Instruction Guidelines to Enhance Scientific Argumentation of Lower Secondary Students
DOI:
https://doi.org/10.14456/ojed.2026.4Keywords:
argumentation, scientific argumentation, instruction guidelinesAbstract
Research on instruction guidelines that promotes scientific argumentation has revealed several limitations, resulting in students’ scientific argumentation skills not reaching the expected level. This study aims to identify effective instructional approaches to enhance scientific argumentation skills among secondary school students. Forty research articles published between 2020 and 2024 were selected from the Thai Citation Index (TCI) and the ERIC database following the PRISMA guidelines, focusing on instructional methods that foster scientific argumentation in secondary school students. The research instruments consisted of a research screening form with an index of item-objective congruence (IOC) value of 0.87 and an instructional analysis form with an IOC value of 0.73. Data were analyzed using content analysis. The results indicate three key dimensions of effective instruction guidelines for fostering scientific argumentation: 1) instructional techniques - teachers should create a supportive classroom environment and employing reinforcement strategies; 2) classroom management - teachers should introduce the foundational knowledge of scientific argumentation prior to engaging in learning activities; and 3) instructional strategies - teachers should provide feedback on students’ arguments to guide the development of their skills. The findings provide practical implications for teachers in designing instruction guidelines that promote scientific argumentation skills in the science curriculum within the Thai context, starting from the secondary school level. To support and develop students’ ability to effectively engage in scientific argumentation skills.
References
ภาษาไทย
กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. http://academic.obec.go.th/images/document/1580786506_d_1.pdf
กฤษฎา ทองประไพ, ศศิเทพ ปิติพรเทพิน, กฤษณา ชินสิญจน์, และ อรยา แจ่มใจ. (2559). การพัฒนาทักษะการโต้แย้งของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ในหน่วยการเรียนรู้เรื่อง อาหารกับการดำรงชีวิต โดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้ประเด็นทางสังคมที่เกี่ยวเนื่องกับวิทยาศาสตร์เป็นฐาน. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 7(1), 48-61. https://doi.org/10.14456/jstel.2016.4
ณัฐวัตร อ้ายแก้ว และ สุมาลี ชูกําแพง. (2563). การพัฒนาทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้ประเด็นทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์. วารสารครุพิบูล, 8(1), 135-147. https://doi.org/10.14456/jfepru.2021.12
ดวงพร ศรีครินทร์, สรียา โชติธรรม, และ อุษณี ลลิตผสาน. (2564). การศึกษาพัฒนาการทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โดยใช้การประเมินเพื่อการเรียนรู้. วารสารเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 4(11), 98-113. https://so02.tci-thaijo.org/index.php/etcedumsujournal/article/view/248545
ธัญญรัตน์ อโนทัยสินทวี. (2563). Systematic review: Review methodology. [เอกสารไม่ได้ตีพิมพ์]. ภาควิชาเวชศาสตร์ครอบครัว คณะแพทยศาสตร์, โรงพยาบาลรามาธิบดี. https://thaigpfm.org/wp-content/uploads/2020/05/9.00-10.30-Systematic-review.pdf
ธัญญารัตน์ สุวรรณไตรย์ และ ธีรพงษ์ แสงประดิษฐ์. (2566). การพัฒนาทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ด้วยการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะที่ขับเคลื่อนด้วยกลวิธีการโต้แย้งร่วมกับการใช้คำถามระดับสูง เรื่อง ทรัพยากรพลังงาน. วารสารศิลปากรศึกษาศาสตร์วิจัย, 15(1), 282-298. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/suedureasearchjournal/article/view/264586
ธาฤชร ประสพลาภ, ศศิเทพ ปิติพรเทพิน, ปัฐมาภรณ์ พิมพ์ทอง, และ ชาตรี ฝ่ายคําตา. (2565). ถอดบทเรียนจากมุมมองนิสิตครูวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความรู้ผสานวิธีสอนการโต้แย้งในเนื้อหาวิชาเฉพาะ. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 45(3), 102-119. https://so02.tci-thaijo.org/index.php/EDKKUJ/article/view/253709
นารีรัก เหยียดกระโทก และ ร่มเกล้า จันทราษี. (2565). ผลของเพศที่มีต่อการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่เรียนรู้ผ่านการสืบเสาะที่ขับเคลื่อนด้วยกลวิธีการโต้แย้ง เรื่อง สารละลายอิเล็กโทรไลต์. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 6(2), 46-60. https://so01.tci-thaijo.org/index.php/cmujedu/article/view/247884
พัลลภ เพ็ชรไชย, นพวรรณ ฉิมรอยลาภ, และ ศิริรัตน์ ศรีสอาด. (2566). การพัฒนาความสามารถโต้แย้งโดยใช้กิจกรรมการโต้แย้ง ของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย. วารสาร มจร อุบลปริทรรศน์, 8(2), 935-949. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/mcjou/article/view/267140
พิมพ์ผกา คำอาจ และ อรนุช วราอัศวปติ ศรีสะอาด (2565). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะที่ขับเคลื่อนด้วยกลวิธีการโต้แย้งที่ส่งเสริมความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง พอลิเมอร์. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม, 16(3), 76-87. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/rmuj/article/view/262765
มาฆศินันจา ทองมูล และ จิรัฐิติกาล พิมพ์วิชัย. (2565). การจัดการเรียนรู้แบบสะตีมบูรณาการการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ในวิชาฟิสิกส์เรื่อง สมดุล. วารสารศึกษาศาสตร์ปริทัศน์, 37(1), 209-224. https://so04.tci-thaijo.org/index.php/eduku/article/view/248482
รสศิรินทร์ หลักหาญ และ เนตรชนก จันทร์สว่าง. (2564). การพัฒนาความสามารถในการโต้แย้งและการคิดอย่างมีวิจารณญาณของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยใช้แผนการจัดการเรียนรู้ประเด็นปัญหาทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์. วารสารครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม, 18(2), 117-126. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/edu-rmu/article/view/252515
วรวัฒน์ ใจถวิล และ พรรณวิไล ดอกไม้. (2564). ผลการจัดการเรียนรู้รูปแบบ TMHCC เพื่อส่งเสริมทักษะการโต้แย้งและแนวคิดทางเคมี เรื่อง สมดุลเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารราชพฤกษ์, 19(3), 92-100. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/Ratchaphruekjournal/article/view/
ศักรินทร์ อะจิมา และ สกลรัชต์ แก้วดี. (2564). ผลการจัดการเรียนการสอนชีววิทยาโดยใช้แบบจำลองเป็นฐานที่มีต่อความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 12(2), 269-286. https://doi.org/10.14456/jstel.2021.19
ศุทธินี มณีทัพ และ สุภกร หาญสูงเนิน. (2566). การจัดการเรียนรู้แบบเปิดที่มีผลต่อทักษะการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม, 17(1), 78-88. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/rmuj/article/view/264332
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.). (2561, 4 มิถุนายน). การประเมินความฉลาดรู้ด้านวิทยาศาสตร์จาก PISA ชี้นัยใดบ้าง. https://pisathailand.ipst.ac.th/issue-2018-30/
สราวลี ลิขนะวรคุณ และ สุมาลี ชูกำแพง. (2567). การพัฒนาทักษะการโต้แย้งอย่างมีเหตุผล โดยการจัดการเรียนรู้แบบประเด็นทางสังคมที่เกี่ยวเนื่องกับวิทยาศาสตร์เป็นฐาน. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม, 18(1), 162-174. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/rmuj/article/view/
สหรัฐ ยกย่อง, ศศิเทพ ปิติพรเทพิน, และ ชนินันท์ พฤกษ์ประมูล. (2565). การพัฒนาทักษะการโต้แย้งของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง ระบบภูมิคุ้มกันต้านโควิด-19 ด้วยการจัดการเรียนรู้ออนไลน์ โดยใช้ประเด็นทางสังคมที่เกี่ยวเนื่องกับวิทยาศาสตร์. วารสารราชพฤกษ์, 20(3), 170-184. https://doi.org/10.14456/rpjnrru.2022.28
สุนัย อิ่มอุรัง, บุษรา ยงคำชา, และ จีระพรรณ สุขศรีงาม. (2561). การเปรียบเทียบผลการเรียนประเด็นปัญหาทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับการใช้วิทยาศาสตร์ โดยใช้การเรียนแบบผสมผสานตามวิธีสมองเป็นฐานกับการเรียนแบบปกติ ที่มีผลต่อความสามารถในการโต้แย้งและการคิดวิเคราะห์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ที่มีการนำตนเองในการเรียนรู้ต่างกัน. วารสารบัณฑิตวิทยาลัย พิชญทรรศน์, 14(3), 171-181. https://so02.tci-thaijo.org/index.php/Pitchayatat/article/view/237165
ภาษาอังกฤษ
Aguilar, M., Lee, H., Pallant, A., Belur, V., Mulholland, M., & Liu, O. (2022). Comparing the effect of contextualized versus generic automated feedback on students' scientific argumentation. ETS Research Report Series, 2022(1). https://doi.org/10.1002/ets2.
