ชื่อนวัตกรรม : การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project เพื่อส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 3 สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครลำปาง

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ประถมศึกษา

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

การวิจัยเรื่อง “การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project เพื่อส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 3 สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครลำปาง” มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ที่บูรณาการกิจกรรม STEM-Based Project และศึกษาผลการใช้กิจกรรมดังกล่าวต่อสมรรถนะผู้เรียนในด้านการคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืน รวมถึงการประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่เข้าร่วมกิจกรรม โดยใช้การวิจัยแบบพัฒนาและประเมินผล (Developmental Research) สำหรับกลุ่มตัวอย่างในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 30 คน ที่เรียนในโรงเรียนเทศบาล 3 ซึ่งเลือกจากการสุ่มเจาะจง (Purposive Sampling)

ผลการวิจัยพบว่า การใช้กิจกรรม STEM-Based Project สามารถพัฒนาสมรรถนะของนักเรียนในด้านการคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยนักเรียนมีทักษะในการคิดวิเคราะห์ การทำงานร่วมกันในกลุ่ม และการใช้เทคโนโลยีอย่างมีความรับผิดชอบเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นักเรียนยังมีความพึงพอใจต่อกิจกรรมที่จัดขึ้นในระดับสูง ซึ่งสอดคล้องกับการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือทำจริง การทำงานร่วมกับเพื่อน และการใช้เทคโนโลยีในการแก้ปัญหา

ผลการวิจัยนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิชาเทคโนโลยีในระดับประถมศึกษา โดยการบูรณาการกิจกรรม STEM-Based Project ที่มีคุณภาพสามารถพัฒนาทักษะและสมรรถนะของนักเรียนในหลายด้าน รวมถึงสามารถตอบสนองความต้องการของการเรียนรู้ตามหลักสูตรฐานสมรรถนะได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในยุคที่เทคโนโลยีและนวัตกรรมมีบทบาทสำคัญต่อการดำรงชีวิต การศึกษาไทยได้ปรับเปลี่ยนแนวทางการเรียนการสอนเพื่อเตรียมความพร้อมให้กับผู้เรียนในการเผชิญกับความท้าทายของศตวรรษที่ 21 โดยเฉพาะการส่งเสริมสมรรถนะที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างยั่งยืน หลักสูตรฐานสมรรถนะระดับประถมศึกษา พุทธศักราช 2565 ได้กำหนดสมรรถนะหลัก 6 ด้าน ได้แก่ การจัดการตนเอง การคิดขั้นสูง การสื่อสาร การรวมพลังทำงานเป็นทีม การเป็นพลเมืองที่เข้มแข็ง และการอยู่ร่วมกับธรรมชาติและวิทยาการอย่างยั่งยืน (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2565)

การจัดการเรียนรู้แบบ STEM-Based Project เป็นแนวทางที่เน้นการบูรณาการความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ผ่านการลงมือปฏิบัติจริง เพื่อพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และการทำงานร่วมกัน (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2564) การนำแนวทางนี้มาใช้ในการจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยีสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จึงเป็นการส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียนให้สอดคล้องกับหลักสูตรฐานสมรรถนะ

อย่างไรก็ตาม การนำแนวทาง STEM-Based Project มาใช้ในบริบทของโรงเรียนเทศบาลยังคงเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น ข้อจำกัดด้านทรัพยากรและความพร้อมของครูผู้สอน ดังนั้น การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถตอบสนองต่อความต้องการในการพัฒนาสมรรถนะผู้เรียนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. เพื่อพัฒนานวัตกรรมการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6
2. เพื่อศึกษาผลของการใช้กิจกรรม STEM-Based Project ที่มีต่อสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ ได้แก่ สมรรถนะการคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืน
3. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project

1. แนวคิดและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

1.1 แนวคิด/ทฤษฎีหลักที่ใช้ในการวิจัย

ในการวิจัยนี้จะใช้แนวคิดหลักที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบสร้างองค์ความรู้ (Constructivism) และการเรียนรู้ผ่านโครงงาน (Project-Based Learning) ซึ่งเป็นกรอบแนวคิดที่ช่วยในการพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนให้สามารถเชื่อมโยงทฤษฎีกับการปฏิบัติได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การสร้างองค์ความรู้ (Constructivism) เป็นแนวคิดที่พัฒนาโดย Piaget และ Vygotsky ซึ่งมองว่า การเรียนรู้เกิดขึ้นจากการที่ผู้เรียนสร้างความเข้าใจจากประสบการณ์ของตนเอง (Piaget, 1972; Vygotsky, 1978) การเรียนรู้จะมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อผู้เรียนมีส่วนร่วมในการจัดการกับข้อมูลและสถานการณ์ที่มีความหมายต่อชีวิตจริง ผ่านการแก้ปัญหาหรือการทดลองในบริบทที่เป็นจริง แนวคิดนี้จึงสนับสนุนการเรียนรู้ผ่านการปฏิบัติจริง (Experiential Learning) ซึ่งสอดคล้องกับการใช้กิจกรรม STEM-Based Project ที่นักเรียนจะต้องประยุกต์ใช้ความรู้จากศาสตร์ต่างๆ (วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์) ในการแก้ปัญหาหรือสร้างสรรค์ผลงาน

การเรียนรู้ผ่านโครงงาน (Project-Based Learning) เป็นการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือปฏิบัติ โดยผู้เรียนจะต้องทำงานร่วมกันในโครงงานที่มีความเกี่ยวข้องกับชีวิตจริง การใช้โครงงานจะช่วยให้นักเรียนได้ฝึกทักษะการทำงานเป็นทีม การคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และการสื่อสาร ซึ่งเป็นทักษะที่สำคัญในศตวรรษที่ 21 (Thomas, 2000) การใช้แนวทางนี้ในการจัดการเรียนรู้ STEM จะช่วยให้นักเรียนได้เรียนรู้วิธีการบูรณาการความรู้จากหลายๆ สาขา และสามารถใช้ความรู้เหล่านั้นในสถานการณ์ที่ท้าทายและจริงจัง

1.2 แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรต้น

การจัดการเรียนรู้แบบ STEM-Based Project เป็นกระบวนการการเรียนการสอนที่ใช้การบูรณาการความรู้จากสาขาวิชา วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อสร้างกระบวนการเรียนรู้ที่มีความท้าทายและเชื่อมโยงกับปัญหาที่เกิดขึ้นในโลกจริง การจัดการเรียนรู้แบบนี้จะช่วยให้ผู้เรียนพัฒนาทักษะที่จำเป็นต่อการดำเนินชีวิตและการทำงานในอนาคต โดยเน้นการคิดเชิงวิพากษ์ การแก้ปัญหาที่ซับซ้อน และการทำงานร่วมกัน (Beers, 2011)

การใช้กิจกรรม STEM-Based Project ในการจัดการเรียนรู้มีเป้าหมายที่จะพัฒนาผู้เรียนในหลายๆ ด้าน เช่น การคิดเชิงวิพากษ์ การทำงานร่วมกัน การแก้ปัญหา และการพัฒนาผลิตภัณฑ์หรือโซลูชั่นที่มีความคิดสร้างสรรค์ ซึ่งเหมาะสมกับความต้องการของสังคมในปัจจุบันที่เน้นการพัฒนาองค์ความรู้แบบบูรณาการ (Beers, 2011)

1.3 แนวคิด/ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับตัวแปรตาม

ตัวแปรตามในงานวิจัยนี้คือ สมรรถนะผู้เรียน ซึ่งประกอบไปด้วยหลายด้านที่สำคัญสำหรับการพัฒนาผู้เรียนให้มีความสามารถในการคิดและทำงานในศตวรรษที่ 21 สมรรถนะเหล่านี้รวมถึง:

