ชื่อนวัตกรรม : ผลการใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง “มหัศจรรย์แม่เหล็ก” ที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตามแนวคิด STEM ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ประถมศึกษา

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" ตามแนวคิด STEM สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนที่เรียนด้วยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ และ 3) ศึกษาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนหลังการจัดการเรียนรู้ด้วยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ตามแนวคิด STEM

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2564 จำนวน 26 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย 1) หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" ตามแนวคิด STEM 2) แผนการจัดการเรียนรู้ประกอบการใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ จำนวน 8 แผน 3) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนแบบปรนัย 4 ตัวเลือก จำนวน 30 ข้อ มีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.87 และ 4) แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์แบบรูบริคส์ 3 ระดับ จำนวน 8 ทักษะ มีค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.83 วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)

ผลการวิจัยพบว่า 1) หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" ตามแนวคิด STEM สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 มีประสิทธิภาพเท่ากับ 82.67/84.23 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ 2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนหลังเรียนด้วยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และ 3) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนหลังการจัดการเรียนรู้ด้วยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ตามแนวคิด STEM อยู่ในระดับดีมาก (x̄ = 2.68, S.D. = 0.34) โดยทักษะที่มีค่าเฉลี่ยสูงสุด คือ ทักษะการสังเกต (x̄ = 2.88) รองลงมาคือ ทักษะการทดลอง (x̄ = 2.81) และทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (x̄ = 2.77) ตามลำดับ

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" ตามแนวคิด STEM สามารถพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสอดคล้องกับแนวทางการพัฒนาทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 และสนับสนุนการจัดการเรียนรู้ตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ

ในปัจจุบัน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาประเทศ ดังจะเห็นได้จากแผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2560-2579 ที่ให้ความสำคัญกับการพัฒนาคนให้มีความรู้ความสามารถทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อเป็นกำลังสำคัญในการขับเคลื่อนประเทศ (สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา, 2560) ทั้งนี้ ผลการประเมินด้านวิทยาศาสตร์ของนักเรียนไทยในระดับนานาชาติ ทั้งจากการประเมิน PISA และ TIMSS ยังคงอยู่ในระดับต่ำกว่าค่าเฉลี่ยนานาชาติ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2564) ซึ่งแสดงให้เห็นถึงปัญหาในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ของประเทศไทย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการเรียนรู้ตลอดชีวิต

การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education เป็นนโยบายสำคัญที่กระทรวงศึกษาธิการมุ่งส่งเสริมเพื่อยกระดับคุณภาพการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยเน้นการบูรณาการความรู้ใน 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เข้าด้วยกัน ตามแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือปฏิบัติและการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ (ศรีมงคล เทพเรณู และวนิดา ธนประโยชน์ศักดิ์, 2563) อย่างไรก็ตาม การนำแนวคิด STEM Education มาใช้ในชั้นเรียนระดับประถมศึกษายังมีข้อจำกัดหลายประการ โดยเฉพาะการขาดสื่อการเรียนรู้ที่เหมาะสมและสอดคล้องกับบริบทของโรงเรียน

จากการศึกษาสภาพปัญหาการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนบ้านห้วยก้อด อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง พบว่า นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ต่ำกว่าเกณฑ์ที่โรงเรียนกำหนด โดยเฉพาะในเนื้อหาเรื่องแม่เหล็ก ซึ่งเป็นเนื้อหาที่มีความซับซ้อนและเป็นนามธรรม ทำให้นักเรียนเข้าใจยาก นอกจากนี้ ผลการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนยังอยู่ในระดับที่ต้องปรับปรุง โดยเฉพาะทักษะการสังเกต การจำแนกประเภท และการทดลอง ซึ่งเป็นทักษะพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (โรงเรียนบ้านห้วยก้อด, 2564)

นอกจากนี้ โรงเรียนบ้านห้วยก้อดยังประสบปัญหาการขาดแคลนสื่อการเรียนรู้ที่ทันสมัยและดึงดูดความสนใจของผู้เรียน โดยเฉพาะสื่อที่ส่งเสริมการเรียนรู้แบบ Active Learning ที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติและสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง ทั้งนี้ แม้ว่าโรงเรียนจะมีห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เทคโนโลยีพื้นฐาน แต่การนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ยังมีน้อย ซึ่งไม่สอดคล้องกับนโยบายการศึกษาไทย 4.0 ที่มุ่งเน้นการพัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะในศตวรรษที่ 21 และการเรียนรู้ผ่านสื่อเทคโนโลยีดิจิทัล

จากการทบทวนวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง พบว่า งานวิจัยในช่วง 5 ปีที่ผ่านมาให้ความสำคัญกับการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ดังเช่น งานวิจัยของวิภาวรรณ ใหญ่สมบูรณ์ (2563) ที่พบว่า หนังสืออิเล็กทรอนิกส์แบบมีปฏิสัมพันธ์ช่วยพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสนใจในการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับประถมศึกษา สอดคล้องกับผลการวิจัยของ สุรพงษ์ ทองเวียง และคณะ (2562) ที่ชี้ให้เห็นว่า การจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ร่วมกับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ช่วยให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์สูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยส่วนใหญ่เป็นการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ยังมีงานวิจัยค่อนข้างจำกัดที่บูรณาการแนวคิด STEM Education เข้ากับการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะในเนื้อหาเรื่องแม่เหล็กสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษา ซึ่งมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการพัฒนาความเข้าใจและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนในเรื่องดังกล่าว

จากช่องว่างของงานวิจัยและปัญหาที่พบในบริบทของโรงเรียนบ้านห้วยก้อด ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM Education เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โดยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาขึ้นจะมีลักษณะเป็นสื่อการเรียนรู้แบบมัลติมีเดียและมีปฏิสัมพันธ์ ประกอบด้วยเนื้อหาเรื่องแม่เหล็กตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2560 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) บูรณาการกับแนวคิด STEM ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือปฏิบัติ การสืบเสาะหาความรู้ และการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ

การบูรณาการแนวคิด STEM ในหนังสืออิเล็กทรอนิกส์นี้สอดคล้องกับแนวคิดของ รักษพล ธนานุวงศ์ (2561) ที่เสนอว่า การจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM ควรเน้นการเชื่อมโยงความรู้สู่การแก้ปัญหาในชีวิตจริง ผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม นอกจากนี้ ธนพร ฉิมฉลาด และณมน จีรังสุวรรณ (2562) ยังพบว่า การพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งเสริมการคิดแก้ปัญหาตามแนวคิด STEM ช่วยยกระดับความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของผู้เรียน

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กที่พัฒนาขึ้นนี้จะเป็นเครื่องมือสำคัญในการยกระดับคุณภาพการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนบ้านห้วยก้อด สอดคล้องกับนโยบายการพัฒนาการศึกษาที่เน้นการใช้เทคโนโลยีเพื่อการเรียนรู้ และการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education ที่มุ่งพัฒนาทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21 ให้แก่ผู้เรียน

ผลการวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาคุณภาพการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ระดับประถมศึกษา โดยเฉพาะในโรงเรียนที่มีบริบทคล้ายคลึงกับโรงเรียนบ้านห้วยก้อด นอกจากนี้ ยังเป็นแนวทางสำหรับครูและบุคลากรทางการศึกษาในการพัฒนาสื่อการเรียนรู้ที่บูรณาการเทคโนโลยีและแนวคิด STEM เพื่อยกระดับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนในระดับประถมศึกษาต่อไป

 

1. เพื่อพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80

2. เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเรื่องแม่เหล็กของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM

3. เพื่อเปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM

4. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM

1. แนวคิดและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

   1.1 แนวคิด/ทฤษฎีหลักที่ใช้ในการวิจัย

• แนวคิดทฤษฎีการเรียนรู้คอนสตรัคติวิสต์ (Constructivist Learning Theory)
• ทฤษฎีการเรียนรู้โดยใช้สื่อมัลติมีเดีย (Multimedia Learning Theory)
• ทฤษฎีการเรียนรู้แบบผสมผสาน (Blended Learning Theory)

1.2 แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรต้น

• แนวคิดเกี่ยวกับการศึกษาตามแนวคิด STEM
  • ความหมายและความสำคัญของการศึกษาตามแนวคิด STEM
  • องค์ประกอบของการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM
  • กระบวนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM
• แนวคิดเกี่ยวกับหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
  • ความหมายและลักษณะของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
  • ประเภทและรูปแบบของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
  • หลักการออกแบบและพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
  • ประโยชน์ของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ในการเรียนการสอน

1.3 แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรตาม

• แนวคิดเกี่ยวกับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
  • ความหมายของผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
  • องค์ประกอบของผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
  • การวัดและประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
• แนวคิดเกี่ยวกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
  • ความหมายและความสำคัญของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
  • ประเภทของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
  • การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
  • การวัดและประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์, สะเต็มศึกษา, ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์, ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

การวิจัยนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) ร่วมกับการวิจัยแบบกึ่งทดลอง (Quasi-Experimental Research) โดยใช้แบบแผนการวิจัยแบบกลุ่มเดียว วัดผลก่อนและหลังการทดลอง (One Group Pretest-Posttest Design) ดังนี้

1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

ประชากร: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนในสังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลร่องเคาะ อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ปีการศึกษา 2568

กลุ่มตัวอย่าง: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด สังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลร่องเคาะ อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ปีการศึกษา 2568 จำนวน 26 คน ได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) เนื่องจากเป็นโรงเรียนที่ผู้วิจัยปฏิบัติงานอยู่และมีข้อจำกัดด้านงบประมาณ วัสดุอุปกรณ์ และความพร้อมด้านเทคโนโลยี ซึ่งสอดคล้องกับบริบทของการวิจัย

การวิจัยนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) ร่วมกับการวิจัยแบบกึ่งทดลอง (Quasi-Experimental Research) โดยใช้แบบแผนการวิจัยแบบกลุ่มเดียว วัดผลก่อนและหลังการทดลอง (One Group Pretest-Posttest Design) ดังนี้

ทดสอบก่อนเรียน (Pretest)	ทดลอง (Treatment)	ทดสอบหลังเรียน (Posttest)
O₁	X	O₂

 

โดยที่:

 

O₁ หมายถึง การทดสอบก่อนเรียนด้วยแบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

X หมายถึง การจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก

O₂ หมายถึง การทดสอบหลังเรียนด้วยแบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

 

2.เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

การวิจัยครั้งนี้มีเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 2 ประเภท ได้แก่

2.1 เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง

-รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3

- แผนการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก จำนวน 6 แผน รวม 12 ชั่วโมง ประกอบด้วย

   1 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง รู้จักแม่เหล็ก (2 ชั่วโมง)

  2 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง สมบัติของแม่เหล็ก (2 ชั่วโมง)

  3 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 เรื่อง แรงแม่เหล็กและขั้วแม่เหล็ก (2 ชั่วโมง)

  4 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 เรื่อง สร้างเข็มทิศอย่างง่าย (2 ชั่วโมง)

  5 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง การประยุกต์ใช้แม่เหล็กในชีวิตประจำวัน (2 ชั่วโมง)

  6 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 6 เรื่อง สิ่งประดิษฐ์จากแม่เหล็ก (2 ชั่วโมง)

3. แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเรื่องแม่เหล็ก

4. แบบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

5. แบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล

 

1. แบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน จำนวน 20 ข้อ เป็นแบบทดสอบแบบเลือกตอบ 4 ตัวเลือก

2. แบบสังเกตพฤติกรรมการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน เป็นแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 3 ระดับ

3. แบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก เป็นแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 3 ระดับ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3

 

3.4 การสร้างและหาคุณภาพเครื่องมือ

3.4.1 การสร้างและหาคุณภาพรูปแบบการจัดการเรียนรู้และแผนการจัดการเรียนรู้

 

1. ศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 เรื่องแม่เหล็ก

2. ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning และ STEM Education

3. ศึกษาข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับบริบทของโรงเรียนบ้านห้วยก้อด ทรัพยากรที่มีอยู่ และข้อจำกัดด้านงบประมาณ วัสดุอุปกรณ์ และเทคโนโลยี

4. พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ซึ่งประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ดังนี้

ขั้นที่ 1 ขั้นกระตุ้นความสนใจ (Engagement)

ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration)

ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation)

ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)

ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation)

5. จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้น จำนวน 6 แผน รวม 12 ชั่วโมง

6. นำรูปแบบการจัดการเรียนรู้และแผนการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน ประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านหลักสูตรและการสอนวิทยาศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM Education และผู้เชี่ยวชาญด้านการประเมินผลการศึกษา เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและความเหมาะสม

7. ปรับปรุงรูปแบบการจัดการเรียนรู้และแผนการจัดการเรียนรู้ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

นำแผนการจัดการเรียนรู้ไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง

ปรับปรุงแผนการจัดการเรียนรู้ให้มีความสมบูรณ์ก่อนนำไปใช้จริงกับกลุ่มตัวอย่าง

 

3.4.2 การสร้างและหาคุณภาพแบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

 

1. ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน

2. วิเคราะห์ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน 8 ทักษะ ได้แก่ ทักษะการสังเกต การวัด การจำแนกประเภท การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสและสเปสกับเวลา การใช้ตัวเลข การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล การลงความเห็นจากข้อมูล และการพยากรณ์

3. สร้างแบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน จำนวน 30 ข้อ เป็นแบบทดสอบแบบเลือกตอบ 4 ตัวเลือก

4. นำแบบทดสอบที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) โดยพิจารณาค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC)

5. คัดเลือกข้อสอบที่มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.5 ขึ้นไป และปรับปรุงแก้ไขตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

6. นำแบบทดสอบไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง จำนวน 30 คน เพื่อวิเคราะห์คุณภาพรายข้อ ได้แก่ ค่าความยากง่าย (p) และค่าอำนาจจำแนก (r)

7.คัดเลือกข้อสอบที่มีค่าความยากง่ายระหว่าง 0.20-0.80 และค่าอำนาจจำแนกตั้งแต่ 0.20 ขึ้นไป จำนวน 20 ข้อ

8. นำแบบทดสอบที่คัดเลือกไว้ไปหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้สูตร KR-20 ของ Kuder-Richardson

9. จัดทำแบบทดสอบฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างต่อไป

 

3.4.3 การสร้างและหาคุณภาพแบบสังเกตพฤติกรรมการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

1. ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตพฤติกรรมการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

2. กำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานทั้ง 8 ทักษะ

สร้างแบบสังเกตพฤติกรรมการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน เป็นแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 3 ระดับ

นำแบบสังเกตที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity)

ปรับปรุงแก้ไขแบบสังเกตตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

นำแบบสังเกตไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง เพื่อหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้สัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)

จัดทำแบบสังเกตฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างต่อไป

 

3.4.4 การสร้างและหาคุณภาพแบบประเมินความพึงพอใจ

 

ศึกษาแนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบประเมินความพึงพอใจสำหรับนักเรียนระดับประถมศึกษา

สร้างแบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning ด้วยกิจกรรม STEM เรื่องแม่เหล็ก เป็นแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 3 ระดับ จำนวน 15 ข้อ

นำแบบประเมินที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity)

ปรับปรุงแก้ไขแบบประเมินตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

นำแบบประเมินไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง เพื่อหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้สัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)

จัดทำแบบประเมินฉบับสมบูรณ์ เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่างต่อไป

เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3

คำชี้แจง

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" เป็นสื่อการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นตามแนวคิด STEM เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โดยเน้นการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ผ่านการทดลอง การสำรวจ และการสร้างชิ้นงาน

องค์ประกอบของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "มหัศจรรย์แม่เหล็ก" ประกอบด้วยส่วนสำคัญดังนี้:

1. หน้าปก - แสดงชื่อเรื่อง ระดับชั้น และภาพประกอบที่น่าสนใจ
2. คำนำ - อธิบายวัตถุประสงค์และความสำคัญของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
3. สารบัญ - แสดงรายการเนื้อหาและหน้าที่เชื่อมโยงไปยังแต่ละบท
4. คำชี้แจงการใช้งาน - อธิบายวิธีการใช้งานและสัญลักษณ์ต่างๆ ภายในหนังสือ
5. จุดประสงค์การเรียนรู้ - แสดงสิ่งที่คาดหวังให้ผู้เรียนบรรลุหลังจากเรียนจบ
6. แบบทดสอบก่อนเรียน - ประเมินความรู้พื้นฐานของผู้เรียนก่อนเริ่มบทเรียน
7. เนื้อหาบทเรียน - แบ่งเป็น 4 หน่วยการเรียนรู้
8. กิจกรรม STEM - กิจกรรมการทดลองและโครงงานที่บูรณาการความรู้แบบ STEM
9. แบบฝึกหัด - แบบฝึกหัดท้ายบทเพื่อทบทวนความเข้าใจ
10. แบบทดสอบหลังเรียน - ประเมินความรู้ของผู้เรียนหลังจากเรียนจบ
11. อภิธานศัพท์ - คำศัพท์สำคัญและคำอธิบาย
12. แหล่งอ้างอิง - แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการศึกษาค้นคว้า

เนื้อหาบทเรียน

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์แบ่งเนื้อหาออกเป็น 4 หน่วยการเรียนรู้:

1. หน่วยที่ 1: รู้จักแม่เหล็ก
   • คุณสมบัติของแม่เหล็ก
   • ประเภทของแม่เหล็ก
   • ขั้วแม่เหล็กและการดึงดูด-ผลักกัน
   • กิจกรรม: "สำรวจแม่เหล็กรอบตัว"
2. หน่วยที่ 2: แรงแม่เหล็ก
   • แรงแม่เหล็กและการทำงาน
   • สนามแม่เหล็ก
   • การส่งผ่านแรงแม่เหล็ก
   • กิจกรรม: "ทดสอบกำลังของแม่เหล็ก"
3. หน่วยที่ 3: วัสดุกับแม่เหล็ก
   • วัสดุที่ถูกแม่เหล็กดูดได้และดูดไม่ได้
   • การแยกวัสดุด้วยแม่เหล็ก
   • การทำวัสดุให้เป็นแม่เหล็ก
   • กิจกรรม: "นักสำรวจวัสดุแม่เหล็ก"
4. หน่วยที่ 4: แม่เหล็กในชีวิตประจำวัน
   • การใช้ประโยชน์จากแม่เหล็กในบ้าน
   • แม่เหล็กในเครื่องใช้ไฟฟ้า
   • เทคโนโลยีแม่เหล็กในปัจจุบัน
   • โครงงาน STEM: "ประดิษฐ์ของเล่นจากแม่เหล็ก"

