การศึกษาในศตวรรษที่ 21 มุ่งเน้นการพัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตและการทำงานในยุคดิจิทัล โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้นโยบาย Thailand 4.0 ที่มุ่งเน้นการพัฒนาเศรษฐกิจด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยี(กระทรวงศึกษาธิการ, 2564) การจัดการเรียนการสอนแบบ STEM Education จึงเป็นแนวทางสำคัญที่จะพัฒนาผู้เรียนให้มีความรู้และทักษะในด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์อย่างบูรณาการ (สสวท., 2563) อย่างไรก็ตาม การจัดการเรียนการสอน STEM Education ในโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษยังประสบปัญหาหลายประการ ทั้งด้านการบริหารจัดการ การจัดสรรทรัพยากร และการพัฒนาครูผู้สอน (วิจารณ์ พานิช, 2563)
จากการศึกษาของ ทิศนา แขมมณี (2565) พบว่า การสร้างระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล (Digital Learning Ecosystem) เป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยยกระดับคุณภาพการศึกษาในยุคดิจิทัล โดยเชื่อมโยงผู้เรียน ผู้สอน สื่อการเรียนรู้ และเทคโนโลยีเข้าด้วยกันอย่างเป็นระบบ สอดคล้องกับ สุรศักดิ์ ปาเฮ (2564) ที่ชี้ให้เห็นว่า การพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลช่วยสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเรียนรู้แบบ Active Learning ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญของการเรียนรู้แบบ STEM
นอกจากนี้ ผลการวิจัยของ เกรียงศักดิ์ เจริญวงศ์ศักดิ์ (2563) ยังพบว่า โรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษมีความท้าทายในการบริหารจัดการทรัพยากรและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่หลากหลายให้เหมาะสมกับผู้เรียนจำนวนมาก ซึ่งระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลสามารถช่วยแก้ปัญหาดังกล่าวได้ สอดคล้องกับงานวิจัยของ ไพฑูรย์ สินลารัตน์ (2562) ที่เสนอแนวทางการพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลเพื่อส่งเสริมการจัดการเรียนรู้แบบ STEM ในโรงเรียนไทย
ด้วยเหตุนี้ การวิจัยเรื่อง "การพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล (Digital Learning Ecosystem) เพื่อยกระดับการจัดการเรียนการสอน STEM Education สำหรับโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษในยุค Thailand 4.0" จึงมีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อศึกษาและพัฒนารูปแบบระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลที่เหมาะสมกับบริบทของโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษในประเทศไทย อันจะนำไปสู่การยกระดับคุณภาพการจัดการเรียนการสอน STEM Education ที่มีประสิทธิภาพและตอบสนองต่อนโยบาย Thailand 4.0 ต่อไป
2.1.1 ความหมายและความสำคัญของระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล
2.1.2 องค์ประกอบของระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล
2.1.3 แนวคิดการพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลในสถานศึกษา 2.1.4 บทบาทของระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลต่อการจัดการศึกษาในยุคดิจิทัล
2.2.1 ความหมายและความสำคัญของ STEM Education
2.2.2 แนวทางการจัดการเรียนการสอน STEM Education ในระดับประถมศึกษา
2.2.3 การออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ STEM Education 2.2.4 การวัดและประเมินผลการเรียนรู้ STEM Education
2.2.5 บทบาทของครูในการจัดการเรียนการสอน STEM Education
2.3.1 รูปแบบการบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลในการจัดการเรียนการสอน STEM Education 2.3.2 เทคโนโลยีดิจิทัลที่ส่งเสริมการเรียนรู้ STEM Education 2.3.3 การใช้แพลตฟอร์มดิจิทัลเพื่อสนับสนุนการเรียนรู้ STEM Education 2.3.4 แนวทางการพัฒนาสื่อและแหล่งเรียนรู้ดิจิทัลสำหรับ STEM Education
2.4.1 ลักษณะและบริบทของโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ 2.4.2 ความท้าทายในการบริหารจัดการโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ 2.4.3 แนวทางการบริหารจัดการทรัพยากรในโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ 2.4.4 การพัฒนาครูและบุคลากรในโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ
2.5.1 นโยบาย Thailand 4.0 กับการจัดการศึกษา 2.5.2 ทักษะที่จำเป็นสำหรับผู้เรียนในยุค Thailand 4.0
2.5.3 การพัฒนาครูและบุคลากรทางการศึกษาในยุค Thailand 4.0 2.5.4 บทบาทของสถานศึกษาในการขับเคลื่อนนโยบาย Thailand 4.0
2.6.1 องค์ประกอบด้านเทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัล 2.6.2 องค์ประกอบด้านการพัฒนาบุคลากรและการเรียนรู้ 2.6.3 องค์ประกอบด้านการบริหารจัดการทรัพยากรการเรียนรู้ดิจิทัล 2.6.4 องค์ประกอบด้านการออกแบบและการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ STEM Education
2.7.1 งานวิจัยในประเทศ 2.7.1.1 งานวิจัยเกี่ยวกับระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล 2.7.1.2 งานวิจัยเกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอน STEM Education 2.7.1.3 งานวิจัยเกี่ยวกับการบริหารจัดการโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ
2.7.2 งานวิจัยต่างประเทศ 2.7.2.1 งานวิจัยเกี่ยวกับระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล 2.7.2.2 งานวิจัยเกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอน STEM Education 2.7.2.3 งานวิจัยเกี่ยวกับการบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลกับการจัดการเรียนการสอน
การวิจัยเรื่อง "การพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล (Digital Learning Ecosystem) เพื่อยกระดับการจัดการเรียนการสอน STEM Education สำหรับโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษในยุค Thailand 4.0" มีขอบเขตของการวิจัย ดังนี้
1.1 การศึกษาสภาพปัจจุบัน ปัญหา และความต้องการในการพัฒนาระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัลสำหรับการจัดการเรียนการสอน STEM Education ในโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ โดยศึกษาองค์ประกอบ 4 ด้าน ได้แก่
1.2 การพัฒนารูปแบบระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล ประกอบด้วย
1.3 การประเมินผลการใช้รูปแบบระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล เน้นการประเมินใน 3 ระดับ คือ
2.1 ประชากรที่ใช้ในการวิจัย
2.2 กลุ่มตัวอย่างในการวิจัย แบ่งเป็น 3 กลุ่ม ตามขั้นตอนการวิจัย ดังนี้
3.1 ตัวแปรอิสระ ได้แก่ รูปแบบระบบนิเวศการเรียนรู้ดิจิทัล (Digital Learning Ecosystem) ประกอบด้วย
3.2 ตัวแปรตาม ได้แก่
การวิจัยนี้ดำเนินการในช่วงปีการศึกษา 2๕๖๘ (พฤษภาคม 2๕๖๘ - เมษายน 2๕๖๘) โดยแบ่งการดำเนินการเป็น 3 ระยะ ดังนี้
การวิจัยนี้ดำเนินการในโรงเรียนประถมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษ สังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน ที่มีจำนวนนักเรียนมากกว่า 1,500 คนขึ้นไป จำนวน 1 โรงเรียน ที่มีครูผู้สอนจำนวน 152 คน และนักเรียนจำนวน 2,290 คน ซึ่งตั้งอยู่ในเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษา ภาคกลาง