The STEM Education to Enhance Scientific and Engineering Practices for Grade 4 Student on Physical Properties of Materials
Main Article Content
Abstract
The aim of this research is to study the implementation of the STEM education learning approach to enhance scientific and engineering practices for grade 4 students on the physical properties of materials. The research methodology consists of three cycles of action research, and the participants are 17 students at the educational opportunity expansion school in Uttaradit Province. The research instruments include lesson plans, teaching reflections, scientific and engineering practice observations, notes, and students' artefacts. Content analysis and triangulation are used to examine the data. The results indicate that STEM teaching encourages students to: 1) identify problems and pose scientific questions, enabling them to independently design solutions; 2) use information from their data searches; 3) use mathematics and computation to support methods and the design of problem solutions. Also, STEM teaching encourages students to: 4) plan the work process and test material properties before work to reduce the trial-and-error process; 5) design methods for testing, evaluating, and revising work using a variety of scientific process skills, 6) explain and present their work with reasons or reliable evidence. In addition, most students appeared to develop their scientific and engineering practices in planning and carrying out investigations; asking questions and defining problems; developing and using models; constructing explanations and designing solutions; arguing by evidence; using mathematics and computational thinking, obtaining, evaluating, and communicating information; as well as analysing and interpreting data, respectively.
Article Details
References
กรกนก เลิศเดชาภัทร, และชาตรี ฝ่ายคำตา. (2562). การวิเคราะห์แนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ที่พบในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง). วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้. 10 (2), 231-246.
ชนกกานต์ เนตรรัศมี, สิรินภา กิจเกื้อกูล และรัตนา สนั่นเมือง. (2562). การวิจัยปฏิบัติการเพื่อพัฒนาการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาที่เน้นกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อส่งเสริมสรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ เรื่อง เคมีสิ่งแวดล้อม ของผู้เรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารพัฒนาการเรียนการสอน มหาวิทยาลัยรังสิต. 13 (1), 29-45.
ปฏิมา ชุมรำ. (2565). การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาที่ส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหา เรื่องไฟฟ้าของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. มหาวิทยาลัยนเรศวร.
ภัสสร ติดมา. (2558). การพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ เรื่อง ระบบร่างกายมนุษย์ ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวทางสะเต็มศึกษา ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. มหาวิทยาลัยนเรศวร.
มนัส ชวดดา, ศิริรัตน์ ชาญไววิทย์, และสนธิ พลชัยยา. (2559). การศึกษากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำด้วยการจัดการเรียนรู้ผ่านสะเต็มศึกษา. ในการประชุมเสนอผลงานวิจัยระดับชาติมหาวิทยาลัยสุโขทัย ธรรมาธิราช ครั้งที่ 6 (น.1-13).
วิภาพร เวียงเงิน. (2566). การจัดการเรียนรู้แบบ STEM EDUCATION เพื่อพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาเชิงสร้างสรรค์ในประเพณีไหลแพไฟ จังหวัดอุตรดิตถ์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เรื่องปริซึมและทรงกระบอก. มหาวิทยาลัยนเรศวร.
ศมกร ศิลาโชติ, สิรินภา กิจเพื้อกูล, และวิภารัตน์ เชื้อชวดชัยสิทธิ์. (2563). วิจัยปฏิบัติการเพื่อพัฒนาการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาที่เน้นการใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง ไฟฟ้าเคมี ที่ส่งเสริมสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารพัฒนาการเรียนการสอน มหาวิทยาลัยรังสิต. 14 (1), 124-137.
ศิริพร เครือทอง, และณัฐกาญจน์ ลีสุขสาม. (2563). การศึกษาทักษะกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมด้วยการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา เรื่อง ไฟฟ้า ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3. วารสารการศึกษาและการพัฒนามนุษย์. 4 (1), 78-91.
สิรินภา กิจเกื้อกูล. (2557). การจัดการเรียนวิทยาศาสตร์ : ทิศทางสาหรับครูสตวรรษที่ 21. เพชรบูรณ์: จุลดิสการพิมพ์.
สิรินภา กิจเกื้อกูล. (2565). การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์. พิษณุโลก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยนเรศวร.
สุกัญญา เชื้อหลุบโพธิ์, ธิติยา บงกชเพชร, และชมพูนุช วรางคณากูล. (2561). การจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะเต็มศึกษา เพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ เรื่องการเคลื่อนที่แบบหมุน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารวิชาการและวิจัยสังคมศาสตร์. 13 (37), 119-132.
National Research Council (NRC). (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. https://doi.org/10.172 26/13165
Next Generation Science Standards (NGSS). (2013). Get to Know the Standards. https:// www.nextgenscience.org/get-knowstandards