83666-Original Manuscript-234834-2-10-20170727

วารสารศึกษาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน 41 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 การเปรียบเทียบผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนดวย การจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรู แบบปกติ สาํ หรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปที่ 4 The Comparision the Students with Learning Achievement with Integrated Learning Management by using Educated STEM in the Normal Learning for the Elementary School of four Grade Students กมลฉัตร กลอมอิม่ 1 Kamolchart Klomim1 1กลมุ วิชาหลกั สูตรและการสอน คณะครศุ าสตร มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏเพชรบูรณ บทคัดยอ การวิจัยครั้งน้ีมีวัตถุประสงคเพ่อื 1) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่เรียนดวยการจัดการ เรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษาระหวางกอนเรียนกับหลังหลังเรียน 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธ์ิทางการ เรียนของนักเรียนทีไ่ ดรบั การจัดการเรียนรแู บบบูรณาการสะเตม็ ศกึ ษากับการจัดการเรียนรแู บบปกติ กลุมตัวอยางท่ีใชในการวิจัยในครั้งนี้ คือ นักเรียนช้ันประถมศึกษาปท่ี 4 โรงเรียนชุมชนบานวัง กระดาษเงิน ตําบลทา ยดง อําเภอวังโปง จังหวัดเพชรบูรณ ภาคเรียนท่ี 2 ปการศึกษา 2559 จํานวน 50 คน แบง เปน 2 หองเรียน หองเรยี นละ 25 คน โดยสุมตัวอยา งแบบกลุม (Cluster Random Sampling) เพื่อใหไ ด หองเรียน จํานวน 2 หองเรียน ไดแก ป.4/1และ ป.4/2 แลวทําการสุมอยางงาย (Simple Random Sampling) อกี ครัง้ หนงึ่ ดว ยการจบั ฉลากหองเรยี นเปนกลมุ ทดลองและกลุมควบคมุ โดยกลุมทดลองไดรับการ จดั การเรียนรแู บบบรู ณาการสะเต็มศึกษา และกลมุ ควบคมุ ไดรบั การจดั การเรียนรูแบบปกติ เครื่องมือทใ่ี ชใ นการวิจัยประกอบดว ย 1) แผนการจัดการเรียนรแู บบบรู ณาการสะเต็มศกึ ษา จาํ นวน 4 แผน 2) แผนการจดั การเรียนรแู บบปกติ จํานวน 4 แผน 3) แบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธทิ์ างการเรยี น จํานวน 30 ขอ ผลการวิจัย 1. นกั เรยี นทีไ่ ดร ับการจดั การเรยี นรแู บบบรู ณาการสะเตม็ ศกึ ษามีผลสมั ฤทธ์ิทางการเรยี นหลงั เรยี นสงู กวากอนเรยี น อยางมนี ัยสําคัญทางสถติ ิทีร่ ะดบั .01 2. นักเรียนท่ีไดรับการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษามีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกวา นกั เรยี นท่ไี ดร ับการจดั การเรยี นรูแบบปกตอิ ยางมนี ัยสําคัญทางสถติ ทิ ่รี ะดับ.01 คําสําคญั : การจัดการเรยี นรแู บบบรู ณาการสะเต็มศึกษา,การจัดการเรยี นรูแบบปกติ 1 Corresponding author Tel.: 084-464-024-4 E-mail address: [email protected]

Vol.40.No.2, Apr-Jun., 2017 42 Journal of Education KHON KAEN UNIVERSITY Abstract The objectives of this research have the two main points.Firstly,the companision of the students learning achievement with integrated learning management by using educated STEM learns before and after in learning process.Seccondly,the comparision of the students learning achievement with integrated learning management by using educated STEM manages in the normal learning for students. The experimental group of this research is the elementary students of four grade at chumchonbaanwangkradadngiern school, Tambon Taidong,Wangpong district, Petchabun Province, The second semester in academic year 2016. There fore, 5 0 students were experimented and divided in two groups with the two classrooms. The researcher divides the experimental group with 25 students per classroom by using Cluster Random Sampling for getting the two classrooms such as4. 1 grade and 4. 2 grade students. students. The researcher uses sample random sampling again with drawing lots for deviding into the experimental classroom group and the controlled classroom group then. Moreover, the experimental group was managed by integrated learning with educated STEM, and the controlled group was learnt by the normal learning system. The there main materials of this research are significant. First, the four plans of the integrated learning management with educated STEM, the four normal learning management plans, the 30 topics of the learning achievement are managed. The results of this research 1. The students were managed with integrated learning by using educated STEM resulting the post-test scores are higher than the pre-test scores at 0.1 level significantly. 2. The students were studied by using educated STEM with integrated learning management having the learning achievement higher than the students who were managed by the normal learning management at 0.1 level significantly. Keywords: Learning Management by using Educated STEM, Normal Learning ความเปนมาและความสาํ คัญของปญหา แผนพฒั นาเศรษฐกจิ และสังคมแหง ชาติฉบบั ที่สบิ สอง พ.ศ.2560-2564 ใหค วามสําคญั กับพฒั นาเด็ก วัยเรียนและวัยรนุ ใหมที ักษะการคิดวเิ คราะหอ ยางเปนระบบ มคี วามคิดสรา งสรรค มีทกั ษะการทํางานและการ ใชชีวติ ทพี่ รอมเขาสูตลาดแรงงาน ดังน้ี 1) ปรับกระบวนการเรยี นรูท ่ีสงเสริมใหเดก็ มกี ารเรียนรจู ากการปฏิบัติ จริงสอดคลองกบั พฒั นาการของสมองแตล ะชว งวัย เนนพัฒนาทกั ษะพ้นื ฐานดา นวิทยาศาสตร เทคโนโลยี ดาน วิศวกรรมศาสตร ดา นคณติ ศาสตร ดา นศิลปะ และดา นภาษาตางประเทศ 2) สนบั สนนุ ใหเดก็ เขารว มกิจกรรม

วารสารศึกษาศาสตร มหาวทิ ยาลัยขอนแกน 43 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 ท้ังในและนอกหองเรียนทเ่ี อ้ือตอการพัฒนาทักษะชีวิตและทักษะการเรยี นรูอยางตอเน่ือง อาทิ การอาน การ บําเพญ็ ประโยชนทางสังคม การดแู ลสขุ ภาพ การทาํ งานรว มกันเปนกลุม การวางแผนชีวิต อนึ่งสะเต็มศึกษา (STEM Education) เปนแนวทางการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการ วิทยาศาสตร เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร ที่มุงใหผูเรียนนําความรูไปใชแกปญหาในชีวิตจริง โดยจะพัฒนา กระบวนการหรือผลผลิตใหมที่เปนประโยชนตอการดําเนินชีวิตและการประกอบอาชีพ ผานประสบการณใน กิจกรรมการเรียนรูแบบโครงงานเปน ฐาน (Project-Based Learning) หรือกิจกรรมการเรียนรแู บบใชป ญหา เปนฐาน (Problem-Based Learning) ท่ีชวยสงเสริมใหผูเรียนมีทักษะและสมรรถนะที่สอดคลองกับความ ตอ งการที่เปล่ยี นแปลงไปตามสงั คมปจ จุบนั และความกาวหนา ในศตวรรษที่ 21 (กมลฉตั ร กลอมอ่ิม, 2559) โดยมีกระบวนการการออกแบบเชิงวิศวกรรมเปน ข้ันตอนของการแกปญ หาหรือสนองความตองการ ซึ่งมีไดหลายรปู แบบแตมีข้ันตอนหลักๆดังนี้ 1) ระบุปญหา (Problem Identification) เปนขั้นตอนท่ีเริม่ ตน จากการที่ผแู กป ญหาตระหนักถงึ สง่ิ ท่เี ปน ปญ หาในชีวติ ประจาํ วนั และจาํ เปน ตอ งหาวธิ ีการหรอื สรา งสงิ่ ประดษิ ฐ (Innovation) เพ่ือแกไขปญหาดังกลาว 2) รวบรวมขอมูลและแนวคิดท่ีเก่ียวของกับปญหา (Relate Information Search) หลังจากผแู กป ญหาทาํ คามเขา ใจปญหาและสามารถระบปุ ญ หายอย ข้ันตอนตอไปคอื การรวบรวมขอมูลและแนวคิดที่เก่ียวของกับการแกปญหาดังกลาว ในการคนหาแนวคิดท่ีเก่ียวของกับการ แกปญหาดังกลาว 3) ออกแบบวิธีการแกปญ หา (Solution Design) หลังจากเลอื กแนวคิดที่เหมาะสมในการ แกปญหาแลวข้ันตอนตอไป คือการนําความรูท่ีไดรวบรวมมาประยุกตเพื่อออกแบบวิธีการ กําหนด องคประกอบของวิธีการหรือผลผลิต ท้ังน้ี ผูแกปญหาตองอางอิงถึงความรูวิทยาศาสตร คณิตศาสตร และ เทคโนโลยีทีร่ วบรวมได