การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษา นางสาวเกตแก้ว ดีทุ่งน้อย วิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของการปฏิบัติการสอนในปีการศึกษา 2566 ตามหลักสูตรครุศาสตร์บัณฑิต สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี
การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษา นางสาวเกตแก้ว ดีทุ่งน้อย วิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของการปฏิบัติการสอนในปีการศึกษา 2566 ตามหลักสูตรครุศาสตร์บัณฑิต สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี
หัวข้อวิจัยในชั้นเรียน ผลการเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยใช้ กิจกรรมสะเต็มศึกษา ผู้วิจัย นางสาวเกตแก้ว ดีทุ่งน้อย ที่ปรึกษา อาจารย์วรัญญา ศรีบัว ที่ปรึกษาร่วม นางบัวเงิน ศรีเงิน และนางนันทวนิช สุวรรณหงษ์ ปริญญา ครุศาสตร์บัณฑิต สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย ปีการศึกษา 2566 อาจารย์ประจ าหลักสูตรครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานีอนุมัติให้นับวิจัยในชั้นเรียนฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตาม หลักสูตรครุศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาการศึกษาปฐมวัย .................................................................. หัวหน้าสาขาวิชา (ผู้ช่วยศาสตราจารย์ วรัญญา ศรีบัว ) วันที่.......…เดือน…….…………..พ.ศ………..…… คณะกรรมการผู้ประเมินรายงานวิจัยในชั้นเรียน .................................................................................. ประธานคณะกรรมการ (ผู้ช่วยศาสตราจารย์ วรัญญา ศรีบัว ) .................................................................................. กรรมการ ( นางบัวเงิน ศรีเงิน ) .................................................................................. กรรมการ (นางนันทวนิช สุวรรณหงษ์ )
ก ชื่อเรื่อง การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยใช้กิจกรรม สะเต็มศึกษา ผู้วิจัย นางสาวเกตแก้ว ดีทุ่งน้อย สาขาวิชา การศึกษาปฐมวัย ปีการศึกษา 2566 บทคัดย่อ การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1.เพื่อศึกษาผลการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาที่มีผลต่อทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย 2.เพื่อเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็ก ปฐมวัยที่ได้รับการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย ครั้งนี้ คือ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เป็นเด็กปฐมวัยชาย-หญิง ที่มีอายุระหว่าง 5-6 ปี โรงเรียน เทศบาล10อนุบาลหนูดี อ าเภอเมือง จังหวัดอุดรธานี ส านักการศึกษาเทศบาลนครอุดรธานี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 ศึกษาอยู่ชั้นอนุบาลปีที่ 3 จ านวน 1 ห้องเรียน รวมทั้งสิ้น 34 คน ซึ่งได้จากการสุ่ม แบบเจาะจง (Purposive Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย คือ แบบทดสอบเชิงปฏิบัติวัดทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยด้านทักษะการวัด จ านวน 10 ข้อ แบบทดสอบเชิงปฏิบัติวัด ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็ก-ปฐมวัย ด้านการพยากรณ์ จ านวน 10 ข้อ แบบทดสอบเชิง ปฏิบัติวัดทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย ด้านการลงความเห็นข้อมูล จ านวน 10 ข้อ แผนการพัฒนาทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษา จ านวน 24 แผน สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย() ̅̅̅ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) และการ ทดสอบค่า t-test แบบกลุ่มไม่อิสระ (Dependent Samples t-test) ผลการวิจัยพบว่า 1. ความสามารถทางทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยหลังการ ทดลองท ากิจกรรมสะเต็มศึกษา โดยรวมสูงขึ้นอย่างมีนัยส าคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 และเมื่อจ าแนก รายด้าน พบว่า ความสามารถด้านทักษะการวัดด้านทักษะการพยากรณ์ และด้านทักษะการลงความเห็น ข้อมูล สูงขึ้นอย่างมีนัยส าคัญทางสถิติที่ระดับ 0.5 2. เด็กปฐมวัยมีความสามารถทางทักษะพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์หลังจากการทดลองท ากิจกรรมสะเต็มศึกษา โดยรวมมีการเปลี่ยนแปลงสูงขึ้นคิดเป็นร้อย ละ 89.30 ของเด็กปฐมวัยทั้งหมด และเมื่อจ าแนกรายด้านพบว่า เด็กปฐมวัยมีการเปลี่ยนแปลงด้าน ความสามารถทางทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สูงขึ้นในด้านทักษะการลงความเห็นข้อมูล สูงเป็น อันดับแรก (ร้อยละ 90.00) รองลงมาคือ ด้านทักษะการวัด (ร้อยละ 89.11) และด้านการพยากรณ์ (ร้อย ละ 88.82) ตามล าดับ
ข กิตติกรรมประกาศ การวิจัยครั้งนี้ส าเร็จสมบูรณ์ได้ด้วยความกรุณาและความช่วยเหลืออย่างสูงยิ่งจาก ผู้ช่วย ศาสตราจารย์ วรัญญา ศรีบัว คุณครูบัวเงิน ศรีเงิน และคุณครูนันทวนิช สุวรรณหงส์ ที่กรุณาเป็น ผู้เชี่ยวชาญในการตรวจสอบคุณภาพเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย โดยให้ค าแนะน าอย่างดียิ่ง ซึ่งเป็นส่วน ส าคัญที่ท าให้การวิจัยนี้ส าเร็จลุล่วงด้วยดี ขอขอบพระคุณ นางจุฬารัตน์ ฤทธิพันธรักษ์ ผู้อ านวยการโรงเรียนเทศบาล10 อนุบาลหนูดี พร้อมทั้งคณะครูในโรงเรียนทุกท่าน และนักเรียนทุกคนที่มีส่วนเกี่ยวข้อง ที่ได้ให้ก าลังใจและให้ความ อนุเคราะห์เครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ ในการทดลองและเก็บรวบรวมข้อมูลเพื่อการวิจัย คุณค่าและประโยชน์อันพึงมีจากการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยขอน้อมร าลึกถึงคุณบิดามารดา ผู้ให้ชีวิต ให้การศึกษา ตลอดจนบูรพาจารย์และผู้มีพระคุณทุกท่าน ที่ได้ให้ความรู้และอบรมสั่งสอนแก่ผู้วิจัยจน ประสบความส าเร็จในการศึกษา เกตแก้ว ดีทุ่งน้อย
ค สารบัญ หน้า บทคัดย่อ ........................................................................................................................... ก กิตติกรรมประกาศ ............................................................................................................. ข สารบัญ................................................................................................................................ ค สารบัญตาราง...................................................................................................................... ง สารบัญภาพ........................................................................................................................ จ บทที่ 1 บทน า.……………………………………………………………………………………………………………… 1 ความเป็นมาและความส าคัญของปัญหา…………………………………...………………………. 1 วัตถุประสงค์ของการวิจัย……….………………………………………………………………………… 4 สมมติฐานของการวิจัย……………………….………………….………………………………………… 4 ขอบเขตของการวิจัย ……………………………………………….…………………………………… 5 นิยามศัพท์เฉพาะ ………………………………………………………………………………………… 6 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ………………………………………..……………………………… 8 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็ก ปฐมวัย………………………….……………..………..………………..…………………………………….. 9 ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์………..…………………………. 9 ความส าคัญของวิทยาศาสตร์กับเด็กปฐมวัย ….…………………………………..……… 10 ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กปฐมวัย …………………..……… 12 วิธีการจัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ …..………..……… 18 การประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย …………..………. ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ………… 21 27 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ……… งานวิจัยในประเทศ .…………..……………………..……….……………………… งานวิจัยต่างประเทศ …………..……………………..……….…………………… 31 31 32 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา (STEM Education) ………………….. ความหมายของสะเต็มศึก …..……………………..……….………………………………… จุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษา ……………..……….……………………………….. 34 34 36
ง หน้า สารบัญ (ต่อ) บทที่ ความส าคัญของสะเต็มศึกษา ………….……………………………………………….. แนวคิดและลักษณะของสะเต็มศึกษา …………………………………………………. จุดมุ่งหมายของการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษา ……………………………………. แนวทางการจัดการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา …………………………………. บทบาทของผู้สอนต่อการจัดประสบการณ์สะเต็มศึกษา ………………………. การวัดและประเมินผลตามแนวคิดสะเต็มศึกษา …………………………………. ประโยชน์ของสะเต็มศึกษา ………….…………………………………………………… ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา …………………………………………………….. งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา ………………………………………………….. งานวิจัยในประเทศ ………….………………………………………………… งานวิจัยต่างประเทศ ………….……………………………………………… 3 วิธีการด าเนินการวิจัย ………………………...………..…………..…………………….…………… การก าหนดประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ………….………………………………… การสร้างและหาประสิทธิภาพของเครื่องมือ …….………………………………… การเก็บรวบรวมข้อมูล …………...………..…………..…………………….………….. การด าเนินการทดลอง …………...………..…………..…………………….………….. การวิเคราะห์ข้อมูล …………...………..…………..…………………….……………….. สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ………..…………..…………………….……………. 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล ………..…………..…………………….…………………………………….. สัญลักษณ์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ………..…………..…………………….………. การวิเคราะห์ข้อมูล……………………………………………………………………………. 5 สรุป อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ ………..…………..…………………….………………… สรุปผลการวิจัย ………..…………..…………………….………………………………….. การอภิปรายผล ………..…………..…………………….………………………………….. ข้อเสนอแนะ ………..…………..…………………….…………………………………... 39 41 45 47 52 53 55 58 61 61 63 68 68 68 73 73 76 76 80 80 80 85 87 88 92
จ สารบัญ (ต่อ) บทที่ หน้า บรรณานุกรม …………………….….…………..……….…………..………………..……………………….. 93 ภาคผนวก …………………….………….…….…………………………………………………..……………… 101 ภาคผนวก ก ตัวอย่างแผนการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาและภาพการจัดกิจกรรมสะ เต็มศึกษา…………………………………………………………………………………………… ภาคผนวก ข แบบทดสอบวัดทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย……………. ภาคผนวก ค รายชื่อผู้เชี่ยวชาญ………………………………………………………………………….. ภาคผนวก ง ผลการตรวจสอบคุณภพของเครื่องมือวิจัย….………….…….…………………… ประวัติย่อของผู้วิจัย……………………………………….………….…….……………………….. 102 147 198 200 206
ฉ สารบัญตารา ตารางที่ หน้า 1 แสดงคุณภาพของแบบทดสอบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยที่ได้ท า กิจกรรมสะเต็มศึกษา………………………………………………………………………………………………. 2 แผนการด าเนินการทดลอง ............................................................................................. 3 คะแนนร้อยละการศึกษาหลังการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาที่มีผลต่อทักษะพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย ด้านทักษะการวัด ด้านทักษะการพยากรณ์ ด้านทักษะการลง ความเห็นข้อมูล..................................................................................................................... 4 การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยภาพรวมก่อนและหลังการ จัดกิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา ด้านทักษะการวัด ............................................................. 5 การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยภาพรวมก่อนและหลัง การจัดกิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา ด้านการพยากรณ์..................................................... 6 การเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยภาพรวมก่อนและหลังการ จัดกิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา ด้านการลงความเห็นข้อมูล ……………………………………….. 7 สรุปการเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยภาพรวมก่อนและ หลังการจัดกิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา ด้านทักษะการวัด ด้านทักษะการพยากรณ์ ด้าน การลงความเห็นข้อมูล .......................................................................................................... 8 ผลการวิเคราะห์ความสอดคล้องของแผนการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษา เพื่อเปรียบเทียบ ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ……………………………………………………….. 9 ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงแบนมาตรฐาน และความเหมาะสมของแผนการจัดกิจกรรมสะเต็ม ศึกษาเพื่อเปรียบเทียบทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ……………………….. 10 ผลการวิเคราะห์ความสอดคล้องระหว่างแบบทดสอบกับจุดประสงค์การจัดกิจกรรมการ เรียนรู้โดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษา จากการประเมินของผู้เชี่ยวชาญจ าแนกรายด้าน ………… 11 ผลการวิเคราะห์ค่าความยากง่ายของแบบทดสอบวัดทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของ เด็กปฐมวัยจ าแนกรายด้าน ……………………………………………………………………………………….. 12 ภาพรวมการวิเคราะห์ค่าความยากง่าย ค่าอ านาจจ าแนก และค่าความเชื่อมั่นของ แบบทดสอบวัดทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย……………………………………… 72 74 81 82 82 83 83 201 202 204 207 208
