บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้มีจุดมุ่งหมาย 1) เพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน วิชา ชีววิทยา 1 ว31205 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 25๖๔ โรงเรียนราชวินิตบางแก้ว 2) เพื่อพัฒนานักเรียนให้มีทักษะด้านกระบวนการคิดวิเคราะห์ และคิดเป็นระบบอย่างมีขั้นตอน กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้นักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4/4 ภาคเรียนที่ ๑ ปีการศึกษา 256๔ รวมจำนวน 3๕ คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วยแผนการจัดการเรียนรู้ แบบทดสอบ วิเคราะห์ข้อมูลด้วยค่าเฉลี่ย (𝑥̅ ) และ ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D.)
ผลการวิจัยพบว่า
๑. นักเรียนที่เรียนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว 3205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ มีคะแนนเฉลี่ย 𝑥̅ ก่อนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 4.74ค่า SD เท่ากับ 2.68 และคะแนนเฉลี่ย 𝑥̅ จากการทดสอบหลัง การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 7.97 และค่า SD เท่ากับ 2.02
2. ผู้เรียนได้ใช้ทักษะการคิดเชิงคำนวณในการคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ มีทักษะในการค้นหาข้อมูลหรือสารสนเทศ ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง การทำงานร่วมกันอย่าง สร้างสรรค์เพื่อประโยชน์ต่อตนเองหรือสังคม และสามารถใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอย่างปลอดภัย รู้เท่าทัน มีความรับผิดชอบมีจริยธรรม
3. ครูมีพัฒนาการในการจัดการเรียนรู้ได้หลากหลาย
ชื่อเรื่อง การใช้แนวคิดเชิงคำนวณพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 รายวิชา ชีววิทยา
ชื่อผู้วิจัย นางสาวเฟื่องฟ้า มหาวัน
ตำแหน่ง ครู
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนราชวินิตบางแก้ว
1. ความเป็นมา และความสำคัญของปัญหา
ในยุคปัจจุบันได้มีการนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสารมาใช้เป็นเครื่องมือ ช่วยในการทำงาน การศึกษา การเรียนรู้ให้มีประสิทธิภาพและสะดวกสบายมากขึ้น การเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารที่ผ่านมาอาจไม่เพียงพอสำหรับการดำเนินชีวิตในยุคเศรษฐกิจดิจิทัลที่ต้องมีพื้นฐานความรู้และทักษะเพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริงหรือพัฒนานวัตกรรม และใช้ทรัพยากรด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการสร้างองค์ความรู้หรือสร้างมูลค่าให้เกิดขึ้นได้อย่างสร้างสรรค์
ผู้วิจัย ได้ตระหนักถึงความสำคัญของการพัฒนาทักษะของผู้เรียนให้ดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างมีคุณภาพในศตวรรษที่ 21 จึงได้ปรับการเรียนการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ ที่มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้พัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ มีทักษะการคิดเชิงคำนวณ และเป็นผู้ที่มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์
การเรียนการสอนจะเกิดผลสมบูรณ์ต่อเมื่อ ผู้เรียนมีความตั้งใจและสนใจทำงานที่ครูผู้สอนกำหนดอย่างกระตือรือร้น ต่อการทำงานที่ดำเนินไปอย่างไม่มีประสิทธิภาพ เพราะฉะนั้นเพื่อขจัดปัญหานี้ ครูผู้สอนจึงมีความจำเป็นจะต้องหาวิธีการจัดการเรียนการสอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเรียนการสอน จึงได้ใช้แนวคิดเชิงคำนวณเป็นทางเลือกในการจัดกิจกรรมให้การเรียนรู้
