การพัฒนารูปแบบการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดเชิงคํานวณสําหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย

Abstract

This research article presents a novel model of project-based learning with robotics aimed at enhancing computational thinking skills in high school students. The main research objectives were as follows: 1) to develop a project-based learning model with robotics to enhance high school students’ computational thinking skills, 2) to explore the effectiveness of learning activities using the developed model by 2.1) comparing the high school students’ computational thinking skills before and after using the developed model, 2.2) examining the impact of the developed model and 2.3) assessing the students' satisfaction with the teaching approach of the developed model. The research consisted of a two-step process: 1) creating and certifying the model, and 2) implementing the model. A purposive sampling technique was employed to obtain 30 Grade 10th students from the University of Phayao Demonstration School. The research tools were the developed lesson plans based on the developed instructional model, the computational thinking skill test, and the satisfaction measure tool. For data collection, the research tools were used accordingly. Then the obtained data were analyzed through statistics of mean, S.D. and t-test dependent for the quantitative ones whereas content analysis technique was used for the qualitative ones.

The results reveal the following: 1) The project-based learning model with robotics comprises five aspects, including principles, objectives, content, learning process, and evaluation. The implementation follows a four-step project-based learning management process, involving robotic project issue presentation robotic project development planning, real situation action, and evaluation/review. 2) The experimental implementation of the Learning model resulted in. 2.1) The mean score for computational thinking skills increased from 16.00 (pretest) to 22.36 (posttest), the result of comparing met students’ computational thinking skills after learned with the model higher than before with statistically significant at .01 2.2) The study demonstrated that students were able to write programs to control robots, students are proud of solving challenging problems by teachers using a way of organizing competitive learning activities to make them fun, starting from easy to difficult problems. 2.3) Expressed a high level of satisfaction with the developed model, with an average satisfaction rating of 4.39 and a standard deviation of 0.90. This research provides valuable insights into the integration of robotics in project-based learning, leading to enhanced computational thinking skills among high school students.

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ฯ 2) ทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ฯโดยมีวัตถุประสงค์ย่อย ได้แก่ 2.1) เปรียบเทียบทักษะการคิดเชิงคำนวณก่อนและหลังเรียนโดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ 2.2) ศึกษาผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ 2.3) ศึกษาความพึงพอใจที่มีต่อกิจกรรมการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ การดำเนินการวิจัยมี 2 ขั้นตอน ได้แก่ ขั้นที่ 1 การสร้างและรับรองรูปแบบ ขั้นที่ 2 การทดลองใช้รูปแบบ กลุ่มตัวอย่างได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย จำนวน 30 คนโดยการเลือกแบบเจาะจงจากนักเรียนที่สมัครสมาชิกชมรมหุ่นยนต์ เครื่องมือการวิจัย ได้แก่รูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้น แบบประเมินรับรองรูปแบบ แบบวัดทักษะการคิดเชิงคำนวณ แบบประเมินความพึงพอใจที่มีต่อกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยรูปแบบที่พัฒนาขึ้น วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การทดสอบทีแบบไม่เป็นอิสระ และการวิเคราะห์เชิงเนื้อหา

ผลการวิจัยพบว่า 1) รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นนยนต์ฯประกอบไปด้วย 5 องค์ประกอบ ได้แก่ 1) หลักการ 2) วัตถุประสงค์ 3) เนื้อหา 4) กระบวนการจัดการเรียนรู้ และ 5) การวัดประเมินผล โดยใช้ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบโครงงาน 4 ขั้นตอนได้แก่ 1 นำเสนอประเด็นปัญหาโครงงานหุ่นยนต์ 2 วางแผนการพัฒนาโครงงานหุ่นยนต์ 3 ลงมือปฏิบัติจากสถานการณ์จริง 4 ประเมินผลและทบทวน ผลการตรวจสอบคุณภาพรูปแบบการจัดการเรียนรู้มีความเหมาะสมอยู่ในระดับมากที่สุด (Mean = 4.64; S.D. = 0.40) 2) ผลการทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยการใช้โครงงานหุ่นยนต์ฯ มีดังนี้ 2.1) ทักษะการคิดเชิงคำนวณของนักเรียนก่อนเรียนมีค่าเฉลี่ย เท่ากับ 16.00 และหลังเรียน มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 22.36 คะแนน เมื่อเปรียบเทียบพบว่า รูปแบบการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานหุ่นยนต์ฯช่วยให้นักเรียนมีทักษะการคิดเชิงคำนวณหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 2.2) นักเรียนสามารถเขียนโปรแกรมเพื่อบังคับสั่งการหุ่นยนต์ได้ นักเรียนเกิดความภาคภูมิใจจากการแก้ปัญหาโจทย์ที่ท้าทาย โดยครูผู้สอนใช้วิธีการจัดกิจกรรมการเรียนแบบแข่งขัน เพื่อให้เกิดความสนุกโดยเริ่มจากโจทย์ระดับง่าย ไปสู่ระดับยาก 2.3) ความพึงพอใจต่อกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบที่พัฒนาขึ้น อยู่ในระดับมาก (Mean = 4.39; S.D. = 0.90) งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นคุณค่าของการบูณาการหุ่นยนต์กับการจัดการเรียนรู้แบบโครงงานในการส่งเสริมทักษะการคิดเชิงคำนวณในนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย