ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน

     

      ในยุคศตวรรษที่ 21 การเรียนรู้ที่มุ่งเน้นการพัฒนาทักษะแห่งอนาคต เช่น การคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และการสร้างนวัตกรรม กลายเป็นแนวทางสำคัญในการจัดการศึกษาทุกระดับ โดยเฉพาะในระดับปฐมวัยซึ่งเป็นช่วงวัยที่มีการพัฒนาทักษะพื้นฐานอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว แนวคิด STEM Education ซึ่งมุ่งบูรณาการองค์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ จึงได้รับการส่งเสริมให้เป็นแนวทางในการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมต่อการพัฒนาทักษะกระบวนการคิดในเด็กตั้งแต่ระดับอนุบาล (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2564)

       สำหรับในบริบทของโรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง ซึ่งเป็นโรงเรียนเอกชนภายใต้การกำกับดูแลของสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการศึกษาเอกชน (สช.) จังหวัดลำปาง มีความมุ่งมั่นในการพัฒนาเด็กปฐมวัยให้มีความพร้อมทั้งทางร่างกาย อารมณ์ สังคม และสติปัญญา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความสามารถทางคณิตศาสตร์ เนื่องจากพบว่านักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน บางส่วนยังขาดทักษะกระบวนการคิดเชิงคณิตศาสตร์ เช่น การจัดกลุ่ม การเปรียบเทียบ การจำแนก และการนับจำนวนอย่างมีเหตุผล ขณะเดียวกัน เจตคติต่อวิชาคณิตศาสตร์ของเด็กยังอยู่ในระดับไม่คงที่ โดยเฉพาะเมื่อกิจกรรมที่จัดขึ้นไม่ตอบสนองต่อความสนใจของเด็กหรือมีลักษณะของการสอนที่เคร่งครัดจนเกินไป

         งานวิจัยที่ผ่านมาหลายฉบับสนับสนุนว่า การจัดการเรียนรู้โดยใช้แนวทาง STEM Education สามารถส่งเสริมการคิดอย่างเป็นระบบ ทักษะการแก้ปัญหา และทัศนคติเชิงบวกต่อการเรียนรู้ในเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ธันยพร, 2562; ศศิธร, 2563) โดยเฉพาะเมื่อผสานกับแนวคิด “การเรียนรู้ผ่านการเล่น” (Play-based Learning) ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของการจัดการศึกษาปฐมวัยตามหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พ.ศ. 2560 (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2560) นอกจากนี้ งานวิจัยของวรรณา (2564) ยังพบว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบบูรณาการสามารถส่งเสริมทั้งทักษะกระบวนการคิดและเจตคติของเด็กต่อคณิตศาสตร์ได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ

          แม้ว่าจะมีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้ STEM ในระดับอนุบาล แต่ส่วนใหญ่มักมุ่งเน้นเพียงทักษะการคิดหรือผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน โดยยังขาดงานวิจัยที่ศึกษา ร่วมกันทั้งด้านทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์ ในกลุ่มเด็กปฐมวัย อีกทั้งยังมีข้อจำกัดด้านบริบทโรงเรียนเอกชนในต่างจังหวัดที่ยังไม่ได้นำรูปแบบกิจกรรม STEM มาใช้เป็นระบบ หรือไม่มีสื่อและชุดกิจกรรมที่ออกแบบเฉพาะสำหรับเด็กอนุบาลโดยตรง

           ด้วยเหตุนี้ ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการพัฒนา “ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education” ที่เน้นความเหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน และสอดคล้องกับบริบทของโรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง โดยออกแบบกิจกรรมที่เด็กสามารถลงมือปฏิบัติได้จริงผ่านการเล่น การทดลอง และการแก้ปัญหา เพื่อส่งเสริมทั้ง ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การสังเกต การจัดกลุ่ม การเปรียบเทียบ และการลงความเห็นเบื้องต้น รวมถึง เจตคติเชิงบวกต่อวิชาคณิตศาสตร์ เช่น ความสนุก ความมั่นใจ และความตั้งใจในการเรียนรู้

      การศึกษาวิจัยครั้งนี้จึงมีความสำคัญในการสร้างนวัตกรรมการเรียนรู้ที่ตอบโจทย์การพัฒนาเด็กยุคใหม่ โดยมีความเฉพาะเจาะจงต่อกลุ่มเป้าหมาย ได้แก่ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน ในโรงเรียนเอกชนของจังหวัดลำปาง ซึ่งผลการวิจัยอาจสามารถขยายผลและนำไปใช้เป็นต้นแบบในการจัดกิจกรรม STEM สำหรับเด็กปฐมวัยในบริบทอื่น ๆ ได้อย่างเหมาะสม

