ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรม STEM แบบบูรณาการสำหรับเด็กอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปาง กรณีศึกษาการเรียนรู้แบบ Active Learning ในห้องเรียนที่มีนักเรียน 30 คน ปีการศึกษา 2568

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : ภาษาไทย

ชื่อเรื่อง     การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรม STEM แบบบูรณาการสำหรับเด็ก
              อนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปาง: กรณีศึกษาการเรียนรู้แบบ Active Learning ในห้องเรียนที่มี
              นักเรียน 30 คน ปีการศึกษา 2568

ผู้เขียน     นางสาวเกศริน  มีบุญ

ที่ปรึกษา  ศน.วสันต์ แปงจิตต์

 

บทคัดย่อ

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการผ่านการเรียนรู้เชิงรุกสำหรับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาล 3 ในห้องเรียนที่มีนักเรียน 30 คน 2) เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ก่อนและหลังการจัดกิจกรรม 3) ศึกษาพฤติกรรมการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ และ 4) ศึกษาความพึงพอใจของครูและผู้ปกครอง เป็นการวิจัยแบบผสมผสานโดยใช้การวิจัยและพัฒนาร่วมกับการวิจัยกึ่งทดลองแบบกลุ่มเดียวทดสอบก่อนและหลังการทดลอง กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักเรียนชั้นอนุบาล 3/7 โรงเรียนอนุบาลลำปาง จำนวน 30 คน ครูประจำชั้น 2 คน และผู้ปกครอง 30 คน เครื่องมือที่ใช้ประกอบด้วยชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ 8 หน่วย 24 แผน แบบทดสอบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ แบบสังเกตพฤติกรรมการมีส่วนร่วม แบบประเมินความพึงพอใจ และแบบสัมภาษณ์กึ่งโครงสร้าง ระยะเวลาทดลอง 8 สัปดาห์ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การทดสอบค่าที การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบวัดซ้ำ และการวิเคราะห์เนื้อหา ผลการวิจัยพบว่า 1) ชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่พัฒนาขึ้นมีความเหมาะสมในระดับมากที่สุด (x̄ = 4.68, S.D. = 0.37) และมีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 (E1/E2 = 83.45/85.20) 2) นักเรียนมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังการทดลอง (x̄ = 45.67, S.D. = 3.25) สูงกว่าก่อนการทดลอง (x̄ = 24.13, S.D. = 4.62) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 3) นักเรียนมีพฤติกรรมการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้โดยรวมอยู่ในระดับมาก (x̄ = 3.42, S.D. = 0.48) และมีพัฒนาการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่สัปดาห์ที่ 1 ถึงสัปดาห์ที่ 8 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และ 4) ครูและผู้ปกครองมีความพึงพอใจต่อการจัดกิจกรรมในระดับมากที่สุด (x̄ = 4.75, S.D. = 0.35 และ x̄ = 4.68, S.D. = 0.41 ตามลำดับ)

คำสำคัญ: ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์, STEM แบบบูรณาการ, การเรียนรู้เชิงรุก, เด็กอนุบาล, ห้องเรียนขนาดใหญ่

 

 

 

Abstract

This research aimed to 1) develop integrated STEM activities through active learning for enhancing scientific process skills of kindergarten 3 students in a classroom with 30 students, 2) compare scientific process skills before and after implementing the activities, 3) study learning participation behaviors, and 4) examine teachers' and parents' satisfaction. The mixed methods research employed research and development together with a one-group pretest-posttest quasi-experimental design. The samples included 30 kindergarten 3/7 students at Anuban Lampang School, 2 homeroom teachers, and 30 parents. The research instruments consisted of 8 units of integrated STEM activities containing 24 lesson plans, a scientific process skills test, a participation behavior observation form, a satisfaction evaluation form, and a semi-structured interview protocol. The experiment lasted 8 weeks. Data were analyzed using mean, standard deviation, t-test for dependent samples, repeated measures ANOVA, and content analysis. The findings revealed that 1) the developed integrated STEM activities were rated at the highest level of appropriateness (x̄ = 4.68, S.D. = 0.37) and met the efficiency criteria of 80/80 (E1/E2 = 83.45/85.20), 2) students' scientific process skills after the experiment (x̄ = 45.67, S.D. = 3.25) were significantly higher than before the experiment (x̄ = 24.13, S.D. = 4.62) at .01 level, 3) students' overall learning participation behaviors were at a high level (x̄ = 3.42, S.D. = 0.48) and continuously increased from week 1 to week 8 with statistical significance at .01 level, and 4) teachers and parents were satisfied with the activities at the highest level (x̄ = 4.75, S.D. = 0.35 and x̄ = 4.68, S.D. = 0.41 respectively).