ช สารบัญภาพ ภาพที่ หน้า 1 กรอบแนวคิดการวิจัย ……….……………………………………………………………..……………… 7 2 แบบแผนการทดลอง ……….……………………………………………………………..……………… 73
1 บทที่1 บทน ำ ควำมเป็นมำและควำมส ำคัญของปัญหำกำรวิจัย เด็กเป็นทรัพยำกรที่มีค่ำยิ่งเป็นควำมหวังของครอบครัว เป็นผู้สืบทอดมรดกทำงวัฒนธรรม และเป็นมนุษยชำติ เป็นพลังส ำคัญในกำรพัฒนำประเทศ อนำคตของประเทศชำติจึงขึ้นอยู่กับ คุณภำพของเด็ก เด็กที่มีควำมสมบูรณ์ทั้งทำงด้ำนร่ำงกำย จิตใจ มีพัฒนำกำรในทุกๆด้ำน ที่เหมำะสมกับวัย ไม่ว่ำจะเป็นพัฒนำกำรทำงด้ำนร่ำงกำย สติปัญญำ อำรมณ์ สังคมและจริยธรรม จะเป็นผู้ที่สำมำรถด ำรงชีวิตอยู่ในสังคมได้อย่ำงมีควำมสุขและเป็นประโยชน์ต่อสังคมและประเทศชำติ อีกทั้งเด็กปฐมวัยเป็นวัยที่มีควำมอยำกรู้อยำกเห็นต่อสิ่งแวดล้อมอยู่ตลอดเวลำ เพรำะเป็นวัยที่มีกำร พัฒนำทำงสติปัญญำ สูงที่สุดของชีวิต หำกเด็กไม่ได้รับกำรเลี้ยงดูและพัฒนำอย่ำงถูกต้องเหมำะสม เมื่อพ้นวัยนี้ไปแล้ว โอกำสทองของกำรพัฒนำก็จะไม่หวนกลับมำอีก พัฒนำกำรทำงสติปัญญำเป็น ควำมสำมำรถทำงสมองของเด็กที่เกิดขึ้นจำกกำรส่งเสริมควำมสำมำรถในกำรเรียนรู้กำรสังเกต กำรจ ำแนก และทักษะต่ำงๆโดยกำรจัดกิจกรรมและประสบกำรณ์ที่เหมำะสมกับควำมสำมำรถตำมวัย มุ่งเน้นให้พัฒนำกำรจัดกำรศึกษำและกำรเรียนรู้ส ำหรับเด็กปฐมวัย เพื่อให้เด็กทุกคนมีพัฒนำกำรที่ดี เหมำะสมกับวัย ทั้งทำงร่ำงกำย อำรมณ์-จิตใจ สังคม และสติปัญญำ มีทักษะพื้นฐำนในกำรเรียนรู้ อย่ำงต่อเนื่องตลอดชีวิต เช่นเดียวกับหลักกำรพัฒนำศักยภำพของแต่ละบุคคล สร้ำงให้เด็กมี คุณลักษณะมีอุปนิสัยใฝ่ดี มีคุณธรรม มีวินัย ใฝ่รู้ มีควำมคิดสร้ำงสรรค์ และสำมำรถซึมซับสุนทรียะ และวัฒนธรรมที่หลำกหลำยได้ ตำมบทบัญญัติที่ก ำหนดไว้ในรัฐธรรมนูญแห่งรำชอำณำจักรไทย พ.ศ.2560 พระรำชบัญญัติกำรพัฒนำเด็กปฐมวัย พ.ศ. 2562 (กระทรวงศึกษำธิกำร, 2563, ออนไลน์) เด็กปฐมวัยเป็นวัยที่มีควำมอยำกรู้อยำกเห็นต่อสิ่งแวดล้อมอยู่ตลอดเวลำ เป็นวัยที่มีกำรพัฒนำ ทำงสติปัญญำ สูงที่สุดของชีวิต (นรรัชต์ ฝันเชียร, 2560, ออนไลน์) จำกผลกำรวิจัยทำงวิทยำศำสตร์ เกี่ยวกับสมอง เช่น Neuroscience ตั้งแต่ในช่วงปลำยศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมำ พบว่ำ สมองมีกำร พัฒนำสูงสุดตั้งแต่แรกเกิดจนถึงอำยุประมำณ 6 ปีขนำดสมองของเด็กเจริญถึง 80 % ของสมองในวัย ผู้ใหญ่ และในช่วงนี้สมองจะมีกำรพัฒนำวงจรประสำทอย่ำงมำก ซึ่งเป็นผลจำกกำรได้รับ ประสบกำรณ์ต่ำง ๆ จึงไม่แปลกที่พบว่ำเด็กในช่วงปฐมวัยมีควำมสำมำรถในกำรเรียนได้ดีกว่ำวัยอื่น ๆ
2 เมื่อพิจำรณำธรรมชำติกำรเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย จะพบว่ำเด็กปฐมวัยมีศักยภำพที่แฝงอยู่เช่นเดียวกับ นักคิดนักวิทยำศำสตร์ และนักประดิษฐ์ และกำรจัดประสบกำรณ์ให้เด็กได้เรียนรู้วิทยำศำสตร์ สอดคล้องกับธรรมชำติกำรเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย (รัตติยำพร ฟูแสง, -2561, อ้ำงถึงใน สสวท, 2554) ทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์มีควำมส ำคัญกับเด็กปฐมวัยอย่ำงยิ่ง ในกำรด ำรงชีวิต ประจ ำวันของมนุษย์ ตลอดชีวิตของทุกคนต่ำงก็มีควำมเกี่ยวข้องกับวิทยำศำสตร์ทั้งสิ้น กำรเรียนรู้ ทักษะทำงวิทยำศำสตร์จึงท ำให้คนได้พัฒนำวิธีคิด ทั้งควำมคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้ำงสรรค์ คิดวิเครำะห์ วิจำรณ์ มีทักษะที่ส ำคัญในกำรค้นคว้ำหำควำมรู้ มีควำมสำมำรถในกำรแก้ปัญหำอย่ำง เป็นระบบ กำรส่งเสริมทักษะกระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์และปลูกฝังทัศนคติที่ดีของวิทยำศำสตร์ ให้กับเด็กจึงมีควำมจ ำเป็นอย่ำงยิ่งและควรเริ่มตั้งแต่ระดับปฐมวัย เพรำะเด็กปฐมวัย เป็นวัยแห่งกำร เริ่มต้นกำรเรียนรู้ที่มีควำมส ำคัญมำกที่สุด ของชีวิตมนุษย์และพัฒนำกำรในแต่ละด้ำนของเด็กจะ พัฒนำอย่ำงรวดเร็ว ทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์เป็นทักษะที่ส่งเสริมให้เด็กปฐมวัยสำมำรถคิดหำ เหตุผล แสวงหำกำรเรียนรู้วิทยำศำสตร์เป็นกำรพัฒนำผู้เรียนให้ได้รับทั้งควำมรู้ กระบวนกำรและเจต คติที่ดีต่อวิทยำศำสตร์ กำรได้รับกำรส่งเสริม กระตุ้นให้สนใจเรียนวิทยำศำสตร์ มีควำมสงสัย เกิดค ำถำม เกี่ยวกบโลกธรรมชำติรอบตัว มีควำมมุ่งมั่น และมีควำมสุขที่จะศึกษำค้นคว้ำ สืบเสำะ หำควำมรู้เพื่อรวบรวมข้อมูล วิเครำะห์ผลน ำไปสู่ค ำตอบของค ำถำม สำมำรถตัดสินใจด้วยกำรใช้ ข้อมูลอย่ำงมี เหตุผล สำมำรถสื่อสำรค ำถำม ค ำตอบ ข้อมูล และสิ่งที่ค้นพบจำกกำรเรียนรู้ให้ผู้อื่น เข้ำใจได้(ธนภรณ์ -ก้องเสียง, 2558, อ้ำงถึงใน กระทรวง ศึกษำธิกำร, 2545) วิทยำศำสตร์ เป็น องค์ประกอบหนึ่งของเด็กปฐมวัยที่มีควำมจ ำเป็นที่จะต้องฝึกให้กับเด็กจนสำมำรถน ำไปใช้ อย่ำงคล่องแคล่ว และเกิดควำมช ำนำญในกำรเลือกใช่วิธีกำรที่เหมำะสมกับ เรื่องรำวหรือปัญหำ ที่ต้องกำรค ำตอบ กระบวนกำรทำง วิทยำศำสตร์จะท ำให้เด็กสำมำรถพัฒนำควำมคิดรวบยอด และ หลักกำรทำงวิทยำศำสตร์รู้จักกำรใช้สติปัญญำในกำร แก้ปัญหำตลอดจนค้นหำควำมรู้ใหม่เชิง วิทยำศำสตร์ได้อยู่ เสมออีกทั่งสำมำรถน ำไปใช้ในกำรเรียนรู้อื่นๆได้อย่ำงกว้ำง ขวำง นอกจำกนี้ทักษะ กระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์คือ ควำมช ำนำญ หรือควำมสำมำรถในกำรใช้ควำมคิด เพื่อค้นหำควำมรู้ รวมทั้งกำรแก้ปัญหำ ซึ่งทักษะกระบวนกำร ทำงวิทยำศำสตร์เป็นทักษะทำงปัญญำ (lntellectual Skill) เพรำะเป็นกำรท ำงำนของสมองในรูปแบบกำรคิดพื้นฐำน เช่น ทักษะกำรสังเกต กำรระบุกำร จ ำแนก กำรเรียงล ำดับ กำรเปรียบเทียบ กำรลงข้อสรุปและกำรใช้ตัวเลข กำรส่งเสริมทักษะ กระบวนกำรทำงวิทยำศำสตร์และปลูกฝังทัศนคติที่ดีของวิทยำศำสตร์ให้กับเด็กจึงมีควำมจ ำเป็นอย่ำง
3 ยิ่งและควรเริ่มตั้งแต่ระดับปฐมวัย เพรำะเด็กปฐมวัย เป็นวัยแห่งกำรเริ่มต้นกำรเรียนรู้ที่มีควำมส ำคัญ มำกที่สุดของชีวิตมนุษย์และพัฒนำกำรในแต่ละด้ำนของเด็กจะ พัฒนำอย่ำงรวดเร็ว (ชุรีญำนี เจ๊ะแม, 2562, หน้ำ 44) หมวดที่ 2 มำตรำ 14 ส่งเสริมให้มีกำรศึกษำวิจัยและกำรสร้ำง นวัตกรรม ที่เกี่ยวกับกำรพัฒนำเด็กปฐมวัย ส่งเสริมให้ผู้ดูแลเด็กปฐมวัยและครูอำจำรย์สำมำรถ ดูแล และพัฒนำเด็กปฐมวัยได้อย่ำงมีคุณภำพตำมหลักกำรและปรัชญำ ของกำรพัฒนำเด็กปฐมวัย (เจตนำรมณ์พระรำชบัญญัติกำรพัฒนำเด็กปฐมวัย, 2562) กำรจัดประสบกำรณ์กำรเรียนรู้ตำมแนวสะเต็มศึกษำ (STEM Education) เป็นรูปแบบ กำรจัดกำรศึกษำรูปแบบหนึ่งที่ตอบสนองให้เด็กหรือผู้เรียนได้พัฒนำทักษะ กำรเรียนรู้ที่จ ำเป็น ในยุคปัจจุบันและอนำคต ซึ่งเป็นที่ทรำบกันว่ำข้อมูลควำมรู้บนโลกนั้นมีมำกมำย ข้อมูลบำงข้อมูล มีประโยชน์ที่จะน ำไปประยุกต์ใช้ในกำรด ำเนินชีวิต ในขณะที่ข้อมูลบำงข้อมูลอำจจะไม่ได้เป็น ประโยชน์หรือส่งผลต่อกำรด ำเนินชีวิตโดยตรง สะเต็มศึกษำนี้เป็นกำรจัดกำรศึกษำที่จัดขึ้นเพื่อมุ่งให้ เด็กเชื่อมโยง ประสบกำรณ์ควำมรู้และเรื่องรำวต่ำง ๆ ที่มีควำมสัมพันธ์กันมำต่อยอดให้เกิดประโยชน์ กำรจัดประสบกำรณ์ด้วยวิธีบูรณำกำรดังกล่ำวจะท ำให้ผู้เรียนเรียนรู้ได้ดียิ่งขึ้น เป็นกำรน ำเอำควำมรู้ มำใช้อย่ำงมีควำมหมำย (ชลำธิป สมำหิโต, 2557) ยุทธศำสตร์กำรพัฒนำประเทศ 20 ปี ก ำหนด แผนกำรพัฒนำประเทศในด้ำนต่ำงๆ รวมถึงแผนกำรพัฒนำกำรศึกษำของประเทศหรือแผนกำรศึกษำ แห่งชำติ 20 ปี ได้ก ำหนด 6 ยุทธศำสตร์ ดังนี้ 1. ยุทธศำสตร์ที่ 1 กำรจัดกำรศึกษำเพื่อควำมมั่นคง และของสังคมและประเทศชำติ ยุทธศำสตร์ที่ 2 กำรผลิตและพัฒนำก ำลังคน กำรวิจัยและนวัตกรรม เพื่อสร้ำงขีดควำมสำมำรถในกำรแข่งขันของประเทศ ยุทธศำสตร์ที่ 3 กำรพัฒนำศักยภำพคนทุกช่วง วัยและกำรสร้ำงสังคมแห่งกำรเรียนรู้ ยุทธศำสตร์ที่ 4 กำรสร้ำงโอกำส ควำมเสมอภำคและควำมเท่ำ เทียมทำงกำรศึกษำ ยุทธศำสตร์ที่ 5 กำรจัดกำรศึกษำเพื่อเสริมสร้ำงคุณภำพชีวิตที่เป็นมิตรกับ สิ่งแวดล้อม ยุทธศำสตร์ที่ 6 กำรพัฒนำประสิทธิภำพของระบบบริหำรจัดกำรศึกษำ โดยมีเป้ำหมำย ใน 5 ด้ำน ในด้ำนที่ 5 หรือกำรตอบโจทย์บริบทที่มีกำรเปลี่ยนแปลง ซึ่งสะเต็มศึกษำเป็นแนวทำงกำร จัดกำรศึกษำที่บูรณำกำรควำมรู้ใน 4 สหวิทยำกำร ได้แก่ วิทยำศำสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรม (Engineering) และคณิตศำสตร์ (Mathematics) หรือ STEM ซึ่งปัจจุบัน ถือว่ำเป็นนวัตกรรมกำรศึกษำแนวใหม่ โดยเน้นกำรน ำควำมรู้ไปใช้ในกำรแก้ปัญหำในชีวิตจริง รวมทั้ง กำรพัฒนำกระบวนกำรคิดหรือคิดค้นนวัตกรรมใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อกำรด ำรงชีวิตและกำรท ำงำน (ศูนย์สะเต็มศึกษำ, 2560, ออนไลน์) กิจกรรมสะเต็มศึกษำ (STEM Education) มีควำมส ำคัญที่ช่วย ในกำรพัฒนำทักษะที่จ ำเป็นต่อกำรเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ซึ่งเป็นพื้นฐำนในกำรสร้ำงควำมรู้ด้วย
4 ตนเองโดยเน้นกระบวนกำรกำรเรียนรู้จำกประสบกำรณ์ตรงที่สำมำรถน ำควำมรู้มำประยุกต์ใช้ใน ชีวิตประจ ำวันได้ในสำขำวิชำวิทยำศำสตร์มักจะเน้นให้เด็กเกิดควำมเข้ำใจในธรรมชำติ โดยผู้สอน มักจะใช้วิธีกำรสอนวิทยำศำสตร์ในกิจกรรม STEM ด้วยกระบวนกำรสืบเสำะ (Inquiry-based Science Teaching) กิจกรรมกำรสอนแบบแก้ปัญหำ (Scientific -Problem-based Activities) ซึ่ง เหมำะกับกำรวำงแผนกำรสอน STEM ปฐมวัยมำกกว่ำในช่วงวัยอื่น ๆ โดยสำมำรถมุ่งเน้นไปที่ กำรทดลองวิทยำศำสตร์ ในชีวิตประจ ำวันเพื่อท ำให้เด็กสนใจและเป็นกำรจัดกิจกรรม อีกทั้งยังเป็น กำรฝึกกำรสังเกตพร้อมกับให้องค์ควำมรู้ใหม่ ๆ แก่เด็กปฐมวัย ในกำรพัฒนำเด็กปฐมวัย ควรพัฒนำ ให้เด็กสร้ำงควำมรู้ด้วยตนเองจำกกำรลงมือกระท ำได้ปฏิบัติจริง และน ำควำมรู้ไปสร้ำงสรรค์เป็น ชิ้นงำน ซึ่งกำรจัดประสบกำรณ์กำรเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษำเป็นวิธีกำรหนึ่งที่จะช่วยพัฒนำทักษะ พื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์เด็กปฐมวัย (ยุวดี มีชัย, 2563, หน้ำ 49). จำกหลักกำรและเหตุผลที่กล่ำวมำท ำให้ผู้วิจัยมีควำมสนใจที่จะเปรียบเทียบทักษะพื้นฐำน ทำงวิทยำศำสตร์ของเด็กปฐมวัย โดยทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ของเด็กปฐมวัย ที่ผู้วิจัยจะท ำกำร เปรียบเทียบ ได้แก่ ทักษะกำรวัด ทักษะกำรพยำกรณ์ และทักษะกำรลงควำมเห็นข้อมูล ซึ่งทักษะทั้ง ๓ เป็นทักษะที่ได้ศึกษำจำกเอกสำรและงำนวิจัยหลำย ๆ ท่ำน ว่ำเป็นทักษะที่ควรส่งเสริมและพัฒนำ ให้เกิดและเหมำะสมกับเด็กปฐมวัย ซึ่งมีควำมส ำคัญต่อกำรเรียนรู้ทักษะด้ำนอื่น ๆ ต่อไป ดังนั้นผู้วิจัย จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ของเด็กปฐมวัยโดยใช้กิจกรรม สะเต็มศึกษำ ว่ำมีทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ด้ำนทักษะกำรวัด ทักษะกำรพยำกรณ์ และทักษะ กำรลงควำมเห็นข้อมูล จะมีพัฒนำกำรหลังจัดประสบกำรณ์สูงกว่ำก่อนจัดประสบกำรณ์หรือไม่ อย่ำงไร วัตถุประสงค์ของกำรวิจัย 1.เพื่อศึกษำผลกำรจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษำที่มีผลต่อทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ ของเด็กปฐมวัย 2.เพื่อเปรียบเทียบทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ของเด็กปฐมวัยที่ได้รับกำรจัดกิจกรรม สะเต็มศึกษำระหว่ำงก่อนเรียนกับหลังเรียน สมมติฐำนของกำรวิจัย ในกำรวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ก ำหนดสมมติฐำนของกำรวิจัย ดังนี้
5 1. พฤติกรรมกำรเรียนรู้ของเด็กปฐมวัยที่ได้รับกำรจัดประสบกำรณ์กำรโดยใช้กิจกรรม สะเต็มศึกษำอยู่ในระดับดี 2. เด็กปฐมวัยที่ได้รับกำรจัดประสบกำรณ์โดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษำ หลังจัดประสบกำรณ์ สูงกว่ำก่อนกำรจัดประสบกำรณ์ ขอบเขตของกำรวิจัย ในกำรวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ก ำหนดขอบเขตของกำรวิจัย ดังนี้ 1. ประชำกรและกลุ่มตัวอย่ำง 1.1 ประชำกร ประชำกรที่ใช้ในกำรวิจัยครั้งนี้ เป็นเด็กปฐมวัยชำย-หญิง ที่มีอำยุ ระหว่ำง 5-6 ปี โรงเรียนเทศบำล10อนุบำลหนูดี อ ำเภอเมือง จังหวัดอุดรธำนี ส ำนักกำรศึกษำ เทศบำลนครอุดรธำนี ภำคเรียนที่ 2 ปีกำรศึกษำ 2566 จ ำนวน 3 ห้องเรียน รวมทั้งสิ้น 103 คน 1.2 กลุ่มตัวอย่ำง กลุ่มตัวอย่ำงที่ใช้ในกำรวิจัยครั้งนี้เป็นเด็กปฐมวัยชำย-หญิง ที่มีอำยุระหว่ำง 5-6 ปี ก ำลังศึกษำอยู่ในชั้นอนุบำลปีที่ 3/2 โรงเรียนเทศบำล10อนุบำลหนูดี อ ำเภอเมือง จังหวัดอุดรธำนี ส ำนักกำรศึกษำเทศบำลนครอุดรธำนี ภำคเรียนที่ 2 ปีกำรศึกษำ 2566 จ ำนวน 1 ห้องเรียน รวม 34 คน ซึ่งได้มำโดยวิธีสุ่มแบบเจำะจง (Purposive Sampling) โดยใช้ ห้องเรียนเป็นหน่วยในกำรสุ่ม ทั้งนี้เด็กมีพัฒนำกำรและบริบทใกล้เคียงกัน 2. ตัวแปรในกำรวิจัย 2.1 ตัวแปรต้น กำรจัดประสบกำรณ์โดยใช้กิจกรรม สะเต็มศึกษำ 2.2 ตัวแปรตำม ทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ 2.2.1ทักษะกำรวัด 2.2.2ทักษะกำรพยำกรณ์ 2.2.3ทักษะกำรลงควำมเห็นข้อมูล 3. ระยะเวลำที่ใช้ในกำรท ำวิจัย ใช้เวลำในภำคเรียนที่ 2 ปีกำรศึกษำ 2566 โดยใช้เวลำเรียนตำมตำรำงเรียนปกติ สัปดำห์ละ 3 วัน วันละ 40 นำที ยืดหยุ่นตำมลักษณะกิจกรรม รวมระยะเวลำทั้งสิ้น 8 สัปดำห์เป็นเวลำ 16 ชั่วโมง ในกิจกรรมเสริมประสบกำรณ์ เวลำ 09.00 – 09.40 น.
6 นิยำมศัพท์เฉพำะ 1. เด็กปฐมวัย หมำยถึง เด็กนักเรียนเพศชำยและเพศหญิง ที่มีอำยุระหว่ำง 5-6 ปี ก ำลัง ศึกษำอยู่ในชั้นอนุบำลปีที่ 3/2 โรงเรียนเทศบำล10อนุบำลหนูดี อ ำเภอเมือง จังหวัดอุดรธำนี ภำคเรียนที่ 2 ปีกำรศึกษำ 2566 2. ทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์(Basic Science Skills) หมำยถึง ควำมสำมำรถในกำร แสวงหำควำมรู ้โดยใช้ประสำท สัมผัสทั้งห้ำในกำรรับรู้ผ่ำนกำรปฏิบัติและกำรฝึกฝนกระบวนกำร ทำงควำมคิดอย่ำงมีระบบจนเกิดควำมช ำนำญเพื่อเป็นพื้นฐำนในกำรแสวงหำควำมรู้ในขั้นสูงต่อไป ทักษะพื้นฐำนทำงวิทยำศำสตร์ที่น ำมำใช้ในกำรวิจัยครั้งนี้มี 3 ทักษะ ดังนี้ 2.1 ทักษะกำรวัด คือ กำรเลือกและใช้เครื่องมือ ท ำกำรวัดหำปริมำณของสิ่งต่ำงๆ ออกมำเป็นค่ำที่แน่นอนได้อย่ำงเหมำะสม 2.2 ทักษะกำรพยำกรณ์ คือ กำรคำดคะเนค ำตอบล่วงหน้ำก่อนจะทดลองโดยอำศัย ปรำกฏกำรณ์ที่เกิดซ้ ำหลักกำร กฎ หรือ ทฤษฎี ที่มีอยู่แล้วในเรื่องนั้นมำช่วยสรุป 2.3 ทักษะกำรลงควำมเห็นข้อมูล คือ กำรเพิ่มควำมคิดเห็นให้กับข้อมูลที่ได้ จำกกำร สังเกตอย่ำงมีเหตุผลโดยอำศัยควำมรู้และ ประสบกำรณ์เดิมมำช่วย 3. กิจกรรมสะเต็มศึกษำ คือกำรสอนแบบบูรณำกำรระหว่ำงกลุ่มสำระวิชำโดย STEM ย่อมำจำก วิทยำศำสตร์ (Science: S) เทคโนโลยี (Technology: T) วิศวกรรมศำสตร์ (Engineer: E) และ คณิตศำสตร์ (Mathematics: M) โดยน ำวิธีกำรสอนของแต่ละวิชำมำประยุกต์และบูรณำกำร เข้ำด้วยกัน เพื่อให้ผู้เรียนสำมำรถน ำไปประยุกต์ใช้ได้จริงในปัญหำเล็ก ๆ รวมไปถึงกำรสร้ำง สิ่งประดิษฐ์ และกำรแก้ปัญหำในชีวิตประจ ำวัน ในกำรจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษำมี 6 ขั้น ดังนี้ 3.1 ขั้นระบุปัญหำ หมำยถึง เด็กสำมำรถบอกถึงหรือข้อจ ำกัดของปัญหำเพื่อก ำหนด ขอบเขตของปัญหำ ซึ่งจะน ำไปสู่กำรแก้ปัญหำที่สอดคล้องกับกิจกรรม 3.2 ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหำ หมำยถึง กำรกระท ำ หรือ กำรบอกถึงวิธีกำรรวบรวมข้อมูลในกำรแก้ปัญหำ 3.3 ขั้นออกแบบวิธีกำรแก้ปัญหำ หมำยถึง เป็นขบวนในกำรอธิบำยถึงกำรออกแบบ ชิ้นงำนหรือวิธีกำรแก้ปัญหำ 3.4 ขั้นวำงแผนและด ำเนินกำรแก้ปัญหำ หมำยถึง กำรบอกขั้นตอนวิธีกำรล ำดับ ขั้นตอนกำรท ำงำน แล้วลงมือสร้ำงหรือพัฒนำวิธีกำรเพื่อใช้ในกำรแก้ปัญหำ 3.5 ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีกำรแก้ปัญหำหรือชิ้นงำน หมำยถึง
7 กำรบอกวิธีกำรทดสอบและประเมินกำรใช้งำนของชิ้นงำนหรือวิธีกำร โดยผลที่ได้อำจน ำมำใช้ใน กำรปรับปรุงและพัฒนำให้มีประสิทธิภำพในกำรแก้ปัญหำได้อย่ำงเหมำะสมที่สุด 3.6 ขั้นน ำเสนอวิธีกำรแก้ปัญหำ ผลกำรแก้ปัญหำหรือชิ้นงำน หมำยถึง กำรอธิบำย กำรขั้นตอนในกำรน ำเสนอแนวคิดและขั้นตอนกำรแก้ปัญหำของกำรสร้ำงชิ้นงำนหรือกำรพัฒนำ วิธีกำรให้ผู้อื่นเข้ำใจได้ กรอบแนวคิดของกำรวิจัย กำรวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้จัดท ำกรอบแนวคิดของกำรวิจัยกำรพัฒนำทักษะพื้นฐำนทำง วิทยำศำสตร์ของเด็กปฐมวัยโดยใช้กิจกรรมสะเต็มศึกษำดังภำพประกอบ 1 ตัวแปรต้น ตัวแปรตำม ภำพประกอบ 1 กรอบแนวคิดของกำรวิจัย การจัดประสบการณ์การโดยใช้ กิจกรรมสะเต็มศึกษา ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ -ทักษะการวัด -ทักษะการพยากรณ์ -ทักษะการลงความเห็นข้อมูล
8 บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การวิจัยครั้งนี้ ผู้วิจัยได้ด าเนินการศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง โดยแยกการน าเสนอเนื้อหา ตามล าดับ ดังนี้ 1. เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็ก ปฐมวัย 1.1 ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1.2 ความส าคัญของวิทยาศาสตร์กับเด็กปฐมวัย 1.3 ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กปฐมวัย 1.4 วิธีการจัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ 1.5 การประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย 1.6 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย 1.7 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย 1.7.1 งานวิจัยในประเทศที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ส าหรับเด็กปฐมวัย 1.7.2 งานวิจัยต่างประเทศที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ส าหรับเด็กปฐมวัย 2. เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา (STEM Education) 2.1 ความหมายของสะเต็มศึกษา 2.2 จุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษา 2.3 แนวคิดและลักษณะของสะเต็มศึกษา 2.4 เหตุผลที่จัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษา 2.5 จุดมุ่งหมายของการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษา 2.6 แนวทางการจัดการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา 2.7 บทบาทของผู้สอนต่อการจัดประสบการณ์สะเต็มศึกษา 2.8 การวัดและประเมินผลตามแนวคิดสะเต็มศึกษา
9 2.9 ประโยชน์ของสะเต็มศึกษา 2.10 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา 2.11 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา 2.11.1 งานวิจัยในประเทศที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา 2.11.2 งานวิจัยต่างประเทศที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา 1. เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับ เด็กปฐมวัย 1.1 ความหมายของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะที่ส่งเสริมให้เด็กปฐมวัยสามารถคิดหาเหตุผล แสวงหาความรู้ สามารถแก้ปัญหาได้ตามวัยของเด็ก มีนักวิชาการหลายท่านให้ความหมายของ ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้ พัทธนันท์ ไตรทามา (2563, หน้า 30) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หมายถึง กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการทางสติปัญญา ที่ใช้ในการแสวงหาความรู้เพื่อแก้ปัญหา อย่างใดอย่างหนึ่งได้อย่างคล่องแคล่วและช านาญ ซึ่งเป็นสิ่งที่ควรส่งเสริมให้แก่เด็กในระดับอนุบาล เพื่อจะได้เป็นพื้นฐานในการแสวงหาความรู้ในขั้นสูงต่อไป วนิชชา สิทธิพล (2563, หน้า 9) กล่าวว่า ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือ ในการแสวงหาความรู้ ค้นคว้า ทดลอง อย่างเป็นระบบและมีกระบวนการต่อเนื่องกันไป เพื่อหา ข้อเท็จจริงในการตอบสนองความอยากรู้ การแก้ปัญหาเเละการสร้างความรู้ใหม่ พัฒน์ชญา ทองแซม (มปป, หน้า 9) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถที่เกิดจากการปฏิบัติและฝึกฝนความคิดอย่างมีระบบของบุคคล เป็นการแสวงหาความรู้ ที่ได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จากการ ทดลอง การปฏิบัติจริงและการพัฒนาความคิด โดยฝึก การสังเกต การจ าแนกประเภท การบันทึกข้อมูล การ ตั้งสมมติฐาน และการท าการทดลอง จากกิจกรรมที่ครูจัดประสบการณ์หลากหลายรูปแบบ เพื่อให้เด็กปฐมวัยได้ฝึกทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ที่จ าเป็นและเกี่ยวข้องในชีวิตประจ าวัน อย่างสม่ าเสมอและต่อเนื่องน าไปสู่การเรียนรู้ และเกิดทักษะกระบวนการขั้นพื้นฐานด้านต่างๆ กับเด็กปฐมวัย ฐาปนี ฤทธิ์เกิด (2564, หน้า 18) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ทักษะและ
10 ความสามารถต่าง ๆ ที่จ าเป็นต่อการแสวงหาความรู้ หรือการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นทักษะการสังเกต ทักษะการค านวณ หรือทักษะการจ าแนกประเภท เป็นต้น ชลินดา อริยเดช. (2566, หน้า 20) กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถ และความช านาญในการคิด เพื่อค้นหาความรู้ และการแก้ไขปัญหาโดยใช้กระบวนการทาวิทยาศาสตร์ อาทิการสังเกต การวัด การค านวณ การจ าแนก การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับเวลา การจัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล การลงความคิดเห็น การพยากรณ์ การตั้งสมมติฐา น การก าหนดนิยาม การก าหนดตัวแปร การทดลอง การวิเคราะห์ และแปรผลข้อมูล การสรุปผลข้อมูล ได้อย่างรวดเร็ว ถูกต้องและแม่นย า สรุปได้ว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถที่เป็นกระบวนการ ทางสติปัญญา ที่ใช้ในการแสวงหาความรู้เพื่อแก้ปัญหา เป็นเครื่องมือในการเเสวงหาความรู้ ค้นคว้า ทดลอง อย่างเป็นระบบและมีกระบวนการต่อเนื่อง เพื่อหาข้อเท็จจริงในการตอบสนองความอยากรู้ และฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่จ าเป็นและเกี่ยวข้องในชีวิตประจ าวัน อย่างสม่ าเสมอ 1.2 ความส าคัญของวิทยาศาสตร์กับเด็กปฐมวัย เด็กปฐมวัยเป็นวัยที่มีการพัฒนาทางสติปัญญา สูงที่สุดของชีวิต ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ จึงเป็นทักษะที่ส าคัญกับเด็กปฐมวัยอย่างมาก มีนักวิชาการหลายท่านได้กล่าวถึงความส าคัญของทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ส่งผลต่อเด็กปฐมวัย ดังนี้ พัทธนันท์ ไตรทามา (2564, หน้า 31) กล่าวว่า วิทยาศาสตร์มีความส าคัญต่อเด็กปฐมวัย เป็นอย่างมาก ช่วยให้เด็กเป็นคนช่างสังเกต ช่วยให้เด็กเป็นคนกล้าคิด กล้าแสดงออก เห็นประโยชน์ และคุณค่าของสิ่งแวดล้อม เด็กจะได้เรียนรู้ความจริงทางธรรมชาติจากการปฏิบัติกิจกรรม ทางวิทยาศาสตร์ตามความถนัด ความสนใจ และความสามารถของเด็ก ซึ่งส่งผลให้เด็กได้รับ ประสบการณ์ตรงจากการค้นคว้า ทดลอง ลองผิดลองถูกด้วยตัวของเด็กเอง วัลลีย์ พิศแลงาม (2557) กล่าวว่า วิทยาศาสตร์มีบทบาทส าคัญอย่างยิ่งในการด ารงชีวิต ประจ าวันของมนุษย์ ตลอดชีวิตของทุกคนต่างก็มีความเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ทั้งสิ้น การเรียนรู้ วิทยาศาสตร์จึงมีความส าคัญที่จะท าให้คนได้พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์ วิจารณ์ มีทักษะที่ส าคัญในการค้นคว้าหาความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหา อย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่หลากหลายและ มีประจักษ์พยานที่ตรวจสอบได้ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้คนมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติและเทคโนโลยีที่มนุษย์ สร้างขึ้น รวมถึงการน าความรู้ไปใช้อย่างสร้างสรรค์ มีเหตุผล มีคุณธรรม นอกจากนี้ยังช่วยให้คน
11 มีความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์ การดูแลรักษา การพัฒนาสิ่งแวดล้อมและ ทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมดุลและยั่งยืน รัตติยาพร ฟูแสง (2561, หน้า 22) กล่าวว่า ความส าคัญของวิทยาศาสตร์ส าหรับ เด็กปฐมวัยเป็นกระบวนการที่ส าคัญของการคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุผลความคิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะส าคัญในการค้นคว้าความรู้ มีความสามารถในการแก้ปัญหา อย่างเป็นระบบ สุธากร วสุโภคิน (2561) กล่าวว่า ความส าคัญในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ตามแนวทางการจัดกิจกรรมที่เน้นผู้เรียนเป็นส าคัญ (student- centered) โดยให้ผู้เรียนได้ฝึก ปฏิบัติการวิเคราะห์ สังเคราะห์ สืบเสาะหาความรู้ด้วยตนเอง การท าโครงงาน การทดลอง จัดประสบการณ์ ออกแบบกิจกรรมด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น ซึ่งประสบการณ์ต่าง ๆ เหล่านี้จะท าให้ผู้เรียนเกิดทักษะในการคิดวิเคราะห์ การแก้ปัญหาและสามารถน าไปประยุกต์ สร้างองค์ความรู้ใหม่ในการจัดกิจกรรมวิทยาศาสตร์อย่างสร้างสรรค์ ชุรีญานี เจ๊ะแม (2562, หน้า 44) กล่าวว่า วิทยาศาสตร์เป็นองค์ประกอบหนึ่งที่ส าคัญ ของเด็กปฐมวัย ซึ่งมีความจ าเป็นที่จะต้องฝึกให้กับเด็กจนสามารถน าไปใช้อย่างคล่องแคล่ว และเกิด ความช านาญในการเลือกใช่วิธีการที่เหมาะสมกับ เรื่องราวหรือปัญหาที่ต้องการค าตอบ กระบวน การทางวิทยาศาสตร์จะท าให้เด็กสามารถพัฒนาความคิดรวบยอด และหลักการทางวิทยาศาสตร์รู้จัก การใช้สติปัญญาในการ แก้ปัญหาตลอดจนค้นหาความรู้ใหม่เชิงวิทยาศาสตร์ได้อยู่ เสมออีกทั้ง สามารถน าไปใช้ในการเรียนรู้อื่นๆได้อย่างกว้าง ขวาง นอกจากนี้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ ความช านาญ หรือความสามารถในการใช้ความคิด เพื่อ ค้นหาความรู้รวมทั้งการแก้ปัญหา ซึ่งทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์เป็นทักษะทางปัญญา (lntellectual Skill) เพราะเป็นการ ท างานของสมองในรูปแบบการคิดพื้น ฐาน เช่น ทักษะการสังเกต การระบุการจ าแนก การเรียง ล าดับ การเปรียบเทียบ การลงข้อสรุปและการใช้ตัวเลข การส่งเสริมทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์และปลูกฝังทัศนคติที่ดีของวิทยาศาสตร์ให้กับเด็กจึงมีความจ าเป็นอย่างยิ่ง และควรเริ่มตั้งแต่ระดับปฐมวัย เพราะเด็กปฐมวัย เป็นวัยแห่งการเริ่มต้นการเรียนรู้ที่มีความส าคัญ มากที่สุด ของชีวิตมนุษย์และพัฒนาการในแต่ละด้านของเด็กจะ พัฒนาอย่างรวดเร็ว สรุปได้ว่า วิทยาศาสตร์มีความส าคัญกับเด็กปฐมวัย วิทยาศาสตร์มีบทบาทส าคัญอย่างยิ่ง ในการด ารงชีวิตประจ าวันของมนุษย์ ตลอดชีวิตของทุกคนต่างก็มีความเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ ทั้งสิ้น การเรียนรู้วิทยาศาสตร์จึงมีความส าคัญที่จะท าให้คนได้พัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุ
12 เป็นผลคิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์ วิจารณ์ มีทักษะที่ส าคัญในการค้นคว้าหาความรู้ มีความสามารถ ในการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ การส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และปลูกฝังทัศนคติ ที่ดีของวิทยาศาสตร์ให้กับเด็กจึงมีความจ าเป็นอย่างยิ่ง และควรเริ่มตั้งแต่ระดับปฐมวัย เพราะเด็กปฐมวัย เป็นวัยแห่งการเริ่มต้นการเรียนรู้ที่มีความส าคัญมากที่สุด ของชีวิตมนุษย์ และพัฒนาการในแต่ละด้านของเด็กจะพัฒนาอย่างรวดเร็ว 1.3 ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กปฐมวัย นักวิชาการหลายท่านได้กล่าวถึงทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กปฐมวัย ดังนี้ พัทธนันท์ ไตรทามา (2563, หน้า 59-61, อ้างถึงใน วาโร เพ็งสวัสดิ์, 2551,หน้า 97) กล่าวว่า ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์(Basic Science Skill) เป็นทักษะทางสติปัญญาที่นักวิทยาศาสตร์ และผู้ที่หาวิธีการทางวิทยาศาสตร์มาแก้ปัญหาน ามาใช้ในการศึกษาค้นคว้า สืบเสาะหาความรู้ และแก้ปัญหาต่าง ๆ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ควรส่งเสริมให้กับเด็กปฐมวัย มีดังต่อไปนี้ 1. ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่างรวมกัน ได้แก่ ตา หูจมูก ลิ้น ผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือเหตุการณ์ เพื่อค้นหาข้อมูลซึ่งเป็นรายละเอียดของสิ่งนั้นโดยไม่ใส่ความเห็นของผู้สังเกตลงไป 2. ทักษะการจ าแนกประเภท (Classifying) หมายถึง การแบ่งพวกหรือเรียงล าดับ วัตถุหรือสิ่งที่มีอยู่ในปรากฏการณ์โดยมีกฎเกณฑ์ซึ่งอาจเป็นความเหมือนความแตกต่างหรือ ความสัมพันธ์อย่างใดอย่างหนึ่ง 3. ทักษะการวัด (Measure) หมายถึง การเลือกและใช้เครื่องมือท าการวัด หาปริมาณของสิ่งต่าง ๆ ออกมาเป็นค่าที่แน่นอนได้อย่างเหมาะสม 4. ทักษะการใช้ตัวเลข (Using Numbers) หมายถึง ความสามารถในการน าตัวเลข ที่แสดงจ านวนที่นับได้มาคิดค านวณ โดยการบวก ลบ คูณ หาร โดยตัวเลขที่แสดงค่าปริมาณของสิ่งใด สิ่งหนึ่ง ซึ่งได้มาจากการสังเกต การวัด การทดลอง ตัวเลขที่ได้จะต้องแสดงค่าในหน่วยเดียวกัน เพื่อให้สามารถสื่อสารได้ตรงตามต้องการ สามารถนับจ านวน และใช้ตัวเลขแสดงจ านวนที่นับได้ ตัดสินได้ว่าจ านวนใดมีมาก มีน้อย จ านวนใดเท่ากัน หรือแตกต่างกัน 5. ทักษาพยากรณ์(Predicting) หมายถึง การคาดคะเนค าตอบล่วงหน้าก่อนทดลอง โดยอาศัยปรากฏการณ์ที่เกิดซ้ า หลักการที่เกิดซ้ า หลักการกฎหรือทฤษฎีที่มีอยู่แล้วในเรื่องนั้น มาช่วยสรุป
13 6. ทักษะการลงความคิดเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึงการเพิ่มความคิดเห็น ให้กับข้อมูลที่ได้มาจากการสังเกตอย่างมีเหตุผล โดยอาศัยความรู้และประสบการณ์เดิมมาช่วย 7. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา(Using Space/Time Relationships) หมายถึง การหาความสัมพันธ์ระหว่างมิติของวัตถุระหว่างต าแหน่ง ที่อยู่ของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่งและระหว่างการเปลี่ยนต าแหน่งหรือมิติของวัตถุกับเวลาที่เปลี่ยนไป 8. ทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล (Organizing Data and Communicating) หมายถึง การน าข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลองและจากแหล่งอื่น ๆ มาจัดกระท าเสียใหม่และน าเสนอเพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจความหมา สิริมณี บรรจง ( มปป, ออนไลน์) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ของเด็กปฐมวัย มีทั้งหมด 8ทักษะ ดังนี้ 1. ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่างเข้า ร่วมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น ผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือเหตุการณ์ เพื่อ ค้นหาข้อมูล ซึ่งเป็น รายละเอียดของสิ่งนั้นโดยไม่ใส่ความเห็นของผู้สังเกตลงไป 2. ทักษะการวัด (Measuring) หมายถึง การเลือกและใช้เครื่องมือ ท าการวัดหา ปริมาณของสิ่งต่างๆ ออกมาเป็นค่าที่แน่นอนได้อย่างเหมาะสม 3. ทักษะการจ าแนก (Classifying) หมายถึง การแบ่ง พวกหรือเรียงล าดับวัตถุหรือ สิ่งที่มีอยู่ใน ปรากฏการณ์โดย มีกฎเกณฑ์ ซึ่งอาจเป็นความเหมือน ความแตกต่าง หรือ ความสัมพันธ์ อย่างใดอย่างหนึ่ง 4. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสและสเปสกับเวลา (Using Space/Time Relationships) หมายถึง การหา ความสัมพันธ์ระหว่างมิติของวัตถุระหว่างต าแหน่ง ที่อยู่ของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง และระหว่างการเปลี่ยนต าแหน่งหรือมิติของ วัตถุกับเวลา ที่เปลี่ยนไป 5. ทักษะการค านวณ (Using Numbers) หมายถึง การนับจ านวนของวัตถุและ การน าค่าที่ได้มาเปรียบเทียบกัน 6. ทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายของข้อมูล (Organizing Data and Communicating) หมายถึง การน าข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลอง และจากแหล่งอื่นๆ มาจัดกระท าใหม่ และน าเสนอ เพื่อให้ผู้อื่น เข้าใจความหมาย
14 7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง การเพิ่มความคิดเห็น ให้กับข้อมูลที่ได้จาก การสังเกตอย่างมีเหตุผลโดยอาศัยความรู้และประสบการณ์เดิมมาช่วย 8. ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) หมายถึง การคาดคะเนค าตอบล่วงหน้าก่อนจะ ทดลองโดย อาศัยปรากฏการณ์ที่เกิดซ้ า หลักการ กฎ หรือ ทฤษฎีที่มีอยู่แล้วในเรื่องนั้นมาช่วยสรุป วณิชชา สิทธิพล (2556, ออนไลน์) กล่าวว่า ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์กับเด็กปฐมวัยนั้น เป็นทักษะที่ครูควรจัดกิจกรรมเพื่อฝึกทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้เหมาะสมกับความ ต้องการ และความสามารถตามวัยของเด็ก โดยทักษะที่เด็กควรได้รับการพัฒนา ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการจ าแนกประเภท ทักษะการวัด ทักษะการสื่อความหมายข้อมูล ทักษะการลงความเห็น ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับเวลาและทักษะการใช้ตัวเลข ครูบ้านนอก (2566, ออนไลน์) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่เด็กปฐมวัย ควรได้เรียนรู้มี 8 ทักษะ ดังนี้ 1. ทักษะการสังเกต (Observation) หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือ หลายอย่างรวมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือเหตุการณ์โดยมี จุดประสงค์ที่จะหาข้อมูลซึ่งเป็นรายละเอียดของสิ่งนั้น ๆ โดยไม่ใส่ความคิดเห็นของผู้สังเกตลงไป ได้แก่การสังเกตเชิงคุณลักษณะ เช่น สี รูปร่าง ฯลฯ การสังเกต เชิงปริมาณ เช่น จ านวน ขนาด ฯลฯ และการสังเกตการเปลี่ยนแปลง เช่น จากการทดลองเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ 2. ทักษะการวัด (Measurement) หมายถึง ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัด ชั่ง ตวง หาปริมาตรของสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างถูกต้อง โดยมีหน่วยก ากับและรวมไปถึงการใช้เครื่องมืออย่างถูกต้อง เหมาะสม การวัดเป็นทักษะที่ต่อเนื่องมาจากการสังเกตของเด็ก เช่น การกะปริมาณของสิ่งของ ที่เด็กสัมผัสว่า สั้น ยาว หนัก เบา เล็ก ใหญ่ ฯลฯ 3. ทักษะการค านวณ (Using Number) หมายถึง ความสามารถในการนับจ านวนของสิ่งของ และเด็กสามารถบอกค่าจ านวนของในแต่ละกลุ่มมีจ านวนเท่ากันหรือต่างกัน 4. ทักษะการจ าแนกประเภท (massification) หมายถึง ความสามารถในการจัดจ าแนกหรือ เรียงล าดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยู่ในปรากฎต่าง ๆ ออกเป็นหมวดหมู่โดยมีเกณฑ์ที่ใช้ในการจัดแบ่งวัตถุ หรือเหตุการณ์ออกเป็นประเภทต่าง ๆ ตั้งแต่ 2 ประเภทขึ้นไป ตามเกณฑ์ที่ก าหนดเอาไว้ เกณฑ์นี้อาจ เป็นความเหมือนความสัมพันธ์ภายใน หรือประโยชน์ใช้สอยอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น สี กลิ่น รส ขนาด รูปร่าง ลักษณะ เป็นต้น
15 5. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space / Space Relationship and Space/Time Relationship) หมายถึงความสามารถในการระบุความสัมพันธ์ ระหว่างสิ่งต่าง ๆ ได้แก่ ความสัมพันธ์ระหว่างมิติกับมิติ เช่น ความสัมพันธ์ระหว่าง 2 มิติกับ 3 มิติ ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางไกลกับใกล้ของวัตถุ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งที่อยู่หน้ากระจกเงา กับภาพในกระจกเงา ส่วนความสัมพันธ์ระหว่างมิติกับเวลา เช่น ความสัมพันธ์ของเวลาที่ใช้ตักน้ า ใส่แก้ว กับตักน้ าใส่ขัน ความสัมพันธ์ของเวลาที่ใช้เดินไปยังประตูบ้านกับประตูรั้ว เป็นต้น 6. ทักษะการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล (Organizing Data and Communication) การที่จะฝึกเด็กให้มีทักษะในการสื่อความหมายที่ดีได้นั้น เด็กจะต้องรู้ค าศัพท์ หรือความหมายของค าได้เป็นอย่างดี อีกทั้งจะต้องมีประสบการณ์ในการ สื่อความหมายที่ถูกวิธีด้วยการพัฒนาทางด้านภาษา และความพร้อมในการอ่าน จะท าให้เด็ก มีความสามารถในการสื่อความหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ 7. ทักษะการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการลงความคิดเห็นจากข้อมูล (Inferring) เด็กเรียน วิเคราะห์ได้ว่า อะไรคือผลของการสังเกต และอะไรเป็นสิ่งที่ราพูดเอาเองหรือสรุปลงความเห็นเอาเอง 8. ทักษะการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการพยากรณ์ หรือการท านาย (Prediction) การคาดคะเนหาค าตอบของค าถามที่สงสัยก่อนลงมือหาค าตอบโดยการใช้ความรู้ หรือประสบการณ์ เดิมที่เคยมีมาก่อน มาช่วยในการคาดคะเนเหตุการณ์ ครูอาจจัดกิจกรรมที่ให้เด็กได้ฝึกคาดคะเน หรือเดาเหตุการณ์ที่ควรจะเป็น เอราวรรณ ศรีจักร (2560) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตรขั้นพื้นฐาน (Basic Science Process Skills) มี8 ทักษะ ดังนี้ 1. ทักษะการสังเกต (Observation) หมายถึง ความสามารถในการใชประสาทสัมผัสอย่างใดอยางหนึ่งหรือหลายอยางรวมกันเขาไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุ หรือเหตุการณ์ โดยมีจุดประสงค์เพื่อหารายละเอียดของสิ่งนั้นๆ 2. ทักษะการวัด (Measurement) หมายถึง ความสามารถในการใช้เครื่องมือ วัดหาปริมาณของสิ่งตางๆ ไดอยางถูกตองโดยมีหนวยก ากับและรวมไปถึงการใช้เครื่องมืออยางถูกตอง 3. ทักษะการค านวณ (Using numbers) หมายถึง ความสามารถในการบวก ลบ คูณ หาร ตัวเลขที่แสดงคาปริมาณของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ซึ่งไดจากการสังเกต การวัดหรือการทดลอง 4. ทักษะการจ าแนกประเภท (Classification) หมายถึง ความสามารถในการจัด
16 จ าแนกหรือเรียงล าดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยูในปรากฏตางๆออกเปนหมวดหมูโดยมีเกณฑที่ใชในการ พิจารณา 3 ประการ คือ ความเหมือน ความแตกตาง และความสมพันธ 5. ทักษะความสัมพันธระหวางมิติของวัตถุกับเวลา (Space / Space Relation – ship and space / time relationship) หมายถึง ความสามารถในระบุความสัมพันธระหวางสิ่ง ตอไปนี้ความสัมพันธระหวาง 2 มิติกับ 3 มิติสิ่งที่อยูหนากระจกเงากับภาพในกระจกเปนซายขวา ของกันและกันอยางไร ต าแหน่งที่อยูของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงต าแหนง ที่อยูของ วัตถุกับเวลาหรือมิติของวัตถุที่เปลี่ยนแปลงไปกับเวลา มิติ (Space) ของวัตถุ หมายถึง ที่วางบริเวณ ที่วัตถุนั้นครอบครองอยูซึ่งมีรูปรางและลักษณะ เชน เดียวกับวัตถุนั้น โดยทั่วไปแลว มิติของวัตถุจะมี 3 มิติ (Dimensions) ไดแก ความกวาง ความยาว ความหนาหรือความสูงของ วัตถุ 6. ทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายขอมูล (Organization data and - communication) หมายถึงความสามารถในการน าขอมูลที่ไดจากการสังเกต การวัดการทดลอง และจากแหล่งอื่นๆ มาจัดใหม โดยวิธีการตางๆ เชน การจัดเรียงล าดับ การจัดแยกประเภท เพื่อให้ผู้อื่นเขาใจความหมายของข้อมูลชุดนั้นๆ ดีขึ้น โดยการน าเสนอในรูปตาราง แผนภูมิแผนภาพ กราฟ 7. ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง ความสามารถในการ น าเสนอ อธิบายข้อมูลที่มีอยูซึ่งไดมาจากการสังเกต การวัด การทดลอง โดยเชื่อมโยงกับความรูเดิม หรือ ประสบการณ์เดิม เพื่อสรุปความเห็นเกี่ยวกับข้อมูลนั้นๆ 8. ทักษะการพยากรณ (Prediction) หมายถึง ความสามารถท านายหรือคาดคะเน สิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหนา โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณซ้ าๆ และน าความรูที่เป็นหลักการ กฎหรือ ทฤษฎีในเรื่องนั้นๆ มาช่วยในการท านาย การท านายท าไดภายในขอบเขตของข้อมูล (Interpolating) และภายนอกขอบเขตข้อมูล (Extrapolating) พัฒน์ชญา ทองแซม (มปป, หน้า 7-8) กล่าวว่า ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ส าหรับ เด็กปฐมวัยเป็นทักษะที่ควรส่งเสริมให้เด็กได้รับรู้สิ่งแวดล้อมรอบตัวอย่างเข้าใจ และมีเหตุผล เพื่อให้ เด็กคิดเป็น ท าเป็นและแก้ปัญหาเป็น ส าหรับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ควรส่งเสริมให้กับ เด็กปฐมวัยได้เรียนรู้ เพื่อเป็นทักษะพื้นฐาน อย่างน้อย 8 ทักษะ ดังนี้ 1. ทักษะการสังเกต (Observation) หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่าง หนึ่งหรือหลายอย่างรวมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือ เหตุการณ์โดยมีจุดประสงค์ที่จะหาข้อมูลซึ่งเป็นรายละเอียดของสิ่งนั้นๆ โดยไม่ใส่ความคิดเห็นของ
17 ผู้สังเกตลงไป ได้แก่ การสังเกตเชิงคุณลักษณะ เช่น สี รูปร่าง ฯลฯ การสังเกต เชิงปริมาณ เช่น จ านวน ขนาด ฯลฯ และการสังเกตการเปลี่ยนแปลง เช่น จากการทดลองเพื่อดูการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติ 2. ทักษะการวัด (Measurement) หมายถึง ความสามารถในการใช้เครื่องมือวัด ชั่ง ตวงหาปริมาตรของสิ่งต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง โดยมีหน่วยก ากับและรวมไปถึงการใช้เครื่องมือ อย่างถูกต้องเหมาะสมการวัดเป็นทักษะที่ต่อเนื่องมาจากการสังเกตของเด็ก เช่น การกะปริมาณ ของสิ่งของที่เด็กสัมผัสอยู่ว่า สั้น ยาว หนัก เบา เล็ก ใหญ่ ฯลฯ ซึ่งถือว่าเป็นการเตรียมความพร้อม ส าหรับการวัดให้กับเด็ก ทั้งนี้ การให้เด็กบอก ปริมาณของวัตถุต่างๆ นั้น ควรมุ่งในเรื่องปริมาณ ที่มองเห็นได้อย่างชัดเจน และเป็นหน่วยใหญ่ ไม่ควรใช้การ สังเกตด้วยตาเพียงอย่างเดียวควรให้เด็ก ได้ใช้วิธีต่างๆ ให้มากที่สุด 3. ทักษะการค านวณ (Using Number) หมายถึง ความสามารถในการนับจ านวน ของสิ่งของและเด็กสามารถบอกค่าจ านวนของในแต่ละกลุ่มมีจ านวนเท่ากันหรือต่างกัน 4. ทักษะการจ าแนกประเภท (Classification) หมายถึง ความสามารถในการจัด จ าแนกหรือเรียงล าดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยู่ในปรากฏต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่โดยมีเกณฑ์ที่ใช้ในการ จัดแบ่งวัตถุหรือเหตุการณ์ออกเป็นประเภทต่างๆ ตั้งแต่ 2 ประเภทขึ้นไป ตามเกณฑ์ที่ก าหนดเอาไว้ เกณฑ์นี้อาจเป็นความเหมือนความสัมพันธ์ภายใน หรือประโยชน์ใช้สอยอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น สี กลิ่น รส ขนาดรูปร่าง ลักษณะ เป็นต้น 5. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space/Space Relationship and Space/Time Relationship) หมายถึง ความสามารถในการ ระบุความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งต่างๆ ได้แก่ ความสัมพันธ์ระหว่างมิติกับมิติ เช่น ความสัมพันธ์ระหว่าง 2 มิติกับ 3 มิติ ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางไกลกับใกล้ของวัตถุ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งที่อยู่หน้า กระจกเงากับภาพในกระจกเงา ส่วนความสัมพันธ์ระหว่างมิติกับเวลา เช่น ความสัมพันธ์ของเวลาที่ใช้ ตักน้ าใส่แก้ว กับตักน้ าใส่ขัน ความสัมพันธ์ของเวลาที่ใช้เดินไปยังประตูบ้านกับประตูรั้ว เป็นต้น 6. ทักษะการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล (Organizing Dataand Communication) การที่จะฝึกเด็กให้มีทักษะในการสื่อความหมายที่ดีได้นั้น เด็กจะต้องรู้ค าศัพท์หรือความหมายของค าได้เป็นอย่างดี อีกทั้งจะต้องมีประสบการณ์ในการสื่อ ความหมายที่ถูกวิธีด้วยการพัฒนาทางด้านภาษา และความพร้อมในการอ่าน จะช่วยท าให้เด็ก มีความสามารถในการสื่อความหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น การที่เราจะให้เด็กสามารถ
18 สื่อความหมายกับผู้อื่นได้ดี จึงควร จะจัดประสบการณ์ด้านนี้ให้แก่เด็กตั้งแต่ปฐมวัย ซึ่งครูจะต้อง กระตุ้นให้เด็กเป็นผู้อธิบายสิ่งต่างๆ ที่เขาได้ค้นพบให้มากที่สุด ถ้ามีเด็กที่ไม่ชอบพูดครูอาจจะต้องใช้ เทคนิคในการตั้งค าถาม 7. ทักษะการจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะการลงความคิดเห็นจากข้อมูล (Inferring) ส าหรับทักษะในการลงความเห็นนั้น มิใช่ว่าครูจะมุ่งแต่การฝึกให้นักเรียนลงความเห็นอย่างเดียว แต่จะต้องพยายามให้เด็กเรียนวิเคราะห์ให้ได้ว่า อะไรคือผลของการสังเกต และอะไรเป็นสิ่งที่ราพูด เอาเองหรือสรุปลงความเห็นเอาเองซึ่งมิใช่ผลของการสังเกต และให้เน้นว่าเมื่อสังเกตอะไรแล้ว อย่ารีบด่วนสรุปลงความเห็น เพราะว่าไม่มีอะไรยืนยันว่าข้อสรุปลงความเห็นนั้นผิดหรือถูก ควรเน้นว่า ข้อมูลใดก็ตามที่ได้มาจากการลงความเห็นแต่เพียงอย่างเดียวจะถือเป็นข้อยุติไม่ได้ 8. ทักษะการพยากรณ (Prediction) หมายถึง ความสามารถท านายหรือคาดคะเน สิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหนา โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณซ้ าๆ และน าความรูที่เป็นหลักการ กฎหรือ ทฤษฎีในเรื่องนั้นๆ มาช่วยในการท านาย สรุป ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเด็กปฐมวัย เป็นทักษะทางสติปัญญาที่ นักวิทยาศาสตร์และผู้ที่หาวิธีการทางวิทยาศาสตร์มาแก้ปัญหาน ามาใช้ในการศึกษาค้นคว้า สืบ เสาะหาความรู้ และแก้ปัญหาต่าง ๆ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ควรส่งเสริมให้กับเด็ก ปฐมวัย มีทักษะการสังเกตทักษะการวัด ทักษะการค านวณ ทักษะการจ าแนกประเภท ทักษะ ความสัมพันธ์ระหว่างมิติของวัตถุกับเวลาทักษะการจัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล และทักษะการพยากรณ์ 1.4 วิธีการจัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงวิธีการจัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์ไว้ ดังนี้ วัลลภา ขุมหิรัญ (2560, ออนไลน์) กล่าวว่า การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ควรเน้นให้เด็กเป็นศูนย์กลางเปิดโอกาสให้เด็กมีส่วนร่วมในการท ากิจกรรมมีประสบการณ์ตรง ได้ลงมือปฏิบัติจริงโดยมีครูเป็นผู้ตอบสนองความสนในของเด็กและส่งเสริมการจัดโครงสร้างความคิด จากประสบการณ์ เพื่อพัฒนามุมมองและความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงการส่งเสริมทัศนคติ เกี่ยวกับการดูแลและมีความรับผิดชอบที่รักษาสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวอย่างเหมาะสมตามวัยอย่างไรก็ ตาม การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยยังไม่ได้รับการส่งเสริมให้ แพร่หลายอาจเนื่องด้วยการศึกษาปฐมวัยมิได้เป็นการศึกษาภาคบังคับและในหลักสูตรการศึกษา
