เรื่อง การพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิด
สะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการ
เรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี
สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
ผู้วิจัย หทัยทิพย์ มากศรี
ปีการศึกษา 2567
บทคัดย่อ
การพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 มีวัตุประสงค์การวิจัยดังนี้ 1) เพื่อสังเคราะห์ข้อมูลพื้นฐานในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 2) เพื่อพัฒนาและหาประสิทธิภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ตามเกณฑ์ 80/80 3) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ก่อนเรียนและหลังเรียน 4) เปรียบเทียบทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ของนักเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 5) เพื่อศึกษาความพึงพอใจหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 6) เพื่อขยายผลรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนอุดมวิทยายน ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 10 คน โดยเลือกแบบเจาะจง (purposive sampling) และกลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการขยายผล เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนอุดมวิทยายน ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 10 คน โดยเลือกแบบเจาะจง (purposive sampling)
ระยะเวลาที่ใช้ในการวิจัย คือ ปีการศึกษา 2564 ถึงปีการศึกษา 2567 ที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่องไฟฟ้าเคมี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 2) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน 3) แบบประเมินทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 และ 4) แบบประเมินความพึงพอใจ การวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ค่าร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และทดสอบสมมติฐานด้วยสถิติ The Wilcoxon Matched-Pairs Signed-Rank Test
ผลการวิจัย พบว่า
1. ข้อมูลพื้นฐานสำหรับการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 พบว่า นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 มีคะแนนประเมินทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 โดยภาพรวม อยู่ในระดับปานกลาง เมื่อแยกรายด้าน พบว่า ทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 อยู่ในระดับปานกลาง ทุกด้าน ได้แก่ ทักษะชีวิต และทักษะอาชีพ ทักษะการสื่อสาร และรู้เท่าทันสื่อ การทำงานเป็นทีม ทักษะการคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรม ทักษะสารสนเทศ สื่อ และเทคโนโลยี ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา) ตามลำดับ
2. รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 พบว่า รูปแบบการจัดการเรียนรู้เรียกว่า ELECTRON Model มี 8 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นที่ 1 ขั้นนำเข้าสู่บทเรียนที่กระตุ้นความสนใจ (E : Engagement) ขั้นที่ 2 ขั้นทบทวนและเชื่อมโยงความรู้เดิม (L : Linking Knowledge) ขั้นที่ 3 ขั้นจัดกลุ่มร่วมมือแบบวิศวกรรมศาสตร์ (E : Engineering Teams) ขั้นที่ 4 ขั้นระบุปัญหาและความท้าทาย (C : Challenge Identification) ขั้นที่ 5 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดทางเทคโนโลยี (T : Technological Research) ขั้นที่ 6 ขั้นออกแบบและวางแผนการแก้ปัญหาอย่างรวดเร็ว (R : Rapid Prototyping) ขั้นที่ 7 ขั้นการพัฒนา ทดสอบ และปรับปรุงการแก้ปัญหา (O : Optimization) และขั้นที่ 8 ขั้นสรุปองค์ความรู้ใหม่ และนำเสนอผลงาน (N : New Knowledge Synthesis) ซึ่งผ่านการประเมินและรับรองรูปแบบจากผู้เชี่ยวชาญจำนวน 5 ท่านผลการประเมินและรับรองรูปแบบอยู่ในระดับเหมาะสมมากที่สุด และรูปแบบมีประสิทธิภาพเท่ากับ 84.87/83.17
3. นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
4. นักเรียนมีทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 หลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด
5. นักเรียนมีความพึงพอใจหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 อยู่ในระดับมากที่สุด
6. ผลการขยายผลรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 พบว่า 1) นักเรียนมีทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 2) นักเรียนมีทักษะกระบวนการแก้ปัญหา หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 4) นักเรียนมีความพึงพอใจหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรายวิชาเคมีเพิ่มเติม 4 เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 อยู่ในระดับมากที่สุด