ครูบ้านนอก

การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา

โดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ

ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงาน

สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

ราตรี คงรุ่ง

ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ชำนาญการพิเศษ

บทคัดย่อ

การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ของการวิจัยเพื่อสร้างและหาประสิทธิภาพของ ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงาน สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียนและเพื่อศึกษาความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา โดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคลที่เรียนวิชา วิทยาศาสตร์ 1 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2561 ม.1/1 จำนวน 26 คนได้มาจากการสุ่มแบบแบ่งกลุ่ม (Cluster Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วยแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 และแบบสอบถามความพึงพอใจของผู้ปกครอง ที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

สรุปผลการวิจัย

1. ผลการหาประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1พบว่า คะแนนเฉลี่ยระหว่างการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ทั้ง 4กิจกรรมฝึกทักษะ มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ446.35 จากคะแนนเต็ม 476 คะแนน นำมาหาค่าประสิทธิภาพของกระบวนการ ( ) คิดเป็นร้อยละ93.77 ส่วนคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนจากการทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 28.35 จากคะแนนเต็ม 30 คะแนน โดยคิดเป็นร้อยละ94.50 ซึ่งมีค่าเท่ากับประสิทธิภาพของผลลัพธ์ ( )

ดังนั้นประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีค่าเท่ากับ 93.77/94.50เกณฑ์ที่กำหนด / คือ 80/80แสดงว่าชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีประสิทธิภาพเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนดตามสมมติฐานข้อ 1

2. ผลการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1พบว่า โดยภาพรวมคะแนนเฉลี่ยก่อนเรียนเท่ากับ14.69และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนเท่ากับ 28.35 คะแนนเฉลี่ยความก้าวหน้าเท่ากับ 13.65 ร้อยละความก้าวหน้าเท่ากับ45.51ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ ต้องเพิ่มขึ้นอย่างน้อยร้อยละ 25 ของคะแนนเต็ม เมื่อพิจารณาเป็นรายบุคคลพบว่า นักเรียนมีคะแนนเพิ่มขึ้นทุกคน มีคะแนนความก้าวหน้าตั้งแต่ 9ถึง 17แสดงว่า นักเรียนที่ได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ที่สูงขึ้นจริงและหลังจากได้รับจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 นั่นแสดงว่า การได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ทำให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์สูงขึ้นจริง เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ในข้อ 2

3. ผลการประเมินความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 พบว่าความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีผลรวมของคะแนนเฉลี่ยเท่ากับ 4.76และมีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเท่ากับ 0.32 โดยภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุดเป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ในข้อ 3

ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

ในการกำหนดทิศทางพัฒนาประเทศตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 12 (พ.ศ.2560-2564) การพัฒนาประเทศในระยะของต่อไปเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการพัฒนาประเทศโดยยึดคนเป็นศูนย์กลางการพัฒนามุ่งสร้างคุณภาพชีวิตและสุขภาวะที่ดีสำหรับคนไทย พัฒนาคนให้มีความสำคัญโดยคนเป็นศูนย์กลางการพัฒนา มุ่งสร้างคุณภาพชีวิตและสุขภาวะที่ดีสำหรับคนไทย พัฒนาคนให้มีความเป็นคนที่สมบูรณ์มีวินัย ใฝ่รู้ มีความรู้ มีทักษะ มีความคิดสร้างสรรค์ มีทัศนคติที่ดี รับผิดชอบต่อสังคม มีจริยธรรมและคุณธรรม พัฒนาคนทุกช่วงวัยและเตรียมความพร้อมเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุอย่างมีคุณภาพ รวมถึงการสร้างคนให้ใช้ประโยชน์และอยู่กับสิ่งแวดล้อมอย่างเกื้อกูล อนุรักษ์ ฟื้นฟู่ ใช้ประโยชน์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างเหมาะสม ยึดเป้าหมายอนาคตประเทศไทยปี 2579 ที่เป็นเป้าหมายในยุทธศาสตร์ชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างเหมาะสม ยึดเป้าหมายอนาคตประเทศไทยปี 2579 ที่เป็นเป้าหมายในยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี มาเป็นกรอบในการกำหนดเป้าหมายที่จะบรรลุใน 5 ปีแรกและเป้าหมายในระดับย่อยลงมา โดยที่เป้าหมายและตัวชี้วัดในด้านต่างๆ มีความสอดคล้องกับกรอบเป้าหมายที่ยั่งยืน (SDGs) ทั้งนี้ เป้าหมายประเทศไทยในปี 2579 ซึ่งเป็นที่ยอมรับร่วมกันนั้นพิจารณาจากทั้งประเด็นหลักและลักษณะของการพัฒนา ลักษณะฐานการผลิตและบริการสำคัญของประเทศ ลักษณะของคนไทยและสังคมไทยที่พึงปรารถนา และกลุ่มเป้าหมายในสังคมไทย โดยกำหนดไว้ดังนี้ “เศรษฐกิจและสังคมไทยมีการพัฒนาอย่างมั่นคงและยั่งยืนบนฐานการพัฒนาที่ยั่งยืน สังคมไทยเป็นสังคมที่เป็นธรรมมีความเหลื่อมล้ำน้อยคนไทยเป็นมนุษย์ที่สมบูรณ์ เป็นพลเมืองที่มีวินัยตื่นรู้และเรียนรู้ได้ด้วยตนเองตลอดชีวิต มีความรู้ มีทักษะและทัศนคติที่เป็นค่านิยมที่ดี มีสุขภาพร่างกายและจิตใจที่สมบูรณ์ มีความเจริญเติบโตทางจิตวิญญาณ มีจิตสาธารณะและทำประโยชน์ต่อส่วนรวม มีความเป็นพลเมืองไทยพลเมืองอาเซียน และพลเมืองโลกประเทศไทยมีบทบาทที่สำคัญในเวทีนานาชาติระบบเศรษฐกิจตั้งอยู่บนฐานของการใช้นวัตกรรมนำดิจิทัล สามารถแข่งขันในการผลิตได้และค้าขายเป็น มีความเป็นสังคมประกอบการ มีฐานการผลิตและบริการที่มีคุณภาพและรูปแบบที่โดดเด่นเป็นที่ต้องการในตลาดโลกเป็นฐานการผลิตและบริการที่สำคัญ เช่น การให้บริการคุณภาพทั้งด้านการเงิน ระบบโลจิสติกส์ บริการด้านสุขภาพ และท่องเที่ยวคุณภาพ เป็นครัวโลกของอาหารคุณภาพและปลอดภัย เป็นฐานอุตสาหกรรมและบริการอัจฉริยะที่เป็นอุตสาหกรรมแห่งอนาคตที่ใช้นวัตกรรม ทุนมนุษย์ทักษะสูงและเทคโนโลยีอัจฉริยะ มาต่อยอดฐานการผลิตและบริการที่มีศักยภาพในปัจจุบันและพัฒนาฐานการผลิตและบริการใหม่ๆ เพื่อนำประเทศไทยไปสู่การมีระบบเศรษฐกิจ สังคม และประชาชนที่มีความเป็นอัจฉริยะ (แผนพัฒนาเทศบาลหล่มสัก. 2561.10-21) การศึกษาจึง คือ หัวใจของการพัฒนาคนให้มีคุณภาพและคือ หัวใจของการพัฒนาผู้เรียน เพื่อความเจริญก้าวหน้าในทุกด้านอย่างยั่งยืน

จากนโยบายด้านการศึกษาและการพัฒนาคนที่กล่าวมาข้างต้น จังหวัดเพชรบูรณ์โดยการทำยุทธศาสตร์การพัฒนาในระดับจังหวัด พ.ศ.2561-2564 โดยกำหนดวิสัยทัศน์ ดินแดนแห่งความสุขของคนอยู่และผู้มาเยือน“จังหวัดเพชรบูรณ์จะมุ่งส่งเสริมการเกษตรปลอดภัย ส่งเสริมการท่องเที่ยวเชิงนิเวศที่ใช้ศักยภาพทางธรรมชาติและวัฒนธรรมที่เป็นจุดเด่นพร้อมกับการพัฒนายกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชนและสังคมอย่างยั่งยืน เพื่อให้ไปสู่การเป็นเมืองแห่งความสุขของคนอยู่และผู้มาเยือน”ยุทธศาสตร์การพัฒนาจังหวัดเพชรบูรณ์ (พ.ศ. 2561-2564)ประกอบด้วย 5 ยุทธศาสตร์ ดังนี้ 1) ยุทธศาสตร์การส่งเสริมเกษตรปลอดภัย การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและสร้างมูลค่าเพิ่ม 2) ยุทธศาสตร์ส่งเสริมและพัฒนาการท่องเที่ยวเชิงธรรมชาติประวัติศาสตร์และวัฒนธรรม 3) ยุทธศาสตร์การพัฒนาคุณภาพทางการศึกษาคุณภาพชีวิต และเสริมสร้างความมั่นคงของคนและชุมชนอย่างทั่วถึง 4) ยุทธศาสตร์การบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน และ 5) ยุทธศาสตร์ยกระดับขีดความสามารถทางการแข่งขัน และส่งเสริมอุตสาหกรรมที่เป็นมิตร กับสิ่งแวดล้อม เพื่อสร้างความพร้อมต่อ AEC และยุทธศาสตร์การพัฒนาขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นในเขตจังหวัดวิสัยทัศน์ “ท้องถิ่นก้าวไกล ใส่ใจคุณภาพชีวิต เศรษฐกิจก้าวหน้า และเกษตรพัฒนา ล้ำค่าวัฒนธรรม พัฒนาการท่องเที่ยว อนุรักษ์ธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม”ยุทธศาสตร์การพัฒนาขององค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นในเขตจังหวัดเพชรบูรณ์ ประกอบด้วย 6 ยุทธศาสตร์ดังนี้ยุทธศาสตร์ที่ 1 การพัฒนาด้านโครงสร้างพื้นฐานยุทธศาสตร์ที่ 2 การพัฒนาด้านเศรษฐกิจและการเกษตรยุทธศาสตร์ที่ 3 การพัฒนาด้านการท่องเที่ยวยุทธศาสตร์ที่ 4 การพัฒนาด้านธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมยุทธศาสตร์ที่ 5 การพัฒนาด้านการส่งเสริมการศึกษา ศาสนา วัฒนธรรม ประเพณี การกีฬา และคุณภาพชีวิต และยุทธศาสตร์ที่ 6 การพัฒนาด้านการพัฒนาการเมือง และการบริหารจัดการบ้านเมืองที่ดีซึ่งแบบยุทธศาสตร์ดังกล่าว เกิดจากความต้องการของประชาชนในจังหวัดเพชรบูรณ์ จากทิศทางการพัฒนาการศึกษานโยบายชุดการศึกษาขั้นพื้นฐาน ให้บรรลุเป้าหมายคุณภาพทางการศึกษาตามที่กล่าวมา