19 ปฐมวัยได้ก าหนดกรอบสาระของหลักสูตรไว้กว้างๆท าให้สาระของการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ไม่มี ความชัดเจน สสวท.จึงร่วมกับกลุ่มนักวิชาการ พัฒนากรอบมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ปฐมวัย ขึ้นเพื่อเป็นแนวทางในการส่งเสริมและพัฒนาการจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ส าหรับ เด็กปฐมวัยที่สอดคล้องกับหลักสูตรปฐมวัย พุทธศักราช 2546 และอยู่บนพื้นฐานของมาตรฐานการ เรียนรู้การศึกษาขั้นพื้นฐาน กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2544 การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัยควรส่งเสริมด้านต่างๆดังนี้ 1. สนับสนุนและส่งเสริมความอยากรู้อยากเห็นของเด็ก 2. สนับสนุนและส่งเสริมความต้องการในการตั้งค าถาม 3. ส่งเสริมการใช้ประสาทสัมผัสในการเรียนรู้ ส ารวจ ตรวจสอบ จ าแนกสิ่งต่างๆ 4. ส่งเสริมกระบวนการคิด 5. ส่งเสริมจินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ 6. ส่งเสริมความสนใจในการดูแลและรับผิดชอบต่อสิ่งต่างๆที่อยู่รอบตัว 7. เปิดโอกาสให้เด็กได้แสดงความรู้สึกชื่นชมยินดีในธรรมชาติ การพัฒนาแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สามารถจัดประสบการณ์การเรียนรู้ด้วยวิธีการที่หลากหลาย ที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค าถาม การทดลอง การสังเกตและการหาข้อสรุปซึ่งเป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์ หรือวิธีการแก้ปัญหา ในการจัดกระบวนการเรียนรู้ระดับปฐมวัย ควรให้เด็กได้ตระหนักถึงสิ่งที่ได้ เรียนรู้ต่อไปนี้ 1.เราต้องการค้นหาอะไร 2.เราจะท าอะไรได้บ้างเพื่อการค้นหานี้ 3.เราเห็นอะไรเกิดขึ้นบ้าง 4.สิ่งต่างๆเหล่านี้บอกอะไรแก่เราบ้าง ผลที่ได้รับจากการศึกษาเอกสารแนวทางการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ปฐมวัยคือได้ทราบหลักการ และความส าคัญ เป้าหมาย บทบาทการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ระดับปฐมวัย และแนวทางการจัด ประสบการณ์การเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ซึ่งจะได้น าแนวทางนี้ไปจัดกิจกรรมการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ต่อไป สุภารัตน์ ช่วงบัญญัติ (2566, ออนไลน์). กล่าวว่า การส่งเสริมให้เด็กปฐมวัยมีทักษะ ทางวิทยาศาสตร์ มีความจ าเป็น โดยจะต้องค านึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคลและเปิดโอกาสให้เด็ก ส ารวจ สังเกต จ าแนก เปรียบเทียบ สื่อความหมายด้วยวิธีการต่าง ๆ ที่เหมาะสมกับวัย ผ่านการลงมือ
20 ปฏิบัติด้วยตนเอง จะท าให้เด็กรู้จักคิดและใช้กระบวนการคิดอย่างมีเหตุผลและสามารถน า ไปใช้ ชีวิตประจ าวันได้ ซึ่งทักษะทางวิทยาศาสตร์ นั้นเป็นทักษะพื้นฐานที่ไม่ซับซ้อน เด็กปฐมวัยสามารถ เรียนรู้ด้วยการลงมือปฏิบัติได้เอง ซึ่งการจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในระดับปฐมวัยนั้น เป็นการจัดกิจกรรมที่ให้เด็กได้ใช้ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์โดยให้เด็กได้ลงมือปฏิบัติจริง เพื่อเรียนรู้ด้วยตนเองผ่านการจัดประสบการณ์และผ่านสื่อที่หาง่าย มีอยู่ในชีวิตประจ าวัน จึงท าให้ ไม่สิ้นเปลืองการใช้ทรัพยากรอื่นเพิ่มขึ้น ในบางกิจกรรมคุณครูใช้สื่อของจริง ตัวอย่างเช่น การใช้จาน กระดาษที่เหลือจาก พัทธนันท์ ไตรทามา (2564, หน้า 33-34) กล่าวว่า การจัดกิจกรรมการทดลอง ทางวิทยาศาสตร์เป็นกิจกรรมหนึ่งที่จัดให้กับเด็กปฐมวัยในช่วงกิจกรรมเสริมประสบการณ์หรือ กิจกรรมในวงกลม เพื่อมุ่งพัฒนาให้เด็กได้เรียนรู้ตามหน่วยการเรียนรู้และเพื่อสร้างความคิดรวบยอด ในสิ่งที่ได้เรียนรู้ ลักษณะของการจัดกิจกรรมเป็นกระบวนการและมีขั้นตอนการปฏิบัติที่ชัดเจน ครูเป็นผู้เตรียมวัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในการทดลองไว้อย่างพร้อมเพียง ก่อนที่เด็กจะลงมือปฏิบัติ กิจกรรมครูอาจจะอธิบายขั้นตอนการปฏิบัติกิจกรรมก่อน แล้วให้เด็กลงมือปฏิบัติกิจกรรมด้วยตนเอง ขณะเด็กปฏิบัติกิจกรรม ครูเข้าไปมีปฏิสัมพันธ์และช่วยเหลือเด็กตามความเหมาะสมและเมื่อเสร็จสิ้น การจัดกิจกรรม ครูให้เด็กออกมาน าเสนอหรืออภิปรายสิ่งที่ได้จากการปฏิบัติกิจกรรม ทั้งนี้เพื่อให้เด็ก สรุปสิ่งที่ค้นพบด้วยตนเองทุกครั้ง และถือว่าการเรียนรู้โดยการใช้กิจกรรมการทดลอง ทางวิทยาศาสตร์เป็นการเรียนรู้ที่เน้นเด็กเป็นศูนย์กลาง (Child–centered) และสะท้อนการเรียนรู้ ตามแนวคิดการสร้างองค์ความรู้ (Constructivism) ธนภรณ์ ก้องเสียง (2558, หน้า 12) กล่าวว่า การจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะ ทางวิทยาศาสตร์สามารถท าได้ทั้งในและนอกห้องเรียนโดยการน ากิจกรรมเสริมศึกษาต่าง ๆ เช่น เกม วิทยาศาสตร์ การแสดงบทบาทสมมติ การทดลองวิทยาศาสตร์ มาช่วยกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ ผ่านการลงมือปฏิบัติ และประสบการณ์ของตนเอง ซึ่งองค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) จัดเป็นแหล่งเรียนรู้ตามอัธยาศัย นอกห้องเรียนที่เปิดโอกาสให้คนทุกเพศทุกวัยเข้ามาศึกษา หาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ ภายในมีนิทรรศการเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หลายสาขา กิจกรรม วิทยาศาสตร์อีกหลากหลายกิจกรรม หนึ่งในกิจกรรมวิทยาศาสตร์ที่เสริมสร้างการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ นอกห้องเรียนที่เปิดให้บริการเป็นประจ าทุกวันท าการ คือ กิจกรรมห้องทดลองวิทยาศาสตร์ เป็น กิจกรรมที่จัดขึ้นเพื่อกระตุ้นและสร้างความตระหนักในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ฝึกทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นสิ่งจ าเป็นต่อการด ารงชีวิตในโลกปัจจุบันที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
21 การทดลองวิทยาศาสตร์เป็นกิจกรรมที่เปิดโอกาสให้ผู้สนใจและประชาชนได้มีการพัฒนาทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง ผู้ร่วมกิจกรรมจะมีส่วนร่วมในกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ การกล้าแสดงออก กระตุ้นให้เกิดความสนใจในการพัฒนาการเรียนรู้ ความเข้าใจใน สิ่งต่าง ๆ ที่ทดลอง และสามารถอธิบายผลการทดลองได้ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อน าไปสู่ สังคมแห่งการเรียนรู้และสังคมวิทยาศาสตร์ต่อไป สรุป วิธีการจัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย ในการ จัดประสบการณ์การเรียนรู้ทักษะพื้นฐานวิทยาศาสตร์ควรเน้นให้ผู้เรียนเป็นศูนย์กลางเปิดโอกาสให้ เด็ก มีส่วนร่วมในการท ากิจกรรมมีประสบการณ์ตรง ได้ลงมือปฏิบัติจริงโดยมีครูเป็นผู้ตอบสนองความ สนในของเด็กและส่งเสริมการจัดโครงสร้างความคิดจากประสบการณ์ เพื่อพัฒนามุมมองและความ เข้าใจทางวิทยาศาสตร์ รวมถึงการส่งเสริมทัศนคติเกี่ยวกับการดูแลและมีความรับผิดชอบที่รักษาสิ่ง ต่างๆ ที่อยู่รอบตัวอย่างเหมาะสมตามวัย การจัดกิจกรรมที่ส่งเสริมทักษะทางวิทยาศาสตร์สามารถท า ได้ทั้งในและนอกห้องเรียนโดยการน ากิจกรรมเสริมศึกษาต่าง ๆ เช่น เกมวิทยาศาสตร์ การแสดง บทบาทสมมติ การทดลองวิทยาศาสตร์ มาช่วยกระตุ้นให้เด็กเกิดการเรียนรู้ และสามารถน าไปใช้ แก้ปัญหาในชีวิตประจ าวันได้ 1.5 การประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงการประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็ก ปฐมวัยไว้ ดังนี้ ยุวดี มีชัย (2563, หน้า 47) กล่าวว่า การประเมินทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ระดับ ปฐมวัย แต่ละขั้นจะมีล าดับขั้นตอนอย่างต่อเนื่องสามารถประเมินอย่างเป็นระบบโดยการบันทึกข้อมูล ได้อย่างหลากหลายวิธี ตามที่ครูเห็นสมควรและเหมาะสมกับสถานการณ์และกิจกรรมที่เด็ก แสดงออกตามความเป็นจริง การประเมินทักษะ ระบวนการทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ครูจ าเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะตามวัยของเด็กเพื่อที่จะสามารถจัด กิจกรรม ที่เหมาะสมกับวัยของเด็ก โดยผ่านการเล่นและใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าเพื่อพัฒนาเด็กใน ทุก ๆ ด้าน การจัดกิจกรรมควรมีหลากหลายสอดคล้องกับพัฒนาการและความสามารถ โดยยึด เด็กเป็นส าคัญ เมื่อเด็กท ากิจกรรม จนประสบผลส าเร็จเด็กจะเห็นคุณค่าของกิจกรรมและคุณค่า ในตนเองอันจะ ส่งผลดีต่อการน ามาประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และพัฒนาเด็ก ปฐมวัยเป็นรายบุคคล ได้เป็นอย่างดี
22 พัทธนันท์ ไตรทามา (2563, หน้า 34) กล่าวว่า การประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ ส าหรับเด็กปฐมวัยเป็นขั้นพื้นฐานการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ที่ช่วยให้ครูทราบว่าเด็กได้เรียนรู้หรือ บรรลุตามจุดมุ่งหมายหรือไม่มีพฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างไร นอกจากนี้ครูผู้สอนยังสามารถน าผล ของการประเมินมาช่วยพัฒนาและปรับปรุงการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ให้แก่เด็กได้ด้วย ในการจัด ประสบการณ์การเรียนรู้ให้แก่เด็กปฐมวัยนั้นครูจะต้องสอนให้เด็กมีความเจริญงอกงามไปพร้อมกันทั้ง ด้านความรู้เนื้อหาสาระที่ครูตั้งเป้าหมายให้แก่ เด็กได้เกิดการเรียนรู้มีความช านาญในการปฏิบัติ และมีเจตคติที่ดีในการเรียนรู้ ดังนั้น การประเมินผลการเรียนรู้ส าหรับเด็กปฐมวัยต้องครอบคลุม การประเมินทั้งด้านความรู้กระบวนการเรียนรู้และเจตคติส าหรับการประเมินผลการเรียนรู้ ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยจะต้องมีการก าหนดจุดประสงค์ของการประเมินให้ชัดเจนก าหนด วิธีและเครื่องมือในการประเมิน ในการวัดผลที่สอดคล้องจุดประสงค์ของการประเมิน ซึ่งสามารถท า ด้วยวิธีการที่หลากหลาย เช่น การสังเกต การสัมภาษณ์การบันทึกพฤติกรรมการเรียนรู้และการ แสดงออกขณะท ากิจกรรมการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ของเด็ก และรวบรวมแฟ้มผลงานของเด็ก นอกจากนี้การวัดและประเมินผลควรกระท าอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับกระบวนการการเรียนการสอน การประเมินการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ด้านความรู้หรือแนวคิด ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยควร สอดคล้องกับตัวชี้วัดและสาระที่ควรเรียนรู้ตามกรอบมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ปฐมวัย การประเมินผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในด้านกระบวนการเรียนรู้ควรประเมินทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ที่สอดคล้องกับตัวชี้วัดตามกรอบมาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย และประเมินความสามารถที่เกี่ยวข้องในการสืบเสาะหาความรู้หรือการน าเสนอผลงาน เป็นต้น การ ประเมินผลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในด้านเจตคติทางวิทยาศาสตร์หรือมีจิตวิทยาศาสตร์ โดยครูอาจ เก็บรวบรวมข้อมูลของเด็กจากการสังเกตพฤติกรรมในขณะร่วมกิจกรรมหรือสัมภาษณ์สนทนากับเด็ก เพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะนิสัยของเด็กในด้านความสนใจ ใฝ่รู้ ความมุ่งมั่น ความรอบคอบ ความรับผิดชอบ ความซื่อสัตย์การยอมรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น ความมีเหตุผล และการท างาน ร่วมกับผู้อื่นอย่างสร้างสรรค์ ชนินันท์ พฤกษ์ประมูล (2557, หน้า 356-360) กล่าวว่า การประเมินทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์นั้น ในช่วงของการประเมินผลย่อยหรือ การประเมินผลความก้าวหน้า (Formative -assessment) นั้น ตัวชี้วัดมีส่วนช่วยให้ครูสามารถ มุ่งประเด็นไปสู่พฤติกรรมที่นักเรียน แสดงออกได้ช่วยสื่อความหมายของแต่ละพฤติกรรมนั้น และ ช่วยชี้ให้เห็นถึงจุดบกพร่องหรือส่วน ที่ควรพัฒนาต่อหรือเพิ่มเติมส าหรับนักเรียน ช่วยให้มองเห็น ความก้าวหน้าของแต่ละทักษะได้ชัดเจน
23 ยิ่งขึ้น ตัวชี้วัดอาจจะอยู่ในรูปแบบของค าถามที่แสดง พฤติกรรม ยกตัวอย่างเช่น ทักษะการสังเกต (Observing) อาจใช้ตัวชี้วัด ในลักษณะของค าถาม ดังนี้ 1. ผู้เรียนสามารถระบุความแตกต่างและความคล้ายคลึงระหว่างวัตถุและวัสดุได้ อย่างชัดเจนหรือไม่ 2. ผู้เรียนสามารถใช้ประสาทสัมผัสในการส ารวจวัตถุและวัสดุได้หรือไม่ 3. ผู้เรียนสามารถระบุความแตกต่างในราย ละเอียดเมื่อมีวัตถุและวัสดุหลาย ๆ ชิ้น ได้หรือไม่ 4. ผู้เรียนสามารถเลือกใช้ตัวช่วยส าหรับประสาทสัมผัสต่างๆ (เช่น แว่นขยายกล้อง จุลทรรศน์ อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ) ในการศึกษาได้หรือ ไม่ ทักษะการสื่อความหมาย(Communicating) อาจใช้ตัวชี้วัดในลักษณะของค าถาม ดังนี้ 1. ผู้เรียนสามารถเล่าเกี่ยวกับกิจกรรมและ แนวคิดได้อย่างอิสระ โดยไม่ต้องเขียน บันทึกได้หรือไม่ 2. ผู้เรียนสามารถให้ค าอธิบาย บอกลักษณะ ของสิ่งต่าง ๆ ได้หรือไม่ 3. ผู้เรียนพยายามที่จะอธิบายแนวคิดของ ตนเองจากประสบการณ์เดิม ได้หรือไม่ 4. ผู้เรียนให้ค าแนะน าหรืออธิบายการใช้เครื่องมือต่าง ๆ ได้หรือไม่ 5. ผู้เรียนรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่นและ พิจารณาผลของการท ากิจกรรมของ ตนเองได้หรือไม่ 6.ผู้เรียนรายงานในลักษณะของการเขียน การวาดรูป การระบายสี การสร้างสรรค์ รูปแบบ ฯลฯ ได้หรือไม่ 7. ผู้เรียนใช้ตาราง กราฟ แผนภาพ ในการ แสดงผลที่บันทึกได้หรือไม่ 8. ผู้เรียนสามารถใช้แหล่งข้อมูล เช่น หนังสือเรียน อินเตอร์เน็ต ในการตรวจ สอบ ผลได้หรือไม่ การตั้งสมมติฐาน (Formulating hypotheses) อาจใช้ตัวชี้วัดในลักษณะของค าถาม ดังนี้ 1. ผู้เรียนแสดงถึงความตระหนักรู้และ ยอมรับว่าอาจมีค าอธิบายอื่นๆ นอก เหนือ จากของตนเองที่สามารถอธิบาย เรื่องหรือหลักฐานนั้นได้ 2.ผู้เรียนสามารถอธิบายหรือแนะแนว ทางในการสังเกตสิ่งต่าง ๆ รอบตัวได้หรือ ไม่ 3. ผู้เรียนแสดงถึงความตระหนักรู้ว่าในค า อธิบายหรือข้อมูลมีความหลากหลาย เป็นไปได้หลายทาง (Tentative) มีความ สงสัยและต้องการพิสูจน์
