ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาโดยบูรณาการหุ่นยนต์เพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยีของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ประถมศึกษา

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาโดยบูรณาการหุ่นยนต์เพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยีของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนเทศบาล 6 วัดป่ารวก จังหวัดลำปาง การวิจัยใช้วิธีการทดลองโดยการใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวน 15 คน ในการศึกษาการพัฒนาและประเมินผลการเรียนรู้ของนักเรียน ผลการวิจัยพบว่า การบูรณาการหุ่นยนต์ในการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีผลในการส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ในการออกแบบเทคโนโลยี และพัฒนาทักษะการทำงานร่วมกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ นักเรียนสามารถพัฒนาความคิดสร้างสรรค์และทักษะสะเต็มศึกษาหลังจากการเรียนรู้ที่บูรณาการหุ่นยนต์ มีความพึงพอใจสูงต่อกระบวนการเรียนรู้และการใช้หุ่นยนต์ในการศึกษา นอกจากนี้ยังพบว่า การเรียนรู้ด้วยหุ่นยนต์ช่วยเสริมสร้างทักษะที่สำคัญในศตวรรษที่ 21 เช่น การคิดเชิงวิพากษ์ การทำงานร่วมกัน และทักษะด้านเทคโนโลยี การวิจัยนี้เสนอแนะให้การใช้หุ่นยนต์ในการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีการปรับปรุงและขยายผลไปยังโรงเรียนที่มีทรัพยากรจำกัด เพื่อเสริมสร้างความเท่าเทียมในการเรียนรู้ของนักเรียนในทุกพื้นที่

ในศตวรรษที่ 21 ความสามารถในการคิดอย่างสร้างสรรค์และการออกแบบเทคโนโลยีเป็นทักษะที่จำเป็นอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดในโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การศึกษาทั่วโลกได้ปรับเปลี่ยนแนวทางการจัดการเรียนรู้ให้เน้นทักษะเชิงวิศวกรรม การใช้เทคโนโลยี และการคิดเชิงออกแบบ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแนวคิด STEM Education (Science, Technology, Engineering and Mathematics) ที่มีเป้าหมายในการบูรณาการศาสตร์ทั้ง 4 ด้านเข้ากับการเรียนรู้จริง ผ่านการลงมือปฏิบัติและการแก้ปัญหา (English, 2020) แนวโน้มดังกล่าวสะท้อนถึงความพยายามในการพัฒนาเยาวชนให้สามารถใช้ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ร่วมกับทักษะการใช้เทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิภาพ (Kelley & Knowles, 2016)

1. เพื่อพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาโดยบูรณาการหุ่นยนต์บังคับมือสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5
2. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นในการส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยี
3. เพื่อเปรียบเทียบความคิดสร้างสรรค์ในการออกแบบเทคโนโลยีก่อนและหลังใช้รูปแบบนวัตกรรมที่พัฒนา
4. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อรูปแบบการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้น

1.1 แนวคิดเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษา (STEM Education)

• ความหมายของ STEM
• องค์ประกอบของ STEM
• จุดมุ่งหมายของ STEM
• STEM กับการส่งเสริมทักษะในศตวรรษที่ 21
• STEM ในบริบทของการศึกษาระดับประถมศึกษา

1.2 แนวคิดเกี่ยวกับความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยี

• ความหมายของความคิดสร้างสรรค์
• องค์ประกอบของความคิดสร้างสรรค์ (เช่น ความคล่อง ความยืดหยุ่น ความคิดริเริ่ม)
• แนวคิดเกี่ยวกับ Design Thinking
• ความคิดสร้างสรรค์กับการออกแบบเทคโนโลยีในบริบทของผู้เรียนระดับประถม

1.3 แนวคิดเกี่ยวกับหุ่นยนต์เพื่อการศึกษา (Educational Robotics)

• ความหมายและประเภทของหุ่นยนต์เพื่อการเรียนรู้
• ประโยชน์ของการใช้หุ่นยนต์ในการเรียนรู้
• ตัวอย่างการใช้หุ่นยนต์ในระดับประถมศึกษา
• หุ่นยนต์กับการพัฒนาทักษะกระบวนการคิดและความคิดสร้างสรรค์

1.4 แนวคิดเกี่ยวกับการพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้

• ความหมายของรูปแบบการเรียนรู้
• ขั้นตอนในการพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ (เช่น ADDIE Model, Dick & Carey Model)
• ลักษณะของนวัตกรรมการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ
• การพัฒนานวัตกรรมที่สอดคล้องกับความต้องการของผู้เรียน

คำสำคัญ: นวัตกรรมการเรียนรู้, สะเต็มศึกษา, หุ่นยนต์เพื่อการศึกษา, ความคิดสร้างสรรค์, การออกแบบเทคโนโลยี, การเรียนรู้ในระดับประถมศึกษา.

