วิจัยในชั้นเรียน

การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก-ปSญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 ศราวุฒิ บุตรกันหา รายงานการวิจัยฉบับนี้เป]นส^วนหนึ่งของการศึกษาหลักสูตร ปริญญาครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตรaทั่วไปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก-ปSญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 ศราวุฒิ บุตรกันหา รายงานการวิจัยฉบับนี้เป]นส^วนหนึ่งของการศึกษาหลักสูตร ปริญญาครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตรaทั่วไปและเคมี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

หัวข&อวิจัย การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก-ปSญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ ผู&วิจัย นายศราวุฒิ บุตรกันหา รหัสนักศึกษา 630401121 สาขาวิชาวิทยาศาสตรaทั่วไปและเคมี ครูพี่เลี้ยง นางสาวเขมสิริธร โทวันนังธนัชญa อาจารย7นิเทศ รศ.ดร.พัดตาวัน นาใจแก-ว ปริญญา ครุศาสตรบัณฑิต ป=การศึกษา 2566 บทคัดยCอ การพัฒนาทักษะการแก-ปSญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 โดยใช-กระบวนการจัดการ เรียนรู-รูปแบบสะเต็ม (STEM Education) มีวัตถุประสงคa เพื่อพัฒนาและเปรียบเทียบทักษะการ แก-ปSญหากjอนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 โดยการจัดการเรียนรู-รูปแบบสะ เต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลายรายวิชาเคมีกลุjมตัวอยjางที่ใช-ในการวิจัยครั้งนี้ เปkน นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 โรงเรียนแหjงหนึ่งในจังหวัดอุดรธานี อำเภอทุjงฝน จังหวัดอุดรธานี ภาค เรียนที่ 2 ปYการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห-องเรียน จำนวนนักเรียน 24 คน ซึ่งได-มาจากการสุjมแบบ เจาะจง (Purposive Sampling) เครื่องมือในการวิจัย 1)แผนการจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) จำนวน 5 แผน ๆ ละ 3 ชั่วโมง รวมจำนวนทั้งสิ้น 15 ชั่วโมง โดยมีคjาดัชนีความ สอดคล-อง (IOC) ของแผน เทjากับ 0.66 2)แบบประเมินทักษะการแก-ปSญหา สถิติที่ใช-ในการวิเคราะหa ข-อมูลได-แกjคjาร-อยละ คjาเฉลี่ย สjวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสถิติ t-test for Dependent Sample จากผลการศึกษาการจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการแก-ปSญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 นักเรียนโดยรวมกjอน เรียนมีคะแนนเฉลี่ย เทjากับ 9.04 มีสjวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เทjากับ 2.82 คิดเปkนร-อยละ 37.67 และ หลังเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เทjากับ 18.08 มีสjวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เทjากับ 2.30 คิดเปkนร-อยละ 75.35 เมื่อนำมาทดสอบด-วย t-test for Dependent Sample พบวjานักเรียนมีทักษะการแก-ปSญหาหลัง เรียนสูงกวjากjอนเรียน อยjางมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 แสดงวjานักเรียนที่ได-รับการจัดการเรียนรู- รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) มีทักษะการแก-ปSญหาหลังเรียนสูงกวjากjอนเรียน ซึ่งเปkนไป ตามสมมติฐานที่กําหนดไว-

กิตติกรรมประกาศ รายงานการวิจัยฉบับนี้สำเร็จลุลjวงได-เปkนอยjางดี เพราะได-รับความกรุณาอยjางยิ่งจาก ผู-ชjวยศาสตราจารยa คณิสร ต-นสีนนทaอาจารยaที่ปรึกษา ที่ได-กรุณาให-คำแนะนำและชี้แนะข-อคิดเห็น ตjาง ๆ ที่เปkนประโยชนaอยjางยิ่งมาโดยตลอด อีกทั้งได-ให-ความชjวยเหลือในกระบวนการดำเนินการวิจัย ตลอดจนตรวจสอบและแก-ไข ข-อบกพรjองของรายงานการวิจัยให-งานมีคุณภาพและสมบูรณaมากยิ่งขึ้น จนทำให-รายงานการวิจัยฉบับนี้มีคุณคjา ผู-วิจัยขอขอบพระคุณด-วยความเคารพ ขอบพระคุณ นางสาวเขมสิริธร โทวันนังธนัชญa ครูพี่เลี้ยง ที่ให-ความอนุเคราะหaให-คำแนะนำ ชี้แนะ ตรวจสอบแก-ไขข-อบกพรjองของรายงานการวิจัยให-งานมีคุณภาพ ขอบพระคุณทjานเจ-าของเอกสารและงานวิจัยทุกทjานที่ผู-วิจัยได-นำมาศึกษา อ-างอิงในการทำ วิจัยครั้งนี้ รวมถึงคณะครูโรงเรียนทุjงฝนวิทยาคาร ที่ให-ความรjวมมือตลอดจน อำนวยความสะดวก ทั้งนี้ผู-วิจัยขอขอบคุณนักเรียนที่เปkนผู-ให-ข-อมูลและมีสjวนรjวมในการวิจัยในชั้นเรียนเพื่อจะ นำไปใช-ประโยชนaภาคการศึกษาตjอไปขอกราบขอบพระคุณคุณพjอคุณแมjและครอบครัวที่เปkนกำลังใจ ให-การสนับสนุนมาโดยตลอดตั้งแตjต-นจนสำเร็จ ศราวุฒิ บุตรกันหา ผู-วิจัย

ก สารบัญ หน-า สารบัญ ก สารบัญ (ตjอ) ข สารบัญตาราง ค สารบัญภาพ ง บทที่ 1 บทนำ 1 ความเปkนมาและความสำคัญของปSญหา 1 วัตถุประสงคaของการวิจัย 3 สมมติฐานการวิจัย 3 ขอบเขตของการวิจัย 3 ประชากรและกลุjมตัวอยjาง 3 ตัวแปรที่ศึกษา 3 เนื้อหาในการวิจัย 3 ระยะเวลาในการวิจัย 4 นิยามศัพทaเฉพาะ 4 ประโยชนaที่จะได-รับ 5 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข-อง 6 หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 6 กลุjมสาระการเรียนรู-วิทยาศาสตรaและเทคโนโลยี 11 การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 16 ทักษะการคิดแก-ปSญหา 20 งานวิจัยที่เกี่ยวข-องกับการจัดการเรียนรู-สะเต็มศึกษา (STEM Education) 23 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย 25 ประชากรและกลุjมตัวอยjาง 25 เครื่องมือที่ใช-ในการวิจัย 25 การสร-างและหาคุณภาพเครื่องมือ 25 การเก็บรวบรวมข-อมูล 28 สถิติที่ใช-ในการวิเคราะหaข-อมูล 29 บทที่ 4 ผลการวิเคราะหaข-อมูล 30 บทที่ 5 สรุป อภิปราย และข-อเสนอแนะ 33

ข สารบัญ (ตCอ) หน-า เอกสารอ-างอิง 37 ภาคผนวก 39 ภาคผนวก ก รายชื่อผู-เชี่ยวชาญในการตรวจประเมินเครื่องมือวิจัย 40 ภาคผนวก ข ตัวอยjางแผนการจัดการเรียนรู- รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 42 ภาคผนวก ค ตัวอยjางการวิเคราะหaคjาดัชนีความสอดคล-อง (IOC) ของแผนการ จัดการเรียนรู- 59 ภาคผนวก ง ตัวอยjาง ภาพประกอบการวิจัย และผลงานนักเรียน 52 ประวัติผู-วิจัย 58

ค สารบัญตาราง หน-า ตารางที่ 1 ผลการศึกษาจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 ที่ได-รับการจัดการเรียนรู-รูปแบบสะ เต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย กjอนเรียนและหลังเรียน 30 ตารางที่ 2 ผลการเปรียบเทียบทางการเรียนวิชาเคมี เรื่องสารละลาย ของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปYที่ 4 ที่ได-รับการจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) กjอนเรียนและหลังเรียน 32 สารบัญภาพ

ง หน-า ภาพที่ 1 การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก-ปSญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปYที่ 4 5

1 บทที่ 1 บทนำ ความเป/นมาและความสำคัญของป9ญหาการวิจัย สังคมป(จจุบันจะเห็นได3ว5ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตลอดเวลาและส5งผลต5อความ เจริญก3าวหน3าทางวิทยาการต5าง ๆ ที่ทันสมัยและมีความเจริญเติบโตขึ้นอย5างรวดเร็ว ส5งผลทำให3เกิด การเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจและสังคมของประเทศ ดังนั้นการปรับปรุงและพัฒนาคุณภาพ การศึกษาจึงมีความสำคัญที่จะช5วยสร3างให3คนไทยเปSนคนดีเก5ง และมีความสุข วิทยาศาสตรTยังมี ความสำคัญอย5างยิ่งในสังคมที่ต3องมีการเรียนรู3ตลอดชีวิตในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTมุ5งหวังให3ผู3เรียนได3เรียนรู3วิทยาศาสตรTที่เน3นการ เชื่อมโยงความรู3คู5กับกระบวนการ มีทักษะสำคัญในการค3นคว3าสามารถสร3างองคTความรู3 โดยใช3 กระบวนการในการสืบเสาะหาความรู3และการแก3ป(ญหาที่หลากหลาย ให3ผู3เรียนมีส5วนร5วมในการ เรียนรู3ทุกขั้นตอน ทำกิจกรรมด3วยการลงมือปฏิบัติจริงอย5างหลากหลาย จึงได3กำหนดสาระและ มาตรฐานการเรียนรู3ไว3ในแต5ละมาตรฐานการเรียนรู3 รวมถึงการกำหนดตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู3 แกนกลางที่มีความเฉพาะเจาะจงเหมาะสมในแต5ละระดับชั้นเพื่อใช3เปSนแนวทางให3ครูนำไปกำหนด เนื้อหาการจัดทำหน5วยการเรียนรู3และเปSนเกณฑTในการวัดประเมินผลการเรียนรู3ของผู3เรียน (สำนักงาน คณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2551 น. 1) วิทยาศาสตรTมีบทบาทสำคัญยิ่งในสังคมโลกป(จจุบันและอนาคต เพราะวิทยาศาสตรTเกี่ยวข3อง กับทุกคนทั้งในชีวิตประจำวันและการงานอาชีพต5าง ๆ ตลอดจนเทคโนโลยี เครื่องมือเครื่องใช3และ ผลผลิตต5าง ๆ ที่มนุษยTใช3เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตการทำงาน เหล5านี้ล3วนเปSนผลของความรู3 วิทยาศาสตรT ผสมผสานกับความคิดสร3างสรรคTและศาสตรTอื่น ๆ วิทยาศาสตรTช5วยให3มนุษยTได3พัฒนา วิธีคิด ทั้งความคิดเปSนเหตุเปSนผล คิดสร3างสรรคT คิดวิเคราะหT วิจารณT มีทักษะสำคัญในการค3นคว3าหา ความรู3 มีความสามารถในการแก3ป(ญหาอย5างเปSนระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช3ข3อมูลที่หลากหลาย และมีประจักษTพยานที่ตรวจสอบได3 วิทยาศาสตรTเปSนวัฒนธรรมของโลกสมัยใหม5ซึ่งเปSนสังคมแห5งการ เรียนรู3 (knowledge-base society) ดังนั้นทุกคนจึงจำเปSนต3องได3รับการพัฒนาให3รู3วิทยาศาสตรT เพื่อ จะมีความรู3ความเข3าใจธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษยTสร3างขึ้นสามารถนำความรู3ไปใช3อย5างมีเหตุผล เพื่อให3มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู3 การแก3ป(ญหาเปSนกระบวนการที่เน3นให3ผู3แก3ป(ญหาใช3ทักษะและความรู3ความสามารถต5าง ๆ ใน การแก3ป(ญหา โดยในกระบวนการแก3ป(ญหานั้นเริ่มต3นจากการเผชิญกับป(ญหาจนกระทั่งถึงการค3นพบ คำตอบแล3วนำคำตอบที่ได3มาพิจารณาว5าสอดคล3องกับเงื่อนไขของป(ญหาและสามารถแก3ป(ญหาได3มาก น3อยเพียงไร (Krulickand Rudnick, 1993: 6) ทักษะทางป(ญญาเปSนกระบวนการทางสมองของ มนุษยT ถือว5าเปSนคุณลักษณะพื้นฐานที่สำคัญ เนื่องจากเปSนกระบวนการคิดที่ส5งผลไปสู5ทักษะ

2 และศักยภาพของบุคคล โดยกระบวนการคิดของมนุษยTมีความแตกต5างกันไปตามวัยและยุคสมัยที่ เปลี่ยนแปลง ซึ่งเปSนผลมาจากกระบวนการเรียนรู3ที่มีเป|าหมายพัฒนาแนวคิดใหม5 ๆ ที่เปSนประโยชนT ต5อสังคม โดยทักษะทางป(ญญามีความสัมพันธTกับกระบวนการคิดตามแนวคิดและทฤษฎีที่หลากหลาย ประกอบด3วย ทักษะการคิด วิเคราะหT ทักษะการแก3ป(ญหา และทักษะการคิดสร3างสรรคT(ทิศนา แขมณี, 2544) สอดคล3องกับ ศิริเดช สุชีวะ และคณะ (2559) ได3กล5าวว5าทักษะทางป(ญญามีความสำคัญกับการเรียนรู3 และการดำเนินชีวิต และในยุคแห5งการเปลี่ยนแปลงในป(จจุบันทักษะเพียงทักษะเดียวอาจไม5เพียงพอ ในการพัฒนาศักยภาพของบุคคล จึงควรมีการผสมผสานทักษะที่จำเปSน ซึ่งทักษะในการเรียนรู3ที่ได3รับ ความสนใจ คือ ทักษะการแก3ป(ญหา (Problem Solving: PS) สอดคล3องกับการจัดการเรียนรู3ตามแนวสะเต็มศึกษา (STEM Education) ซึ่งเปSนการจัดการ เรียนการสอนแบบบูรณาการระหว5าง วิชาวิทยาศาสตรT เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตรTและคณิตศาสตรT โดยอาศัยเนื้อหาสาระความรู3วิทยาศาสตรTคณิตศาสตรT และใช3หลักการทางวิศวกรรมศาสตรTในการ สร3างสรรคTชิ้นงานและนำไป ประยุกตTใช3ในชีวิตประจำวัน เปSนการจัดการศึกษาที่สามารถพัฒนาให3 ผู3เรียนนำความรู3ทุกแขนงทั้งด3านความรู3 ทักษะการคิดและทักษะอื่น ๆ มาใช3ในการ แก3ป(ญหา การค3นคว3า สร3างและพัฒนา คิดค3นสิ่งต5าง ๆ การเน3นความเข3าใจอย5างลึกซึ้ง การมีส5วน ร5วมของผู3เรียนกับข3อมูลเครื่องมือทางเทคโนโลยี การสร3างความยืดหยุ5นในเนื้อหาวิชา ความท3าทาย การสร3างสรรคTความแปลกใหม5และการแก3ป(ญหา (พรทิพยT ศิริภัทราชัย, 2556) และสอดคล3องกับการ จัดการเรียนรู3ด3วยวิธีการสอน วิทยาศาสตรTในรูปแบบต5าง ๆ ที่เปáดโอกาสให3ผู3เรียนได3ศึกษา ค3นคว3า และลงมือปฏิบัติด3วยตนเองตาม ความสามารถ ความถนัดและความสนใจ โดยอาศัยกระบวนการทาง วิทยาศาสตรTหรือกระบวนการอื่นใด เพื่อนำไปใช3ในการศึกษาหาคำตอบในเรื่องนั้น ๆ โดยมีครูผู3สอน คอยกระตุ3นแนะนำและให3คำปรึกษาแก5ผู3เรียนอย5างใกล3ชิด จากเหตุผลดังกล5าวนี้ ผู3วิจัยเห็นถึงความสำคัญของการจัดกิจกรรมการเรียนรู3เพื่อพัฒนาทักษะ การแก3ป(ญหาของผู3เรียน ซึ่งผู3เรียนจะใช3กระบวนการแสวงหาความรู3ด3วยตนเองผ5านการลงมือปฏิบัติ จริง นำความรู3ที่ได3รับมาบูรณาการ เพื่อพัฒนาให3ผู3เรียนเกิดทักษะทางสติป(ญญาจนนำมาสู5การศึกษา ค3นคว3า สืบเสาะหาความรู3ต5าง ๆ เพื่อใช3แก3ป(ญหาจนบรรลุตามเป|าหมายที่กำหนดไว3 ซึ่งผู3วิจัยได3ศึกษา เกี่ยวกับการจัดการเรียนรู3ตามแนวสะเต็มศึกษาแล3วพบว5า มีแนวทางด3วยการตั้งป(ญหาหรือการตั้ง คำถามจนนำไปสู5 การหาคำตอบ และเพิ่มการออกแบบทางวิศวกรรม (Engineering Desing Process) ซึ่งประกอบด3วย 6 ขั้นตอนคือ 1) ระบุป(ญหา (Problem Identification) 2)รวบรวมข3อมูล และแนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Related Information Search) 3) ออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา (Solution Design) 4) วางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา (Planning and Development) 5) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก3ไขวิธีการแก3ไขป(ญหาหรือแก3ไขชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement)และ6) นำเสนอวิธีการแก3ป(ญหาผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Presentation)

