ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2

ประเภทนวัตกรรม : กระบวนการจัดการเรียนรู้

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทคัดย่อ

การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ

1) พัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยโดยใช้นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning

2) ศึกษาประสิทธิภาพของนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning ที่มีต่อการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย

3) ศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 13 คน ซึ่งได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย 1) แผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning จำนวน 8 แผน 2) แบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย และ 3) แบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดประสบการณ์การเรียนรู้

สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)

ผลการวิจัยพบว่า

1. นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 ที่ได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning มีทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
2. นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning มีประสิทธิภาพต่อการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย โดยมีค่าประสิทธิภาพเท่ากับ 82.64/85.28 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดไว้
3. นักเรียนมีความพึงพอใจต่อการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning อยู่ในระดับมากที่สุด (x̄ = 4.76, S.D. = 0.31)

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่านวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สามารถพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอนเพื่อส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัยต่อไป

 

ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

โลกปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในทุกมิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านวิทยาศาสตร์                        และเทคโนโลยี ส่งผลให้การจัดการศึกษาในศตวรรษที่ 21 จำเป็นต้องมุ่งเน้นการพัฒนาทักษะที่จำเป็นสำหรับผู้เรียน โดยเฉพาะทักษะการแก้ปัญหา (Problem Solving Skills) ซึ่งถือเป็นทักษะพื้นฐานสำคัญที่ควรได้รับการปลูกฝังตั้งแต่ระดับปฐมวัย (กระทรวงศึกษาธิการ, 2563) การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัยนับเป็นพื้นฐานสำคัญของการพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูงและนำไปสู่ความสำเร็จทั้งในด้านการเรียน                  และการดำเนินชีวิตในอนาคต สอดคล้องกับแผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2560-2579 ที่ให้ความสำคัญ                 กับการพัฒนาศักยภาพของผู้เรียนตั้งแต่ระดับปฐมวัย เพื่อสร้างขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา, 2560)

ปัจจุบันแนวทางการจัดการศึกษาตามแนว STEM Education ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง              ว่าเป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา เนื่องจากเป็นการบูรณาการความรู้ใน 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เข้าด้วยกัน ผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ซึ่งเป็นกระบวนการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2564) การศึกษาของ เกศสุดา ใจคำ และคณะ (2564) พบว่า การจัดประสบการณ์ตามแนวทาง STEM Education สามารถพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเด็กได้ลงมือปฏิบัติผ่านกิจกรรมที่ท้าทายและสอดคล้องกับสถานการณ์จริง

อีกหนึ่งแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา คือ การเรียนรู้แบบโครงงาน (Project Based Learning) ซึ่งเป็นการจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ โดยผู้เรียนได้เลือกศึกษาตามความสนใจ ผ่านกระบวนการคิด การลงมือปฏิบัติ และการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ (ทิศนา แขมมณี, 2561) งานวิจัยของ พัชรินทร์ เปรมประเสริฐ (2563) ระบุว่า การจัดการเรียนรู้แบบโครงงานช่วยส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาและความคิดสร้างสรรค์ของเด็กปฐมวัยได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากเด็กได้เรียนรู้                 ผ่านประสบการณ์ตรงและมีส่วนร่วมในทุกขั้นตอนของการเรียนรู้