24 ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) อาจใช้ตัวชี้วัด ในลักษณะของค าถาม ดังนี้ 1. ผู้เรียนพยายามที่จะสร้างการพยากรณ์ใน ประเด็นปัญหาที่สัมพันธ์กัน ถึงแม้ว่า จะไม่ได้มาจากหลักฐานได้หรือไม่ 2. ผู้เรียนใช้หลักฐานในการพยากรณ์แทน การใช้ความรู้หรือแนวคิดเดิมที่ตนเองมี หรือไม่ ผู้เรียนมีการพยากรณ์ที่สมเหตุสมผล สอดคล้องกับหลักฐาน โดยไม่จ าเป็นต้อง เป็นเหตุผล ที่ชัดเจนได้หรือไม่ 3. ผู้เรียนสามารถอธิบายว่าหลักฐานที่ใช้เกี่ยวข้องกับสิ่งที่พยากรณ์ได้หรือไม่ 4. ผู้เรียนสามารถแสดงให้เห็นถึงการ พยากรณ์ตามรูปแบบข้อมูลหรือข้อ สังเกตได้ หรือไม่ 5. ผู้เรียนแสดงให้เห็นถึงการพยากรณ์ในแง่ ของแนวคิดที่อาจจะอธิบายได้ทักษะ การก าหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) อาจใช้ตัว ชี้วัดในลักษณะ ของค าถาม ดังนี้ 1.ผู้เรียนตั้งค าถามที่สามารถตรวจสอบได้หรือสามารถระบุตัวแปรที่ต้องการศึกษา ได้หรือไม่ 2. ผู้เรียนมีแนวคิดเกี่ยวกับตัวแปร ตัวแปร ที่เปลี่ยนแปลงได้ตามตัวแปรเหตุ หรือ การเปรียบเทียบตัวแปรหรือไม่ ทักษะการทดลอง (Experimenting) อาจใช้ตัว ชี้วัดในลักษณะของ ค าถาม ดังนี้ 3. ผู้เรียนสามารถออกแบบการทดลองได้หรือไม่ 4. ผู้เรียนสามารถปฏิบัติการทดลอง ใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ ได้หรือไม่ 5. ผู้เรียนสามารถบันทึกผลการทดลองได้หรือไม่ ทักษะการตีความหมายข้อมูลและการลงข้อสรุป (Interpreting data and making conclusion) อาจใช้ตัวชี้วัดในลักษณะของค าถาม ดังนี้ 1. ผู้เรียนอภิปรายความสัมพันธ์ของสิ่งที่ค้น พบกับค าถามเริ่มต้นได้หรือไม่ 2. ผู้เรียนเปรียบเทียบผลที่ได้กับสิ่งที่ได้พยากรณ์ไว้ได้หรือไม่ 3. ผู้เรียนแปลความหมายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรได้หรือไม่ 4. ผู้เรียนระบุรูปแบบหรือแนวโน้มในการ สังเกตหรือการวัดต่อไปได้หรือไม่ 5. ผู้เรียนสามารถสรุปความสัมพันธ์ของ ข้อมูลทั้งหมดได้หรือไม่
25 The Exploratorium and Institute for Inquiry, (2006; Wendy McColskey & Rita O’Sullivan, 2000) จากตัวอย่างตัวชี้วัดในลักษณะค าถาม ตามทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ที่กล่าวมา เราสามารถก าหนดตัวชี้วัดเหล่านี้จากนิยามของ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 13 ทักษะ หากเราทราบถึงพฤติกรรมที่แสดงออกถึงทักษะ เหล่านั้น ก็จะสามารถก าหนดตัวชี้วัดแล้ว น าตัว Vol.28 No.86 April - June 2014 SUTHIPARITHAT 358 ชี้วัดมาแปลงเป็นเกณฑ์เพื่อก าหนด เป็น Rubric score ต่อไป ซึ่งจะท าให้ครูวิทยาศาสตร์สามารถ ประเมินทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ ได้ถูก ต้องตรงประเด็นเพื่อเป็นประโยชน์ในการปรับปรุง การเรียนการสอนให้ตอบโจทย์ ความสามารถที่ หลากหลายของผู้เรียนต่อไป แนวทางในการประเมินทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์เหตุใดจึงต้องมีการประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ในการที่จะตอบ ค าถามนี้ เราต้องย้อนกลับไปถึงความส าคัญของ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็น เป้าประสงค์หลักที่ต้องเกิดในตัวผู้เรียน ทักษะเหล่านี้เป็นส่วนส าคัญของทักษะการคิดซึ่งแสดงถึง ผลลัพธ์ (Outcome) ของการศึกษา ช่วยพัฒนา ความเข้าใจของผู้เรียน และพัฒนาความสามารถใน การระบุหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหา และการตัดสินใจ ครูต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิด ทักษะเหล่านี้ ซึ่งการประเมินผลความก้าวหน้า (Formative assessment) ถือเป็นเครื่องมือ ส าคัญ ที่จะช่วยให้ครูสามารถส่งเสริมทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ให้กับผู้เรียนได้ (The Exploratorium and Institute for Inquiry, 2006) ซึ่งแนวทางในการประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีหลากหลาย ผู้เขียน ขอน าเสนอดังนี้ 1. การใช้กระบวนการสังเกต (Observation) ถือว่าเป็นวิธีที่ครูใช้ในการประเมิน พฤติกรรม การเรียนรู้ของผู้เรียนอยู่แล้ว ซึ่งวิธีการที่ใช้ในการประเมินทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยการ สังเกตนั้น จะเกิดขึ้นในระหว่างที่ผู้เรียน ท าการทดลองหรือท ากิจกรรมการเรียน โดยมี เครื่องมือที่หลากหลาย และแบ่ง ออกได้หลายแบบ ได้แก่ 1.1 การสังเกตอย่าง ไม่เป็นทางการ (Informal -observation) การสังเกตที่มี โครงสร้าง (Structured observation) และการสังเกตแบบการ เล่าเรื่อง (Narratives) 1.2 การสังเกตอย่างไม่เป็นทางการ (Informal observation form) ครูเป็นผู้ สังเกตโดยไม่มีประเด็นชี้เฉพาะ ในการสังเกต และไม่ได้ก าหนดบุคคลในการสังเกตที่ชัดเจน เป็นการ สังเกตโดย ภาพรวมเพื่อการปรับปรุงการเรียนการ สอน ผลจากการสังเกต อาจได้ข้อมูล อย่างคร่าว ๆ ว่าผู้เรียนมีพฤติกรรม อย่างไร เช่น ชอบท างานคนเดียว ชอบที่จะให้มีผู้ชี้แนะแนวทางเป็นต้น การสังเกตที่มีโครงสร้าง (Structured observation) ครูเป็นผู้สังเกตโดยมีประเด็นทักษะที่ต้องการ
26 สังเกตที่ชัดเจนและเป็นระบบ มีการก าหนดกลุ่มผู้เรียน หรือผู้เรียนในการ สังเกตชัดเจนในกรณีงาน กลุ่มหรืองานเดี่ยว และหากผู้เรียนมีจ านวนมาก มีการจัดระบบการสังเกต จัดเวลาและหัวข้อ ในการสังเกตที่ชัดเจน มีแบบสังเกตผลจากการสังเกตท าให้ได้ข้อมูลทักษะที่แสดงออก ความก้าวหน้า ของทักษะที่เปลี่ยนแปลงในทางบวกและลบ ของผู้เรียนทั้งรายกลุ่มและรายบุคคล และครูสามารถ ให้ผลสะท้อนกลับ (Feedback) ไปสู่ผู้เรียนได้ 1.3 การสังเกตแบบการเล่าเรื่อง (Narratives) ใช้สังเกตพฤติกรรมหรือทักษะที่ ค่อนข้าง ซับซ้อน เช่น การท างานกลุ่ม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลุ่ม ซึ่งอาจจะไม่สามารถตอบได้ด้วยการ checklist เช่น ทักษะการตีความ หมายและลงข้อสรุปร่วมกันทั้งกลุ่ม การบันทึกการสังเกตจะใช้การ เขียนบรรยาย แบบเล่าเรื่องราวดูการท างานของแต่ละ บุคคลในกลุ่ม ซึ่งท าให้ทราบปัญหาของกลุ่ม ที่ลึกซึ้งจะได้แก้ปัญหาการจัดการเรียนรู้ได้ถูกจุดในบทเรียนต่อไป 2. การใช้ค าถาม (Question) สามารถใช้ประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ได้ในรูปแบบที่หลากหลาย เช่น การสัมภาษณ์ (Interview) แบบสอบถาม เพื่อประเมินตนเอง (Selfassessment questionnaire) การทดสอบ (Testing) เป็นต้น 2.1 การสัมภาษณ์ (Interview) เป็นวิธีการประเมินที่ต้องใช้เวลาและส่งผล ต่อการ จัดการชั้นเรียน แต่ก็ยังเป็นวิธีที่มีคุณค่า โดยเฉพาะส าหรับผู้เรียนที่มีลักษณะ เฉพาะตัว มีปัญหา ในการเรียนรู้ หรือมีทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ควรพัฒนา อย่างเร่งด่วน ประเด็นที่ใช้ใน การสัมภาษณ์เพื่อให้ได้ค าตอบที่ท าให้ครูสามารถหาแนวทางในการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของผู้เรียน และวิธีการนี้ยังท าให้ผู้เรียนรู้สึกได้ว่า ครูให้ความเป็นห่วงและความสนใจ ซึ่งมีส่วนช่วยในการ เปลี่ยนแปลงทัศนคติและส่งเสริม การเรียนรู้ อีกทั้งยังเหมาะกับนักเรียนที่มีปัญหาการถ่ายทอด ข้อความผ่านการเขียน ตอบและเหมาะส าหรับการติดตามพฤติกรรมการเรียนรู้ของผู้เรียน ซึ่งวิธีการนี้ สามารถจัดเป็นการสัมภาษณ์รายกลุ่มหรือ รายบุคคลก็ได้ สามารถกระท าได้ทั้งการ สัมภาษณ์แบบไม่ มีโครงสร้าง (Unstructured interview) การสัมภาษณ์แบบกึ่ง โครงสร้าง (Semi-structured interview) และ การสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง (Structured interview) 2.2 แบบสอบถามเพื่อประเมินตนเอง (Self-assessment questionnaire) เป็นอีก เครื่องมือที่มีประโยชน์ส าหรับ ผู้เรียนในการวิเคราะห์ตนเองว่ามีทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นอย่างไรและสามารถใช้ได้ในด้านอื่น เช่น ความรู้ ผลงานที่ตนเองท า เจตคติ ฯลฯ เป็นการสะท้อน ความคิดของผู้เรียนที่มีต่อตนเองให้ครูได้รับรู้ สามารถประเมิน ตนเองว่ามีทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ในแต่ละทักษะเป็นอย่างไร และตนเองยังควรต้องพัฒนาปรับปรุงส่วนไหน อย่างไร
27 ครูสามารถใช้ผลจากการประเมินตนเองของผู้เรียนประกอบกับเครื่องมืออื่น ๆ ที่ครูใช้ประเมิน อาจท า เป็นแบบสอบถามในรูปแบบค าถามปลายเปิด (Open-ended questions) มาตราส่วนประมาณค่า (Rating scale) และอีกหลากหลายรูปแบบ การทดสอบ (Testing) ในการประเมินทักษะกระบวนการ ทาง วิทยาศาสตร์สามารถประเมินได้จากการใช้แบบทดสอบ การประเมินทักษะเปิดโอกาสให้ผู้เรียน ได้แสดงออกถึงสิ่งที่ตนเองรู้มากกว่าการจดจ าความรู้ ครูสามารถประเมินนักเรียนในขณะที่ลงมือ ท ากิจกรรม ซึ่งเมื่อท าการเปรียบเทียบ ข้อสอบที่เป็นข้อค าถามความรู้และ ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์จะมีความแตกต่างอยู่ทั้งข้อค าถามและรูป แบบการตอบ สรุป การประเมินผลการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยเป็นขั้นพื้นฐาน เป็นการ จัดประสบการณ์การเรียนรู้ที่ช่วยให้ครูทราบว่าเด็กได้เรียนรู้หรือบรรลุตามจุดมุ่งหมายหรือไม่มี พฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงอย่างไร การประเมินทักษะ ระบวนการทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย ครูจ าเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะตามวัยของเด็กเพื่อที่จะสามารถจัดกิจกรรมที่ เหมาะสมกับวัยของเด็ก โดยผ่านการเล่นและใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าเพื่อพัฒนาเด็กใน ทุก ๆ ด้าน การจัดกิจกรรมควรมีหลากหลายสอดคล้องกับพัฒนาการและความสามารถตามวัยของเด็ก 1.6 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ส าหรับเด็กปฐมวัยไว้ ดังนี้ สุภารัตน์ ช่วงบัญญัติ, (2566, อ้างใน Berk & Winsler, 1995) วิธีการที่ครูเข้าไปมี ปฏิสัมพันธ์กับเด็กเพื่อให้การช่วยเหลือเด็กเรียกว่า Scaffolding เป็นการแนะน าช่วยเหลือให้เด็ก แก้ปัญหาด้วยตนเอง โดยการให้การแนะน า (clue) การช่วยเตือน (reminders) การกระตุ้นให้คิด (encouragement) การแบ่งปัญหาที่สลับซับซ้อนให้ง่ายลง (breaking problem down into step) การให้ตัวอย่าง (providing and Example) หรือสิ่งอื่น ๆ ที่จะช่วยเด็กแก้ปัญหาและเรียนรู้ด้วย ตนเอง การให้การช่วยเหลือ (Scaffolding) มีลักษณะ 5 ประการดังนี้ 1. เป็นกิจกรรมการร่วมกันแก้ปัญหา 2. เข้าใจปัญหาและมีวัตถุประสงค์ที่ตรงกัน 3. บรรยากาศที่อบอุ่นและการตอบสนองกับความต้องการ 4. รักษาสภาวะแห่งการเรียนรู้ของเด็ก (ZPD) 5. สนับสนุนให้เด็กควบคุมตนเองในการแก้ปัญหา
28 ครูมีหน้าที่ในการจัดเตรียมสภาพแวดล้อมให้เด็กเกิดการเรียนรู้ด้วยตนเองและให้ค าแนะน าด้วยการ อธิบาย สาธิต และให้เด็กมีโอกาสท างานร่วมกับผู้อื่น โดยเฉพาะกับเพื่อนที่มีความสามารถมากกว่า ครูมีหน้าที่กระตุ้นให้เด็กใช้ภาษาหรือวิธีการอื่น ๆ เช่น การวาด การเขียน การท างานศิลปะหลาย ๆ รูปแบบเพื่อเป็นการจัดระบบการคิดของเด็กเอง แล้วให้โอกาสเด็กแสดงออกตามวิธีการต่าง ๆ ของ เด็กเองเพื่อครูจะได้รู้ว่าเด็กต้องการจะท าอะไร สรุปทฤษฎีเชาปัญญาของไวก็อตสกี้ Vygotsky ได้ว่า เด็กจะเรียนรู้ต้องให้เป็นผู้ลงมือท า และมีส่วนในการเรียนรู้ พัฒนาการทางเชาว์ปัญญาของเด็กแต่ละวัยจะเพิ่มขึ้นถึงขั้นสูงสุด ตามศักยภาพของแต่ละบุคคลได้ ก็ต่อเมื่อได้รับการช่วยเหลือจากผู้ใหญ่ที่อยู่ใกล้ชิดเด็ก เช่น ญาติ หรือเพื่อนวัยเดียวกัน การช่วยเหลือจากครู จะช่วยให้เด็กทุกคนเกิดการเรียนรู้ตามศักยภาพของตน การมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างครูและนักเรียนจึงมีความส าคัญมาก พัทธนันท์ ไตรทามา, 2563, หน้า 59-61, อ้างถึงใน Piaget 1968, pp. 26-46) กล่าวว่า เด็กเป็นผู้ที่พยายามศึกษาและส ารวจสิ่งต่าง ๆรอบ ๆ ตัว ทั้งที่เป็นวัตถุสิ่งของเหตุการณ์และ บุคคลจากการปฏิสัมพันธ์กับสิ่งต่าง ๆ เรานั้นท าให้เด็กเกิดการเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ อย่างเป็น รูปธรรมแล้วพัฒนาต่อไปเรื่อย ๆจนสามารถจะเรียนรู้สิ่งที่เป็นนามธรรมได้เป้าหมายในการพัฒนา การเรียนรู้ของเด็กตามความคิดของ Piaget คือ การที่สามารถคิดอย่างมีเหตุผลกับสิ่งที่เป็นนามธรรม การคิดตั้งสมมติฐานอย่างมีเหตุผลและสามารถแก้ปัญหาได้การเรียนรู้ของเด็กเกิดจากกระบวนการ ใหญ่ภายในตัวเด็ก 2 กระบวนการ คือ การจัดโครงสร้างทางความคิดภายใน (Organization) และ การปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม (Adaptation) ซึ่งการปรับตัวประกอบด้วย กระบวนการ 2 กระบวนการ คือ การดูดซึม (Assimilation) และการปรับเปลี่ยน(Accommodation) ในการที่เด็กมี ปฏิสัมพันธ์ กับสิ่งใดใดในเบื้องต้นเด็กจะพยายามท าความเข้าใจประสบการณ์ใหม่ด้วยการใช้ความคิด เก่าหรือประสบการณ์เดิมด้วยกระบวนการดูดซึม (Assimilation) แต่เมื่อปรากฏว่าไม่สามารถท า ความเข้าใจได้ส าเร็จเด็กจะเปลี่ยนความคิดเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ เสียใหม่ด้วยกระบวนการการปรับเปลี่ยน (Accommodation) จนสามารถผสมผสานความคิดใหม่นั้นให้กลมกลืนเข้ากันได้กับความคิดเก่า สภาพการเช่นนี้ก่อให้เกิดสภาวะที่สมดุล จะน าไปสู่การพัฒนาการทางสติปัญญาจากขั้นหนึ่งไปสู่อีก ขั้นหนึ่งจนถึงขั้นสูงสุด คือ ท่านใช้ความสามารถทางสมองในการแก้ปัญหา(Operation)จะเรียนรู้โดย การใช้ประสาทสัมผัสใช้สัญลักษณ์แทนวัตถุกระบวนการ พัฒนาการทางสติปัญญา ( Cognitive Process) ของ Piaget แบ่งออกเป็น 4 ขั้น ดังนี้ 1. Sensory-Motor Stage ช่วงอายุ 0-2 ปี เป็นช่วงวัยของการยึดตนเองเป็นศูนย์กลาง
29 ประกอบด้วย 6 ระยะ คือ ระยะที่ 1 แรกเกิดถึง 1 เดือน เป็นการแสดงพฤติกรรมที่เป็นลักษณะตอบสนอง ทางด้านร่างกาย (Reflex) เช่น การดูดการร้อง ระยะที่ 2 อายุประมาณ 1-4 เดือน เด็กจะมีทั้งทางดูดซึม (Assimilation)และการ ปรับเปลี่ยน (Accommodation) เด็กจะเริ่มฟังและเริ่มมอง ระยะที่ 3 อายุ 4-8 เดือน เด็กเริ่มค้นพบกฎแห่งการกระท า เช่น รู้ว่าเคราะห์แล้ว จะมีเสียงเด็กจะเคาะซ้ าแล้วซ้ าอีก ระยะที่ 4 อายุประมาณ 8-12 เดือน เด็กเริ่มเข้าใจเรื่องการคงอยู่ของวัตถุ (Object Permanent) ระยะที่ 5 อายุประมาณ 12-18 เดือน เริ่มมีการทดลองและเริ่มเลียนแบบผู้ใหญ่ ระยะที่ 6 อายุประมาณ 18-24 เดือน เริ่มคิดเกี่ยวกับการกระท าสิ่งต่าง ๆ แทนการ กระท า 2. Preoperational Stage ช่วงอายุ 2-7 ปี เด็กวัยนี้ยังไม่สามารถคิดย้อนกลับได้เพียงแต่เริ่ม ที่จะเข้าใจเรื่องการคงตัวของสสารบ้างและยังไม่สามารถใช้สติปัญญาแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้อย่างเต็มที่วัย นี้แบ่งออกเป็น 2 ระยะ คือ ระยะที่ 1 อายุ 2-4 ปี เรียกว่าระยะ Preconcert เพราะเป็นวัยที่เด็กเริ่มมีความคิด รวบยอดเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ แต่ยังไม่สมบูรณ์และอย่างไม่มีเหตุผลความคิดความเข้าใจขึ้นอยู่กับการ รับรู้จากประสาทสัมผัสเป็นส่วนใหญ่ยังไม่สามารถใช้เหตุผลได้ ระยะที่ 2 อายุ 4-7 ปี เรียกว่าระยะการคิดของเด็กเริ่มมีเหตุผลขึ้นบ้างแต่ก็ยังเป็น ลักษณะการคิดจากการรับรู้มากกว่าเข้าใจเด็กเริ่มมีปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสนใจอยากรู้ ซักถามและเริ่มเลียนแบบพฤติกรรมของผู้ใหญ่เริ่มใช้ภาษาเป็นเครื่องมือในการคิด 3. Concrete Operational Stage อายุ 7-11 ปี สามารถใช้สมองคิดอย่างมีเหตุผลรู้จักการ แก้ปัญหากับสิ่งต่าง ๆ ที่เป็นรูปธรรมได้เข้าใจหลักเรื่องการคงที่ของสสารสามารถคิดย้อนกลับได้ 4. Operational Stage อายุ 11-15 ปี สามารถคิดอย่างมีเหตุผลกับปัญหาทุกชนิดสามารถ แก้ปัญหาอย่างมีระบบระเบียบสามารถน าหลักการไปใช้กับสถานการณ์ต่าง ๆ ได้ สรุปทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของ Piaget พบว่า การพัฒนาทางสติปัญญาของเด็ก จะเกิดขึ้นตามขั้นตอนมีการใช้ประสาทสัมผัสในการเรียนรู้และประสบการณ์ที่เด็กได้รับเป็นส่วนส าคัญ ในการส่งเสริมพัฒนาการทางสติปัญญาให้เกิดขึ้นเหมาะสมต่อการปลูกฝังลักษณะนิสัยที่ดีให้เหมาะสม