Bybee, R. W. (2008). Scientific literacy, environmental issues, and PISA 2006: The 2008 Paul F-Brandwein lecture. Journal of Science Education and Technology, 17(1), 566-585. https://link.springer.com/article/10.1007/s10956-008-9124-4
Dawson, V. M., & Venville, G. (2010). Teaching strategies for developing students’ argumentation skills about socioscientific issues in high school genetics. Research in Science Education, 40(2), 133-148. https://doi.org/10.1007/s11165-008-9104-y
Hendratmoko, A., Madlazim, M., Widodo, W., & Sanjaya, I. (2023). The impact of inquiry-based online learning with virtual laboratories on students' scientific argumentation skills. Turkish Online Journal of Distance Education, 24(4), 1-20. https://eric.ed.gov/?q=%22scientific+argumentation+skills%22&ft=on&ff1= dtySince_2020&id=EJ1409929
Hogan, M., Newstadt, M., Dawood, M., Rushkin, I., & Rosen, Y. (2023). Evidence of accelerated improvement of claim-evidence-reasoning (CER) skills with brainPOP science: A case study of southeastern region districts. BrainPOP. https://eric.ed.gov/?q=%22scientific%22%2b%22argument%22&ft=on&ff1=dtySince_2020&pg=4&id=ED656952
Lin, S. S. & Mintzes, J. J. (2010). Learning argumentation skills through instruction in Socio- scientific issues: The effect of ability level. International Journal of Science and Mathematics Education, 8(1), 993-1017. https://doi.org/10.1007/s10763-010-9215-6
Lin, Y. & Wei, T. (2024). The effects of students' standpoints in argumentation regarding Socio-scientific issues. Journal of Baltic Science Education, 23(1), 104-118. https://doi.org/10.33225/jbse/24.23.104
Llewellyn, D. & Rajesh, H. (2011). Fostering argumentation skills: Doing what real scientists really do. Science Scope, 35(1), 22-28. https://eric.ed.gov/?id=EJ944038
McNeill, K. L. & Krajcik, J. (2008). Assessing middle school; students’ content knowledge and reasoning through written scientific explanation. University of Michigan. https://websites.umich.edu/~krajcik/McNeill&Krajcik_NSTA.pdf
Meral, E., Şahin, İ. F., & Akbaş, Y. (2021). The effects of argumentation-based teaching approach on students' critical thinking disposition and argumentation skills: “Population in our country unit”. International Journal of Psychology and Educational Studies, 8(1), 51-74. http://dx.doi.org/10.17220/ijpes.2021.8.1.195
National Research Council. (2012). A framework for K-12 Science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. The National Academies Press. https://smile.oregonstate.edu/sites/smile.oregonstate.edu/files/a_framework_for_k-12_science_education.pdf
Ping, I., Halim, L., & Osman, K. (2020). Explicit teaching of scientific argumentation as an approach in developing argumentation skills, science process skills and biology understanding. Journal of Baltic Science Education, 19(2), 276-288. http://.doi.org/10.33225/jbse/20.19.276
PRISMA. (2020). PRISMA 2020 flow diagram. https://www.prisma-statement.org/prisma-2020
Romano, L., Occelli, M., & Adúriz-Bravo, A. (2021). School scientific argumentation enriched by digital technologies: Results with pre- and in-service Science teachers. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 17(7), 1-16. https://doi.org/10.29333/ejmste/10990
Sampson, V. & Schleigh, S. (2016). Scientific argumentation in biology: 30 classroom activities. NSTA press. https://static.nsta.org/pdfs/samples/PB304Xweb.pdf
Songsil, W., Pongsophon, P., Boonsoong, B., & Clarke, A. (2019). Developing scientific argumentation strategies using revised argument-driven inquiry (rADI) in science classrooms in Thailand. Asia-Pacific Science Education, 5(7), 1-22. https://doi.org/10.1186/s41029-019-0035-x
Telenius, M., Yli-Panula, E., Vesterinen, V., & Vauras, M. (2020). Argumentation within upper secondary school student groups during virtual science learning: Quality and quantity of spoken argumentation. Education Sciences, 10(12), 1-19. https://doi.org/10.3390/educsci10120393
Tyrrell, D. C. & Calinger, M. (2020). Breaking the COVID-19 ice: Integrating socioscientific issues into problem-based learning lessons in middle school. the U.S. National Institutes of Health's National Library of Medicine. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7963393/
Wei, L., Firetto, C., Duke, R., Greene, J., & Murphy, P. (2021). High school students' epistemic cognition and argumentation practices during small-group quality talk discussions in Science. Education Sciences, 11(6), 1-35. https://doi.org/10.3390/educsci11100616
Yuliyanti, D., Purwianingsih, W., & Peristiwati, P. (2023). The application of blended learning with rADI model to improve argumentation skills and concept mastery. Journal of Biological Education Indonesia, 9(3), 521-530. https://doi.org/10.22219/jpbi.v9i3.25416
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 An Online Journal of Education

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