ประเมิน ตัดสินใจเลอื กและใชความรูท ไ่ี ดม าในการสรางภาพรา งหรือกําหนดเคา โครง ของวิธีการแกปญหา 4) วางแผนและดําเนินการแกปญหา (Planning and Development) หลังจากที่ได ออกแบบวิธีการและกําหนดเคาโครงของวิธีการแกปญหาแลว ข้ันตอนตอไปคือการพัฒนาตนแบบ (Prototype) ของส่ิงที่ไดออกแบบไวในข้ันตอนน้ี 5) ทดสอบ ประเมินผลและปรับปรุงแกไขวิธีการแกปญ หา หรอื ชิ้นงาน (Testing Evaluation and Design Improvement) เปน ขน้ั ตอนทดสอบและประเมนิ การใชงาน ตนแบบเพื่อแกปญหา ผลที่ไดจากการทดสอบและประเมินอาจถูกนํามาใชปรับปรุงและพัฒนาผลลัพธใหมี ประสทิ ธิภาพในการแกปญ หามากข้ึน การทดสอบและประเมนิ ผลสามารถเกดิ ข้ึนไดหลายคร้งั ในกระบวนการ แกปญหา 6) นําเสนอวิธีการแกปญหา ผลการแกปญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) หลังจากการพัฒนา ปรบั ปรงุ ทดสอบและประเมนิ วิธกี ารแกปญ หาหรอื ผลลัพธจนมปี ระสทิ ธภิ าพตามที่ตอ งการแลว ผูแ กป ญหาตอง นําเสนอผลลัพธต อ สาธารณชน โดยตอ งออกแบบวธิ กี ารนําเสนอขอมูลทเี่ ขา ใจงา ยและนานสนใจ (ศูนยสะเต็ม ศึกษาแหง ชาต,ิ 2559) ซึง่ รปู แบบการจัดการเรยี นรแู บบบรู ณาการสะเตม็ ศึกษา (สสวท, 2557) ไดกลา วบทบาทผูเ รียนไวด ังน้ี 1) ผูเรียนมีทกั ษะการคิดวิเคราะห คิดสรางสรรค คิดแกปญหาในชีวิตจริงและสรา งนวัตกรรมทีใ่ ชสะเตม็ เปน พ้ืนฐาน 2) ผูเรียนเรียนรูอ ยางมคี วามสุขและมองเห็นเสนทางการประกอบอาชีพในอนาคต 3) ผลสัมฤทธใ์ิ น การเรียนวิทยาศาสตร คณติ ศาสตรและเทคโนโลยสี ูงขึ้น 4) ผูเรียนลงมอื ออกแบบกจิ กรรมการเรียนรูท่ที าทาย ความรูความสามารถกระบวนการคิดและการแกปญหาโดยใชสถานการณที่เปนปญหาในโลกปจ จุบัน ทําให ผูเรียนมีความตั้งใจเรียน ในสวนบทบาทครูตอการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา จํารัส อินทลาภาพร และคณะ (2558) ไดกลาวถึงบทบาทของผูสอน ดังน้ี 1) จัดบรรยากาศและสภาพแวดลอมท่ี

Vol.40.No.2, Apr-Jun., 2017 44 Journal of Education KHON KAEN UNIVERSITY ตื่นเตน นาสนใจ สนุกสนาน มีชีวิตชีวาเพื่อสงเสริมใหผูเรียนพัฒนากระบวนการคิดและการแกปญหาใน สถานการณจริง 2) ออกแบบกิจกรรมการเรียนรูตามแนวทางสะเต็มศึกษาที่ทาทายความรูความสามารถ กระบวนการคิดและการแกป ญหาของผูเรยี น โดยใชส ถานการณที่เปน ปญหาในโลกปจ จุบัน 3) จัดกิจกรรมทใี่ ห ผเู รยี นลงมือปฏิบตั ิ 4) จัดกิจกรรมการเรยี นรแู บบบูรณาการใน 3 สาระไดแ ก สาระวทิ ยาศาสตร คณิตศาสตร และเทคโนโลยี โดยสอดแทรกกระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม 5) จดั กิจกรรมการเรยี นรูแบบโครงงานเปน ฐาน (Project-based learning) โดยสรางสถานการณที่เปนปญหาเกี่ยวกับชีวิตจริงและทาทายกระบวนการ คิดของผูเรียน เพ่ือกระตุนใหผ เู รียนเกิดกระบวนการคิดหาคําตอบโดยใชวิธีการทางวิทยาศาสตรและสามารถ สรางองคความรูไดดวยตนเอง 6) ผูสอนเปนโคช (Coach) 7) ผูสอนเปนพี่เล้ียงทางวิชาการ (Mentor) 8) ผสู อนเปน ผูต ั้งคาํ ถามเพ่อื กระตนุ ใหผูเ รียนคดิ สอดคลอ งกับ จณาพชิ ญ อาสนาชัย และคณะ, (2556) ไดกลา ว ไววาวิธีท่ีจะทําใหเ กิดการเรยี นรไู ดดี จะตองไดฝก การคิดสรางความรูดวยตนเอง รูจักไตรตรองปญหารวมกับ ผูอน่ื ในระบบกลุม ไดเ ผชิญปญหาไดลงมอื ปฎิบัตไิ ดร ับประสบการณตรงและอภิปรายแลกเปล่ยี นความคิดเห็น ซึ่งเปนการจดั กิจกรรมทีส่ อดคลองกับความตองการและความสนใจของนักเรียนท้งั ยังไดร บั ความรูและประสบ การใหมๆในการเรยี นและมพี ฤติกรรมทพี่ งึ ประสงคท ี่ดีขนึ้ ดังนั้นจากปญหาดังกลาวทําใหผูวิจัยสนใจท่ีจะนํารูปแบบการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็ม ศึกษาซึ่งเปนรูปแบบการสอนที่จะชวยใหผูเรียนมคี วามสามารถและสงเสริมใหนักเรียนมีทักษะกระบวนการ แกปญหาผูเรียนไดพัฒนาทักษะในการคิด การแกปญหา และสามารถนําความรูที่ไดรับไปใชเพ่ือตัดสินการ แกปญหาตางๆ ไดอยางมีหลักการและเหตุผล ซ่ึงยุทธวิธีในการฝกใหบุคคลเกิดนิสัยตางๆดังกลาวมาขางตน จําเปนท่ีจะตองคํานึงถึงองคประกอบดานทักษะในการคิด