Mathematical Learning Activities based on STEM EDUCATION to enhance Creatively and Innovation Skill of grade 6 students in the topic of Percent and Ratio

Abstract

This action research aimed to study the guidelines for organizing learning activities according to the STEM education approach through the engineering design process and develop creatively and innovation skill of grade 6 students in the topic of Percentage and Ratio. The participants of the study were 35 students of a school in Uthaithani Province in the academic year 2021. The research instruments were learinig forms reflection observation forms, for students'work and activity sheets. The data were analyzed by content anlysis.

The results revealed that

1. The learning activities according to the STEM education approach through the engineering design process consists of 6 steps: 1) problem identification, 2) collecting data and related problems, 3) problem-solving design, 4) planning and implement, 5) testing, evaluation and development of problem-solving and works. 6) problem-solving presentation. The important issue was in the first step of engineering design process, identifying the problem. If the student was unable to appropriately identify the issue from the situation, this will have an impact on the rest of the procedures. Teachers should emphasize appropriately identifying the problem as well as engaging students to solve problems.

2. Most students developed creatively and innovation after skills learning through STEM-based learning activities and the engineering design process in all three subcomponentys: creative thinking, collaboration, and innovation. Innovation is the most developed skill, whereas creativity is the least developed.

การวิจัยเชิงปฏิบัติการครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และเพื่อพัฒนาทักษะความริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรมของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 เรื่อง ร้อยละและอัตราส่วน กลุ่มเป้าหมายของงานวิจัยเป็นนักเรียนของโรงเรียนแห่งหนึ่งในจังหวัดอุทัยธานี จำนวน 35 คน ดำเนินการเก็บรวบรวมข้อมูลในปีการศึกษา 2564 โดยใช้แบบสะท้อนผลการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แบบสังเกตพฤติกรรมความริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรม แบบประเมินชิ้นงาน ใบกิจกรรม และทำการวิเคราะห์ข้อมูล โดยการวิเคราะห์เชิงเนื้อหา

ผลการวิจัยพบว่า

1. แนวทางการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เรื่อง ร้อยละและอัตราส่วน มีขั้นตอนการจัดการเรียนรู้ 6 ขั้นตอน ได้แก่ ขั้นที่ 1 ระบุปัญหา ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ขั้นที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา ขั้นที่ 5 ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน ขั้นที่ 6 นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน มีประเด็นสำคัญที่ควรตระหนักถึง ได้แก่ ขั้นการระบุปัญหา ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกของการดำเนินกิจกรรมด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม หากนักเรียนไม่สามารถระบุปัญหาจากสถานการณ์ได้อย่างถูกต้อง จะส่งผลต่อขั้นตอนอื่น ๆ ด้วย ผู้สอนควรเน้นย้ำให้นักเรียนระบุปัญหาให้ถูกต้อง และกระตุ้นให้นักเรียนร่วมกันแก้ปัญหา

2. นักเรียนส่วนใหญ่มีการพัฒนาทักษะความริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรมหลังจากที่ได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ครบทั้ง 3 ด้าน คือ ด้านความคิดสร้างสรรค์ ด้านการทำงานร่วมกับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์ และด้านการสร้างนวัตกรรม ซึ่งด้านที่นักเรียนสามารถพัฒนาได้มากที่สุด คือ ด้านการสร้างนวัตกรรม และด้านที่นักเรียนสามารถพัฒนาได้น้อยที่สุดคือ ด้านความคิดสร้างสรรค์