3 จึงได3เกิดเปSนแนวคิดการวิจัยเชิงทดลอง การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลายรายวิชาเคมีเพื่อพัฒนาทักษะการแก3ป(ญหาของผู3เรียน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 วัตถุประสงคCการวิจัย เพื่อพัฒนาและเปรียบเทียบทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปçที่ 4 โดยการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลาย รายวิชาเคมี สมมติฐานการวิจัย นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 หลังเรียนโดยใช3การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) รายวิชาเคมี เรื่องสารละลาย เกิดทักษะการแก3ป(ญหาเพิ่มขึ้น ขอบเขตของการวิจัย 1. ประชากรและกลุ-มตัวอย-าง 1.1 ประชากร ประชากรที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่งใน อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ปçการศึกษา 2566 จำนวน 24 คน จาก 1 ห3องเรียน 1.2 กลุ-มตัวอย-าง กลุ5มตัวอย5างที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่ง ในจังหวัดอุดรธานี อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปçการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห3องเรียน จำนวนนักเรียน 24 คน ซึ่งได3มาจากการสุ5มแบบเจาะจง (Purposive Sampling) 2. ตัวแปรในการวิจัย 2.1 ตัวแปรต3น ได3แก5 การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 2.2 ตัวแปรตาม ได3แก5 ทักษะการคิดแก3ป(ญหา 3.เนื้อหาในการวิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู3วิจัยใช3เนื้อหาจากหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560 ) กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี รายวิชา เคมี 2 ชั้นมัยมศึกษาปçที่ 4 สาระที่ 1 วิทยาศาสตรTชีวภาพ 1) คำนวณความเข3มข3นของ สารละลายในหน5วยในหน5วยร3อยละ ส5วนในล3านส5วน ส5วนในพันล3านส5วน โมลาริตีโมแลลิตีและ เศษส5วนโมล 2) อธิบายวิธีการและเตรียมสารละลายที่มีความเข3มข3นในหน5วยโมลาริตี และปริมาตร ของ สารละลายตามที่กำหนด 3) เปรียบเทียบจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายกับสารบริสุทธิ์ รวมทั้งคำนวณจุดเดือด และจุดเยือกแข็งของสารละลาย ประกอบด3วยเนื้อหาย5อยดังนี้ 3.1 ความเข3มข3นของสารละลาย 3.2 การเตรียมสารละลาย

4 3.3 สมบัติบางประการของสารละลาย 4. ระยะเวลาวิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู3วิจัยได3ทำการศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปçการศึกษา 2566 โดยใช3เวลาในการ วิจัย 15 ชั่วโมง สัปดาหTละ 3 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 5 สัปดาหT นิยามศัพทCเฉพาะ 1.การจัดการเรียนรูCรูปแบบสะเต็มศึกษา STEM Education คือการสอนแบบบูรณาการข3าม กลุ5มสาระวิชา (Interdisciplinary Integration) ระหว5างศาสตรTสาขาต5าง ๆ ได3แก5 วิทยาศาสตรT (Science: S) เทคโนโลยี (Technology: T) วิศวกรรมศาสตรT (Engineer: E) และ คณิตศาสตรT (Mathematics: M) โดยนำจุดเด5นของธรรมชาติตลอดจนวิธีการสอนของแต5ละสาขาวิชามาผสมผสาน กันอย5างลงตัว เพื่อให3ผู3เรียนนำความรู3ทุกแขนงมาใช3ในการแก3ป(ญหา การค3นคว3า และการพัฒนาสิ่ง ต5าง ๆ ในสถานการณTโลกป(จจุบัน ซึ่งอาศัยการจัดการเรียนรู3ที่ครูผู3สอนหลายสาขาร5วมมือกันเพราะใน การทำงานจริงหรือในชีวิตประจำวันนั้นต3องใช3ความรู3หลายด3านในการทำงานทั้งสิ้นไม5ได3แยกใช3 ความรู3เปSนส5วน ๆ การจัดการเรียนรู3แบบสะเต็มศึกษา ต3องอาศัยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ประกอบด3วย องคTประกอบ 6 ขั้นตอน (สมชาย อุ5นแก3ว) ได3แก5 1. ระบุป(ญหา (Problem Identification) 2. รวบรวมข3อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Related Information Search) 3. ออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา (Solution Design) 4. วางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา (Planning and Development) 5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก3ไขวิธีการแก3ไขป(ญหาหรือแก3ไขชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement) 6. นำเสนอวิธีการแก3ป(ญหา ผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) 2.ทักษะการคิดแกCปXญหา เปSนกระบวนการที่เน3นให3นักเรียนแก3ป(ญหาใช3ทักษะและความรู3 ความสามารถต5าง ๆ ในการแก3ป(ญหา โดยในกระบวนการแก3ป(ญหานั้นเริ่มต3นจากการเผชิญกับป(ญหา จนกระทั่งถึงการค3นพบคำตอบแล3วนำคำตอบที่ได3มาพิจารณาว5าสอดคล3องกับเงื่อนไข ของป(ญหา และสามารถแก3ป(ญหาได3มากน3อยเพียงไร (Krulick and Rudnick, 1993: 6) จากการศึกษาและสังเคราะหTแนวคิดเกี่ยวกับการแก3ป(ญหาและทักษะการแก3ป(ญหา ทักษะการ แก3ป(ญหาหมายถึงความสามารถและศักยภาพในการในการตีความ สรุปบอกความสำคัญหรือประเด็น หลักของป(ญหา รวมถึงการเชื่อมโยงความรู3และประสบการณTเพื่อให3เกิดการเสนอวิธีการแก3ป(ญหาที่ หลากหลายและเลือกวิธีการแก3ป(ญหาอย5างสมเหตุสมผลพร3อมตรวจสอบและสรุปผลการแก3ป(ญหา สามารถเรียก ทักษะการแก3ป(ญหา ว5าเปSนทักษะในศตวรรษที่ 21 ที่สำคัญเลยก็ว5าได3เพราะทักษะการ แก3ป(ญหา (Problem solving) นั้นมักจะต3องใช3ควบคู5ไปกับทักษะต5างๆอย5างการคิดอย5างมี

5 วิจารณญาณ (Critical thinking) คือ กระบวนการคิดพิจารณาไตร5ตรองอย5างมีเหตุผลอย5างมี จุดประสงคTเพื่อตัดสินว5าสิ่งใดควรเชื่อหรือควรกระทำ การคิดเชิงระบบ (System Thinking) คือการ คิดที่แสดงให3เห็นโครงสร3างทั้งหมดที่เชื่อมโยงสัมพันธTกันเปSนหนึ่งเดียวกันภายใต3ป(จจัยของ สิ่งแวดล3อมที่เกิดป(ญหานั้น ๆ อย5างลึกซึ้ง นำไปสู5การแก3ป(ญหาที่รากเหง3าของป(ญหา อย5างแท3จริง และการคิดสร3างสรรคT(Creative Thinking) คือ การคิดที่หลากหลาย ริเริ่ม ประเมิน ปรับปรุง และพัฒนาต5อยอดความคิด กรอบแนวคิด ภาพที่ 1 การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก3ป(ญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ประโยชนCที่ไดLรับจากการวิจัย 1. ได3รับความรู3เกี่ยวกับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิดแก3ป(ญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 2. เปSนแนวทางสำหรับครูผู3สอนวิทยาศาสตรT ในการนำแนวทางการพัฒนาทักษะการคิด แก3ป(ญหาของผู3เรียน ไปพัฒนาการจัดกิจกรรมการเรียนรู3วิทยาศาสตรTในสาระอื่นและระดับชั้นอื่นๆ ต5อไป ตัวแปรต-น การจัดการเรียนรู-รูปแบบสะเต็มศึกษา ขั้นตอนที่ 1 ระบุปEญหา ขั้นตอนที่ 2 รวบรวมข-อมูลและแนวคิดที่ เกี่ยวข-องกับปEญหา ขั้นตอนที่ 3 ออกแบบวิธีการแก-ปEญหา ขั้นตอนที่ 4 วางแผนและดำเนินการ แก-ปEญหา ขั้นตอนที่ 5 ทดสอบ ประเมินผล และ ปรับปรุงแก-ไขวิธีการแก-ปEญหาหรือชิ้นงาน ขั้นตอนที่ 6 นำเสนอวิธีการแก-ปEญหาผลการ แก-ปEญหาหรือชิ้นงาน ตัวแปรตาม ทักษะการคิดแก-ปEญหา

6 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวขLอง ในการวิจัยครั้งนี้ ผู3วิจัยได3ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข3องกับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะ เต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการคิด แก3ป(ญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ดังต5อไปนี้ 1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศนT 1.2 หลักการ 1.3 จุดมุ5งหมาย 1.4 สมรรถนะสำคัญของผู3เรียน 1.5 คุณลักษณะอันพึงประสงคT 1.6 การจัดการเรียนรู3 2. กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตรT 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตรT 2.3 เป|าหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตรT 2.4 เรียนรู3อะไรในวิทยาศาสตรT 2.5 สาระและมาตรฐานการเรียนรู3 2.6 วิทยาศาสตรTเพิ่มเติม 3. การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 3.1 ความหมายของการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 3.2 ขั้นตอนการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 3.3 ประโยชนTของรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 4. ทักษะการคิดแก3ป(ญหา 5. งานวิจัยที่เกี่ยวข3องกับการจัดการเรียนรู3สะเต็มศึกษา (STEM Education) 1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) 1.1 วิสัยทัศนd หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ5งพัฒนาผู3เรียนทุกคน ซึ่งเปSนกำลังของชาติให3 เปSนมนุษยTที่มีความสมดุลทั้งด3านร5างกาย ความรู3 คุณธรรม มีจิตสำนึกในความเปSนพลเมือง ไทยและเปSนพลโลก ยึดมั่นในการปกครองในระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริยTทรง เปSนประมุข มีความรู3และทักษะพื้นฐาน รวมทั้งเจตคติที่จำเปSนต5อการศึกษา การประกอบอาชีพ

7 และการศึกษาตลอดชีวิตโดยมุ5งเน3นผู3เรียนเปSนสำคัญบนพื้นฐานความเชื่อว5าทุกคนสามารถเรียนรู3และ พัฒนาตนเองได3เต็มศักยภาพ 1.2 หลักการ หลักการหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มีหลักการที่สำคัญ ดังนี้ 1. เปSนหลักสูตรการศึกษาเพื่อความเปSนเอกภาพยองชาติมีจุดหมายและ มาตรฐานการเรียนรู3 เปSนเป|าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชนให3มีความรู3 ทักษะ เจตคติ และคุณธรรม บนพื้นฐานของความเปSนไทยควบคู5กับความเปSนสากล 2. เปSนหลักสูตรการศึกษาเพื่อปวงชน ที่ประชาชนทุกคนมีโอกาสได3รับการศึกษา อย5างเสมอภาค และมีคุณภาพ 3. เปSนหลักสูตรการศึกษาที่สนองการกระจายอำนาจ ให3สังคมมีส5วนร5วมใน การจัดการศึกษาให3สอดคล3องกับสภาพและความต3องการของท3องถิ่น 4. เปSนหลักสูตรการศึกษาที่มีโครงสร3างยืดหยุ5นทั้งด3านสาระการเรียนรู3 เวลาและ การจัดการเรียนรู3 5. เปSนหลักสูตรการศึกษาที่เน3นผู3เรียนเปSนสำคัญ 6. เปSนหลักสูตรการศึกษาสำหรับการศึกษาในระบบ นอกระบบ และตาม อัธยาศัย ครอบคลุมทุกกลุ5มเป|าหมาย สามารถเทียบโอนผลการเรียนรู3 และประสบการณT 1.3 จุดมุ-งหมาย หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ5งพัฒนาผู3เรียนให3เปSนคนดี มีป(ญญา มีความสุข มี ศักยภาพในการศึกษาต5อ และประกอบอาชีพ จึงกำหนดเปSนจุดหมายเพื่อให3เกิดกับผู3เรียน เมื่อจบ การศึกษาขั้นฟìîนฐาน ดังนี้ 1. มีคุณธรรม จริยธรรม และค5านิยมที่พึงประสงคT เห็นคุณค5าของตนเอง มีวินัยและ ปฏิบัติตนตามหลักธรรมของพระพุทธศาสนา หรือศาสนาที่ตนนับถือ ยึดหลักปรัชญาของเศรษฐกิจ พอเพียง 2. มีความรู3 ความสามารถในการสื่อสาร การคิด การแก3ป(ญหา การใช3เทคโนโลยี และมี ทักษะชีวิต 3. มีสุขภาพกายและสุขภาพจิตที่ดี มีสุขนิสัย และรักการออกกำลังกาย 4. มีความรักชาติ มีจิตสำนึกในความเปSนพลเมืองไทยและพลโลก ยึดมั่นในวิถีชีวิตและ การปกครองตามระบอบประชาธิปไตยอันมีพระมหากษัตริยTทรงเปSนประมุข

8 5. มีจิตสำนึกในการอนุรักษTวัฒนธรรมและภูมิป(ญญาไทย การอนุรักษTและพัฒนา สิ่งแวดล3อม มีจิตสาธารณะที่มุ5งทำประโยชนTและสร3างสิ่งที่ดีงามในสังคม และอยู5ร5วมกันในสังคมอย5าง มีความสุข 1.4 สมรรถนะสำคัญของผูCเรียน หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน มุ5งพัฒนาผู3เรียนให3มีคุณภาพตาม มาตรฐานการเรียนรู3 ซึ่งการพัฒนาผู3เรียนให3บรรลุมาตรฐานการเรียนรู3ที่กำหนดนั้น จะช5วยให3ผู3เรียน เกิดสมรรถนะสำคัญ 5 ประการ ดังนี้ 1. ความสามารถในการสื่อสาร เปSนความสามารถในการรับและส5งสาร มีวัฒนธรรมใน การใช3ภาษาถ5ายหอดความคิด ความรู3ความเข3าใจ ความรู3สึก และทัศนะของตนเองเพื่อแลกเปลี่ยน ข3อมูลข5าวสารและประสบการณTอันจะเปSนประโยชนTต5อการพัฒนาตนเองและสังคม รวมทั้งการเจจา ต5อรองเพื่อขจัดและลดป(ญหาความขัดแย3งต5าง ๆการเลือกรับหรือไม5รับข3อมูลข5าวสารด3วยหลักเหตุผล และความถูกต3อง ตลอดจนการเลือกใช3วิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่มีต5อ ตนเองและสังคม 2. ความสามารถในการคิด เปSนคามสามารถในการคิดวิเคราะหT การคิดสังเคราะหT การ คิดอย5างการคิดอย5างมีวิจารณญาณ และการคิดเปSนระบบ เพื่อนำไปสู5การสร3างองคTความรู3หรือ สารสนเทศเพื่อการตัดสินใจเกี่ยวกับตนเองและสังคมได3อย5างเหมาะสม 3. ความสามารถในการแก3ป(ญหา เปSนความสามารถในการแก3ป(ญหาและอุปสรรคต่ำง ๆ ที่เผชิญได3อย5างถูกต3องเหมาะสมบนพื้นฐานของหลักเหตุผล คุณธรรมและข3อมูลสารสนเทศ เข3าใจ ความสัมพันธTและการเปลี่ยนแปลงของเหตุการณTต5าง ๆ ในสังคม แสวงหาความรู3 ประยุกตTความรู3มา ใช3ในการป|องกันและแก3ไขป(ญหาและมีการตัดสินใจที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงผลกระทบที่เกิดขึ้น ต5อตนเอง สังคมและสิ่งแวดล3อม 4 ความสามารถในการใช3ทักษะชีวิต เปSนความสามารถในการนำกระบวนการต5าง ๆ ไป ใช3ในการดำเนินชีวิตประจำวัน การเรียนรู3ด3วยตนเอง การเรียนรู3อย5างต5อเนื่อง การทำงาน และการอยู5 ร5วมกันในสังคมด3วยการสร3างเสริมความสัมพันธTอันดีระหว5างบุคคล การจัดการป(ญหา และความขัดแย3งต5าง ๆ อย5างเหมาะสม การปรับตัวให3ทันกับการเปลี่ยนแปลงของสังคมและ สภาพแวดล3อม และการรู3จักหลีกเลี่ยงพฤติกรรมไม5พึงประสงคTที่ส5งผลกระทบต5อตนเองและผู3อื่น 5. ความสามารถในการใช3เทคโนโลยี เปSนความสามารถในการเลือกและใช3เทคโนโลยี ด3านต5าง ๆ และมีทักษะกระบวนการทางเทคโนโลยี เพื่อการพัฒนาตนเองและสังคม ในด3านการ เรียนรู3 การสื่อสาร การทำงานการแก3ป(ญหาอย5างสร3างสรรคT ถูกต3องเหมาะสมและมีคุณธรรม