ความรูสึก การแกปญหา การลงมอื ปฏิบัติ รวมทงั้ ลักษณะนิสยั ทด่ี ีพรอมในดานตางๆของผูเรยี น ซึ่งสงผลใหเด็กเกิดความพรอมในการเรียนรูและสามารถแสดง ออกมาไดในทักษะกระบวนการแกป ญ หา ตามรปู แบบบูรณาการสะเตม็ ศกึ ษาเปนกระบวนการในการแกป ญ หา การตัดสินอยางเปน ระบบ หากนํามาใชในการเรียนการสอน จะชว ยใหผเู รยี นเกดิ การเรยี นรูอยา งเปน ระบบซึ่ง สามารถสงผลสมั ฤทธิ์ทางการเรยี นวิทยาศาสตร คณิตศาสตร และเทคโนโลยี ใหสงู ขนึ้ ซ่ึงเปนความตอ งการของ สังคมในปจจุบัน วตั ถปุ ระสงคการวิจัย 1. เปรียบเทียบผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนที่เรียนดวยการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา ระหวางกอนเรยี นกบั หลังหลงั เรียน 2. เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนทีไ่ ดร ับการจดั การเรียนรูแบบบรู ณาการสะเตม็ ศกึ ษากับการจดั การเรยี นรูแ บบปกติ สมมติฐานของการวจิ ัย การวจิ ยั ในครงั้ น้ี มีสมมติฐาน ดังน้ี 1. นกั เรียนท่ไี ดร ับการสอนดวยการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษามีผลสัมฤทธิ์สูงกวา กอนเรียน 2. นกั เรยี นที่ไดรบั การสอนดวยการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษามผี ลสมั ฤทธสิ์ ูงกวา การจัดการเรียนรแู บบปกติ

กรอบแนวคดิ ของการวจิ ยั วารสารศกึ ษาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน 45 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 ตวั แปรอสิ ระ ตวั แปรตาม ผลสมั ฤทธ์ทิ างการเรยี น การจดั การเรียนรูแบง เปน 1. การจัดการเรียนรแู บบบูรณาการสะเตม็ 2. การจัดการเรยี นรแู บบปกติ วิธีดาํ เนนิ การวิจยั 1. ประชากรและกลมุ ตัวอยา ง กลมุ เปาหมายในการวิจยั ครง้ั น้ี 1) ประชากรท่ใี ชใ นการวจิ ยั ในครั้งน้ี คอื นกั เรยี นทก่ี าํ ลังศกึ ษาอยู ในช้ันประถมศึกษาปท ่ี 4 ภาคเรียนท่ี 2 ปการศกึ ษา 2559 โรงเรียนชุมชนบานวงั กระดาษเงนิ จาํ นวน 50 คน 2 หองเรียน 2) กลุมตัวอยางท่ีใชในการวิจัยในครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปท่ี 4 ภาคเรียนท่ี 2 ป การศึกษา 2559 โรงเรียนชุมชนบานวังกระดาษเงินไดมาโดยการสุมตัวอยางแบบกลุม (Cluster random sampling) จํานวน 2 หองเรยี น 50 คน ดังนี้กลุมตัวอยางท่ี 1 (หองเรียนท่ี 1) ไดรับการจดั การเรยี นรูสะเต็ม ศึกษากลุมตัวอยา งท่ี 2 (หองเรยี นที่ 2) ไดร บั การจัดการเรียนรแู บบปกติ 2. กลมุ ตวั อยางทีใ่ ชใ นการวิจยั กลุมตัวอยางท่ีใชในการวิจัยคร้ังนี้ เปนนักเรียนช้ันประถมศึกษาปที่ 4 โรงเรียนชุมชนบานวัง กระดาษเงิน ตําบลทายดง อําเภอวังโปง จังหวัดเพชรบูรณ สํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษา เพชรบูรณ เขต 1 ภาคเรียนที่ 2 ปการศึกษา 2559 กลุมตัวอยางไดมาโดยการสุมแบบ (Cluster random sampling) แลวแบงเปน กลุมทดลอง นกั เรียน 25 คน ไดรบั การจัดการเรยี นรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา กลมุ ควบคมุ นักเรียน 25 คน ไดร ับการจัดการเรยี นรแู บบปกติ 3. ตวั แปรท่ศี กึ ษา 3.1 ตัวแปรอิสระ ไดแก การจดั การเรียนรู จาํ แนกเปน 1) การจัดการเรยี นรูแบบบูรณาการสะเตม็ ศกึ ษา 2) การจัดการเรยี นรูแ บบปกติ 3.2 ตัวแปรตาม ไดแ ก ผลสมั ฤทธทิ์ างการเรยี น 4. เน้อื หาที่ใชใ นการวิจยั เน้ือหาท่ีใชในการวิจัยคร้ังนี้ เปนเน้ือหาจากคูมือกิจกรรมสะเต็มระดับชั้นประถมศึกษาปที่4-6 สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี (สสวท, 2558) ซึ่งแบงเนื้อหาออกเปน 1) เครื่องดัก

Vol.40.No.2, Apr-Jun., 2017 46 Journal of Education KHON KAEN UNIVERSITY แมลงวัน จาํ นวน 4 ชั่วโมง 2) ขนมวุนแสนอรอย จาํ นวน 4ช่ัวโมง 3) นักโภชนาการนอย จาํ นวน 4ชั่วโมง 4) รถของเลนไฟฟา จํานวน 4 ช่ัวโมง 5. ระยะเวลาในการทดลองใช ผูวิจัยไดกําหนดระยะเวลาท่ีใชในการทดลองการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของ นักเรียนที่เรียนดวยการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรูแบบปกติ สําหรับ นักเรียนช้ันประถมศึกษาปที่ 4 ภาคเรียนท่ี 2 ปการศึกษา 2559 โดยผูวิจัยไดดาํ เนินการทดลองสอนดวย ตนเอง การเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนดวยการจัดการเรียนรูแบบ บูรณาการสะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรูแบบปกติ สําหรับนักเรียนช้ันประถมศึกษาปท่ี 4 การสรางเครื่องมือ 1. แผนการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา ผูวิจัยไดดําเนินการสรางตามขั้นตอน ดังนี้ 1.1 ศึกษาเอกสารกิจกรรมสะเต็มศึกษาระดับประถมศึกษาปท่ี 4-6 เพื่อเปนแนวทางในการ จดั การเรียนรแู บบบรู ณาการ วทิ ยาศาสตร คณิตศาสตร เทคโนโลยี วศิ วกรรม 1.2 ศึกษาเอกสารและงานวจิ ยั ท่ีเกยี่ วขอ งการจดั การเรยี นรสู ะเต็มศึกษา เพื่อกาํ หนดกรอบการ จดั การเรยี นรู มกี ระบวนการดงั นี้ 1) ระบปุ ญหา 2) รวบรวมขอ มลู และแนวคดิ ทเ่ี กย่ี วขอ งกับปญหา 3)ออกแบบ วธิ กี ารแกป ญ หา 4)วางแผนและดําเนินการแกปญหา 5) ทดสอบประเมินผลและปรบั ปรงุ แกไขวธิ ีการแกป ญ หา หรือช้ินงาน 6) นําเสนอวิธีการแกปญหาผลการแกปญหาหรือช้ินงาน ดังแผนภาพท่ี 1 แสดงกระบวนการ ออกแบบเชิงวศิ วกรรม ระบปุ ญ หา นาํ เสนอวิธีการ กระบวนการ รวบรวมขอ มูล แกป ญ หาผล และแนวคดิ ท่ี การแกปญหา เกีย่ วของกบั หรอื ชิน้ งาน ปญหา ออกแบบเชิง ทดสอบ ภาพที่ 1กระวบิศววกรนรมการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม ประเมินผลและ ออกแบบ วธิ ีการ ปรับปรงุ แกไข วิธีการแกปญ หา หรือชน้ิ งาน แกปญ หา วางแผนและ ดําเนนิ การ แกป ญหา แผนภาพที่ 1 แสดงกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม ภาพท่ี 1 แสดงกระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม

วารสารศกึ ษาศาสตร มหาวทิ ยาลยั ขอนแกน 47 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 1.3 ดําเนินการสรางแผนการจัดการเรยี นรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา ใชเวลาในการเรยี น 16 ชว่ั โมง ซ่งึ แผนการจัดการเรยี นรปู ระกอบดวย สาระสําคญั ตัวชวี้ ดั สาระการเรยี นรู ผังมโนทัศน จุดประสงค การเรยี นรู อปุ กรณ แนวการจัดการเรยี นรู ส่ือและแหลง เรียนรู เกณฑก ารใหคะแนน 1.4 นําแผนการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษาท่ีปรับปรุงแกไขแลวเสนอแก ผูเชี่ยวชาญ จํานวน 5 ทาน ตรวจสอบความเหมาะสมของแผนการจัดการเรียนรใู นองคประกอบตางๆซง่ึ เปน แบบมาตราสวนประมาณคา 5 ระดับ ดังนี้ โดยพิจารณาระดับความเหมาะสมในภาพรวมของผูเช่ียวชาญ วิเคราะหขอมูลดวยการหาคา เฉลี่ย (Mean) และสว นเบ่ียงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) ซึ่งเกณฑข น้ั ตํ่าในการพิจารณาวาแผนการจัดการเรยี นรูม ีความเหมาะสมตอ งมีคาเฉลยี่ ต้งั แต 3.50 ขึ้นไป และหาคาสว น เบยี่ งเบนมาตรฐาน (SD.) ไมเกิน 1.00 1.5 นําแผนการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษาไปทดลองใชกับนักเรียนช้ัน ประถมศึกษาปท ่ี 4 ภาคเรยี นท่ี 2 ปการศึกษา 2559 โรงเรยี นชุมชนบานวังกระดาษเงนิ ตําบลทายดง อําเภอ วังโปง จงั หวดั เพชรบูรณ สงั กดั สาํ นักงานเขตพืน้ ทีก่ ารศึกษาประถมศกึ ษาเพชรบูรณ เขต 1 2. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์ิ เปนแบบทดสอบท่ผี ูวิจยั สรางข้ึนตามจุดประสงคและเนื้อหาวิชา เปน แบบทดสอบปรนยั ชนิดเลอื กตอบ 4 ตัวเลือก จํานวน 30 ขอ โดยมขี ั้นตอนในการสรา ง ดงั น้ี 2.1 ศึกษาทฤษฎี วิธีการสราง เทคนิคการเขียนขอสอบแบบเลือกตอบ ศึกษาแบบเรียน คูมือ กิจกรรมสะเต็มและคูม ือการวัดและประเมินผลท่เี กี่ยวขอ ง 2.2 สรางแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธท์ิ างการเรียนแบบปรนยั ชนิดเลอื กตอบ 4 ตวั เลือก 2.3 นําแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์ิทส่ี รา งขึ้นเสนอผเู ชี่ยวชาญดานการสอนวิทยาศาสตร จํานวน 3 ทาน เพ่ือตรวจสอบความสอดคลอ งระหวางขอสอบกับจดุ ประสงคเชิงพฤติกรรม (Index of item objective Congruence: IOC) และความถูกตอ งดา นภา ตวั เลอื กและการใชคาํ ถามแลว นาํ มาปรบั ปรงุ แกไขแลวคดั เลือก ขอสอบท่มี ีคา ดัชนีความสอดคลอ งระหวาง 0.67-1.00 ซ่งึ ผเู ช่ยี วชาญใหคะแนนตามเกณฑด งั น้ี ใหค ะแนน +1 เม่ือแนใจวาขอความนัน้ วัดตามจุดประสงคนั้นจริง ใหคะแนน 0 เม่ือแนใจวาขอคําถามน้ันวัดตามจุดประสงค น้นั หรือไม ใหค ะแนน -1 เมือ่ แนใ จวาขอคําถามนน้ั ไมวัดตามจดุ ประสงคน้ัน 2.4 นาํ แบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธ์ไิ ปทดลองใช (try out) กบั นกั เรียนชั้นประถมศกึ ษาปท ี่ 4 ท่ไี มใ ช กลุม ตวั อยาง 2.5 นําคะแนนที่ไดจากการทดสอบมาวเิ คราะหห าคาความยาก (p) และคาอํานาจจาํ แนก (r) แลว คัดเลอื กขอทมี่ คี าความยาก ระหวา ง 0.38-0.75 และคา อาํ นาจจาํ แนกตง้ั แต 0.23 ข้ึนไป 2.6 นาํ แบบทดสอบวดั ผลสมั ฤทธ์ิไปทดลองใช (Try out) ครั้งท่ี 2 ท่ไี มใชกลมุ ตวั อยาง จาํ นวน 30 ขอระยะเวลาทาํ แบบทดสอบ 50 นาที 2.7 นําคะแนนมาวิเคราะหเพื่อหาคาความเชื่อมั่นของแบบทดสอบทั้งฉบับ โดยใชสูตร kuder- Rechardson 20 (KR 20) ซงึ่ มีคา เทากับ 0.94 2.8 นาํ แบบทดสอบวดั ผลสัมฤทธ์ิ จาํ นวน 30 ขอไปใชก ับกลุมตวั อยา งตอ ไป 6. การวิเคราะหข อ มูล 6.1 เปรยี บเทยี บผลสัมฤทธิท์ างการเรียนของนกั เรยี นกลมุ ทดลองกอ นและหลงั การทดลองโดยใช สถติ ิ T-test for Independent Sample

Vol.40.No.2, Apr-Jun., 2017 48 Journal of Education KHON KAEN UNIVERSITY 6.2 เปรียบเทยี บผลสัมฤทธ์ทิ างการเรียนของนักเรยี นกลมุ ทดลองและกลมุ ควบคมุ โดยใชสถติ ิ T- test for Independent Sample สรปุ และอภิปรายผลการวจิ ัย สรปุ ผลการวิจยั ตาราง 1 แสดงผลการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่เรียนดวยการจัดการเรียนรูแบบ บูรณาการสะเต็มศึกษาระหวางกอ นเรียนกบั หลังหลงั เรียนดงั แสดงในตาราง กลุมทดลอง คะแนนเตม็ S.D. t p (N=25) กอ นทดลอง 30 18.40 1.41 23.50 .000** 25.84 0.62 หลงั ทดลอง 30 ** มีนยั สําคญั ทางสถิติทรี่ ะดบั .01 จากตารางพบวา นักเรียนช้นั ประถมศกึ ษาปท่ี 4 ทไ่ี ดร ับการจดั การเรียนรแู บบบูรณาการสะเต็มศกึ ษา มีผลสัมฤทธทิ์ างการเรยี นหลังทดลองสูงกวากอนการทดลองอยางมนี ยั สําคัญทางสถิตทิ รี่ ะดับ.01 ตาราง 2 แสดงผลการเปรียบเทียบผลสมั ฤทธิ์ทางการเรียนของนกั เรยี นที่ไดรับการจดั การเรยี นรูแบบ บรู ณาการสะเตม็ ศึกษากับการจดั การเรียนรแู บบปกติ กลุมตัวอยา ง คะแนนเต็ม S.D t P กลมุ ทดลอง (N= 30 25.84 0.62 25) 30 17.28 0.68 40.995 .000** กลมุ ควบคุม (N=25) **มีนัยสาํ คญั ทางสถิติทร่ี ะดบั .01 จากตารางพบวา นักเรียนชน้ั ประถมศกึ ษาปท่ี 4 ทไี่ ดร ับการจดั การเรียนรูแ บบบูรณาการสะเตม็ ศกึ ษา มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรยี นสูงกวานักเรียนที่ไดรับการจัดการเรียนรูแ บบปกติอยางมนี ัยสําคัญทางสถิติท่รี ะดบั .01 ผลการวจิ ยั พบวา 1. นกั เรียนท่ีไดร บั การจัดการเรียนรูแบบบรู ณาการสะเต็มศึกษามีผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนหลงั เรยี นสงู กวา กอ นเรียนอยา งมีนัยสําคัญทางสถิตทิ ี่ระดบั .01 2. นักเรียนที่ไดรับการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษามีผลสมั ฤทธ์ิทางการเรียนสูงกวา นกั เรียนทไี่ ดร ับการจัดการเรียนรแู บบปกตอิ ยา งมนี ัยสําคญั ทางสถติ ทิ ีร่ ะดบั .01

วารสารศึกษาศาสตร มหาวทิ ยาลยั ขอนแกน 49 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 อภปิ รายผลการวจิ ัย 1. นกั เรียนทีไ่ ดรับการจดั การเรียนรูแบบบรู ณาการสะเต็มศึกษามีคะแนนผลสมั ฤทธ์ทิ างการเรียนหลงั เรยี นสงู กวา กอนเรยี นอยา งมีนัยสาํ คญั ทางสถติ ิท่รี ะดับ.01ซง่ึ เปนไปตามสมมติฐานทีต่ ง้ั ไวเ นอื่ งมาจากกิจกรรม การเรียนรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษา เปนการเรียนรูผานกิจกรรมหรือโครงงานท่ีบูรณาการการเรียนรู วิทยาศาสตร คณิตศาสตร เทคโนโลยี ผนวกกบั กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม โดยผเู รยี นจะไดท ํากจิ กรรม เพ่ือพัฒนาความรูความเขาใจและฝกทักษะดานวิทยาศาสตร คณิตศาสตรและเทคโนโลยี และนําความรูมา ออกแบบช้นิ งาน ซง่ึ ลกั ษณะสาํ คัญของสะเต็มศึกษาประกอบดวย 5 ประการ 1) เปด โอกาสใหผเู รียนไดบ รู ณา การความรูและทักษะของวิชาที่เก่ียวของในสะเต็มศึกษาในระหวางการเรียนรู 2) มีการทาทายผูเรียนใหได แกปญหาหรือสถานการณท่ีผูสอนกําหนด 3) มีกิจกรรมกระตุนการเรียนรูแบบแอกทีฟ (Active Learning) ของผูเรียน 4) ชวยใหผูเรียนไดพัฒนาทักษะในศตวรรษที่21 ผานการทํากิจกรรมหรือสถานการณที่ผูสอน กาํ หนดให และ 5)สถานการณหรือปญหาทใ่ี ชในกจิ กรรมมีความเช่ือมโยงกับชวี ติ ประจําวนั ของผเู รยี นหรอื การ ประกอบอาชีพในอนาคต (สสวท, 2559) สอดคลองกับงานวิจัย พลศักด์ิ แสงพรมศรีและคณะ (2558) การ เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรขั้นสูงและเจตคติตอการเรียนเคมี ของนักเรียนชั้นมธั ยมศึกษาปที่ 5 ท่ีไดรับการจัดการเรียนรสู ะเต็มศึกษากับแบบปกติ พบวาหลังเรียนสงู กวา กอนเรียนอยางมีนัยสําคัญทางสถิติท่ีระดับ .01 และสอดคลองกับงานวิจยั ดวงพร สมจันทรตา (2559) การ พัฒนาความสามารถในการแกป ญหาทางวิทยาศาสตรของนกั เรียนระดับชั้นมะยมศกึ ษาตอนปลายที่ไดรับการ เรยี นตามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษาเร่ือง กายวิภาคศาสตรของพืช พบวาการจัดการเรยี นรตู ามแนวทางสะเต็มศกึ ษา ทําใหผ ลสมั ฤทธิท์ างการเรียนเรื่องกายวิภาคของพืช หลงั เรียนสูงกวา กอ นเรยี นอยางมนี ยั สําคญั ทางสถิตทิ รี่ ะดบั .01 2. เปรียบเทียบผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนของนักเรยี นท่ีไดรับการจัดการเรียนรูแบบบูรณาการสะเตม็ ศึกษากับการจัดการเรยี นรูแบบปกติ นักเรียนท่ีไดรับการจัดการเรยี นรูแบบบูรณาการสะเต็มศึกษามคี ะแนน ผลสัมฤทธท์ิ างการเรียน หลังเรียนสูงกวานักเรียนทไี่ ดรับการจดั การเรยี นรูแบบปกติ อยา งมนี ยั สําคญั ทางสถติ ทิ ่ี ระดบั .01 ซง่ึ เปน ไปตามสมมติฐานทต่ี งั้ ไว เนื่องมาจากกิจกรรมการจดั การเรยี นรแู บบบูรณาการสะเต็มศกึ ษาที่ ผูวิจัยไดออกแบบตามกระบวนการดังน้ี 1) ระบุปญหา (Problem Identification) 2) รวบรวมขอมูลและ แนวคดิ ท่เี กีย่ วขอ งกับปญ หา (Relate Information Search) 3) ออกแบบวิธกี ารแกปญหา (Solution Design) 4) วางแผนและดําเนินการแกปญหา (Planning and Development) 5) ทดสอบ ประเมินผลและปรบั ปรงุ แกไขวิธีการแกปญหาหรือชิ้นงาน (Testing Evaluation and Design Improvement) 6) นําเสนอวิธีการ แกป ญหา ผลการแกป ญ หาหรือช้ินงาน (Presentation) (สสวท, 2559) เพราะวากระบวนการดงั กลา วสงเสรมิ ใหผูเรียนไดพัฒนาทักษะการคิดอยางมีวิจารณญาณ (Critical thinking) ทักษะการทํางานเปนทีม (Collaboration skill) ทักษะการส่ือสาร (Communication skill) และความคิดสรางสรรค (Creativity) รวมทั้งใหผูเรียนสรางองคความรูดวยตนเอง ผูเรียนไดลองผิดลองถูกในชิ้นงาน จึงทําใหผลสัมฤทธ์ิทางการ เรียนสูงกวาการจัดการเรียนรูแบบปกติ ซ่ึงสอดคลอ งกับงานวิจัย Scott (2012) ท่ีไดศึกษาการจดั การเรียนรู บูรณาการวทิ ยาศาสตร เทคโนโลยีวิศวกรรมและคณติ ศาสตรใ นโรงเรียนในประเทศสหรัฐอเมรกิ า ผลการศึกษา ชใี้ หเ หน็ วา นักเรียนที่สมคั รใจเขารวมหองเรยี น STEM มคี วามสามารถในการแกป ญหาตางๆไดดกี วานกั เรยี นใน ระดับเดยี วกนั ท่ีไมไ ดเ ขา รวม

Vol.40.No.2, Apr-Jun., 2017 50 Journal of Education KHON KAEN UNIVERSITY ขอ เสนอแนะ จากการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนดวยการจัดการเรียนรูแบบ บูรณาการสะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรูแบบปกติ สําหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปที่ 4 ผวู ิจัยมีขอ คนพบในการวิจัยและขอเสนอแนะขอคิดเหน็ บางประการ เพื่อเปน ประโยชนสําหรับบุคคลทีจ่ ะนํางานวิจัยไป ศกึ ษาในลําดบั ตอไปดงั นี้ ขอ เสนอแนะในการนําผลการวิจัยไปใช 1.1 การจัดการเรียนรูแ บบบูรณาการสะเต็มศึกษาควรใชสถานการณท่อี