บทคัดย่อ
เรื่องที่ศึกษา การพัฒนาบทเรียน LD3G เพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษา
ผู้ศึกษา นายผจญภัย เครื่องจำปา
ปีการศึกษา 2562-2563
การวิจัย และพัฒนาบทเรียน LD3G เพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย มีวัตถุประสงค์การวิจัย ดังนี้ 1) เพื่อศึกษาสภาพปัญหาการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย 2) เพื่อศึกษาสภาพ และความต้องการด้านการจัดการเรียนการสอนเพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย 3) เพื่อพัฒนาบทเรียน LD3G 4) เพื่อทดลองใช้บทเรียน LD3G และ 5) เพื่อขยายผลการทดลองใช้บทเรียน LD3G กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น ตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย ครั้งนี้ ประกอบด้วย 5 ระยะ ดังนี้ ระยะที่ 1 และระยะที่ 2 คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ที่เรียนโครงงานวิทยาศาสตร์ จำนวน 80 คน และครูผู้สอนโครงงานวิทยาศาสตร์ จำนวน 5 คน ที่ได้มาโดยเลือกแบบเจาะจง จากนักเรียนและครูในโรงเรียนมัธยมศึกษาขนาดกลางของสหวิทยาเขตลุ่มน้ำมูล สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 28 ระยะที่ 3 กลุ่มเป้าหมาย คือ ครูผู้มีประสบการณ์สอนโครงงานวิทยาศาสตร์ จำนวน 5 คน ผู้เชี่ยวชาญ 5 คน และนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนยางชุมน้อยพิทยาคม จำนวน 30 คน ได้มาโดยการสุ่มอย่างง่าย ระยะที่ 4 ตัวอย่างคือ นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนยางชุมน้อยพิทยาคม ที่กำลังเรียนในภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2562 จำนวน 40 คน แบ่งเป็นกลุ่มทดลอง จำนวน 20 คน และกลุ่มควบคุม จำนวน 20 คน ปีการศึกษา 2563 จำนวน 42 คน แบ่งเป็นกลุ่มทดลอง จำนวน 21 คน และกลุ่มควบคุม จำนวน 21 คน ได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง และจัดเข้ากลุ่มโดยการสุ่มอย่างง่าย และระยะที่ 5 ตัวอย่าง คือ นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ปีการศึกษา 2563 โรงเรียนยางชุมน้อยพิทยาคม จำนวน 15 คน ได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย คือ 1) แบบสอบถามความคิดเห็นเกี่ยวกับสภาพปัญหาของการทำโครงงานของนักเรียนสำหรับครูและนักเรียน จำนวน 1 ฉบับ มีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .99 2) แบบสอบถามความคิดเห็นเกี่ยวกับสภาพการจัดการเรียนการสอนเพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 2 ฉบับ สำหรับครูและนักเรียน ที่มีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .98 3) แบบสอบถามความคิดเห็นเกี่ยวกับความต้องการด้านการจัดการเรียนการสอนเพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 1 ฉบับ มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.88) และมีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .98 4) แบบประเมินบทเรียน LD3G ฉบับร่าง สำหรับครูผู้มีประสบการณ์สอนวิชาโครงงานวิทยาศาสตร์ มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.97) และมีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .96 5) แบบประเมินความเหมาะสมของบทเรียน LD3G สำหรับผู้เชี่ยวชาญ 6) บทเรียน LD3G เพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.73) 7) แบบประเมินความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์เป็นรายกลุ่ม จำนวน 5 ฉบับ มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.94, 5.00, 4.95, 5.00, 4.84) 8) แบบประเมินความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์เป็นรายบุคคล จำนวน 2 ฉบับ มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=5.00) 9) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จำนวน 2 ฉบับ ที่มีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .92 และ .91 10) แบบประเมินคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ จำนวน 2 ฉบับ สำหรับนักเรียนประเมินตนเอง มีความสอดคล้องเหมาะสม ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.89) และสำหรับครูประเมินนักเรียน มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.90) ทั้งสองฉบับมีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ .99 และ 11) แบบสอบถามความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อบทเรียน LD3G ที่มีความสอดคล้องเหมาะสมในระดับมากที่สุด (X-bar=4.90) และมีความเชื่อมั่นเท่ากับ .95 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ความถี่ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ผลการวิจัยพบว่า
1. สภาพปัญหาของการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ประกอบด้วย 4 ด้าน ได้แก่ 1) ด้านผลงานโครงงานวิทยาศาสตร์ 2) ด้านความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ 3) ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 4) ด้านวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ภาพรวมทั้ง 4 ด้านอยู่ในระดับปานกลาง (X-bar=3.29, S.D=4.52) สอดคล้องกับผลการศึกษาจากความคิดเห็นของครูที่พบว่า นักเรียนมีสภาพปัญหาทั้ง 4 ด้าน อยู่ในระดับปานกลาง (X-bar =3.14, S.D.=0.30)
2. สภาพการจัดการเรียนการสอนเพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์นักเรียนระดับ ชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย จากการวิเคราะห์เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ประกอบด้วย 6 ด้าน ได้แก่ 1) ด้านหลักสูตร 2) ด้านเนื้อหา 3) ด้านการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน 4) ด้านการสร้างบรรยากาศ การเรียนรู้ 5) ด้านการใช้สื่อการเรียนการสอน และ 6) ด้านการวัด และประเมินผล รายด้านพบมากที่สุดคือ สื่อสำหรับเรียนรู้และพัฒนาโครงงานวิทยาศาสตร์ได้ด้วยตัวนักเรียนเองมีน้อย การจัดการเรียนการสอน ที่เน้นการพัฒนาผลงานโครงงานวิทยาศาสตร์มีน้อย การประเมินผลระหว่างเรียนตามสภาพจริงน้อย และ การพัฒนาจิตวิทยาศาสตร์โดยตรงมีน้อย และความคิดเห็นของครูและนักเรียนต่อสภาพการจัดการเรียน การสอนเพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์อยู่ในระดับปานกลาง (X-bar=2.83, 2.54) ซึ่งไม่สอดคล้องกับความต้องการของครูที่ต้องการพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์แก่นักเรียนอยู่ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.60) และนักเรียนต้องการได้รับการพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ อยู่ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.67)
3. คุณภาพของบทเรียน LD3G เพื่อพัฒนากระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย มีผลการประเมินจากครูผู้มีประสบการ์สอนโครงงานวิทยาศาสตร์ ด้านความเป็นประโยชน์ ด้านความเป็นไปได้ และด้านความสมเหตุสมผล อยู่ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.80, 4.76, 4.68) และมีประสิทธิภาพ 3 ด้าน คือ 1) ด้านพัฒนาความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ เท่ากับ 75.25/75.50 2) ด้านพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เท่ากับ 75.45/76.03 และ 3) ด้านพัฒนาคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ มีค่าเท่ากับ 79.51/78.15
4. ผลการทดลองใช้บทเรียน LD3G สรุปได้ว่า 1) ความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนรายบุคคลหลังเรียนของกลุ่มทดลองสูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ที่ระดับ .05 และความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนรายกลุ่มของกลุ่มทดลองมีระดับของความสามารถและค่าเฉลี่ยของคะแนนความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์สูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 2) ผลสัมฤทธิ์ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนของกลุ่มทดลองสูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 3) ความคงทนในการเรียนรู้ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของกลุ่มทดลองมีความคงทนในการเรียนรู้ที่มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 4) คุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์จากครูประเมินระหว่างเรียนและนักเรียนประเมินตนเองหลังเรียน มีความสอดคล้องกันอยู่ในระดับดี โดยระดับของคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ และคะแนนเฉลี่ยของคุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์ของกลุ่มทดลองสูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 5) ความคิดเห็นของนักเรียนที่ทดลองใช้บทเรียน LD3G ทั้ง 2 ปีการศึกษา ประกอบด้วย 4 ด้าน ได้แก่ 1) ด้านเนื้อหา 2) ด้านกระบวนการ 3) ด้านสิ่งอำนวยความสะดวก และ 4) ด้านประโยชน์ที่ได้รับ ภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.87, 4.84)
5. การขยายผลการทดลองใช้บทเรียน LD3G กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น สรุปได้ว่า 1) ความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์รายบุคคลหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และความสามารถในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์รายกลุ่มทุกด้านอยู่ในระดับดีมาก 2) ผลสัมฤทธิ์ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 3) นักเรียนมีความคงทนในการเรียนรู้ด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่มีคะแนนเฉลี่ยสูง 4) คุณลักษณะด้านจิตวิทยาศาสตร์จากครูประเมินระหว่างเรียนและนักเรียนประเมินตนเอง หลังเรียนมีความสอดคล้องกัน อยู่ในระดับดี โดยมีระดับของคุณลักษณะและคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 5) ความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อบทเรียน LD3G ด้านเนื้อหา ด้านกระบวนการ ด้านสิ่งอำนวยความสะดวก และด้านประโยชน์ที่ได้รับ ภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด (X-bar=4.82)