• การคิดขั้นสูง (Higher-Order Thinking Skills): การคิดขั้นสูงเป็นทักษะที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ การสังเคราะห์ และการประเมินผลข้อมูล โดยผู้เรียนจะต้องสามารถคิดเชิงวิพากษ์และแก้ปัญหาที่ซับซ้อนได้ (Bloom, 1956)
• การทำงานเป็นทีม: การทำงานร่วมกับผู้อื่นในทีมช่วยให้ผู้เรียนพัฒนาทักษะการสื่อสาร การฟัง และการตัดสินใจร่วมกัน ซึ่งเป็นทักษะสำคัญในสังคมปัจจุบันที่ต้องการการทำงานแบบร่วมมือ (Johnson & Johnson, 1999)
• การอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืน: สมรรถนะนี้หมายถึงความสามารถในการเข้าใจและใช้เทคโนโลยีในทางที่สร้างประโยชน์อย่างยั่งยืน โดยคำนึงถึงผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม (UNESCO, 2017)

การส่งเสริมสมรรถนะเหล่านี้ผ่านกิจกรรม STEM-Based Project จะช่วยให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาทักษะที่จำเป็นในการเผชิญกับปัญหาต่างๆ ในโลกปัจจุบันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

2. หลักการ/วิธีการ/นวัตกรรมที่ใช้ในการวิจัย

2.1 ความหมายและความสำคัญของ STEM-Based Project

ความหมายของ STEM Education และ STEM-Based Project STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) Education คือการบูรณาการการเรียนรู้จากสี่สาขาวิชาหลัก ได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ผู้เรียนพัฒนาทักษะการคิดเชิงวิพากษ์ การแก้ปัญหาที่ซับซ้อน และการทำงานร่วมกันผ่านการใช้ความรู้จากหลายสาขาวิชาในเชิงปฏิบัติ (Beers, 2011)

STEM-Based Project คือการเรียนรู้ที่ผู้เรียนจะได้ทำงานในโครงงานที่บูรณาการความรู้จากวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการลงมือปฏิบัติ การทดลอง และการแก้ปัญหาจริงในโลกภายนอก เช่น การออกแบบผลิตภัณฑ์ การแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสังคม หรือการพัฒนาเทคโนโลยีที่ตอบสนองความต้องการจริง (Thomas, 2000)

ความสำคัญของการบูรณาการ STEM ในระดับประถมศึกษา

การบูรณาการ STEM ในระดับประถมศึกษามีความสำคัญอย่างยิ่งในการเตรียมความพร้อมให้กับผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 ที่เน้นทักษะที่จำเป็นต่อการดำเนินชีวิตและการทำงานในโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การส่งเสริมการเรียนรู้ในรูปแบบ STEM ช่วยพัฒนาทักษะการคิดอย่างมีเหตุผล การทำงานเป็นทีม การแก้ปัญหาที่ซับซ้อน และการใช้เทคโนโลยีเพื่อการพัฒนา ซึ่งสอดคล้องกับการพัฒนาสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ (Beers, 2011)

2.2 องค์ประกอบและกระบวนการของ STEM-Based Project

ขั้นตอนในการจัดกิจกรรม STEM-Based Project

การจัดกิจกรรม STEM-Based Project ประกอบไปด้วยหลายขั้นตอนที่สำคัญ ได้แก่

1. การตั้งคำถามหรือระบุปัญหาที่แท้จริง: การเริ่มต้นด้วยการตั้งคำถามหรือปัญหาที่เกี่ยวข้องกับชีวิตจริงจะช่วยให้นักเรียนเกิดความสนใจและตั้งใจในการทำโครงงาน (Barrow, 2016)
2. การวิจัยและการวางแผน: นักเรียนจะต้องทำการวิจัยข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหาที่ตั้งไว้ ซึ่งจะช่วยเสริมทักษะการหาข้อมูลและการวิเคราะห์ (Beers, 2011)
3. การออกแบบและพัฒนาโซลูชั่น: นักเรียนจะใช้ความรู้ที่ได้จากการวิจัยมาร่วมกันออกแบบและพัฒนาโซลูชั่นที่เหมาะสมกับปัญหานั้นๆ
4. การทดสอบและปรับปรุง: การทดสอบโซลูชั่นที่ออกแบบและปรับปรุงเป็นขั้นตอนสำคัญที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์หรือโซลูชั่นที่ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น (Thomas, 2000)
5. การนำเสนอและการสะท้อนผล: นักเรียนจะนำเสนอผลลัพธ์จากโครงงานของตนเองต่อเพื่อนๆ และครูผู้สอน เพื่อสะท้อนความคิดเห็นและข้อเสนอแนะที่สามารถพัฒนาได้ต่อไป

