Effects of Learning Activities Based on the STEM Education Concept on the Problem-Solving Skills and Learning Management Design Abilities of Pre-service Mathematics Teachers
Keywords:
learning activities based on STEM education concepts, STEM education knowledge, problem-solving skills, learning management design abilityAbstract
The objectives of this research were to: 1) determine the effectiveness of the STEM education lesson plan in accordance with the 75/75 efficiency criteria 2) compare students' knowledge of STEM education before and after by using STEM education-based learning activity. 3) compare students' problem-solving skills before and after by using STEM education-based learning activity. 4) study the students' ability to design learning by using STEM education-based learning activity. This study employed experimental research designing to evaluate learning activities based on the STEM education concept. The sample consisted of 27 third-year pre-service mathematics teachers. The sample was selected through cluster random sampling. The research instruments included 1) STEM education lesson plan; 2) STEM education knowledge test; 3) problem-solving skills test; 4) learning management design ability assessment; and 5) Questionnaire on the ability to design learning management based on STEM education approach. Quantitative data were analyzed using mean, standard deviation, percentage, and a t-test, while qualitative data were analyzed using content analysis. The results showed that 1) the effectiveness of the STEM education lesson plan was 76.70/82.04, meeting the criteria of 75/75; 2) The students' knowledge of STEM education after were significantly (M = 16.41, SD = 2.78) higher than the pre-test scores (M = 8.41, SD = 2.27) at the .05 significance level; 3) The students' problem-solving skills after using STEM education based learning activity were significantly (M = 14.80, SD = 1.95) higher than the pre-test scores (M = 4.93, SD = 1.21) at the .05 significance level; and 4) the students' ability to design learning management by using STEM education based learning activity was at a high level (M = 3.51, SD = 0.54).
References
ภาษาไทย
กฤษณะ พวงระย้า, กุลธิดา นุกูลธรรม, และ ทัศตริน วรรณเกตุศิริ. (2564). การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของนักศึกษาครูเคมีด้วยกิจกรรมสะเต็มศึกษาแบบสืบเสาะหาความรู้บูรณาการกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้ (Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning), 12(2), 202–217. https://ejournals.swu.ac.th/index.php/JSTEL/article/view/13380/11295
จักรกฤต ภุชงคประเวศ. (2566). ผลของการจัดการเรียนการสอนตามแนวคิดสะเต็มศึกษาที่เน้นกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมที่มีต่อสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้น สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา. วารสารครุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 51(1), บทความ EDUCU5101006. https://doi.org/10.14456/educu.2023.6
ฑิตฐิตา รัตนะวรรณ์. (2565). การพัฒนาการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาร่วมกับการจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง ไฟฟ้าน่ารู้ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดสร้างสรรค์และยกระดับผลสัมฤทธิ์ทาง การเรียนของ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนอนุบาลบุรีรัมย์. วารสารวิชาการครุศาสตร์ สวนสุนันทา, 6(1), 22-32. https://so04.tci-thaijo.org/index.php/ssru-edu/article/view/258024
ธัชชา ศุกระจันทร์, ปวริศร ภูมสูง, และ ธนกร พึ่มชัย. (2567). การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพื่อส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาของนักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 1. วารสารวิทยาการจัดการ มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร, 4(4), 1462-1474. https://so08.tci-thaijo.org/index.php/JMSSNRU/article/view/3311/3055
ธีระชัย เอี่ยมผ่อง, อภิสิทธิ์ ภคพงศ์พันธ์, และ รักพร ดอกจันทร์. (2564). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานตามแนวทางสะเต็มศึกษา เรื่อง การประยุกต์การแปลงทางเรขาคณิตสำหรับนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 2. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, 23(1), 167-177. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/edujournal_nu/article/view/117982/167573
นิติพงษ์ ศิริวงศ์ และ คทาวุธ กุลศิริรัตน์. (2568). การพัฒนาทักษะการออกแบบแผนการจัดการเรียนรู้ของนักศึกษาวิชาชีพครูวิทยาศาสตร์โดยใช้สะเต็มศึกษาบูรณาการร่วมกับการสืบเสาะหาความรู้ 5 ขั้น. วารสารวิจัยราชภัฏกรุงเก่า สาขามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, 12(3), 107–120. https://so01.tci-thaijo.org/index.php/rdi-aru/article/view/283479
