกิจสีเขียวมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการเติบโตทางเศรษฐกิจ ในขณะเดียวกันก็รับประกันความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมและการไม่แบ่งแยกทางสังคม ซึ่งการรวมแนวคิดทั้งสามนี้ ได้แก่ เศรษฐกิจชีวภาพ เศรษฐกิจหมุนเวียน และเศรษฐกิจสีเขียว เข้าด้วยกันเป็น จะสร้างแนวทางแบบองค์รวมเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนและความเจริญรุ่งเรืองทางเศรษฐกิจ ที่เกี่ยวข้องกับ การใช้ทรัพยากรหมุนเวียนให้เกิดประโยชน์สูงสุด และลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุดผ่านแนวทางปฏิบัติแบบหมุนเวียน การส่งเสริมนวัตกรรมในด้านเทคโนโลยีและกระบวนการที่สนับสนุนความยั่งยืนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจใหม่ในภาคส่วนต่างๆ เช่น พลังงานหมุนเวียน การเกษตรแบบยั่งยืน และการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และส่งเสริมความยืดหยุ่นของระบบนิเวศ รวมทั้งการกระจายผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างเท่าเทียมกัน และชุมชนจะได้รับประโยชน์จากกิจกรรมเศรษฐกิจ จากที่กล่าวมาข้างต้น การเปลี่ยนผ่านเศรษฐกิจในรูปแบบดั้งเดิม สู่เศรษฐกิจสีเขียวแบบหมุนเวียนทางชีวภาพ จึงมีความสำคัญอันจะนำไปสู่สมดุลของการพัฒนาประเทศและความยั่งยืนทางด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากร ซึ่งเป็นความท้าทายระดับโลก ในการ ลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การสูญเสียทรัพยากร การลดการเกิดมลภาวะ ที่ส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนและปรับปรุงคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific literacy) หมายถึง ความรู้และความเข้าใจแนวคิดและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นสำหรับการตัดสินใจส่วนบุคคล การมีส่วนร่วมในเรื่องพลเมืองและวัฒนธรรม และผลผลิตทางเศรษฐกิจ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการรู้ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ และ การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของวิทยาศาสตร์ วิธีการ และข้อจำกัด โดยประเด็นสำคัญของสมรรถนะทางด้านวิทยาศาสตร์ ได้แก่ การทำความเข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งหมายถึง การเข้าใจหลักการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานในสาขาวิชาต่างๆ เช่น ฟิสิกส์ ชีววิทยา เคมี และธรณีศาสตร์ การเข้าใจและดำเนินกิจกรรมผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ผ่านการสังเกต การทดลอง การทดสอบสมมติฐาน และการสรุปและวิจารย์ผล อย่างเป็นเหตุเป็นผล การคิดอย่างมีวิจารณญาณ ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ความสามารถในการประเมินข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อย่างมีวิจารณญาณ โดยแยกความแตกต่างระหว่างแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้กับข้อมูลที่ผิด การประยุกต์ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ในด้านเทคโนโลยี การแพทย์ ปัญหาสิ่งแวดล้อม และชีวิตประจำวัน รวมทั้งการเข้าใจ ผลกระทบทางจริยธรรม โดยการตระหนักถึงประเด็นทางจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและการประยุกต์ทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงประเด็นเรื่องความเป็นธรรม อคติ และความรับผิดชอบต่อสังคม นอกจากนั้นยังหมายถึง ความสามารถในการสื่อสารแนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพ ไปยังผู้รับข้อมูลที่มีพื้นฐานแตกต่างกัน สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศในหลายๆด้าน ดังนี้ 1) ด้านวัตกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ซึ่งการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ (R&D) มีบทบาทในการขับเคลื่อนนวัตกรรม ซึ่งนำไปสู่การสร้างสรรค์เทคโนโลยี