การบูรณาการ STEM Education กับการเรียนรู้แบบโครงงาน (STEM Project Based Learning) จึงเป็นแนวทางที่มีศักยภาพอย่างยิ่งในการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัย เนื่องจากเป็นการผสมผสานจุดเด่นของทั้งสองแนวทางเข้าด้วยกัน สอดคล้องกับงานวิจัยของ วรนุช นิลเขต (2563) ที่พบว่า รูปแบบการจัดประสบการณ์แบบ STEM Project Based Learning ช่วยส่งเสริมทักษะกระบวนการ                   ทางวิทยาศาสตร์และทักษะการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม จากการศึกษาสภาพปัญหาในระดับปฐมวัยของโรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 พบว่า นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 13 คน ยังขาดทักษะ                การแก้ปัญหาอย่างง่าย ซึ่งสะท้อนให้เห็นจากพฤติกรรมเมื่อเผชิญกับปัญหาหรือสถานการณ์ที่ท้าทาย              เด็กส่วนใหญ่ไม่สามารถวิเคราะห์ปัญหา คิดหาวิธีแก้ไข หรือตัดสินใจเลือกวิธีการแก้ปัญหาที่เหมาะสมได้ด้วยตนเอง มักต้องรอให้ครูหรือเพื่อนช่วยเหลือ หรือเลี่ยงที่จะเผชิญกับปัญหา ซึ่งสอดคล้องกับผลการประเมินพัฒนาการด้านสติปัญญาของเด็กปฐมวัยทั่วประเทศ โดยสำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา (2564) ที่พบว่า เด็กปฐมวัยกว่าร้อยละ 35 มีพัฒนาการด้านการคิดแก้ปัญหาต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน

นอกจากนี้ จากการสำรวจและสัมภาษณ์ครูผู้สอนระดับปฐมวัยในโรงเรียนบ้านสามขา พบว่า การจัดประสบการณ์การเรียนรู้ส่วนใหญ่ยังเน้นการถ่ายทอดความรู้และการทำกิจกรรมตามคำสั่ง มากกว่าการส่งเสริมให้เด็กได้คิดและแก้ปัญหาด้วยตนเอง ขาดการบูรณาการความรู้และทักษะในลักษณะ STEM Education             และการเรียนรู้แบบโครงงาน อีกทั้งครูยังขาดความรู้ความเข้าใจและแนวทางในการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาอย่างเป็นรูปธรรม สอดคล้องกับรายงานของ มนตรี จุฬาวัฒนทล (2563) ที่ระบุว่า ครูปฐมวัยส่วนใหญ่ยังขาดความเข้าใจและแนวทางการจัดกิจกรรม STEM Education ที่เหมาะสมกับเด็กปฐมวัย

จากการทบทวนวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง พบว่า แม้จะมีงานวิจัยที่ศึกษาเกี่ยวกับการพัฒนาทักษะ               การแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัยผ่านกิจกรรม STEM Education หรือการเรียนรู้แบบโครงงาน แต่ยังมีช่องว่าง                ในการพัฒนานวัตกรรมการสอนที่บูรณาการทั้งสองแนวคิดเข้าด้วยกันอย่างเป็นระบบ และเหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนในชนบทที่มีข้อจำกัดด้านทรัพยากร โดยเฉพาะในพื้นที่จังหวัดลำปาง ดังนั้น การวิจัยนี้จึงมุ่งพัฒนานวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning ที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียน                 บ้านสามขา เพื่อพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย

นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning ที่พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้ เป็นการ                 บูรณาการแนวคิด STEM Education กับการเรียนรู้แบบโครงงานที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย โดยออกแบบให้เด็กได้เรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ การสำรวจ การทดลอง และการแก้ปัญหาในสถานการณ์               ที่เชื่อมโยงกับชีวิตจริงและบริบทท้องถิ่น เน้นการใช้วัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่ายในท้องถิ่น และกระบวนการ                   ที่เหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กปฐมวัย ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดของ นิตยา สุวรรณศรี (2562) ที่เสนอว่า       การจัดกิจกรรม STEM สำหรับเด็กปฐมวัยควรเน้นการบูรณาการผ่านการเล่นและการลงมือปฏิบัติที่เชื่อมโยงกับประสบการณ์ใกล้ตัวเด็ก

ผลการวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพัฒนาคุณภาพการศึกษาปฐมวัย โดยเฉพาะในโรงเรียนขนาดเล็กในชนบทที่มีข้อจำกัดด้านทรัพยากร เนื่องจากจะได้แนวทางและนวัตกรรมการสอนที่เป็นรูปธรรม สามารถนำไปปฏิบัติได้จริง และสอดคล้องกับบริบทของโรงเรียน นอกจากนี้ ยังเป็นการเตรียมความพร้อมให้เด็กปฐมวัยมีทักษะการแก้ปัญหาที่เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการเรียนรู้และการดำเนินชีวิตในศตวรรษที่ 21 สอดคล้องกับเป้าหมายของการพัฒนาการศึกษาตามยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี (พ.ศ. 2561-2580) ที่มุ่งพัฒนาคนไทยให้เป็นคนดี เก่ง และมีคุณภาพ (กระทรวงศึกษาธิการ, 2562)