บทบาทของครูและผู้เรียนในการดำเนินกิจกรรม

ในกิจกรรม STEM-Based Project ครูมีบทบาทเป็นผู้ให้คำแนะนำ ช่วยส่งเสริมการทำงานกลุ่ม และกระตุ้นให้ผู้เรียนคิดอย่างมีวิจารณญาณในการเลือกและแก้ปัญหาต่างๆ ครูยังมีบทบาทในการประเมินผลการทำงานและให้ข้อเสนอแนะที่สร้างสรรค์

ผู้เรียนมีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้แบบอิสระและการทำงานร่วมกับเพื่อนๆ นักเรียนจะต้องร่วมมือกันในการคิดวิเคราะห์ พัฒนาทักษะการทำงานเป็นทีม และการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนภายใต้กรอบของ STEM (Beers, 2011)

2.3 การนำไปใช้และการประเมินผล

รูปแบบการนำไปใช้ในห้องเรียนระดับประถมศึกษา

ในห้องเรียนระดับประถมศึกษานั้น การนำกิจกรรม STEM-Based Project มาใช้จะต้องมีการปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับวัยและศักยภาพของผู้เรียน โดยอาจเริ่มจากโครงงานที่มีความท้าทายน้อยลงและค่อยๆ เพิ่มความซับซ้อนขึ้น การให้ผู้เรียนทำงานร่วมกันในทีมเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์หรือโซลูชั่นจะช่วยให้พวกเขาเรียนรู้การทำงานเป็นทีม การคิดเชิงวิพากษ์ และการใช้เทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาในชีวิตจริง (Barrow, 2016)

วิธีการวัดสมรรถนะและความพึงพอใจของผู้เรียน

การวัดสมรรถนะของผู้เรียนในการทำกิจกรรม STEM-Based Project สามารถทำได้โดยการประเมินทักษะต่างๆ เช่น การคิดวิเคราะห์ การทำงานร่วมกัน และการใช้วิทยาการในการแก้ปัญหาจากการประเมินแบบทดสอบและการประเมินผลงานที่ผู้เรียนสร้างขึ้น นอกจากนี้ ความพึงพอใจของนักเรียนสามารถวัดได้จากแบบสอบถามที่ใช้เกณฑ์มาตรฐาน เช่น การให้คะแนนในระดับ 5 คะแนน ซึ่งจะช่วยในการประเมินความคิดเห็นและความพึงพอใจที่มีต่อการเรียนรู้รูปแบบนี้ (Beers, 2011)

 

 

 

 

3. บริบทที่เกี่ยวข้อง

3.1 ข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่/องค์กรที่ศึกษา

โรงเรียนเทศบาล 3 (บุญทวงค์อนุกูล) สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครลำปาง เป็นโรงเรียนที่ตั้งอยู่ในเขตเทศบาลนครลำปาง ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการให้บริการการศึกษาสำหรับนักเรียนในพื้นที่ชนบท โดยส่วนใหญ่เป็นนักเรียนที่มาจากครอบครัวรายได้น้อยและมีพื้นฐานการเรียนรู้ที่หลากหลาย โรงเรียนแห่งนี้มีข้อจำกัดทั้งด้านทรัพยากรการเรียนการสอน เช่น ขาดแคลนอุปกรณ์และเครื่องมือทางเทคโนโลยีที่ทันสมัย นอกจากนี้ สถานที่จัดกิจกรรมการเรียนการสอนจำกัด ทำให้การจัดกิจกรรมนอกห้องเรียน เช่น กิจกรรม STEM-Based Project เป็นเรื่องท้าทาย ถึงแม้จะมีข้อจำกัดดังกล่าว แต่โรงเรียนก็ยังคงมุ่งเน้นการพัฒนาคุณภาพการศึกษาและสร้างสรรค์นวัตกรรมการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม โดยการนำแนวทาง STEM เข้ามาใช้ในการพัฒนาทักษะต่างๆ ของนักเรียน เช่น การคิดเชิงวิพากษ์ การทำงานร่วมกัน และการแก้ปัญหาที่ซับซ้อน

3.2 นโยบายหรือแนวปฏิบัติที่เกี่ยวข้อง

หลักสูตรฐานสมรรถนะ พุทธศักราช 2565 ของ สพฐ.