30 กับพัฒนาการและวัยของเด็กสิ่งส าคัญต่อการพัฒนาทางสติปัญญาของเด็ก คือ การจัดสภาพแวดล้อม ที่เอื้อต่อการเรียนรู้ เป็นสิ่งสนองต่อเด็กที่เรียนรู้แตกต่างกัน สุภารัตน์ ช่วงบัญญัติ (2566, หน้า 7, อ้างถึงใน สิริมา ภิญโญอนันตพงษ์, 2538: 18-21) กล่าวถึงผู้น าแนวคิดทฤษฎีพื้นฐานในการจัดการศึกษาส าหรับเด็กปฐมวัยดังนี้ ล็อก (Lock) มีความเห็นว่าเด็กทารกนั้นเปรียบเสมือยผ้าขาว ประสบการณ์ต่าง ๆ และ สิ่งแวดล้อมจะมีความส าคัญอย่างมากต่อการเจริญเติบโตของเด็ก ท าให้เด็กมีพัฒนาการที่แตกต่างกัน สกินเนอร์ (Skinner) เชื่อว่าพฤติกรรมของคนเรานั้น เกิดจากการปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม สามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมนั้นได้ด้วยตัวเสริมแรง ดังนั้นในการสอน ครูสามารถน าเด็กไปสู่ พฤติกรรมหรือการเรียนรู้ที่ต้องการได้ รุสโซ (Rousseau) นักปรัชญาชาวฝรั่งเศส ซึ่งเชื่อในพื้นฐานความดีในสัญชาตญาณ ของมนุษย์เราเป็นนักวุฒิภาวะนิยม ที่มีความเห็นว่าถ้าเราให้โอกาสเด็กเจริญเติบโตตามวิถีทาง ธรรมชาติแล้ว เด็กจะพัฒนาได้เต็มตามศักยภาพเพราะฉะนั้นพ่อแม่ หรือครู ควรหลีกเลี่ยงที่จะ ขัดขวางการเจริญเติบโตตามธรรมชาติของเด็ก ไม่บังคับเด็ก ฟรอยด์ (Freud) มีความเห็นว่า อิทธิพลที่ส าคัญที่สุดของพัฒนาการนั้น มาจากภายในตัว เด็ก ทั้งทางด้านอารมณ์ สังคม สติปัญญา และทางกาย กีเซล (Gesell) มีความเห็นว่าพัฒนาการเด็กจะเป็นไปตามธรรมชาติของอายุของเด็ก เมื่อถึงวันนั้นเด็กจะแสดงพฤติกรรมต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องเป็นเร่งหรือฝึกเด็ก นักการศึกษาหรือ พ่อแม่ ควรให้อิสระเด็กในการท ากิจกรรมต่าง ๆ ตามความสนใจ เพียเจต์ (Piaget) นักจิตวิทยาชาวสวิสซต์ ได้อธิบายถึงกระบวนการคิด และสร้างความรู้ ของเด็ก หลักการทางทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของเพียเจต์หลายประการที่ช่วยให้ครูคิด สร้างสรรค์ จัดกิจกรรม และประสบการณ์ที่เหมาะสมให้กับเด็ก กล่าวคือ 1. การเรียนรู้เป็นกระบวนการที่อาศัยความกระตือรือร้น ทั้งทางร่างกาย และทาง จิตใจของผู้เรียน 2. พัฒนาการแต่ละขั้นจะด าเนินไปตามระดับขั้นตอน จะข้ามขั้นไม่ได้แล้วด้วยอัตรา ที่แตกต่างกันในแต่ละบุคคล 3. ภาษาไม่ใช่ปัจจัยที่ท าให้เด็กเกิดการเรียนรู้และความคิดรวบยอดเพียงอย่างเดียว 4. พัฒนาการทางสติปัญญาของเด็ก ส่งเสริมได้ด้วยการมีปฏิสัมพันธ์กับเด็กอื่น ผู้ใหญ่และสิ่งแวดล้อมทางกายภาพ
31 สรุป ข้อมูลพื้นฐาน แนวคิด ทฤษฎีและเอกสารที่เกี่ยวข้อง พบว่า การจัดกิจกรรมทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กนั้น ต้องจัดประสบการณ์ตามพื้นฐานความคิด หลักการ และทฤษฎีของนักการศึกษา โดยน าแนวคิดมาจากกิจกรรมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้ เหมาะสมสอดคล้องกับพัฒนาการของเด็ก ซึ่งแต่ละคนมีพัฒนาการแตกต่างกัน ซึ่งในแต่ละแนวคิดนั้น จะมีจุดเด่นที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับความเชื่อ และความเหมาะสมในการเลือกไปปฏิบัติ ของแต่ละบุคคล แต่การจัดส าหรับเด็ก กิจกรรมทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ปฐมวัยจะเป็นไปอย่าง มีประสิทธิภาพได้นั้น ขึ้นอยู่กับครูว่าจะสามารถจัดให้สอดคล้องกับกิจกรรมทักษะพื้นฐาน ทางวิทยาศาสตร์พัฒนาการ และความแตกต่างของเด็กในแต่ละคนได้อย่างไร และกิจกรรมที่ครูจัดนั้น เด็กได้มีโอกาสในการลงมือปฏิบัติด้วยตนเองมากน้อยเพียงใด ยิ่งเด็กได้ลงมือทดลองก็จะช่วยให้เกิด การเรียนรู้ และสร้างองค์ความรู้ขึ้นมาได้ 1.7 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัย 1.7.1 งานวิจัยในประเทศที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็ก ปฐมวัย นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยไว้ ดังนี้ สุพรรณี แก้ววิเชียร, อุดม ค าขาด และจริยา พิชัยผลการวิจัย (2560, ออนไลน์) ได้ ท าการวิจัยเรื่อง การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยใช้การจัดการเรียนรู้แบบ STEM ส าหรับเด็กปฐมวัย ผลการวิจัยพบว่า ผลหลังการจัดการเรียนรู้แบบ STEMสูงกว่า ก่อนการจัดการ เรียนรู้แบบ STEM โดยหลังเรียนมีค่าเฉลี่ย73.17และก่อนเรียนมีค่าเฉลี่ย50.67 ซึ่งค่าเฉลี่ยแตกต่าง กันอย่างมีนัยส าคัญทางสถิติที่ระดับ 0 .05 ระดับความพึงพอใจที่มีต่อการจัดการเรียนรู้แบบ STEM นักเรียนส่วนใหญ่คิดเป็น ร้อยละ90.28 มีความพึงพอใจอยู่ในระดับมาก จากการสังเกตพฤติกรรมเด็ก มีความสนใจ กระตือรือร้น ตั้งใจท ากิจกรรมมากขึ้น การน าเสนอการเล่าเรื่องมีความต่อเนื่องมากขึ้น ซักถาม ตอบค าถามระหว่าง การจัดกิจกรรมได้ชัดเจน วณิชชา สิทธิพล (2556, หน้า 63) ได้ท าการวิจัยเรื่องการพัฒนาทักษะพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยด้วยการจัดกิจกรรมการท าเครื่องดื่มสมุนไพร ผลการวิจัยพบว่า หลังการ จัดกิจกรรมการท าเครื่องดื่มสมุนไพรระดับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยในภาพ รวมอยู่ในระดับดีและเมื่อพิจารณาเป็นรายด้าน พบว่า ด้านการสังเกตอยู่ในระดับดีมาก ส่วนด้านการ จ าแนก ด้านการวัดและด้านการสื่อสารความหมายของข้อมูลอยู่ในระดับดีเมื่อเปรียบเทียบระดับ
32 ทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย ทั้งภาพรวมและรายได้มีค่าสูงกว่าก่อนการจัดกิจกรรม อย่างมีนัยส าคัญทางสถิติที่ระดับ .05 พัทธนันท์ ไตรทามา (2563, ออนไลน) ได้ท าการวิจัยเรื่อง การพัฒนาทักษะพื้นฐาน ทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยด้วยการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา ผลการวิจัย พบว่า 1. ประสิทธิภาพของการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา เพื่อพัฒนาทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยมีประสิทธิภาพเท่ากับ 86.19/85.50 สูงกว่าเกณฑ์ที่ก าหนดไว้ คือ 80/80 2. ประสิทธิผลของการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา เพื่อพัฒนาทักษะ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัย มีประสิทธิผลร้อยละ 74.67 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ที่ตั้งไว้ที่ร้อย ละ 50 3. เด็กปฐมวัยมีทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์จากการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวสะ เต็มศึกษา มีคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยส าคัญทางสถิติที่ระดับ .01 4. เด็กปฐมวัยมีพฤติกรรมการเรียนรู้จากการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษาโดยรวมมี พัฒนาการอยู่ในระดับดี (X = 2.63, S.D. = 0.48) เอราวรรณ ศรีจักร, (2560, หน้า 26, อ้างถึงใน ชุติมา โชติจิรพรรณ, 2547) ไดศึกษาการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร ของเด็กปฐมวัยที่ไดรับการจัดกิจกรรม เลนเกมและพฤติกรรมสงเสริมการเลนจากบิดามารดาของ เด็กปฐมวัยอายุ 4 - 5 ปจ านวน 48 คน ที่มีคะแนนทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ต่ ากวาเปอรเซ็นตไทลที่ 50 และถูกแบงออกเปน 2 กลุม คือ กลุมที่บิดามารดามีพฤติกรรมสงเสริมการเลนสูงและกลุมที่บิดามารดามีพฤติกรรมสงเสริม การเลนในแตละกลุมยังแบงเปน 2 กลุมยอยคือกลุมที่ไดรับการจัดกิจกรรมเลนเกมและกลุมที่ไดรับ การเรียนตามปกติ พบวา 1. เด็กปฐมวัยที่ไดรับการจัดกิจกรรมเล่นเกมมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร สูงกวาเด็กปฐมวัยที่ไดรับการเรียนตามปกติอยางมีนัยส าคัญที่ระดับ .05 2. เด็กปฐมวัยที่บิดามารดามีพฤติกรรมสงเสริมการเล่นสูงมีทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตรไมแตกตางจากเด็กปฐมวัยที่บิดามารดามีพฤติกรรมสงเสริมการเล่นต่ า 1.7.2 งานวิจัยต่างประเทศที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ส าหรับ เด็กปฐมวัย นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงงานวิจัยต่างประเทศที่เกี่ยวข้องกับทักษะพื้นฐาน ทางวิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กปฐมวัยไว้ ดังนี้ SİMSAR, A., JONES, I., & Durmuş BURAK. (2022) ได้ท าการวิจัยเรื่อง เตรียม
33 ความพร้อมการเปลี่ยนแปลงแนวคิดวิทยาศาสตร์ของครูปฐมวัยด้วยกิจกรรมวิทยาศาสตร์แบบ STEM ผลการวิจัยพบว่า การพัฒนาทัศนคติเชิงบวกต่อวิทยาศาสตร์และทักษะ กระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่อายุยังน้อยจะช่วยให้เด็กๆ ประสบความส าเร็จในสาขาวิทยาศาสตร์ มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะจัดให้มีการศึกษาใน ช่วงปี แรกๆครูและผู้ปกครองจ าเป็นต้องใช้ แนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างถูกต้องและเหมาะสม การศึกษานี้ศึกษาผลกระทบของการฝึกปฏิบัติ ด้านการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่มีพื้นฐานจากสะเต็ม ศึกษาต่อการเปลี่ยนแปลงแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ ของครูระดับเตรียมอนุบาล การออกแบบรูปแบบการฝังทดลองแบบเดียว หนึ่งในนั้นการวิจัยแบบ ผสมผสานถูกน ามาใช้ในการศึกษา กลุ่มการศึกษาประกอบด้วย ครูเตรียมอนุบาล (PST) จ านวน 20 คน (ผู้หญิง 16 คน ผู้ชาย 4 คน) ที่ลงทะเบียนเรียนในหลักสูตรระดับปริญญาตรีชื่อ กิจกรรม วิทยาศาสตร์ส าหรับเด็กก่อนวัยเรียน นอกจากนี้ ข้อมูลยังถูกรวบรวมจาก แบบฟอร์มแนวคิด วิทยาศาสตร์ แผนกิจกรรม วิทยาศาสตร์ตาม STEM และวิดีโอการใช้งาน ผลการศึกษาพบว่า กิจกรรมวิทยาศาสตร์ที่มีพื้นฐานจาก STEM ส่งผลเชิงบวกต่อ การเปลี่ยนแปลงแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับ วิทยาศาสตร์ครูอนุบาล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปลี่ยนแปลงแนวความคิดของครูอนุบาลเพิ่มขึ้นใน เรื่องหินและดิน สิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต และแนวคิดเรื่องแรง การเคลื่อนไหว และความสมดุล นอกจากนี้ ยังได้ก าหนดว่าโปรแกรมนี้สนับสนุนครูในการแก้ไขความเข้าใจผิดในวิชาวิทยาศาสตร์ ต่างๆ(เช่น วิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต วิทยาศาสตร์กายภาพ)และใช้แนวคิด อย่างถูกต้อง ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการฝึกปฏิบัติด้านการศึกษา วิทยาศาสตร์โดยใช้ STEM มีความส าคัญต่อความเข้าใจ ด้านวิทยาศาสตร์ของครูและการน าไปใช้ในห้องเรียน Çira, Çagla (2021, p. 91-105) ได้ท าการวิจัยเรื่อง ผลของโปรแกรมGEMS ต่อ ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานและทัศนคติของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ในหน่วย แรงและการเคลื่อนที่ ผลการวิจัยพบว่า คะแนนทัศนคติหลังการทดสอบของกลุ่มทดลองและกลุ่ม ควบคุมได้รับการตรวจสอบหลังการสมัคร ทัศนคติของนักเรียนกลุ่มทดลองต่อกิจกรรมที่ท าใน หลักสูตรวิทยาศาสตร์เป็นบวกมากขึ้นในช่วง 1 เดือนนับจากการทดสอบก่อนถึง การทดสอบครั้ง สุดท้ายขอขอบคุณกิจกรรม GEMS การทดสอบทั่วประเทศในโปรแกรม GEMS ชั้นเรียนนับพัน ค าแนะน าและคู่มือเพิ่มเติมส าหรับครูยังได้พัฒนา 70 รายการส าหรับ นักเรียนมอบประสบการณ์การ เรียนรู้และประโยชน์การเรียนรู้ที่หลากหลายจนกระทั่งผู้อาวุโสในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนต้นตั้งแต่ ก่อนวัยเรียน นอกจากนี้ หลักสูตรการฝึกอบรม ผู้ฝึกสอน และการสัมมนารวมทั้งนักการศึกษาและ ครอบครัวก าลังได้รับการแก้ไขอย่างต่อเนื่องโดยเครือข่ายการสื่อสารระหว่างประเทศ ตามข้อมูลของ
34 American Association of Advancing Science(AAAS) ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน ได้แก่ การจ าแนกประเภท การวัด การสังเกต การใช้ตัวเลข การบันทึกข้อมูล การท านาย และการใช้ ความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศ/เวลา20,21 เมื่อนักเรียนเริ่มชอบคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ นักเรียน จะวางรากฐานแรกของการคิดทางวิทยาศาสตร์ ผ่านกิจกรรมสนุกๆ ของโปรแกรม GEMS วิชา GEMS ได้รับการจัดเตรียมตามการใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน ของนักเรียน 22 คน ในกิจกรรม GEMS นักเรียนสามารถ สังเกตด้วยประสาทสัมผัสทั้งหมดและสรุปตามการสังเกต เชื่อมโยงสถานการณ์และความรู้ใหม่กับประสบการณ์เก่า เปรียบเทียบเหตุการณ์และวัตถุตามความ คล้ายคลึงและความแตกต่างในคุณสมบัติเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ จัดระเบียบ จ าแนก และจัด กลุ่มวัตถุและความรู้ เป็นผู้มีส่วนร่วมโดยการสัมผัส วาดภาพ เล่น ตั้งค าถาม สื่อสาร แบ่งปันใน กระบวนการ ส ารวจโดยการเล่นเกมและการทดลอง คาดการณ์ผลลัพธ์ของเหตุการณ์อย่าง ชาญฉลาด ได้รับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน เช่น การประยุกต์สถานการณ์ใหม่ๆ และการสรุปผลโดยการตีความข้อมูลและวิธีการ Subali, Bambang (2016, p.1-23) ได้ท าการวิจัยเรื่อง การคิดแบบแตกต่าง ของทักษะพื้นฐานของทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ในด้านชีวิตในวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ในนักเรียนชั้นประถมศึกษาของอินโดนีเซีย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวัดการคิดแบบอเนกนัย ของทักษะพื้นฐาน ของทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (SPS) ของชีวิตในสาขาวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติวิชาในโรงเรียนประถมศึกษา เครื่องมือทดสอบที่ใช้ในการวิจัยนี้ได้รับมาตรฐานโดยการ พัฒนาเครื่องมือ ในกรณีนี้ ได้ท าการทดสอบกับนักเรียนจ านวน 3,070 คน ผลการทดลองระบุว่า รายการทดสอบทั้งหมดได้รับการติดตั้ง Partial Credit Model (PCM) โดยใช้ Quest Program การวัดในระดับที่ใหญ่กว่านั้นด าเนินการกับนักเรียน 7867 คนที่เลือกโดยใช้เทคนิคการสุ่มตัวอย่าง แบบเจาะจงโดยพิจารณาการกระจายของโรงเรียนในจังหวัดยอกยาการ์ตาพิเศษ เช่น โรงเรียนใน จังหวัด หน่วยงาน และเขต ผลการวิจัยคือ (1) ตัวบ่งชี้ที่แตกต่างกันส าหรับทักษะพื้นฐาน แต่ละด้าน น าไปสู่ระดับความส าเร็จที่แตกต่างกัน และ (2) ส าหรับเกรด 4,5 และ 6 ยิ่งเกรดสูงเท่าใด เปอร์เซ็นต์ ความส าเร็จก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น 2. เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับสะเต็มศึกษา (STEM Education) 2.1 ความหมายของสะเต็มศึก นักการศึกษาหลายท่านได้ให้ความหมายของสะเต็มศึกไว้ ดังนี้
