ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning เพื่อส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่กา

ประเภทนวัตกรรม : กระบวนการจัดการเรียนรู้

ระดับการศึกษา : มัธยมศึกษา

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและศึกษาผลการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning ผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดที่ส่งผลต่อทักษะการคิดเชิงคำนวณ ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยคือ นักเรียนจำนวน 162 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบแบ่งชั้นภูมิ เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้ แบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ แบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ แบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และแบบสอบถามความพึงพอใจ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติ t-test dependent ผลการวิจัยพบว่า หลังการจัดการเรียนรู้ นักเรียนมีทักษะการคิดเชิงคำนวณ ความสามารถในการแก้ปัญหา และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 คุณภาพของโครงงานเกมคอมพิวเตอร์อยู่ในระดับดี และความพึงพอใจของนักเรียนต่อการจัดการเรียนรู้อยู่ในระดับมากที่สุด สรุปได้ว่าการจัดการเรียนรู้รูปแบบนี้มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 อย่างแท้จริง

ในยุคดิจิทัลปัจจุบัน ทักษะการคิดเชิงคำนวณเป็นสมรรถนะสำคัญที่ผู้เรียนควรมี เพื่อเตรียมความพร้อมในการใช้ชีวิตในศตวรรษที่ 21 โดยหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ได้กำหนดให้มีการจัดการเรียนรู้สาระวิทยาการคำนวณเพื่อพัฒนาแนวคิดเชิงคำนวณและทักษะในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ อย่างไรก็ตาม จากผลการประเมินทางการศึกษาระดับนานาชาติ เช่น PISA พบว่านักเรียนไทยยังมีคะแนนต่ำในด้านการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหา ดังนั้น การจัดการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติจริงผ่านกิจกรรมที่มีความหมาย เช่น การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการ Project-Based Learning จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถพัฒนาและส่งเสริมทักษะที่จำเป็นเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเป็นที่น่าสนใจในการนำมาใช้พัฒนาการเรียนรู้ในบริบทของผู้เรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้น

เพื่อพัฒนาและศึกษาผลการจัดการเรียนรู้เพื่อพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning ที่ส่งผลต่อความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน

1. แนวคิดและทฤษฎีเกี่ยวกับการคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking)

   1.1 ความหมายและความสำคัญของการคิดเชิงคำนวณ

   1.2 องค์ประกอบของการคิดเชิงคำนวณ

   1.3 การพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณในระดับมัธยมศึกษา

   1.4 การประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ

2. การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด (Block-based Coding)

   2.1 แนวคิดและหลักการของการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกโค้ด

   2.2 แพลตฟอร์ม Scratch และการประยุกต์ใช้ในการศึกษา

   2.3 การออกแบบและพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

   2.4 ประโยชน์ของการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์ในการพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ

3. การจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

   3.1 แนวคิดและทฤษฎีเกี่ยวกับการเรียนรู้แบบโครงงาน

   3.2 ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

   3.3 บทบาทของครูและนักเรียนในการเรียนรู้แบบโครงงาน

   3.4 การประเมินผลการเรียนรู้แบบโครงงาน

   3.5 การบูรณาการ Project-Based Learning กับการเรียนการสอนวิทยาการคำนวณ

4. ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

   4.1 ความหมายและความสำคัญของการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

   4.2 กระบวนการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

   4.3 การพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาในนักเรียนระดับมัธยมศึกษา

   4.4 การประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

5. หลักสูตรและการจัดการเรียนการสอนวิทยาการคำนวณในระดับมัธยมศึกษา

   5.1 หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

   5.2 สาระและมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาการคำนวณระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

   5.3 แนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาการคำนวณในระดับมัธยมศึกษา

   5.4 การวัดและประเมินผลการเรียนรู้วิทยาการคำนวณ

6. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

   6.1 งานวิจัยในประเทศ

      6.1.1 งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ

      6.1.2 งานวิจัยเกี่ยวกับการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด

      6.1.3 งานวิจัยเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

      6.1.4 งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

   6.2 งานวิจัยต่างประเทศ

      6.2.1 งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ

      6.2.2 งานวิจัยเกี่ยวกับการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด

      6.2.3 งานวิจัยเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

      6.2.4 งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

7. กรอบแนวคิดในการวิจัย

7.1 ตัวแปรต้น (Independent Variable)

- การจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

- การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด (เช่น Scratch)

7.2 ตัวแปรตาม (Dependent Variables)

• ทักษะการคิดเชิงคำนวณ

- การแยกส่วนประกอบของปัญหา (Decomposition)

- การหารูปแบบของปัญหา (Pattern Recognition)

- การระบุสาระสำคัญของปัญหา (Abstraction)

- การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm Design)

• ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

- การระบุปัญหา

- การวิเคราะห์สาเหตุของปัญหา

- การกำหนดวิธีการแก้ไข

- การวางแผนและดำเนินการ

- การประเมินผลการแก้ไข

• ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
• คุณภาพของชิ้นงาน (โครงงานเกมคอมพิวเตอร์)
• ความพึงพอใจของนักเรียนต่อการจัดการเรียนรู้

7.3 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

- แผนการจัดการเรียนรู้ 12 แผน

- แบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ

- แบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

- แบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

- แบบประเมินชิ้นงาน

- แบบสอบถามความพึงพอใจ

การคิดเชิงคำนวณ, การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด, การเรียนรู้แบบโครงงาน, การแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ, วิทยาการคำนวณ

การวิจัยเรื่อง "การพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning เพื่อส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน" เป็นการวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) ซึ่งผู้วิจัยได้ดำเนินการตามขั้นตอนดังต่อไปนี้

3.1 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

3.1.1 ประชากร

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2565 จำนวน 281 คน

3.1.2 กลุ่มตัวอย่าง

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา จำนวน 162 คน ซึ่งได้มาโดยการกำหนดขนาดกลุ่มตัวอย่างด้วยตารางสำเร็จรูปของเครซี่และมอร์แกน (Krejcie & Morgan, 1970) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% ความคลาดเคลื่อน ±5% และใช้วิธีการสุ่มแบบแบ่งชั้นภูมิ (Stratified Random Sampling) โดยใช้ห้องเรียนเป็นชั้นภูมิ

3.2 แบบแผนการวิจัย

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) ซึ่งผู้วิจัยได้ใช้แบบแผนการวิจัยแบบกลุ่มเดียวทดสอบก่อนและหลังการทดลอง (One Group Pretest-Posttest Design) โดยมีรูปแบบดังนี้

ทดสอบก่อนเรียนPretest)	ทดลอง(Treatment)	ทดสอบหลังเรียน (Posttest)
O₁	X	O₂

โดยที่

• O₁ แทน การทดสอบก่อนการทดลอง (Pretest)
• X แทน การจัดการเรียนรู้ผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning
• O₂ แทน การทดสอบหลังการทดลอง (Posttest)

 

3.3 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ เครื่องมือที่ใช้ในการทดลองและเครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล ดังรายละเอียดต่อไปนี้

3.3.1 เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง

1. แผนการจัดการเรียนรู้ผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จำนวน 12 แผน ใช้เวลาทั้งสิ้น 24 คาบเรียน

3.3.2 เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล

1. แบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ เป็นแบบประเมินที่ผู้วิจัยพัฒนาขึ้นเพื่อประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณของนักเรียน ประกอบด้วย 4 ด้าน ได้แก่ การแยกส่วนประกอบของปัญหา (Decomposition) การหารูปแบบของปัญหา (Pattern Recognition) การระบุสาระสำคัญของปัญหา (Abstraction) และการออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm Design)
2. แบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ เป็นแบบประเมินที่ผู้วิจัยพัฒนาขึ้นเพื่อประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบของนักเรียน
3. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เป็นแบบทดสอบวัดความรู้ความเข้าใจในเนื้อหาวิชาวิทยาการคำนวณ ซึ่งเป็นแบบทดสอบปรนัยชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก จำนวน 30 ข้อ
4. แบบประเมินชิ้นงาน (โครงงานเกมคอมพิวเตอร์) เป็นแบบประเมินที่ผู้วิจัยพัฒนาขึ้นเพื่อประเมินคุณภาพของเกมคอมพิวเตอร์ที่นักเรียนพัฒนาขึ้น
5. แบบสอบถามความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้ เป็นแบบสอบถามมาตราส่วนประมาณค่า 5 ระดับ (Rating Scale) ตามวิธีของลิเคิร์ท (Likert Scale) จำนวน 20 ข้อ

3.4 การสร้างและหาคุณภาพของเครื่องมือวิจัย

3.4.1 แผนการจัดการเรียนรู้ผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning

1. ศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาระที่ 4 เทคโนโลยี ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1
2. ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ด และการจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning
3. กำหนดจุดประสงค์การเรียนรู้ เนื้อหา กิจกรรมการเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้ และการวัดและประเมินผล
4. ออกแบบแผนการจัดการเรียนรู้ผ่านการออกแบบเกมคอมพิวเตอร์แบบบล็อกโค้ดโดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning จำนวน 12 แผน คาบเรียนละ 2 ชั่วโมง รวมเวลาทั้งสิ้น 24 ชั่วโมง ดังนี้
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1: บทนำสู่การคิดเชิงคำนวณและการออกแบบอัลกอริทึม (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2: การแยกส่วนประกอบของปัญหา (Decomposition) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3: การหารูปแบบของปัญหา (Pattern Recognition) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4: การระบุสาระสำคัญของปัญหา (Abstraction) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5: การออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm Design) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6: พื้นฐานการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกโค้ดด้วย Scratch (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 7: การออกแบบเกมคอมพิวเตอร์เบื้องต้น (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 8: การพัฒนาโครงงานเกมคอมพิวเตอร์ (ขั้นกำหนดปัญหา) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 9: การพัฒนาโครงงานเกมคอมพิวเตอร์ (ขั้นวิเคราะห์และวางแผน) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 10: การพัฒนาโครงงานเกมคอมพิวเตอร์ (ขั้นออกแบบและพัฒนา) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 11: การพัฒนาโครงงานเกมคอมพิวเตอร์ (ขั้นทดสอบและปรับปรุง) (2 คาบ)
   • แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 12: การนำเสนอและประเมินผลโครงงาน (2 คาบ)
5. นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน ประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนวิทยาการคำนวณ ผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์ และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการเรียนรู้แบบ Project-Based Learning เพื่อประเมินความเหมาะสมและสอดคล้องของแผนการจัดการเรียนรู้
6. นำผลการประเมินและข้อเสนอแนะจากผู้เชี่ยวชาญมาปรับปรุงแผนการจัดการเรียนรู้ให้มีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
7. นำแผนการจัดการเรียนรู้ที่ปรับปรุงแล้วไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง (Try out) เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้จริง
8. ปรับปรุงแผนการจัดการเรียนรู้เป็นฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างจริง

3.4.2 แบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ

1. ศึกษาเอกสาร แนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ
2. กำหนดกรอบโครงสร้างของแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ ประกอบด้วย 4 ด้าน ได้แก่ การแยกส่วนประกอบของปัญหา (Decomposition) การหารูปแบบของปัญหา (Pattern Recognition) การระบุสาระสำคัญของปัญหา (Abstraction) และการออกแบบอัลกอริทึม (Algorithm Design)
3. สร้างแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณแบบรูบริค (Rubric) 4 ระดับ โดยกำหนดเกณฑ์การให้คะแนนแต่ละระดับ ดังนี้
   • ระดับ 4 หมายถึง ดีมาก
   • ระดับ 3 หมายถึง ดี
   • ระดับ 2 หมายถึง พอใช้
   • ระดับ 1 หมายถึง ปรับปรุง
4. นำแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) โดยพิจารณาความสอดคล้องระหว่างข้อคำถามกับองค์ประกอบของทักษะการคิดเชิงคำนวณ ด้วยการหาค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of Item-Objective Congruence: IOC) โดยกำหนดเกณฑ์การพิจารณาคือ
   • คะแนน +1 หมายถึง แน่ใจว่าข้อคำถามสอดคล้องกับองค์ประกอบของทักษะการคิดเชิงคำนวณ
   • คะแนน 0 หมายถึง ไม่แน่ใจว่าข้อคำถามสอดคล้องกับองค์ประกอบของทักษะการคิดเชิงคำนวณ
   • คะแนน -1 หมายถึง แน่ใจว่าข้อคำถามไม่สอดคล้องกับองค์ประกอบของทักษะการคิดเชิงคำนวณ
5. คัดเลือกข้อคำถามที่มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป และปรับปรุงแก้ไขข้อคำถามตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
6. นำแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณที่ปรับปรุงแล้วไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง (Try out) จำนวน 30 คน เพื่อหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้วิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)
7. ปรับปรุงแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณเป็นฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างจริง

3.4.3 แบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

1. ศึกษาเอกสาร แนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ
2. กำหนดกรอบโครงสร้างของแบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ประกอบด้วย 5 ด้าน ได้แก่ การระบุปัญหา การวิเคราะห์สาเหตุของปัญหา การกำหนดวิธีการแก้ไขปัญหา การวางแผนและดำเนินการแก้ไขปัญหา และการประเมินผลการแก้ไขปัญหา
3. สร้างแบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบแบบรูบริค (Rubric) 4 ระดับ โดยกำหนดเกณฑ์การให้คะแนนแต่ละระดับ ดังนี้
   • ระดับ 4 หมายถึง ดีมาก
   • ระดับ 3 หมายถึง ดี
   • ระดับ 2 หมายถึง พอใช้
   • ระดับ 1 หมายถึง ปรับปรุง
4. นำแบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) โดยพิจารณาความสอดคล้องระหว่างข้อคำถามกับองค์ประกอบของความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ ด้วยการหาค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of Item-Objective Congruence: IOC)
5. คัดเลือกข้อคำถามที่มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป และปรับปรุงแก้ไขข้อคำถามตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
6. นำแบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบที่ปรับปรุงแล้วไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง (Try out) จำนวน 30 คน เพื่อหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้วิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)
7. ปรับปรุงแบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบเป็นฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างจริง

