นวัตกรรมการจัดการเรียนการสอนเรื่องตารางธาตุ: การทบทวนวรรณกรรม

หิรัญ  หิรัญรัตนพงศ์; ภัทราวดี ศิริอำนวยลาภ; เดชาวุฒิ  วานิชสรรพ์; วัชรี วรัจฉรียกุล

ผู้แต่ง

หิรัญ หิรัญรัตนพงศ์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี
ภัทราวดี ศิริอำนวยลาภ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี
เดชาวุฒิ วานิชสรรพ์ คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี
วัชรี วรัจฉรียกุล คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี

คำสำคัญ:

ตารางธาตุ, นวัตกรรมการเรียนรู้, การจัดการเรียนการสอนเคมี

บทคัดย่อ

ตารางธาตุเป็นองค์ความรู้พื้นฐานที่มีบทบาทสำคัญในวิชาเคมีในฐานะกรอบแนวคิดที่เชื่อมโยงโครงสร้างอะตอมกับสมบัติของธาตุและแนวโน้มเชิงคาบ อย่างไรก็ตามการจัดการเรียนการสอนเรื่องตารางธาตุโดยส่วนใหญ่เน้นการจดจำข้อมูลเชิงสัญลักษณ์มากกว่าการพัฒนาความเข้าใจเชิงมโนทัศน์ ส่งผลให้ผู้เรียนไม่สามารถใช้ตารางธาตุเป็นเครื่องมือในการอธิบายและให้เหตุผลทางเคมีได้อย่างมีความหมาย บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทบทวนและสังเคราะห์งานวิจัยด้านนวัตกรรมการจัดการเรียนการสอนเรื่องตารางธาตุในวิชาเคมี โดยมุ่งเน้นการพัฒนาความเข้าใจเชิงโครงสร้างและเชิงมโนทัศน์ของผู้เรียน การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทบทวนวรรณกรรม โดยคัดเลือกและวิเคราะห์งานวิจัยด้านการศึกษาเคมีทั้งในระดับนานาชาติและระดับประเทศ โดยเฉพาะบทความจากวารสาร Journal of Chemical Education และวารสารวิชาการของไทย การวิเคราะห์ข้อมูลดำเนินการโดยจัดหมวดหมู่แนวคิด รูปแบบการจัดการเรียนรู้ และประเภทของนวัตกรรมที่ใช้ในการสอนตารางธาตุ ผลการทบทวนวรรณกรรมสามารถสรุปได้เป็น 4 ประเด็นหลัก ได้แก่ (1) แนวโน้มการจัดการเรียนการสอนที่มุ่งพัฒนาความเข้าใจเชิงโครงสร้างและเชิงมโนทัศน์มากกว่าการท่องจำ (2) บทบาทของตารางธาตุในฐานะเครื่องมือทางความคิดที่ใช้ในการอธิบาย การคาดคะเน และการให้เหตุผลทางเคมี (3) รูปแบบนวัตกรรมการจัดการเรียนการสอนที่หลากหลาย เช่น การจัดการเรียนรู้เชิงสืบเสาะ การเรียนรู้แบบร่วมมือ การใช้เกมการศึกษา และการใช้สื่อและเทคโนโลยีดิจิทัล และ (4) แนวโน้ม จุดเด่น และข้อจำกัดของนวัตกรรมการจัดการเรียนการสอนเรื่องตารางธาตุ ผลการสังเคราะห์ชี้ให้เห็นว่านวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพควรได้รับการออกแบบบนฐานแนวคิดทางเคมีที่ชัดเจน และเปิดโอกาสให้ผู้เรียนใช้ตารางธาตุเป็นเครื่องมือทางความคิดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะนำไปสู่การเรียนรู้เคมีอย่างมีความหมายในระยะยาว

เอกสารอ้างอิง

กฤษดา สรรพโส และอมรรัตน์ วัฒนาดิลก. (2564). การพัฒนาบอร์ดเกมเพื่อส่งเสริมความมุ่งมั่นในการเรียนและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเคมี เรื่อง ตารางธาตุ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 12(2), 241-255. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/JSTEL/article/view/253381