9 1.5 คุณลักษณะอันพึงประสงคd หลักสูตรแกนกลางการศึกษาชั้นพื้นฐาน มุ5งพัฒนาผู3เรียนให3มีคุณลักษณะอันพึงประสงคT เพื่อให3สามารถอยู5ร5วมกับผู3อื่นในสังคมได3อย5างมีความสุข ในฐานะเปSนพลเมืองไทยและพลโลก ดังนี้ 1. รักชาติ ศาสนT กษัตริยT 2. ชื่อสัตยTสุจริต 3. มีวินัย 4. ใฝïเรียนรู3 5. อยู5อย5างพอเพียง 6. มุ5งมั่นในการทำงาน 7. รักความเปSนไทย 8. มีจิตสาธารณะ 1.6 การจัดการเรียนรูC การจัดการเรียนรู3เปSนกระบวนการสำคัญในการนำหลักสูตรสู5การปฏิบัติ หลักสูตรแกนกลาง การศึกษาขั้นพื้นฐาน เปSนหลักสูตรที่มีมาตรฐานการเรียนรู3 สมรรถนะสำคัญชองผู3เรียน และ คุณลักษณะอันพึงประสงคT เปSนเป|าหมายสำหรับพัฒนาเด็กและเยาวชน ผู3สอนพยายามคัดสรร กระบวนการเรียนรู3 จัดการเรียนรู3 เพื่อพัฒนาผู3เรียนให3มีคุณภาพตามมาตรฐานการเรียนรู3ทั้ง 8 กลุ5ม สาระการเรียนรู3 รวมทั้งปลูกฝ(งเสริมสร3างคุณลักษณะอันพึงประสงคT พัฒนาทักษะต5าง ๆ อันเปSน สมรรถนะสำคัญที่ต3องการให3เกิดแก5ผู3เรียน 1.6.1 หลักการจัดการเรียนรูC การจัดการเรียนรู3เพื่อให3ผู3เรียนมีความรู3ความสามารถตามมาตรฐานการเรียนรู3 สมรรถนะสำคัญและคุณลักษณะอันพึงประสงคTตามที่กำหนดไว3ในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้น พื้นฐาน โดยยึดหลักว5า ผู3เรียนมีความสำคัญที่สุด เชื่อว5าทุกคนมีความสามารถเรียนรู3และพัฒนาตนเอง ได3 ยึดประโยชนTที่เกิดกับผู3เรียน กระบวนการจัดการเรียนรู3ต3องส5งเสริมให3ผู3เรียน สามารถพัฒนาตาม ธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพ คำนึงถึงความแตกต5างระหว5างบุคคลและพัฒนาการทางสมอง เน3นให3 ความสำคัญทั้งความรู3 และคุณธรรม 1.6.2 กระบวนการเรียนรูC การจัดการเรียนรู3ที่เน3นผู3เรียนเปSนสำคัญผู3เรียนจะต3องอาศัยกระบวนการเรียนรู3ที่ หลากหลายเปSนเครื่องมือที่จะนำพาตนเองไปสู5เป|าหมายของหลักสูตร กระบวนการเรียนรู3ที่จำเปSน สำหรับผู3เรียน อาทิ กระบวนการเรียนรู3แบบบูรณาการ กระบวนการสร3างความรู3 กระบวนการคิด กระบวนการทางสังคม กระบวเผชิญสถานการณTและแก3ป(ญหา กระบวนการเรียนรู3จากประสบการณT จริง กระบวนการปฏิบัติ ลงมือทำจริง กระบวนการจัดการ กระบวนการวิจัย กระบวนการเรียนรู3การ

10 เรียนรู3ของตนเอง กระบวนการพัฒนาลักษณะนิสัย กระบวนการเหล5านี้เปSนแนวทางในการจัดการ เรียนรู3ที่ผู3เรียนควรได3รับการฝòกฝน พัฒนา เพราะจะสามารถช5วยให3ผู3เวียนเกิดการเรียนรู3ได3ดีบรรลุ เป|าหมายของหลักสูตร ดังนั้น ผู3สอนจึงจำเปSนต3องศึกษาทำความเข3าใจในกระบวนการเรียนรู3ต5าง ๆ เพื่อให3สามารถเลือกใช3ในการจัดกระบวนการเรียนรู3ได3อย5างมีประสิทธิภาพ 1.6.3 การออกแบบการจัดการเรียนรูC ผู3สอนต3องศึกษาหลักสูตรสถานศึกษาให3เข3าใจถึงมาตรฐานการเรียนรู3 ตัวชี้วัด สมรรถนะสำคัญของผู3เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงคT และสาระการเรียนรู3ที่เหมาะสมกับผู3เรียน แล3วจึงพิจารณาออกแบบการจัดการเรียนรู3โดยเลือกใวิธีสอนและเทคนิคการสอน สื่อ/แหล5งเรียนรู3 การวัดและประเมินผล เพื่อให3ผู3เรียนได3พัฒนาเต็มตามศักยภาพและบรรลุตามเป|าหมายที่กำหนด 1.6.4 บทบาทของผูCสอนและผูCเรียน การจัดการเรียนรู3เพื่อให3ผู3เรียนมีคุณภาพตามเป|าหมายของหลักสูตร ทั้งผู3สอนและผู3เรียนควรมี บทบาท ดังนี้ 1.6.4.1 บทบาทของผู3สอน 1 ศึกษาวิเคราะหTผู3เรียนเปSนรายบุคคล แล3วนำข3อมูลมาใช3ในการวาง แผนการจัดการเรียนรู3ที่ท3าทายความสามารถของผู3เรียน 2. กำหนดเป|าหมายที่ต3องการให3เกิดขึ้นกับผู3เรียน ด3านความรู3และทักษะ กระบวนการที่เปSนความคิดรวบยอด หลักการและความสัมพันธT รวมทั้งคุณลักษณะอันพึงประสงคT 3. ออกแบบการเรียนรู3และจัดการเรียนรู3ที่ตอบสนองความแตกต5างระหว5าง บุคคลและพัฒนาการทางสมอง เพื่อนำผู3เรียนไปสู5เป|าหมาย 4. จัดบรรยากาศที่เอื้อต5อการเรียนรู3 และดูแลช5วยเหลือผู3เรียนให3เกิดการเรียนรู3 5. จัดเตรียมและเลือกใช3สื่อให3เหมาะสมกับกิจกรรม นำภูมิป(ญญาท3องถิ่น เทคโนโลยีที่เหมาะสมมาประยุกตTใช3ในการจัดการเรียนการสอน 6. ประเมินความก3าวหน3าของผู3เรียนด3วยวิธีการที่หลากหลาย เหมาะสมกับ ธรรมชาติของวิชาและระดับพัฒนาการของผู3เรียน 7. วิเคราะหTผลการประเมินมาใช3ในการซ5อมเสริมและพัฒนาผู3เรียน รวมทั้ง ปรับปรุงการจัดการเรียนการสอนของตนเอง 1.6.4.2 บทบาทของผู3เรียน 1. กำหนดเป|าหมาย วางแผน และรับผิดชอบการเรียนรู3ของตนเอง 2. เสาะแสวงหาความรู3 เข3าถึงแหล5งการเรียนรู3 วิเคราะหT สังเคราะหT ข3อความรู3 ตั้งคำถามคิดหาคำตอบ หรือหาแนวทางแก3ป(ญหาด3วยวิธีการต5าง ๆ

11 3. ลงมือปฏิบัติจริง สรุปสิ่งที่ได3เรียนรู3ด3วยตนเอง และนำความรู3 ไปประยุกตTใช3ในสถานการณT 4. มีปฏิสัมพันธT ทำงาน ทำกิจกรรมร5วมกับกลุ5มและครู 5. ประเมินและพัฒนากระบวนการเรียนรู3ของตนเองอย5างต5อเนื่อง 2. กลุ-มสาระการเรียนรูCวิทยาศาสตรdและเทคโนโลยี 2.1 ความสำคัญของวิทยาศาสตรd วิทยาศาสตรTมีบทบาทสำคัญยิ่งในสังคมโลกป(จจุบันและอนาคต เพราะวิทยาศาสตรT เกี่ยวข3องกับทุกคนทั้งในชีวิตประจำวันและการงานอาชีพต5าง ๆ ตลอดจนเทคโนโลยี เครื่องมือ เครื่องใช3และผลผลิตต5าง ๆ ที่มนุษยTได3ใช3เพื่ออำนวยความสะดวกในชีวิตและการทำงาน เหล5านี้ล3วน เปSนผลของความรู3วิทยาศาสตรT ผสมผสานกับความคิดสร3างสรรคTและศาสตรTอื่น ๆ วิทยาศาสตรTช5วย ให3มนุษยTได3พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเปSนเหตุเปSนผลคิดสร3างสรรคT คิดวิเคราะหTวิจารณT มีทักษะสำคัญ ในการค3นคว3าหาความรู3 ใช3ความรู3และทักษะเพื่อแก3ป(ญหาหรือพัฒนางานด3วยกระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรม มีความสามารถในการแก3ป(ญหาอย5างเปSนระบบ รวมทั้งสามารถค3นหาข3อมูลหรือ สารสนเทศ ประเมินสารสนเทศ ประยุกตTใช3ทักษะการคิดเชิงคำนวณและความรู3ด3านวิทยาการ คอมพิวเตอรT สื่อดิจิทัล เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร เพื่อแก3ป(ญหาในชีวิตจริงอย5าง สร3างสรรคT สามารถตัดสินใจโดยใช3ข3อมูลที่หลากหลายและมีประจักษTพยานที่ตรวจสอบได3 วิทยาศาสตรTเปSนวัฒนธรรมของโลกสมัยใหม5 ซึ่งเปSนสังคมแห5งการเรียนรู3 (knowledge-based society) ดังนั้นทุกคนจึงจำเปSนต3องได3รับการพัฒนาให3รู3วิทยาศาสตรT เพื่อที่จะมีความรู3ความเข3าใจใน ธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษยTสร3างสรรคTขึ้น สามารถนำความรู3ไปใช3อย5างมีเหตุผล สร3างสรรคT และ มีคุณธรรม (กระทรวงศึกษาธิการ, 2551) 2.2 ธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวิทยาศาสตรd ความรู3ทางวิทยาศาสตรTได3มาด3วยความพยายามของมนุษยTที่ใช3กระบวนการทาง วิทยาศาสตรT (Scientific Process) ในการสืบเสาะหาความรู3 (Scientific Inquiry) โดยผ5านการสังเกต สำรวจตรวจสอบ ศึกษานคว3าอย5างเนระบบและกรสีบนข3อมูล ทำให3เกิดองคTความรู3ใหม5เพิ่ม ตลอดเวลา ความรู3และกระบวนการดังกล5าวมีการถ5ายทอดต5อเนื่องกันเปSนเวลายาวนาน ความรู3 วิทยาศาสตรTต3องสามารถอธิบายและตรวจสอบได3 เพื่อนำมาใช3อ3างอิงทั้งในการสนับสนุนหรือโต3แย3ง เมื่อมีการค3นพบข3อมูล หรือหลักฐานใหม5 หรือแม3แต5ข3อมูลเดิมเดียวกันก็อาจเกิดความขัดแย3งขึ้นได3ถ3า นักวิทยาศาสตรTแปลความหมายด3วยวิธีการหรือแนวคิดที่แตกต5างกันความรู3วิทยาศาสตรTจึงอาจ เปลี่ยนแปลงได3

12 วิทยาศาสตรTเปSนเรื่องที่ทุกคนสามารถมีส5วนร5วมได3 ไม5ว5าจะอยู5ในส5วนใดของโลก วิทยาศาสตรTจึงเปSนผลจากการสร3างเสริมความรู3ของบุคคล การสื่อสารและการเผยแพร5ข3อมูล เพื่อให3 เกิดความคิดในเชิงวิเคราะหTวิจารณT มีผลให3ความรู3วิทยาศาสตรTเพิ่มขึ้นอย5างไม5หยุดยั้งและส5งผลต5อคน ในสังคมการศึกษาค3นคว3าและการใช3ความรู3ทางวิทยาศาสตรTจึงต3องอยู5ภายในขอบเขต คุณธรรม จริยธรรมเปSนที่ยอมรับของสังคม และเปSนการรักษาสิ่งแวดล3อมอย5างยั่งยืน ความรู3วิทยาศาสตรTเปSน พื้นฐานที่สำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยี เทคโนโลยีเปSนกระบวนการในงานต5าง 1 หรือกระบวนการใน การพัฒนา ปรับปรุงผลิตภัณฑT โดยอาศัยความรู3วิทยาศาสตรTร5วมกับศาสตรTอื่น ๆ ทักษะ ประสบการณTจินตนาการและความคิดริเริ่มสร3างสรรคT ของมนุษยTโดยมีจุดมุ5งหมายที่จะให3ได3 ผลิตภัณฑTที่ตอบสนองความต3องการและแก3ป(ญหา ของมวลมนุษยTเทคโนโลยีเกี่ยวข3องกับทรัพยากร กระบวนการและระบบการจัดการจึงต3องใช3เทคโนโลยีในทางสร3างสรรคTต5อสังคมและสิ่งแวดล3อม 2.3 เปjาหมายของการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตรd วิทยาศาสตรTเปSนเรื่องของการเรียนรู3เกี่ยวกับธรรมชาติ โดยมนุษยTใช3กระบวนการสังเกต สำรวจตรวจสอบและการทดลองเกี่ยวกับปรากฎการณTธรรมชาติ และนำผลมาจัดระบบหลักการ แนวคิดและทฤษฎี ดังนั้นการเรียนรู3วิทยาศาสตรTจึงมุ5งเน3นให3นักเรียนได3เปSนนักเรียนรู3และค3นพบด3วย ตนเองมากที่สุด นั่นคือให3ได3ทั้งกระบวนการและองคTความรู3ตั้งแต5วัยเริ่มแรกก5อน เข3าเรียนเมื่ออยู5ใน โรงเรียน และเมื่อออกจากโรงเรียนไปประกอบอาชีพแล3ว การจัดการเรียนรู3วิทยาศาสตรTในโรงเรียนมี เป|าหมายสำคัญ ดังนี้ 2.3.1 เพื่อให3เข3าใจหลักการ ทฤษฎีที่เปSนพื้นฐานในกลุ5มวิทยาศาสตรT 2.3.2 เพื่อให3เข3าใจขอบเขต ธรรมชาติและข3อจำกัดของวิทยาศาสตรT 2.3.3 เพื่อให3มีทักษะที่สำคัญในการศึกษาค3นคว3า และคิดค3นทางวิทยาศาสตรTและ เทคโนโลยี 2.3.4 เพื่อพัฒนากระบวนการคิด จินตนาการ ความสามารถในการแก3ป(ญหาทักษะ การสื่อสาร ทักษะการใช3เทคโนโลยีสารสนเทศ และความสามารถในการตัดสินใจ 2.3.5 เพื่อให3ตระหนักถึงความสัมพันธTระหว5างวิทยาศาสตรT เทคโนโลยี มวลมนุษยT และสภาพแวดล3อมในเชิงที่มีอิทธิพล และผลกระทบซึ่งกันและกัน 2.3.6 เพื่อนำความรู3ความเข3าใจในเรื่องวิทยาศาสตรT และเทคโนโลยีไปใช3ให3เกิด ประโยชนTต5อสังคมและการดำรงชีวิต 2.3.7 เพื่อให3เปSนคนมีเหตุผล ใจกว3าง รับฟ(งความเห็นของผู3อื่น ใช3วิธีการทาง วิทยาศาสตรTในการแก3ป(ญหา สนใจ และใฝïรู3ในเรื่องวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี

13 2.4 เรียนรูCอะไรในวิทยาศาสตรd กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTมุ5งหวังให3ผู3เรียนได3เรียนรู3วิทยาศาสตรT ที่เน3นการ เชื่อมโยงความรู3กับกระบวนการ มีทักษะสำคัญในการค3นคว3าและสร3างองคTความรู3 โดยใช3กระบวนการ ในการสืบเสาะหาความรู3และแก3ป(ญหาที่หลากหลาย ให3ผู3เรียนมีส5วนร5วมในการเรียนรู3ทุกขั้นตอน มี การทำกิจกรรมด3วยการลงมือปฏิบัติจริงอย5างหลากหลาย เหมาะสมกับระดับชั้นโดยกําหนด สาระสำคัญ ดังนี้ วิทยาศาสตรdชีวภาพ เรียนรู3เกี่ยวกับ ชีวิตในสิ่งแวดล3อม องคTประกอบของสิ่งมีชีวิต การดำรงชีวิตของมนุษยTและสัตวTการดำรงชีวิตของพืช พันธุกรรม ความหลากหลายทางชีวภาพและ วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต วิทยาศาสตรdกายภาพ เรียนรู3เกี่ยวกับ ธรรมชาติของสาร การเปลี่ยนแปลงของสาร การเคลื่อนที่ พลังงาน และคลื่น วิทยาศาสตรdโลก และอวกาศ เรียนรู3เกี่ยวกับ องคTประกอบของเอกภพ ปฏิสัมพันธT ภายในระบบสุริยะ เทคโนโลยีอวกาศ ระบบโลก การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา กระบวนการ เปลี่ยนแปลงลมฟ|าอากาศ และผลต5อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล3อม เทคโนโลยี การออกแบบและเทคโนโลยีเรียนรู3เกี่ยวกับเทคโนโลยีเพื่อการดำรงชีวิต ในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย5างรวดเร็ว ใช3ความรู3และทักษะทางด3านวิทยาศาสตรTคณิตศาสตรTและ ศาสตรTอื่น ๆ เพื่อแก3ป(ญหาหรือพัฒนางานอย5างมีความคิดสร3างสรรคTด3วยกระบวนการออกแบบเชิง วิศวกรรม เลือกใช3เทคโนโลยีอย5างเหมาะสมโดยคํานึงถึงผลกระทบต5อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล3อม วิทยาการคำนวณ เรียนรู3เกี่ยวกับ การคิดเชิงคำนวณ การคิดวิเคราะหT แก3ป(ญหาเปSนขั้นตอนและเปSนระบบ ประยุกตTใช3ความรู3ด3านวิทยาการคอมพิวเตอรTและเทคโนโลยี สารสนเทศและการสื่อสาร ในการแก3ป(ญหาที่พบในชีวิตจริงได3อย5างมีประสิทธิภาพ 2.5 สาระและมาตรฐานการเรียนรูC 2.5.1 สาระที่ 1 วิทยาศาสตรdชีวภาพ มาตรฐาน ว 1.1 เข3าใจความหลากหลายของระบบนิเวศ ความสัมพันธTระหว5าง สิ่งไม5มีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต และความสัมพันธTระหว5างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตต5าง ๆ ในระบบนิเวศ การถ5ายทอดพลังงาน การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในระบบนิเวศ ความหมายของประชากร ป(ญหาและ ผลกระทบที่มีต5อทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล3อมแนวทางในการอนุรักษTทรัพยากรธรรมชาติและ การแก3ไขป(ญหาสิ่งแวดล3อมรวมทั้งนําความรู3ไปใช3ประโยชนT มาตรฐาน ว 1.2 เข3าใจสมบัติของสิ่งมีชีวิต หน5วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต การลำเลียง สารเข3าและออกจากเซลลTความสัมพันธTของโครงสร3างและหน3าที่ของระบบต5าง ๆ ของสัตวTและมนุษยT

14 ที่ทำงานสัมพันธTกัน ความสัมพันธTของโครงสร3างและหน3าที่ของอวัยวะต5าง ๆ ของพืชที่ทำงานสัมพันธTกัน รวมทั้งนําความรู3ไปใช3ประโยชนT มาตรฐาน ว 1.3 เข3าใจกระบวนการและความสำคัญของการถ5ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรมสารพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่มีผลต5อสิ่งมีชีวิต ความหลากหลายทาง ชีวภาพและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งนําความรู3ไปใช3ประโยชนT 2.5.2 สาระที่ 2 วิทยาศาสตรdกายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข3าใจสมบัติของสสาร องคTประกอบของสสาร ความสัมพันธT ระหว5างสมบัติของสสารกับโครงสร3างและแรงยึดเหนี่ยวระหว5างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการ เปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี มาตรฐาน ว 2.2 เข3าใจธรรมชาติของแรงในชีวิตประจำวัน ผลของแรงที่กระทำต5อ วัตถุ ลักษณะการเคลื่อนที่แบบต5าง ๆ ของวัตถุรวมทั้งนําความรู3ไปใช3ประโยชนT มาตรฐาน ว 2.3 เข3าใจความหมายของพลังงาน การเปลี่ยนแปลงและการถ5ายโอน พลังงานปฏิสัมพันธTระหว5างสสารและพลังงาน พลังงานในชีวิตประจําวัน ธรรมชาติของคลื่น ปรากฏการณTที่เกี่ยวข3องกับเสียง แสง และคลื่นแม5เหล็กไฟฟ|า รวมทั้งนําความรู3ไปใช3ประโยชนT 2.5.3 สาระที่ 3 วิทยาศาสตรdโลก และอวกาศ มาตรฐาน ว 3.1 เข3าใจองคTประกอบ ลักษณะ กระบวนการเกิด และวิวัฒนาการ ของเอกภพกาแล็กซีดาวฤกษTและระบบสุริยะ รวมทั้งปฏิสัมพันธTภายในระบบสุริยะที่ส5งผลต5อสิ่งมีชีวิต และการประยุกตTใช3เทคโนโลยีอวกาศ มาตรฐาน ว 3.2 เข3าใจองคTประกอบและความสัมพันธTของระบบโลก กระบวนการ เปลี่ยนแปลงภายในโลกและบนผิวโลก ธรณีพิบัติภัย กระบวนการเปลี่ยนแปลงลมฟ|าอากาศและ ภูมิอากาศโลก รวมทั้งผลต5อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล3อม 2.5.4 สาระที่ 4 เทคโนโลยี มาตรฐาน ว 4.1 เข3าใจแนวคิดหลักของเทคโนโลยีเพื่อการดํารงชีวิตในสังคมที่มีการ เปลี่ยนแปลงอย5างรวดเร็ว ใช3ความรู3และทักษะทางด3านวิทยาศาสตรTคณิตศาสตรTและศาสตรTอื่น ๆ เพื่อแก3ป(ญหาหรือพัฒนางานอย5างมีความคิดสร3างสรรคTด3วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เลือกใช3เทคโนโลยีอย5างเหมาะสมโดยคํานึงถึงผลกระทบต5อชีวิต สังคม และสิ่งแวดล3อม มาตรฐาน ว 4.2 เข3าใจและใช3แนวคิดเชิงคํานวณในการแก3ป(ญหาที่พบในชีวิตจริง อย5างเปSนขั้นตอนและเปSนระบบ ใช3เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการเรียนรู3การทํางาน และ การแก3ป(ญหาได3อย5างมีประสิทธิภาพ รู3เท5าทัน และมีจริยธรรม 2.6 วิทยาศาสตรdเพิ่มเติม

15 วิทยาศาสตรTเพิ่มเติมจัดทำขึ้นสำหรับผู3เรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย แผนการเรียนวิทยาศาสตรT ที่จำเปSนต3องเรียนเนื้อหาในสาระชีววิทยา เคมีฟáสิกสT และโลกดาราศาสตรT และอวกาศ ซึ่งเปSนพื้นฐานสำคัญและเพียงพอสำหรับการศึกษาต5อในระดับอุดมศึกษาในด3าน วิทยาศาสตรT เพื่อประกอบวิชาชีพในสาขาที่ใช3วิทยาศาสตรTเปSนฐาน เช5น แพทยT ทันตแพทยTสัตว แพทยT เทคโนโลยีชีวภาพ เทคนิคการแพทยTวิศวกรรม สถาป(ตยกรรม ฯลฯ โดยมีผลการเรียนรู3ที่ ครอบคลุมด3านเนื้อหา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรT และทักษะแห5งศตวรรษที่ ๒๑รวมทั้งจิต วิทยาศาสตรTที่ผู3เรียนจำเปSนต3องมีวิทยาศาสตรTเพิ่มเติมนี้ได3มีการปรับปรุงเพื่อให3มีเนื้อหาที่ทัดเทียมกับ นานาชาติเน3นกระบวนการคิดวิเคราะหTและการแก3ป(ญหา รวมทั้งเชื่อมโยงความรู3สู5การนําไปใช3ในชีวิตจริง 2.6.1 เรียนรูCอะไรในวิทยาศาสตรdเพิ่มเติม เคมีเรียนรู3เกี่ยวกับ ปริมาณสาร องคTประกอบและสมบัติของสาร การเปลี่ยนแปลงของสาร ทักษะและการแก3ป(ญหาทางเคมี 1. เข3าใจโครงสร3างอะตอม การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ สมบัติของธาตุ พันธะเคมีและสมบัติของสาร แกüสและสมบัติของแกüส ประเภทและสมบัติของสารประกอบอินทรียT และพอลิเมอรTรวมทั้งการนําความรู3ไปใช3ประโยชนT 2. เข3าใจการเขียนและการดุลสมการเคมีปริมาณสัมพันธTในปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีสมดุลในปฏิกิริยาเคมีสมบัติและปฏิกิริยาของกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซTและ เซลลTเคมีไฟฟ|า รวมทั้งการนําความรู3ไปใช3ประโยชนT 3. เข3าใจหลักการทําปฏิบัติการเคมีการวัดปริมาณสาร หน5วยวัดและการ เปลี่ยนหน5วยการคํานวณปริมาณของสาร ความเข3มข3นของสารละลาย รวมทั้งการบูรณาการความรู3 และทักษะในการอธิบายปรากฏการณTในชีวิตประจําวันและการแก3ป(ญหาทางเคมี สำหรับงานวิจัยนี้ได3ศึกษามาตรฐานการเรียนรู3 กลุ5มสาระวิทยาศาสตรTเพิ่มเติม ใน สาระเคมีที่ 3 ซึ่งเกี่ยวข3องกับ เรื่อง สารละลาย โดยมี3 ผลการเรียนรู3ดังนี้ 1) คำนวณความเข3มข3นของสารละลายในหน5วยต5าง ๆ 2) อธิบายวิธีการ และเตรียมสารละลายให3มีความเข3มข3นในหน5วยโมลาริตี และปริมาตรสารละลายตามที่กำหนด 3) เปรียบเทียบจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายกับ สารบริสุทธิ์ รวมทั้งคำนวณจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลาย ซึ่งสาระการเรียนรู3เรื่องสารละลาย ประกอบด3วย - สารละลาย - การเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิ์ - สมบัติบางประการของสารละลาย

16 3. การจัดการเรียนรูCรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 3.1 ความหมายของการจัดการเรียนรูCสะเต็มศึกษา (STEM Education) การจัดการเรียนรู3แบบสะเต็มศึกษาเปSนการจัดการเรียนรู3แบบบูรณาการ 4 สาขาวิชา ได3แก5วิทยาศาสตรT (Science) เทคโนโลยี(Technology) วิศวกรรมศาสตรT (Engineering) และ คณิตศาสตรT (Mathematics) (สิรินภา กิจเกื้อกูล, 2558 ) มีจุดเด5นที่การนำกระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรม มาผนวกเข3ากับการจัดการเรียนรู3วิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และเทคโนโลยีที่ อยู5ในหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐานของไทย กิจกรรมสะเต็มศึกษาเน3นการนำประเด็นหรือ สถานการณTที่อยู5ใกล3ตัวนักเรียนอาจเปSนป(ญหาเหตุการณT หรืออาชีพที่พบเห็นได3ในชุมชนมาเชื่อมโยง เข3ากับเนื้อหาวิทยาศาสตรTและคณิตศาสตรT สร3างโอกาสให3นักเรียนได3ใช3ความรู3วิทยาศาสตรT คณิตศาสตรTที่ได3เรียนรู3ในชั้นเรียน และความรู3เกี่ยวกับเทคโนโลยีหาวิธีการหรือพัฒนาชิ้นงานเพื่อ แก3ป(ญหาหรือสถานการณTที่ครูนำเสนอ การจัดการเรียนรู3แบบนี้ช5วยให3นักเรียนได3เห็นประโยชนTของ ความรู3วิทยาศาสตรTและคณิตศาสตรTที่นักเรียนใช3ในชั้นเรียน อีกทั้งเปSนการฝòกความสามารถในการ แก3ป(ญหาที่ซับซ3อน อย5างไรก็ตาม เนื้อหาวิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และสถานการณTที่ครูกำหนดต3อง สอดคล3องกับตัวชี้วัดในระดับชั้นที่นักเรียนศึกษาอยู5และต3องคำนึงถึงวิธีการเรียนรู3และความสามารถ ในการเรียนรู3ของนักเรียนในแต5ละวัย (เสกสรร สรรสรพิสุทธิ์, 2558) ซึ่งการผลักดันให3 สะเต็มศึกษา เกิดขึ้นอย5างเปSนรูปธรรมแบบองคTรวมในโรงเรียนได3นั้น ผู3บริหารสถานศึกษาต3องเอาจริงเอาจัง ส5งเสริมให3ครูทุกคนที่เกี่ยวข3องต3องมีความตระหนักถึงความสำคัญของสะเต็มศึกษา และต3องมีความรู3 ความเข3าใจที่ถูกต3องเกี่ยวกับสะเต็มศึกษา (สสวท., 2558,) 3.2 ขั้นตอนการจัดการเรียนรูCรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) จุดเด5นที่ชัดเจนข3อหนึ่งของการจัดการเรียนการเรียนรู3แบบสะเต็ม คือ การผนวกแนวคิด การออกแบบเชิงวิศวกรรมเข3ากับการเรียนรู3วิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และเทคโนโลยี ของผู3เรียน กล5าวคือ ในขณะที่นักเรียนทำกิจกรรมเพื่อพัฒนาความรู3 ความเข3าใจ และฝòกทักษะด3านวิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และเทคโนโลยี ผู3เรียนต3องมีโอกาสนำความรู3มาออกแบบวิธีการหรือกระบวนการเพื่อ ตอบสนองความต3องการหรือแก3ป(ญหาที่เกี่ยวข3องกับชีวิตประจำวัน เพื่อให3ได3เทคโนโลยีซึ่งเปSนผลผลิต จากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (NRC, 2012) กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ประกอบด3วยองคTประกอบ 6 ขั้นตอน ดังต5อไปนี้ ขั้นตอนที่ 1 การระบุป(ญหาและเงื่อนไขที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Defining and delimiting engineering problem) นักเรียนทำความเข3าใจป(ญหา ระบุป(ญหา เพื่อแก3ไขและกําหนด เป|าหมายให3ชัดเจนเพื่อให3ได3วิธีการแก3ไขป(ญหาหรือสร3างผลิตภัณฑTใหม5 ๆ เกิดขึ้น ระบุเงื่อนไขหรือ ข3อจำกัดอะไรบ3างที่เปSนกรอบเงื่อนไขของการแก3ป(ญหา