1. เพื่อพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่เหมาะสมกับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง
2. เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่พัฒนาขึ้น โดยใช้เกณฑ์ 80/80
3. เพื่อเปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน ก่อนและหลังใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education
4. เพื่อเปรียบเทียบเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน ก่อนและหลังใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education
5. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของครูและนักเรียนที่มีต่อชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่พัฒนาขึ้น

การดำเนินการวิจัยเรื่อง "การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 จำนวน 34 คน โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง" ในครั้งนี้ผู้วิจัยได้ทำการศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องเพื่อใช้ในการวิจัยดังรายละเอียดต่อไปนี้

1. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับ STEM Education ในระดับปฐมวัย

วงศ์ษา พรมวัง และคณะ (2023)

ศึกษาการพัฒนาชุดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย โดยใช้กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2-3 จำนวน 25 คน ผลการวิจัยพบว่า เด็กที่ได้รับการจัดประสบการณ์ด้วยชุดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยเฉพาะทักษะการสังเกต การจำแนกประเภท การเปรียบเทียบ และการวัด นอกจากนี้ยังพบว่าเด็กมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์มากขึ้น

พัชรี ผลโยธิน และนันทิยา น้อยจันทร์ (2022)

ศึกษาผลของการจัดกิจกรรม STEM Education ที่มีต่อความสามารถด้านการคิดวิเคราะห์และทักษะทางคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 30 คน ผลการวิจัยพบว่า เด็กที่ได้รับการจัดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education มีความสามารถด้านการคิดวิเคราะห์และทักษะทางคณิตศาสตร์หลังการทดลองสูงกว่าก่อนการทดลองอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 โดยพบว่าเด็กมีพัฒนาการด้านการคิดแก้ปัญหา การคิดเชิงเหตุผล และความคิดสร้างสรรค์เพิ่มขึ้น

สิริมา ภิญโญอนันตพงษ์ (2021)

ศึกษาการพัฒนารูปแบบการจัดประสบการณ์ตามแนว STEM Education เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดเชิงคำนวณสำหรับเด็กปฐมวัย โดยกลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 28 คน ผลการวิจัยพบว่า รูปแบบการจัดประสบการณ์ตามแนว STEM Education มีประสิทธิภาพและเหมาะสมกับระดับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย สามารถส่งเสริมทักษะการคิดเชิงคำนวณ ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ และเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้ได้อย่างมีประสิทธิผล

Sharapan, H. (2021)

ศึกษาแนวทางการออกแบบกิจกรรม STEM ที่เหมาะสมกับเด็กปฐมวัย โดยเน้นการบูรณาการผ่านการเล่นและการสำรวจ ผลการวิจัยพบว่า การจัดกิจกรรม STEM ที่มีประสิทธิภาพสำหรับเด็กปฐมวัยควรเน้นการเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ ใช้วัสดุที่หลากหลายและปลอดภัย ส่งเสริมการคิดแก้ปัญหาและการทำงานร่วมกัน และเชื่อมโยงกับประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเด็ก นอกจากนี้ยังพบว่าการนำคณิตศาสตร์มาบูรณาการกับกิจกรรม STEM ช่วยพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์และเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย

2. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย

ปิยะธิดา เกษสุวรรณ และสุธินันท์ บุญพัฒนาภรณ์ (2023)

ศึกษาผลของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่มีต่อทักษะพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยกลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 22 คน ผลการวิจัยพบว่า หลังจากได้รับการจัดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education เด็กมีทักษะพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ด้านการจำแนก การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ การรู้ค่าจำนวน และการวัดสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ นอกจากนี้ยังพบว่าเด็กมีความสนใจและกระตือรือร้นในการเรียนรู้คณิตศาสตร์มากขึ้น

กนกวรรณ อุ่นใจ และคณะ (2022)

ศึกษาการพัฒนาชุดกิจกรรมคณิตศาสตร์เชิงบูรณาการสำหรับเด็กปฐมวัย โดยใช้กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2-3 จำนวน 26 คน ผลการวิจัยพบว่า ชุดกิจกรรมคณิตศาสตร์เชิงบูรณาการมีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยเฉพาะทักษะการแก้ปัญหา การให้เหตุผล และการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ นอกจากนี้ยังพบว่าเด็กมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้คณิตศาสตร์เพิ่มขึ้น

วันเพ็ญ ผลิศร และวารุณี นาวัลย์ (2021)

ศึกษาการพัฒนาทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัยผ่านกิจกรรมการเล่นแบบมีแบบแผน กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 24 คน ผลการวิจัยพบว่า การจัดกิจกรรมการเล่นแบบมีแบบแผนที่บูรณาการกับคณิตศาสตร์ช่วยส่งเสริมทักษะการสังเกต การเปรียบเทียบ การจัดหมวดหมู่ การเรียงลำดับ การวัด และการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

McClure, E. R., et al. (2020)

ศึกษาการส่งเสริมทักษะทางคณิตศาสตร์ในเด็กปฐมวัยผ่านกระบวนการ STEM Education โดยเน้นการเรียนรู้ผ่านโครงงานและการเล่น ผลการวิจัยพบว่า การบูรณาการคณิตศาสตร์ในกิจกรรม STEM ช่วยพัฒนาทักษะการคิดเชิงเหตุผล การให้เหตุผลเชิงพื้นที่ และความเข้าใจเกี่ยวกับรูปทรงและการวัดของเด็กปฐมวัย นอกจากนี้ยังพบว่าการจัดบรรยากาศการเรียนรู้ที่เน้นการสำรวจและการทดลองช่วยส่งเสริมเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์

3. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการส่งเสริมเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย

ฉวีวรรณ สุขรักษ์ และสุภาวดี หาญเมธี (2023)

ศึกษาการสร้างเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้คณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัยผ่านกิจกรรมการเล่นที่สร้างสรรค์ โดยกลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 30 คน ผลการวิจัยพบว่า การจัดกิจกรรมการเล่นที่บูรณาการกับคณิตศาสตร์ช่วยให้เด็กมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โดยเด็กมีความสนใจ กระตือรือร้น และมีความสุขในการเรียนรู้คณิตศาสตร์มากขึ้น

พรทิพย์ ศิริภัทราชัย และคณะ (2022)

ศึกษาผลของการจัดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education ที่มีต่อเจตคติและความสนใจในการเรียนรู้คณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2-3 จำนวน 28 คน ผลการวิจัยพบว่า การจัดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education ที่เน้นการบูรณาการคณิตศาสตร์ผ่านการลงมือปฏิบัติและการแก้ปัญหาช่วยส่งเสริมให้เด็กมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โดยเด็กมีความรู้สึกเชิงบวก มีความมั่นใจ และเห็นคุณค่าของคณิตศาสตร์มากขึ้น

สมศักดิ์ ภู่วิภาดาวรรธน์ (2020)

ศึกษาการพัฒนาเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัยผ่านการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบโครงงาน กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 25 คน ผลการวิจัยพบว่า การจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบโครงงานที่บูรณาการกับคณิตศาสตร์ช่วยส่งเสริมให้เด็กมีเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์ โดยเด็กมีความสนใจ กระตือรือร้น และมีความสุขในการเรียนรู้คณิตศาสตร์มากขึ้น

Chen, J., & McCray, J. (2020)

ศึกษาการสร้างเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์ในเด็กปฐมวัยผ่านการจัดสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่เหมาะสม ผลการวิจัยพบว่า การจัดสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่เน้นการสำรวจ การทดลอง และการแก้ปัญหาช่วยส่งเสริมให้เด็กมีเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์ นอกจากนี้ยังพบว่าการให้เด็กได้แสดงความคิดเห็น และการให้ผลตอบกลับเชิงบวกช่วยส่งเสริมความมั่นใจและความภาคภูมิใจในการเรียนรู้คณิตศาสตร์ของเด็ก

 

 

 

4. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้สำหรับเด็กปฐมวัย

จิราภรณ์ นาคเรือง และคณะ (2023)

ศึกษาการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ Active Learning เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 24 คน ผลการวิจัยพบว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ Active Learning มีประสิทธิภาพและเหมาะสมกับระดับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย สามารถส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ของเด็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สุมาลี กาญจนชาตรี และไพฑูรย์ สุขศรีงาม (2022)

ศึกษาการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และความคิดสร้างสรรค์ของเด็กปฐมวัย กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 26 คน ผลการวิจัยพบว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และความคิดสร้างสรรค์ของเด็กปฐมวัย โดยเด็กมีพัฒนาการด้านการสังเกต การสำรวจ การทดลอง และการแก้ปัญหาเพิ่มขึ้น

นงลักษณ์ งามขำ และสุนีย์ เหมะประสิทธิ์ (2021)

ศึกษาการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางการสอนแบบโครงงานเพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย กลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 25 คน ผลการวิจัยพบว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางการสอนแบบโครงงานมีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยเด็กมีพัฒนาการด้านการสังเกต การจำแนก การเปรียบเทียบ การวัด และการสื่อสารเพิ่มขึ้น

Tippett, C. D., & Milford, T. M. (2020)

ศึกษาการออกแบบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ STEM สำหรับเด็กปฐมวัย โดยเน้นการบูรณาการผ่านการเล่นและการสำรวจ ผลการวิจัยพบว่า การออกแบบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ STEM ที่มีประสิทธิภาพสำหรับเด็กปฐมวัยควรมีลักษณะดังนี้ 1) เน้นการลงมือปฏิบัติและการสำรวจ 2) ใช้สื่อและวัสดุที่หลากหลายและปลอดภัย 3) สอดคล้องกับบริบทและความสนใจของเด็ก 4) ส่งเสริมการทำงานร่วมกันและการสื่อสาร และ 5) เชื่อมโยงกับประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเด็ก

5. ข้อเสนอแนะจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

1. การออกแบบกิจกรรม STEM สำหรับเด็กปฐมวัย
   • ควรเน้นการเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติและการเล่น
   • ใช้สื่อและวัสดุที่หลากหลาย ปลอดภัย และเหมาะสมกับวัย
   • ออกแบบกิจกรรมที่สอดคล้องกับความสนใจและพัฒนาการของเด็ก
   • บูรณาการคณิตศาสตร์ผ่านสถานการณ์ที่มีความหมายและเชื่อมโยงกับชีวิตประจำวัน
2. การส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์
   • ควรเน้นการพัฒนาทักษะพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ เช่น การสังเกต การจำแนก การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ และการวัด
   • ส่งเสริมการคิดแก้ปัญหาและการให้เหตุผลผ่านสถานการณ์ที่ท้าทายและน่าสนใจ
   • เปิดโอกาสให้เด็กได้สื่อสารความคิดทางคณิตศาสตร์ผ่านการพูด การวาด และการแสดงออกด้วยวิธีที่หลากหลาย
3. การส่งเสริมเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์
   • สร้างบรรยากาศการเรียนรู้ที่ผ่อนคลาย สนุกสนาน และไม่กดดัน
   • ให้ผลตอบกลับเชิงบวกและคำชมเชยเพื่อส่งเสริมความมั่นใจและความภาคภูมิใจ
   • เชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับสิ่งที่เด็กสนใจและมีความหมายในชีวิตประจำวัน
   • ส่งเสริมการทำงานร่วมกันและการแลกเปลี่ยนความคิดเห็น
4. การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้
   • ควรมีองค์ประกอบที่ครบถ้วน เช่น คู่มือครู แผนการจัดกิจกรรม สื่อการเรียนรู้ และเครื่องมือวัดและประเมินผล
   • ออกแบบกิจกรรมที่มีความหลากหลายและครอบคลุมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์
   • จัดลำดับกิจกรรมจากง่ายไปยากและเหมาะสมกับระดับพัฒนาการของเด็ก
   • มีความยืดหยุ่นและสามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับบริบทและความสนใจของเด็ก

สรุป

จากการศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 พบว่า การจัดกิจกรรมตามแนวทาง STEM Education มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยเน้นการเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ การสำรวจ การทดลอง และการแก้ปัญหา นอกจากนี้ยังพบว่าการออกแบบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพควรมีความหลากหลาย น่าสนใจ และเหมาะสมกับระดับพัฒนาการของเด็ก รวมทั้งมีการบูรณาการคณิตศาสตร์ผ่านสถานการณ์ที่มีความหมายและเชื่อมโยงกับชีวิตประจำวันของเด็ก

ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัย

1. ทฤษฎีพัฒนาการของเด็กปฐมวัย

1.1 ทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของเพียเจต์ (Jean Piaget)

ทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของเพียเจต์ (Piaget's Theory of Cognitive Development) เป็นทฤษฎีที่มีความสำคัญอย่างมากต่อการจัดการเรียนรู้สำหรับเด็กปฐมวัย เพียเจต์ได้แบ่งพัฒนาการทางสติปัญญาของเด็กออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้

1. ขั้นประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว (Sensorimotor Period) อายุ 0-2 ปี เป็นขั้นที่เด็กเรียนรู้จากการใช้ประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว
2. ขั้นก่อนปฏิบัติการคิด (Preoperational Period) อายุ 2-7 ปี เป็นขั้นที่เด็กเริ่มพัฒนาความสามารถในการใช้สัญลักษณ์ ภาษา และจินตนาการ แต่ยังขาดความเข้าใจในเรื่องการคงที่ของปริมาณ (Conservation) และการจัดหมวดหมู่ (Classification) อย่างสมบูรณ์
3. ขั้นปฏิบัติการคิดแบบรูปธรรม (Concrete Operational Period) อายุ 7-11 ปี เป็นขั้นที่เด็กเริ่มคิดอย่างมีเหตุผลและเข้าใจหลักการอนุรักษ์
4. ขั้นปฏิบัติการคิดแบบนามธรรม (Formal Operational Period) อายุ 11 ปีขึ้นไป เป็นขั้นที่เด็กสามารถคิดอย่างเป็นเหตุเป็นผลและเข้าใจความคิดรวบยอดที่เป็นนามธรรมได้

จากทฤษฎีของเพียเจต์ เด็กอนุบาลปีที่ 3 (อายุประมาณ 5-6 ปี) อยู่ในขั้นก่อนปฏิบัติการคิด (Preoperational Period) ซึ่งมีลักษณะสำคัญดังนี้

• เด็กจะเรียนรู้จากการสังเกตและการลงมือปฏิบัติกับวัตถุจริง
• เด็กเริ่มเข้าใจสัญลักษณ์และใช้ภาษาในการสื่อสาร
• เด็กยังมีการคิดแบบยึดตนเองเป็นศูนย์กลาง (Egocentric Thinking)
• เด็กชอบเล่นสมมติและจินตนาการ
• เด็กเริ่มเข้าใจความสัมพันธ์ของเหตุและผล แต่ยังไม่สมบูรณ์

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education สำหรับเด็กอนุบาลปีที่ 3 จึงควรให้เด็กได้เรียนรู้ผ่านประสบการณ์ตรงจากการลงมือปฏิบัติกับวัสดุอุปกรณ์จริง เปิดโอกาสให้เด็กได้สำรวจ ทดลอง และค้นพบด้วยตนเอง โดยเชื่อมโยงกับประสบการณ์ที่ใกล้ตัวเด็ก

1.2 ทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ (Constructivist Theory)

ทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์เป็นทฤษฎีการเรียนรู้ที่เน้นให้ผู้เรียนสร้างความรู้ด้วยตนเองจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมและประสบการณ์ต่างๆ ซึ่งมีรากฐานมาจากทฤษฎีของเพียเจต์และไวก็อทสกี้ (Vygotsky) โดยมีแนวคิดสำคัญดังนี้

1. ผู้เรียนเป็นผู้สร้างความรู้ด้วยตนเอง ผู้เรียนจะสร้างความรู้โดยเชื่อมโยงประสบการณ์ใหม่กับความรู้เดิมที่มีอยู่
2. การเรียนรู้เป็นกระบวนการทางสังคม ผู้เรียนจะเรียนรู้ได้ดีเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่นและสิ่งแวดล้อม
3. การเรียนรู้เกิดขึ้นในบริบทที่มีความหมาย ผู้เรียนจะเข้าใจและจดจำได้ดีเมื่อเนื้อหาที่เรียนมีความหมายและเชื่อมโยงกับชีวิตจริง
4. การสนับสนุนและช่วยเหลือ (Scaffolding) ผู้สอนจะให้การช่วยเหลือเท่าที่จำเป็นและค่อยๆ ลดความช่วยเหลือลงเมื่อผู้เรียนสามารถทำได้ด้วยตนเอง
5. Zone of Proximal Development (ZPD) เป็นแนวคิดของไวก็อทสกี้ที่หมายถึงช่วงระหว่างระดับพัฒนาการที่เด็กทำได้โดยลำพังกับระดับพัฒนาการที่เด็กทำได้เมื่อได้รับการช่วยเหลือจากผู้ที่มีความสามารถมากกว่า