หลักสูตรฐานสมรรถนะ พุทธศักราช 2565 ได้กำหนดสมรรถนะหลัก 6 ด้าน ซึ่งครอบคลุมการพัฒนาทักษะของผู้เรียนทั้งในด้านการจัดการตนเอง การคิดขั้นสูง การสื่อสาร การทำงานร่วมกัน การเป็นพลเมืองที่มีความรับผิดชอบ และการอยู่ร่วมกับธรรมชาติและวิทยาการอย่างยั่งยืน โดยมุ่งเน้นการพัฒนาให้ผู้เรียนสามารถประยุกต์ใช้ความรู้และทักษะในชีวิตจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่ง STEM-Based Project เป็นหนึ่งในแนวทางที่สามารถช่วยเสริมสมรรถนะในหลายด้าน เช่น การคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการใช้เทคโนโลยีเพื่อการพัฒนา

แนวนโยบายส่งเสริม STEM Education ของประเทศไทย

รัฐบาลไทยมีแนวนโยบายส่งเสริม STEM Education เพื่อเตรียมความพร้อมให้กับนักเรียนในการเผชิญกับความท้าทายในโลกยุคใหม่ โดยการพัฒนาทักษะด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อให้ผู้เรียนมีทักษะที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการทำงานในศตวรรษที่ 21 แนวทาง STEM ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการพัฒนาการเรียนรู้ในทุกระดับการศึกษา รวมถึงการนำมาใช้ในการเรียนการสอนในระดับประถมศึกษาเพื่อเสริมทักษะที่สำคัญ เช่น การคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา การทำงานร่วมกัน และการใช้เทคโนโลยีในชีวิตประจำวัน

3.3 สภาพปัญหาและความต้องการ

ปัญหาในการจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยีในโรงเรียนระดับประถมศึกษา

การจัดการเรียนการสอนวิชาเทคโนโลยีในโรงเรียนระดับประถมศึกษามักเผชิญกับปัญหาหลายประการ เช่น ข้อจำกัดด้านทรัพยากร ทั้งอุปกรณ์การเรียนการสอน เทคโนโลยี และสถานที่ในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ นอกจากนี้ ครูผู้สอนยังขาดประสบการณ์ในการใช้เทคโนโลยีในห้องเรียน และยังขาดการฝึกอบรมในการพัฒนาเทคนิคการสอนที่ทันสมัย เช่น การใช้กิจกรรม STEM-Based Project เพื่อส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียน

 

ความต้องการนวัตกรรมการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับบริบทและสมรรถนะ

การพัฒนาและปรับปรุงนวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนเทศบาล 3 เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อตอบสนองต่อข้อจำกัดต่างๆ ทั้งในด้านทรัพยากรและความพร้อมของครูผู้สอน นวัตกรรมการเรียนรู้ที่นำมาใช้ต้องสามารถกระตุ้นการคิดเชิงวิพากษ์ การทำงานเป็นทีม และการใช้เทคโนโลยีอย่างยั่งยืน โดยไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมาก อีกทั้งยังสามารถประยุกต์ใช้ในบริบทของโรงเรียนเทศบาลที่มีข้อจำกัดด้านสถานที่และงบประมาณ นอกจากนี้ยังมีความต้องการในการฝึกอบรมครูเพื่อเพิ่มทักษะในการใช้เทคโนโลยีในการสอน และเพื่อพัฒนาแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสมกับหลักสูตรฐานสมรรถนะของนักเรียนระดับประถมศึกษา ซึ่งจะช่วยให้การเรียนการสอนมีประสิทธิภาพและสอดคล้องกับทักษะที่จำเป็นในการดำรงชีวิตในศตวรรษที่ 21

 

4. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

4.1 งานวิจัยในประเทศ

งานวิจัยในประเทศไทยที่เกี่ยวข้องกับการใช้ STEM-Based Project ในระดับประถมศึกษาได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์และผลกระทบในด้านต่างๆ ของผู้เรียน ตัวอย่างเช่น งานวิจัยของ สมชาย (2563) ที่ศึกษาเกี่ยวกับการบูรณาการ STEM ในการจัดการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยีในระดับประถมศึกษา พบว่า การใช้ STEM-Based Project ช่วยเสริมทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และทักษะการทำงานเป็นทีมให้กับนักเรียน โดยการจัดกิจกรรมที่เน้นการเรียนรู้เชิงปฏิบัติ นักเรียนมีความสามารถในการประยุกต์ใช้ความรู้จากทั้ง 4 ด้าน คือ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตจริง

ในส่วนของการส่งเสริมสมรรถนะตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ งานวิจัยของ ชลธิชา (2564) ได้ศึกษาเกี่ยวกับการส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะในโรงเรียนประถม พบว่า การบูรณาการ STEM เข้าไปในกระบวนการเรียนรู้ช่วยส่งเสริมสมรรถนะหลักที่สำคัญ ได้แก่ การคิดขั้นสูง การทำงานร่วมกับผู้อื่น และการใช้วิทยาการเพื่อการพัฒนาสังคมอย่างยั่งยืน ซึ่งสอดคล้องกับหลักสูตรฐานสมรรถนะที่มุ่งเน้นการพัฒนาทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21

4.2 งานวิจัยต่างประเทศ

งานวิจัยจากต่างประเทศที่เกี่ยวกับ STEM Education แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่สำคัญจากการใช้การเรียนรู้แบบ STEM ในการพัฒนาผู้เรียน Kelley & Knowles (2016) ได้ศึกษาผลกระทบของการใช้การเรียนรู้แบบ STEM ในระดับประถมศึกษา พบว่า การจัดกิจกรรม STEM-Based Project ช่วยเพิ่มทักษะการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหาของนักเรียน รวมทั้งส่งเสริมความสามารถในการทำงานเป็นทีม และการพัฒนาทักษะการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังพบว่า นักเรียนที่ได้รับการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM มีความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีในการแก้ปัญหามากขึ้น

ในด้านการศึกษาเกี่ยวกับความพึงพอใจของผู้เรียนในรูปแบบการเรียนรู้ที่เป็นนวัตกรรม Hernandez et al. (2018) ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการประเมินความพึงพอใจของนักเรียนในกิจกรรม STEM-Based Project พบว่า นักเรียนมีความพึงพอใจสูงต่อรูปแบบการเรียนรู้ที่เน้นการลงมือทำจริง และมีส่วนร่วมในการคิดและสร้างชิ้นงาน ซึ่งส่งผลให้พวกเขามีความมุ่งมั่นในการเรียนรู้มากขึ้น และสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ที่เรียนมาในการแก้ปัญหาจริงในชีวิตประจำวัน