จีระวรรณ ผลพุฒ และมยุรี ชามะรัตน์. (2563). การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) ร่วมกับเทคนิคการใช้สื่อประสมเพื่อส่งเสริมความเข้าใจมโนมติเรื่องตารางธาตุ. วารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร, 11(2), 145-160. https://so01.tci-thaijo.org/index.php/PNURJ/ article/view/240562

เดชาวุฒิ วานิชสรรพ์, สิริกร ชัสวิเศษ และวัชรี วรัจฉรียกุล (2568). เกมบนระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์สำหรับการทายสัญลักษณ์ธาตุและชื่อธาตุ (รายงานการประชุมวิชาการ). การประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่ 17 “AI กับการพัฒนาอย่างยั่งยืนในยุคดิจิทัล 5.0” (น. 722-733). มหาวิทยาลัยราชภัฏนครปฐม.

ธนดล ปิยพรมดี, อนันต์ ผลเกตุ และกรองทอง ไข่แก้ว. (2566). การพัฒนาการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดแบบทำนาย-สังเกต-อธิบาย (POE) เพื่อส่งเสริมมโนมติทางเคมี เรื่อง สมบัติของธาตุตามตารางธาตุ. วารสารวิชาการครูวิทยาศาสตร์, 7(1), 12-28. https://so01.tci-thaijo.org/index.php/stjt/ article/view/256950

นรินทร์ธร ผลาผล และสุพรรณี ชาญประโคน. (2563). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เรื่อง ตารางธาตุ เพื่อส่งเสริมความเข้าใจมโนมติทางเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร, 12(24), 56-68. https://so06.tci-thaijo.org/ index.php/snru_journal/article/view/245842

วัชรพงษ์ โถรัตน์, เดชาวุฒิ วานิชสรรพ์, พลวัฒน์ วัฒนศิริยานนท์ และวัชรี วรัจฉรียกุล. (2560). จิ๊กซอว์: ตารางธาตุแบบความเป็นจริงเสริมสำหรับการสนับสนุนการเรียนรู้แบบร่วมมือ (รายงานการประชุมวิชาการ). การประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ ครั้งที่ 13 (น. 814-819). มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

ศรินธร ทิพโชติ, วิภาลักษณ์ ชัยเทวารัชต์ และพงศ์ธันว์ สัมพะวงศ์. (2565). การพัฒนาสื่อการเรียนรู้แบบความจริงเสริมร่วมกับการจัดการเรียนรู้แบบใช้เกมเป็นฐาน เรื่อง ตารางธาตุ. วารสารเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 5(13), 85-98. https://so02.tci-thaijo.org/index.php/etcedumsu/article/view/255850

สถาบันทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ. (2565). รายงานผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (O-NET). กรุงเทพมหานคร: สถาบันทดสอบทางการศึกษาแห่งชาติ (สทศ.).

สุนิตย์ตา เย็นทั่ว, ศศิธร แก้วอ่อน, นุชธิดา พวงจันดา, เดชาวุฒิ วานิชสรรพ, วัชรี วรัจฉรียกุล และชวนพบ เอี่ยวสานุรักษ์. (2562). ตารางธาตุแบบความจริงเสริมเพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ (รายงานการประชุมวิชาการ). การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ศึกษา ระดับปริญญาตรี ครั้งที่ 1 (น. 52-61). คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี.

