การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะตีมศึกษา เพื่อส่งเสริมสมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางลมฟ้าอากาศ สำหรับนักเรียนระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1

Abstract

This objective of this researching was to 1) to create and find the effectiveness index of learning activites based on inquiry process (5E) with Engineering Design Process based on STEAM Education to Scientific Inquiry Process Evaluating and Design Competency about the process of changing weather for Mathayomsuksa 1 students. 2) to study the effects of using learning activities, and 3) to examine the satisfaction of First-year secondary school students towards these learning activities. The sample in this researching consists of Mathayomsuksa 1 students .In the First-year at Fakthawitthaya School, there were 34 students selected through purposive sampling. The researching tools included: 1) learning activities based on the (5E) with Engineering Design Process based on STEAM Education to Scientific Inquiry Process Evaluating and Design Competency about the process of changing weather, consisting of 2 lesson plans and taking 11 hours of instruction; 2) a competency assessment tool for evaluating and designing the inquiry process in science; and 3) a students satisfaction assessment form. Data were analyzed using statistics, including mean, standard deviation, and non- independent variable t-test statistics. (t-test for dependent samples)

The results of the study were as follows: 1) the learning activites based on inquiry process (5E) with Engineering Design Process based on STEAM Education to Scientific Inquiry Process Evaluating and Design Competency about the process of changing weather , consist of 7 learning steps: Step 1 is to create a situation and identify the problem, Step 2 Step of exploration, Inquity process, and connection. Step 3 Design, plan, and create a model. Step 4 Create the workpiece. Step 5 Summarize lessons, evaluate, and present results. Step 6 Apply the knowledge.Step 7 Reflection and when applied, the effectiveness index is 0.5992, indicating that the learning activities created by the researchinger have led to a 0.5992 increase in students learning progress, which is equivalent to 59.92%. 2) The competency in assessing and designing the inquiry-based learning process in science for Mathayomsuksa 1 students secondary school students after learning through the 5E inquiry-based learning activities combined with the Engineering Design Process based on the STEAM Education concept regarding weather change processes was statistically higher than before learning at the .05 level. 3) The satisfaction with the learning management using the (5E) inquiry-based learning activities combined with the Engineering Design Process based on the STEAM Education concept regarding weather change processes shows that students are highly satisfied overall.

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อสร้างและหาดัชนีประสิทธิผลของกิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะตีมศึกษา เพื่อส่งเสริมสมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางลมฟ้าอากาศ สำหรับนักเรียนระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 2) เพื่อศึกษาผลการทดลองใช้กิจกรรมการเรียนรู้ และ 3) เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่มีต่อกิจกรรมการเรียนรู้นี้ กลุ่มตัวอย่างในงานวิจัย ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนฟากท่าวิทยา จำนวน 34 คน ที่ได้มาจากการเลือกกลุ่มตัวอย่างแบบเจาะจง (Purposive Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในงานวิจัยประกอบด้วย 1) กิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะตีมศึกษา เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟ้าอากาศ จำนวน 2 แผน ใช้เวลาสอน 11 ชั่วโมง 2) แบบวัดสมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และ 3) แบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียน วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสถิติทดสอบทีแบบไม่อิสระ (t-test for dependent samples)

ผลการวิจัย พบว่า 1) กิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิดสะตีมศึกษา เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟ้าอากาศ มีขั้นตอนการเรียนรู้ 7 ขั้น ได้แก่ ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างสถานการณ์และระบุปัญหา ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจ สืบค้นและเชื่อมโยง ขั้นที่ 3 ขั้นออกแบบ วางแผนและสร้างแบบจำลอง ขั้นที่ 4 ขั้นสร้างชิ้นงาน ขั้นที่ 5 ขั้นสรุปบทเรียน ประเมินผล และนำเสนอผลลัพธ์ ขั้นที่ 6 ขั้นนำความรู้ไปใช้ และขั้นที่ 7 ขั้นสะท้อนผล และเมื่อนำไปทดลองใช้มีค่าดัชนีประสิทธิผลเท่ากับ 0.5992 ซึ่งแสดงให้เห็นว่า กิจกรรมการเรียนรู้ที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น ทำให้ผู้เรียนมีความก้าวหน้าในการเรียนเพิ่มขึ้น 0.5992 คิดเป็นร้อยละ 59.922 2) สมรรถนะการประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 หลังเรียนด้วยกิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิด STEAM Education เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางลมฟ้าอากาศ ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 สูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และ 3) ความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้กิจกรรมการเรียนรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้แบบ 5E ร่วมกับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมตามแนวคิด STEAM Education เรื่อง กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางลมฟ้าอากาศ ภาพรวมนักเรียนมีความพึงพอใจอยู่ในระดับมากที่สุด