การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาของนักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 1

Thadcha Sukrachan; Pawarisorn Phoomsoong; Thanakorn Phuemchai

Authors

Thadcha Sukrachan General Science Program, Faculty of Education, Suan Sunandha Rajabhat University
Pawarisorn Phoomsoong General Science Program, Faculty of Education, Suan Sunandha Rajabhat University
Thanakorn Phuemchai General Science Program, Faculty of Education, Suan Sunandha Rajabhat University

Keywords:

engineering design process, learning management, STEM education concept, problem-solving skills

Abstract

The objectives of this research were to 1) organize learning according to STEM education concepts using engineering design processes. for Mathayomsuksa 1 students & 2) to compare the problem-solving skills of Mathayomsuksa 1 students before & after they received learning according to STEM concepts using the engineering design process. The research sample was 38 Mathayomsuksa 1/3 students at Sribunyanon School, Semester 2, academic year 2023, using the purposive selection method. The research tool included 1) a learning management plan based on STEM concepts using engineering design processes & 2) a test to measure problem-solving skills. The test was subjective in nature & consisted of 1 situation that corresponded to the issue of heat energy encountered in everyday life & questions about the 6 principles of problem solving as follows: 1) identify the problem 2) collect information related to the problem 3) design & develop possible solutions 4) Implement the solution 5) test, evaluate, & find guidelines for improving methods & workpieces 6) presenting methods & the results of solving 6 questions. Data collection had the following steps: 1) The researcher explained the purpose, details, & various conditions for doing this research to students. 2) Tests on problem-solving skills with the population found a sample group for research. 3) Organize learning activities based on STEM concepts used engineering design processes on the topic of thermal energy with a sample group of 3 plans, 18 lesson periods, a total 15 hours. 4) When the learning management has been completed, the researcher conducted a test of problem-solving skills after receiving learning. 5) The researcher used data obtained from testing problem-solving skills before & after receiving learning according to STEM concepts using the engineering design process.. Statistics used in data analysis included mean & st&ard deviation, & t-test statistics from organizing learning activities according to STEM education concepts using a 6-step engineering design process that the researcher developed according to the principles of solving problems in all 6 areas. The results found that students had a significantly higher problem-solving skill score after studying at the .01 level, with an average problem-solving skill score before studying at 9.32 & after studying at 23.37 out of a full score of 24 points.

References

เกรียงศักดิ์ วิเชียรสร้าง, ณัฐนี โมพันธุ์, และอาฟีฟี ลาเต๊ะ. (2561). ผลของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาเคมี ความสามารถในการแก้ปัญหา และความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6. วารสารศึกษาศาสตรมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี. 29(3), 148-158.

กฤษณะ พวงระย้า, กุลธิดา นุกุลธรรม, และทัศนินทร์ วรรณเกตสิริ. (2564). ทักษะการแก้ปัญหาของนักศึกษาครูเคมีด้วย กิจกรรมสะเต็มศึกษาแบบสืบเสาะหาความรู้ที่จำเป็นในการออกแบบเชิงวิศวกรรม. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 12(2), 202-217.

จิลัดดา สารสิทธิ์, และน้ำเพชร นาสารีย์. (2566). การจัดการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาการคิดแก้ปัญหา (Problem Solving Thinking: HOT-PRB) ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3. วารสาร มจร อุบลปริทรรศน์, 8(2), 701-712.

ธัชชา ศุกระจันทร์, สุมาลี เทียนทองดี, และยุตพงศ์ สำเภาแก้ว. (2567). การพัฒนาสื่อเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม (AR) ร่วมกับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี. วารสารวิชาการครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิศวกรรมศึกษา, 5(2), 40-55.

มนตรี จุฬาวัฒนทล. (2556). สะเต็มศึกษาประเทศไทยและทูตสะเต็ม. นิตยสาร สสวท., 45(185), 14-18.

มาริสา หอมดวง, สมศิริ สิงห์ลพ, และเชษฐ์ ศิริสวัสดิ์. (2564). ผลการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา เพื่อพัฒนาการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารศึกษาศาสตร์มหาวิทยาลัยบูรพา, 32(1), 61-76.

ลลิตา หวังดี, และทัศนีย์ บุญเติม. (2565). ผลการจัดการเรียนการสอนตามแนวคิดสะเต็มศึกษา (STEM Education) ที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3. วารสารบัณฑิตศึกษา มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร, 19(86), 35-43.

ล้วน สายยศ, และอังคณา สายยศ. (2539). เทคนิคการวัดผลการเรียนรู้. กรุงเทพฯ: สุวีริยสาส์น.

วรรณภา เหล่าไพศาลพงษ์. (2554). การศึกษาความสามารถในการแก้ปัญหาและความสนใจในการเรียนภาษาไทยของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ที่จัดการเรียนรู้แบบกระบวนการแก้ปัญหากับการจัดการเรียนรู้ตามคู่มือครู. ปริญญานิพนธ์การศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชาการมัธยมศึกษา มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒประสานมิตร.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2566). PISA คืออะไร. สืบค้น 28 สิงหาคม 2566 จาก https://pisathail&.ipst.ac.th/about-pisa/.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2566). การแถลงข่าวผลการประเมิน PISA 2022. สืบค้น 28 สิงหาคม 2566 จาก https://pisathail&.ipst.ac.th/news-21//.

สุธิดา การีมี. (2560, 17 กันยายน). การใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อเสริมสร้างความคิดสร้างสรรค์และทักษะการแก้ปัญหา ตอนที่ 1 คลังความรู้ SciMath. สืบค้น 28 สิงหาคม 2566 จาก http://oho.ipst.ac.th/edp-creative-problem-solving5/.

สุทธิพงษ์ พงษ์วร. (2552). การเรียนรู้วิทยาศาสตร์กับการนำมาใช้ในการดำรงชีวิต. นิตยสาร สสวท, 38(163), 7-10.

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ. (2564). การคิดแก้ปัญหา (Problem Solving Thinking : HOT-PRB). CBE Thail&. สืบค้น 28 สิงหาคม 2566 จาก https://cbethail&.com/.

สุภาวดี สาระวัน. (2562). สะเต็มศึกษากับกระบวนการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 คลังความรู้ SciMath. สืบค้น 27 สิงหาคม 2566 จาก https://www.scimath.org/article-stem/item/9112-21.

Cooper, L., Zarske, M. S. & Carlson, D. W. (2019). Design Step 1: Identify the Need- Activity-Teach Engineering. Retrieved November 13,2019, from https://www.teachengineering.org/activities/view/cub_creative_activity1.

Kelley, T. R., & Knowles, J. G. (2016). A Conceptual Framework for Integrated STEM Education. International Journal of STEM Education, 3(11), 1-11.

Topsakal, l., Yalçın, S. A., & Çakır, Z. (2022). The effect of problem-based stem education on the students’ critical thinking tendencies & their perceptions for problem solving skills. Science Education International, 33(2), 136-145.