Bernardo, J. M. M., & González, A. F. (2021). Chemical battleship: Discovering and learning the periodic table playing a didactic and strategic board game. Journal of Chemical Education, 98(3), 907–914. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c00553

Bierenstiel, M., & Snow, K. (2019). Periodic universe: A teaching model for understanding the periodic table of the elements. Journal of Chemical Education, 96(7), 1367–1376. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.8b00740

Clark, D. B., Tanner-Smith, E. E., & Killingsworth, S. S. (2016). Digital games, design, and learning: A systematic review and meta-analysis. Review of educational research, 86(1), 79-122. https://doi.org/10.3102/0034654315582065

Cooper, M. M. (2015). Why ask why?. Journal of Chemical Education, 92(8), 1273–1279. https://doi.org/10.1021/ed500290x

Eichinger, D. C., Anderson, C. W., Palincsar, A. S., & David, Y. M. (2010). Reconstructing the periodic table: A conceptual approach. Journal of Chemical Education, 87(8), 849-853. https://doi.org/10.1021/ed100062s

Galizia, P. (2025). Snakeleev: A gamified serious game for learning the periodic table. Journal of Chemical Education, 102(5), 1814–1828. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed. 5c00029

Johnstone, A. H. (1991). Why is science difficult to learn? Things are seldom what they seem. Journal of Computer Assisted Learning, 7(2), 75–83. https://doi.org/10.1111/j.1365-2729.1991.tb00230.x

NGSS Lead States. (2013). Next Generation Science Standards. Retrieved from, https://www.nextgenscience.org

OECD. (2023). PISA 2022 results (Volume I): The state of learning and equity in education. Paris: OECD Publishing. https://www.oecd.org/en/publications/pisa-2022-results-volume-i_53f23881-en.html

Perry, R. J., Wiggins, J. B., & Jansma, A. L. (2018). Playing with the periodic table: A card game for learning chemical elements. Journal of Chemical Education, 95(3), 461–465.

https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00595

Rocabado, J. F., & Bhattacharyya, G. (2022). Students’ reasoning in chemistry. Chemistry Education Research and Practice, 23(3), 675-689. https://doi.org/10.1039/d1rp00315a

Sailer, M., & Homner, L. (2020). The gamification of learning: A meta-analysis. Educational psychology review, 32(1), 77-112. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09498-w

Scerri, E. (2023). How and why the Periodic Table should be elevated to a higher status in chemistry courses, and a very brief history of the periodic table, in New Directions in Chemical Education. Italy: Pisa University Press.

Scerri, E. R. (2019). The periodic table: Its story and its significance. Journal of Chemical Education, 96(6), 1008–1015. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b00009

Scerri, E. R., & Restrepo, G. (2020). The periodic table as a unifying framework for chemistry education. Journal of Chemical Education, 97(9), 2869–2877.

https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b01121

Sevian, H., & Talanquer, V. (2020). Rethinking chemistry education. Journal of Chemical Education, 97(9), 2539–2541. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c00956

Stowe, R. L., & Cooper, M. M. (2017). Practicing chemistry thinking: Using the periodic table to support reasoning. Journal of Chemical Education, 94(9), 1205–1211.

https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00191

Stowe, R. L., & Cooper, M. M. (2021). Representational competence. Journal of Chemical Education, 98(2), 448–456. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c01271

Taber, K. S. (2019). Student thinking about the periodic table: Learning, teaching, and assessment. Journal of Chemical Education, 96(3), 411–429.

https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.8b00771

Taber, K. S. (2021). Conceptual understanding in chemistry. Chemistry Education Research and Practice, 22(2), 234–247. https://doi.org/10.1039/d0rp00245a

Talanquer, V. (2011). Macro, submicro, and symbolic: The many faces of the chemistry “triplet”. Journal of Chemical Education, 88(2), 144–149.

https://doi.org/10.1021/ed100557m

Traver, V. J., Leiva, L. A., Martí Centelles, V., & Rubio Magnieto, J. (2021). Educational videogame to learn the periodic table: Design rationale and lessons learned. Journal of Chemical Education, 98(7), 2298–2306. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.0c01217

Treagust, D. F. (1988). Development and use of diagnostic tests to evaluate students’ misconceptions in science. International journal of science education, 10(2), 159-169. https://doi.org/10.1080/0950069880100204

Wouters, P., van Nimwegen, C., van Oostendorp, H., & van der Spek, E. D. (2013). A meta-analysis of the cognitive and motivational effects of serious games. Journal of Educational Psychology, 105(2), 249–265. https://doi.org/10.1037/a0031311