การส่งเสริมแนวคิดหลักและการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ด้วยโมดูลการเรียนรู้สะเต็มบนฐานวิทยาศาสตร์สืบเสาะ เรื่อง วิทยาศาสตร์ระดับนาโน

Main Article Content

พิมพร ผาพรม
นิวัฒน์ ศรีสวัสดิ์

บทคัดย่อ

การปรับปรุงแนวทางการจัดการเรียนรู้ในวิชาวิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมความเข้าใจและความสามารถในการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์เชิงบูรณาการนั้นเป็นความท้าทายสำหรับการจัดการศึกษาร่วมสมัยในยุคปัจจุบันนี้ การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเข้าใจแนวคิดหลักและการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ เรื่อง วิทยาศาสตร์ระดับนาโน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ด้วยโมดูลการเรียนรู้สะเต็มบนฐานวิทยาศาสตร์สืบเสาะ ซึ่งโมดูลการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วย 2 หน่วย ได้แก่ หน่วยพื้นผิวทำความสะอาดตัวเองได้และหน่วยฉนวนความร้อนคุณภาพสูง โดยกระบวนการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สืบเสาะผ่านบริบทการปฏิบัติงานการทดลองโดยใช้การคำนวณผ่านคอมพิวเตอร์ถูกใช้เป็นของการเรียนรู้สะเต็มบูรณาการในเนื้อหาโมดูลดังกล่าว กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการทดลองเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 22 คน ของโรงเรียนภาครัฐแห่งหนึ่งในจังหวัดขอนแก่น โดยนักเรียนได้รับการทดสอบทั้งก่อนเรียนและหลังเรียนโดยใช้แบบวัดความเข้าใจแนวคิดหลัก เรื่อง วิทยาศาสตร์ระดับนาโน และแบบวัดการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ วิเคราะห์เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างคะแนนก่อนเรียนและหลังเรียนโดยใช้การทดสอบที แบบสัมพันธ์กัน ผลการศึกษาพบว่า นักเรียนมีคะแนนความเข้าใจแนวคิดหลัก เรื่อง วิทยาศาสตร์ระดับนาโน และคะแนนการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์หลังเรียนที่สูงขึ้นกว่าคะแนนก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 ดังนั้นข้อค้นพบของการศึกษานี้ชี้ให้เห็นได้ว่าการจัดการเรียนรู้ด้วยโมดูลการเรียนรู้สะเต็มบนฐานวิทยาศาสตร์สืบเสาะนั้น สามารถส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียนได้ทั้งในมิติความเข้าใจแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์และความสามารถในการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์เชิงบูรณาการสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาของประเทศไทยได้

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

บท
Research Article

References

กระทรวงศึกษาธิการ. (2552). หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.

ธวัช ชิตตระการ. (2555). การพัฒนากระบวนการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมผ่านโปรแกรม STEM. สืบค้นจาก https://www.se-edlearning.com/wp-content/uploads/2013/11/stem.science.innovation.pdf

ปรีดา ตะเหลบ. (2553). การพัฒนาการสอนบรรยายแบบสาธิตเชิงปฏิสัมพันธ์ของกระบวนการทางเทอร์โมไดนามิกส์. (วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยเชียงใหม่).

รักษ์ศิริ จิตอารี, วิจิตร อุดอ้าย และวารีรัตน์ แก้วอุไร. (2560). การพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนตามแนวทฤษฎีการสร้างความรู้และการจัดการเรียนรู้ STEM EDUCATION เพื่อเสริมสร้างการรู้วิทยาศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, 19(2), 202-213.

รัตน์ดาวัล วรรณปะเถาว์ และประสาท เนืองเฉลิม. (2560). การพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โดยการจัดการเรียนการสอนตามแนวทางสะเต็มศึกษา. วารสารการบริหารและนิเทศการศึกษา มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 8(3), 137-147.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2557). รู้จักสะเต็ม. สืบค้นจาก https://www.stemedthailand.org/? page_id=23

สุรศักดิ์ ละลอกนํ้า, บงกช บุญบูรพงศ์, เดชา จันทร์นํ้าใส, นราธิป ปราโมทย์, ภานุกร คงไสยะ, ปัทมาพร น่าดู และสิรินญา ไพเราะ. (2560). จากกิจกรรมในโครงการพระราชดำริสู่การพัฒนาวิทยาศาสตร์ตามแนวทางสะเต็มศึกษาในโครงการมหาวิทยาลัยเด็ก มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 8(2), 449-457.

