รูปแบบการพัฒนาผู้สอนฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษาด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education โดยการศึกษาบทเรียน

Abstract

วัตถุประสงค์การวิจัย 1. พัฒนา รูปแบบการพัฒนาผู้สอนฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษา ด้านการออกแบบกิจกรรม การเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education โดยการศึกษาบทเรียน 2. ประเมนิผล รูปแบบการพัฒนาผู้สอนฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษาด้านการออกแบบกิจกรรม การเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education ในด้านต่อไปนี้ 2.1 เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์การเรียนของผู้เรียน ระหว่างก่อนและหลังเรียน 2.2 เปรียบเทียบทัศนคตขิองผู้เรียนต่อวิชาฟิสิกส์ ระหว่างก่อนและหลังทดลอง 2.3 สอบถามความพึงพอใจของผู้เรียน ต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษาวิชาฟิสิกส์ ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ประชากร คอื ผู้สอนและผู้เรียน วิชาฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษา กลุ่มตัวอย่าง คือ ผู้สอนวิชาฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษา 5 คน และ นิสิตนักศึกษาจํานวน 295 คน เครื่องมือเก็บรวบรวมข้อมูล คือ 1) แบบวัดผลสัมฤทธิ์การเรียน 2) แบบสอบถามทัศนคติต่อวิชาฟิสิกส์ และ 3) แบบสอบถามความพึงพอใจต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษา ทุกฉบับมีค่าความเชื่อมั่นมากกว่า 0.80 ขั้นตอนการดําเนินการวิจัย 1. รวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง โดยการศึกษาเอกสารและงานวิจัย สนทนากลุ่ม (Focus group) และ สัมภาษณ์ผู้ทรงคุณวุฒิ 2. ออกแบบรูปแบบฯ และตรวจสอบปรับปรุงโดยการสนทนากลุ่ม (Focus Group) ผู้ทรงคุณวุฒิ จากนั้นนํารูปแบบฯ ให้ผู้สอนฟิสิกส์พื้นฐานระดับอุดมศึกษา 5 คน ทดลองใช้ออกแบบกิจกรรมสะเต็ม ศึกษา แล้วนํามาทดลองสอนในชั้นเรียน 7 เรื่อง โดยใช้กระบวนการศึกษาบทเรียน (Lesson Study) พร้อมวัดและประเมินผล ผลการวิจัย 1. ได้รูปแบบการพัฒนาครูฟิสิกส์มัธยมศกึษา ด้านการออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิด สะเต็มศึกษา มีขั้นตอนการปฏิบัติ 8 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นที่ 1 ศึกษาทําความเข้าใจสะเต็มศึกษา ขั้นที่ 2 ศึกษากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ขั้นที่ 3 ศึกษาความแตกต่างระหว่างกิจกรรมสะเต็มศกึษา กับกิจกรรมเรียนรู้อื่น 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 3 2. ผลจากการให้ผู้สอนฟิสิกส์ 5 คน ทดลองใช้รูปแบบฯ ออกแบบกิจกรรมสะเต็มศึกษาลักษะ อิงปัญหา (Problem based learning) ได้จํานวน 7 เรื่อง ซึ่งผู้ทรงคุณวุฒิประเมินว่าเกือบทุกกิจกรรมมี คุณภาพอยู่ในระดับ “ปานกลาง” และจะมีคุณภาพมาก ถ้ามีวิศวกรให้คําแนะนํา 3. ผลจากการนํากิจกรรมสะเต็มศึกษา 7 เรื่อง ไปทดลองสอนในชั้นเรียน พบว่าผู้เรียนทุกกลุ่มมี ทัศนคติต่อวิชาฟิสิกส์ มีผลสัมฤทธิ์การเรียน (ความสามารถในการบูรณาการความรู้ฟิสิกส์คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี เพื่ออธิบายสถานการณ์ปัญหา) ดีขึ้นหรือสูงขึ้น รวมทั้งมีความพึงพอใจต่อกิจกรรมสะเต็มศึกษาในระดับ “มาก” 4. พบว่าสิ่งที่ส่งผลต่อการพัฒนาสะเต็มศึกษาของประเทศไทย คือ ผู้สอนระดับอุดมศึกษามี ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสะเต็มศึกษาไม่มาก เข้าใจว่าสะเต็มศึกษาเป็นกิจกรรมเฉพาะระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน รวมทั้งความไม่เข้าใจกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Process Design) และสถาบันอุดมศึกษายังไม่มีนโยบายและแนวปฏิบัติสะเต็มศึกษาไม่ชัดเจน