ผลิตภัณฑ์ และกระบวนการใหม่ๆ นวัตกรรมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต สร้างอุตสาหกรรมใหม่ และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดโลกได้อย่างมาก ประเทศที่มีความสามารถทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งมักจะอยู่ในแถวหน้าของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนการเติบโตทางเศรษฐกิจ 2) การพัฒนาทุนมนุษย์ ซึ่งการลงทุนในด้านการศึกษาและการฝึกอบรมทางวิทยาศาสตร์จะปลูกฝังบุคลากรที่มีทักษะซึ่งสามารถมีส่วนร่วมในการวิจัย นวัตกรรม และการนำเทคโนโลยีไปปฏิบัติในภาคส่วนต่างๆ โดยนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และนักวิจัยที่มีทักษะสูงมีความจำเป็นต่อการประยุกต์ใช้การค้นพบทางวิทยาศาสตร์เพื่อนำไปใช้ในการขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเศรษฐกิจ 3) ความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรม โดยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ช่วยปรับปรุงกระบวนการทางอุตสาหกรรม การจัดการทรัพยากร และประสิทธิภาพ สิ่งนี้สามารถลดต้นทุนการผลิต ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ และนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์และบริการที่มีมูลค่าสูงที่สามารถแข่งขันได้ในตลาดโลก ความสามารถในการแข่งขันของอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นสามารถดึงดูดการลงทุนจากต่างประเทศ กระตุ้นการส่งออก และหนุนการเติบโตทางเศรษฐกิจ 4) การสร้างงานและกิจกรรมทางเศรษฐกิจ โดยการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมได้สร้างโอกาสทางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมใหม่ๆ ดังนั้นจึงเป็นการสร้างงานโดยตรงในการวิจัยและพัฒนา รวมถึงทางอ้อมในภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพสามารถนำไปสู่การสร้างงานให้กับนักวิจัย ช่างเทคนิค และเจ้าหน้าที่สายสนับสนุนต่างๆ 5) การดูแลสุขภาพและคุณภาพชีวิต ซึ่งความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ในด้านการดูแลสุขภาพมีส่วนช่วยให้การรักษาทางการแพทย์ การวินิจฉัย ที่ดีขึ้น ซึ่งทำให้ประชากรที่มีสุขภาพดีจะมีประสิทธิผลมากขึ้น 6) ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาแนวทางปฏิบัติและเทคโนโลยีที่ยั่งยืนที่ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม นวัตกรรมด้านพลังงานหมุนเวียน การจัดการขยะ และการอนุรักษ์ทรัพยากรส่งเสริมประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจพร้อมทั้งลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยแนวปฏิบัติด้านการพัฒนาที่ยั่งยืนมีความสำคัญมากขึ้นต่อการเติบโตทางเศรษฐกิจความยั่งยืนในระยะยาว โดยสรุป ความสามารถทางวิทยาศาสตร์เป็นตัวขับเคลื่อนพื้นฐานของการพัฒนาเศรษฐกิจและความเจริญรุ่งเรือง ประเทศที่ลงทุนในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ โครงสร้างพื้นฐานด้านการวิจัย และระบบนิเวศด้านนวัตกรรม จะอยู่ในสถานะที่ดีกว่าในการบรรลุการเติบโตทางเศรษฐกิจที่ยั่งยืน ปรับปรุงมาตรฐานการครองชีพ และจัดการกับความท้าทายระดับโลกอย่างมีประสิทธิภาพในศตวรรษที่ 21 นอกจากนั้น การพัฒนาทางเศรษฐกิจของประเทศ จะต้องดำเนินควบคู่ไปกับการสร้างสมดุลทางด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติ ซึ่งต้องอาศัยสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) ของพลเมืองในประเทศในการดำเนินการเหล่านี้ เศรษฐกิจสีเขียวแบบหมุนเวียนทางชีวภาพ (bio-circular-green economy) คือ รูปแบบเศรษกิจที่มี แนวคิดผสมผสานหลักการของความยั่งยืน ประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร และการดูแลสิ่งแวดล้อม เข้ากับกิจกรรมทางเศรษฐกิจ โดย เศรษฐกิจชีวภาพ (bio economy) หมายถึงกิจกรรมทางเศรษฐกิจที่ใช้ทรัพยากรชีวภาพหมุนเวียนอย่างยั่งยืน ซึ่งรวมถึงการเกษตร ป่าไม้ การประมง และการใช้ของเสียทางชีวภาพเพื่อผลิตอาหาร พลังงาน วัสดุ และสารเคมี เศรษฐกิจชีวภาพมีเป้าหมายเพื่อลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล และทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน โดยเน้นการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างยั่งยืน เศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) เป็นรูปแบบทางเศรษฐกิจที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดของเสีย เพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรให้สูงสุด และส่งเสริมการใช้ซ้ำ การซ่อมแซม และการรีไซเคิลวัสดุ และผลิตภัณฑ์ โดยพยายามที่จะแยกการเติบโตทางเศรษฐกิจออกจากการใช้ทรัพยากรและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม หลักการสำคัญ ได้แก่ การออกแบบผลิตภัณฑ์ให้มีอายุการใช้งานยาวนาน การใช้วัสดุหมุนเวียนหรือรีไซเคิลได้ และการปิดวงจรของวัสดุผ่านการรีไซเคิลและการอัปไซเคิล และ เศรษฐกิจสีเขียว (green economy) ซึ่งเป็นรูปแบบเศรษฐกิจที่ส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนโดยมุ่งเน้นไปที่การเติบโตทางเศรษฐกิจที่ช่วยลดความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและความขาดแคลนทางนิเวศวิทยา โดยครอบคลุมภาคส่วนต่างๆ เช่น พลังงานทดแทน เทคโนโลยีสะอาด การเกษตรที่ยั่งยืน การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และโครงสร้างพื้นที่สีเขียว เศรษฐกิจสีเขียวมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการเติบโตทางเศรษฐกิจ ในขณะเดียวกันก็รับประกันความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมและการไม่แบ่งแยกทางสังคม ซึ่งการรวมแนวคิดทั้งสามนี้ ได้แก่ เศรษฐกิจชีวภาพ เศรษฐกิจหมุนเวียน และเศรษฐกิจสีเขียว เข้าด้วยกันเป็น จะสร้างแนวทางแบบองค์รวมเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนและความเจริญรุ่งเรืองทางเศรษฐกิจ ที่เกี่ยวข้องกับ การใช้ทรัพยากรหมุนเวียนให้เกิดประโยชน์สูงสุด และลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุดผ่านแนวทางปฏิบัติแบบหมุนเวียน การส่งเสริมนวัตกรรมในด้านเทคโนโลยีและกระบวนการที่สนับสนุนความยั่งยืนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจใหม่ในภาคส่วนต่างๆ เช่น พลังงานหมุนเวียน การเกษตรแบบยั่งยืน และการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และส่งเสริมความยืดหยุ่นของระบบนิเวศ รวมทั้งการกระจายผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างเท่าเทียมกัน และชุมชนจะได้รับประโยชน์จากกิจกรรมเศรษฐกิจ จากที่กล่าวมาข้างต้น การเปลี่ยนผ่านเศรษฐกิจในรูปแบบดั้งเดิม สู่เศรษฐกิจสีเขียวแบบหมุนเวียนทางชีวภาพ จึงมีความสำคัญอันจะนำไปสู่สมดุลของการพัฒนาประเทศและความยั่งยืนทางด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากร ซึ่งเป็นความท้าทายระดับโลก ในการ ลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การสูญเสียทรัพยากร การลดการเกิดมลภาวะ ที่ส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนและปรับปรุงคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น การพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) ของพลเมือง มีความสำคัญอย่างยิ่งในโลกยุคปัจจุบัน โดยเฉพาะ ความสามารถในการเผชิญความท้าทาย ทางด้านปัญหาสิ่งแวดล้อม ที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมของมนุษย์และได้สร้างผลกระทบต่อโลกรวมทั้งส่งผลกระทบโดยตรงต่อเศรษกิจของประเทศ โดยเฉพาะประเทศไทยที่พึ่งพารายได้จากภาคเกษตรกรรมเป็นหลัก โดยปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อม ได้สร้างผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อระบบนิเวศ ความหลากหลายทางชีวภาพ สุขภาพของมนุษย์ และความยั่งยืนโดยรวมของโลก ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ท้าทายในโลกยุคปัจจุบัน ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ที่เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ที่เกิดการการตัดไม้ทำลายป่า และมลภาวะ การขาดแคลนน้ำ และทรัพยากรทางธรรมชาติอื่นๆ ล้วนแล้วแต่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ทั้งสิ้น และเป็นปัญหาที่สร้างผลกระทบในระดับโลกและระดับประเทศรวมทั้งประเทศไทยที่ได้รับผลกระทบโดยตรงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งปัญหาเหล่านี้เป็นปัญหาที่ซับซ้อน การจะแก้ปัญหาโดยใช้ความรู้เพียงด้านเดียวจึงไม่สามารถทำได้ โดยจะต้องอาศัยการแก้ปัญหาเชิงบูรณาการผ่านการประยุกต์ใช้ความรู้ในหลากหลายสาขาวิชาเข้าด้วยกัน เพราะฉะนั้น การพัฒนาความฉลาดรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ผ่านกิจรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการจึงเป็นแนวทางหนึ่งในการพัฒนาพลเมืองที่พร้อมเผชิญกับความท้าทายทางด้านสิ่งแวดล้อม ที่มีความสำคัญต่อคุณภาพชีวิตและการพัฒนาเศรษฐกิจ การพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) ของเยาวชน ยังได้รับความสนใจในเชิงนโยบาย ทั้งในระดับประเทศ และระดับโลก ผ่านโปรแกรมประเมินสมรรถนะนักเรียนมาตรฐานสากล (Program for International Student Assessment) หรือ PISA โดยผลการสอบ PISA จะถูกนำไปใช้เป็นข้อมูลในการปรับปรุงระบบระบบการศึกษาในแต่ละประเทศ และยังถูกนำไปใช้เป็นเกณฑ์หนึ่งในการจัดลำดับความสามารถในการแข่งขันของประเทศและการพิจารณาความน่าลงทุนของประเทศนั้นๆ เพราะฉะนั้นจึงไม่สามารถปฏิเสธได้ว่า ผลคะแนน PISA ส่งผลกระทบต่อความเชื่อมั่นและเศรษฐกิจของประเทศ โดยประเทศไทย กำลังเผชิญหน้ากับความท้าทายในการการพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) ของเยาวชน ซึ่งมีแนวโน้มที่ลดอย่างต่อเนื่องของคะแนน PISA ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา และกำลังเข้าสู่นโยบายและการขับเคลื่อนในภาคการการศึกษา ในการยกระดับสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) ของผู้เรียน โดยแนวทางของ PISA ทางด้านวิทยาศาสตร์ ในปี ค.ศ. 2025 จะมุ่งเน้นการประเมินผลสัมฤทธิ์ของการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของนักเรียนใน 2 มิติ ได้แก่ สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ และ สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม โดย สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ ครอบคลุมสมรรถนะ เกี่ยวกับ การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ การออกแบบและประเมินกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และแปลความหมายข้อมูลและใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์อย่างมีวิจารณญาณ รวมทั้ง การศึกษา ค้นคว้า ประเมิน และการใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เพื่อการตัดสินใจและการลงมือกระทำ และ สมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คลอบคลุม การอธิบายผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ที่มีต่อระบบโลก การตัดสินใจเพื่อการลงมือกระทำด้วยข้อมูล โดยใช้การประเมินแหล่งข้อมูลของประจักษ์พยานที่หลากหลายและการประยุกต์ใช้การคิดสร้างสรรค์และการคิดเชิงระบบเพื่อฟื้นฟูและรักษาสิ่งแวดล้อมให้ยั่งยืน และการแสกงถึงความมุ่งหวังและเคารพต่อมุมมองที่หลากหลายในการแสวงหาทางออกของปัญหาจากวิกฤตการณ์ทางด้านนิเวศวิทยาเชิงสังคม ซึ่งการประเมินสมรรถนะเหล่านี้จะถูกดำเนินการผ่านโจทย์และคำถามที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมรอบตัว การจัดการทรัพยากร และความท้าทายในการเผชิญหน้า รวมทั้งการแก้ปัญหาเกี่ยวกับประเด็นทางด้านสิ่งแวดล้อม ภายใต้บริบท และสถานการณ์ในชีวิต ในระดับบุคคล ระดับท้องถิ่น/ประเทศ และระดับโลก จากที่กล่าวมาข้างต้น จึงอาจกล่าวได้ว่า การพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ (scientific competency) และ การพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (scientific competency) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาทางด้านเศรษกิจของประเทศ และการพัฒนาเศรษฐกิจจะต้องดำเนินการควบคู่ไปกับความยั่งยื่นทางด้านทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม ที่เป็นไปตามแนวทางเศรษฐกิจสีเขียวแบบหมุนเวียนทางชีวภาพ (bio-circular-green economy) ซึ่งเป็นประเด็นมุ่งเน้นสำหรับโลกในยุคปัจจุบัน จังหวัดอุตรดิตถ์ เป็นจังหวัดหนึ่งในประเทศไทย ที่ประชาชนส่วนใหญ่ พึ่งพารายได้จากภาคเกษตรกรรมเป็นหลัก เพราะฉะนั้น การได้รับผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อม จึงส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลผลิตทางการเกษตร ที่มีความสำคัญต่อการขับเคลื่อนเศรฐกิจของจังหวัด และส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของประชาชน อาธิ ผลผลิตการเกษตรที่ลดลงจากสภาวะโลกร้อน ภัยแล้ง แมลงศัตรูพืช การสูญเสียพื้นที่ทางการเกษตรจากภัยธรรมชาติ รวมทั้ง ผลของภัยธรรมชาติอื่นๆ ที่เป็นผลพวงมาจากปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น ปัญหาแผ่นดินถล่ม การกัดเซาะของชายฝั่งแม่น้ำ ปัญหาภัยแล้ง และ ปัญหาน้ำท่วม เพราะฉะนั้น การส่งเสริมให้ประชาชน โดยเฉพาะเยาวชน ที่จะเติบโตขึ้นไปเป็นผู้ขับเคลื่อนเศรษฐกิจของจังหวัดในอนาคต ให้ได้รับการยกระดับสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์และสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม จึงมีความสำคัญโดยสามารถยกระดับผู้เรียน ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการทางด้านสิ่งแวดล้อม ที่เน้นแนวคิด เศรษฐกิจชีวภาพ เศรษฐกิจหมุนเวียน และเศรษฐกิจสีเขียว อันจะส่งผลความสามารถในการรับมือ แก้ปัญหา ป้องกัน หรือหานวัตกรรมใหม่ๆในการป้องกัน หรือ แก้ปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อม รวมทั้งมีความสามารถในการดำเนินกิจกรรมวิทยาศาตร์และเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุทางชีวภาพเพื่อการหมุนเวียน การใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า การสร้างพื้นที่สีเขียว การอนุรักษ์และพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม และกิจกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จากปัญหา ความท้าทาย และพื้นหลังความต้องการที่กล่าวมาข้างต้น โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี (STEAM BCG) ที่เชื่อมโยงกับบริบทจังหวัดอุตรดิตถ์ร่วมกับครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ ที่สามารถยกระดับสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์และสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมของนักเรียนในจังหวัดอุตรดิตถ์ และเป็นแนวทางในการออกแบบและดำเนินกิจกรรมสะตีมบีซีจีในชั้นเรียนสำหรับครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ โดยมีคำถามการวิจัยดังนี้ 1) ชุดกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี (STEAM BCG) ที่เชื่อมโยงกับบริบทจังหวัดอุตรดิตถ์จะสามารถถูกออกแบบและพัฒนาร่วมกับครูผู้สอนอย่างไร? 2) กิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี (STEAM BCG) จะสามารถถูกดำเนินการโดยครูผู้สอนอย่างไร? 3) ผู้เรียนจะบรรลุสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี (STEAM BCG) อย่างไร? 4) ผู้เรียนจะบรรลุสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชิงบูรณาการสะตีมบีซีจี (STEAM BCG) อย่างไร? 5) แนวทางในการออกแบบและดำเนินกิจกรรมสะตีมบีซีจีในชั้นเรียนสำหรับครูผู้สอนวิทยาศาสตร์จะมีรูปแบบอย่างไร?
สมรรถนะทางด้านวิทยาศาสตร์, สมรรถนะทางด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมม, การเรียนรู้เชิงบูรณาการ, สะเต็ม, สะตีม