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education สำหรับเด็กอนุบาลจึงควรเน้นให้เด็กได้สร้างความรู้ด้วยตนเองผ่านการลงมือปฏิบัติ การทำงานร่วมกัน และการแก้ปัญหาในสถานการณ์จริง โดยครูเป็นผู้สนับสนุนและอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ (Facilitator)

1.3 ทฤษฎีพหุปัญญาของการ์ดเนอร์ (Howard Gardner's Multiple Intelligence Theory)

ทฤษฎีพหุปัญญาของการ์ดเนอร์เสนอว่า มนุษย์มีความสามารถทางปัญญาหลายด้านที่เป็นอิสระต่อกัน ซึ่งประกอบด้วยปัญญา 8 ด้าน ได้แก่

1. ปัญญาด้านภาษา (Linguistic Intelligence) ความสามารถในการใช้ภาษาทั้งการพูดและการเขียน
2. ปัญญาด้านตรรกะและคณิตศาสตร์ (Logical-Mathematical Intelligence) ความสามารถในการคิดอย่างมีเหตุผลและการใช้ตัวเลข
3. ปัญญาด้านมิติสัมพันธ์ (Spatial Intelligence) ความสามารถในการรับรู้และเข้าใจมิติสัมพันธ์ของวัตถุในพื้นที่
4. ปัญญาด้านร่างกายและการเคลื่อนไหว (Bodily-Kinesthetic Intelligence) ความสามารถในการใช้ร่างกายในการแสดงออกและการทำงาน
5. ปัญญาด้านดนตรี (Musical Intelligence) ความสามารถในการเข้าใจและสร้างสรรค์ดนตรี
6. ปัญญาด้านมนุษยสัมพันธ์ (Interpersonal Intelligence) ความสามารถในการเข้าใจความรู้สึกและความต้องการของผู้อื่น
7. ปัญญาด้านการเข้าใจตนเอง (Intrapersonal Intelligence) ความสามารถในการเข้าใจตนเอง
8. ปัญญาด้านธรรมชาติวิทยา (Naturalist Intelligence) ความสามารถในการสังเกตและจำแนกธรรมชาติ

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education สามารถพัฒนาปัญญาหลายด้านของเด็กอนุบาล โดยเฉพาะด้านตรรกะและคณิตศาสตร์ ด้านมิติสัมพันธ์ ด้านร่างกายและการเคลื่อนไหว ด้านมนุษยสัมพันธ์ และด้านธรรมชาติวิทยา การจัดกิจกรรมที่หลากหลายจะช่วยให้เด็กได้พัฒนาปัญญาทุกด้านอย่างสมดุล

2. ทฤษฎีเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education

2.1 แนวคิดพื้นฐานของ STEM Education

STEM Education เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่บูรณาการความรู้ใน 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เข้าด้วยกัน โดยมีแนวคิดพื้นฐานดังนี้

1. การบูรณาการความรู้ (Integration of Knowledge) เป็นการเชื่อมโยงความรู้ในสาขาวิชาต่างๆ เข้าด้วยกันอย่างมีความหมาย
2. การเรียนรู้แบบลงมือปฏิบัติ (Hands-on Learning) เน้นให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติจริงในการสร้างชิ้นงานหรือแก้ปัญหา
3. การพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 (21st Century Skills) เช่น ทักษะการคิดวิเคราะห์ ทักษะการแก้ปัญหา ทักษะการทำงานร่วมกัน และทักษะการสื่อสาร
4. การเรียนรู้ผ่านการแก้ปัญหา (Problem-based Learning) ผู้เรียนจะได้เรียนรู้จากการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตจริงหรือสถานการณ์จำลอง
5. กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) เป็นกระบวนการที่ใช้ในการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอน ประกอบด้วย การระบุปัญหา การรวบรวมข้อมูล การระดมความคิด การออกแบบ การสร้าง การทดสอบ และการปรับปรุง

2.2 การประยุกต์ใช้ STEM Education ในระดับปฐมวัย

การจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education สำหรับเด็กปฐมวัยมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากระดับชั้นอื่น โดยมีแนวคิดสำคัญดังนี้

1. การเรียนรู้ผ่านการเล่น (Play-based Learning) เป็นการบูรณาการการเล่นเข้ากับการเรียนรู้ STEM ซึ่งสอดคล้องกับธรรมชาติการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย
2. การสำรวจและค้นพบ (Exploration and Discovery) เปิดโอกาสให้เด็กได้สำรวจ ทดลอง และค้นพบความรู้ด้วยตนเอง
3. การใช้คำถามปลายเปิด (Open-ended Questions) กระตุ้นให้เด็กคิดและแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ
4. การเชื่อมโยงกับประสบการณ์ใกล้ตัว (Real-world Connections) จัดกิจกรรมที่เชื่อมโยงกับประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเด็ก
5. การใช้วัสดุที่หลากหลายและปลอดภัย (Variety of Safe Materials) จัดเตรียมวัสดุอุปกรณ์ที่หลากหลาย เหมาะสมกับพัฒนาการ และปลอดภัยสำหรับเด็ก
6. การใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมอย่างง่าย (Simplified Engineering Design Process) ปรับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมให้เหมาะสมกับระดับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย ประกอบด้วย การถาม (Ask) การจินตนาการ (Imagine) การวางแผน (Plan) การสร้าง (Create) และการปรับปรุง (Improve)

3. ทฤษฎีเกี่ยวกับทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์

3.1 ความหมายและความสำคัญของทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการนำความรู้ทางคณิตศาสตร์ไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาและการดำเนินชีวิต ซึ่งประกอบด้วยทักษะต่างๆ ที่จำเป็นในการเรียนรู้และใช้คณิตศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์มีความสำคัญดังนี้

1. ช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจคณิตศาสตร์อย่างลึกซึ้งและมีความหมาย
2. ช่วยพัฒนาความสามารถในการคิดอย่างเป็นระบบและมีเหตุผล
3. ช่วยให้ผู้เรียนสามารถนำความรู้ทางคณิตศาสตร์ไปประยุกต์ใช้ในชีวิตจริง
4. เป็นพื้นฐานสำคัญในการเรียนรู้คณิตศาสตร์ในระดับที่สูงขึ้น
5. ช่วยพัฒนาเจตคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์

3.2 ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย

ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัยที่สำคัญและควรส่งเสริม ได้แก่

1. ทักษะการแก้ปัญหา (Problem Solving) คือ ความสามารถในการวิเคราะห์ปัญหา วางแผน และหาวิธีการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์อย่างเหมาะสม
   • สำหรับเด็กปฐมวัย ควรเริ่มจากปัญหาอย่างง่ายที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น การแบ่งปันสิ่งของให้เท่ากัน การจัดเรียงของตามขนาด
2. ทักษะการให้เหตุผล (Reasoning) คือ ความสามารถในการคิดอย่างมีเหตุผล การอธิบายแนวคิด และการหาข้อสรุป
   • สำหรับเด็กปฐมวัย ควรส่งเสริมให้เด็กอธิบายความคิดของตนเองและให้เหตุผลประกอบการตัดสินใจ
3. ทักษะการสื่อสารและการนำเสนอ (Communication and Representation) คือ ความสามารถในการสื่อสารแนวคิดทางคณิตศาสตร์ผ่านการพูด การวาด หรือการใช้สัญลักษณ์
   • สำหรับเด็กปฐมวัย ควรให้เด็กได้พูดคุย อธิบาย และนำเสนอแนวคิดของตนผ่านการวาดภาพหรือการสร้างชิ้นงาน
4. ทักษะการเชื่อมโยง (Connection) คือ ความสามารถในการเชื่อมโยงความรู้ทางคณิตศาสตร์กับชีวิตจริงหรือศาสตร์อื่นๆ
   • สำหรับเด็กปฐมวัย ควรจัดกิจกรรมที่เชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน
5. ทักษะความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ (Creativity) คือ ความสามารถในการคิดนอกกรอบและหาวิธีการแก้ปัญหาที่หลากหลาย
   • สำหรับเด็กปฐมวัย ควรเปิดโอกาสให้เด็กได้คิดและลงมือทำอย่างอิสระ ไม่จำกัดคำตอบหรือวิธีการ

3.3 การส่งเสริมทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ผ่าน STEM Education

 

ผู้วิจัยดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูลตามขั้นตอนดังนี้

1. วิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐานของกลุ่มตัวอย่าง โดยใช้ค่าร้อยละ (Percentage)
2. วิเคราะห์ทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนก่อนและหลังการทดลอง โดยใช้ค่าเฉลี่ย (Mean) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) โดยกำหนดเกณฑ์การแปลความหมายค่าเฉลี่ยดังนี้ เกณฑ์การแปลความหมายค่าเฉลี่ยทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์
   • คะแนนเฉลี่ย 2.51-3.00 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ในระดับดี
   • คะแนนเฉลี่ย 1.51-2.50 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ในระดับพอใช้
   • คะแนนเฉลี่ย 1.00-1.50 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ในระดับน้อย

เกณฑ์การแปลความหมายค่าเฉลี่ยเจตคติต่อคณิตศาสตร์

2. • คะแนนเฉลี่ย 2.51-3.00 หมายถึง มีเจตคติต่อคณิตศาสตร์ในระดับดี
   • คะแนนเฉลี่ย 1.51-2.50 หมายถึง มีเจตคติต่อคณิตศาสตร์ในระดับปานกลาง
   • คะแนนเฉลี่ย 1.00-1.50 หมายถึง มีเจตคติต่อคณิตศาสตร์ในระดับน้อย
3. เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนก่อนและหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education โดยใช้การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)
4. เปรียบเทียบเจตคติต่อคณิตศาสตร์ของนักเรียนก่อนและหลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education โดยใช้การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)
5. วิเคราะห์พัฒนาการของนักเรียนด้านทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์และเจตคติต่อคณิตศาสตร์จากการสังเกตและบันทึกพฤติกรรมการเรียนรู้ระหว่างการทดลอง โดยใช้การวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis)

3.8 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล

ในการวิเคราะห์ข้อมูลครั้งนี้ ผู้วิจัยใช้สถิติในการวิเคราะห์ข้อมูลดังนี้

3.8.1 สถิติพื้นฐาน

1. ค่าร้อยละ (Percentage) โดยใช้สูตร P = $\frac{f}{n}$ × 100 เมื่อ P แทน ค่าร้อยละ f แทน ความถี่ที่ต้องการแปลงให้เป็นร้อยละ n แทน จำนวนความถี่ทั้งหมด
2. ค่าเฉลี่ย (Mean) โดยใช้สูตร $\bar{X}$ = $\frac{\sum X}{n}$ เมื่อ $\bar{X}$ แทน ค่าเฉลี่ย $\sum X$ แทน ผลรวมของคะแนนทั้งหมด n แทน จำนวนนักเรียนในกลุ่มตัวอย่าง
3. ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) โดยใช้สูตร S.D. = $\sqrt{\frac{\sum (X - \bar{X})^2}{n-1}}$ เมื่อ S.D. แทน ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน $\bar{X}$ แทน ค่าเฉลี่ย X แทน คะแนนแต่ละตัว n แทน จำนวนนักเรียนในกลุ่มตัวอย่าง

3.8.2 สถิติที่ใช้ในการหาคุณภาพเครื่องมือ

1. ค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of Item Objective Congruence: IOC) โดยใช้สูตร IOC = $\frac{\sum R}{n}$ เมื่อ IOC แทน ดัชนีความสอดคล้อง $\sum R$ แทน ผลรวมของคะแนนความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ n แทน จำนวนผู้เชี่ยวชาญ
2. ค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้สูตรสัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient) α = $\frac{k}{k-1} \left(1-\frac{\sum S_i^2}{S_t^2}\right)$ เมื่อ α แทน ค่าสัมประสิทธิ์ความเชื่อมั่น k แทน จำนวนข้อของเครื่องมือวัด $S_i^2$ แทน ความแปรปรวนของคะแนนรายข้อ $S_t^2$ แทน ความแปรปรวนของคะแนนรวม

3.8.3 สถิติที่ใช้ในการทดสอบสมมติฐาน

การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples) โดยใช้สูตร

t = $\frac{\sum D}{\sqrt{n\sum D^2 - (\sum D)^2 \over n-1}}$

เมื่อ t แทน ค่าสถิติที่ใช้ในการพิจารณาใน t-distribution

D แทน ความแตกต่างของคะแนนแต่ละคู่

n แทน จำนวนคู่ของคะแนน

$\sum D$ แทน ผลรวมของความแตกต่างจากการทดสอบก่อนและหลังการทดลอง

$\sum D^2$ แทน ผลรวมของกำลังสองของความแตกต่างจากการทดสอบก่อนและหลังการทดลอง

ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

ประชากร

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2568 จำนวน 34 คน

กลุ่มตัวอย่าง

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3/5 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2568 จำนวน 34 คน ซึ่งได้มาโดยวิธีการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) โดยใช้ห้องเรียนเป็นหน่วยในการสุ่ม