วัตถุประสงค์การวิจัย (Research Objectives)

1. เพื่อพัฒนานวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาล             ปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา
2. เพื่อศึกษาผลของการใช้นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning ที่มีต่อทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา
3. เพื่อเปรียบเทียบทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา            ก่อนและหลังการจัดประสบการณ์ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning
4. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา ที่มีต่อการจัดประสบการณ์ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning

บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

2.1 หลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560

• 2.1.1 หลักการของหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย
• 2.1.2 จุดหมายของหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย
• 2.1.3 มาตรฐานคุณลักษณะที่พึงประสงค์
• 2.1.4 การจัดประสบการณ์สำหรับเด็กปฐมวัย

2.2 แนวคิดและทฤษฎีเกี่ยวกับการแก้ปัญหา

• 2.2.1 ความหมายของการแก้ปัญหา
• 2.2.2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา
• 2.2.3 กระบวนการแก้ปัญหา
• 2.2.4 ทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย
• 2.2.5 การประเมินทักษะการแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัย

2.3 แนวคิดเกี่ยวกับ STEM Education

• 2.3.1 ความหมายและความสำคัญของ STEM Education
• 2.3.2 องค์ประกอบของ STEM Education
• 2.3.3 STEM Education สำหรับเด็กปฐมวัย
• 2.3.4 การประเมินผลการเรียนรู้ตามแนวทาง STEM Education

2.4 แนวคิดเกี่ยวกับการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน (Project Based Learning)

• 2.4.1 ความหมายและความสำคัญของการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน
• 2.4.2 ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน
• 2.4.3 การจัดการเรียนรู้แบบโครงงานสำหรับเด็กปฐมวัย
• 2.4.4 การประเมินผลการเรียนรู้แบบโครงงาน

2.5 การบูรณาการ STEM Education กับการเรียนรู้แบบโครงงาน

• 2.5.1 หลักการบูรณาการ STEM Education กับการเรียนรู้แบบโครงงาน
• 2.5.2 รูปแบบการจัดกิจกรรม STEM Project Based Learning
• 2.5.3 บทบาทของครูในการจัดกิจกรรม STEM Project Based Learning
• 2.5.4 การประเมินผลการเรียนรู้ STEM Project Based Learning

2.6 บริบทของโรงเรียนบ้านสามขา

• 2.6.1 ข้อมูลทั่วไปของโรงเรียนบ้านสามขา
• 2.6.2 การจัดการศึกษาระดับปฐมวัยของโรงเรียนบ้านสามขา
• 2.6.3 สภาพแวดล้อมและทรัพยากรท้องถิ่น

  1. แนวคิดพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง

  กรอบแนวคิดของการวิจัยนี้อิงจากแนวคิดหลัก 3 ประการ ได้แก่

  1.1 ทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย

  อ้างอิงจากหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560 ซึ่งให้ความสำคัญกับการส่งเสริมพัฒนาการทั้ง 4 ด้าน โดยเฉพาะพัฒนาการทางสติปัญญา เด็กควรมีความสามารถในการคิดแก้ปัญหาเบื้องต้น เช่น แก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน จัดลำดับขั้นตอน และตัดสินใจได้อย่างง่ายตามระดับวัย

  1.2 การจัดการเรียนรู้แบบ STEM Education

  STEM มาจาก Science, Technology, Engineering, Mathematics เป็นแนวทางบูรณาการความรู้จากหลายศาสตร์ เพื่อใช้แก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ โดยมุ่งเน้นกระบวนการคิด วิเคราะห์ ทดลอง และลงมือปฏิบัติ

  1.3 การเรียนรู้แบบโครงงาน (Project Based Learning: PBL)