1. STEM-Based Project หมายถึง การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่บูรณาการความรู้ในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) โดยเน้นการลงมือปฏิบัติจริงในการแก้ปัญหาหรือพัฒนาโครงการต่าง ๆ นักเรียนจะได้เรียนรู้ผ่านการสร้างสรรค์และพัฒนาผลงานที่เกี่ยวข้องกับ STEM ซึ่งช่วยเสริมทักษะในการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหา และการทำงานร่วมกันในกลุ่ม นอกจากนี้ยังเน้นการใช้เครื่องมือเทคโนโลยีในการดำเนินการหรือสร้างผลงานจริงเพื่อนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน 2. สมรรถนะผู้เรียน หมายถึง ความสามารถของผู้เรียนที่จำเป็นในการดำเนินชีวิตและการทำงานในศตวรรษที่ 21 ซึ่งประกอบด้วยทักษะต่าง ๆ เช่น การคิดอย่างมีวิจารณญาณ การทำงานร่วมกันเป็นทีม การเรียนรู้ตลอดชีวิต การสื่อสาร และการใช้เทคโนโลยีในสังคมยุคใหม่ สมรรถนะที่มักได้รับการพัฒนาในบริบทของการศึกษาระดับประถมศึกษาคือ การคิดขั้นสูง การทำงานร่วมกับผู้อื่น และการเข้าใจเทคโนโลยีอย่างยั่งยืน 3. หลักสูตรฐานสมรรถนะ คือ หลักสูตรการศึกษาที่ออกแบบมาเพื่อส่งเสริมและพัฒนาความสามารถที่สำคัญของผู้เรียนโดยเฉพาะ โดยการให้ความสำคัญกับการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับทักษะการใช้ชีวิตในโลกจริงและการเผชิญกับความท้าทายทางสังคมและเศรษฐกิจ หลักสูตรนี้จะไม่เน้นเฉพาะความรู้ทางทฤษฎี แต่เน้นการพัฒนาทักษะที่สามารถนำไปใช้ได้จริงในชีวิต เช่น การคิดวิเคราะห์ การสื่อสาร การทำงานเป็นทีม และการใช้เทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิภาพ 4. การจัดการเรียนรู้เทคโนโลยี หมายถึง การออกแบบและดำเนินการเรียนการสอนที่เน้นการใช้เทคโนโลยีเป็นเครื่องมือในการเรียนรู้และสอนเนื้อหาวิชาต่าง ๆ โดยเทคโนโลยีจะช่วยให้นักเรียนสามารถเข้าถึงข้อมูล การทำงานร่วมกัน การสื่อสาร และการแสดงออกได้สะดวกและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น การจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีสามารถรวมถึงการใช้เครื่องมือดิจิทัลต่าง ๆ เช่น คอมพิวเตอร์ แท็บเล็ต โปรแกรมการศึกษาออนไลน์ และสื่อการเรียนการสอนที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี 5. การพัฒนานวัตกรรม หมายถึง กระบวนการคิดค้นและพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ ที่มีความคิดสร้างสรรค์เพื่อแก้ไขปัญหาในรูปแบบที่มีประสิทธิภาพและสอดคล้องกับความต้องการที่เกิดขึ้นในสังคม การพัฒนานวัตกรรมสามารถนำไปใช้ในการศึกษาด้วยการพัฒนาวิธีการสอนใหม่ ๆ หรือเครื่องมือการเรียนการสอนที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้ เช่น การพัฒนาแผนการจัดการเรียนรู้ที่ใช้กิจกรรม STEM-Based Project เพื่อให้เกิดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิผลและเชื่อมโยงกับทักษะที่นักเรียนต้องการในศตวรรษที่ 21

• ขอบเขตด้านเนื้อหา: ศึกษาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้วิชาเทคโนโลยี โดยเน้นการบูรณาการแนวทาง STEM-Based Project เพื่อส่งเสริมสมรรถนะผู้เรียนตามหลักสูตรฐานสมรรถนะ ได้แก่ การคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืน
• ขอบเขตด้านประชากรและกลุ่มตัวอย่าง: ประชากร ได้แก่ นักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 3 สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครลำปาง ปีการศึกษา 2567 กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 30 คน ซึ่งได้จากการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling)
• ขอบเขตด้านตัวแปรที่ศึกษา:
  • ตัวแปรต้น: การจัดการเรียนรู้เทคโนโลยีผ่านกิจกรรม STEM-Based Project
  • ตัวแปรตาม: สมรรถนะผู้เรียน (ด้านการคิดขั้นสูง การทำงานเป็นทีม และการอยู่ร่วมกับวิทยาการอย่างยั่งยืน) และความพึงพอใจของนักเรียน
• ขอบเขตด้านระยะเวลา: ดำเนินการวิจัยระหว่างเดือนพฤษภาคม ถึง เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2567
• ขอบเขตด้านพื้นที่: โรงเรียนเทศบาล 3 สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครลำปาง