ครูบ้านนอก

การพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามแนวทางสะเต็มศึกษา (STEM Education) ร่วมกับวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) เรื่อง แรงเพื่อชุมชน เพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ ทักษะการทำงานเป็นทีม และเจตคติต่อการเรียนวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2

พิมพ์พิชชา ศาสตราชัย

บทคัดย่อ

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อศึกษาสภาพปัญหาและความจำเป็นในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ 2) เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ 3) เพื่อศึกษาผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ และ 4) เพื่อประเมินผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ การวิจัยครั้งนี้ใช้รูปแบบการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) มีขั้นตอนการวิจัย 4 ขั้นตอน คือ 1) ขั้นศึกษาสภาพปัญหาและความจำเป็นในการพัฒนารูปแบบ 2) ขั้นการสร้างและพัฒนารูปแบบ 3) ขั้นการทดลองใช้รูปแบบ และ 4) ขั้นการประเมินผลรูปแบบ กลุ่มเป้าหมายที่ใช้ในการวิจัย เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โรงเรียนบ้านป่าเตย สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษามุกดาหาร ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวนนักเรียน 16 คน ซึ่งได้จากการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) จำนวน 1 ห้องเรียน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) คู่มือการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ 2) แผนการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 3) เครื่องมือที่ใช้เก็บข้อมูล ได้แก่ แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดความคิดสร้างสรรค์ แบบประเมินทักษะการทำงานเป็นทีม แบบวัดเจตคติต่อการเรียนวิทยาศาสตร์ และแบบสอบถามความพึงพอใจ การวิเคราะห์ข้อมูล วิเคราะห์โดยการคำนวณหาค่าประสิทธิภาพ (E1/E2) ค่าเฉลี่ย ค่าร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานและค่าดัชนีประสิทธิผล (E.I.)

ผลการวิจัยพบว่า

1. ผลการวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพปัญหาและความจำเป็นในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ พบว่า 1) ผลการประเมินสมรรถนะนักเรียนมาตรฐานสากล (PISA) การทดสอบด้านวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนขยายโอกาสในภาพรวม มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 592.50 ซึ่งต่ำกว่าค่าเฉลี่ยระดับประเทศ (660.25) 2) ผลการประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ปีการศึกษา 2560-2562 พบว่า มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 67.81, 66.56 และ 68.65 ตามลำดับ ซึ่งต่ำกว่าค่าเป้าหมายที่กำหนด คือร้อยละ 70 3) ผลการประเมินหน่วยการเรียนรู้ที่มีผลสัมฤทธิ์ค่าเฉลี่ยต่ำสุด คือ หน่วยที่ 2 เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ โดยมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 23.42, 23 และ 23.33 ตามลำดับ 4) ผลจากการทำวิจัยในชั้นเรียนเพื่อแก้ปัญหา พบว่า ในปีการศึกษา 2561 ด้านผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 65.71 และปีการศึกษา 2562 มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 66.67 ด้านการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ มีค่าเฉลี่ยคิดเป็นร้อยละ 68.63 ซึ่งต่ำกว่าค่าเป้าหมายที่กำหนด คือร้อยละ 70 ส่วนด้านทักษะการทำงานเป็นทีม มีค่าเฉลี่ยคิดเป็นร้อยละ 74.40 ซึ่งต่ำกว่าค่าเป้าหมายที่กำหนด คือ ร้อยละ 80 ขึ้นไป 5) ผลการวิเคราะห์หน่วยการเรียนรู้ พบว่า หน่วยที่ 2 เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ ในมาตรฐาน ว 2.2 ม.2/1-ม.2/10 ปีการศึกษา 2560-2562 มีค่าเฉลี่ยต่ำที่สุด โดยมีค่าเฉลี่ยภาพรวม เท่ากับ 67.73 หรือคิดเป็นร้อยละ 67.73 6) ผลการวิเคราะห์การสำรวจความสามารถพิเศษด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ (Mi–Test) พบว่า นักเรียนมีแววความสามารถพิเศษ ลำดับ ที่ 1 คือ ความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และด้านเครื่องกลและอิเล็กทรอนิกส์ (คิดเป็นร้อยละ 68.42) รองลงมาคือความสามารถด้านศิลปะ (คิดเป็นร้อยละ 57.89) และความสามารถด้านภาษาและด้านการเคลื่อนไหว (คิดเป็นร้อยละ 36.84) ตามลำดับ และ 7) ผลการวิเคราะห์ข้อมูลจากการจัดทำชุมชนแห่งการเรียนรู้ทางวิชาชีพ (PLC) พบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำกว่าค่าเป้าหมายที่กำหนด (ร้อยละ 70) นักเรียนไม่ชอบทำกิจกรรมกลุ่มหรือทีม ชอบทำงานรายบุคคลและขาดทักษะในการทำงานเป็นทีม

รูปแบบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ยังไม่เป็นการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ที่สามารถพัฒนาสมรรถนะของผู้เรียน เช่น ทักษะความคิดสร้างสรรค์ ทักษะการแก้ปัญหาได้ และขาดสื่อและนวัตกรรมที่กระตุ้นและส่งเสริมการเรียนรู้ของผู้เรียน ตามลำดับ

2. ผลการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ พบว่า มีองค์ประกอบที่สำคัญ 5 องค์ประกอบ คือ 1) หลักการของรูปแบบ 2) วัตถุประสงค์ของรูปแบบ 3) กระบวนการจัดการเรียนรู้ 4) แนวทางการนำรูปแบบไปใช้ และ 5) การประเมินผลรูปแบบ โดยมีขั้นตอนการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 6 ขั้น คือ 1)ขั้นระบุปัญหา (Problem : P) 2) ขั้นสืบเสาะและรวบรวมข้อมูล (Investigation : I) 3) ขั้นออกแบบเชิงวิศวกรรมนำความรู้ไปใช้(Model creating by engineering design : M) 4) ขั้นนำเสนอผลงาน (Present : P) 5) ขั้นเสนอแนะและสะท้อนการเรียนรู้ (Interactive feedback and reflection : I) และ 6 )ขั้นสรุปและประเมินผลการเรียนรู้ (Summary and evaluation : S) ส่วนผลการประเมินประสิทธิภาพของรูปแบบ พบว่า ในภาพรวมผลการประเมินองค์ประกอบของรูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ มีความเหมาะสมอยู่ในระดับมากที่สุด โดยมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.79 ผลการประเมินคู่มือการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในภาพรวม พบว่า มีความเหมาะสมมากที่สุด โดยมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.84 ผลการสนทนากลุ่ม (Focus Group Discussion) พบว่า มีความเหมาะสมมากที่สุด และผลการศึกษาประสิทธิภาพของแผนการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ มีประสิทธิภาพเท่ากับ 77.23/78.75 ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าเกณฑ์ 75/75 ที่กำหนดไว้

3. ผลการทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ พบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน (ก่อนเรียนมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 13.06, หลังเรียน มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 23.63 คะแนน 82.10) มีค่าดัชนีประสิทธิผลเท่ากับ 0.6236 หรือมีความก้าวหน้าทางการเรียนเพิ่มขึ้นร้อยละ 62.36 ความคิดสร้างสรรค์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน (ก่อนเรียน มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 14.38 คะแนน, หลังเรียนมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 25.56 คะแนน) ผลการประเมินทักษะการทำงานเป็นทีม อยู่ในระดับมาก (ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.00) และ

เจตคติต่อการเรียนวิทยาศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน (ก่อนเรียน ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 2.86 อยู่ในระดับ ปานกลาง, หลังเรียน ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 3.82 อยู่ในระดับมาก)

4. ผลการประเมินผลรูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ พบว่า นักเรียนมีความพึงพอใจ หลังเรียนอยู่ในระดับมากที่สุด (ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.52)

คำสำคัญ : การพัฒนารูปแบบ ; สะเต็มศึกษา (STEM Education) ; วัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น (7E) ; ความคิดสร้างสรรค์ ; ทักษะการทำงานเป็นทีม ; เจตคติต่อการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์

นางสาวพิมพ์พิชชา ศาสตราชัย ครูชำนาญการพิเศษ โรงเรียนบ้านป่าเตย สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษามุกดาหาร

เว็บน่าสนใจ