  เป็นรูปแบบการเรียนรู้ที่เปิดโอกาสให้เด็กได้เรียนรู้ผ่านการทำโครงงานตามความสนใจของตนเอง  โดยมีครูเป็นผู้แนะนำ ส่งเสริมการทำงานเป็นกลุ่ม การวางแผน และการแก้ปัญหาจริงจากสถานการณ์หรือบริบทที่ใกล้ตัว

  2. ความสัมพันธ์ของแนวคิด

  นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning จะเป็นกระบวนการที่ส่งเสริมให้เด็กปฐมวัย:

• ได้ใช้ทักษะการสังเกต ทดลอง และสำรวจ (ด้านวิทยาศาสตร์)
• ใช้อุปกรณ์ เครื่องมือ หรือสื่อพื้นบ้าน (ด้านเทคโนโลยี)
• สร้างชิ้นงานหรือออกแบบอย่างง่าย (ด้านวิศวกรรม)
• นับจำนวน วัด ขนาด หรือลำดับขั้นตอน (ด้านคณิตศาสตร์)

• กิจกรรมที่จัดขึ้นในลักษณะโครงงานจะช่วยให้เด็กเกิดการเรียนรู้ผ่านประสบการณ์จริง ฝึกทักษะการคิดอย่างเป็นระบบและการทำงานเป็นกลุ่ม ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในชีวิตประจำวันได้อย่างเหมาะสมกับวัย

นิยามศัพท์เฉพาะ (Operational Definitions) การแก้ปัญหาอย่างง่าย หมายถึง ความสามารถของเด็กปฐมวัยในการจัดการกับอุปสรรคหรือสถานการณ์ที่เป็นปัญหาโดยใช้ความคิดและการลงมือปฏิบัติ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่ 1) การรับรู้และระบุปัญหา 2) การวิเคราะห์สาเหตุของปัญหา 3) การคิดหาวิธีแก้ปัญหา 4) การเลือกและลงมือแก้ปัญหา และ 5) การสรุปผลการแก้ปัญหา ซึ่งวัดได้จากแบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น มีลักษณะเป็นแบบสังเกตพฤติกรรมแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 3 ระดับ คือ ดี (3 คะแนน) พอใช้ (2 คะแนน) และปรับปรุง (1 คะแนน) เด็กปฐมวัย หมายถึง นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 อายุ 5-6 ปี ที่กำลังศึกษา ณ โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 13 คน นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning หมายถึง รูปแบบการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ที่บูรณาการวิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) ผ่านกระบวนการเรียนรู้แบบโครงงาน โดยมีขั้นตอนหลัก 5 ขั้น ได้แก่ 1. ขั้นระบุปัญหา (Problem Identification) เป็นขั้นที่เด็กเรียนรู้จากสถานการณ์หรือเรื่องราวที่เชื่อมโยงกับชีวิตจริง และร่วมกันระบุปัญหาที่ต้องการแก้ไข 2. ขั้นค้นหาแนวคิด (Ideation) เป็นขั้นที่เด็กร่วมกันระดมความคิดเพื่อหาวิธีการแก้ปัญหา โดยใช้ความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ 3. ขั้นวางแผนและพัฒนา (Planning and Development) เป็นขั้นที่เด็กวางแผนการแก้ปัญหา และลงมือสร้างหรือพัฒนาชิ้นงานตามแนวทางที่วางไว้ 4. ขั้นทดสอบและประเมิน (Testing and Evaluation) เป็นขั้นที่เด็กทดสอบชิ้นงานหรือวิธีการแก้ปัญหา และประเมินผลว่าสามารถแก้ปัญหาได้หรือไม่ 5. ขั้นนำเสนอและปรับปรุง (Presentation and Improvement) เป็นขั้นที่เด็กนำเสนอผลงานและวิธีการแก้ปัญหา พร้อมทั้งเสนอแนวทางการปรับปรุงหรือพัฒนาต่อยอด โดยกิจกรรมการเรียนรู้ดังกล่าวถูกออกแบบให้เหมาะสมกับพัฒนาการและความสนใจของเด็กปฐมวัย และใช้วัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่ายในท้องถิ่น ความพึงพอใจต่อการจัดประสบการณ์ หมายถึง ความรู้สึกชอบ สนใจ และเห็นคุณค่าของนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 ที่มีต่อการจัดประสบการณ์ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning ซึ่งวัดได้จากแบบประเมินความพึงพอใจแบบภาพหน้ายิ้ม (Smiley Face Assessment) 3 ระดับ คือ พอใจมาก (3 คะแนน) พอใจปานกลาง (2 คะแนน) และพอใจน้อย (1 คะแนน)