โรงเรียนเทศบาลศรีมงคลจึงได้กำหนดวิสัยทัศน์ไว้ว่า “วิชาการก้าวหน้า คุณธรรมพัฒนา รักษามรดกไทย ทันสมัยไอทีวิถีชีวิตแบบเศรษฐกิจพอเพียง” โดยได้กำหนดยุทธศาสตร์และกลยุทธ์ ไว้ดังนี้โดยได้กำหนดยุทธศาสตร์และกลยุทธ์ ไว้ดังนี้ 1) ยุทธศาสตร์การจัดการศึกษาภาคบังคับให้ได้ทั่วถึงและพัฒนาคุณภาพการจัดการศึกษาที่ได้มาตรฐานโดยไม่เก็บค่าใช้จ่ายมีกลยุทธ์1.1) ส่งเสริมจัดการศึกษาภาคบังคับให้ทั่วถึง พัฒนาคุณภาพผู้เรียนอย่างหลากหลายและพัฒนาระบบประกันคุณภาพภายในสถานศึกษา 1.2) ส่งเสริมการจัดการเรียนการสอนที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ 1.3) ส่งเสริมการวิเคราะห์หลักสูตรสถานศึกษาให้สอดคล้องกับหลักสูตรแกนกลางและจัดทำแผนพัฒนาหลักสูตรโดยชุมชนมีส่วนร่วมและเห็นชอบ1.4) ส่งเสริมพัฒนาบุคลากรที่เกี่ยวข้องด้วยการฝึกอบรมและศึกษาดูงานในการพัฒนาการศึกษา 2) ยุทธศาสตร์ ผู้เรียนมีคุณธรรม จริยธรรมและคุณลักษณะที่พึงประสงค์ มีกลยุทธ์ 2.1) ส่งเสริมพัฒนาการเรียนการสอนโดนสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรมในทุกกลุ่มสาระและให้ผู้เรียนมีระเบียบ วินัย ประหยัด ซื่อสัตย์ เสียสละ มีความรับผิดชอบและทำประโยชน์เพื่อส่วนร่วม 3) ยุทธศาสตร์การให้ชุมชนมีส่วนร่วมในการจัดการศึกษาทุกรูปแบบ มีกลยุทธ์ 3.1) ส่งเสริมความสัมพันธ์ระหว่างโรงเรียนกับชุมชน 3.2) ส่งเสริมให้ชุมชนมีส่วนร่วมพัฒนาหลักสูตรสถานศึกษาและหลักสูตรท้องถิ่น3.3) ส่งเสริมการเรียนรู้ที่เน้นภูมิปัญญาท้องถิ่นและจัดทำทะเบียนแหล่งเรียนรู้ภูมิปัญญาท้องถิ่น4) ยุทธศาสตร์การจัดทำระบบข้อมูลสารสนเทศให้มีประสิทธิภาพและเป็นปัจจุบันมีกลยุทธ์4.1) ส่งเสริมจัดทำข้อมูลพื้นฐานของครูและนักเรียน 5)ยุทธศาสตร์การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนให้สอดคล้องเหมาะสมกับเนื้อหาทุกกลุ่มสาระมีกลยุทธ์ 5.1) ส่งเสริมพัฒนาบุคลากรด้านกิจกรรมการเรียนการสอนและศึกษามาตรฐานการเรียนรู้ของแต่ละกลุ่มสาระ6) ยุทธศาสตร์ ผลิต และพัฒนาสื่อนวัตกรรมทางการศึกษาและเทคโนโลยีที่ทันสมัย มีกลยุทธ์6.1)ส่งเสริมและพัฒนาครูให้มีความรู้ในการใช้เทคโนโลยี 7) ยุทธศาสตร์การจัดกิจกรรมทางศาสนา งานประเพณีและศึกษาแหล่งเรียนรู้มีกลยุทธ์ 7.1)ส่งเสริมกิจกรรมความสำคัญทางศาสนา งานประเพณีและจัดให้มีการทัศนศึกษาแหล่งการเรียนรู้ในท้องถิ่น 8) ยุทธศาสตร์การส่งเสริมการกีฬา นันทนาการและกิจกรรมพัฒนาผู้เรียนมีกลยุทธ์ 8.1) ส่งเสริมให้นักเรียนมีสุขภาพที่ดี พลานามัยดีและพัฒนาปรับปรุงสภาพแวดล้อภายในโรงเรียนให้สะอาด(แผนพัฒนาการศึกษาโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล : 2-3) สรุปได้ว่า การศึกษาตามกฎหมายและนโยบายทุกระดับ ผู้รับผิดชอบโดยเฉพาะบทบาทของสถานศึกษา และบทบาทครูที่ยึดหลักมาเป็นเป้าหมายของการพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพ ในการพัฒนาคนให้มีคุณภาพ ควรเน้นคุณภาพการจัดการด้านการศึกษา ที่มุ่งเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญนั้น โดยเฉพาะการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สามารถนำองค์ความรู้ไปพัฒนาประเทศได้ (สรรเพชญ มนพรหม,2556: 65) ดังนั้น การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ จึงมีบทบาทในการพัฒนาบุคคลในด้านกระบวนการคิด กระบวนการแก้ปัญหา ความสามารถในการตัดสินใจ ทักษะในการค้นคว้าหาความรู้ ทักษะในการสื่อสาร และที่สำคัญคือ การพัฒนาคนในสังคมให้มีความรู้ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เพื่อนำไปใช้พัฒนาคุณภาพชีวิตทั้งในการดำเนินชีวิต การประกอบอาชีพ และนำความรู้ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ในสังคม (อลิศรา ชูชาติ,2549: 185-186)

เป้าหมายของการส่งเสริมพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จะต้องอาศัยการวางรากฐานทางการศึกษาที่มีคุณภาพ การยกระดับการพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาจึงมีความจำเป็นที่ต้องให้ความสำคัญเพื่อทำให้คนไทยทุกคนมีความรู้ ความเข้าใจในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนำไปสู่การพัฒนาคนอย่างมีคุณภาพให้คนไทยสามรถรู้เท่าทันการเปลี่ยนแปลงและแข่งขันกับประเทศอื่นและจากนโยบายของกระทรวงศึกษาธิการ ในการพัฒนาเยาวชนของชาติเข้าสู่ยุคศตวรรษ 21 ที่มุ่งส่งเสริมผู้เรียนให้มีคุณธรรม ทักษะการคิดวิเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ มีทักษะด้านเทคโนโลยี สามารถทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ (กระทรวงศึกษาธิการ,2551: 1-2) จากการจัดการศึกษาตามพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2542 แก้ไขเพิ่มเติม (ฉบับที่ 3) พ.ศ.2553 มาตราที่ 66 จึงได้กำหนดจุดมุ่งหมาย ของการจัดการศึกษาที่มีใจความสำคัญว่า ผู้เรียนมีสิทธิได้รับการพัฒนาขีดความสามารถในการใช้เทคโนโลยีเพื่อการศึกษา เพื่อให้มีความรู้และทักษะเพียงพอที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อการศึกษาในการแสวงหาความรู้ด้วยตนเองได้อย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ,2553: 22) ซึ่งสอดคล้องกับสุพรรณีชาญประเสริญ (2556: 10-11)ได้กล่าวในบทความ “การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21” ในนิตยาสาร สสวท.ไว้ว่า การเตรียมคนรุ่นใหม่ให้มีทักษะที่จำเป็นเพื่อให้ดำรงชีวิตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนั้น นอกจากการพัฒนาความสามารถด้านเทคโนโลยีแล้ว ทักษะที่ควรคำนึงคือ ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม ทักษะชีวิตและการทำงาน และทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยีซึ่งถือได้ว่าเป็นทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21 เช่นเดียวกับพรทิพย์ ศิริภัทราชัย (2546: 49)ได้กล่าวว่า สำหรับผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 เครื่องมือเพื่อแสวงหาความรู้สำหรับโลกของการศึกษาที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจึงมีความสำเร็จมากกว่าเนื้อหาความรู้ อีกทั้งหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ได้มุ่งพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู้ และเกิดสมรรถนะสำคัญ 5 ประการ คือ 1) ความสามารถในการสื่อสาร 2) ความสามารถในการคิด 3) ความสามารถในการแก้ปัญหา 4) ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต และ 5) ความสามารถในการใช้เทคโนโลยี และให้ผู้เรียนมีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ เช่น รักชาติ ศาสน์ กษัตริย์ ซื่อสัตย์ มีวินัย ใฝ่เรียนรู้ เป็นต้น เพื่อให้สามรถอยู่รวมกับผู้อื่นในสังคมได้อย่างมีความสุข (กระทรวงศึกษาธิการ, 2551: 4-5)

หลักสูตรสถานศึกษาโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล พุทธศักราช 2561 เคยมีหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 เป็นแบบแผน หรือแนวทางของการจัดการศึกษาของโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล ที่จะใช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนเพื่อมุ่งเน้นพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานที่กำหนดมุ่งพัฒนาผู้เรียนให้เป็นคนดี เป็นคนเก่งและมีความสุขมีศักยภาพในการดำรงอยู่ร่วมกันในสังคมอย่างมีความสุข โดยมุ่งหวังให้ผู้เรียนมีความสมบูรณ์ทั้งด้านร่างกาย จิตใจ อารมณ์ และสติปัญญา อีกทั้งมีความรู้ มีทักษะชีวิต ทักษะอาชีพ และมีคุณธรรมจริยธรรมที่ใช้เพราะบ่มปลูกฝังให้เกิดกับนักเรียนเป็นสำคัญดังนั้น หลักสูตรการศึกษาโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล พุทธศักราช 2561 ตามหลักสูตรแกนกลางศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 จึงประกอบด้วยสาระสำคัญของหลักสูตรแกนกลางสอดคล้องกับแผนกลยุทธ์ของโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคลและบริบทชุมชน เพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้จริงในชีวิตประจำวันและในอนาคต โดยสอดแทรกในสาระการเรียนรู้รายวิชาพื้นฐาน รายวิชาเพิ่มเติม กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน พัฒนาผู้เรียนสู่ประชาคมอาเซียน พัฒนาโรงเรียนสู่มาตรฐานสากล และกำหนดคุณลักษณะอันพึงประสงค์ สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน เพื่อให้บรรลุผลตามที่หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่กำหนดไว้

ในปีการศึกษา 2560 ที่ผ่านมาผู้วิจัยในฐานะครูผู้สอนกลุ่มสาขาการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับขั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 พบว่า นักเรียนจำนวน 27 คน มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในสาระที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ สาระที่ 5 พลังงาน และสาระที่ 8 ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ในระดับไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน จำนวน 17 คน คิดเป็นร้อยละ 62.93 และผ่านเกณฑ์มาตรฐาน จำนวน10 คน คิดเป็นร้อยละ 37.03 ซึ่งในภาพรวมในปีการศึกษา2560 นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/1 ผ่านเกณฑ์มาตรฐานการเรียนรู้ในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คิดเป็นร้อยละ 59.73 ควรได้รับการแก้ไขและพัฒนาผู้วิจัยจึงได้ตั้งเป้าหมายและกำหนดแนวทางการออกแบบสร้างกิจกรรมการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ร่วมกับการเรียนรู้แบบร่วมมือ ผู้วิจัยได้เริ่มศึกษารูปแบบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ และต้องการส่งเสริมให้นักเรียนได้เรียนวิทยาศาสตร์ด้วยเจตคติที่ดี มีความพร้อมที่จะต้องอยู่ในสังคมแห่งการเรียนรู้ในยุคศตวรรษที่ 21 ส่งเสริมให้นักเรียนได้เรียนรู้วิธีการแก้ปัญหาผ่านกระบวนการคิดมีความคิดสร้างสรรค์ การจัดการเรียนรู้รูปแบบสะเต็มศึกษาเป็นวิธีการสอนที่ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาค้นคว้า และเลือกนำมาพัฒนานักเรียน ทั้งนี้เพราะจากปัญหาที่นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์อยู่ในระดับต่ำ นักเรียนมีเจตคติกับวิชาวิทยาศาสตร์ที่ไม่ดี ไม่ชอบเรียนเพราะกิจกรรมเรียนรู้ไม่น่าสนใจ จากปัญหาดังกล่าว เป็นปัญหาที่ต้องได้รับการแก้ไข และต้องสร้างเจตคติที่ดีต่อวิชาวิทยาศาสตร์ให้เกิดขึ้นกับนักเรียนให้ได้โดยอาศัยกระบวนการแก้ปัญหาในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ด้วยเห็นความสำคัญของการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษากับการเรียนรู้แบบร่วมมือจะสามารถทำให้นักเรียนเกิดความสนใจในวิทยาศาสตร์มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้น นักเรียนมีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ และมีความพร้อมที่จะสนใจเลือกเรียนและประกอบวิชาชีพที่เกี่ยวข้องกับสาระวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ ในอนาคตต่อไป

โรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล จึงมีนโยบายให้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์มีการปรับปรุงผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ให้สูงขึ้นกว่าเดิม และจากการศึกษารายงานการศึกษาค้นคว้า ประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (5 STEPs) สู่ศตวรรษที่ 21 เรื่อง แสง เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2ในปีการศึกษา 2560 นั้น ผลปรากฏว่านักเรียนมีทักษะปฏิบัติเกี่ยวกับการทดลองเพิ่มมากขึ้น มีความสนใจเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ และมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนวิทยาศาสตร์ จึงเป็นเครื่องบ่งชี้ที่ทำให้ ผู้วิจัยมุ่งเน้นพัฒนาต่อยอด เพิ่มเติมแนวคิดการออกแบบนวัตกรรมที่สะท้อนผลการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้จริง โดยใช้กระบวนการการแก้ปัญหาในรูปแบบสะเต็มศึกษา เน้นการวัดพัฒนาการของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่พัฒนาศักยภาพของนักเรียนที่มีอยู่ในแต่ละบุคคลให้แสดงออกมา เพื่อที่จะผสมผสานศักยภาพด้านอื่นๆ ให้สร้างองค์ความรู้ใหม่ ซึ่งนักเรียนแต่ละคนก็มีความสามารถที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะวิชาวิทยาศาสตร์ซึ่งนอกจากต้องการให้ผู้เรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงขึ้นแล้วยังต้องการให้นักเรียนได้ฝึกกระบวนการคิดควบคู่ไปกับความรู้ในด้านเนื้อหา ครูจึงต้องพยายามฝึกให้นักเรียนรู้จักคิดวิเคราะห์ มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ มีทักษะกระบวนการกลุ่มด้วยการจัดการเรียนรู้แบบร่วมมือ มีทักษะกระบวนการคิดและสามารถวิเคราะห์สิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นได้อย่างมีเหตุผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ โดยใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เป็นอีกวิธีหนึ่งที่นำมาใช้ในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพราะชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เป็นนวัตกรรมทางการศึกษารูปแบบหนึ่งที่จัดกิจกรรมให้นักเรียนได้ศึกษาค้นคว้าด้วยตนเองตามความสามารถและความสนใจ มีอิสระในการคิด ออกแบบ มีความคิดสร้างสรรค์ชิ้นงานทุกคนมีโอกาสใช้ความคิดอย่างเต็มที่โดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคลซึ่งการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ โดยใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา ช่วยลดเวลาในการนำเสนอข้อมูลต่างๆ นักเรียน มีอิสระและมีส่วนร่วมในกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยตนเองโดยครูเป็นผู้สร้างโอกาสทางการเรียนรู้มีกิจกรรมให้นักเรียนเป็นรายบุคคลหรือรายกลุ่มซึ่งนักเรียนจะดำเนินการเรียนรู้จากคำแนะนำที่อยู่ในชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เป็นไปตามลำดับขั้นด้วยตนเอง ตรงกับแนวคิดการจัดการเรียนรู้ของบลูมที่กล่าวว่าการจัดกิจกรรมให้นักเรียนได้ปฏิบัติตามที่ต้องการย่อมกระทำกิจกรรมนั้นด้วยความกระตือรือร้น ทำให้เกิดความมั่นใจเกิดการเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วและประสบความสำเร็จสูง (Bloometal. 1976 : 72 – 74)การจัดการเรียนรู้ที่ช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนมีประสบการณ์ในการใช้ความรู้และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นเครื่องมือสำหรับการสร้างประสบการณ์ของตัวผู้เรียนเองนั้น จึงทำให้ผู้เรียนเห็นความสำคัญของวิทยาศาสตร์ส่งผลให้ผู้เรียนเกิดความอยากรู้อยากเห็น สร้างสรรค์ สร้างคำถามและเปิดโอกาสให้ผู้เรียนเกิดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ส่งเสริมความสามารถในการใช้วิทยาศาสตร์เพื่ออธิบาย พยากรณ์ และควบคุมโลก (วรัญญา จีระวิพูลวรรณ, 2544: 162) ซึ่งสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นให้สามารถนำเอาความรู้ ทักษะ และประสบการณ์จากการเรียนรู้ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตและการประกอบอาชีพในอนาคต (สุพรรณ ชาญประเสริฐ, 2557: 3) ดังนั้น การจัดกากรเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่สามารถสนับสนุนให้ผู้เรียนพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาที่กล่าวข้างต้น ผู้สอนควรจัดการเรียนสอนให้ผู้เรียนได้เรียนองค์ความรู้ต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ผ่านการลงมือปฏิบัติจริง เพราะการเรียนรู้วิทยาศาสตร์นั้น ไม่ใช่แค่การเรียนเนื้อหาเพื่อการท่องจำ แต่ผู้เรียนต้องมีบทบาทสำคัญในการลงมือเรียนรู้ ปฏิบัติจริง มีการค้นคว้าหาความรู้อย่างมีระบบตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นำความรู้ทางวิทยาศาสตร์หลากหลายสาขาวิชามาใช้ในการแก้ปัญหาที่เกิดในชีวิตประจำวันซึ่งการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา (STEM Education) สามารถตอบสนองต่อวัตถุประสงค์ของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