17 ขั้นตอนที่ 2 รวบรวมข3อมูล และแนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Related Information Search) นักเรียนรวบรวมข3อมูลที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา โดยการค3นหาและรวบรวมข3อมูล เช5น สืบค3น หรือสํารวจจากแหล5งข3อมูลต5าง ๆ แล3วรวบรวมเพื่อหาแนวทางการแก3ป(ญหาและคัดเลือกวิธีการ แก3ป(ญหาที่เหมาะสม ขั้นตอนที่ 3 ออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา (Solution Design) นักเรียนนําข3อมูลที่ได3จาก ขั้นตอนที่ 2 มาออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผ5านวิธีการต5าง ๆ เช5น การวาดภาพร5าง และการเขียน อธิบาย ขั้นตอนที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา (Planning and Development) นักเรียนลำดับขั้นตอนการทำงาน แล3วลงมือปฏิบัติเพื่อสร3างหรือพัฒนาชิ้นงาน โดยคํานึงถึงเงื่อนไข และข3อจำกัดที่พบ ขั้นตอนที่ 5 ทดสอบ ประเมินผลและปรังปรุงแก3ไขวิธีการแก3ไขป(ญหาหรือชิ้นงาน (Testing Evaluation and Design Improvement) นักเรียนตรวจสอบและประเมินชิ้นงานวิธีการ ว5าบรรลุตามวัตถุประสงคTหรือไม5 หากไม5สำเร็จควรจะปรับปรุงแก3ไขส5วนใด แล3วจึงแก3ไขในส5วนที่ บกพร5องให3สามารถนําไปแก3ป(ญหาได3จริง ขั้นตอนที่ 6 นําเสนอวิธีการแก3ป(ญหาผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) นักเรียนคิดวิธีการนําเสนอชิ้นงานหรือวิธีการ หลังจากนั้นนักเรียนนําเสนอชิ้นงานที่สร3างขึ้น และแต5 ละกลุ5มร5วมกันให3ข3อเสนอแนะในชิ้นงาน เพื่อเปSนแนวทางในการพัฒนาต5อไป นอกจากนี้Billiar, Hubelban, Oliva and Camesano (2014, pp.) ได3ระบุขั้นตอนของ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมศาสตรT (Engineering Design Process) ไว3 8 ขั้นตอน 1. ระบุป(ญหาและความต3องการ (Identify the Problem/Need) ระบุหัวข3อที่น5าสนใจ สำหรับนักเรียนในการเรียนรู3และระบุวัตถุประสงคTการเรียนรู3 2. ศึกษาวิจัย จัดอันดับ เป|าหมายและข3อจำกัด (Research and Rank Objectives and Constraints) ศึกษาค3นคว3าหาเทคนิคการจัดการเรียนรู3 โดยการพิจารณาบริบทของการจัดการ เรียนรู3 (เช5น นักเรียน โรงเรียน) ข3อจำกัด จัดลำดับจุดประสงคTการเรียนรู3และวิเคราะหTข3อจำกัดที่พบ 3. หาวิธีแก3ป(ญหาที่เปSนไปได3 (Develop Possible Solutions) หาแนวคิดการออกแบบ การจัดการเรียนรู3ที่หลากหลายและเหมาะสมกับสภาพจริง 4. เลือกวิธีแก3ป(ญหาภายใต3ข3อจำกัด (Select the Best Solution within Constraints) เลือกแนวคิดที่เหมาะสมกับจุดประสงคT บริบท และข3อจำกัด 5. สร3างโมเดล (Construct a Prototype/Model Solution) สร3างหน5วยการเรียนรู3 6. ทดสอบ/ประเมินผลการใช3รูปแบบ (Test/Evaluate the Solution) ทดสอบ หน5วยการใช3หน5วยการเรียนรู3ที่สร3างขึ้น

18 7. นําเสนอ/สื่อสารผลการประเมิน (Present/Communicate the Results) นําเสนอ และอภิปรายผลการใช3หน5วยการเรียนรู3 8. ปรับปรุงแก3ไขรูปแบบของการแก3ป(ญหา (Redesign and Revise) ปรับปรุงแก3ไข หน5วยการเรียนรู3 ตามผลการประเมิน กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมทั้ง 8 ขั้นตอน มีลักษณะของการจัดกิจกรรมในระยะ ยาวและใช3เวลานาน เปSนขั้นตอนการจัดการเรียนรู3ที่ละเอียด เหมาะกับการจัดกิจกรรมที่มีระยะเวลา ในการทำกิจกรรมนานและเก็บผลในระยะยาว ดังเช5นงานวิจัยของ Billiar, Hubelban, Oliva and Camesano (2014, p. 17) ที่ได3นําไปใช3เปSนแนวทางสำหรับครูผู3สอนในสร3างหน5วยการเรียนรู3หรือ หลักสูตรโดยใช3การจัดการเรียนรู3ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม National Research Council (2012) ได3แบ5งกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเปSน 6 ขั้นตอน ซึ่งสถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยีนำมาใช3เพื่อให3ได3เทคโนโลยีซึ่งเปSน ผลผลิตจากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ดังนี้ ขั้นตอนที่ 1 ระบุป(ญหา (Problem Identification) เปSนการทำความเข3าใจป(ญหาหรือ ความท3าทาย วิเคราะหTเงื่อนไขหรือข3อจำกัดของสถานการณTป(ญหา เพื่อกำหนดขอบเขตของป(ญหา ซึ่งจะนำไปสู5การสร3างชิ้นงานหรือวิธีการในการแก3ป(ญหา ขั้นตอนที่ 2 รวบรวมข3อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Related Information Search) เปSนการรวบรวมข3อมูลและแนวคิดทางวิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข3อง กับแนวทางการแก3ป(ญหาและประเมินความเปSนไปได3 ข3อดีและข3อจำกัด ขั้นตอนที่ 3 ออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา (Solution Design) เปSนการประยุกตTใช3ข3อมูล และแนวคิดที่เกี่ยวข3องเพื่อการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการในการแก3ป(ญหา โดยคำนึงถึงทรัพยากร ข3อจำกัดและเงื่อนไขตามสถานการณTที่กำหนด ขั้นตอนที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา (Planning and Development) เปSน การกำหนดลำดับขั้นตอนของการสร3างชิ้นงานหรือวิธีการ แล3วลงมือสร3างชิ้นงานหรือพัฒนาวิธีการ เพื่อใช3ในการแก3ป(ญหา ขั้นตอนที่ 5 ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก3ไขวิธีการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement) เปSนการทดสอบและประเมินการใช3งานของ ชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผลที่ได3อาจนำมาใช3ในการปรับปรุงและพัฒนาให3มีประสิทธิภาพในการ แก3ป(ญหาได3อย5างเหมาะสมที่สุด ขั้นตอนที่ 6 นำเสนอวิธีการแก3ป(ญหาผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) เปSน การนำเสนอแนวคิดและขั้นตอนการแก3ป(ญหาของการสร3างชิ้นงานหรือการพัฒนาวิธีการให3ผู3อื่นเข3าใจ และได3ข3อเสนอแนะเพื่อการพัฒนาต5อไป

19 จากการศึกษากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมข3างต3นผู3วิจัยได3เลือกใช3กระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรม 6 ขั้นตอน เพื่อให3สอดคล3องตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560) จากสถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยีโดย ในการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษา นักเรียนจะได3แก3ไขป(ญหาผ5านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 6 ขั้นตอน ได3แก5 1.ขั้นตอนระบุป(ญหา 2.ขั้นตอนรวบรวมข3อมูลเกี่ยวกับป(ญหา 3.ขั้นตอนออกแบบ วิธีการแก3ป(ญหา 4.ขั้นตอนวางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา 5.ขั้นตอนทดสอบ และปรับปรุงแก3ไข วิธีการแก3ป(ญหา และ 6.ขั้นตอนนำเสนอผลการแก3ป(ญหาเนื่องจากเปSนกระบวนการที่นักเรียนนํา ความรู3มาประยุกตTใช3ในการแก3ป(ญหา และสามารถทำซ้ำหรือย3อนกลับได3เสมอ เหมาะสมกับเนื้อหา เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมีเพื่อพัฒนาทักษะการแก3ป(ญหาของผู3เรียน 3.3 ประโยชนdของสะเต็มศึกษา (STEM Education) การจัดการเรียนรู3แบบสะเต็มศึกษาผ5านกิจกรรมหรือโครงงานที่สอดคล3องกับป(ญหาที่ พบได3ในชีวิตจริง เปSนการส5งเสริมการสร3างเสริมประสบการณTทักษะชีวิต ความคิดสร3างสรรคTและ นำไปสู5การสร3างนวัตกรรม ซึ่งประโยชนTที่ได3จากการจัดการเรียนรู3 แบบสะเต็มศึกษาสามารถสรุปได3 ดังนี้ (สถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี 2557) ได3กล5าวว5าประโยชนTของ การจัดการเรียนรู3ตามแนวทางสะเต็มศึกษา ดังนี้ 1. นักเรียนมีทักษะการคิดวิเคราะหTและสร3างนวัตกรรมใหม5ๆ ที่ใช3วิทยาศาสตรT คณิตศาสตรTเทคโนโลยีและกระบวนการออกแบบวิศวกรรมเปSนพื้นฐาน 2. นักเรียนเข3าใจสาระวิชาและกระบวนการทางวิทยาศาสตรTและคณิตศาสตรT 3. ส5งเสริมการจัดการเรียนรู3และเชื่อมโยงกันระหว5างกลุ5มสาระวิชา 4. หน5วยงานภาครัฐและภาคเอกชนมีส5วนร5วมสนับสนุนการจัดกิจกรรมของครู และบุคลากรทางการศึกษา 5. สร3างคนด3านสะเต็มของประเทศไทย เพื่อเพิ่มศักยภาพทางเศรษฐกิจของชาติ (กมลฉัตร กล5อมอิ่ม, 2559) ได3กล5าวว5าประโยชนTของการจัดการเรียนรู3ตามแนวทาง สะเต็มศึกษา ดังนี้ 1. นักเรียนที่ได3รับการสอนแบบสะเต็มศึกษาจะมีทักษะการคิดวิเคราะหTและสร3าง นวัตกรรมใหม5ๆ ที่ใช3วิทยาศาสตรTและคณิตศาสตรTเปSนพื้นฐาน 2. นักเรียนที่ได3รับการสอนแบบสะเต็มศึกษาจะเรียนสนุก และมองเห็นอาชีพการ งานที่สนใจจะทำ หลังจากที่สำเร็จการศึกษาแล3ว 3. นักเรียนที่ได3รับการสอนแบบสะเต็มศึกษา ผลการประเมินทางในการเรียน วิทยาศาสตรTและคณิตศาสตรTควรจะดีขึ้น

20 4. ประเทศไทยจะมีกำลังคนด3านสะเต็มที่จะช5วยยกระดับรายได3ของชาติให3สูงกว5า ระดับรายได3ปานกลางในอนาคต จากประโยชนTของการจัดการเรียนรู3 แบบสะเต็มศึกษา ผู3วิจัยสรุปได3ว5า การจัดการเรียนรู3 ตามแนวทางสะเต็มศึกษาช5วยส5งเสริมให3ผู3เรียนบูรณาการความรู3 หลากหลายสาขาเข3ามาแก3ไขป(ญหา ในชีวิตจริง โดยใช3ทักษะการคิดวิเคราะหTคิดอย5างมีวิจารณญาณ และปลูกฝ(งให3นักเรียนมี ความสามารถในการสื่อสาร รวมไปถึงการทำงานร5วมกันได3เปSนอย5างดี สอดคล3องกับทักษะการ แก3ป(ญหาของผู3เรียน 4. ทักษะการคิดแกCปXญหา 4.1 ความหมายของทักษะการแกCปXญหา สุกัญญา ศรีสาคร (2547: 68) ได3อธิบายว5า “ป(ญหาคือ เหตุการณTหรือสถานการณTที่ ก5อให3เกิดอุปสรรค ที่มาขัดขวางมิให3บรรลุเป|าหมาย ซึ่งจำเปSนจะต3องศึกษาจากสาเหตุและที่มาของ ป(ญหา แล3วใช3กระบวนการที่เหมาะสมเพื่อขจัดป(ญหาเหล5านั้นให3หมดไป” ทิพยTวัลยT สีจันทรT และคณะ (2549 : 181) ได3อธิบายว5า “ป(ญหาเปSนเหตุการณTยุ5งยากที่ ต3องการการแก3ไข หรือเหตุการณTไม5พึงประสงคTที่ไม5คาดหวังว5าจะให3เกิดขึ้น และเมื่อเกิดขึ้นแล3วทำให3 การดำเนินงานไม5บรรลุเป|าหมายตามที่กำหนด” อัจฉรา จันหา (2549: 73) ให3ความหมายของป(ญหาไว3ว5า “ป(ญหา หมายถึงสถานการณTที่ บุคคลหรือกลุ5มคนเผชิญและต3องการหาคำตอบ ซึ่งการได3มาซึ่งคำตอบต3องใช3ความรู3และวิธีการต5าง ๆ ที่มีอยู5มาผสมผสานเปSนแนวทางในการหาคำตอบ” โรเบิรTตสัน (Robertson. 2001 : 443) ได3นำเสนอว5าป(ญหาเปSนสิ่งที่ประกอบด3วยส5วนต5างๆ 3 ส5วน ดังนี้ 1. สภาวะเริ่มต3น (an initial state) เปSนสถานการณTไม5เปSนที่พึงพอใจซึ่งบุคคลเผชิญ หรือสถานการณTที่สารสนเทศไม5เพียงพอ 2. สภาวะตามเป|าหมาย (a goal state) เปSนสภาวะหรือการมีสารสนเทศที่บุคคล คาดหวังจะได3รับ 3. ชุดของการปฏิบัติ(a set of operations) เปSนขั้นตอนต5าง ๆ ที่บุคคลอาจนำไปใช3ใน การเคลื่อนย3ายจากสภาวะเริ่มต3นไปสู5สภาวะตามเป|าหมายส5วนประกอบทั้งสามส5วนนี้เรียกว5า มิติของ ป(ญหา (Problem space) ประพันธTศิริสุเสารัจ (2556 : 161) ได3กล5าวว5า “การคิดแก3ป(ญหา เปSนกระบวนการคิด พิจารณาไตร5ตรองอย5างพินิจพิเคราะหTสิ่งต5าง ๆ ที่เปSนประเด็นสำคัญของเรื่องหรือสิ่งต5าง ๆ ที่คอย ก5อกวน และสร3างความรำคาญ สร3างความยุ5งยากสับสน และความวิตกกังวล และพยายามหาหนทาง

21 คลี่คลายสิ่งเหล5านั้นให3ปรากฏ และหาหนทางขจัดป(ดเปïาสิ่งที่เปSนป(ญหาก5อความรำคาญ ความวิตก กังวล ความยุ5งยากสับสนให3หมดไป” 4.2 ลักษณะของการคิดแกCปXญหา แอนเดอสัน (Anderson. 1980, 1985: 110; cited in Ashcraft & Radvansky. 2010: 484) สรุปว5าการแก3ป(ญหามีลักษณะดังนี้ 1. เปSนการกระทำที่มีจุดมุ5งหมาย (Goal directioness) พฤติกรรมหรือการ กระทำทุกอย5างจะต3องมีเป|าหมายเพื่อที่จะให3บรรลุหรือประสบความสำเร็จ ดังนั้นการฝ(น กลางวันจึงไม5ใช5การแก3ป(ญหา เช5น เราลืมกุญแจรีโมทไว3ในรถยนตT เปáดประตูไม5ได3 เราต3องกระทำ ทุกอย5างทั้งการคิดและพฤติกรรมแสดงออก เพื่อให3สามารถเปáดประตูรถได3 คงไม5ใช5นั่งฝ(นแล3วประตู รถจะเปáดออกมาได3เอง 2. เปSนการกระทำที่มีลำดับขั้นตอน (Sequence of operations) ที่แสดงถึง กระบวนการคิดของสมอง การตอบว5า 2x3 = 6 ไม5ใช5การแก3ป(ญหาเพราะไม5ได3แสดงถึงความเปSน ขั้นตอน แต5หากรถยนตTสตารTทไม5ติดแล3วเราพยายามแก3ไขให3มันทำงานได3 แสดงว5าเปSนการแก3ป(ญหา 3. เปSนการจัดกระทำด3วยความรู3คิด (Cognitive operations) การแก3ป(ญหาต3องใช3 กระบวนการคิดที่หลากหลาย ซึ่งบางครั้งเกิดขึ้นพร3อมกับการเคลื่อนไหวของร5างกาย การทำงานของ จิตใจและสมอง เช5น การเขียนรายการของสถานที่ท5องเที่ยวที่น5าสนใจ เพื่อคัดเลือกสถานที่เหมาะสม กับการพักผ5อน ช5วงปáดเทอม 4. การทำเป|าหมายย5อยให3สำเร็จ (Subgoal decomposition) ในขั้นตอนย5อย ๆ ของ การแก3ป(ญหาในขั้นที่ 3 มักมีเป|าหมายของมันเอง ซึ่งเรียกว5าเป|าหมายย5อย ซึ่งเป|าหมายย5อยนี้จะทำ ให3เราบรรลุผลสำเร็จในเป|าหมายหลักที่เราต3องการแก3ป(ญหา ดังนั้นการคิดแก3ป(ญหาก็คือการนำ เป|าหมายหลักมาแบ5งออกเปSนเป|าหมายย5อยต5าง ๆ และทำเป|าหมายย5อยให3สำเร็จเพื่อการบรรลุ เป|าหมายหลักที่ต3องการ เช5น ต3องการไปเรียนต5อปริญญาโทและปริญญาเอกที่อเมริกา เป|าหมายย5อย ของผู3เรียนคือ เรียนให3สำเร็จปริญญาตรีตามเวลาที่กำหนดโดยการสอบผ5านในทุกรายวิชา เตรียมผล สอบโทเฟล เตรียมสอบขอทุนการศึกษา สมัครเข3าเรียน เรียน สอบและสำเร็จผลการศึกษา เปSนต3น 4.3 กระบวนการคิดแกCปXญหา ทิศนา แขมมณี (2544: 149) กล5าวถึงการแก3ป(ญหาที่สามารถช5วยให3บุคลากรดําเนินการ ได3อย5างมีระเบียบ ไม5สับสน และสามารถแก3ป(ญหาอย5างได3ผล มีขั้นตอนดังนี้ 1. ระบุป(ญหา 2. วิเคราะหTหาสาเหตุของป(ญหา 3. แสวงหาทางแก3ป(ญหาที่ดีที่สุด 4. เลือกทางแก3ป(ญหาที่ดีที่สุด

22 5. ลงมือดําเนินการแก3ป(ญหาตามวิธีการที่เลือกไว3 6. รวบรวมข3อมูล 7. ประเมินผล เวียรT (Weir. 1974: 16-18) ได3เสนอขั้นตอนในการแก3ป(ญหาไว3 4 ขั้นตอน ซึ่ง ผู3คนส5วนใหญ5ให3การยอมรับ และใช3เปSนแนวทางในการแก3ป(ญหาในการปฏิบัติที่ทําให3สามารถกําหนด ระยะเวลาและวิธีการทำงานที่แน5นอนได3ดี ดังนี้ 1. ขั้นตั้งป(ญหาหรือวิเคราะหTป(ญหา หมายถึง ความสามารถในการบอกป(ญหา ภายในขอบเขตที่กําหนด 2. ขั้นนิยามสาเหตุของป(ญหาโดยแยกแยะจากลักษณะที่สำคัญ หมายถึง ความสามารถ ในการบอกสาเหตุที่แท3จริงหรือสาเหตุที่เปSนไปได3ของป(ญหาจากสถานการณTที่กําหนด 3. ขั้นค3นหาแนวทางแก3ป(ญหาและตั้งสมมติฐาน หมายถึง ความสามารถในการหา วิธีการแก3ป(ญหาให3ตรงกับสาเหตุของป(ญหา 4. ขั้นพิสูจนTคำตอบหรือผลลัพธTที่ได3จากการแก3ป(ญหา หมายถึง ความสามารถใน การอภิปรายผลที่เกิดขึ้นหลังจากใช3วิธีการแก3ป(ญหาว5าผลที่เกิดขึ้นเปSนอย5างไร 4.4 การวัดทักษะการคิดแกCปXญหา การแก3ป(ญหาเปSนความสามารถเฉพาะตัวของบุคคลที่จะแก3ป(ญหาได3ตามความสามารถของ ตนเอง ดังนั้นการวัดความสามารถในการคิดแก3ป(ญหาจำเปSนต3องมีวิธีการที่ดีเพื่อให3ได3ผลที่ใกล3ความ เปSนจริงมากที่สุดดังที่ (ส.วาสนา ประวาลพฤกษT2538: 48) กล5าวว5า การแก3ป(ญหาเปSนกระบวนการ ทางความคิดที่สำคัญมากกระบวนการหนึ่ง ซึ่งหลักสูตรระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษาในป(จจุบัน จะเน3นให3ผู3เรียนได3มีโอกาสฝòกฝนแก3ป(ญหาอยู5เสมอ อย5างไรก็ตามในการจัดการเรียนการสอน อาจจะ ยังไม5ได3เน3นให3ผู3เรียนใช3กระบวนคิดเพื่อแก3ป(ญหามากนักมีวิธีการอย5างหนึ่งกระตุ3นให3นักเรียนได3ตื่นตัว คือการใช3แบบทดสอบไปกระตุ3นโดยใช3แบบทดสอบที่ให3นักเรียนคิดหาคำตอบเองเปSน ข3อสอบที่ท3าทายความคิด แต5ค5อนข3างยาก โดยข3อสอบจะประกอบด3วยข3อคำถามที่ให3ผู3สอบพิจารณา คำตอบเอง โดยจะต3องประยุกตTความรู3จากแหล5งต5าง ๆ มาวางแผนเพื่อแก3ป(ญหา ลักษณะของป(ญหา จะเปSนป(ญหาที่เลียนแบบป(ญหาที่พบในชีวิตประจำวัน กล5าวคือจะต3องมีความสมจริงและเปSนไปได3 เพื่อให3การฝòกฝนนั้นมีสภาพคล3ายชีวิตจริงอันเปSนแนวทางการวัดที่เรียกว5าการวัดสภาพจริง (Authentic Performance Measurement) การสร3างข3อคำถามอาจทำได3โดยเสนอสถานการณTที่ ประกอบด3วย ข3อมูล และข3อจำกัดต5าง ๆ ให3นักเรียนพิจารณาแก3ป(ญหาโดยพิจารณาตามความ สมบูรณTของคำตอบในประเด็นนั้นในแบบทดสอบวัดการคิดแก3ป(ญหานั้น จะเน3นความสามารถของ นักเรียนในหัวข3อต5อไปนี้

23 1. ความเข3าใจในป(ญหา 2. กระบวนการ และกลยุทธTในการแก3ป(ญหา 3. การสื่อสารอย5างมีเหตุผลในการแก3ป(ญหา 4. ความสามารถในการแก3ป(ญหา จากความคิดเห็นข3างต3นจะเห็นได3ว5าการวัดความสามารถในการคิดแก3ป(ญหานั้นจะเน3น ให3นักเรียนรู3จักป(ญหา สามารถนำมาวิเคราะหTหาสาเหตุและดำเนินการแก3ป(ญหาต5อไป 5. งานวิจัยที่เกี่ยวขCองกับการจัดการเรียนรูCสะเต็มศึกษา (STEM Education) จุฑารัตนT เกาะหวาย (2563) ได3ศึกษาการพัฒนาหน5วยการเรียนรู3บูรณาการแบบ STEM เรื่อง เสียง สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 5 มีวัตถุประสงคTเพื่อ 1) พัฒนาหน5วยการเรียนรู3บูรณา การแบบ STEM เรื่อง เสียง 2) ศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เมื่อได3รับการจัดการเรียนรู3ด3วยหน5วย การเรียนรู3บูรณาการแบบ STEM เรื่อง เสียง 3) ศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังได3รับการจัดการ เรียนร3ูด3วยหน5วยการเรียนรู3บูรณาการแบบ STEM เรื่อง เสียง เทียบกับเกณฑT(ร3อยละ70) 4) ศึกษา ความสามารถการแก3ป(ญหาอย5างสร3างสรรคTแบบแผนการวิจัย คือแบบแผนการทดลองแบบกลุ5มเดียว ทดสอบก5อนเรียนและหลังเรียน กลุ5มตัวอย5าง คือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 5 โรงเรียนวชิรธรรม สาธิต ภาคเรียนที่ 1 ปçการศึกษา 2562 จำนวน 39 คน ผลการวิจัยพบว5า 1) หน5วยการเรียนรู3 บูรณา การแบบ STEM เรื่อง เสียง มีประสิทธิภาพเท5ากับ 83.60/84.35 2) นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการ เรียนหลังเรียนสูงกว5าก5อน เรียน อย5างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 3) นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนหลังเรียนสูงกว5า เกณฑTที่กำหนด (ร3อยละ70) อย5างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 และ 4) นักเรียนมีความสามารถในการแก3ป(ญหาอย5างสร3างสรรคTหลังเรียนสูงกว5าก5อนเรียน อย5างมี นัยสำคัญทางสถิติที่ .01 อาทิตยา พูนเรือง (2559) ได3ศึกษาเรื่องการพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและ ความสามารถในการแก3ป(ญหาทางวิทยาศาสตรTเรื่อง เอนไซมTโดยใช3การจัดการเรียนรู3ตามแนวทางสะ เต็มศึกษา มีจุดมุ5งหมายเพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการแก3ป(ญหาทาง วิทยาศาสตรTของนักเรียนเรื่อง เอนไซมTใน 3 หัวข3อ (เอนไซมTแอมิเลส เอนไซมTโพรทิเนส และกรดโฟ ลิก) ที่ได3รับการจัดการเรียนรู3ตามแนวทางสะเต็มศึกษา กลุ5มที่ศึกษาเปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 5 จำนวน 30 คน เปSนกลุ5มตัวอย5างแบบเจาะจงจากโรงเรียนขนาดใหญ5แห5ง หนึ่งในกรุงเทพมหานคร พบว5า ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการแก3ป(ญหาทางวิทยาศาสตรTหลังเรียนสูงกว5า ก5อนเรียน(p < .05) Levine and Discenza (2018) ได3ศึกษาเรื่องการจัดกิจกรรมทำขนมด3วยน้ำตาล ใน ระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ผลการศึกษาพบว5าการทดลองที่ใช3น้ำตาลเปSนฐานในการจัดกิจกรรม สามารถกระตุ3นผู3ร5วมกิจกรรมให3กระตือรือร3นอยากเรียนรู3วิทยาศาสตรTมากขึ้นและปรับเปลี่ยน

24 ทัศนคติเกี่ยวกับวิชาวิทยาศาสตรTที่สามารถนำมาประยุกตTใช3ประโยชนTได3อย5างกว3างขวางอีกทั้งเพิ่ม ความสนใจในการใฝïหาอาชีพทางวิทยาศาสตรT Marle et al. (2014) ได3ศึกษา เรื่อง การใช3สถานการณTเกี่ยวกับการโจรกรรมสูตรช็อคโกแลต ในรูปแบบสะเต็มศึกษา ซึ่งจัดกิจกรรมโดยใช3ป(ญหาเปSนฐาน (PBL) เพื่อให3นักเรียนแก3ไขสถานการณT และป(ญหาที่เกิดขึ้นในช5วงเวลา 4 วัน โดยแต5ละวันจะมีกิจกรรมที่บูรณาการความรู3ในสาขาวิชา วิทยาศาสตรTเทคโนโลยีคณิตศาสตรTและกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เข3ามาแก3ไขป(ญหาที่ ผู3วิจัยสร3างสถานการณTขึ้นในแต5ละวัน ผลการวิจัยพบว5า นักเรียนมีแรงจูงใจในการเรียนวิชา วิทยาศาสตรTนักเรียนได3รับความรู3 เกี่ยวกับเทคนิคทางวิทยาศาสตรTและสามารถนำความรู3จาก กิจกรรมไปประยุกตTใช3ในรายวิชาอื่น ๆ Burrows, Breiner, Keiner, and Behm (2014) ได3ศึกษาเรื่อง การบูรณาการสะเต็มศึกษา กับไบโอดีเซล โดยบูรณาการร5วมกับวิชาชีววิทยา ชีวเคมีและเคมีพบว5านักเรียนมีความสนใจใน วิทยาศาสตรTมากขึ้น บทเรียนทำให3นักเรียนสนใจในสาขาวิชาวิศวกรรม นักเรียนเกิดการเรียนรู3จาก บทเรียนและนักเรียนมีความมั่นใจในการทำกิจกรรมและใช3เครื่องมือต5าง ๆ ในห3องปฏิบัติการ หลังจากเรียนด3วยการบูรณาการเรื่อง ไบโอดีเซล ตามแนวทางสะเต็มศึกษา

25 บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย การวิจัยครั้งนี้เปSนการวิจัยเชิงทดลอง มีวัตถุประสงคTเพื่อศึกษาทักษะการแก3ป(ญหาของผู3เรียน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) ผู3วิจัยได3ดำเนินการดังขั้นตอนต5อไปนี้ 1. ประชากรและกลุ5มตัวอย5าง 2. เครื่องมือที่ใช3ในการวิจัย 3. การสร3างและหาคุณภาพเครื่องมือ 4. การเก็บรวบรวมข3อมูล 5. สถิติที่ใช3ในการวิเคราะหTข3อมูล ประชากรและกลุPมตัวอยPาง 1. ประชากร ประชากรที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่งใน อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ปçการศึกษา 2566 จำนวน 24 คน จาก 1 ห3องเรียน 2. กลุ5มตัวอย5าง กลุ5มตัวอย5างที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่งใน อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ปçการศึกษา 2566 ภาคเรียนที่ 2 ปçการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห3องเรียน จำนวนนักเรียน 24 คน ซึ่งได3มาจากการสุ5มแบบเจาะจง (Purposive Sampling) เครื่องมือที่ใชLในการวิจัย 1. แผนการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลาย จำนวน 5 แผน ๆ ละ 3 ชั่วโมง 2. แบบวัดทักษะการคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน การสรLางและหาคุณภาพเครื่องมือ 1. แผนการจัดการเรียนรูCรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 1.1 ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข3องกับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551, กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี สาระที่ 2 วิทยาศาสตรTกายภาพ หนังสือเรียนวิทยาศาสตรTชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 เรื่อง สารละลาย คู5มือการสอนวิทยาศาสตรT รวมทั้ง เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข3องกับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 1.2 วิเคราะหTและกำหนดจุดประสงคTการเรียนรู3 และกิจกรรมการจัดการเรียนรู3รูปแบบ สะเต็มศึกษา (STEM Education)

26 1.3 เขียนแผนการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ความเข3มข3นของสารละลายโดยให3สอดคล3องกับจุดประสงคTการเรียนรู3ที่กำหนดไว3 โดยมีรายละเอียด ดังนี้ แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู3ที่ 1 เรื่อง ความเข3มข3นของสารละลาย 1 3 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู3ที่ 2 เรื่อง ความเข3มข3นของสารละลาย 2 3 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู3ที่ 3 เรื่อง การเตรียมสารละลาย 1 3 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู3ที่ 4 เรื่อง การเตรียมสารละลาย 2 3 ชั่วโมง แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู3ที่ 5 เรื่อง สมบัติบางประการของสารละลาย 3 ชั่วโมง 1.4 นำแผนการจัดการเรียนรู3ที่สร3างขึ้นเสนอต5ออาจารยTที่ปรึกษาเพื่อปรับปรุงแก3ไข ตรวจสอบความถูกต3องเหมาะสม ความสอดคล3องและความเปSนไปได3ระหว5างจุดประสงคTการเรียนรู3 เนื้อหาสาระ กิจกรรมการเรียนรู3 การวัดผลประเมินผลและพิจารณาให3ข3อเสนอแนะ 1.5 นำแผนการจัดการเรียนรู3ที่ปรับปรุงแก3ไขตามข3อเสนอแนะของอาจารยTที่ปรึกษา เสนอ ต5อผู3เชี่ยวชาญจำนวน 3 ท5าน ซึ่งเปSนผู3เชี่ยวชาญด3านการสอนวิทยาศาสตรT และการวัดผลและ ประเมินผล เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity) ของแผนการจัดการเรียนรู3 โดยพิจารณาจากค5าดัชนีความสอดคล3อง (Index of item objective congruence : IOC) ระหว5าง จุดประสงคTการเรียนรู3 เนื้อหา กระบวนการจัดการเรียนรู3และการวัดประเมินผล โดยให3ผู3เชี่ยวชาญแต5 ละท5านพิจารณาตรวจสอบให3คะแนนดังนี้ ให3คะแนนเปSน +1 เมื่อแน5ใจว5าองคTประกอบของแผนการจัดการเรียนรู3 มีความเหมาะสมและ สอดคล3องกัน ให3คะแนนเปSน 0 เมื่อไม5แน5ใจว5าองคTประกอบของแผนการจัดการเรียนรู3 มีความเหมาะสม และสอดคล3องกัน ให3คะแนนเปSน –1 เมื่อแน5ใจว5าองคTประกอบของแผนการจัดการเรียนรู3 มีความไม5เหมาะสม และไม5สอดคล3องกัน แล3วนำคะแนนที่ได3มาหาค5าดัชนีความสอดคล3องของแผนการจัดการเรียนรู3 โดยพิจารณาค5า ดัชนีความสอดคล3องขององคTประกอบตั้งแต5 0.67 ขึ้นไป 1.6 ปรับปรุงแก3ไขแผนการจัดการเรียนรู3ตามข3อเสนอแนะของผู3เชี่ยวชาญ แล3วนำเสนอ อาจารยTที่ปรึกษาเพื่อตรวจสอบความถูกต3องอีกครั้ง นำแผนการจัดการเรียนรู3ที่ผ5านการปรับปรุงแก3ไข แล3ว ไปทดลองใช3กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 5 ที่ไม5ใช5กลุ5มตัวอย5างจำนวน 27 คน ที่มีระดับ ความสามารถเก5ง ปานกลาง และอ5อน เพื่อดูความเหมาะสมของกระบวนการจัดการเรียนรู3 เวลาที่ใช3 และป(ญหาที่เกิดขึ้น แล3วนำมาปรับปรุงแก3ไข

27 1.7 นำแผนการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลาย ไป ใช3กับนักเรียนกลุ5มตัวอย5างต5อไป 2. แบบวัดทักษะการคิดแกCปXญหาของผูCเรียน 2.1 ศึกษาเอกสารที่เกี่ยวข3องกับการวัดและประเมินผล วิธีการสร3างแบบประเมิน และ การเขียนแบบวัดทักษะการคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน 2.2 การประเมินทักษะการคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน โดยอิงจากการประเมินกระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรม (สถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี) ประเด็นการประเมิน ประกอบด3วย 1. การระบุป(ญหา ดีมาก (4) ระบุป(ญหาและเงื่อนไขของการแก3ป(ญหาได3สอดคล3องกับสถานการณTที่ กำหนดได3ครบถ3วนสมบูรณT ดี (3) ระบุป(ญหาและเงื่อนไขของการแก3ป(ญหาได3สอดคล3องกับสถานการณTที่กำหนด พอใช3 (2) ระบุป(ญหาและเงื่อนไขของการแก3ป(ญหาได3สอดคล3องกับสถานการณTที่ กำหนดบางส5วน ปรับปรุง(1) ไม5สามารถระบุ ป(ญหาและเงื่อนไข ของการแก3ป(ญหา 2. การรวบรวมข3อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา ดีมาก (4) รวบรวมข3อมูลที่สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาได3อย5างครบถ3วนสมบูรณT ดี (3) รวบรวมข3อมูลที่สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาได3อย5างครบถ3วนแต5ไม5สมบูรณT พอใช3 (2) รวบรวมข3อมูลที่สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาได3บางส5วน ปรับปรุง(1) ไม5สามารถรวบรวมข3อมูลที่สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหา 3. การออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา ดีมาก (4) ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการได3สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาและ เงื่อนไขที่กำหนดโดยแสดงรายละเอียดครบถ3วนสมบูรณTและสามารถสื่อสารให3ผู3อื่นเข3าใจตรงกัน ดี (3) ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการได3สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาและ เงื่อนไข ที่กำหนดโดยแสดงรายละเอียดได3และสื่อสารให3ผู3อื่นเข3าใจตรงกัน พอใช3 (2) ออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการได3สอดคล3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาและ เงื่อนไขที่กำหนดบางส5วนและสามารถสื่อสารให3ผู3อื่นเข3าใจตรงกัน ปรับปรุง(1) ไม5สามารถออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการได3สอดคล3องกับแนวทางการแก3 ป(ญหาและเงื่อนไขที่กำหนดและไม5สามารถสื่อสารให3ผู3อื่นเข3าใจตรงกัน 4. การวางแผนและดำเนินการแก3ป(ญหา

28 ดีมาก (4) มีการวางแผนในการทำงานและดำเนินการแก3ป(ญหาตามขั้นตอนการทำ งานได3อย5างถูกต3องและเหมาะสม ดี (3) มีการวางแผนในการทำงานและดำเนินการแก3ป(ญหาตามขั้นตอนการทำงานได3 พอใช3 (2) มีการวางแผนในการทำงานแต5ไม5ได3ดำเนินการแก3ป(ญหาตามขั้นตอนที่วางแผนไว3 ปรับปรุง(1) ดำเนินการแก3ป(ญหาโดยไม5มีการวางแผนในการทำงาน 5. การทดสอบประเมินผลและปรับปรุงแก3ไขวิธีการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน ดีมาก (4) กำหนดประเด็นในการทดสอบได3สอดคล3องกับสถานการณTที่กำหนด และบันทึกผลการทดสอบได3อย5างละเอียด ครบถ3วน มีการปรับปรุง หรือเสนอแนวทางแก3ไขที่ สอดคล3องกับป(ญหา หากชิ้นงานหรือวิธีการมีข3อบกพร5อง ดี (3) กำหนดประเด็นในการทดสอบได3สอดคล3องกับสถานการณTที่กำหนด และบันทึกผลการทดสอบได3โดยขาดรายละเอียดบางส5วน มีการปรับปรุงหรือเสนอแนวทางแก3ไข ที่ สอดคล3องกับป(ญหา หากชิ้นงานหรือวิธีการมีข3อบกพร5อง พอใช3 (2) กำหนดประเด็นในการทดสอบได3สอดคล3องกับสถานการณTที่กำหนด บันทึกผลการทดสอบแต5ไม5ครบถ3วนขาดรายละเอียด มีการปรับปรุงหรือเสนอแนวทางการแก3ไขที่ไม5 สอดคล3องกับข3อบกพร5องของชิ้นงานหรือวิธีการ ปรับปรุง(1) ไม5กำหนดประเด็น ในการทดสอบ และบันทึกผลการทดสอบ ไม5ชัดเจน ไม5ครบถ3วน ไม5มีการปรับปรุง แก3ไขชิ้นงานหรือวิธีการเมื่อพบข3อบกพร5อง 6. การนำเสนอวิธีการแก3ป(ญหา ผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน ดีมาก (4) นำเสนอรายละเอียดขั้นตอนการแก3ป(ญหา ได3ชัดเจน สื่อสารให3ผู3อื่น เข3าใจได3อย5าง ครบถ3วน สมบูรณT ดี (3) นำเสนอรายละเอียดขั้นตอนการแก3ป(ญหาได3ชัดเจน สื่อสารให3ผู3อื่นเข3าใจได3 พอใช3 (2) นำเสนอขั้นตอนการแก3ป(ญหาได3แต5มีรายละเอียดไม5ชัดเจน ปรับปรุง(1) ไม5สามารถนำเสนอขั้นตอนการแก3ป(ญหา การเก็บรวบรวมขLอมูล ในการวิจัยครั้งนี้มีวิธีการเก็บรวบรวมข3อมูลตามลำดับ ดังนี้ 1. เลือกนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย โรงเรียนมัธยมศึกษา โดยการเลือกแบบเจาะจง มา 1 ห3องเรียน จำนวนนักเรียน 24 คน 2. ดำเนินการสอนโดยใช3ระยะเวลาในการสอนทั้งหมด 15 คาบ (คาบละ 50 นาที) 3. ระหว5างเรียนครูเริ่มทำการประเมินทักษะการคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน โดยใช3แบบวัดทักษะ การคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน 4. เมื่อสิ้นสุดตามกำหนดแล3วจึงทำการสรุปผลการประเมินทักษะการคิดแก3ป(ญหาของผู3เรียน

29 สถิติที่ใชLในการวิเคราะหCขLอมูล 1. สถิติที่ใชCในการวิเคราะหdคุณภาพเครื่องมือ 1.1 วิเคราะหTหาความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา ของแผนการจัดการเรียนรู3แบบรูปแบบสะเต็ม ศึกษา (STEM Education) และแบบทดสอบวิชาเคมี เรื่องสารละลาย โดยการคำนวณค5าดัชนีความ สอดคล3อง (IOC) 2. สถิติพื้นฐาน 2.1 ค5าร3อยละ 2.2 ค5าเฉลี่ย 2.3 ส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 3. สถิติที่ใชCในการทดสอบสมมติฐาน t-test for Dependent Sample

30 บทที่ 4 ผลการวิเคราะห2ข4อมูล การวิจัยครั้งนี้เปSนการวิจัยเชิงทดลอง มีวัตถุประสงคTเพื่อศึกษาทักษะการแก3ป(ญหาของผู3เรียน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) ซึ่งผลการวิเคราะหTข3อมูล มีรายละเอียดดังต5อไปนี้ ผลการศึกษาทักษะการแกLป9ญหา ผู3วิจัยได3ใช3แผนการจัดการเรียนรู3แบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ซึ่ง ประกอบด3วย 5 แผนการเรียนรู3 ทดสอบกับกลุ5มตัวอย5างก5อนเรียนและหลังเรียนด3วยการจัดการเรียนรู3 รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย จากนั้นนำคะแนนการประเมินทักษะ การแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียนมาวิเคราะหTหาค5าร3อยละ ค5าเฉลี่ย ส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน แสดงผลดังตารางที่ 1 ตารางที่ 1 ผลการศึกษาจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ที่ได3รับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ก5อนเรียนและหลังเรียน คนที่ ก5อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร3อยละ ระดับคุณภาพ คะแนน ร3อยละ ระดับคุณภาพ 1 7 29.17 ปรับปรุง 17 70.83 ดี 2 9 37.50 พอใช3 21 87.50 ดีมาก 3 6 25.00 ปรับปรุง 14 58.33 พอใช3 4 6 25.00 ปรับปรุง 18 75.00 ดี 5 6 25.00 ปรับปรุง 14 58.33 พอใช3 6 8 33.33 ปรับปรุง 18 75.00 ดี 7 9 37.50 พอใช3 19 79.17 ดี 8 8 33.33 ปรับปรุง 20 83.33 ดีมาก 9 7 29.17 ปรับปรุง 17 70.83 ดี 10 6 25.00 ปรับปรุง 18 75.00 ดี 11 8 33.33 ปรับปรุง 17 70.83 ดี

31 ตารางที่ 1 ผลการศึกษาจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ที่ได3รับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ก5อนเรียนและหลังเรียน (ต5อ) คนที่ ก5อนเรียน หลังเรียน คะแนน ร3อยละ ระดับคุณภาพ คะแนน ร3อยละ ระดับคุณภาพ 12 7 29.17 ปรับปรุง 15 62.50 ดี 13 15 62.50 ดี 22 91.67 ดีมาก 14 9 37.50 พอใช3 18 75.00 ดี 15 11 45.83 พอใช3 18 75.00 ดี 16 10 41.67 พอใช3 18 75.00 ดี 17 10 41.67 พอใช3 18 75.00 ดี 18 11 45.83 พอใช3 19 79.17 ดี 19 15 62.50 ดี 22 91.67 ดีมาก 20 11 45.83 พอใช3 20 83.33 ดีมาก 21 15 62.50 ดี 21 87.50 ดีมาก 22 6 25.00 ปรับปรุง 19 79.17 ดี 23 9 37.50 พอใช3 17 70.83 ดี 24 8 33.33 ปรับปรุง 14 58.33 พอใช3 คะแนน เฉลี่ย 9.04 37.67 18.08 75.35 S.D 2.82 2.30 จากตารางที่ 1 ผลการวิเคราะหTข3อมูลการประเมินทักษะการแก3ป(ญหาของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปçที่ 4 พบว5านักเรียนมีผลการประเมินทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 9.04 คิดเปSนร3อยละ 37.67 และผลการประเมินทักษะการแก3ป(ญหาหลังเรียน เท5ากับ 18.08 คิดเปSน ร3อยละ 75.35 ซึ่งไม5น3อยกว5าร3อยละ 70 เพิ่มขึ้นจากการประเมินทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียน เปSนไป ตามสมมติฐานของการวิจัย ผลการเปรียบเทียบทักษะการคิดแกLป9ญหา ผลการศึกษาจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ก5อนเรียนและหลังเรียน ผู3วิจัยได3นำคะแนนเฉลี่ยก5อนเรียนและหลัง

32 เรียนจากการประเมินทักษะการแก3ป(ญหา มาวิเคราะหTเปรียบเทียบโดยการทดสอบ t-test for Dependent Sample ผลการวิเคราะหTข3อมูลแสดงผลดังตารางที่ 2 ตารางที่ 2 ผลการเปรียบเทียบทางการเรียนวิชาเคมี เรื่องสารละลาย ของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปçที่ 4 ที่ได3รับการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) ก5อนเรียนและ หลังเรียน การทดสอบ คะแนนเฉลี่ย S.D. ร3อยละ t-test p ก5อนเรียน 9.04 2.82 37.67 22.03 0.00*** หลังเรียน 18.08 2.30 75.35 **มีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.01 จากตารางที่ 2 ผลการวิเคราะหTข3อมูลทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียนที่เรียนโดย การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 พบว5านักเรียนโดยรวมก5อนเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 9.04 มีส5วน เบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.82 คิดเปSนร3อยละ 37.67 และหลังเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 18.08 มี ส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.30 คิดเปSนร3อยละ 75.35 เมื่อนำมาทดสอบด3วย t-test for Dependent Sample พบว5านักเรียนมีทักษะการแก3ป(ญหาหลังเรียนสูงกว5าก5อนเรียน อย5างมี นัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01

33 บทที่ 5 สรุป อภิปราย และข4อเสนอแนะ การวิจัย เรื่อง การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการแก3ป(ญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 จากการเก็บรวบรวม ข3อมูลและวิเคราะหTข3อมูลสามารถสรุปผล อภิปรายผล และให3ข3อเสนอแนะ ดังรายละเอียดต5อไปนี้ วัตถุประสงคCการวิจัย 1. เพื่อพัฒนาและเปรียบเทียบทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปçที่ 4 โดยการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลาย รายวิชาเคมี สมมติฐานการวิจัย 1. นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 หลังเรียนโดยใช3การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) รายวิชาเคมี เรื่องสารละลาย เกิดทักษะการแก3ป(ญหาเพิ่มขึ้น ขอบเขตของการวิจัย 1. ประชากรและกลุ-มตัวอย-าง 1.1 ประชากร ประชากรที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่งใน อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ปçการศึกษา 2566 จำนวน 24 คน จาก 1 ห3องเรียน 1.2 กลุ-มตัวอย-าง กลุ5มตัวอย5างที่ใช3ในการวิจัยครั้งนี้ เปSนนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 โรงเรียนแห5งหนึ่ง ในจังหวัดอุดรธานี อำเภอทุ5งฝน จังหวัดอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปçการศึกษา 2566 จำนวน 1 ห3องเรียน จำนวนนักเรียน 24 คน ซึ่งได3มาจากการสุ5มแบบเจาะจง (Purposive Sampling) 2. ตัวแปรในการวิจัย 2.1 ตัวแปรต3น ได3แก5 การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) 2.2 ตัวแปรตาม ได3แก5 ทักษะการคิดแก3ป(ญหา 3.เนื้อหาในการวิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู3วิจัยใช3เนื้อหาจากหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง 2560 ) กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี รายวิชา เคมี 2 ชั้นมัยมศึกษาปçที่ 4 สาระที่ 1 วิทยาศาสตรTชีวภาพ 1) คำนวณความเข3มข3นของ สารละลายในหน5วยในหน5วยร3อยละ ส5วนในล3านส5วน ส5วนในพันล3านส5วน โมลาริตีโมแลลิตีและ