3.6 การวิเคราะห์ข้อมูล

การวิเคราะห์ข้อมูลในการวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูลดังนี้

1. การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณ
   • วิเคราะห์ระดับทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายของเด็กปฐมวัยก่อนและหลังการทดลอง โดยหาค่าเฉลี่ย (Mean) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) และแปลความหมายของค่าเฉลี่ยตามเกณฑ์การประเมินดังนี้
     • 3.50 - 4.00 หมายถึง มีทักษะการแก้ปัญหาอยู่ในระดับดีมาก
     • 2.50 - 3.49 หมายถึง มีทักษะการแก้ปัญหาอยู่ในระดับดี
     • 1.50 - 2.49 หมายถึง มีทักษะการแก้ปัญหาอยู่ในระดับพอใช้
     • 1.00 - 1.49 หมายถึง มีทักษะการแก้ปัญหาอยู่ในระดับควรปรับปรุง
   • เปรียบเทียบทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายของเด็กปฐมวัยก่อนและหลังการทดลอง โดยใช้การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples)
2. การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพ
   • วิเคราะห์ข้อมูลจากแบบบันทึกภาคสนามและแบบสัมภาษณ์ โดยใช้การวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis) และนำเสนอข้อมูลเชิงพรรณนา

3.7 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล

1. สถิติพื้นฐาน ได้แก่
   • ค่าเฉลี่ย (Mean)
   • ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation)
   • ร้อยละ (Percentage)
2. สถิติที่ใช้ในการหาคุณภาพของเครื่องมือ ได้แก่
   • ดัชนีความสอดคล้องระหว่างข้อรายการกับนิยามเชิงปฏิบัติการ (IOC)
   • ค่าอำนาจจำแนกรายข้อ โดยใช้การหาความสัมพันธ์ระหว่างคะแนนรายข้อกับคะแนนรวม (Item-Total Correlation)
   • ค่าความเชื่อมั่นของแบบประเมิน โดยใช้สูตรสัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)
3. สถิติที่ใช้ในการทดสอบสมมติฐาน ได้แก่
   • การทดสอบค่าที (t-test for Dependent Samples) เพื่อเปรียบเทียบผลต่างของคะแนนเฉลี่ยก่อนและหลังการทดลอง

 

วิธีดำเนินการวิจัย

การวิจัยเรื่อง "การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2" เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) โดยมีวิธีดำเนินการวิจัยดังต่อไปนี้

3.1 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

ประชากร ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 1 ห้องเรียน รวมทั้งสิ้น 13 คน

3.2 ตัวแปรที่ศึกษา

ตัวแปรอิสระ ได้แก่ นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning

ตัวแปรตาม ได้แก่ ทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย ประกอบด้วย

1. ความสามารถในการระบุปัญหา
2. ความสามารถในการวางแผนแก้ปัญหา
3. ความสามารถในการลงมือแก้ปัญหา
4. ความสามารถในการตรวจสอบและประเมินผล

3.3 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ ประกอบด้วย

1. เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง ได้แก่
   • แผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้โดยใช้นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สำหรับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 จำนวน 8 แผน แผนละ 45 นาที ใช้ระยะเวลา                ในการจัดกิจกรรม 8 สัปดาห์ สัปดาห์ละ 2 วัน รวมทั้งสิ้น 16 ครั้ง
2. เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล ได้แก่
   • แบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย เป็นแบบสังเกตและบันทึกพฤติกรรมแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 4 ระดับ ประกอบด้วยทักษะย่อย            4 ด้าน ได้แก่ 1) ความสามารถในการระบุปัญหา 2) ความสามารถในการวางแผนแก้ปัญหา 3) ความสามารถในการลงมือแก้ปัญหา และ 4) ความสามารถในการตรวจสอบและประเมินผล
   • แบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้างสำหรับเด็กปฐมวัย เพื่อประเมินความพึงพอใจและความคิดเห็นต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning
   • แบบบันทึกภาคสนาม (Field Notes) สำหรับบันทึกพฤติกรรมการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัยระหว่างการจัดกิจกรรมการเรียนรู้

3.4 การสร้างและการหาคุณภาพของเครื่องมือ

3.4.1 การสร้างแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้โดยใช้นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning

1. ศึกษาหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560 แนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบ STEM Education และ Project Based Learning สำหรับเด็กปฐมวัย
2. วิเคราะห์สาระการเรียนรู้และจุดประสงค์การเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา   อย่างง่ายในเด็กปฐมวัย
3. กำหนดโครงสร้างและองค์ประกอบของแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ ซึ่งประกอบด้วย
   • ชื่อกิจกรรม
   • จุดประสงค์การเรียนรู้
   • สาระการเรียนรู้
   • กระบวนการจัดกิจกรรม แบ่งเป็น 5 ขั้นตอน ได้แก่
     1. ขั้นกระตุ้นความสนใจ (Engagement)
     2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration)
     3. ขั้นวางแผนและออกแบบ (Planning and Design)
     4. ขั้นลงมือปฏิบัติ (Action)
     5. ขั้นนำเสนอและประเมินผล (Presentation and Evaluation)
   • สื่อและอุปกรณ์การเรียนรู้
   • การวัดและประเมินผล
4. ออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning จำนวน 8 แผน ดังนี้
   • แผนที่ 1-2: "หอคอยของหนู" (การออกแบบและสร้างหอคอยจากวัสดุท้องถิ่น)
   • แผนที่ 3-4: "สวนผักลอยน้ำ" (การสร้างแพลอยน้ำสำหรับปลูกผักจากวัสดุเหลือใช้)
   • แผนที่ 5-6: "บ้านมหัศจรรย์" (การออกแบบและสร้างบ้านที่ป้องกันแดดและฝนได้)
   • แผนที่ 7-8: "เครื่องกรองน้ำของหนู" (การออกแบบและสร้างเครื่องกรองน้ำอย่างง่าย)
5. นำแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญจำนวน 5 ท่าน ประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาปฐมวัย 2 ท่าน ผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM Education 2 ท่าน และผู้เชี่ยวชาญด้านการวัดและประเมินผล 1 ท่าน เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ความเหมาะสมของกิจกรรม และความสอดคล้องกับจุดประสงค์การเรียนรู้
6. นำแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้มาปรับปรุงแก้ไขตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
7. นำแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ไปทดลองใช้ (Try-out) กับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของเนื้อหา กิจกรรม เวลา และสื่อการเรียนรู้
8. ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ให้มีความสมบูรณ์ก่อนนำไปใช้จริงกับกลุ่มตัวอย่าง

 

 

3.4.2 การสร้างแบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย

1. ศึกษาเอกสาร แนวคิด ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะการแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัย
2. กำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการและองค์ประกอบของทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่าย ประกอบด้วย 4 ด้าน คือ 1) ความสามารถในการระบุปัญหา 2) ความสามารถในการวางแผนแก้ปัญหา 3) ความสามารถในการลงมือแก้ปัญหา และ 4) ความสามารถในการตรวจสอบและประเมินผล
3. สร้างแบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย เป็นแบบสังเกตและบันทึกพฤติกรรมแบบมาตราส่วนประมาณค่า (Rating Scale) 4 ระดับ โดยกำหนดเกณฑ์การให้คะแนนดังนี้
   • 4 คะแนน หมายถึง เด็กแสดงพฤติกรรมด้วยตนเองอย่างคล่องแคล่วและต่อเนื่อง
   • 3 คะแนน หมายถึง เด็กแสดงพฤติกรรมด้วยตนเองได้เป็นส่วนใหญ่
   • 2 คะแนน หมายถึง เด็กแสดงพฤติกรรมได้เมื่อมีการกระตุ้นหรือชี้แนะจากครู
   • 1 คะแนน หมายถึง เด็กแสดงพฤติกรรมได้เมื่อครูให้ความช่วยเหลืออย่างใกล้ชิด
4. นำแบบประเมินที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญชุดเดิม เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา โดยพิจารณาความสอดคล้องระหว่างข้อรายการกับนิยามเชิงปฏิบัติการ (IOC: Index of Item-Objective Congruence) เลือกข้อรายการที่มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป
5. ปรับปรุงแก้ไขแบบประเมินตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
6. นำแบบประเมินไปทดลองใช้ (Try-out) กับนักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง จำนวน 30 คน เพื่อหาค่าอำนาจจำแนกรายข้อ โดยใช้วิธีการหาความสัมพันธ์ระหว่างคะแนนรายข้อกับคะแนนรวม (Item-Total Correlation) และคัดเลือกข้อรายการที่มีค่าอำนาจจำแนกตั้งแต่ 0.20 ขึ้นไป
7. วิเคราะห์หาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) ของแบบประเมินทั้งฉบับโดยใช้สูตรสัมประสิทธิ์แอลฟาของครูอนุบาล (Cronbach's Alpha Coefficient) ได้ค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.87
8. จัดทำแบบประเมินฉบับสมบูรณ์เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่าง

3.4.3 การสร้างแบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้างสำหรับเด็กปฐมวัย

1. ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการสัมภาษณ์เด็กปฐมวัย
2. กำหนดประเด็นในการสัมภาษณ์เกี่ยวกับความพึงพอใจและความคิดเห็นของเด็กปฐมวัยต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning
3. สร้างแบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยคำถามปลายเปิดที่เหมาะสมกับระดับพัฒนาการและความเข้าใจของเด็กปฐมวัย
4. นำแบบสัมภาษณ์ที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญชุดเดิม เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของภาษาและความชัดเจนของคำถาม
5. ปรับปรุงแก้ไขแบบสัมภาษณ์ตามข้อเสนอแนะของผู้เชี่ยวชาญ
6. นำแบบสัมภาษณ์ไปทดลองใช้กับเด็กปฐมวัยที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง เพื่อตรวจสอบความเข้าใจในคำถามและความเหมาะสมของภาษา
7. ปรับปรุงแก้ไขและจัดทำแบบสัมภาษณ์ฉบับสมบูรณ์เพื่อนำไปใช้กับกลุ่มตัวอย่าง

3.5 การเก็บรวบรวมข้อมูล

การวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ดำเนินการเก็บรวบรวมข้อมูลตามขั้นตอนดังนี้

1. ขอหนังสือจากคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏลำปาง ถึงผู้อำนวยการโรงเรียนบ้านสามขา เพื่อขออนุญาตดำเนินการวิจัย
2. ประชุมชี้แจงวัตถุประสงค์และรายละเอียดของการวิจัยแก่ผู้บริหารโรงเรียน ครูประจำชั้น                     และผู้ปกครองของนักเรียนกลุ่มตัวอย่าง
3. ทดสอบก่อนเรียน (Pre-test) โดยใช้แบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย        กับนักเรียนกลุ่มตัวอย่าง
4. ดำเนินการทดลองโดยจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแผนการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning ที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น จำนวน 8 แผน ใช้เวลาในการทดลอง 8 สัปดาห์            สัปดาห์ละ 2 วัน รวมทั้งสิ้น 16 ครั้ง ครั้งละ 45 นาที
5. ระหว่างการทดลอง ผู้วิจัยและผู้ช่วยวิจัยทำการสังเกตและบันทึกพฤติกรรมการแก้ปัญหาของเด็กปฐมวัยลงในแบบบันทึกภาคสนาม
6. ทดสอบหลังเรียน (Post-test) โดยใช้แบบประเมินทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายสำหรับเด็กปฐมวัย ชุดเดียวกับที่ใช้ในการทดสอบก่อนเรียน
7. สัมภาษณ์เด็กปฐมวัยเกี่ยวกับความพึงพอใจและความคิดเห็นต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning โดยใช้แบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง
8. รวบรวมข้อมูลทั้งหมดเพื่อนำไปวิเคราะห์ผลต่อไป

