ชื่อนวัตกรรม : การจัดการจัดการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการเพื่อพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน

การศึกษาในระดับปฐมวัยถือเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนาทักษะที่จำเป็นสำหรับเด็ก โดยเฉพาะทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคิดอย่างเป็นระบบ การสังเกต และการแก้ปัญหา (สุวิมล มธุรส, 2023) แนวคิดการจัดการเรียนรู้แบบ STEM Education ได้รับการยอมรับว่าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะเหล่านี้ผ่านการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ เข้าด้วยกัน (ธีรพงศ์ จันทร์เพ็ง, 2022) การศึกษาของ ศศิธร รุจิรวัฒน์ (2021) พบว่าเด็กปฐมวัยที่ได้รับการจัดประสบการณ์ด้วยกิจกรรม STEM มีพัฒนาการด้านความคิดสร้างสรรค์และการแก้ปัญหาสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ขณะที่ สมศักดิ์ ภูวดลไพศาล และคณะ (2024) ได้เสนอว่าการจัดกิจกรรมที่เน้นการลงมือปฏิบัติจริงตามแนวทาง STEM สามารถกระตุ้นความสนใจและสร้างแรงจูงใจในการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัยได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม บริบทของโรงเรียนในพื้นที่ต่างจังหวัดยังมีข้อจำกัดในการนำแนวคิดนี้ไปประยุกต์ใช้อย่างเป็นรูปธรรม (กนกวรรณ สุทธิประภา, 2020) งานวิจัยนี้จึงมุ่งพัฒนาและศึกษาผลของกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนอนุบาลเกาะคา เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยการศึกษาในระดับปฐมวัยถือเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนาทักษะที่จำเป็นสำหรับเด็ก โดยเฉพาะทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นพื้นฐานของการคิดอย่างเป็นระบบ การสังเกต และการแก้ปัญหา (สุวิมล มธุรส, 2023) แนวคิดการจัดการเรียนรู้แบบ STEM Education ได้รับการยอมรับว่าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมทักษะเหล่านี้ผ่านการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ เข้าด้วยกัน (ธีรพงศ์ จันทร์เพ็ง, 2022) การศึกษาของ ศศิธร รุจิรวัฒน์ (2021) พบว่าเด็กปฐมวัยที่ได้รับการจัดประสบการณ์ด้วยกิจกรรม STEM มีพัฒนาการด้านความคิดสร้างสรรค์และการแก้ปัญหาสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ขณะที่ สมศักดิ์ ภูวดลไพศาล และคณะ (2024) ได้เสนอว่าการจัดกิจกรรมที่เน้นการลงมือปฏิบัติจริงตามแนวทาง STEM สามารถกระตุ้นความสนใจและสร้างแรงจูงใจในการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัยได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม บริบทของโรงเรียนในพื้นที่ต่างจังหวัดยังมีข้อจำกัดในการนำแนวคิดนี้ไปประยุกต์ใช้อย่างเป็นรูปธรรม (กนกวรรณ สุทธิประภา, 2020) งานวิจัยนี้จึงมุ่งพัฒนาและศึกษาผลของกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนอนุบาลเกาะคา เพื่อส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย

1.เพื่อเปรียบเทียบการพัฒนาด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ

 

1. กิจกรรม STEM แบบบูรณาการ หมายถึง กิจกรรมการเรียนรู้ที่บูรณาการองค์ความรู้และทักษะ 4 ด้าน ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) โดยเน้นการเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ การทดลอง และการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย 2. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน หมายถึง ความสามารถและความชำนาญในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งในงานวิจัยนี้มุ่งเน้น 6 ทักษะ ประกอบด้วย: การสังเกต - ความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ การจำแนก - ความสามารถในการแบ่งแยกวัตถุออกเป็นกลุ่มตามเกณฑ์ที่กำหนด การวัด - ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัดอย่างง่ายและบอกปริมาณของสิ่งต่างๆ ได้ การสื่อความหมาย - ความสามารถในการถ่ายทอดข้อมูลจากการสังเกตหรือสำรวจผ่านการพูด วาด หรือแสดงท่าทาง การลงความเห็น - ความสามารถในการแปลความหมายจากข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การพยากรณ์ - ความสามารถในการคาดคะเนสิ่งที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้าโดยใช้ข้อมูลจากการสังเกต 3. เด็กปฐมวัย หมายถึง นักเรียนที่กำลังศึกษาในระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 อายุระหว่าง 4-5 ปี โรงเรียนอนุบาลเกาะคา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 จำนวน 20 คน

การสร้างชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการสำหรับเด็กปฐมวัย

