Teaching by Integrating STEM Education and Technological Pedagogical Content Knowledge: New Dimension for Thailand Teacher 4.0 สะเต็มศึกษาบูรณาการความรู้ในเนื้อหาผนวกวิธีสอนและเทคโนโลยี

Main Article Content

Khajornsak Buaraphan
Sa-ard Polsue

Abstract

This article aimed to review and analyze the core ideas about Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) education and Technological, Pedagogical Content Knowledge (TPACK). After that, the authors synthesized the TPACK-STEM instructional model consisted of six stages: a) Problem Identification – the stage to understand a problem or challenge, analyze the related conditions for determining the scope of the problem leading to product creation or solution; b) Related Information Search – the stage to collect data or scientific, mathematic, and technological  knowledge related to the problem and analyze its possibility and strength and weak points; c) Solution Design – the stage to apply data and ideas to design the product or solution related to the problem; d) Planning and Development – the stage to plan the steps in creating the product or method related to the problem; e) Testing, Evaluation and Design Improvement – the stage to test and evaluate the product or method and use the feedback to best improve the created product or methods; and f) Presentation – the stage to present and share the product or method and its rationale to audience and get the feedback for further improvement. At the end, the authors presented the concrete way to apply the TPACK-STEM instructional model in designing one lesson plan in Physics on Geometrical Optics for Grade 11 students.

Article Details

Section
บทความวิชาการ (Articles)

References

Jimoyiannis, A. (2010). Designing and implementing an integrated technological pedagogical science knowledge framework for science teacher professional development. Computer & Education, 55(2), 1259-1269.
Koehler, C., Faraclas, E., Giblin, D., Moss, D., & Kazerounion, K. (2013). The Nexus between science literacy and technical literacy; a sfate by state analysis of engineering content in state science standards. Journal of STEM Education, 14(3), 5-12.
Koehler, M. J., & Mishra, P. (2006). Technological pedagogical content knowledge: a framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6), 1017-1054.
Koehler, M. J., & Mishra, P. (2009). What Is Technological Pedagogical Content Knowledge? , 9(1), 60-70.
Koehler, M. J., Mishra, P., Hershey, K., & Peruski, L. (2004). With a little help from your students: A new model for faculty development and online course design. JI. of Technology and Teacher Education, 12(1), 25-55.
Koehler, M. J., Mishra, P., Kereluik, K., Shin, T. S., & Graham, C. R. (2014). The Technological Pedagogical Content Knowledge Framework. J.M. Spector et al. (eds.),Handbook of Research on Educational Communications and Technology, 101-111.
Lawless, K., & Pellegrino, J. W. (2007). Technology into teaching and learning: knowns, unknowns,
Mathemnatics Students' Achievement and ways to pursue better questions and answers. Review of Educational Research, 77(4), 575-614.
Mishra, P., & Koehler, M. J. (2008). Introducing technological pedagogical content knowledge (Paper presented at the Annual Meeting of the American Educational Research Association, New York). Retrieved from http://www.matt-koehler.com/publications/Mishra_Koehler_AERA_2008.pdf
Shulman, L. S. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching. Educational Researcher, 15(2), 4-14.
Srisawasdi, N. (2012). The role of TPACK in physics classroom: case studies of preserice physics teachers. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 46, 3235-3243.
กรวิทย์ เกื้อคลัง, ประสงค์ เกษราธิคุณ, & สิงหา ประสิทธิ์พงศ์. (2561). ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนโดยการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา เรื่อง สภาพสมดุล และสภาพยืดหยุ่น ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ, 18(2), 124-135.
กระทรวงศึกษาธิการ. (2551). หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: กระทรวงศึกษาธิการ.
กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). มาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และสาระภูมิศาสตร์ ในกลุ่มสาระการเรียนรู้สังคมศึกษา ศาสนาและวัฒนธรรม (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.
กระทรวงศึกษาธิการ. (2561). แผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2560 - 2579. กรุงเทพฯ: พริกหวานกราฟฟิค
กอบวิทย์ พิริยะวัฒน์, พงศ์ประพันธ์ พงษ์โสภณ, & พัฒนี จันทรโรทัย. (2560). พหุกรณีศึกษา: การรับรู้เกี่ยวกับความรู้ความสามารถบูรณาการเทคโนโลยี ในการสอนเนื้อหาวิชาเฉพาะและการปฏิบัติการสอนของครูวิทยาศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนต้นในโรงเรียนขยายโอกาสทางการศึกษา. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้ 8(1), 141-171.
ขจรศักดิ์ บัวระพันธ์, & วรรณทิพา รอดแรงค้า. (2548). แนวทางการพัฒนาครูวิทยาศาสตร์ : การพัฒนาความรู้ในเนื้อหาผนวกวิธีสอน. วารสารศึกษาศาสตร์ปริทัศน์, 20(2), 31-48.
จุฬารัตน์ ธรรมประทีป. (2559). การพัฒนาความรู้ในเนื้อหาผนวกวิธีสอนและเทคโนโลยีการสอนวิทยาศาสตร์. วารสารวิจัยและพัฒนาหลักสูตร, 6(2), 1-13.
ฐายิกา ชูสุวรรณ. (2559). ผลการสอนวิชาฟิสิกส์โดยใช้แนวทางการจัดการศึกษาแบบสะเต็ม เรื่อง แสงที่มีต่อทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนมัธยมศึกษาขนาดกลาง ในจังหวัดพระนครศรีอยุธยา. (ปริญญาศึกษาศาสตรมหาบัณฑิต วิชาเอกวิทยาศาสตร์ศึกษา สาขาวิชาศึกษาศาสตร์), มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช, กรุงเทพฯ.
ไตรรงค์ เมธีผาติกุล. (2561). การพัฒนาความคิดริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรมด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา เรื่อง สภาพสมดุล ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต สาขาวิชาฟิสิกส์), มหาวิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก.
ธนวรรธณ์ ศรีวิบูลย์รัตน์, & อังคณา อ่อนธานี. (2562). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาความสามารถในการคิดแก้ปัญหา เรื่อง งานและพลังงาน รายวิชาฟิสิกส์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. สักทอง : วารสารมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, 25(2), 197-207.
นรรัชต์ ฝันเชียร. (2562). คุณสมบัติที่ดีของครูไทยในยุคไทยแลนด์ 4.0. Retrieved from สืบค้นจาก https://www.trueplookpanya.com/blog/content/72765
นิตยา ภูผาบาง. (2559). การใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษา เรื่อง พลาสติกชีวภาพจากแป้งมันสำปะหลัง เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต สาขาวิชาเคมี), มหาวิทยาลัยบูรพา, ชลบุรี.