3.1 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

ประชากร ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 โรงเรียนบ้านสามขา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปางเขต 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 1 ห้องเรียน รวมทั้งสิ้น 13 คน

ผลการวิจัยพบว่า

1. นักเรียนชั้นอนุบาลปีที่ 3 ที่ได้รับการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning มีทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
2. นวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning มีประสิทธิภาพต่อการพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัย โดยมีค่าประสิทธิภาพเท่ากับ 82.64/85.28 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดไว้
3. นักเรียนมีความพึงพอใจต่อการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning อยู่ในระดับมากที่สุด (x̄ = 4.76, S.D. = 0.31)

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่านวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning สามารถพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอนเพื่อส่งเสริมทักษะการแก้ปัญหาในเด็กปฐมวัยต่อไป

อยู่ระหว่างการเผยแพร่

คลังนวัตกรรมทางการศึกษา จังหวัดลำปาง

-

-

การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาอย่างง่ายในเด็กปฐมวัยผ่านนวัตกรรมการสอนแบบ STEM Project Based Learning เป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพและสอดคล้องกับทิศทางการจัดการศึกษาในศตวรรษที่ 21 มีประเด็นสำคัญที่ควรพิจารณาดังนี้

1. การบูรณาการสาระการเรียนรู้ - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบ STEM Project Based Learning เน้นการบูรณาการสาระการเรียนรู้ทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ผ่านกิจกรรมที่เป็นรูปธรรมและมีความหมายต่อเด็ก การบูรณาการนี้ช่วยให้เด็กเกิดความเข้าใจในความสัมพันธ์ของศาสตร์ต่างๆ และสามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาได้อย่างเป็นองค์รวม (สมพร ศรีพูล, 2020)
2. การเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ - เด็กปฐมวัยเรียนรู้ได้ดีที่สุดผ่านการลงมือปฏิบัติและการมีประสบการณ์ตรง กิจกรรม STEM Project Based Learning เปิดโอกาสให้เด็กได้สำรวจ ทดลอง และสร้างสรรค์ชิ้นงานด้วยตนเอง ซึ่งช่วยส่งเสริมการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) และการสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง (Constructionism) (พัชรา คำพิบูลย์, 2021)
3. การพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูง - กระบวนการแก้ปัญหาในกิจกรรม STEM ช่วยส่งเสริมการพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูง (Higher Order Thinking Skills) ในเด็กปฐมวัย เช่น การคิดวิเคราะห์ การคิดสร้างสรรค์ การคิดเชิงวิพากษ์ และการคิดเชิงระบบ ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของการเรียนรู้ตลอดชีวิต (ปฐมา ธรรมมาลี, 2022)
4. การเชื่อมโยงกับชีวิตจริง - กิจกรรมการเรียนรู้ควรมีความเชื่อมโยงกับประสบการณ์และสภาพแวดล้อมในชีวิตจริงของเด็ก โดยเฉพาะในบริบทของชุมชนบ้านสามขา การนำเสนอปัญหาที่มีความหมายและสัมพันธ์กับชีวิตประจำวันช่วยให้เด็กเห็นคุณค่าของการเรียนรู้และสามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ได้จริง (วิไลวรรณ วิทยาการ, 2023)
5. การพัฒนาเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้ - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้ที่ท้าทาย สนุกสนาน และประสบความสำเร็จ ช่วยส่งเสริมให้เด็กมีเจตคติที่ดีต่อการเรียนรู้ มีความกระตือรือร้น อยากรู้อยากเห็น และมีความมั่นใจในตนเอง ซึ่งจะเป็นแรงขับเคลื่อนสำคัญในการเรียนรู้ตลอดชีวิต (พรทิพย์ ศิริภัทราชัย, 2020)