Keywords: Scientific Process Skills, Integrated STEM, Active Learning, Kindergarten Children, Large Classroom

การศึกษาในศตวรรษที่ 21 กำลังเผชิญกับความท้าทายในการเตรียมความพร้อมให้ผู้เรียนมีทักษะที่จำเป็นสำหรับโลกอนาคตที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งทักษะด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของการพัฒนานวัตกรรมและเศรษฐกิจ (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2564) ประเทศไทยได้กำหนดนโยบายการพัฒนาการศึกษาตามแผนยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี (2561-2580) ที่มุ่งเน้นการสร้างขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศผ่านการพัฒนาทรัพยากรมนุษย์ โดยให้ความสำคัญกับการจัดการศึกษาแบบ STEM Education ตั้งแต่ระดับปฐมวัย (กระทรวงศึกษาธิการ, 2563) อย่างไรก็ตาม จากผลการประเมินความสามารถด้านวิทยาศาสตร์ของนักเรียนไทยในโครงการ PISA 2022 พบว่ามีคะแนนต่ำกว่าค่าเฉลี่ยนานาชาติ และมีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่อง (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2565) ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการปรับปรุงการจัดการเรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีตั้งแต่ระดับปฐมวัย

งานวิจัยทางการศึกษาปฐมวัยได้ชี้ให้เห็นว่า ช่วงอายุ 3-6 ปี เป็นช่วงวิกฤตที่สมองของเด็กมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วและเป็นพื้นฐานสำหรับการเรียนรู้ตลอดชีวิต (Eshach & Fried, 2021) การปลูกฝังเจตคติและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ระดับปฐมวัยจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดย McClure และคณะ (2023) ได้ศึกษาพบว่าเด็กอนุบาลที่ได้รับประสบการณ์ด้านวิทยาศาสตร์และกระบวนการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบจะมีพัฒนาการด้านการคิดเชิงเหตุผล การสังเกต และการทดลองที่ดีกว่ากลุ่มที่ไม่ได้รับประสบการณ์ดังกล่าว นอกจากนี้ Wang และคณะ (2022) ได้ชี้ให้เห็นว่า การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ STEM ในระดับปฐมวัยส่งผลให้เด็กมีความสามารถในการคิดแก้ปัญหา ความคิดสร้างสรรค์ และทักษะการทำงานร่วมกันที่ดีขึ้น

1. เพื่อพัฒนาชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการผ่านการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) สำหรับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปางในห้องเรียนที่มีนักเรียน 30 คน
2. เพื่อเปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปางก่อนและหลังการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการผ่านการเรียนรู้เชิงรุก
3. เพื่อศึกษาพฤติกรรมการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ของนักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปางระหว่างการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการผ่านการเรียนรู้เชิงรุก
4. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของครูและผู้ปกครองที่มีต่อการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการผ่านการเรียนรู้เชิงรุกเพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปาง

แนวคิด/ทฤษฎีหลักที่ใช้ในการวิจัย

1 ทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของเพียเจต์ (Piaget's Theory of Cognitive Development)
2 ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเองเชิงสังคม (Social Constructivism) ของไวก็อตสกี้
3 ทฤษฎีพหุปัญญา (Multiple Intelligence Theory) ของการ์ดเนอร์
4 ทฤษฎีการเรียนรู้แบบเชื่อมโยง (Connectivism) สำหรับการเรียนรู้ในยุคดิจิทัล

แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรต้น

 แนวคิดการจัดการศึกษาแบบ STEM Education
          - ความหมายและความสำคัญของ STEM Education
          - องค์ประกอบของ STEM Education
          - STEM Education ในระดับปฐมวัย
 แนวคิดการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ (Integrated Learning)
          - รูปแบบการบูรณาการหลักสูตร
          - การบูรณาการในระดับปฐมวัย
 แนวคิดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning)
          - หลักการและความสำคัญของ Active Learning
          - รูปแบบและเทคนิคการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning
          - Active Learning ในระดับปฐมวัย

แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรตาม

1 แนวคิดเกี่ยวกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
          - ความหมายและความสำคัญของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
          - ประเภทของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
          - ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในเด็กปฐมวัย
2 แนวคิดเกี่ยวกับพฤติกรรมการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้
          - องค์ประกอบของการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้
          - ปัจจัยที่ส่งเสริมการมีส่วนร่วมในการเรียนรู้
3 แนวคิดเกี่ยวกับความพึงพอใจในการจัดการเรียนรู้
          - ทฤษฎีความพึงพอใจ
          - การประเมินความพึงพอใจในบริบทการศึกษา

คำสำคัญ: ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์, STEM แบบบูรณาการ, การเรียนรู้เชิงรุก, เด็กอนุบาล, ห้องเรียนขนาดใหญ่  Keywords: Scientific Process Skills, Integrated STEM, Active Learning, Kindergarten Children, Large Classroom

• ประชากร: นักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปาง ปีการศึกษา 2568 จำนวน 5 ห้องเรียน รวม 150 คน
• กลุ่มตัวอย่าง: นักเรียนชั้นอนุบาล 3/7 โรงเรียนอนุบาลลำปาง ปีการศึกษา 2568 จำนวน 30 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling)
• ครูประจำชั้นอนุบาล 3/7 จำนวน 2 คน
• ผู้ปกครองของนักเรียนชั้นอนุบาล 3/7 จำนวน 30 คน

• • นักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนอนุบาลลำปางได้รับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานทั้ง 6 ด้าน ซึ่งเป็นทักษะสำคัญที่สามารถนำไปใช้ในการเรียนรู้และการดำเนินชีวิต
  • นักเรียนมีความกระตือรือร้นในการเรียนรู้ มีความมั่นใจในการแสดงความคิดเห็น และมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
  • นักเรียนได้พัฒนาทักษะการทำงานร่วมกับผู้อื่น การแก้ปัญหา และความคิดสร้างสรรค์ผ่านกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