ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาแบบฝึกทักษะ ‘STEM ตัวเลขสร้างสรรค์’ เพื่อส่งเสริมความเข้าใจเรื่องค่าจำนวน 1–10 สำหรับเด็กปฐมวัยระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาเอกชน

ประเภทนวัตกรรม : สื่อการสอน

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน

            การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาแบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” เพื่อส่งเสริมความเข้าใจเรื่องค่าจำนวน 1–10 สำหรับเด็กปฐมวัยระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาเอกชน โดยใช้แนวคิดของการจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education มาบูรณาการเป็นชุดกิจกรรมแบบฝึกทักษะที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย ได้แก่ กิจกรรมวาดภาพ ระบายสี จับคู่ และกิจกรรมที่ใช้สื่อวัสดุในชีวิตประจำวันในการเรียนรู้แบบลงมือปฏิบัติจริง (Hands-on)

          กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย คือ เด็กปฐมวัยระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 จำนวน 35 คน ได้จากการเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย แบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” แบบประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และแบบสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้ของเด็ก วิเคราะห์ข้อมูลโดยหาค่าเฉลี่ย (Mean) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) และเปรียบเทียบคะแนนก่อนและหลังการใช้แบบฝึก

          ผลการวิจัยพบว่า หลังการใช้แบบฝึก เด็กปฐมวัยมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรู้เรื่องค่าจำนวน 1–10 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และแสดงพฤติกรรมการเรียนรู้เชิงบวก เช่น ความสนใจ การมีส่วนร่วม และความคิดสร้างสรรค์ที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แสดงให้เห็นว่าแบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” เป็นนวัตกรรมที่ส่งเสริมการเรียนรู้ทางคณิตศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในระดับปฐมวัย

   

       

       การพัฒนาทักษะพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ในเด็กปฐมวัยเป็นรากฐานสำคัญต่อการเรียนรู้ในระดับที่สูงขึ้น โดยเฉพาะความเข้าใจในเรื่อง “ค่าจำนวน” ซึ่งเป็นแนวคิดหลักเบื้องต้นที่จะนำไปสู่การเรียนรู้ในเรื่องการนับ จำนวน การเปรียบเทียบ และการบวกลบในอนาคต อย่างไรก็ตาม การเรียนรู้เรื่องจำนวนในเด็กปฐมวัยจำเป็นต้องอาศัยกระบวนการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็ก ได้แก่ การเรียนรู้ผ่านการเล่น การลงมือปฏิบัติจริง และการใช้สื่อที่หลากหลาย

       จากการศึกษาสภาพปัญหาในชั้นเรียนอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง พบว่า เด็กบางคนยังขาดความเข้าใจในเรื่องค่าของจำนวน เช่น การนับจำนวนได้แต่ไม่เข้าใจความหมายของค่าจำนวน หรือยังไม่สามารถจับคู่จำนวนกับสิ่งของได้อย่างถูกต้อง การส่งเสริมทักษะด้านนี้จึงควรออกแบบกิจกรรมที่เน้นการเรียนรู้แบบลงมือทำในรูปแบบที่สนุกและดึงดูดความสนใจของเด็ก แนวทาง STEM Education ซึ่งเป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่บูรณาการความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ เป็นอีกหนึ่งแนวทางที่สามารถประยุกต์ใช้ในการจัดกิจกรรมสำหรับเด็กปฐมวัยได้อย่างเหมาะสม หากนำมาปรับให้เข้ากับลักษณะการเรียนรู้ของเด็กในช่วงวัยนี้ โดยเน้นกิจกรรมสร้างสรรค์ การสำรวจ ทดลอง และการแก้ปัญหาง่าย ๆ ที่เชื่อมโยงกับชีวิตประจำวัน

       ผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการพัฒนาแบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” ขึ้น เพื่อส่งเสริมความเข้าใจเรื่องค่าจำนวน 1–10 โดยออกแบบกิจกรรมให้สอดคล้องกับแนวคิด STEM และเหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย ผ่านการลงมือทำในลักษณะของกิจกรรมวาดภาพ ระบายสี จับคู่ และประดิษฐ์ เพื่อช่วยให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจเรื่องค่าจำนวนได้อย่างเป็นธรรมชาติ สนุกสนาน และจดจำได้ในระยะยาว

      เพื่อพัฒนาแบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” และศึกษาประสิทธิภาพของแบบฝึกในการส่งเสริมความเข้าใจเรื่องค่าจำนวน 1–10 สำหรับเด็กปฐมวัยระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาเอกชน

ทฤษฎีพัฒนาการทางคณิตศาสตร์ของ Piaget
          Jean Piaget (1952) เป็นนักจิตวิทยาผู้พัฒนาทฤษฎีพัฒนาการทางจิตใจของเด็ก โดยเฉพาะในด้านการเรียนรู้คณิตศาสตร์ Piaget กล่าวถึงขั้นตอนพัฒนาการในเด็กที่เกี่ยวข้องกับการเข้าใจตัวเลข โดยในช่วงวัยอนุบาล เด็กอยู่ในช่วงการพัฒนาความคิดเชิงประสบการณ์ ซึ่งพวกเขาสามารถเข้าใจแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับจำนวนและการจัดกลุ่มได้ แต่ยังไม่สามารถเข้าใจหลักการคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน เช่น การบวกและลบได้อย่างเต็มที่

