ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมความสามารถ ในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : มัธยมศึกษา

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาและศึกษาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่ส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 2) เปรียบเทียบความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนก่อนและหลังการใช้ชุดกิจกรรม และ 3) ศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรมดังกล่าว กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/8 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา จำนวน 33 คน ที่ได้มาโดยการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education จำนวน 5 ชุด แบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ และแบบสอบถามความพึงพอใจ

ผลการวิจัยพบว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ที่กำหนด นักเรียนมีคะแนนความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และนักเรียนมีความพึงพอใจต่อการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรมในระดับมาก แสดงให้เห็นว่าการจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education สามารถส่งเสริมการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ พัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และความคิดสร้างสรรค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การจัดการศึกษาในศตวรรษที่ 21 มุ่งเน้นการพัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการทำงานในอนาคต โดยเฉพาะทักษะการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ซึ่งเป็นสมรรถนะสำคัญ (กระทรวงศึกษาธิการ, 2563) การจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education จึงเป็นแนวทางสำคัญในการบูรณาการศาสตร์ความรู้ทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย ดังที่ จำรัส อินทลาภาพร และคณะ (2558) ได้กล่าวว่า การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดการพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูง สอดคล้องกับงานวิจัยของ พลศักดิ์ แสงพรมศรี และคณะ (2562) ที่พบว่า การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาสามารถส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ชลาธิป สมาหิโต (2564) ยังพบว่า การใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้ครูสามารถจัดการเรียนรู้ได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ ผู้วิจัยจึงสนใจที่จะพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education เพื่อส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/8 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา

1. เพื่อพัฒนาและศึกษาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education ที่ส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/8 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน

2.เปรียบเทียบความสามารถในการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนก่อนและหลังการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้

3.ศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education

• 1.กำหนดโครงสร้างและองค์ประกอบของชุดกิจกรรมการเรียนรู้
• 2.ออกแบบชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education
• 3.พัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ จำนวน 5 ชุด ได้แก่
  • ชุดกิจกรรมที่ 5: นวัตกรรมเพื่อชุมชน
  • ชุดกิจกรรมที่ 4: การออกแบบอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน
  • ชุดกิจกรรมที่ 3: การออกแบบและสร้างเครื่องกรองน้ำอย่างง่าย
  • ชุดกิจกรรมที่ 2: การพัฒนาระบบให้น้ำอัตโนมัติ
  • ชุดกิจกรรมที่ 1: การออกแบบและสร้างสะพานจำลอง

         4.สร้างเครื่องมือประเมินคุณภาพชุดกิจกรรมการเรียนรู้

         5.ตรวจสอบคุณภาพชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 5 ท่าน

         6.ปรับปรุงแก้ไขชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ

ทดสอบก่อนเรียน	ทดลอง	ทดสอบหลังเรียน
O₁	X	O₂

โดยที่

• O₁ หมายถึง การทดสอบก่อนเรียน (Pre-test)
• X หมายถึง การจัดการเรียนรู้โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education
• O₂ หมายถึง การทดสอบหลังเรียน (Post-test)

• 1.นำชุดกิจกรรมการเรียนรู้ไปทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง (Try out) เพื่อหาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามเกณฑ์ 80/80  
• 2.ปรับปรุงแก้ไขชุดกิจกรรมการเรียนรู้ก่อนนำไปใช้จริง

3.1.1 ประชากร

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 8 ห้องเรียน รวมทั้งสิ้น 320 คน

3.1.2 กลุ่มตัวอย่าง

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/8 โรงเรียนเวียงเจดีย์วิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาลำปาง ลำพูน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 33 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling) โดยใช้ห้องเรียนเป็นหน่วยในการสุ่ม