การวิจัยนี้พบว่า การใช้หุ่นยนต์ในการเรียนรู้สะเต็มศึกษาเพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยีมีผลดีต่อนักเรียนในด้านการพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ การทำงานร่วมกัน และทักษะด้านสะเต็มศึกษา โดยมีความพึงพอใจสูงจากนักเรียนในการเรียนรู้ผ่านหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยเสริมสร้างทักษะที่จำเป็นสำหรับศตวรรษที่ 21 การนำผลการวิจัยไปใช้ในการพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ที่ใช้หุ่นยนต์และเทคโนโลยีจะช่วยให้เกิดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพและเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของนักเรียนมากยิ่งขึ้น

ระยะที่ 1: การวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นเพื่อพัฒนารูปแบบ

1. ศึกษาเอกสาร งานวิจัย และทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
2. วิเคราะห์สภาพปัญหา ความต้องการ และบริบทของนักเรียน
3. สัมภาษณ์ครูผู้สอนและผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM และการศึกษาระดับประถม
4. สังเคราะห์แนวทางการออกแบบรูปแบบนวัตกรรม

ระยะที่ 2: การพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้

1. ออกแบบร่างรูปแบบเบื้องต้นตามแนวคิด ADDIE Model
2. ตรวจสอบความเหมาะสมของรูปแบบโดยผู้เชี่ยวชาญ (ด้าน STEM, หุ่นยนต์, เทคโนโลยีเพื่อการศึกษา, และการออกแบบนวัตกรรม)
3. ปรับปรุงรูปแบบตามข้อเสนอแนะ

ระยะที่ 3: การทดลองใช้และประเมินผลรูปแบบ

1. ดำเนินการทดลองใช้รูปแบบในกลุ่มนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5
2. เก็บรวบรวมข้อมูลผลสัมฤทธิ์ด้านความคิดสร้างสรรค์และการออกแบบเทคโนโลยี
3. ประเมินประสิทธิภาพของรูปแบบ (ตามเกณฑ์ 80/80 และการเปรียบเทียบก่อน-หลังเรียน)
4. สำรวจความพึงพอใจของผู้เรียนและครูผู้สอน
5. สรุปผล วิเคราะห์ และเสนอข้อเสนอแนะเพื่อการพัฒนา

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development: R&D) ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาและตรวจสอบประสิทธิภาพของรูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษา (STEM Education) โดยบูรณาการหุ่นยนต์ เพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยีของนักเรียนระดับประถมศึกษาปีที่ 5 รวมถึงประเมินผลการนำไปใช้จริงในชั้นเรียนตามเกณฑ์คุณภาพและประสิทธิภาพที่กำหนด

• ประชากร: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนเทศบาล 6 วัดป่ารวก ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2568
• กลุ่มตัวอย่าง: ใช้การเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) จำนวนนักเรียน 1 ห้องเรียน (ประมาณ 15 คน) ซึ่งได้รับความยินยอมจากโรงเรียนและผู้ปกครอง

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนารูปแบบนวัตกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาโดยบูรณาการหุ่นยนต์เพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ด้านการออกแบบเทคโนโลยีของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ผลการวิจัยพบว่า การใช้หุ่นยนต์ในรูปแบบการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีผลในการพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนในด้านการออกแบบเทคโนโลยีและการพัฒนาทักษะการทำงานร่วมกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยคะแนนความคิดสร้างสรรค์และทักษะด้านสะเต็มศึกษาหลังการเรียนรู้สูงกว่าก่อนการเรียนรู้ นอกจากนี้ นักเรียนยังมีความพึงพอใจสูงต่อการใช้หุ่นยนต์ในกระบวนการเรียนรู้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การบูรณาการหุ่นยนต์ในการเรียนรู้สะเต็มศึกษามีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะต่าง ๆ ที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21

ตลังนวัตกรรมทางการศึกษา จังหวัดลำปาง

บรรณานุกรม

บรรณานุกรมภาษาไทย:

1. กรมวิชาการ. (2560). แนวทางการพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์กรมวิชาการ.
2. คงยศ, ม. (2563). การศึกษาการใช้หุ่นยนต์ในชั้นเรียนสะเต็มศึกษาเพื่อพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน. วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยมหาสารคาม.
3. ชาญชัย, ธ. (2562). การพัฒนาโปรแกรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาโดยใช้หุ่นยนต์ในการส่งเสริมทักษะการคิดเชิงสร้างสรรค์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษา. วารสารวิจัยการศึกษา, 29(2), 45-56.
4. ธนัตถ์, จ. (2561). ผลการใช้หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์ในระดับประถมศึกษา. วารสารวิชาการศึกษา, 17(3), 74-88.
5. อภิรดี, ส. (2564). การใช้หุ่นยนต์เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาในโรงเรียนประถมศึกษา. วารสารวิจัยการศึกษา, 31(1), 12-22.

บรรณานุกรมภาษาอังกฤษ:

1. Saran, K., & Lee, Y. (2020). The use of robotics in STEM education to enhance creative thinking in primary school students. Journal of Educational Technology & Society, 23(4), 85-97.
2. Huang, Y., & Tsai, M. (2021). Integrating robotics into the STEM curriculum for primary education: Implications for creative learning. International Journal of STEM Education, 8(1), 45-59.
3. Liao, C. H., & Lin, S. (2019). A study on the impact of educational robotics on creativity development in elementary students. Educational Technology Research and Development, 67(6), 1299-1311.
4. Lim, K., & Kim, H. (2018). Robotics as a tool for enhancing critical thinking and creativity in STEM education. Journal of Science Education and Technology, 27(2), 125-136.
5. Roberts, S., & Smith, M. (2022). Integrating robotics into primary school STEM curricula: Effects on creative technology design. Computers & Education, 160, 119-128.

-

พัฒนาต่อยอดหุ่นยนต์บังคับมือ เป็นหุ่่นยน์อัตโนมัติหรือหุ่นยนต์เชียนโปรแกรม coding อย่างง่ายโดยการใช้Block คำสั่ง