ทฤษฎีการเรียนรู้แบบสร้างสรรค์ของ Vygotsky
          Lev Vygotsky (1978) ได้เสนอทฤษฎีที่เน้นการเรียนรู้ผ่านการทำงานร่วมกันในสภาพแวดล้อมที่มีการสนับสนุนจากผู้ใหญ่หรือเพื่อน ซึ่งสอดคล้องกับการเรียนรู้ในชั้นอนุบาลที่เด็กต้องการประสบการณ์การเรียนรู้ที่มีปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น กิจกรรมที่เด็กสามารถมีส่วนร่วมและสร้างสรรค์ได้ เช่น การเรียนรู้ผ่านเกมหรือกิจกรรมที่ใช้วัสดุหรือเทคโนโลยีที่เด็กสามารถสัมผัสและปฏิบัติได้จะช่วยกระตุ้นพัฒนาการทางคณิตศาสตร์ในระดับพื้นฐานได้ดี

ทฤษฎีการเรียนรู้ทางคณิตศาสตร์ของ Van Hiele
         Van Hiele (1986) เน้นการเรียนรู้ทางคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้และเข้าใจรูปทรง การนับจำนวน และการเปรียบเทียบ ปัจจัยสำคัญคือการที่เด็กต้องพัฒนาในแต่ละขั้นตอนก่อนที่จะเข้าใจคณิตศาสตร์ในขั้นที่สูงขึ้น โดยการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมที่มีการใช้สื่อและวัสดุที่ช่วยในการแสดงให้เห็นถึงรูปทรงและปริมาณจะช่วยให้เด็กสามารถเข้าใจค่าจำนวนได้ดีขึ้น

การบูรณาการ STEM ในการเรียนรู้เด็กปฐมวัย

STEM Education สำหรับเด็กปฐมวัย
STEM Education คือการบูรณาการการเรียนรู้ใน 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และการทำงานเป็นทีม (Beers, 2011)

การนำ STEM มาบูรณาการในการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัยช่วยเสริมสร้างการเรียนรู้ที่มีความสนุกสนาน มีปฏิสัมพันธ์และพัฒนาทักษะการคิดสร้างสรรค์ของเด็กในทุกด้าน

การใช้กิจกรรมที่สอดคล้องกับ STEM สำหรับเด็กปฐมวัย
ในช่วงวัยอนุบาล เด็กๆ สามารถเรียนรู้และเข้าใจคณิตศาสตร์พื้นฐานได้ผ่านการเล่น การลงมือทำ และการใช้วัสดุเสริม เช่น การใช้บล็อกไม้หรือปริศนาตัวเลข โดยการออกแบบกิจกรรมที่สนุกและมีความท้าทายเด็กจะทำให้เด็กมีความสนใจและเข้าใจในเรื่องคณิตศาสตร์มากขึ้น (Brennan & Resnick, 2012)

การพัฒนาแบบฝึกทักษะการเรียนรู้คณิตศาสตร์

ความสำคัญของการพัฒนาแบบฝึกทักษะในเด็กปฐมวัย
การพัฒนาแบบฝึกทักษะการเรียนรู้คณิตศาสตร์เป็นกระบวนการที่ช่วยเสริมสร้างทักษะพื้นฐานที่จำเป็น เช่น การนับ การจับคู่ การเปรียบเทียบจำนวน และการเข้าใจปริมาณ การใช้แบบฝึกทักษะที่มีการผสมผสานกิจกรรมที่สอดคล้องกับพัฒนาการของเด็กจะช่วยให้เด็กเรียนรู้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Ginsburg & Seo, 2004)

 แบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์”
การพัฒนาแบบฝึกทักษะ “STEM ตัวเลขสร้างสรรค์” เป็นการออกแบบที่เน้นการใช้กิจกรรมที่กระตุ้นให้เด็กๆ ได้มีส่วนร่วมในการเรียนรู้ ตัวอย่างเช่น การใช้ของเล่นที่เชื่อมโยงกับตัวเลข การทดลองที่เด็กสามารถสังเกตเห็นผลลัพธ์ได้ หรือกิจกรรมที่กระตุ้นให้เด็กได้คิด วิเคราะห์ และแก้ปัญหาผ่านกิจกรรมที่เชื่อมโยงกับตัวเลข โดยใช้แนวทาง STEM ในการส่งเสริมการเรียนรู้ในลักษณะนี้จะช่วยให้เด็กเข้าใจในเรื่องค่าจำนวน 1–10 ได้อย่างแท้จริง

 

ผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

ผลงานวิจัยเกี่ยวกับการใช้ STEM ในการเรียนรู้คณิตศาสตร์
งานวิจัยโดย Sullivan et al. (2015) พบว่า การเรียนรู้คณิตศาสตร์ในระดับปฐมวัยที่เน้นกิจกรรม STEM ช่วยพัฒนาทักษะการคิดเชิงคณิตศาสตร์ของเด็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในการเข้าใจค่าจำนวนและการใช้ตัวเลขในชีวิตประจำวัน

 ผลงานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาแบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์
งานวิจัยโดย Sarama และ Clements (2009) พบว่า แบบฝึกทักษะที่ออกแบบให้มีการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมที่เด็กสามารถทำได้จริงและมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม จะช่วยพัฒนาเด็กให้เข้าใจเรื่องค่าจำนวนและการนับได้อย่างชัดเจน

ผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

งานวิจัยต่างประเทศ

Sarama, J. & Clements, D.H. (2018) ศึกษาผลของกิจกรรมคณิตศาสตร์ที่ใช้เทคโนโลยีและสื่อรูปธรรมเพื่อพัฒนาทักษะการเข้าใจจำนวนในเด็กปฐมวัย โดยระบุว่า การมีส่วนร่วมผ่านกิจกรรม STEM ช่วยส่งเสริมการเข้าใจค่าจำนวนได้อย่างยั่งยืน

 Sullivan, P., Clarke, D., & Clarke, B. (2015) วิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาแนวทางการสอนคณิตศาสตร์ในระดับอนุบาล โดยใช้กิจกรรม STEM และการเรียนรู้ผ่านการเล่น พบว่า เด็กที่เรียนรู้ผ่านกิจกรรมแบบ STEM มีการพัฒนาการด้านการคิดวิเคราะห์และการนับที่ดีกว่ากลุ่มควบคุม

Brennan, K. & Resnick, M. (2017) ศึกษาแนวทางการใช้ “Creative Learning” ในเด็กปฐมวัย โดยเน้นการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมบูรณาการที่ส่งเสริมให้เด็กมีโอกาสคิด วิเคราะห์ ทดลอง และเชื่อมโยงแนวคิดคณิตศาสตร์กับชีวิตจริง

Tirthankar Mittra (2024) ศึกษาการเรียนรู้ตัวเลขของเด็กผ่านการเรียนรู้แบบเสริมแรง (Reinforcement Learning) โดยเน้นการใช้ภาษาธรรมชาติ พบว่า โครงสร้างภาษาบางรูปแบบสามารถปรับปรุงความเข้าใจเชิงตัวเลขของเด็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

งานวิจัยในประเทศ

กุลภัสร ฝอยทอง และคณะ (2567) ศึกษาผลของการใช้ชุดสื่อการเรียนรู้ดิจิทัลเพื่อส่งเสริมการรู้จำนวนในเด็กปฐมวัย อายุ 5–6 ปี พบว่า เด็กมีพัฒนาการด้านการนับ การเข้าใจสัญลักษณ์แทนจำนวน และการแก้ปัญหาอย่างมีนัยสำคัญหลังการใช้สื่อดิจิทัล

ภาวินี จิตต์โสภา และคณะ (2563) วิจัยผลของการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวคิด STEM Education ต่อทักษะการคิดเชิงนวัตกรรมของเด็กอนุบาล อายุ 5–6 ปี พบว่า เด็กมีพัฒนาการด้านการคิดเชิงนวัตกรรมหลังการทดลองสูงกว่าก่อนการทดลองอย่างมีนัยสำคัญ .

ศิริธร สุตตานนท์ (2566) นำเสนอการออกแบบกิจกรรมการจัดประสบการณ์การเรียนรู้สำหรับเด็กปฐมวัย โดยบูรณาการตามกรอบการเรียนรู้สะเต็มศึกษา (STEM Education) เพื่อพัฒนาทักษะการคิดและการเรียนรู้ของเด็กในศตวรรษที่ 21

1. ออกแบบกิจกรรมแบบฝึกที่บูรณาการแนวคิด STEM ได้แก่
   • Science: การสำรวจธรรมชาติรอบตัวที่เกี่ยวกับจำนวน
   • Technology: ใช้สื่อดิจิทัลประกอบกิจกรรม
   • Engineering: การแก้ปัญหาง่าย ๆ ด้วยการประดิษฐ์
   • Mathematics: การเรียนรู้ตัวเลขและค่าจำนวน
2. นำแบบฝึกเสนอผู้เชี่ยวชาญเพื่อประเมินคุณภาพและความเหมาะสม
3. ปรับปรุงตามข้อเสนอแนะ แล้วนำไปทดลองใช้จริง

วิเคราะห์คะแนนก่อนเรียน-หลังเรียน ด้วยการหาค่าเฉลี่ย (Mean) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD)

วิเคราะห์เชิงคุณภาพจากแบบสังเกตและข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

ประชากร: เด็กปฐมวัยระดับชั้นอนุบาลปีที่ 2 โรงเรียนอัสสัมชัญลำปาง ปีการศึกษา 2568

กลุ่มตัวอย่าง: เด็กอนุบาลปีที่ 2 จำนวน 35 คน โดยการเลือกแบบเจาะจง