รูปแบบการพัฒนาครูฟิสิกส์มัธยมศึกษา ด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา โดยการศึกษาบทเรียน

Abstract

วัตถุประสงค์การวิจัย 1. พัฒนา รูปแบบการพัฒนาครูฟิสิกส์มัธยมศึกษา ด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา โดยการศึกษาบทเรียน 2. ประเมินผล รูปแบบการพัฒนาครูฟิสิกส์มัธยมศึกษา ด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา ในด้านต่อไปนี้ 2.1 เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์การเรียนของนักเรียน ระหว่างก่อนและหลังเรียน 2.2 เปรียบเทียบทักษะการคิดวิจารญาณของนักเรียน ระหว่างก่อนและหลังทดลอง 2.3 เปรียบเทียบทัศนคตขิองนักเรียนต่อวิชาฟิสิกส์ระหว่างก่อนและหลังทดลอง 2.4. สอบถามความพึงพอใจของนักเรียน ต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษาวิชาฟิสิกส์ ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ประชากร คือ ผู้สอน หรือ ครูวิชาฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษา กลุ่มตัวอย่าง คือ ผู้สอน หรือ ครูวิชาฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษาจํานวน 25 คน และนักเรียน มัธยมปลายจํานวน 47 คน ได้จากการเชิญชวนเข้าร่วมการวิจัย โดยทั้งนี้ได้รับ การอนุมัติจากผู้บริหารโรงเรียนต้นสังกัดของครูและนักเรียน เครื่องมือเก็บรวบรวมข้อมูล คือ 1) แบบวัดผลสัมฤทธิ์การเรียน 2) แบบทดสอบทักษะการคิด วิจารณญาณ 3)แบบสอบถามทัศนคติต่อวิชาฟิสิกส์ และ 4) แบบสอบถามความคิดเห็น/พึงพอใจ ต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษา ซึ่งทุกฉบับมีค่า ความเชื่อมั่นมากกว่า 0.80 ขั้นตอนการดําเนินการวิจัย 1. รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง โดยการศึกษาเอกสารและงานวิจัย สนทนากลุ่ม (Focus group) และ สัมภาษณ์ผู้ทรงคุณวุฒิ 2. ออกแบบรูปแบบฯ และตรวจสอบปรับปรุงโดยการสนทนากลุ่ม (Focus Group) ผู้ทรงคุณวุฒิ จากนั้นนํารูปแบบฯ ให้ครูฟิสิกส์ 25 คน ทดลองใช้ออกแบบกิจกรรมสะเต็มศึกษา และให้ครูฟิสิกส์ 5 คน นํากิจกรรมสะเต็มศึกษาที่ตนเองออกแบบไปทดลองสอนนักเรียน โดยใช้กระบวนการศึกษาบทเรียน (Lesson Study) พร้อมวัดและประเมินผล โดยแบ่งเป็นทดลองกับนักเรียนกลุ่มเล็ก 3 ครั้ง และทดลองกับนักเรียนกลุ่มใหญ่ในชั้นเรียน 2 ครั้ง ผลการวิจัย 1. ได้รูปแบบการพัฒนาครูฟิสิกส์มัธยมศึกษา ด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิด สะเต็มศึกษา มีขั้นตอนการปฏิบัติ 8 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นที่ 1 ศึกษาทําความเข้าใจสะเต็มศึกษา ขั้นที่ 2 ศึกษากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ขั้นที่ 3 ศึกษาความแตกต่างระหว่างกิจกรรมสะเต็มศึกษา กับ กิจกรรมเรียนรู้อื่น ๆ ขั้นที่ 4 ออกแบบกิจกรรมสะเต็มศึกษาแบบอิงปัญหา ตามขั้นตอนต่อไปนี้ 4.1 กําหนดสถานการณ์ปัญหา พร้อมเงื่อนไขหรือข้อจํากัด 4.2 กําหนดวัตถุประสงค์การเรียนรู้ 4.3 กําหนดความรู้ใช้อธิบายสถานการณ์ปัญหา 4.4 วิเคราะห์ปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อการแก้ปัญหา 4.5 เขียนแผนผังความสัมพันธ์เชิงเหตุผลระหว่างปัจจัย 4.6 วิเคราะห์วิธีแก้ปัญหาวิธีต่าง ๆ ที่เป็นไปได้ 4.7 วิเคราะห์เลือกวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด ขั้นที่ 5 ออกแบบวิธีวัดประเมิน ขั้นที่ 6 ทดลองแก้ปัญหา (ทดลองออกแบบชิ้นงาน) และทดลองประเมิน ขั้นที่ 7 นําข้อมูลทั้งหมดจากข้อ 4-6 มาเขียนแผนจัดการเรียนรู้ ขั้นที่ 8 นําไปทดลองใช้สอน และปรับปรุง วนรอบซ้ํา รายละเอียดวิธีปฏิบัติแต่ละขั้นตอน อยู่ในภาคผนวก 4 2. ผลจากการให้ครูฟิสิกส์ 25 คน ทดลองใช้รูปแบบฯ ออกแบบกิจกรรมสะเต็มศึกษาลักษะ อิงปัญหา(Problem based learning) ได้จํานวน 12 เรื่อง ซึ่งผู้ทรงคุณวุฒิประเมินว่าเกือบทุกกิจกรรมมีคุณภาพอยู่ในระดับ “ดี” หรือ “ดีมาก” และจะมีคณุ ภาพมาก ถ้ามีวิศวกรให้คําแนะนํา หรือผู้สอนมี ประสบการณ์เกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์มาก่อน 3. ผลจากการให้ครูฟิสิกส์ 5 คน นํากิจกรรมสะเต็มศึกษาที่ตนเองออกแบบ ไปทดลองสอน นักเรียนของตนเอง พบว่านักเรียนทุกกลุ่มมีทัศนคติต่อวิชาฟิสิกส์ ทักษะการคิดวิจารณญาณ ผลสัมฤทธิ์การเรียน (ความสามารถในการบูรณาการความรู้ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี เพื่ออธิบายสถานการณ์ปัญหา) ดีขึ้นหรือสูงขึ้น รวมทั้งมีความพึงพอใจต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษาในระดับ “มาก” 4. พบว่าสิ่งที่ส่งผลต่อการพัฒนาสะเต็มศึกษาของประเทศไทย คือ ความไม่เข้าใจวัตถุประสงคที่ แท้จริงของสะเต็มศึกษา ความไม่เข้าใจกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Process Design) โรงเรียนบางแห่งมีนโยบายและแนวปฏิบัติสะเต็มศึกษาไม่ชัดเจน และครูบางคนมีประสบการณ์ไม่เพียงพอที่จะให้คําแนะนํานักเรียน ในการบูรณาการความรู้วิชา ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี เพื่ออธิบายสถานการณ์ปัญหาต่าง ๆ ในสะเต็มศึกษา