ยูใกลต ัวนักเรยี นและมีความ ทา ทายเพื่อดงึ ดดู ความสนใจจากนกั เรียน 1.2 กอนการสรางชิ้นงานครูควรแจงเกณฑใ หน ักเรียนฟง อยางละเอยี ดเพือ่ ใหน ักเรยี นเขา ใจไดด ียง่ิ ขึน้ 1.3 การจดั การเรยี นรแู บบบูรณาการสะเตม็ ศึกษาควรมีใบกิจกรรม ใบงาน ใบความรเู พอ่ื เปนแนวทาง ใหก บั นักเรียน เนอื่ งจากการจัดการเรยี นรตู ามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษาเปน การบรู ณาการหลายศาสตรเ ขา ดวยกัน ใบกจิ กรรม ใบงานและใบความรจู งึ ชว ยใหน กั เรียนมีความรคู วามเขาใจในการทาํ กิจกรรมมากขนึ้ ขอเสนอแนะในการทาํ วจิ ยั ครง้ั ตอไป 2.1 ควรทําการศึกษาผลการจัดการเรียนรูทเ่ี กิดจากการจัดการเรียนรูแ บบบรู ณาการสะเต็มศึกษากับ ตวั แปรอน่ื ๆ เชน ความสามารถในการคดิ ขัน้ สูง ความสามารถในการคิดแกป ญ หาอยางมวี ิจารณญาณ 2.2 ควรทําการวจิ ัยอยา งตอเนอ่ื งในกลุมเดมิ จะทาํ ใหผ เู รยี นเกิดการเรยี นรทู มี่ ีประสทิ ธิภาพยง่ิ ขึ้น เอกสารอางองิ กมลฉตั ร กลอมอมิ่ . (2559). การจดั การเรยี นรูแบบบรู ณาการสะเตม็ ศกึ ษาสาํ หรบั นกั ศึกษาวชิ าชพี คร.ู วารสารศึกษาศาสตร มหาวทิ ยาลยั นเรศวร, 18(4), 334-335. จณาพชิ ญ อาสนาชัย, วลั ลภา อารีรัตน และ อรุณศรี อ้งึ ประเสรฐิ . (2556). การพฒั นากจิ กรรมการเรยี นรู คณติ ศาสตร โดยใชร ูปแบบการจัดการเรยี นรูต ามแนวคดิ คอนสตรัคตวิ ิสตทเี่ นนทักษะการคิดวิเคราะห เรื่อง รปู สามเหล่ยี ม ช้ันประถมศกึ ษาปท ่ี 5. วารสารศกึ ษาศาสตร มหาวทิ ยาลัยขอนแกน , 36(4), 33-34. จาํ รสั อินทลาภาพร มารตุ พัฒผล วชิ ยั วงษใหญ และ ศรีสมร พมุ สะอาด. (2558). การศึกษาแนวทางการ จดั การเรยี นรูตามแนวสะเต็มศึกษาสาํ หรับผูเรยี นระดบั ประถมศกึ ษา. วารสารวิชาการ Viridian E- journal, 8(1), 61-73 ดวงพร สมจนั ทรต า. (2559). การพฒั นาความสามารถในการแกปญหาทางวิทยาศาสตรข องนกั เรยี น ระดับชน้ั มัธยมศึกษาตอนปลายที่ไดร ับการเรยี นตามแนวทางสะเตม็ ศึกษา เรือ่ งกายวภิ าคศาสตร ของพืช. วิทยานพิ นธปรญิ ญาการศกึ ษามหาบัณฑติ สาขาชวี วทิ ยา บัณฑติ วิทยาลยั มหาวิทยาลัยศรี นครนิ ทรวิโรฒ. พลศักดิ์ แสงพรมศรี ,ประสาท เนอื งเฉลมิ , และปย ะเนตร จนั ทรถิระติกลุ . (2558). การเปรียบเทียบ ผลสัมฤทธ์ิทางการเรยี น ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข้ันสูงและเจตคตติ อการเรียนเคมขี อง นักเรียนชนั้ มธั ยมศกึ ษาปท ี่ 5 ทไี่ ดรบั การจัดการเรียนรสู ะเตม็ ศึกษากบั แบบปกต.ิ วารสาร ศกึ ษาศาสตร มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 9(ฉบบั พเิ ศษ), 410-411.

วารสารศึกษาศาสตร มหาวทิ ยาลัยขอนแกน 51 ปท่ี 40 ฉบับท่ี 2 เมษายน – มิ ุถนายน 2560 ศนู ยส ะเตม็ ศกึ ษาแหงชาติ. (2559). คมู อื หลกั สูตรอบรมครสู ะเต็มศึกษา. กรงุ เทพฯ: สถาบนั สงเสรมิ การสอน วทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี, กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี. (2557). สะเต็มศึกษา. กรุงเทพฯ: สถาบันสงเสรมิ การ สอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี, กระทรวงศึกษาธกิ าร. _______. (2558). คูมอื จัดกิจกรรมสะเต็มศกึ ษา ระดับชนั้ ประถมศกึ ษาปที่ 4-6. กรงุ เทพฯ: องคการคา ของ สกสค. สํานักงานคณะกรรมการพฒั นาเศรษฐกจิ และสงั คมแหง ชาต.ิ (2559). แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสงั คม แหงชาติฉบับที่ 12 (พ.ศ.2560-2564). คนเมื่อ 10 กมุ ภาพันธ 2560, จาก http://www.ratchakitcha.soc.go.th. Roger, Sebraw and Ronning. (1997). Experimental Design: Procedure for the BehavioralSciences. 3rd ed . California: Brooks/Cole. Scott, C. (2012). An Investtigation of Science,Tecnology,Engineering and Mathematics (STEM) Focused High School in the U.S. Journal of STEM Education, 13(5), 30-39. Weir , John Joseph. (1974). Problem Solving is Every body’s Problem. The Science Teacher. 4(April), 16–18.