สุรุจิรา บุญเลิศ และมะยูโซ๊ะ กูโน. (2557). การพัฒนาบทปฏิบัติการทดลองเสมือนจริง เรื่องสารละลายกรดและเบส สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. วารสารศึกษาศาสตร์ ฉบับวิจัยบัณฑิตศึกษา มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 8(2), 199-206.

Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What Is STEM? : A Discussion about Conceptions of STEM in Education and Partnerships. Science and Mathematics, 112(1), 3-11.

Buck, L. B., Bretz, S. L., & Towns, M. H. (2008). Characterizing the Level of Inquiry in the Undergraduate Laboratory. Journal of College Science Teaching, September/October, 52-58.

Bybee, R. W. (2011). Scientific and engineering practices in K-12 classrooms: Understanding "A Framework for K-12 Science Education". Science Teacher, 78(9), 34-40. 2011.

Drexler, K.E. (1992). Nanosystems: molecular machinery, manufacturing, and computation. New York. USA.: John Wiley & Sons.

Green, M. (2007). Science and engineering degrees: 1966-2004 (NSF 07–307). Arlington, VA: National Science Foundation.

Greenberg, A. (2009). Integrating nanoscience into the classroom: perspectives on nanoscience education projects. ACS Nano, 3(4), 762-769.

Jairuk, U. (2007). The use of interactive lecture demonstrations in force and motion to teach high school-level physics. (Master of Science and Technology Education, Mahidol University).

Kim, M. C., Hannafin, M. J., & Bryan, L. A. (2007). Technology-enhanced inquiry tools in scienceeducation: An emerging pedagogical framework for classroom practice. Science Education, 91(6), 1010–1030. doi:10.1002/sce.20219

Kuenzi, J. J., (2008). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: Background, Federal Policy, and Legislative Action. Congressional Research Service Reports, pp. 35. Retrieved from https://digitalcommons.unl.edu/crsdocs/35

Public Schools of North Carolina. (2012). North Carolina’s Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education Strategic Plan. Retrieved from https://www.dpi.state.nc.us/docs/stem/overview/education-strategic-plan.pdf

National Research Council. (2012). A Framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. National Academies Press.

Reeve, E. M. (2013). Implementing Science, Technology, Mathematics, and Engineering (STEM) Education in Thailand and in ASEAN. Retrieved from https://dpstapply.ipst.ac.th/specialproject/images/IPST_Global/ document/Implementing%20STEM%20in%20ASEAN%20%200IPST%20May%207%202013%20-%20Final.pdf

Sokoloff, D.R. (2007). Active Learning of Introductory Optics: Interactive Lecture Demonstrations and Magic Tricks. Paper presented at the Education and Training in Optics and Photonics, Ottowa, Ontario.

Srisawasdi, N. (2012). Student teachers’ perceptions of computerized laboratory practice for science teaching: a comparative analysis. Procardia – Social and Behavioral Sciences, 46, 4031-4038.

Srisawasdi, N. (2015). Evaluation of motivational impact of a computer-based nanotechnology inquiry learning module on the gender gap. Journal of Nano Education, 7(1), 28-37.

Suits, J., & Srisawasdi, N. (2013). Use of an Interactive Computer-Simulated Experiment to Enhance Students’ Mental Models of Hydrogen Bonding Phenomena Pedagogic Roles of Animations and Simulations in Chemistry Courses. Washington, DC. : American Chemical Society.

Sujarittham, T. (2009). Applying Electromagnetism to Develop Demonstration Sets for Enhancing Students' Conceptions in Newton's Laws. (Master of Science and Technology Education, Mahidol University)

Tan, J., Ngo, B. K., Chandrasekaran, I., & Cai, Y. (2013). Cultivating STEM education through 3D Sabbaticals. Springer Singapore, 1, 71-77. DOI: 10.1007/978-981-4021-90-6_5

Teaching Institute for Excellence in STEM (TIES). (2010). What is STEM education? Retrieved from https://www.tiesteach.org/about/what-is-stem

Vasques, J. A., Sneider, C., & Comer, M. (2013). Lesson Essentials Grades 3-8: Integrating Science, Technology, Engineering, and Mathematics. Postmouth, New Hampshire: Heinemann.

Xie, Q., & Pallant, A. (2011). The molecular workbench software: an innovative dynamic modeling tool for nanoscience education. New York: Springer.