Designing of Cognitive Tools to Enhance Problem-Solving in Computer Language Programming for High School Students

Abstract

การเขียนโปรแกรมเป็นศาสตร์อันซับซ้อนที่ผนวกรวมทักษะหลายด้านเข้าไว้ด้วยกัน ทั้งยังมีส่วนสำคัญในการส่งเสริมการแก้ปัญหาตลอดจนพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูงของผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาเครื่องมือทางปัญญาที่ส่งเสริมการแก้ปัญหาในรายวิชาการเขียนโปรแกรมสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย รูปแบบการวิจัยเป็นการวิจัยเชิงพัฒนา (Developmental Research) ซึ่งประกอบด้วย การวิจัยหลายรูปแบบ ได้แก่ การวิจัยเอกสาร (Document Analysis) การวิจัยเชิงสำรวจ (Survey) และการศึกษารายกรณี(Case Study) ดำเนินการศึกษากับนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนสุรนารีวิทยา จังหวัดนครราชสีมา จำนวน 25 คน ที่กำลังเรียนเขียนโปรแกรมควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ (IPST-MicroBOX) มีวิธีดำเนินการวิจัย 5 ขั้นตอน คือ การศึกษาทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง, การศึกษาสภาพบริบท, การสังเคราะห์กรอบแนวคิดการออกแบบ, การออกแบบและพัฒนาเครื่องมือทางปัญญา และการประเมินประสิทธิภาพเครื่องมือทางปัญญา ทำการวิเคราะห์ข้อมูลจากการสรุปตีความโดยผู้วิจัย ผลการวิจัยพบว่า กรอบแนวคิดการออกแบบเครื่องมือทางปัญญาที่ส่งเสริมการแก้ปัญหาในรายวิชาการเขียนโปรแกรม มีองค์ประกอบที่สำคัญดังนี้ 1) เครื่องมือการวิเคราะห์สถานการณ์ปัญหา 2) เครื่องมือสืบค้นสารสนเทศ 3) เครื่องมือนำเสนอสารสนเทศ 4) เครื่องมือจัดการความรู้ 5) เครื่องมือบูรณาการความรู้ 6) เครื่องมือสร้างความรู้ และ 7) เครื่องมือสื่อสาร โดยการออกแบบเครื่องมือทางปัญญามีประสิทธิภาพตามการประเมินของผู้เชี่ยวชาญ