2. วัตถุประสงค์ของการวิจัย
2.1 เพื่อเพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน วิชาชีววิทยา 1 ว31205 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนราชวินิตบางแก้ว
2.2 เพื่อพัฒนานักเรียนให้มีทักษะด้านกระบวนการคิดวิเคราะห์ และคิดเป็นระบบอย่างมีขั้นตอน
3. ขอบเขตของการวิจัย
3.1 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง
ประชากรที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ เป็นนักเรียนโรงเรียนราชวินิตบางแก้ว ซึ่งได้มาโดยวิธีการสุ่มอย่างง่าย (Simple Random Sampling) ช่วงชั้นที่ 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ห้อง 4/4 ภาคเรียนที่ ๑ ปีการศึกษา 2564 รวมจำนวน 35 คน
3.2 เนื้อหาที่ใช้ในการวิจัย
เนื้อหาที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ เป็นเนื้อหาสาระการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชา ชีววิทยา 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ตามหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560 )
3.3 ตัวแปรในการวิจัย
ตัวแปรต้น การจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ
ตัวแปรตาม ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน
4. นิยามศัพท์เฉพาะ
การจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ คือ กระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้นทีละตอน (หรือที่เรียกว่าอัลกอริทึ่ม)
5. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
5.1 ทำให้การเรียนการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
5.2 เป็นแนวทางในการพัฒนาจัดการเรียนการสอนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 และระดับชั้นอื่น ๆ ต่อไป
6. เอกสาร และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
การคิดเชิงคำนวณ (computational thinking) คือกระบวนการแก้ปัญหาในหลากหลายลักษณะ เช่น การจัดลำดับเชิงตรรกศาสตร์ การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาไปทีละขั้นทีละตอน (หรือที่เรียกว่า อัลกอริทึ่ม) รวมทั้งการย่อยปัญหาที่ช่วยให้รับมือกับปัญหาที่ซับซ้อนหรือมีลักษณะเป็นคำถามปลายเปิดได้ วิธีคิดเชิงคำนวณมีความจำเป็นในการพัฒนาแอพพลิเคชั่นต่างๆ สำหรับคอมพิวเตอร์ แต่ในขณะเดียวกัน วิธีคิดนี้ยังช่วยแก้ปัญหาในวิชาต่างๆ ได้ด้วย ดังนั้น เมื่อมีการบูรณาการวิธีิคิดเชิงคำนวณผ่านหลักสูตรในหลากหลายแขนงวิชา นักเรียนจะเห็นความสัมพันธ์ระหว่างแต่ละวิชา รวมทั้งสามารถนำวิธีคิดที่เป็นประโยชน์นี้ ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริงได้ในระยะยาว
4 เสาหลัก ของการคิดเชิงคำนวณ
1. Decomposition (การย่อยปัญหา) หมายถึงการย่อยปัญหาหรือระบบที่ซับซ้อนออกเป็นส่วนเล็กๆ เพื่อให้ง่ายต่อการจัดการและแก้ปัญหา เช่น หากต้องการเข้าใจว่าระบบของจักรยานทำงานยังไง ทำได้โดยการแยกจักรยานออกเป็นส่วนๆ แล้วสังเกตและทดสอบการทำงานของแต่ละองค์ประกอบ จะเข้าใจได้ง่ายกว่าวิเคราะห์จากระบบใหญ่ที่ซับซ้อน
2. Pattern Recognition (การจดจำรูปแบบ) เมื่อเราย่อยปัญหาออกเป็นส่วนเล็กๆ ขั้นตอนต่อไปคือการหารูปแบบหรือลักษณะที่เหมือนกันของปัญหาเล็กๆ ที่ถูกย่อยออกมา เช่น หากต้องวาดซีรี่ส์รูปแมว แมวทั้งหลายย่อมมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกัน พวกมันมีตา หาง ขน และชอบกินปลา และร้องเหมียวๆ ลักษณะที่มีร่วมกันนี้ เราเรียกว่ารูปแบบ เมื่อเราสามารถอธิบายแมวตัวหนึ่งได้ เราจะอธิบายลักษณะของแมวตัวอื่นๆ ได้ ตามรูปแบบที่เหมือนกันนั่นเอง
3. Abstraction (ความคิดด้านนามธรรม) คือการมุ่งความคิดไปที่ข้อมูลสำคัญ และคัดกรองส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป เพื่อให้จดจ่อเฉพาะสิ่งที่เราต้องการจะทำ เช่น แม้ว่าแมวแต่ละตัวจะมีลักษณะเหมือนกัน แต่มันก็มีลักษณะเฉพาะตัวที่ต่างกัน เช่น มีตาสีเขียว ขนสีดำ ชอบกินปลาทู ความคิดด้านนามธรรมจะคัดกรองลักษณะที่ไม่ได้ร่วมกันกับแมวตัวอื่นๆ เหล่านี้ ออกไป เพราะรายละเอียดที่ไม่เกี่ยวข้องเหล่านี้ ไม่ได้ช่วยให้เราอธิบายลักษณะพื้นฐานของแมวในการวาดภาพมันออกมาได้ กระบวนการคัดกรองสิ่งที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป และมุ่งที่รูปแบบซึ่งช่วยให้เราแก้ปัญหาได้เรียกว่าแบบจำลอง(model) เมื่อเรามีความคิดด้านนามธรรม มันจะช่วยให้เรารู้ว่าไม่จำเป็นที่แมวทุกตัวต้องหางยาวและมีขนสั้น หรือทำให้เรามีโมเดลความคิดที่ชัดเจนขึ้นนั่นเอง
4. Algorithm Design (การออกแบบอัลกอริทึ่ม) คือการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นเป็นตอน หรือสร้างหลักเกณฑ์ขึ้นมาเพื่อดำเนินตามทีละขั้นตอนในการแก้ไขปัญหา เช่น เมื่อเราต้องการสั่งคอมพิวเตอร์ให้ทำงานบางอย่าง เราต้องเขียนโปรแกรมคำสั่งเพื่อให้มันทำงานไปตามขั้นตอน การวางแผนเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทำงานตอบสนองความต้องการของเรานี้เอง ที่เรียกว่าวิธีคิดแบบอัลกอริทึ่ม คอมพิวเตอร์จะทำงานได้ดีเพียงใด ขึ้นอยู่กับชุดคำสั่งอัลกอริทึ่มที่เราสั่งให้มันทำงานนั่นเอง การออกแบบอัลกอริทึ่มยังเป็นประโยชน์ต่อการคำนวณ การประมวลผลข้อมูลและการวางระบบอัตโนมัติต่างๆ
7. วิธีดำเนินการวิจัย
ในการศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาเชิงทดลอง (Experimental Research) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียน มีขั้นตอนดำเนินการวิจัยดังนี้
1. ศึกษาหลักสูตร คำอธิบายรายวิชา จุดประสงค์การเรียนรู้ของวิชาวิทยาศาสตร์
2. จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้วิชา ชีววิทยา 1 ว31205 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่องโครงสร้างและการทำงานของเซลล์ กำหนดให้มีกระบวนการเรียนการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ
3. สร้างแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน พร้อมตรวจสอบคุณภาพของแบบทดสอบ เป็นปรนัยแบบตัวเลือก จำนวน 10 ข้อ
4.การเก็บรวบรวมข้อมูล
ในการเก็บรวบรวมข้อมูลครั้งนี้ ได้ดำเนินการตามแบบแผนการทดลอง และเก็บรวบรวมข้อมูลตาม ขั้นตอน ดังต่อไปนี้
1) ประเมินความรู้พื้นฐานและประสบการณ์เดิม เพื่อให้ทราบข้อมูลพื้นฐานของนักเรียน กลุ่มประชากรก่อนการทดลอง โดยการทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ก่อนเรียนที่สร้างขึ้น
2) ดำเนินการสอน โดยใช้แผนการจัดการเรียนรู้กับกลุ่มประชากร โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ
ในระหว่างที่มีการเรียนการสอน พร้อมกับการประเมินการเรียนรู้ของนักเรียน โดยใช้ แบบทดสอบหลังเรียนของชุดการสอน จำนวน 10 ข้อ ตรวจให้คะแนนเพื่อนำไปวิเคราะห์ผลต่อไป
ประชากรที่ใช้ในการวิจัย
ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/4 โรงเรียนราชวินิตบางแก้ว
ภาคเรียนที่ ๑ ปีการศึกษา 256๔ จำนวน 3๕ คน
เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษา
1) แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ จำนวน ๑ แผน
2) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนเรียนและหลังเรียน เป็นแบบปรนัยชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก จำนวน ๑0 ข้อ
8. การวิเคราะห์ข้อมูล
การวิเคราะห์ข้อมูลครั้งนี้ ทำการวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ สถิติตามลำดับ ดังนี้
1. เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยคะแนนจากการวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่เรียนโดยใช้ค่า 𝑥̅
2. หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของคะแนน (S.D.) เพื่อหาค่าการกระจายของข้อมูลดังนี้
ผลการวิเคราะห์ข้อมูล
ผู้วิจัยได้ทำการวิเคราะห์หาประสิทธิภาพของการจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณในการเรียน
การสอนวิชาชีววิทยา 1 ว31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ โดยใช้สูตร 𝑥̅ ได้ผลปรากฏดังนี้
พบว่า นักเรียนที่เรียนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ มีคะแนนเฉลี่ย 𝑥̅ ก่อนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 4.74 ค่า SD เท่ากับ 2.68
และคะแนนเฉลี่ย 𝑥̅ จากการทดสอบหลัง การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 7.97 และค่า SD เท่ากับ 2.02 ดังนั้น
การจัดการเรียนการสอนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ ที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น มีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนให้สูงขึ้นได้
9. สรุป และอภิปรายผลการวิจัย
สรุปผล
การพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่สอนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว 31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ สรุปผลได้ดังนี้
การจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว 31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ มีคะแนนเฉลี่ย ก่อนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 4.74 ค่า SD เท่ากับ 2.68 และคะแนนเฉลี่ย จากการทดสอบหลัง การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ เท่ากับ 7.97 และค่า SD เท่ากับ 2.02
อภิปรายผล
การศึกษาครั้งนี้ เป็นการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่เรียนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว 31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์
จากการทดลอง นักเรียนที่เรียนโดยใช้แนวคิดเชิงคำนวณ วิชาชีววิทยา 1 รหัส ว 31205 เรื่อง โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังการจัดการเรียนการสอน สูงกว่าก่อนการจัดการเรียน การสอน เนื่องจาก ผู้เรียนได้ใช้ทักษะการคิดเชิงคำนวณในการคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนและเป็นระบบ มีทักษะในการค้นหาข้อมูลหรือสารสนเทศ ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง การทำงานร่วมกันอย่างสร้างสรรค์เพื่อประโยชน์ต่อตนเองหรือสังคม และสามารถใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอย่างปลอดภัย รู้เท่าทัน มีความรับผิดชอบมีจริยธรรม
10. ข้อเสนอแนะ
๑. ด้านการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ครูผู้สอนควรให้นักเรียนเขียนบันทึก เพื่อส่งเสริมให้นักเรียนได้ทบทวนและมีความเข้าใจมากขึ้น และควรให้ผู้เรียนนำความรู้ที่ได้มาแลกเปลี่ยน เรียนรู้ร่วมกันซึ่งการแลกเปลี่ยนเป็นสิ่งจำเป็น เพราะจะนำไปสู่การต่อยอดความรู้และนำไปประยุกต์ใช้
2. ควรทำการศึกษาซ้ำเพื่อให้เห็นผลชัดเจนมากยิ่งขึ้น
ค้นหาทุกอย่างในเว็บครูบ้านนอก :
ตั้งกระทู้คำถามใหม่
กลับหน้าที่แล้ว