3.4.4 แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

1. ศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาระที่ 4 เทคโนโลยี ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1
2. วิเคราะห์จุดประสงค์การเรียนรู้และเนื้อหาในรายวิชาวิทยาการคำนวณ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1
3. สร้างตารางวิเคราะห์ข้อสอบ (Test Blueprint) โดยกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหา จุดประสงค์การเรียนรู้ และพฤติกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิดของบลูม (Bloom's Taxonomy) ได้แก่ ความรู้ ความเข้าใจ การนำไปใช้ การวิเคราะห์ การสังเคราะห์ และการประเมินค่า
4. สร้างแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนแบบปรนัยชนิดเลือกตอบ 4 ตัวเลือก จำนวน 45 ข้อ (ต้องการจริง 30 ข้อ)
5. นำแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ด้วยการหาค่าดัชนีความสอดคล้อง (Index of Item-Objective Congruence: IOC)
6. คัดเลือกข้อสอบที่มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป และปรับปรุงแก้ไขข้อสอบตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
7. นำแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่ปรับปรุงแล้วไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง (Try out) จำนวน 30 คน เพื่อหาค่าความยากง่าย (p) และค่าอำนาจจำแนก (r)
8. คัดเลือกข้อสอบที่มีค่าความยากง่าย (p) ระหว่าง 0.20 - 0.80

1. สถิติเชิงพรรณนา (Descriptive Statistics)

ใช้เพื่ออธิบายข้อมูลพื้นฐานของตัวแปรต่าง ๆ ได้แก่:

• ค่าเฉลี่ย (Mean)
• ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation – S.D.)

2. สถิติเชิงอนุมาน (Inferential Statistics)

ใช้เพื่อทดสอบความแตกต่างก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้ ได้แก่:

• t-test แบบ Dependent (Paired Sample t-test)
  ใช้เปรียบเทียบค่าเฉลี่ยก่อนเรียน (Pretest) และหลังเรียน (Posttest) ในกลุ่มเดียวกัน เพื่อดูว่าแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่

3. ค่าทางสถิติที่ใช้แสดงผลการวิเคราะห์

• ค่า t (t-value)
• ค่า p (ระดับนัยสำคัญทางสถิติ – Significance Level) เช่น
  • p < .05 → หมายถึง มีนัยสำคัญทางสถิติ

ตัวแปรที่นำมาวิเคราะห์

• ทักษะการคิดเชิงคำนวณ (แบ่งย่อยเป็น 4 ด้าน)
• ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ (แบ่งย่อยเป็น 5 ด้าน)
• ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
• คุณภาพของโครงงานเกมคอมพิวเตอร์
• ความพึงพอใจของนักเรียนต่อการจัดการเรียนรู้

1. เตรียมสื่อการเรียนรู้ เช่น แผนการจัดการเรียนรู้แบบ PBL, ซอฟต์แวร์ Scratch, แบบประเมินที่เกี่ยวข้อง

2. จัดกิจกรรมการเรียนรู้ ตามแผน 12 สัปดาห์ โดยให้นักเรียนมีบทบาทในการออกแบบและพัฒนาเกมด้วยตนเอง

3. ประเมินผลลัพธ์ ด้วยแบบประเมินทักษะการคิดเชิงคำนวณ, แบบประเมินความสามารถในการแก้ปัญหา และแบบทดสอบผลสัมฤทธิ์

4. จัดนิทรรศการนำเสนอผลงาน และเปิดโอกาสให้นักเรียนประเมินตนเองและผู้อื่น

5. รวบรวมข้อมูลเพื่อการวิจัยหรือพัฒนาต่อยอด เช่น การวิจัยในระดับชั้นอื่น หรือเปรียบเทียบรูปแบบการเรียนรู้

3.1 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

3.1.1 ประชากร

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2565 จำนวน 281 คน

3.1.2 กลุ่มตัวอย่าง

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา จำนวน 162 คน ซึ่งได้มาโดยการกำหนดขนาดกลุ่มตัวอย่างด้วยตารางสำเร็จรูปของเครซี่และมอร์แกน (Krejcie & Morgan, 1970) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% ความคลาดเคลื่อน ±5% และใช้วิธีการสุ่มแบบแบ่งชั้นภูมิ (Stratified Random Sampling) โดยใช้ห้องเรียนเป็นชั้นภูมิ

จิรพันธุ์ ศรีสมพันธุ์. (2564). การพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณของนักเรียนผ่านการออกแบบเกม. วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่.
วิมลรัตน์ สุนทรโรจน์. (2565). การจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานเพื่อพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา. วารสารครุศาสตร์.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2563). แนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาการคำนวณระดับมัธยมศึกษา. กรุงเทพฯ: สสวท.
กระทรวงศึกษาธิการ. (2561). หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560). สืบค้นจาก https://www.moe.go.th
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2023). รายงานผล PISA 2022. สืบค้นจาก https://pisathailand.ipst.ac.th