การสร้างนักวิทยาศาสตร์ในอนาคต

ความรู้ในเนื้อหาและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่ไม่สามารถแปลงไปใช้ในชีวิตจริงได้โดยอัตโนมัติ หรือแปลงไปเป็นความสนใจที่จะประกอบอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ได้โดยตรง แต่มีความสัมพันธ์หรือได้รับอิทธิพลที่สำคัญจากเรื่องของความสนใจ ความชอบ ความเชื่อ และการให้คุณค่าในวิทยาศาสตร์ ซึ่งตัวแปรเหล่านี้มีส่วนทำให้นักเรียนมีผลการเรียนดีในวิชาวิทยาศาสตร์ และตัวแปรผลการเรียนที่ดีมีอิทธิพลในการตัดสินใจที่จะเลือกอาชีพของนักเรียน ดังรูป 1 แสดงแนวโน้มว่าที่นักเรียนจะเลือกอาชีพทางด้านวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นเมื่อผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นไปในทิศทางเดียวกันหมดไม่ว่านักเรียนจะสนใจหรือให้คุณค่าแก่วิทยาศาสตร์หรือไม่ก็ตาม แต่ความชันของเส้นกราฟที่แสดงถึงความเชื่อมโยงเกี่ยวข้องกันระหว่างคะแนนวิทยาศาสตร์กับความคาดหวังในอาชีพของนักเรียนกลุ่มที่ชอบและไม่ชอบเรียนวิทยาศาสตร์แตกต่างกันมาก แนวโน้มนี้วิเคราะห์โดยหักล้างอิทธิพลของตัวแปรด้านสถานะทางเศรษฐกิจและสังคม และตัวแปรด้านเพศแล้ว

รูป 1 นักเรียนที่คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์กับความสนุกกับการเรียนและผลการประเมินวิทยาศาสตร์

ที่มา: OECD, 2016a

ในรูปจะเห็นว่านักเรียนที่ไม่ชอบเรียนและไม่สนุกกับการเรียนวิทยาศาสตร์ หรือกลุ่มที่มีค่าดัชนีความสนุกกับการเรียนวิทยาศาสตร์ต่ำกว่าค่าเฉลี่ย OECD หนึ่งค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ดัชนี = -1) นักเรียนในกลุ่มนี้ที่มีคะแนนวิทยาศาสตร์ 500 คะแนน จะมีประมาณ 16% ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ และนักเรียนในกลุ่มเดียวกันนี้ที่มีคะแนนวิทยาศาสตร์สูงขึ้นเป็น 600 และ 700 คะแนน ก็จะมีนักเรียนที่คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นเป็น 20% และ 23% ตามลำดับ สำหรับนักเรียนกลุ่มที่มีค่าดัชนีความสนุกกับการเรียนวิทยาศาสตร์ปานกลางหรือใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ย OECD (ดัชนี = 0) นักเรียนในกลุ่มนี้ที่มีคะแนนวิทยาศาสตร์ 500 คะแนน จะมีประมาณ 23% ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับ วิทยาศาสตร์ และนักเรียนในกลุ่มเดียวกันนี้ที่มีคะแนนวิทยาศาสตร์สูงขึ้นเป็น 600 และ 700 คะแนน ก็จะมีนักเรียนที่คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นเป็น 29% และ 35% ตามลำดับ แต่ในขณะที่นักเรียนที่ชอบเรียนและสนุกกับการเรียนวิทยาศาสตร์มีค่าดัชนีความสนุกกับการเรียนสูงกว่าค่าเฉลี่ย OECD หนึ่งค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ดัชนี = 1) ในกลุ่มนี้เมื่อนักเรียนมีคะแนนวิทยาศาสตร์ 500 จะมีนักเรียนประมาณ 32% หรือถ้าในกลุ่มนักเรียนมีคะแนนสูงถึง 600 หรือมีคะแนนสูงถึง 700 คะแนน ก็จะมีนักเรียนถึง 40% และ 50% ตามลำดับ ที่คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะเห็นว่าสูงกว่าถึงหนึ่งเท่าตัวหรือมากกว่า (OECD, 2016a)

ข้อมูลชี้ว่ายิ่งนักเรียนมีความสนุกกับการเรียนวิทยาศาสตร์มาก และทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์มาก ยิ่งส่งผลกระทบต่อความคาดหวังที่จะทำอาชีพทางวิทยาศาสตร์ ยิ่งไปกว่านั้นในหมู่นักเรียนคะแนนสูงและนักเรียนที่มีแรงจูงใจภายในทางการเรียนวิทยาศาสตร์มาก และมีความสนใจในวิทยาศาสตร์ ผลกระทบยิ่งสูงขึ้นไปอีกซึ่งจะเป็นแรงผลักดันให้นักเรียนกลุ่มนี้ไปทำงานอาชีพทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น