นินนาท์ จันทร์สูรย์, & นวศิษฎ์ รักษ์บำรุง. (2561). ความรู้ในเนื้อหาผสานวิธีสอนและเทคโนโลยีในห้องเรียนเคมีโดยใช้สถานการจำลองแบบมีปฏิสัมพันธ์ของ Phet. วารสารวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ศึกษา, 1(1), 109-121.
ประกาศ เรื่อง ยุทธศาสตร์ชาติ (พ.ศ.2561-2580). (2561, 13 ตุลาคม). ราชกิจจานุเบกษา (เล่ม 135 ตอนที่ 82 ก, หน้า 35-39). Retrieved from
ประสาท เนืองเฉลิม. (2558). การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
พรทิพย์ ศิริภัทราชัย. (2556). STEM Education กับการพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 วารสารนักบริหาร 33(2), 49-56.
พัทธดนย์ อุดมสันติ. (2560). การพัฒนาการรู้วิทยาศาสตร์โดยการจัดการเรียนรู้ที่ใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะเต็มศึกษา เรื่อง แสงและทัศนอุปกรณ์. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต), มหาวิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก.
พิทธพนธ์ พิทักษ์, ทวีศักดิ์ จินดานุรักษ์, ดวงเดือน พินสุวรรณ์, & มนัส บุญประกอบ. (2562). การพัฒนารูปแบบการสอนฟิสิกส์ตามแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาฟิสิกส์ ความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ และความสามารถในการเผชิญและฝ่าฟันอุปสรรคของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย. วารสารมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ สาขามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, 6(1), 39-52.
พิมพร ผาพรม, & นิวัฒน์ ศรีสวัสดิ์. การส่งเสริมแนวคิดหลักและการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ด้วยโมดูลการเรียนรู้สะเต็มบนฐานวิทยาศาสตร์สืบเสาะ เรื่อง วิทยาศาสตร์ระดับนาโน. วารสารบัณฑิตวิจัย, 9(2), 43-67.
ราชบัณฑิตสถาน. (2558). พจนานุกรม ฉบับราชบัณฑิตยสภา พ.ศ.2558 (พิมพ์ครั้งที่ 2 ed.). กรุงเทพฯ: นานมีบุ๊คส์พับลิเคชั่นส์.
ลิลลา อดุลยศาสน์. (2561). ผลของการพัฒนาความรู้ในการบูรณาการเทคโนโลยีกับวิธีสอนและเนื้อหาที่สอน (TPACK) ของนักศึกษาครูสาขาคณิตศาสตร์ที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์ของนักเรียน. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฎยะลา, 13(1), 105-127.
วรดานันท์ เหมนิธิ, & มนตรี บุญเรืองเศษ. (2560). การพัฒนาแบบจำลองความรู้ด้านเทคโนโลยีผนวกวิธีสอนและเนื้อหา (TPACK) ในการประเมินศักยภาพความพร้อมของนักศึกษาฝึกสอนสายช่างอุตสาหกรรม. (ทุนสนับสนุนจากงบประมาณเงินรายได้หน่วยงาน ประจำปีงบประมาณ พ.ศ.2560), มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร, กรุงเทพฯ.
วิชชุดา สารกรณ์. (2560). การติดตามและประเมินผลของการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบสะเต็มศึกษา เพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์และเจตคติต่อวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ในชั้นเรียนฟิสิกส์. (ปริญญาครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตรศึกษา), มหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม, มหาสารคาม.
วิศิณีย์ อิศรเสนา ณ อยุธยา. (2559). เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ STEM Education. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
ศศิเทพ ปิติพรเทพิน. (2558). การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์กับสังคมแห่งศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ: บอสส์การพิมพ์.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2557). ความรู้เบื้องต้นสะเต็มศึกษา. กรุงเทพฯ: สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.
สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ สำนักนายกรัฐมนตรี. (2545). พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ.2542 และที่แก้ไขเพิ่มเติม (ฉบับที่ 2) พ.ศ.2545. กรุงเทพฯ: พริกหวานกราฟฟิค
สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน. (2561). นโยบายสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน ปีงบประมาณ พ.ศ.2561. กรุงเทพฯ: สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน.
สำนักงานคณะกรรมการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ สำนักนายกรัฐมนตรี. (2560). แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่สิบสอง พ.ศ.2560 - 2564. กรุงเทพ: สำนักงานคณะกรรมการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ สำนักนายกรัฐมนตรี.
สุกัญญา เชื้อหลุบโพธิ์, ธิติยา บงกชเพชร, & ชมพูนุช วรางคณากูล. การจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ เรื่อง การเคลื่อนที่แบบหมุนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4. วารสารวิชาการและวิจัยสังคมศาสตร์, 13(7), 119-132.
สุทธิดา จำรัส. (2560). นิยามของสะเต็มและลักษณะสำคัญของกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา. วารสารศึกษาศาสตร์ มสธ., 10(2), 13-34.
อชิรวัตติ์ ตั้งสมบัติสันติ. (2560). ผลการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เรื่อง แสงและทัศนอุปกรณ์. (ปริญญาครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตรศึกษา), มหาวิทยาลัยราชภัฎมหาสารคาม, มหาสารคาม.
อภิสิทธิ์ ธงไชย. (2556). เทคโนโลยีและวิศวกรรมคืออะไรในสะเต็มศึกษา. วารสารสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 42(185), 35-37.