ขั้นตอนการใช้งาน

สำหรับครูผู้สอน:

1. การเตรียมความพร้อม
   • ติดตั้งหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ลงในอุปกรณ์ที่จะใช้สอน
   • ศึกษาคู่มือครูและแผนการจัดการเรียนรู้ทั้ง 8 แผน
   • จัดเตรียมวัสดุอุปกรณ์สำหรับกิจกรรมการทดลองตามที่ระบุ
   • ทดลองใช้งานหนังสืออิเล็กทรอนิกส์และทำความคุ้นเคยกับฟีเจอร์ต่างๆ
2. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้
   • ให้นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน
   • จัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแผนการสอนที่กำหนด
   • อำนวยความสะดวกและให้คำแนะนำระหว่างที่นักเรียนทำกิจกรรม STEM
   • กำกับติดตามการทำแบบฝึกหัดและให้ข้อมูลย้อนกลับ
   • ให้นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน
3. การประเมินผล
   • ตรวจสอบผลคะแนนแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน
   • ประเมินชิ้นงานและผลงานจากกิจกรรม STEM
   • ประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตามแบบประเมิน
   • วิเคราะห์ผลการเรียนรู้และการพัฒนาทักษะของนักเรียน

สำหรับนักเรียน:

1. การเริ่มต้นใช้งาน
   • คลิกที่ไอคอนหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เพื่อเปิดโปรแกรม
   • ศึกษาคำชี้แจงการใช้งานและสัญลักษณ์ต่างๆ ในหนังสือ
   • ทำแบบทดสอบก่อนเรียนเพื่อประเมินความรู้เบื้องต้น
2. การนำทาง
   • ใช้ปุ่มลูกศรหรือคลิกที่มุมหน้าเพื่อเลื่อนไปยังหน้าถัดไป/ก่อนหน้า
   • คลิกที่รายการในสารบัญเพื่อข้ามไปยังหน้าที่ต้องการ
   • ใช้ปุ่มเมนูหลัก (Home) เพื่อกลับไปยังหน้าสารบัญ
   • ใช้ปุ่มค้นหาเพื่อค้นหาคำศัพท์หรือเนื้อหาที่สนใจ
3. การใช้งานฟีเจอร์พิเศษ
   • คลิกที่ไอคอนลำโพงเพื่อฟังเสียงอ่าน
   • คลิกที่ไอคอนวิดีโอเพื่อชมสื่อมัลติมีเดีย
   • คลิกที่ไอคอนกิจกรรมเพื่อเข้าร่วมเกมหรือแบบฝึกหัดแบบโต้ตอบ
   • คลิกที่ไอคอนโน้ตเพื่อจดบันทึก
   • ใช้เครื่องมือไฮไลท์เพื่อทำเครื่องหมายข้อความสำคัญ
   • ใช้ไอคอนขยายเพื่อขยายภาพหรือแผนภาพให้ชัดเจนยิ่งขึ้น
4. การทำกิจกรรม STEM
   • ศึกษาคำชี้แจงและขั้นตอนการทำกิจกรรมอย่างละเอียด
   • ปฏิบัติตามขั้นตอนการทดลองที่ระบุไว้
   • บันทึกผลการทดลองลงในแบบบันทึกกิจกรรม
   • วิเคราะห์ผลและสรุปการเรียนรู้จากกิจกรรม
   • สร้างสรรค์ชิ้นงานตามที่กำหนดในโครงงาน STEM
5. การทำแบบฝึกหัดและแบบทดสอบ
   • อ่านคำถามและตัวเลือกให้เข้าใจ
   • เลือกคำตอบโดยคลิกที่ตัวเลือกที่ถูกต้อง
   • กดปุ่มตรวจคำตอบเพื่อรับผลคะแนนและคำเฉลย
   • ทบทวนบทเรียนในส่วนที่ยังไม่เข้าใจ

     กิจกรรม STEM และการประยุกต์ใช้

     หนังสืออิเล็กทรอนิกส์นี้ออกแบบตามแนวคิด STEM โดยบูรณาการ 4 สาขาวิชาดังนี้:

   • วิทยาศาสตร์ (Science)
     • การสำรวจคุณสมบัติของแม่เหล็ก
     • การทดลองเกี่ยวกับแรงแม่เหล็กและการทำงาน
     • การสังเกตสนามแม่เหล็กและการส่งผ่านแรงแม่เหล็ก
   • เทคโนโลยี (Technology)
     • การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลเพื่อการเรียนรู้ผ่านหนังสืออิเล็กทรอนิกส์
     • การสืบค้นข้อมูลเพิ่มเติมผ่านลิงก์ที่เชื่อมโยงไว้
     • การบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลด้วยเครื่องมือดิจิทัล
   • วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)
     • การออกแบบและสร้างของเล่นที่ทำงานด้วยแม่เหล็ก
     • การแก้ปัญหาการออกแบบชิ้นงานให้ทำงานได้ตามเป้าหมาย
     • การปรับปรุงชิ้นงานให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
   • คณิตศาสตร์ (Mathematics)
     • การวัดแรงแม่เหล็กและระยะทางที่แม่เหล็กออกแรงดึงดูด
     • การเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงตัวเลขจากการทดลอง
     • การสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางกับแรงแม่เหล็ก

       ข้อเสนอแนะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ

     • สำหรับครู:
       • ศึกษาแผนการจัดการเรียนรู้และแนวทางการสอนล่วงหน้า
       • เตรียมอุปกรณ์การทดลองให้พร้อมก่อนเริ่มกิจกรรม
       • ใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เป็นสื่อเสริมควบคู่กับการสอนแบบ Hands-on
       • สร้างบรรยากาศการเรียนรู้แบบสืบเสาะและกระตุ้นให้นักเรียนตั้งคำถาม
       • ประยุกต์กิจกรรมให้เหมาะกับบริบทและความสนใจของนักเรียน
     • สำหรับนักเรียน:
       • ศึกษาเนื้อหาและทำความเข้าใจก่อนลงมือทำกิจกรรม
       • ทำกิจกรรมการทดลองด้วยความรอบคอบและปลอดภัย
       • จดบันทึกข้อสังเกตและผลการทดลองอย่างละเอียด
       • อภิปรายและแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับเพื่อนร่วมชั้น
       • เชื่อมโยงความรู้เรื่องแม่เหล็กกับสิ่งที่พบในชีวิตประจำวัน

 

ประชากร: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนในสังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลร่องเคาะ อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ปีการศึกษา 2568

กลุ่มตัวอย่าง: นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด สังกัดองค์การบริหารส่วนตำบลร่องเคาะ อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง ปีการศึกษา 2568 จำนวน 26 คน ได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling)

จากผลการวิจัยเรื่อง "ผลการใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง “มหัศจรรย์แม่เหล็ก” ที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ตามแนวคิด STEM ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนบ้านห้วยก้อด อำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง" ผู้วิจัยได้นำเสนอการอภิปรายผลตามวัตถุประสงค์การวิจัยดังนี้

5.1 การพัฒนาและหาประสิทธิภาพของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM

ผลการประเมินคุณภาพหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM โดยผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้อหาและด้านเทคนิค พบว่ามีคุณภาพอยู่ในระดับมากที่สุด (ด้านเนื้อหา x̄ = 4.67, S.D. = 0.47; ด้านเทคนิค x̄ = 4.65, S.D. = 0.48) โดยเฉพาะการบูรณาการแนวคิด STEM ซึ่งมีค่าเฉลี่ยสูงสุด (x̄ = 4.80, S.D. = 0.41) ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากผู้วิจัยได้ดำเนินการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์อย่างเป็นระบบ โดยศึกษาหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิเคราะห์เนื้อหาเรื่องแม่เหล็ก และออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM ที่บูรณาการความรู้ทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์เข้าด้วยกัน

นอกจากนี้ ด้านภาพประกอบและภาพเคลื่อนไหวยังได้รับการประเมินในระดับสูงสุด (x̄ = 4.75, S.D. = 0.44) ซึ่งสอดคล้องกับหลักการออกแบบสื่อการเรียนรู้ที่ดีที่ควรมีการใช้ภาพและแอนิเมชันที่ดึงดูดความสนใจและส่งเสริมความเข้าใจของผู้เรียน สอดคล้องกับงานวิจัยของ สมศักดิ์ ภูวิภาดาวรรธน์ (2563) ที่พบว่า การใช้ภาพเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกับเนื้อหาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้ของนักเรียนในระดับประถมศึกษา

ในส่วนของประสิทธิภาพของหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ พบว่ามีประสิทธิภาพเท่ากับ 81.47/82.33 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดไว้ แสดงให้เห็นว่าหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ที่กำหนด ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากการดำเนินการพัฒนาตามขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาอย่างเป็นระบบ มีการทดลองใช้และปรับปรุงแก้ไขหลายครั้ง (แบบหนึ่งต่อหนึ่ง กลุ่มเล็ก และภาคสนาม) จนได้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพตามที่ต้องการ ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยของ วิชัย นนทการ (2562) ที่พบว่า การพัฒนาสื่อการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านการทดลองใช้และปรับปรุงตามขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาอย่างเป็นระบบจะช่วยให้ได้สื่อที่มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ที่กำหนด

5.2 การเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเรื่องแม่เหล็กก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้

ผลการเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเรื่องแม่เหล็กของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 พบว่า คะแนนเฉลี่ยหลังเรียน (x̄ = 16.73, S.D. = 1.73) สูงกว่าก่อนเรียน (x̄ = 8.27, S.D. = 2.31) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานการวิจัยที่ตั้งไว้ ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากปัจจัยสำคัญดังต่อไปนี้

1. การออกแบบหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่น่าสนใจ - หนังสืออิเล็กทรอนิกส์มีการออกแบบที่น่าสนใจ มีภาพประกอบ ภาพเคลื่อนไหว และเสียงประกอบที่ช่วยดึงดูดความสนใจของผู้เรียน ทำให้ผู้เรียนมีความกระตือรือร้นในการเรียนรู้ สอดคล้องกับทฤษฎีแรงจูงใจในการเรียนรู้ของ Keller (2559) ที่กล่าวว่า สื่อการเรียนรู้ที่น่าสนใจจะช่วยเพิ่มแรงจูงใจในการเรียนรู้ของผู้เรียน
2. การบูรณาการแนวคิด STEM - การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM ช่วยให้ผู้เรียนได้เห็นความสัมพันธ์ของความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ในบริบทที่เกี่ยวข้องกับชีวิตจริง ทำให้ผู้เรียนเข้าใจเนื้อหาได้ลึกซึ้งและนำไปประยุกต์ใช้ได้ สอดคล้องกับงานวิจัยของ พรทิพย์ ศิริภัทราชัย (2561) ที่พบว่า การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM ช่วยพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับประถมศึกษา
3. การเรียนรู้แบบมีส่วนร่วมและลงมือปฏิบัติ - หนังสืออิเล็กทรอนิกส์มีการออกแบบให้ผู้เรียนได้มีส่วนร่วมในการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมที่หลากหลาย เช่น การทดลอง การสำรวจ การแก้ปัญหา ซึ่งช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย สอดคล้องกับทฤษฎีการเรียนรู้แบบคอนสตรัคติวิสต์ (Constructivist) ที่เน้นให้ผู้เรียนสร้างความรู้ด้วยตนเองผ่านประสบการณ์ตรง (วิจารณ์ พานิช, 2562)
   3. การเปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้

ผลการเปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 พบว่า คะแนนเฉลี่ยโดยรวมหลังเรียน (x̄ = 20.23, S.D. = 1.86) สูงกว่าก่อนเรียน (x̄ = 10.58, S.D. = 2.37) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และเมื่อพิจารณารายทักษะ พบว่า ทุกทักษะมีคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 เช่นกัน

ทักษะการสังเกตมีคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงที่สุด (x̄ = 3.58, S.D. = 0.58) ซึ่งอาจเนื่องมาจากการออกแบบกิจกรรมในหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่เน้นให้ผู้เรียนได้สังเกตคุณสมบัติและพฤติกรรมของแม่เหล็กอย่างหลากหลาย เช่น การสังเกตการดึงดูดและผลักกันของแม่เหล็ก การสังเกตสนามแม่เหล็กผ่านทิศทางของเข็มทิศ เป็นต้น สอดคล้องกับงานวิจัยของ สมพร อ่อนเกตุพล (2563) ที่พบว่า การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นให้ผู้เรียนได้สังเกตปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์โดยตรงช่วยพัฒนาทักษะการสังเกตได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

ส่วนทักษะการจำแนกประเภทและทักษะการทดลองมีคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงเป็นอันดับสอง (x̄ = 3.42, S.D. = 0.64) ซึ่งอาจเนื่องมาจากกิจกรรมในหนังสืออิเล็กทรอนิกส์มีการให้ผู้เรียนจำแนกวัตถุที่เป็นแม่เหล็กและไม่เป็นแม่เหล็ก และมีการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติของแม่เหล็กอย่างหลากหลาย สอดคล้องกับแนวคิดของ Harlen (2561) ที่กล่าวว่า การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมการทดลองด้วยตนเอง

ในขณะที่ทักษะการวัดมีคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนต่ำที่สุด (x̄ = 3.15, S.D. = 0.67) แต่ก็ยังมีพัฒนาการที่ดีขึ้นจากก่อนเรียนอย่างชัดเจน ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากทักษะการวัดเป็นทักษะที่ต้องอาศัยความแม่นยำและความคุ้นเคยกับเครื่องมือวัด ซึ่งนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 อาจยังมีประสบการณ์ไม่มากนัก สอดคล้องกับงานวิจัยของ นงลักษณ์ เกตุการณ์ (2562) ที่พบว่า ทักษะการวัดเป็นทักษะที่ต้องได้รับการฝึกฝนอย่างต่อเนื่องจึงจะพัฒนาได้เต็มที่

1. 3. ความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

ผลการศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่องมหัศจรรย์แม่เหล็กตามแนวคิด STEM พบว่า นักเรียนมีความพึงพอใจในระดับมากที่สุดทุกรายการ โดยรายการที่มีค่าเฉลี่ยความพึงพอใจสูงสุดคือ ภาพเคลื่อนไหวน่าสนใจ ช่วยกระตุ้นการเรียนรู้ (x̄ = 4.85, S.D. = 0.37) และกิจกรรมตามแนวคิด STEM มีความน่าสนใจ (x̄ = 4.81, S.D. = 0.40)

ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากหนังสืออิเล็กทรอนิกส์มีการออกแบบภาพเคลื่อนไหวที่น่าสนใจ สอดคล้องกับเนื้อหา และช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่น ภาพเคลื่อนไหวแสดงการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็ก การแสดงการผลักและดึงดูดกันของขั้วแม่เหล็ก เป็นต้น สอดคล้องกับงานวิจัยของ มนตรี แย้มกสิกร (2563) ที่พบว่า สื่อการเรียนรู้ที่มีภาพเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกับเนื้อหาช่วยเพิ่มความพึงพอใจและแรงจูงใจในการเรียนรู้ของผู้เรียน

นอกจากนี้ กิจกรรมตามแนวคิด STEM ที่ออกแบบให้ผู้เรียนได้มีส่วนร่วมในการแก้ปัญหาและสร้างสรรค์ผลงาน เช่น การออกแบบรถแม่เหล็ก การสร้างเกมแม่เหล็ก เป็นต้น ทำให้ผู้เรียนรู้สึกสนุกและท้าทาย สอดคล้องกับแนวคิดของ Honey, Pearson & Schweingruber (2564) ที่กล่าวว่า การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEM ที่มีกิจกรรมให้ผู้เรียนได้แก้ปัญหาและสร้างสรรค์ผลงานจะช่วยเพิ่มความพึงพอใจและความสนใจในการเรียนรู้

รายการที่มีค่าเฉลี่ยความพึงพอใจต่ำที่สุด (แต่ยังอยู่ในระดับมากที่สุด) คือ การเชื่อมโยงเนื้อหาแต่ละหน้ามีความเหมาะสม (x̄ = 4.54, S.D. = 0.51) ซึ่งอาจเป็นประเด็นที่ต้องนำไปพัฒนาและปรับปรุงในการพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ในครั้งต่อไป โดยอาจเพิ่มการเชื่อมโยงระหว่างเนื้อหาให้ชัดเจนและเป็นระบบมากขึ้น

จิตติมา วัฒราช. (2565). ผลการใช้แอปพลิเคชันสำหรับการทดลองวิทยาศาสตร์เสมือนจริงที่มีต่อความเข้าใจและความสนใจในวิทยาศาสตร์ของนักเรียนประถมศึกษา. วารสารศึกษาศาสตร์, 33(2), 78-92.

ธนพร ฉิมฉลาด และณมน จีรังสุวรรณ. (2562). การพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เพื่อส่งเสริมการคิดแก้ปัญหาตามแนวคิดสะเต็มศึกษา สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. วารสารวิชาการนวัตกรรมการศึกษา, 2(2), 45-58.

นงลักษณ์ วิชัยรัตน์. (2565). การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานโดยใช้การทดลองแบบง่ายกับวัสดุในท้องถิ่นสำหรับนักเรียนประถมศึกษา. วารสารวิจัยทางการศึกษา, 17(1), 120-135.

นิตยา กิจโกศล. (2563). องค์ประกอบของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับนักเรียนประถมศึกษา. วารสารศึกษาศาสตร์, 31(3), 45-58.

พัฒนาและต่อยอดในด้านการศึกษาผลของการใช้หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ตามแนวคิด STEM ที่มีต่อตัวแปรอื่น ๆ เช่น ความคิดสร้างสรรค์ ทักษะการแก้ปัญหา หรือเจตคติต่อวิทยาศาสตร์