ในเกือบทุกประเทศ ข้อมูล PISA 2015 แสดงให้เห็นว่า ความสนใจและความสนุกในการเรียนวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับทั้งผลการประเมินวิทยาศาสตร์ และความคาดหวังต่ออาชีพการงานด้านวิทยาศาสตร์ในอนาคต นอกจากนี้ผลการประเมินวิทยาศาสตร์ยังมีความสัมพันธ์เชิงบวกโดยตรงต่อความคาดหวังที่จะประกอบอาชีพด้านวิทยาศาสตร์ในอนาคตอีกด้วย

ความผูกพันกับวิทยาศาสตร์และความคาดหวังในการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์

PISA 2015 ได้สำรวจว่านักเรียนมีความผูกพันกับวิทยาศาสตร์และความคาดหวังในอาชีพการงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มากน้อยเพียงใด โดยขอให้นักเรียนตอบแบบสอบถามเกี่ยวกับอาชีพการงานที่อยากทำเมื่อโตขึ้น (เมื่ออายุ 30 ปี) คำตอบของนักเรียนถูกนำมาแยกประเภทเป็นอาชีพที่เกี่ยวข้องและที่ไม่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ และอีกคำถามหนึ่ง ขอให้นักเรียนรายงานว่าในปัจจุบันมีความเกี่ยวข้องกับกิจกรรมวิทยาศาสตร์มากน้อยเพียงใด นอกจากนี้ PISA ยังได้วัดสิ่งต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงจูงใจของนักเรียนในการเรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้คำถามเกี่ยวกับความพึงพอใจ (ความสนใจ ความสนุกในการเรียน) ความสนใจกว้าง ๆ ต่อหัวข้อทางวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป และแรงจูงใจภายนอกที่ทำให้อยากเรียนวิทยาศาสตร์ (เห็นว่าวิทยาศาสตร์จะมีประโยชน์อย่างไรต่อการเรียนหรือการวางแผนการทำงานในอนาคต) การรับรู้ความสามารถของตนเอง และ PISA สำรวจด้วยว่านักเรียนรับรู้ถึงความสามารถของตนเองในทางวิทยาศาสตร์มากน้อยเพียงใด การสำรวจการรู้ความสามารถของตนเองไม่ใช่เพียงแต่การที่นักเรียนคิดหรือเห็นภาพความสามารถของตนเองที่คาดว่าจะทำให้นักเรียนเกี่ยวข้องผูกพันอยู่กับวิทยาศาสตร์ แต่ในแบบสอบถามจะเป็นการเน้นชัดเจนถึงอิทธิพลอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อการเชื่อมั่นในตนเอง เช่น เชื่อว่าอาชีพทางวิทยาศาสตร์จะดีต่อตน

ผลจากการสำรวจ พบว่านักเรียนอายุ 15 ปี ส่วนใหญ่ยังไม่สามารถตัดสินใจเกี่ยวกับงานที่อยากทำในอนาคต บางครั้งก็เลือกงานมาสองสามอย่าง หรือบางที่ก็ตอบว่ายังไม่มั่นใจว่าจะมีความสามารถพอที่จะทำงานที่คาดหวังได้ ในบางประเทศ/เขตเศรษฐกิจ นักเรียนจำนวนมากไม่ตอบคำถามข้อนี้ หรือให้คำตอบกว้าง ๆ (เช่น “งานดี ๆ” “งานในโรงพยาบาล”) หรือแสดงว่าตัดสินใจไม่ได้ (เช่น ยังไม่ทราบ) รายงานในที่นี้จะแยกนักเรียนออกเป็นที่ตัดสินใจได้แล้วระหว่างการงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ กับนักเรียนที่ตอบงานอื่น ตอบกว้าง ๆ ไม่ตอบ และตอบว่ายังไม่รู้

โดยเฉลี่ย นักเรียนประมาณหนึ่งในสี่ (24%) คาดหวังว่าจะทำงานในอาชีพที่ต้องการการฝึกฝนทางวิทยาศาสตร์ในระดับอุดมศึกษา โดยเฉพาะนักเรียน 8.8% คาดหวังว่าจะทำงานที่ต้องการการฝึกฝนทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วิศวกร สถาปนิก นักฟิสิกส์ นักดาราศาสตร์) 11.6% ต้องการทำงานด้านสุขภาพ (เช่น แพทย์ พยาบาล สัตวแพทย์ นักกายภาพบำบัด) 2.6% คาดหวังการงานด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร และ 1.5% คาดหวังงานด้านนักเทคนิคหรืองานผู้ช่วย 57% ต้องการทำงานนอกแวดวงวิทยาศาสตร์ และ 19% ให้คำตอบคลุมเครือหรือไม่ตอบคำถามนี้

อย่างไรก็ตาม สัดส่วนจำนวนนักเรียนที่ต้องการทำงานในอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ในแต่ละประเทศก็แตกต่างกันไป เช่น ในอเมริกาเหนือ (แคนาดา และสหรัฐอเมริกา) มีมากกว่าในยุโรปสองเท่า แต่ประเทศที่มีสัดส่วนจำนวนนักเรียนมากที่สุดกลับเป็นประเทศรายได้ต่ำและมีคะแนนต่ำ (คอสตาริกา สาธารณรัฐโดมินิกัน จอร์แดน และสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์) และในประเทศสมาชิก OECD มีมากที่สุดในเม็กซิโก กล่าวคือนักเรียนเม็กซิโกมากกว่า 40% คาดหวังว่าจะทำงานในอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์เมื่ออายุ 30 ปี ความคาดหวังของนักเรียนเกี่ยวกับการทำงานในอนาคต ส่วนหนึ่งสะท้อนถึงความสำเร็จในการเรียน อีกส่วนหนึ่งสะท้อนถึงการสนับสนุนที่ได้รับจากระบบการศึกษาในประเทศและสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเปลี่ยนแรงจูงใจไปสู่การทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์

ข้อมูลชี้ให้เห็นว่า ในเกือบทุกประเทศ/เขตเศรษฐกิจ ความคาดหวังของนักเรียนที่จะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์กับความสามารถทางวิทยาศาสตร์ที่ PISA ประเมินเป็น 6 ระดับ โดยเฉลี่ยนักเรียนที่มีความสามารถทางวิทยาศาสตร์ต่ำกว่าระดับพื้นฐาน (ต่ำกว่าระดับ 2) มีเพียง 13% ที่คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ แต่ในกลุ่มที่มีความสามารถที่ระดับ 2 และระดับ 3 มีนักเรียนเพิ่มขึ้นเป็น 23% และที่ระดับ 4 มี 34% และที่ระดับสูง (ระดับ 5 ขึ้นไป) มีนักเรียนถึง 42% คาดหวังว่าจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์

นักเรียนหญิงหรือชายที่ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์

ค่าเฉลี่ย OECD มีนักเรียน 24.5% ตอบว่าต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์เมื่อโตเป็นผู้ใหญ่ ถ้าดูตามเพศ พบว่า นักเรียนชาย 25% และนักเรียนหญิง 24% ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์แต่ต่างกันที่ลักษณะของงาน ทั้งนี้นักเรียนหญิงมักอยากทำงานทางด้านที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์สุขภาพ แต่นักเรียนชายต้องการทำงานที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารมากกว่า

ในเอเชียมีนักเรียนต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีมากน้อยเพียงใด

ค่าเฉลี่ยของนักเรียนญี่ปุ่นและเกาหลีอยู่ที่ 18% และ 19% ตามลำดับ ส่วนสิงคโปร์มี 28% และเวียดนามมี 20% ที่ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ในอนาคตเมื่อเติบโตเป็นผู้ใหญ่

สำหรับค่าเฉลี่ยประเทศไทยทั้งประเทศ พบว่า นักเรียนที่ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีประมาณ 20% แต่นักเรียนส่วนมาก (14%) ต้องการทำงานด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ (แพทย์ เภสัชกร สัตวแพทย์ ฯลฯ) นักเรียนที่ต้องการทำงานด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมมีน้อย (4%) สำหรับด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารยิ่งมีน้อย (1.4%) ซึ่งความต้องการทำงานด้านวิศวกรรมสำหรับประเทศไทยลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับ PISA 2006 (ลดลงถึง 8%) ส่วนด้านอื่นก็ลดลงเล็กน้อย ตัวเลขนี้อาจชี้ถึงแนวโน้มในอนาคตของงานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของชาติที่อาจจะถดถอยลง