จากปัญหาข้างต้นผู้วิจัยจึงเห็นความสำคัญของวิทยาศาสตร์ที่สามารถนำความรู้มาใช้แก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้ และแสดงให้ผู้เรียนเห็นถึงในความเป็นจริงการแก้ปัญหานั้นไม่ได้ใช้เนื้อหาความรู้เพียงวิชาใดวิชาหนึ่งเท่านั้นจำเป็นจะต้องใช้ความรู้หลากหลายวิชาในการคลี่คลายปัญหาที่เกิดขึ้น ร่วมกับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบร่วมมือที่มี จุดเด่น ก็คือ การทำกิจกรรมการเรียนรู้แบบกลุ่ม โดยผู้สอนได้จัดสภาพแวดล้อมทางการเรียนให้แก่ผู้เรียนได้มีโอกาสเรียนรู้ร่วมกันเป็นกลุ่ม โดยที่สมาชิกในกลุ่มมีส่วนร่วมในการเรียนรู้อย่างแท้จริงรวมทั้งเป็นกำลังใจให้กันและ คนที่เรียนเก่งจะช่วยเหลือคนที่เรียนอ่อน สมาชิกในกลุ่มทุกคนต้องรับผิดชอบการเรียนของตนเอง และรับผิดชอบการเรียนรู้ของเพื่อนสมาชิกในกลุ่มเพราะความสำเร็จของแต่ละบุคคล คือ ความสำเร็จของกลุ่มซึงจะทำให้มีคะแนนแต่ละกิจกรรมและคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่เพิ่มสูงขึ้นทำให้เกิดชิ้นงานของทีมที่น่าภาคภูมิใจ และในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ในครั้งนี้ผู้วิจัยได้ใช้เป็นเทคนิคการสอนร่วมกับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชันมัธยมศึกษาปีที่ 1 ภายใต้บรรยากาศกิจกรรมสะเต็มศึกษา เนื้อหาวิชา สื่อการเรียนรู้ต่างๆที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ ที่ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหา และหาคำตอบด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอน คือ การทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างเต็มศักยภาพ เกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเกิดประโยชน์สูงสุด ภายใต้การสอนที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งสอดคล้องกับAbuseileek (2007) ได้ให้ความหมายของการเรียนแบบร่วมมือไว้ว่าเป็นการเรียนที่จัดสมาชิกกลุ่มเล็กๆ แล้วร่วมกันแก้ปัญหาหรือทำงานที่ได้รับมอบหมายให้สำเร็จสมาชิกในกลุ่มทุกคนเป็นส่วนสำคัญของกลุ่มที่จะต้องมีส่วนร่วมในการช่วยเหลือซึ่งกันและกันในการทำงาน ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของกลุ่มล้วนเป็นของทุกคนในกลุ่มและสอดคล้องกับปราโมทย์ จันทร์เรือง (2552: 64) ให้ความหมายของชุดฝึกทักษะว่าสื่อที่ช่วยพัฒนาความรู้ความสามารถในการเชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการเพื่อให้นักเรียนฝึกวิธีการคิด ฝึกปฏิบัติ ฝึกทักษะด้วยตนเองให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ มีความรู้ ความเข้าใจ สามารถคิดวิเคราะห์ได้ โดยมีครูเป็นผู้แนะนำช่วยเพิ่มพูนความรู้ให้กับนักเรียนและเจตคติตามจุดประสงค์การเรียนรู้และตามจุดมุ่งหมายโดยภาพรวม แล้วชุดฝึกทักษะเป็นวิธีการหนึ่งของการจัดการเรียนการสอนที่ได้แนวคิดหลายๆ แนวมาให้ร่วมกันเพื่อให้นักเรียนได้ฝึกปฏิบัติ และเรียนรู้ด้วยตนเอง ทำให้ผู้เรียนเกิดความสนใจเมื่อได้ปฏิบัติจริง มีความรู้ความเข้า สามารถวิเคราะห์ได้โดยให้ครูเป็นผู้แนะนำซึ่งสอดคล้องกับ Ruthven and Others (2006) ได้ทำการศึกษาเรื่องผลการปรับปรุงสะเต็มศึกษาเป็นการวิจัยเพื่อพัฒนาการเรียนการสอนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นที่มีส่วนร่วมในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนแปลงทัศนคติและการพัฒนาความรู้ของนักเรียนที่อยู่ในระหว่างการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็มศึกษาผลการศึกษาพบว่า ทัศนคติของนักเรียนในการเรียนวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ดีขึ้น และการพัฒนาความรู้ของนักเรียนเป็นในทางที่ดีขึ้น

จากที่มาและความสำคัญของปัญหาการศึกษาในศตวรรษที่ 21 นักเรียนควรได้รับการฝึกฝนพัฒนาให้มีทักษะที่สำคัญ ได้แก่ ทักษะการคิด วิเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ การทำงานเป็นทีม การใช้เทคโนโลยี และการสื่อสาร กิจกรรม สะเต็มศึกษาเป็นกิจกรรมที่นักเรียนจะต้องนำความรู้ในวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีมาบูรณาการเพื่อหาคำตอบหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ หรือนวัตกรรมที่ก่อประโยชน์ต่อการศึกษา หรือการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน นักเรียนจะได้รับประสบการณ์การทำงานเป็นทีม การร่วมกันคิด ระดมสมอง การใช้กระบวนการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหาอย่างมีเหตุมีผลในการหาคำตอบ หรือการโต้แย้งและการประเมินผลงาน ในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชันมัธยมศึกษาปีที่ 1ภายใต้บรรยากาศกิจกรรมสะเต็มศึกษาเนื้อหาวิชา สื่อการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ ที่ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอนคือ การทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างเต็มศักยภาพ ส่งผลให้ผู้เรียนมีความรู้ ความเข้าใจที่คงทนตามมาตรฐานการเรียนรู้ มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ บรรลุผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันเป็นส่วนหนึ่งที่จะสร้างประโยชน์และคุณค่าให้กับตนเอง ครอบครัว ชุมชน และที่สำคัญก่อให้เกิดประโยชน์และบรรลุเป้าหมายตามมาตรฐานคุณภาพการศึกษา ตามหลักสูตรและมาตรฐานคุณภาพการศึกษาด้านผู้เรียนของโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคลอย่างแท้จริง

คำถามการวิจัย

1. ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพเท่ากับหรือสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ 80/80หรือไม่

2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนหรือไม่

3. ผู้ปกครองของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 มีความพึงพอใจต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1อยู่ในระดับใด

วัตถุประสงค์ของการวิจัย

1. เพื่อสร้างและหาประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

2. เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียน

3. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

สมมติฐานของการศึกษา

1. ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

ที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพเท่ากับหรือสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ 80/80

2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน

3. ผู้ปกครองของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 มีความพึงพอใจต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1อยู่ในระดับมากที่สุด

ขอบเขตของการวิจัย

1. ขอบเขตของประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

1.1 ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่เรียนวิชา วิทยาศาสตร์ 2 ปีการศึกษา2561 โรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล อำเภอหล่มสัก จังหวัดเพชรบูรณ์ จำนวน 4 ห้องเรียน จำนวน 101 คน

1.2 กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคลที่เรียนวิชาวิทยาศาสตร์ 1 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2561 ม.1/1 จำนวน 26 คนได้มาจากการสุ่มแบบแบ่งกลุ่ม (Cluster Random Sampling)

2. ตัวแปรที่ใช้ในการวิจัย

2.1ตัวแปรต้นคือ การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

2.2 ตัวแปรตามได้แก่

2.2.1 ประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

2.2.2 ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

2.2.3 ความพึงพอใจของผู้ปกครองของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียน

แบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

3. ขอบเขตของเนื้อหาที่ใช้ในการวิจัย

เนื้อหาที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นเนื้อหากลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์วิชาวิทยาศาสตร์ 2 ว21102 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1เรื่อง แรงและพลังงาน มีการกำหนดเนื้อหาลงใน ชุดกิจกรรมแต่ละชุด เกี่ยวกับการแก้ปัญหาเรื่องแรงในชีวิตประจำวัน แรงสร้างสรรค์ พลังงานในชีวิตประจำวันพลังงานสะอาด ทำให้นักเรียนมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทำให้นักเรียนได้ศึกษาค้นคว้าเรียนรู้ด้วยตนเอง เพื่อสร้างสังคมแห่งการเรียนรู้เพื่อหาคำตอบให้กับปัญหาและทำให้นักเรียนเกิดกระบวนการคิด และนำไปสู่การสร้างชิ้นงานหรือวิธีการที่นำไปสู่การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ ที่มีความสำคัญต่อการดำเนินชีวิตประจำวันซึ่งเนื้อหาสาระการเรียนรู้ และสื่อการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหาหาคำตอบให้กับปัญหาได้ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอนคือ การทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างเต็มศักยภาพ เกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเกิดประโยชน์สูงสุด ภายใต้การสอนที่มีประสิทธิภาพส่งผลทำให้มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้นซึ่งมีระยะเวลาในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแผนแต่ละขั้นตอนมีความสมบูรณ์ที่สามารถพัฒนานักเรียนให้บรรลุเป้าหมายตามมาตรฐานหลักสูตรสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สาระที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่มาตรฐาน ว 4.1เข้าใจธรรมชาติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง และแรงนิวเคลียร์มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์อย่างถูกต้องและมีคุณธรรม สาระที่ 5พลังงานมาตรฐาน ว 5.1เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดำรงชีวิตการเปลี่ยนรูปพลังงานปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงานผลของการใช้พลังงานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์สาระที่ 8ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาตรฐาน ว 8.1กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์ในการสืบเสาะหาความรู้ การแก้ปัญหา รู้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มีรูปแบบที่แน่นอน สามารถอธิบายและตรวจสอบได้ ภายใต้ข้อมูลและเครื่องมือที่มีอยู่ในช่วงเวลานั้นๆ เข้าใจว่าวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อมมีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันซึ่งการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 มีจำนวน 16 ชั่วโมง เรื่องที่ 1 แรง จำนวน 8 ชั่วโมง เรื่องที่ 2 พลังงาน จำนวน 8 ชั่วโมง ซึ่งนักเรียนจะสามารถสร้างชิ้นงาน หรือวิธีการนำไปสู่การแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้จริง

4. ระยะเวลาที่ใช้ในการวิจัย

การดำเนินการวิจัยในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2561 ใช้เวลาทดลองจำนวน 16 ชั่วโมงระหว่างวันที่ 9 มกราคม พ.ศ. 2562 ถึงวันที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2562

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย

1. แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทาง

วิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

2. ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

3. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา

โดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

4. แบบสอบถามความพึงพอใจของผู้ปกครอง ที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา

โดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

การวิเคราะห์ข้อมูล

1. ทดสอบสมมติฐานข้อที่ 1 ผู้วิจัยใช้สูตรหาประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยพิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการและผลลัพธ์โดยเฉลี่ย / สำหรับการศึกษาครั้งนี้ใช้เกณฑ์มาตรฐาน 80/80

2. ทดสอบสมมติฐานข้อที่ 2 เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนด้วยการทดสอบผลสัมฤทธิ์ก่อนเรียน (Pretest) และการทดสอบผลสัมฤทธิ์หลังเรียน (Posttest) โดยใช้สถิติทดสอบ t-test Dependent

3.ทดสอบสมมติฐานข้อที่ 3 วิเคราะห์ผลคะแนนระดับความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยใช้สถิติพื้นฐานด้วยการหาค่าเฉลี่ย และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน

อภิปรายผล

1. ผลการหาประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

จากผลการวิจัย พบว่าประสิทธิภาพของชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีค่าเท่ากับ93.77/94.50เกณฑ์ที่กำหนด / คือ 80/80 แสดงว่า ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีประสิทธิภาพเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนดตามสมมติฐานข้อ 1 และสามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้และพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้จริง ทั้งนี้อันเนื่องมาจากการสร้างชุดฝึกทักษะควรมีหลักในการสร้าง คือ การสร้างชุดฝึกทักษะต้องยึดหลักการสร้างตามทฤษฏี และมีจิตวิทยาในการสร้างเพื่อให้เหมาะสมกับวัยและความแตกต่างระหว่างบุคคล มีจุดมุ่งหมายที่ฝึกทักษะด้านใดด้านหนึ่ง กำหนดชัดเจนแน่นอนเรียงลำดับเนื้อหาจากง่ายไปหายาก ตรงตามจุดประสงค์ มีคำชี้แจงง่ายๆ สั้นๆ อ่านแล้วเข้าใจ พร้อมทั้งมีตัวอย่างประกอบ ชุดฝึกทักษะมีภาพประกอบ เพื่อดึงดูดความสนใจ และมีประสิทธิภาพมีความเชื่อมั่น จะช่วยส่งเสริมให้การเรียนรู้ของนักเรียนพัฒนาดีขึ้นซึ่งชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงาน สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ที่สร้างขึ้น มีองค์ประกอบครบถ้วน มีประสิทธิภาพ การจัดกิจกรรมเชิงปฏิบัติการในใบกิจกรรม ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การนำองค์ความรู้ใหม่เกี่ยวกับแรงและพลังงาน ไปใช้ได้จริงในชีวิตประจำวัน การนำเสนอชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหา และการทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน มีระยะเวลาในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแผนแต่ละขั้นตอน มีความสมบูรณ์ที่สามารถพัฒนานักเรียนให้บรรลุเป้าหมายตามมาตรฐานหลักสูตรสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ภายใต้บรรยากาศกิจกรรมสะเต็มศึกษาเนื้อหาวิชา สื่อการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ ที่ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหา และหาคำตอบด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอนคือ การทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ ได้อย่างเต็มศักยภาพ เกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเกิดประโยชน์สูงสุด ภายใต้การสอนที่มีประสิทธิภาพและมีประโยชน์ต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ชุดฝึกทักษะ สอดคล้องกับแนวคิดของเบญจวรรณ ใจหาญ (2550: 18) ที่ได้กล่าวถึง ประโยชน์ของชุดกิจกรรม จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ของครูและส่งเสริมพัฒนาให้นักเรียนได้เกิดการเรียนรู้ด้วยตนเอง โดยเปิดโอกาสให้นักเรียนศึกษาและปฏิบัติกิจกรรมที่หลากหลายจากชุดกิจกรรม ทำให้นักเรียนไม่เบื่อหน่ายที่จะเรียน แต่มีความกระตือรือร้นที่จะค้นหาคำตอบด้วยตนเอง ซึ่งเป็นการเรียนโดยยึดผู้เรียนเป็นสำคัญ ตามศักยภาพของแต่ละคน และประโยชน์ของชุดการสอนทำให้นักเรียนไม่เบื่อหน่าย กระตือรือร้น สร้างความรู้ ความเข้าใจ นำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน เกิดกระบวนการคิดวิเคราะห์ สังเคราะห์ และประเมินคุณค่าที่เกิดกับผู้เรียน ครู โรงเรียน และชุมชน สำหรับชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชันมัธยมศึกษาปีที่ 1 มีการกำหนดเนื้อหาลงในชุดกิจกรรมแต่ละชุด เกี่ยวกับการแก้ปัญหาเรื่องแรงในชีวิตประจำวัน แรงสร้างสรรค์ พลังงานในชีวิตประจำวัน พลังงานสะอาด ทำให้นักเรียนมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทำให้นักเรียนได้ศึกษาค้นคว้าเรียนรู้ด้วยตนเองเพื่อสร้างสังคมแห่งการเรียนรู้เพื่อหาคำตอบให้กับปัญหาและทำให้นักเรียนเกิดกระบวนการคิด และนำไปสู่การสร้างชิ้นงานหรือวิธีการที่นำไปสู่การแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ ความเข้าใจในการแก้ปัญหาตามทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เจตคติที่ดีทางวิทยาศาสตร์ การนำองค์ความรู้ไปใช้แก้ปัญหาเรื่อง แรง และพลังงาน ได้จริงในชีวิตประจำวัน การนำเสนอชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหาสะท้อนการสร้างนวัตกรรมได้ในอนาคต ที่สามารถพัฒนานักเรียนให้บรรลุเป้าหมายตามมาตรฐานสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สาระที่ 4 แรงและการเคลื่อนที่ มาตรฐาน ว 4.1สาระที่ 5พลังงาน มาตรฐาน ว 5.1และสาระที่ 8ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มาตรฐาน ว 8.1 ซึ่งองค์ประกอบในชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา มีดังนี้ 1) คำชี้แจงการใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงาน 2) มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง 3) จุดประสงค์การเรียนรู้ 4) สาระสำคัญ 5) ใบความรู้ 6)ใบกิจกรรม7) แบบทดสอบก่อนเรียน–หลังเรียน 8) แบบประเมินต่าง ๆ 9) แบบเฉลย 10) บรรณานุกรม11)คำรับรองของผู้บังคับบัญชา ซึ่งมีความสมบูรณ์ และมีประสิทธิภาพที่นำไปสู่การพัฒนาองค์ความรู้ให้กับนักเรียนได้ต่อไป ซึ่งสอดคล้องกับ โดยสอดคล้องกับงานวิจัยของ ชนกนันท์พะสุโร (2558: บทคัดย่อ) ได้ศึกษาเกี่ยวกับการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่อง สิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนบ้านบ่อหินจังหวัดยะลาผลการวิจัยพบว่าชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 มีประสิทธิภาพ 80.00/ 80.22 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐาน 80/80 ที่ตั้งไว้ และยังสอดคล้องกับมานะอินทรสว่าง (2556 : บทคัดย่อ) ได้ศึกษาเกี่ยวกับการใช้นวัตกรรมชุดทดลองสำหรับจัดการเรียนการสอนแบบสะเต็มศึกษาเรื่อง ไฟฟ้ากระแสตรงพบการวิจัยพบว่านวัตกรรมมีคุณภาพอยู่ในระดับดีมากนวัตกรรมมีประสิทธิภาพทางการศึกษา 82.65/80.18นอกจากนั้นนับว่าเป็นนวัตกรรมบูรณาการในศาสตร์วิชาทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ที่ส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ และทักษะการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันของนักเรียนได้อย่างเชิงประจักษ์ เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญผู้เรียนต้องมีโอกาสนำความรู้มาออกแบบวิธีการหรือกระบวนการเพื่อตอบสนองความต้องการหรือแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน โดยต้องออกแบบวิธีการนำเสนอข้อมูลที่เข้าใจง่ายและน่าสนใจ เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่เน้นการบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ผ่านการทำกิจกรรมที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง เพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียนได้พัฒนาทักษะการแก้ปัญหา ทักษะการสื่อสาร ความคิดสร้างสรรค์ และทักษะในการทำงานร่วมกัน รวมไปถึงการได้ความรู้แบบองค์รวมที่สามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ทำให้เห็นคุณค่าของการเรียนรู้อย่างมีความหมาย (meaningful learning) ช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ที่ดี กิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษา มีลักษณะเป็นการเรียนรู้ที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ เป็นวิธีการเรียนรู้ที่ช่วยให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาทั้งทางด้านอารมณ์ สังคม สติปัญญา และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะ ที่จำเป็นในการสร้างองค์ความรู้ใหม่ ๆ ด้วยตนเองเกิดความเข้าใจ อย่างแท้จริง ไม่ใช่แค่การท่องจำอย่างเดียว (ประสาท เนืองเฉลิม. 2557)สอดคล้องกับคำเพียร อุปรีทอง (2550 : บทคัดย่อ) ได้ศึกษาการสร้างชุดกิจกรรมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เรื่อง บรรยากาศ โดยใช้ผังมโนทัศน์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 อำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ ผลการวิจัยพบว่า 1) ชุดกิจกรรมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เรื่องบรรยากาศ โดยใช้ ผังมโนทัศน์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 อำเภอน้ำปาด จังหวัดอุตรดิตถ์ ทั้ง 8 ชุด มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยเท่ากับ 79.94/72.52 ซึ่งมีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 70/70 ทุกชุด 2) นักเรียนมีความพึงพอใจต่อการเรียน โดยใช้ชุดกิจกรรมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เรื่องบรรยากาศ โดยใช้ผังมโนทัศน์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 อยู่ในระดับมากดังนั้น การใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่มีประสิทธิภาพเป็นไปตามเกณฑ์ 80/80 สามารถนำไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้และพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนได้จริง

2. ผลการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

จากผลการวิจัย พบว่า คะแนนเฉลี่ยก่อนเรียนเท่ากับ14.69และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนเท่ากับ 28.35 คะแนนเฉลี่ยความก้าวหน้าเท่ากับ 13.65 ร้อยละความก้าวหน้าเท่ากับ45.51ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ ต้องเพิ่มขึ้นอย่างน้อยร้อยละ 25 ของคะแนนเต็ม เมื่อพิจารณาเป็นรายบุคคลพบว่า นักเรียนมีคะแนนเพิ่มขึ้นทุกคนมีคะแนนความก้าวหน้าตั้งแต่ 9ถึง 17และหลังจากได้รับจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 นั่นแสดงว่า การได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1ทำให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์สูงขึ้นจริง เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ในข้อ 2ทั้งนี้อันเนื่องมาจาก ผู้วิจัยได้นำรูปแบบการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญและส่งเสริมให้นักเรียนได้เรียนวิทยาศาสตร์ด้วยเจตคติที่ดี มีความพร้อมที่จะต้องอยู่ในสังคมแห่งการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ซึ่งนักเรียนได้รับการฝึกฝนพัฒนาให้มีทักษะที่สำคัญ ได้แก่ ทักษะการคิด วิเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ การทำงานเป็นทีม การใช้เทคโนโลยี และการสื่อสาร กิจกรรมสะเต็มศึกษาเป็นกิจกรรมที่นักเรียนจะต้องนำความรู้ในวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีมาบูรณาการเพื่อหาคำตอบหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ หรือนวัตกรรมที่ก่อประโยชน์ต่อการศึกษา หรือการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน นักเรียนจะได้รับประสบการณ์การทำงานเป็นทีม การร่วมกันคิด ระดมสมอง การใช้กระบวนการคิด วิเคราะห์ การแก้ปัญหาอย่างมีเหตุมีผลในการหาคำตอบ หรือการโต้แย้ง การประเมิน ผลงาน เพื่อให้ผลงานมีคุณภาพตลอดระยะเวลาที่ทำกิจกรรมจนสำเร็จ ซึ่งในการออกแบบพัฒนานวัตกรรมในครั้งนี้ เป็นการออกแบบการจัดกิจกรรมโดยใช้เทคนิคการสอน 2 แบบบูรณาการกันคือ การเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษากับการเรียนรู้แบบร่วมมือ ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดกิจกรรมที่เน้นการทำกิจกรรมการเรียนรู้แบบกลุ่มมีการจัดสภาพแวดล้อมทางการเรียนให้แก่ผู้เรียนได้มีโอกาสเรียนรู้ร่วมกันเป็นกลุ่มโดยที่สมาชิกในกลุ่มมีส่วนร่วมในการเรียนรู้อย่างแท้จริงรวมทั้งเป็นกำลังใจให้กันและกันคนที่เรียนเก่งจะช่วยเหลือคนที่เรียนอ่อนสมาชิกในกลุ่มทุกคนต้องรับผิดชอบการเรียนของตนเองและรับผิดชอบการเรียนรู้ของเพื่อนสมาชิกในกลุ่ม เพราะความสำเร็จของแต่ละบุคคลคือความสำเร็จของกลุ่มภายใต้บรรยากาศกิจกรรมสะเต็มศึกษาเนื้อหาวิชา สื่อการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ ที่ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอนคือ การทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างเต็มศักยภาพ เกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเกิดประโยชน์สูงสุด ภายใต้การสอนที่มีประสิทธิภาพและมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดของ Artzt & Newman อ้างถึงในประพิศปัทมัตย์ (2551 : 22) ที่ให้ความหมายของการเรียนรู้แบบร่วมมือไว้ว่า เป็นแนวทางที่เกี่ยวกับการที่ผู้เรียนทำการแก้ไขปัญหาร่วมกันเป็นกลุ่มเล็ก ๆซึ่งสมาชิกทุกคนในกลุ่มประสบผลสำเร็จหรือบรรลุเป้าหมายร่วมกันสมาชิกในกลุ่มทุกคนต้องระลึกเสมอว่าเขาเป็นส่วนสำคัญของกลุ่มความสำเร็จหรือความล้มเหลวของกลุ่มเป็นความสำเร็จหรือ ความล้มเหลวของทุกคนเพื่อให้บรรลุเป้าหมายสมาชิกทุกคนต้องพูดอธิบายแนวคิดและช่วยเหลือ ซึ่งกันและกันให้เกิดการเรียนรู้ในการแก้ปัญหาครูไม่ใช่แหล่งความรู้ที่คอยป้อนแก่นักเรียนแต่จะมีบทบาทเป็นผู้คอยให้ความช่วยเหลือจัดหาและชี้แนะแหล่งข้อมูลในการเรียนของนักเรียนตัวนักเรียนเองอาจจะเป็นแหล่งความรู้ซึ่งกันและกันในกระบวนการเรียนและจากผลการวิจัยของพลศักดิ์แสงพรมศรี, ประสาทเนืองเฉลิมและปิยะเนตรจันทร์ถิระติกุล (2558 : บทคัดย่อ) เรื่อง การเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงและเจตคติต่อการเรียนเคมีของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษากับแบบปกติซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงและเจตคติต่อการเรียนวิชาเคมีของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษาระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียนและเพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงและเจตคติต่อการเรียนวิชาเคมีของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 หลังจากที่ได้รับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษากับแบบปกติผลการวิจัยพบว่านักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงและเจตคติต่อการเรียนเคมีหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ.05 นักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงและเจตคติต่อการเรียนเคมีสูงกว่านักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 สอดคล้องกับผลงานวิจัยของ พลศักดิ์ แสงพรมศรี (2558 : 401)ที่ไดศึกษาเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษtกระบวนการทางวิทยาศาสตรขั้นบูรณาการ และเจตคติตอการเรียนวิชาเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปที่ 5 ที่ไดรับการจัดการเรียนรูสะเต็มศึกษากับแบบปกติโดยวัดผลก่อนเรียนและหลังเรียน ผลการวิจัยพบวา นักเรียนที่ไดรับการจัดการเรียนรูสะเต็มศึกษา มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรบูรณาการ และเจตคติตอการเรียนวิชาเคมี สูงกวานักเรียนที่ไดรับการจัดการเรียนรูแบบปกติอยางมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และนักเรียนที่ไดรับการจัดการเรียนรูสะเต็มศึกษา มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรบูรณาการ และเจตคติตอการเรียนวิชาเคมี หลังเรียนสูงกวาก่อนเรียนอยางมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .01ซึ่งวรรณารุ่งลักษะมีศรี (2551 : 62-76) ได้ศึกษาผลการเรียนการสอนที่เน้นกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาเชิงวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ขั้นผสมผสานของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้นในโรงเรียนสาธิตผลการศึกษาพบว่านักเรียนกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยจัดการเรียนการสอนที่เน้นกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมมีคะแนนความสามารถในการแก้ปัญหาเชิงวิทยาศาสตร์และคะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นผสมผสานเฉลี่ยสูงกว่ากลุ่มที่เรียนด้วยวิธีสอนแบบทั่วไปอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 โดยนักเรียนกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยจัดการเรียนการสอนที่เน้นกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมมีคะแนนความสามารถในการแก้ปัญหาเชิงวิทยาศาสตร์และคะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นผสมผสานเฉลี่ยร้อยละ 75.58 และ 83.90และสอดคล้องกับงานวิจัยของบุญลอย มูลน้อยและคณะ (2559 : 287) ได้สร้างและหาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรม วิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง วงจรไฟฟ้า และศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ และความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (สะเต็มศึกษา) ผลการวิจัย พบว่า 1) ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง วงจรไฟฟ้ามี ประสิทธิภาพเท่ากับ 82.64/80.50 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ 2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความคิด สร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และ 3) ความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ อยู่ในระดับมากที่สุดและจากผลการวิจัยในครั้งนี้ทำให้นักเรียนเกิดความสนใจในสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ นักเรียนมีความรู้ ความเข้าใจสามารถทำกิจกรรม สร้างชิ้นงาน และนำความรู้ไปต่อยอด เพื่อใช้แก้ปัญหาเกี่ยวกับเรื่องแรงและพลังงานในชีวิตประจำวัน นักเรียนมีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้น และมีความพร้อมที่จะสนใจเลือกเรียนและประกอบวิชาชีพที่เกี่ยวข้องกับสาระวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ ในอนาคตต่อไป

3. ผลการประเมินความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

จากผลการวิจัย พบว่า ความพึงพอใจของผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1มีผลรวมของคะแนนเฉลี่ย( )เท่ากับ 4.76และมีค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) เท่ากับ 0.32 โดยภาพรวมอยู่ในระดับ

มากที่สุดเป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ในข้อ 3ทั้งนี้อันเนื่องมาจาก ผู้วิจัยเห็นความสำคัญในการจัดการเรียนการสอนที่ต้องทำให้เกิดความพึงพอใจต่อผู้ปกครองและชุมชน ซึ่งได้ให้ความหมายความพึงพอใจของผู้ปกครองไว้ว่า เป็นความพึงพอใจของผู้ปกครองของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/1 ที่อาศัยอยู่ในเขตรับผิดชอบการศึกษาของโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคล ที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา โดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานเป็นความพึงพอใจที่ส่งผลต่อชุมชนบ้านศรีมงคล ที่มีความเห็นต่อการจัดการเรียนการสอนของครูผู้สอน ที่ใช้แนวทางในการแก้ปัญหาเรื่อง แรงและพลังงานที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ด้วยการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษา เพื่อฝึกทักษะการคิดการแก้ปัญหา ซึ่งจะทำให้ผู้เรียนมีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์และก่อให้เกิดนวัตกรรมที่เป็นวิธีการหรือชิ้นงานที่เป็นคำตอบของปัญหาอย่างเป็นรูปธรรม ซึ่งผู้ปกครองได้มีบทบาทในการสนับสนุน ให้ความร่วมมือในการแสวงหาคำตอบและให้ข้อมูลที่ทำให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ เกิดองค์ความรู้ใหม่ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อครอบครัว ชุมชน ท้องถิ่น สะท้อนความพึงพอใจของผู้ปกครอง ที่มีต่อบทบาทครูในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ทำให้นักเรียนได้ประสบการณ์ตรง สามารถทำกิจกรรมและเกิดชิ้นงานที่นำไปสู่การพัฒนาได้ พอใจที่นักเรียนได้มีโอกาสร่วมกิจกรรม สะเต็มศึกษา ซึ่งเป็นกระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนรูปแบบใหม่ ๆ ทำให้นักเรียนมีเจตคติที่ดีในวิชาวิทยาศาสตร์ และสนใจเรียนมากยิ่งขึ้น ซึ่งผู้ปกครองเห็นความสำคัญของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา พร้อมมีส่วนร่วมและให้การสนับสนุนทุกประการ และเห็นการเปลี่ยนแปลงในด้านความคิดของนักเรียนที่มีต่อชุมชนรอบตัวนักเรียน เช่น การรักษาสิ่งแวดล้อม สนใจอาชีพในชุมชน และมีการนำเสนอข้อคิดใหม่ ๆ ที่ได้จากการเรียนรู้ การจัดการเรียนการสอนของครู ทำให้นักเรียนสนใจในเรื่องการสร้างทักษะชีวิตที่ดีให้กับตนเอง เช่น สนใจเรียน สนใจการหาคำตอบอย่างมีเหตุมีผล สนใจการทำกิจกรรมให้สำเร็จ และยินดีในการเป็นส่วนหนึ่งของทีมเกิดผลสะท้อนในด้านสุขภาพ อารมณ์ สังคมและสติปัญญา การจัดกิจกรรมรูปแบบสะเต็มศึกษาทำให้นักเรียนได้เรียนรู้กิจกรรมรูปแบบใหม่ๆ ทันยุค ทันสมัยเป็นการส่งเสริมให้นักเรียนมีความพร้อมในการอยู่ในสังคมแห่งการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 สามารถทำกิจกรรมสร้างชิ้นงาน และนำความรู้ไปต่อยอด เพื่อใช้แก้ปัญหาเกี่ยวกับเรื่องแรงและพลังงานในชีวิตประจำวันและในการประกอบอาชีพ ต่อไปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพฤติกรรมต่อการเรียนรู้ไปในทางที่ดีขึ้น เช่น อยากรู้ อยากเรียน สนใจเรื่องราวรอบตัวมากขึ้น สนใจศึกษาค้นคว้าเพื่อหาคำตอบมากขึ้น นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเพิ่มสูงขึ้น หลังจากผ่านการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 และสามารถนำสิ่งที่เรียนรู้ไปใช้ในการตัดสินใจแก้ไขปัญหาและดำรงชีวิตในชีวิตประจำวันได้จริง สอดคล้องกับแนวคิดของปริญดาหอมสวัสดิ์ (2555:51) ได้ให้ทัศนะเกี่ยวกับความพึงพอใจไว้ว่าผู้ปกครองมีความต้องการให้โรงเรียนมีการพัฒนาในด้านวิชาการหลักสูตรด้านบุคลากรคุณภาพในการจัดการเรียนการสอนด้านการบริการนักเรียนด้านการจัดอาคารสถานที่และสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเรียนรู้ด้านความสัมพันธ์ระหว่างโรงเรียนกับชุมชนและผู้ปกครองนักเรียนเพื่อที่เด็กจะได้มีการพัฒนาความรู้ความสามารถมีการพัฒนาด้านร่างกายอารมณ์สังคมจิตใจและสติปัญญาตลอดจนเป็นสมาชิกที่ดีของสังคมตลอดไป และแนวคิดของบรรเจิดศุภราพงศ์ (2556 : 43) กล่าวถึงแนวคิดความพึงพอใจว่าเป็นเรื่องเกี่ยวกับจิตใจอารมณ์ความรู้สึกที่บุคคลมีต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งไม่สามารถมองเห็นรูปร่างได้นอกจากนี้ความพึงพอใจเป็นความรู้สึกด้านบวกของบุคคลที่มีต่อสิ่งใดสิ่งหนึ่งอาจจะเกิดขึ้นจากความคาดหวังหรือเกิดขึ้น ก็ต่อเมื่อ สิ่งนั้นสามารถตอบสนองความต้องการให้แก่บุคคลได้ซึ่งความพึงพอใจที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามค่านิยมและประสบการณ์ของบุคคลทั้งนี้ความพึงพอใจจึงสามารถนำใช้ในการวัดระดับความพึงพอใจกับปัจจัยอื่นที่ใช้ในการศึกษาเช่นความพึงพอใจต่อการบริหารงานของโรงเรียนซึ่งวรายุทธ แก้วประทุม (2556 : 60) ยังได้กล่าวว่าความพึงพอใจคือความรู้สึกหรือทัศนคติที่ดีของบุคคลเป็นไปตามความคาดหวังหรือมากกว่าสิ่งที่คาดหวังซึ่งจะทำให้เกิดความรู้สึกกระตือรือร้นและสร้างสรรค์สิ่งที่ดีงามได้ต่อไปความรู้สึกจะลดลงหรือไม่เกิดขึ้นหากความต้องการหรือจุดมุ่งหมายนั้นได้รับการตอบสนองและถ้ามีความรู้สึกที่ดีต่อการทำงานจะมีผลทำให้เกิดความพึงพอใจในการทำงานมีการเสียสละอุทิศกายใจและสติปัญญาให้แก่งานซึ่งจะทำให้บรรลุวัตถุประสงค์ขององค์การได้ในที่สุดสอดคล้องกับผลงานวิจัยของชนกนันท์พะสุโร (2558: บทคัดย่อ) ได้ศึกษาเกี่ยวกับการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนบ้านบ่อหินจังหวัดยะลาซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดทำชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชั้นประถมศึกษา ปีที่ 6 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนและหลังการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนต่อการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่อง สิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 กลุ่มเป้าหมายคือนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนบ้านบ่อหินสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษายะลาเขต 3 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2558 จำนวน 23 คนผลการวิจัยพบว่าชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมสำหรับนักเรียน ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 มีประสิทธิภาพ 80.00/ 80.22 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐาน 80/80 ที่ตั้งไว้นักเรียนที่เรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 มีคะแนนทดสอบหลังเรียนสูงกว่าคะแนนทดสอบก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และนักเรียนที่เรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเรื่องสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 มีความพึงพอใจอยู่ในระดับมากมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.21ซึ่งบุญลอย มูลน้อยและคณะ (2559: 287) ได้สร้างและหาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรม วิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง วงจรไฟฟ้า และศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ และความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (สะเต็มศึกษา) ผลการวิจัย พบว่า 1) ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง วงจรไฟฟ้ามี ประสิทธิภาพเท่ากับ 82.64/80.50 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ 2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และ 3) ความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ อยู่ในระดับมากที่สุดและผลการวิจัยในครั้งนี้ผู้ปกครองมีความพึงพอใจต่อการจัดกิจกรรมการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1อยู่ในระดับมากที่สุด

สรุปผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาโดยเน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ร่วมกับการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ในครั้งนี้ส่งผลให้นักเรียนได้รับการฝึกฝนพัฒนาให้มีทักษะที่สำคัญ ได้แก่ ทักษะการคิด วิเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ การทำงานเป็นทีม การใช้เทคโนโลยี และการสื่อสาร กิจกรรมสะเต็มศึกษาเป็นกิจกรรมที่นักเรียนสามารถนำความรู้ในวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีมาบูรณาการ เพื่อหาคำตอบหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ ที่ก่อประโยชน์ต่อการศึกษา หรือการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน นักเรียนได้รับประสบการณ์การทำงานเป็นทีม การร่วมกันคิด ระดมสมอง การใช้กระบวนการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหาอย่างมีเหตุมีผลในการหาคำตอบ หรือการโต้แย้ง และ การประเมินผลงาน ภายใต้บรรยากาศกิจกรรมสะเต็มศึกษาเนื้อหาวิชา สื่อการเรียนรู้ต่าง ๆ ที่เอื้อประโยชน์ต่อการเรียนรู้ ทำให้นักเรียนสามารถร่วมกันแก้ปัญหาด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ บรรลุจุดมุ่งหมายของการสอนคือ ทำให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างเต็มศักยภาพ นักเรียนมีความรู้ ความเข้าใจที่คงทนตามมาตรฐาน การเรียนรู้ มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ บรรลุผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเกิดองค์ความรู้ใหม่ที่สามารถต่อยอดถึงการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน เป็นส่วนหนึ่งที่จะสร้างประโยชน์และคุณค่าให้กับตนเอง ครอบครัว ชุมชน และที่สำคัญก่อให้เกิดประโยชน์และบรรลุเป้าหมายตามมาตรฐานคุณภาพการศึกษา ตามหลักสูตรและมาตรฐานคุณภาพการศึกษาด้านผู้เรียนของโรงเรียนเทศบาลบ้านศรีมงคลอย่างแท้จริง

ข้อเสนอแนะ

1. ข้อเสนอแนะในการนำผลการวิจัยไปใช้

1.1 ครูผู้สอนควรอธิบายกระบวนการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และการเรียนแบบร่วมมือ ด้วยชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา เรื่อง แรงและพลังงานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

1.2 ในขณะปฏิบัติกิจกรรม ควรมีการเสริมแรงและให้นักเรียนได้มีโอกาสใช้ความคิดของตนอย่างสร้างสรรค์ และอย่างอิสระ พยายามกระตุ้นให้นักเรียนเกิดความสนใจในกิจกรรมต่างๆ เพราะจะทำให้นักเรียนหันเหความสนใจไปกับสิ่งแวดล้อมอื่นได้

1.3 เนื่องจากกิจกรรมส่วนใหญ่ เน้นการคิดแบบบูรณาการ วิชาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์ มาสร้างสรรค์ชิ้นงานในกิจกรรมต่าง ๆ และความรับผิดชอบ ในหน้าที่ของตนเอง ครูควรออกแบบกิจกรรมและเตรียมสื่ออุปกรณ์ให้เหมาะสม

1.4 ครูควรสังเกตพฤติกรรมของนักเรียนในการปฏิบัติกิจกรรมทั้งเดี่ยวและกลุ่ม เพื่อให้กิจกรรมดำเนินไปตามลำดับขั้นตอน

2. ข้อเสนอแนะในการวิจัยครั้งต่อไป

2.1 ควรศึกษาผลการใช้ชุดฝึกทักษะสะเต็มศึกษา ในเนื้อหาอื่นในระดับช่วงชั้นอื่น หรือในรายวิชาอื่น เช่น วิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม วิชาคณิตศาสตร์ วิชาภาษาไทย วิชาสังคมศึกษา เป็นต้น อันจะส่งผลให้นักเรียนมีการพัฒนาด้านการคิดสร้างสรรค์ วิเคราะห์ สังเคราะห์มากขึ้น

2.2 ควรศึกษาตัวแปรอื่น ๆ เช่น การเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ความสามารถในการคิดสร้างสรรค์ การมีจิตวิทยาศาสตร์ โครงงานวิทยาศาสตร์ การสร้างสิ่งประดิษฐ์ เป็นต้น

2.3 ศึกษาผลการใช้นวัตกรรมอื่น ๆ เช่น โครงงานวิทยาศาสตร์ การสร้างสิ่งประดิษฐ์เป็นต้น เพื่อนำมาใช้พัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในวิชาวิทยาศาสตร์ต่อไป

บรรณานุกรม

กรมวิชาการ.(2551). การจัดสาระการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามหลักสูตร

การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์องค์การรับส่งสินค้าและพัสดุ

ภัณฑ์.

กระทรวงศึกษาธิการ. (2546). การจัดการสาระการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์.

กรุงเทพฯ : คุรุสภาลาดพร้าว.

. (2551).หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพ ฯ :

โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.

. (2551). การจัดสาระการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามหลักสูตร

การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์องค์การรับส่งสินค้าและพัสดุภัณฑ์.

กัญญาพร แก้วรักษา. (2552).การพัฒนาหนังสืออ่านเพิ่มเติมสาระการเรียนรู้ภาษาไทย

เรื่อง สระแก้วเมืองน่าอยู่ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนซับม่วงวิทยา

อำเภอตาพระยา จังหวัดสระแก้ว. สารนิพนธ์ กศ.ม. (การมัธยมศึกษา). กรุงเทพฯ :

บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ประสานมิตร.

กาญจนา วัฒายุ. (2548). การวิจัยเพื่อพัฒนาคุณภาพการศึกษา. กรุงเทพฯ : ธนพรการพิมพ์.

กาญจนา อรุณสุขรุจี. (2546).ความพึงพอใจของสมาชิกสหกรณ์ต่อการดำเนินงานของสหกรณ์

การเกษตรไชยปราการจำกัด อำเภอไชยปราการ จังหวัดเชียงใหม่. เชียงใหม่ :

คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.

กิตตินันท์ แวงคำ. (2549). การเปรียบเทียบความรู้สึกเชิงจำนวนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและ

ความพึงพอใจต่อการเรียนคณิตศาสตร์เรื่องเงินและการหารของนักเรียน

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 ที่เรียนด้วยแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบฝึกพัฒนาความรู้สึก

เชิงจำนวนกับแผนการจัดการเรียนรู้การสอนปกติ. วิทยานิพนธ์การศึกษามหาบัณฑิต

สาขาวิชาวัดผลการศึกษา มหาวิทยาลัยมหาสารคาม.

คณะกรรมการพัฒนาหลักสูตรการจัดการเรียนการสอนสะเต็มศึกษาในสถานศึกษา. (2559).ออนไลน์

จริยา สุจารีกุล. (2550).วิทยาศาสตร์คือกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ แปลจาก Science as

inquiry. กรุงเทพมหานคร : สํานักพิมพ์นานมีบุ๊คส์พับลิเคชั่นส์.

จารีพร ผลมูล, ดร.สุนีย์ เหมะประสิทธิ์ และดร.เกริก ศักดิ์สุภาพ. (2557).การพัฒนาหน่วยการ

เรียนรู้บูรณาการแบบ STEAM สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 : กรณีศึกษา ชุมชนวังตะกอ จังหวัดชุมพร. วารสารวิจัย มข.

ภาคผนวก

ภาพกิจกรรมที่เกิดจากผู้เรียน

เว็บน่าสนใจ