วิชญาพร อ่อนปุย. (2565). การจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบตามแนวคิด STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาและการตัดสินใจของนักศึกษาครู. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 6(1), 102–116. https://so01.tci-thaijo.org/index.php/cmujedu/article/view/245309
ศรัณย์์พร สุดโต, นพมณีี เชื้อวัชริินทร์์, และ กิิตติิมา พันธ์์พฤกษา. (2567). ผลการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด สะเต็มศึกษาที่มีต่อทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน. วารสารวิจัยรำไพพรรณี, 18(3), 82–92. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/RRBR/article/view/277913
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2557). ความรู้เบื้องต้นสะเต็ม. กระทรวงศึกษาธิการ. https://www.scimath.org/ebook-stem/item/13056-2023-06-15-02-13-03
สุดารัตน์ ธีรพิสิฐ. (2564). การพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM EDUCATION) เรื่อง วงจรไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้า. วารสารมหาจุฬานาครทรรศน์, 8(8), 325-337. https://so03.tci-thaijo.org/index.php/JMND/article/view/254572/170222
สุพัตรา คำสุข. (2568). ผลการเสริมสร้างสมรรถนะการจัดการเรียนรู้ด้านทักษะปฏิบัติ : การออกแบบการจัดการเรียนรู้ของนักศึกษาหลักสูตรครุศาสตรบัณฑิตโดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ : LCCRA MODEL. วารสารครุทรรศน์, 5(3), 212–229. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/JER/article/view/284617/191936
สมหวัง พันธะลี. (2569). การพัฒนาสมรรถนะการจัดการเรียนรู้ของนักศึกษาฝึกประสบการณ์วิชาชีพครู. วารสารวิชาการศึกษาศาสตร์ ศรีนครินทรวิโรฒ, 27(1), 20–37. https://so13.tci-thaijo.org/index.php/SWU_JEd/article/view/3060
อภิชาติ พยัคฆิน, พงศธร กล่อมสกุล, อัญชลี นิลสุวรรณ, และ วชิราภรณ์ ฟูนัน. (2568). การพัฒนาความสามารถในการออกแบบกิจกรรมการสอนดาราศาสตร์ โดยใช้กิจกรรมสะเต็มพลัสแอสโตรสำหรับนักศึกษาวิชาชีพครู. วารสารวิจัยราชภัฏพระนคร สาขามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, 20(2), 209-219. https://so05.tci-thaijo.org/index.php/PNRU_JHSS/article/view/283692
อลงกรณ์ เกิดเนตร และ สมยศ เผือดจันทึก. (2564). การจัดการเรียนรู้แบบทักษะปฏิบัติเพื่อพัฒนาความสามารถในการออกแบบการจัดการเรียนรู้ของนักศึกษาหลักสูตรศึกษาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาคณิตศาสตร์ ชั้นปีที่ 3 รายวิชาการจัดการเรียนรู้และการจัดการชั้นเรียน. วารสารครุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 49(2), บทความ EDUCU4902011. https://doi.org/10.14456/educu.2021.32
ภาษาอังกฤษ
Alrwaished, N. (2024). Mathematics pre-service teachers’ preparation program for designing STEM based lesson plan: enhanced skills and challenges. Cogent Education, 11(1), Article 2320467. https://doi.org/10.1080/2331186X.2024.2320467
Aslamiah, A., Abbas, E. W., & Mutiani, M. (2021). 21st-century skills and social studies education. The Innovation of Social Studies Journal, 2(2), 82-92. https://ppjp.ulm.ac.id/journals/index.php/iis/article/view/3066
Eder, W. E. (1991). Engineering design education: Situation report. Design Studies, 12(4), 261–267. https://doi.org/10.1016/0142-694X(91)90042-U
English, L. D. (2023). Ways of thinking in STEM-based problem solving. ZDM–Mathematics Education, 55, 1219–1230. https://doi.org/10.1007/s11858-023-01474-7
Kaya, D., Yaşar, A. Ö., Çetin, İ., & Kutluca, T. (2025). The relationship between the 21st-century skills and computational thinking skills of prospective mathematics and science teachers. Journal of Pedagogical Research, 9(1), 73–95. https://doi.org/10.33902/JPR.202531498
Koculu, A., & Girgin, S. (2022). The effect of E-STEM education on students’ perceptions and engineering design process about environmental issues. World Journal of Education, 12(6), 49-63. https://www.sciedupress.com/journal/index.php/wje/article/view/22928/14380
Le, H. C., Nguyen, V. H., & Nguyen, T. L. (2023). Integrated STEM approaches and associated outcomes of K–12 student learning: A systematic review. Education Sciences, 13(3), Article 297. https://doi.org/10.3390/educsci13030297
Nguyen, L. A. T., & Habók, A. (2024). Tools for assessing teacher digital literacy: A review. Journal of Computers in Education, 11(1), 305–346. https://doi.org/10.1007/s40692-022-00257-5
Sanders, M. (2008). STEM, STEM education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4), 20-26. https://vtechworks.lib.vt.edu/items/5763e151-70fb-4b7c-b09b-ee265d952858
Wang, H., Sun, W., Zhou, Y., Li, T., & Zhou, P. (2022). Teachers’ assessment literacy improves teaching efficacy: A view from conservation of resources theory. Frontiers in Psychology, 13, Article 1007830. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.1007830
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