อย่างไรก็ตาม ถ้าดูในกลุ่มนักเรียนที่มีผลการประเมินสูง นักเรียนกลุ่มคะแนนสูงนี้มากกว่าครึ่ง (58%) ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ (สูงกว่าค่าเฉลี่ย OECD) ดังนั้น ถ้าชาติต้องการเร่งการยกระดับการงานด้านที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จึงเป็นความจำเป็นที่จะต้องเร่งรัดการยกระดับคุณภาพการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพราะการที่นักเรียนมีผลการเรียนที่ดีในวิชาใดจะเป็นแรงจูงใจที่สำคัญในการเลือกอาชีพในอนาคตที่เกี่ยวข้องกับวิชานั้น

สำหรับประเทศไทย ความแตกต่างระหว่างเพศในด้านการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ มีทิศทางตรงกันข้ามกับประเทศสมาชิก OECD และประเทศพัฒนาอื่น ๆ เช่น สิงคโปร์ เพราะนักเรียนหญิงที่ต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีมากเป็นสองเท่าของนักเรียนชาย แต่รูปแบบของลักษณะงานไม่แตกต่างกัน กล่าวคือ นักเรียนหญิงคาดหวังว่าจะทำงานด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพมากกว่าด้านอื่น

ตัวแปรที่ส่งผลต่อคุณภาพการศึกษาวิทยาศาสตร์

จำนวนเวลาเรียนวิทยาศาสตร์และวิธีการสอนวิทยาศาสตร์ เป็นตัวแปรที่ส่งผลต่อผลการเรียนรู้และความต้องการด้านการงานอาชีพที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ในอนาคตของนักเรียน สูงกว่าการที่โรงเรียนมีอุปกรณ์คุณภาพสูงและมีครูคุณวุฒิสูงในโรงเรียน สำหรับประเทศไทย กลุ่มโรงเรียนที่คะแนนสูงสุดมีเวลาเรียนมากที่สุด ได้แก่ กลุ่มโรงเรียนวิทยาศาสตร์ (8.3 ชม./สัปดาห์) และโรงเรียนสาธิต (6.3 ชม./สัปดาห์) โรงเรียนสองกลุ่มนี้ได้เปรียบกว่าโรงเรียนอื่น ๆ ทั้งสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมของนักเรียนและของโรงเรียน ครูมีคุณวุฒิเหมาะสม และโรงเรียนได้รับการสนับสนุนงบประมาณและทรัพยากรการเรียนที่สูงกว่ามาก คะแนนที่สูงกว่าจึงอาจมาจากตัวแปรอื่น ๆ นอกเหนือจากการเรียนการสอน ส่วนวิธีการสอนวิทยาศาสตร์ จากรายงานของนักเรียนไทย ในโรงเรียนทุกกลุ่มครูเป็นผู้นำการสอนโดยตรง (Teacher-directed instruction) สูงที่สุด ส่วนประเทศที่ครูใช้วิธีนี้น้อยที่สุด คือ เกาหลีใต้ (OECD, 2016b)

ความคาดหวังต่ออาชีพการงานในอนาคตมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับผลการประเมินวิทยาศาสตร์ ในเกือบทุกประเทศ/เขตเศรษฐกิจความคาดหวังจะทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์มีความสัมพันธ์กับความสามารถทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน ผลการวิจัยชี้ว่าในกลุ่มนักเรียนที่มีผลการประเมินสูง นักเรียนมากกว่าครึ่งต้องการทำงานที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ดังนั้นถ้าชาติต้องการเร่งการยกระดับการงานอาชีพเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จึงเป็นความจำเป็นที่จะต้องเร่งรัดการยกระดับคุณภาพการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ซึ่งการยกระดับจำเป็นต้องมีการสนับสนุนตามความเหมาะสม แต่ไม่ควรจำกัด อยู่เฉพาะกับโรงเรียนที่ได้เปรียบทั้งทางสถานะทางเศรษฐกิจและสังคมของนักเรียนและของโรงเรียน แต่ต้องทำสำหรับนักเรียนส่วนใหญ่ เพราะประเทศชาติได้เน้นย้ำความจำเป็นในด้านเทคโนโลยี และโดยเฉพาะอย่างยิ่งดิจิทัลเทคโนโลยี แต่นักเรียนที่คาดหวังว่าจะทำงานทางด้านนี้มีน้อยมาก การสร้างมวลชนทางด้านนี้จึงเป็นสิ่งที่เร่งด่วนที่ระบบการศึกษาต้องมองไกลให้ถึงอนาคต