34 เศษส5วนโมล 2) อธิบายวิธีการและเตรียมสารละลายที่มีความเข3มข3นในหน5วยโมลาริตี และปริมาตร ของสารละลายตามที่กำหนด และ 3) เปรียบเทียบจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลาย กับสารบริสุทธิ์ รวมทั้งคำนวณจุดเดือด และจุดเยือกแข็งของสารละลาย ประกอบด3วยเนื้อหาย5อยดังนี้ 3.1 ความเข3มข3นของสารละลาย 3.2 การเตรียมสารละลาย 3.3 สมบัติบางประการของสารละลาย 4. ระยะเวลาวิจัย การวิจัยครั้งนี้ผู3วิจัยได3ทำการศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปçการศึกษา 2566 โดยใช3เวลาในการ วิจัย 15 ชั่วโมง สัปดาหTละ 3 ชั่วโมง รวมทั้งหมด 5 สัปดาหT เครื่องมือที่ใชLในการวิจัย 1. แผนการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) จำนวน 5 แผน ๆ ละ 3 ชั่วโมง รวมจำนวนทั้งสิ้น 15 ชั่วโมง โดยมีค5าดัชนีความสอดคล3อง (IOC) ของแผน เท5ากับ 0.66 2. แบบวัดทักษะการแก3ป(ญหา การเก็บรวบรวมขLอมูล 1. ก5อนการทดลอง ผู3สอนประเมินทักษะการคิดแก3ป(ญหา นักเรียนกลุ5มตัวอย5างเพื่อนำ คะแนนมาวิเคราะหTเปSนคะแนนก5อนเรียน 2. ผู3วิจัยดำเนินการสอนนักเรียนกลุ5มตัวอย5าง โดยใช3แผนการการจัดการเรียนรู3แบบ รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย จำนวน 5 แผน รวม 15 ชั่วโมง 3. เมื่อสิ้นสุดการทดลอง ทำการประเมินหลังเรียน โดยผู5สอนใช3แบบวัดประเมินทักษะ การคิดแก3ป(ญหา ชุดเดิมกับการประเมินก5อนเรียน เพื่อนำคะแนนมาวิเคราะหTเปSนคะแนนหลังเรียน การวิเคราะหCขLอมูล นําคะแนนวัดทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียน มาคิดคะแนนเปSนร3อย ละ ค5าเฉลี่ย และส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) แล3วนําคะแนนทั้งสองมาเปรียบเทียบโดยใช3สถิติ t-test for Dependent Sample สรุปผลการวิจัย ผลการวิเคราะหTข3อมูลทักษะการแก3ป(ญหาก5อนเรียนและหลังเรียนที่เรียนโดยการจัดการเรียนรู3 รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา

35 ปçที่ 4 พบว5านักเรียนโดยรวมก5อนเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 9.04 มีส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.82 คิดเปSนร3อยละ 37.67 และหลังเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 18.08 มีส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.30 คิดเปSนร3อยละ 75.35 เมื่อนำมาทดสอบด3วย t-test for Dependent Sample พบว5า นักเรียนมีทักษะการแก3ป(ญหาหลังเรียนสูงกว5าก5อนเรียน อย5างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 อภิปรายผล การวิจัยครั้งนี้เปSนการศึกษาการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่องสารละลายรายวิชา เคมี เพื่อพัฒนาทักษะการแก3ป(ญหาของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 ด3วย จากผลการวิจัยสามารถนําประเด็นสำคัญมาอภิปรายผลได3ดังนี้ จากผลการศึกษาการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เรื่อง สารละลาย รายวิชาเคมี เพื่อพัฒนาทักษะการแก3ป(ญหา ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปçที่ 4 นักเรียน โดยรวมก5อนเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 9.04 มีส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.82 คิดเปSนร3อยละ 37.67 และหลังเรียนมีคะแนนเฉลี่ย เท5ากับ 18.08 มีส5วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท5ากับ 2.30 คิดเปSน ร3อยละ 75.35 เมื่อนำมาทดสอบด3วย t-test for Dependent Sample พบว5านักเรียนมีทักษะการ แก3ป(ญหาหลังเรียนสูงกว5าก5อนเรียน อย5างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 แสดงว5านักเรียนที่ได3รับ การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) มีทักษะการแก3ป(ญหาหลังเรียนสูงกว5า ก5อนเรียน ซึ่งเปSนไปตามสมมติฐานที่กําหนดไว3 ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากการจัดกิจกรรมการเรียนรู3แบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) ซึ่ง เปSนการจัดกิจกรรมที่ส5งเสริมให3นักเรียนได3สร3างความรู3ด3วยตนเอง มีโอกาสปฏิสัมพันธTแลกเปลี่ยน เรียนรู3ระหว5างนักเรียนด3วยกัน ได3ฝòกฝนทักษะกระบวนการต5าง ๆ อย5างต5อเนื่องเปSนขั้นตอน ซึ่งแต5ละ ขั้นตอนช5วยให3นักเรียนได3ทำกิจกรรมหลากหลาย จึงสามารถเรียนรู3ได3อย5างดี ซึ่งเปSนวิธีการที่สำคัญที่ สามารถสร3างและพัฒนานักเรียนให3เกิดลักษณะต5างๆ ตามที่สังคมต3องการ ดังนั้น การเรียนรู3รูปแบบ สะเต็มศึกษา (STEM Education) จึงให3ความสำคัญกับผู3เรียน โดยส5งเสริมให3ผู3เรียนรู3จักตนเอง และ ได3พัฒนาศักยภาพของตนเองอย5างเต็มที่ส5งผลให3ผู3เรียนรู3จักคิดแก3ป(ญหาเปSนระบบ โดยการกําหนด ป(ญหาที่ได3จากการเรียนรู3 เช5น การฝòกฝนให3ผู3เรียนมองเห็นป(ญหา กําหนดขอบเขตของป(ญหาแล3ว คาดคะเน หาวิธีวางแผนแก3ป(ญหา แล3วศึกษาค3นคว3าความรู3จากแหล5งต5างๆ โดยเรียนรู3ร5วมกัน แล3วนํา ข3อมูลที่รวบรวมไว3มาวิเคราะหTประเมินผลวิธีการแก3ป(ญหา หรือตัดสินใจเลือกวิธีการที่ดีที่สุดในการ แก3ป(ญหาได3 การจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) มีขั้นตอนที่สำคัญทั้งหมด 6 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นตอนที่ 1) ระบุป(ญหา (Problem Identification) เปSนการทำความเข3าใจป(ญหา หรือความท3าทาย วิเคราะหTเงื่อนไขหรือข3อจำกัดของสถานการณTป(ญหา เพื่อก าหนดขอบเขตของ

36 ป(ญหา ซึ่งจะนำไปสู5การสร3างชิ้นงานหรือวิธีการในการแก3ป(ญหา ขั้นตอนที่ 2) รวบรวมข3อมูลและ แนวคิดที่เกี่ยวข3องกับป(ญหา (Related Information Search) เปSนการรวบรวมข3อมูลและแนวคิด ทางวิทยาศาสตรT คณิตศาสตรT และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข3องกับแนวทางการแก3ป(ญหาและประเมินความ เปSนไปได3 ข3อดีและข3อจำกัด ขั้นตอนที่ 3) ออกแบบวิธีการแก3ป(ญหา (Solution Design) เปSนการ ประยุกตTใช3ข3อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข3องเพื่อการออกแบบชิ้นงานหรือวิธีการในการแก3ป(ญหา โดย คำนึงถึงทรัพยากร ข3อจำกัดและเงื่อนไขตามสถานการณTที่กำหนด ขั้นตอนที่ 4) วางแผนและ ดำเนินการแก3ป(ญหา (Planning and Development) เปSนการกำหนดลำดับขั้นตอนของการสร3าง ชิ้นงานหรือวิธีการ แล3วลงมือสร3างชิ้นงานหรือพัฒนาวิธีการเพื่อใช3ในการแก3ป(ญหา ขั้นตอนที่ 5) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก3ไขวิธีการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement) เปSนการทดสอบและประเมินการใช3งานของชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผลที่ได3 อาจนำมาใช3ในการปรับปรุงและพัฒนาให3มีประสิทธิภาพในการแก3ป(ญหาได3อย5างเหมาะสมที่สุด และ ขั้นตอนที่ 6) นำเสนอวิธีการแก3ป(ญหาผลการแก3ป(ญหาหรือชิ้นงาน (Presentation) เปSนการนำเสนอ แนวคิดและขั้นตอนการแก3ป(ญหาของการสร3างชิ้นงานหรือการพัฒนาวิธีการให3ผู3อื่นเข3าใจและได3 ข3อเสนอแนะเพื่อการพัฒนาต5อไป (National Research Council (2012)) จากการอภิปรายผลข3างต3น แสดงให3เห็นว5าการจัดการเรียนรู3รูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education) เปSนกระบวนการเรียนรู3แบบหนึ่ง ที่มุ5งให3ผู3เรียนแสวงหาความรู3ด3วยตนเอง โดยใช3 กระบวนการทางวิทยาศาสตรTหรือประสบการณTเรียนรู3เพื่อให3ผู3เรียนได3ฝòกคิดแก3ป(ญหาได3ด3วยตนเอง อีกทั้งยังช5วยให3ผู3เรียนเกิดทักษะการเรียนรู3ทั้งเนื้อหา หลักการ ทฤษฎี การได3ลงมือปฏิบัติ สามารถลง ความคิดเห็นร5วมกับผู3อื่นได3อย5างสร3างสรรคT ตลอดจนสามารถสร3างสรรคTองคTความรู3ได3ด3วยตนเอง ซึ่ง ถือว5าเปSนการเรียนรู3ที่ยั่งยืน และส5งผลให3ค5าเฉลี่ยของคะแนนความสามารถในการแก3ป(ญหาของ ผู3เรียนหลังเรียนสูงกว5าก5อนเรียน ขLอเสนอแนะ จากการวิจัยครั้งนี้ผู3วิจัยมีข3อเสนอแนะที่เปSนประโยชนTต5อการจัดการเรียนรู3 และ การศึกษาต5อไป ดังนี้ 1. การทำกิจกรรมควรเตรียมวัตถุดิบ อุปกรณT ให3หลากหลายในปริมาณให3เพียงพอ สำหรับทุกกลุ5ม และเปáดโอกาสให3นักเรียนใช3วัตถุดิบ อุปกรณT ที่นอกเหนือจากที่เตรียมไว3ให3เพื่อให3 นักเรียนสามารถแก3ป(ญหาได3 2. การประเมินทักษะการแก3ป(ญหาในบางหัวข3อ อาจใช3เครื่องมือในการตรวจสอบใน หลากหลายรูปแบบ เช5น การสัมภาษณT

37 เอกสารอ4างอิง Billiar, K., Hubelbank, J., Oliva, T., & Camesano, T. (2014). Teaching STEM by Design.Advances in Engineering Education, 4(1), n1. Burrows, A. C., Breiner, J. M., Keiner, J., & Behm, C. (2014). Biodiesel and integrated STEM: Vertical alignment of high school biology/biochemistry and chemistry.Journal of Chemical Education, 91(9), 1379-1389. Krulik, S. and Rudnick, J.A. (1993). Reasoning and problem solving. Massachusetts : Allyn and Bacon, Levine, M., & DiScenza, D. J. (2018). Sweet, Sweet Science: Addressing the Gender Gap in STEM Disciplines through a One-Day High School Program in Sugar Chemistry. Journal of Chemical Education, 95(8), 1316- 1322. Marle, P. D., Decker, L., Taylor, V., Fitzpatrick, K., Khaliqi, D., Owens, J. E., & Henry, R. M. (2014). CSI–Chocolate science investigation and the case of the recipe ripoff: Using an extended problem-based scenario to enhance high school students’ science engagement. Journal of Chemical Education, 91(3), 345-350. National Research Council. (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas: National Academies Press. Robertson, I.T. and Smith, M. (2001). Personnel selection. Journal of Occupational and Organizational Psychology. 74 (4), 441-472. Weir, John Joseph. (1974, April). Problem Solving Is Everybody’s Problem. Science Teacher. 4: 16-18. กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). แผนการศึกษาแหáงชาติ พ.ศ. 2560 - 2579. กรุงเทพฯ: สํานักงาน เลขาธิการสภาการศึกษา. จุฑารัตนT เกาะหวาย (2563) การพัฒนาหน-วยการเรียนรูCบูรณาการแบบ STEM เรื่อง เสียง สำหรับ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปòที่5 (ปริญญานิพนธd มหาบัญฑิต) มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

38 ณัฏฐริกานตTค้ำชู(2561) การพัฒนากิจกรรมสะเต็มศึกษาวิชาเคมีเรื่อง สารละลาย : เจลพลังงาน สูง เพื่อพัฒนาทักษะในศตวรรษที่21 ดCานความคิดสรCางสรรคdและนวัตกรรม ระดับชั้น มัธยมศึกษา ตอนปลาย ทิพยTวัลยTสีจันทรT. (2549). การคิดและการตัดสินใจ. พิมพTครั้งที่ 5. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยราชภัฏ สวน ดุสิต. ทิศนา แขมมณี. (2548). ศาสตรdการสอน. (พิมพTครั้งที่ 4). กรุงเทพฯ : ด5านสุทธาการพิมพTจำกัด. ประพันธTศิริ สุเลารัจ. (2556). การพัฒนาการคิด. กรุงเทพฯ : โรงพิมพT หจก. 9119 เทคนิคพริ้นติ้ง. วาสนา ประวาลพฤษT (2538) การประเมินผลการเรียนใหCสอดคลCองกับสภาพจริง:การใชCแฟjมสะสม ผลงาน. มหาวิทยาลัยศรีนครินทรTวิโรฒ สถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรูCแกนกลาง. กรุงเทพฯ: โรงพิมพTชุมนุมสหกรณTการเกษตรแห5งประเทศไทย จํากัด. สถาบันส5งเสริมการสอนวิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี. (2561). หนังสือรายวิชาเคมีเพิ่มเติม วิทยาศาสตรdเคมี เล-ม 2 (พิมพTครั้งที่ 3 ed.). กรุงเทพฯ: โรงพิมพTสกสค. ลาดพร3าว. สิรินภา กิจเกื้อกูล. (2558). สะเต็มศึกษา. วารสารศึกษาศาสตรT, 17(2), 201-207. สุกัญญา ศรีสาคร. (2547). การพัฒนาความสามารถในการคิดแกCปXญหาของนักเรียนชั้มัธยมศึกษา ปòที่2 ที่จัดการเรียนรูCโดยใชCเทคนิคการคิดแกCปXญหาอนาคตวิทยานิพนธdศษ.ม. (หลักสูตร และการนิเทศ). นครปฐมฯ: บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร. อัจฉรา จันหา. (2549). การศึกษาผลการเรียนรูCและความสามารถในการแกCปXญหาโดยการจัดการ เรียนรูCแบบของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปòที่4 เรื่องการจัดการสิ่งแวดลCอม. วิทยานิพนธd ศษ.ม. (การสอนสังคม). นครปฐม: บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร. อาทิตยา พูนเรือง. (2559). การพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการแกCปXญหา ทาง วิทยาศาสตรdเรื่อง เอนไซมdโดยใชCการจัดการเรียนรูCตามแนวทางสะเต็มศึกษา. (วิทยานิพนธTปริญญามหาบัณฑิต), มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, กรุงเทพฯ.

39 ภาคผนวก

40 ภาคผนวก ก รายชื่อผูCเชี่ยวชาญในการตรวจประเมินเครื่องมือวิจัย

41 รายชื่อผูCเชี่ยวชาญในการตรวจประเมินเครื่องมือวิจัย ผู3เชี่ยวชาญด3านการเรียนการสอนวิทยาศาสตรT ที่ประเมินแผนการจัดการเรียนรู3มีรายนามดังต5อไปนี้ 1. นางสาวเขมสิริธร โทวันนังธนัชญT ตำแหน5งครู วิทยาฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี โรงเรียนทุ5งฝนวิทยาคาร 2. นางชัชชฎาภรณT ลุนชัยภา ตำแหน5งครู วิทยาฐานะ ครูชำนาญการ กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี โรงเรียนทุ5งฝนวิทยาคาร 3. นางกัลยา ขันสาลี ตำแหน5งครู วิทยาฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ กลุ5มสาระการเรียนรู3วิทยาศาสตรTและเทคโนโลยี โรงเรียนทุ5งฝนวิทยาคาร

42 ภาคผนวก ข ตัวอย-างแผนการจัดการเรียนรูCรูปแบบสะเต็มศึกษา (STEM Education)