1. ศึกษาเอกสาร ตำรา และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดกิจกรรม STEM Education สำหรับเด็กปฐมวัย และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน
2. วิเคราะห์หลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560 และสาระการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
3. ศึกษาบริบทของโรงเรียนอนุบาลเกาะคาและธรรมชาติการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย
4. กำหนดกรอบเนื้อหาและออกแบบกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่ส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 6 ทักษะ
5. สร้างชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ จำนวน 8 หน่วย ดังนี้
   • หน่วยที่ 1: มหัศจรรย์สิ่งรอบตัวเรา
   • หน่วยที่ 2: น้ำแสนสนุก
   • หน่วยที่ 3: สนุกกับแรงและการเคลื่อนที่
   • หน่วยที่ 4: สีสันมหัศจรรย์
   • หน่วยที่ 5: เสียงแสนซน
   • หน่วยที่ 6: สวนผักของหนู
   • หน่วยที่ 7: วิศวกรน้อยสร้างสรรค์
   • หน่วยที่ 8: สัตว์น้อยน่ารัก
6. นำชุดกิจกรรมที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 5 ท่าน ประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาปฐมวัย 2 ท่าน ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ศึกษา 2 ท่าน และผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM Education 1 ท่าน เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมและความสอดคล้องของกิจกรรม
7. วิเคราะห์ค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) ของชุดกิจกรรม โดยกำหนดเกณฑ์ค่า IOC ≥ 0.50
8. ปรับปรุงแก้ไขชุดกิจกรรมตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
9. นำชุดกิจกรรมไปทดลองใช้กับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง จำนวน 15 คน เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมด้านเวลา เนื้อหา และรูปแบบการจัดกิจกรรม
10. ปรับปรุงแก้ไขชุดกิจกรรมให้มีความสมบูรณ์ก่อนนำไปใช้จริงกับกลุ่มตัวอย่าง

การวิเคราะห์ข้อมูลในการวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ดำเนินการดังนี้

 การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณ

1. วิเคราะห์ระดับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานของนักเรียน โดยใช้สถิติพื้นฐาน ได้แก่ ค่าเฉลี่ย (Mean) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) โดยกำหนดเกณฑ์การแปลความหมายคะแนนเฉลี่ย ดังนี้

-  คะแนนเฉลี่ย 2.50 - 3.00 หมายถึง มีทักษะอยู่ในระดับดี

-  คะแนนเฉลี่ย 1.50 - 2.49 หมายถึง มีทักษะอยู่ในระดับพอใช้

                      -  คะแนนเฉลี่ย 1.00 - 1.49 หมายถึง มีทักษะอยู่ในระดับควรปรับปรุง

2. เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานของนักเรียนก่อนและหลังการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ โดยใช้การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)

 การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ

1. วิเคราะห์ข้อมูลจากแบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้และแบบบันทึกพัฒนาการของนักเรียน โดยการวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis)
2. สรุปและนำเสนอข้อมูลในรูปแบบการบรรยาย

 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล

 สถิติพื้นฐาน

5.2  ค่าเฉลี่ย  ( ) (เอกสารประกอบการอบรม 2551)

 

    =   

 

เมื่อ                     แทน   ค่าเฉลี่ย

                    แทน   ผลรวมของคะแนนทั้งหมด

               N             แทน   จำนวนประชากรทั้งหมด

 

 

 

5.3  ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน  จากสูตรเพื่อหาข้อมูลความคลาดเคลื่อน ค่าเฉลี่ยเลขคณิต (นพพร  ธนะชันขันร์ 2550)

 

                   =    

 

เมื่อ                        แทน   ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

                     แทน   ผลรวมของคะแนนยกกำลังสอง

                  แทน   ผลรวมของคะแนนทั้งหมดยกกำลังสอง

                N               แทน   จำนวนประชากรทั้งหมด

 

 

นำชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการสำหรับเด็กปฐมวัย มาจัดกิจกรรมกับนักเรียนเพื่อพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอนุบาลเกาะคา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 20 คน

1. หลังจากการจัดกิจกรรมพบว่านักเรียนมีทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สูงขึ้นกว่าก่อนการจัดกิจกรรม หมายถึง ความสามารถและความชำนาญในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งในงานวิจัยนี้มุ่งเน้น 6 ทักษะ ประกอบด้วย:
   • การสังเกต - ความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ
   • การจำแนก - ความสามารถในการแบ่งแยกวัตถุออกเป็นกลุ่มตามเกณฑ์ที่กำหนด
   • การวัด - ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัดอย่างง่ายและบอกปริมาณของสิ่งต่างๆ ได้
   • การสื่อความหมาย - ความสามารถในการถ่ายทอดข้อมูลจากการสังเกตหรือสำรวจผ่านการพูด วาด หรือแสดงท่าทาง
   • การลงความเห็น - ความสามารถในการแปลความหมายจากข้อมูลที่ได้จากการสังเกต
   • การพยากรณ์ - ความสามารถในการคาดคะเนสิ่งที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้าโดยใช้ข้อมูลจากการสังเกต

 

1. ได้ชุดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานสำหรับเด็กปฐมวัยที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนอนุบาลเกาะคา
2. นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอนุบาลเกาะคาได้รับการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน อันเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนาทักษะการคิดและการเรียนรู้ในระดับที่สูงขึ้นต่อไป
3. ครูผู้สอนระดับปฐมวัยมีแนวทางในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย
4. โรงเรียนมีนวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ที่สามารถใช้เป็นต้นแบบในการพัฒนาต่อยอดสู่การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ในรูปแบบอื่นๆ
5. เป็นแนวทางในการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมการศึกษาปฐมวัยตามแนวทาง STEM Education สำหรับครูและผู้ที่สนใจในบริบทที่ใกล้เคียงกัน