35 กระทรวงศึกษาธิการ (2557, หน้า2) ระบุถึง จุดประสงค์ของการจัดการเรียนรู้ตามแนวทาง สะเต็มศึกษา คือ ส่งเสริมให้ผู้เรียนรักและเห็นคุณค่าของการเรียนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์และเห็นว่าวิชาเหล่านี้เป็นเรื่องใกล้ตัวที่สามารถ น ามาประยุกต์ใช้ใน ชีวิตประจ าวันได้ ค าว่า “STEM” ถูกใช้ครั้งแรกโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่ง สหรัฐอเมริกา ซึ่ง “STEM” ได้รับการส่งเสริมและผลักดันในสหรัฐอเมริกาเพื่อแก้ปัญหานักเรียน ขาดความสนใจใน วิทยาศาสตร์และคณิตสาสตร์มีจ านวนน้อยลง และเพื่อมุ่งเตรียมก าลังคนที่มีศักยภาพที่เพียงพอต่อ การแข่งขันในระดับโลกทั้งด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและเศรษฐกิจ ในศตวรรษที่ 21 จึงเป็น จุดเริ่มต้นในการผลักดันด้านการจัดการเรียนรู้ตามแนว “STEM” นอกจากนี้จุดประสงค์ของการ จัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามแนว “STEM” ยังมุ่งเน้นแทนการ จัดการเรียนรู้แบบบรรยายของครู ด้วยวิธีการจัดการเรียนการสอนที่เน้นให้มีการใช้การ สืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น พรทิพย์ ศิริภัทรชัย (2556, หน้า 50) อธิบายว่า สะเต็มศึกษา (STEM Education) คือ การ สอนแบบบูรณาการข้ามกลุ่มสาระวิชา (Interdisciplinary Intergration) ระหว่างสาขาวิชาต่าง ๆ ได้แก่ วิชาวิทยาศาสตร์ (Science :S) เทคโนโลยี(Technology:T)วิศวกรรมศาสตร์(Engineering : E) และ คณิตศาสตร์ (Mathematics : M) โดยน าจุดเด่นของธรรมชาติตลอดจนวิธีการสอนของแต่ละ สาขาวิชามาผสมผสานกันอย่างลงตัว เพื่อให้ผู้เรียนน าความรู้ทุกแขนงมาใช้ในการแก้ปัญหา การค้นคว้า และการพัฒนาสิ่งต่าง ๆ ในสถานการณ์โลกปัจจุบันซึ่งอาศัยการจัดการเรียนรู้ที่ครูผู้สอน หลายสาขาร่วมมือกันเพราะในการท างานจริงหรือในชีวิตประจ าวัน นั้นต้องใช้ความรู้ในหลายด้านใน การทางานทั้งสิ้นไม่ได้แยกใช้ความรู้เป็นส่วนๆ ชลาธิป สมาหิโต (2557, หน้า 1) ได้ให้ความหมายของสะเต็มศึกษา ไว้ว่าเป็นรูปแบบการจัด การศึกษาที่บูรณาการกลุ่มสาระและทักษะกระบวนการของทั้ง 4 สาระอันได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์โดยน าลักษณะธรรมชาติของแต่ละสาระวิชาและ กระบวนการจัดการเรียนรู้ให้กับผู้เรียนมาผสมผสานกันเพื่อให้ผู้เรียนได้เกิดการเรียนรู้และพัฒนา ทักษะที่ส าคัญและจ าเป็นอีกทั้งยังตอบสนองต่อการด ารงชีวิตอยู่ในยุคปัจจุบันและโลกอนาคต ยุวดี มีชัย (2563, หน้า 48) กล่าวว่า สะเต็มศึกษา (STEM Education) เป็นรูปแบบการ จัดกิจกรรมการเรียนรู้อีกรูปแบบหนึ่งที่มุ่งเน้นให้เกิดการบูรณาการในสาระวิชาวิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโ ล ยี(Technology) วิศ ว ก ร รมศ า ส ต ร์ (Engineering) แ ล ะ คณิตศ า ส ต ร์ (Mathematics) มาผสมผสานกันอย่างลงตัว เพื่อพัฒนาให้ผู้เรียนเกิดทักษะที่จ าเป็นในการ เชื่อมโยงความรู้ของตนไปสู่แนวทางในการแก้ปัญหาโดยมีกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบ
36 สุพรรณี ชาญประเสริฐ (2557, หน้า 4) ได้ให้ความหมายของสะเต็มศึกษาไว้ว่า เป็นแนวทาง การจัดการเรียนรู้ที่เน้นการบูรณาการ วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์ และขณะเดียวกันต้องมีการบูรณาการพฤติกรรมที่ต้องการหรือคาดหวังให้เกิดขึ้นกับการเรียนรู้เนื้อหา ด้วยพฤติกรรมเหล่านี้รวมถึงการกระตุ้นให้เกิดความสนใจในการสืบเสาะหาความรู้ การส ารวจ ตรวจสอบการคิดอย่างมีเหตุมีผลในเชิงตรรกะ รวมถึงทักษะของการเรียนรู้หรือการท างานแบบ ร่วมมือ สรุปได้ว่า ความหมายของสะเต็มศึกษา คือ รูปแบบการจัดการศึกษาที่บูรณาการกลุ่มสาระ และทักษะกระบวนการของทั้ง 4 สาระอันได้แก่ วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และ คณิตศาสตร์ มาผสมผสานกันอย่างลงตัว เพื่อพัฒนาให้ผู้เรียนเกิดทักษะที่จ าเป็นในการเชื่อมโยง ความรู้ของตนไปสู่แนวทางในการแก้ปัญหาโดยมีกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบ รวมถึงการกระตุ้นให้ เกิดความสนใจในการสืบเสาะหาความรู้ การส ารวจตรวจสอบการคิดอย่างมีเหตุมีผล 2.2 จุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษา นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงจุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษาไว้ ดังนี้ พรทิพย์ศิริ ภัทราชัย (2556, หน้า 49) กล่าวว่า จุดเริ่มต้นของแนวคิด STEMEducation มาจากสหรัฐอเมริกา ที่ประสบปัญหาเรื่อง ผลการทดสอบ PISA ของสหรัฐอเมริกาที่ต่ ากว่าหลาย ประเทศและส่งผลต่อขีดความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและวิศวกรรม รัฐบาลจึงมี นโยบายส่งเสริมการศึกษาโดยพัฒนา STEM ขึ้นมาเพื่อหวังว่าจะช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ให้ สูงขึ้น และจะเป็นแนวทางหนึ่งในการส่งเสริมทักษะที่จ าเป็นส าหรับผู้เรียนในศตวรรษที่21 พัทธนันท์ ไตรทามา (2563, หน้า 42) สะเต็มศึกษานั้นเป็นหลักสูตรโดยการบูรณาการการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์เทคโนโลยีและกระบวนการทางวิศวกรรมศาสตร์เพื่อเน้นการน า ความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในการด าเนินชีวิต รวมทั้งเพื่อให้สามารถพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการด าเนินชีวิตและการประกอบอาชีพในอนาคต อีกทั้งวิชาทั้งสี่เป็นวิชาทีมี ความส าคัญอย่างมากกับการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ การพัฒนาคุณภาพชีวิต และความมั่นคงของประเทศซึ่งล้วนเป็นวิชาที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้มีความรู้ความสามารถที่จะด ารงชีวิต ได้อย่างมีคุณภาพในโลกศตวรรษที่21 ศูนย์สะเต็มศึกษา (2560, ออนไลน์). ระบุถึงจุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษาไว้ว่า ยุทธศาสตร์การพัฒนาประเทศ 20 ปี ก าหนดแผนการพัฒนาประเทศในด้านต่างๆ รวมถึงแผนการ พัฒนาการศึกษาของประเทศ หรือแผนการศึกษาแห่งชาติ 20 ปี ได้ก าหนด 6 ยุทธศาสตร์ ดังนี้ ยุทธศาสตร์ที่ 1 การจัดการศึกษาเพื่อความมั่นคงและของสังคมและประเทศชาติ
37 ยุทธศาสตร์ที่ 2 การผลิตและพัฒนาก าลังคน การวิจัยและนวัตกรรมเพื่อสร้างขีด ความสามารถในการแข่งขันของประเทศ ยุทธศาสตร์ที่ 3 การพัฒนาศักยภาพคนทุกช่วงวัยและการสร้างสังคมแห่งการเรียนรู้ ยุทธศาสตร์ที่ 4 การสร้างโอกาส ความเสมอภาคและความเท่าเทียมทางการศึกษา ยุทธศาสตร์ที่ 5 การจัดการศึกษาเพื่อเสริมสร้างคุณภาพชีวิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ยุทธศาสตร์ที่ 6 การพัฒนาประสิทธิภาพของระบบบริหารจัดการศึกษา โดยมีเป้าหมาย ใน 5ด้าน ในด้านที่ 5 หรือการตอบโจทย์บริบทที่มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งสะเต็มศึกษาเป็นแนวทาง การจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 สหวิทยาการ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรม (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) หรือ STEM ซึ่งปัจจุบัน ถือว่าเป็นนวัตกรรมการศึกษาแนวใหม่ โดยเน้นการน าความรู้ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้ง การพัฒนากระบวนการคิดหรือคิดค้นนวัตกรรมใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อการด ารงชีวิตและการท างาน สะเต็มศึกษาจะเป็นแนวทางหนึ่งในการส่งเสริมทักษะที่จ าเป็นครอบคลุมทั้ง 3 ด้าน ได้แก่ 1) ด้านปัญญา ผู้เรียนสามารถเข้าใจเนื้อหาและเชื่อมโยงกับการปฏิบัติจริงและการฝึกทักษะ การปฏิบัติ 2) ด้านทักษะการคิด ผู้เรียนสามารถคิดวิเคราะห์ มีความคิดสร้างสรรค์ สามารถแก้ปัญหา ที่ซับซ้อนได้ 3) ด้านคุณลักษณะ ผู้เรียนสามารถมีทักษะการท างานเป็นกลุ่ม มีทักษะการสื่อสารที่มี ประสิทธิภาพ สามารถใช้เครื่องมือด้านเทคโนโลยีสารสนเทศได้เป็นอย่างดี จากบริบทที่มีการเปลี่ยนแปลงของโลกและการศึกษาที่ต้องเปลี่ยนแปลงไปตามบริบทของโลก ที่เปลี่ยนแปลงไปในศตวรรษที่ 21 การจัดการศึกษาในปัจจุบันจ าเป็นต้องปรับเปลี่ยนกระบวนการ จัดการเรียนรู้ ซึ่งสามารถแบ่งกระบวนการจัดการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 เป็น 3 องค์ประกอบ คือ ปัจจัย กระบวนการ และผลผลิต ดังแสดงในรูป ซึ่งปัจจัยที่ส าคัญ คือ ปัจจัยที่ 1 คือ ทฤษฎีการเรียนรู้ เพื่อสร้างสรรค์ด้วยปัญญา (Constructionism) เป็นปัจจัยหนึ่งในการสร้างกระบวนการเรียนรู้ ปัจจัย ที่ 2 คือ ครู ซึ่งครูจ าเป็นต้องเปลี่ยนกระบวนการสอน จากผู้สอนเป็นผู้กระตุ้นการเรียนรู้ หรือผู้ช่วย เหลือการเรียน (Facilitator) และปัจจัยที่ 3 คือ ผู้เรียน เปลี่ยนจากผู้เรียนเป็นนวัตกร (Innovator) เพื่อสร้างสรรค์นวัตกรรมเพื่อการเรียนรู้แบบต่างๆ ตามความสนใจของผู้เรียน ให้เหมาะสมกับบริบท ของผู้เรียนในแต่ละโรงเรียน และปัจจัยอื่นๆ ส านักงานสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ (2564, ออนไลน์) ระบุถึงจุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษาไว้ว่า STEM นั้นมาจากอักษรตัวแรกของ 4 ศาสตร์ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)
38 และคณิตศาสตร์ (Mathematics) ทั้ง 4 ศาสตร์คือสาขาวิชาความรู้ที่ส าคัญและสามารถเชื่อมต่อหรือ บูรณาการแต่ละสาขาเพื่อน ามาใช้ในการท างาน รวมถึงการด าเนินชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการแก้ปัญหา การตั้งค าถาม การค้นคว้าสิ่งใหม่ หรือการพัฒนานวัตกรรม โดยค าว่า STEM เริ่มใช้ในประเทศ สหรัฐอเมริกา จากปัญหาผลการทดสอบ PISA หรือโครงการประเมินผลนักเรียนร่วมกับนานาชาติ (Programme for. International Student Assessment) ของประเทศและการประชุมของแต่ละ ภาคส่วน ท าให้รัฐบาลมีนโยบายสนับสนุนการศึกษาของศาสตร์ทั้ง 4 สาขา เพื่อเพิ่มความสามารถใน การแข่งขันกับประเทศอื่นๆ นวัตกรรมการศึกษา (มปป, ออนไลน์) ระบุถึงจุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษาไว้ว่า จุดเริ่มต้นของแนวคิด STEM มาจากสหรัฐอเมริกา ที่ประสบปัญหาเรื่อง ผลการทดสอบ PISA ของสหรัฐอเมริกา ที่ต่ ากว่าหลายประเทศ และส่งผลต่อขีดความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยี และวิศวกรรม รัฐบาลจึงมีนโยบาย ส่งเสริมการศึกษาโดยพัฒนา STEM ขึ้นมา เพื่อหวังว่า จะช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ให้สูงขึ้น และจะเป็นแนวทางหนึ่งในการส่งเสริมทักษะที่จ าเป็น ส าหรับผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 (21st Century skills) ประเทศไทยของเราเองก็ประสบปัญหาใน ลักษณะคล้ายกัน เช่น นักเรียนไม่เข้าใจบทเรียนอย่างแท้จริง เรียนอย่างท่องจ า ให้ท าข้อสอบผ่าน เมื่อผ่านไปอีกภาคการศึกษาหนึ่ง เกิดปัญหาลืมบทเรียนที่จบไปแล้ว อาจเป็นเพราะนักเรียนไม่เข้าใจ ว่า บทเรียนนั้นน าไปใช้ประโยชน์ในชีวิตจริงได้อย่างไร จึงท าให้นักเรียนไม่สามารถเชื่อมต่อความรู้เป็น ภาพใหญ่ได้ตัวอย่างการเรียนการสอนในประเทศญี่ปุ่น : ประเทศญี่ปุ่น มักจะที่ประสบภัยพิบัติมา ตลอด จึงน ามาประเด็นดังกล่าว มาใช้ในภาคการศึกษา ดังเช่น การค านวณพื้นที่ประสบภัยน้ าท่วม การไหลของน้ า การเคลื่อนที่ของคลื่นซึนามิ แม้จะเป็นความเข้าใจในพื้นฐานไม่ลึกซึ้ง เท่ากับ การศึกษาด้วยแบบจ าลองด้วยคอมพิวเตอร์ (computer modeling) ที่หน่วยงานดูแลและบริหารใช้ งานอยู่จริง แต่ก็ท าให้นักเรียนเห็นภาพที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจ าวันมากขึ้น การด าเนินการในประเทศไทย ภายใต้ความร่วมมือระหว่างสถาบันส่งเสริมการสอน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและส านักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) กระทรวงศึกษาธิการ จะสร้างศูนย์เรียนรู้น าร่อง 10 จังหวัด แต่ละจังหวัดจะมีจ านวน 3 โรงเรียน รวม 30 โรงเรียน ในปี พ.ศ. 2556 เพื่อสร้างแนวทางการด าเนินงานและวัดผลให้เป็นรูปธรรม และหลังจากนั้นจึงจะได้ขยายไปสู่วงกว้างต่อไป จึงอาจกล่าวได้ว่า โครงการ “สะเต็มศึกษา” เป็นนวัตกรรมการจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อสร้างคนไทยรุ่นใหม่ ให้มีทักษะในการ สร้างนวัตกรรม ที่จะช่วยเสริมความสามารถในการแข่งขันของประเทศ
39 สรุปได้ว่า จุดเริ่มต้นของแนวคิดสะเต็มศึกษา มาจากสหรัฐอเมริกา ที่ประสบปัญหาเรื่อง ผลการทดสอบ PISA ของสหรัฐอเมริกา ที่ต่ ากว่าหลายประเทศ และส่งผลต่อขีดความสามารถด้าน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และวิศวกรรม รัฐบาลจึงมีนโยบาย ส่งเสริมการศึกษาโดยพัฒนา STEM ขึ้นมา เพื่อหวังว่าจะช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ให้สูงขึ้น และจะเป็นแนวทางหนึ่งในการ ส่งเสริมทักษะที่จ าเป็นส าหรับผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 ซึ่งค าว่า STEM นั้นมาจากอักษรตัวแรกของ 4 ศาสตร์ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) ทั้ง 4 ศาสตร์คือสาขาวิชาความรู้ที่ส าคัญและสามารถเชื่อมต่อหรือ บูรณาการแต่ละสาขาเพื่อน ามาใช้ในการท างาน รวมถึงการด าเนินชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการแก้ปัญหา การตั้งค าถาม การค้นคว้าสิ่งใหม่ หรือการพัฒนานวัตกรรม 2.3 ความส าคัญของสะเต็มศึกษา นักการศึกษาหลายท่านได้กล่าวถึงความส าคัญของสะเต็มศึกษาไว้ ดังนี้ อัญชลี ไสยวรรณ (2559 : 2 - 3) กล่าวว่า การจัดกิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา (STEM Education) ระดับการศึกษาปฐมวัยผ่านการเรียนรู้จากการปฏิบัติจริง ( ActiveLearning) โดยบูรณา การสาขาวิชา วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์มีความส าคัญต่อการพัฒนา ส าหรับเด็กปฐมวัยในด้านต่าง ๆ ดังนี้ 1. พัฒนาทักษะที่จ าเป็นต่อการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ประกอบด้วย ทักษะการคิด ทักษะทางคณิตศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะการแสวงหาความรู้ ทักษะการ สื่อสาร ทักษะการคิดวิเคราะห์ ทักษะการใช้เทคโนโลยี และทักษะทางสังคม 2. ส่งเสริมการท ากิจกรรมแบบบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์ซึ่งเป็นพื้นฐานในการสร้างความรู้ด้วยตนเองในหัวข้อเรื่องที่เรียนรู้ และสร้างนวัตกรรมใหม่เพื่อพัฒนาก าลังคนของประเทศตั้งแต่ระดับการศึกษาปฐมวัย 3. กระบวนการเรียนรู้เน้นการเรียนรู้จากประสบการณ์ตรง เป็นหัวข้อเรื่องในชีวิต ของเด็กสอดคล้องกับปรัชญา และแนวคิดทางการศึกษาปฐมวัย ส่งเสริมให้เด็กปฐมวัยตั้งค าถาม สืบค้นโดยใช้ความสามารถในการสังเกต ช่วยเด็กคิดเกี่ยวกับกระบวนการในการท างานของตน ประเมินผลงานของตน เข้าใจเรื่องราวที่เรียนรู้จากความสนใจหรือความอยากรู้ อยากเห็นของตน สามารถน าความรู้มาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ าวัน 4. ส่งเสริมให้เด็กปฐมวัยมีส่วนร่วมในกระบวนการเรียนรู้มากที่สุด การจัดกิจกรรม
40 เป็นการท างานแบบร่วมมือผ่านลักษณะกิจกรรมที่หลากหลาย ฝึกความมีวินัยและสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรมในกระบวนการท างานแบบร่วมมือ 5. จัดบรรยากาศในชั้นเรียนส่งเสริมการกล้าแสดงออก การแลกเปลี่ยนความรู้ 6. ส่งเสริมให้เด็กรักและเห็นคุณค่าของการเรียนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ยุวดี มีชัย (2563, หน้า 49) กล่าวว่า กิจกรรมตามแนวสะเต็มศึกษา (STEM Education) มีความส าคัญที่ช่วยในการพัฒนาทักษะที่จ าเป็นต่อการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ซึ่งเป็นพื้นฐานในการ สร้างความรู้ด้วยตนเองโดยเน้นกระบวนการการเรียนรู้จากประสบการณ์ตรงที่สามารถน าความรู้ มาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจ าวันได้ สุริยา ฆ้องเสนาะ (2565, ออนไลน์) กล่าวถึงความส าคัญของสะเต็มศึกษาว่า การสนับสนุน กระบวนการเรียนรู้ด้วยสะเต็มศึกษาเป็นสิ่งส าคัญ จึงควรเน้นกิจกรรมที่บูรณาการด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีวิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อเชื่อมโยงความรู้ สู่การท างานในชีวิตจริง ผู้เรียน จะเรียนวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ด้วยความสนุก พร้อมทั้งตระหนักถึงคุณค ่าของการเรียนรู้ ยิ่งไปกว่านั้น นักเรียนต้องมีความรู้ด้านศิลปะ ภาษา สังคมศาสตร์ และอื่น ๆ ร่วมด้วย กระบวนการ เรียนรู้นี้ยังกระตุ้นให้เกิดความคิดสร้างสรรค์และการท างานร่วมกัน เป็นกระบวนการเรียนรู้โดยใช้ การวิจัยเป็นฐาน เพื ่อแก้ไขปัญหา สร้างองค์ความรู้และนวัตกรรมใหม ่ ๆ ในฐานะนักการศึกษา ข้าพเจ้าทราบว่า สะเต็มศึกษามีคุณค่าในการสร้างทักษะ คุณลักษณะของนักเรียน และผลิตก าลังคน เพื่อพัฒนาเศรษฐกิจ " จากพระราชด ารัสดังกล่าวประกอบกับสถานการณ์ของสังคมโลกปัจจุบันนี้ที่ เปลี ่ยนแปลงอย ่างรวดเร็วด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รวมถึงการที ่ต้อง แข่งขันเพื่อประโยชน์ทางเศรษฐกิจการค้า ดังนั้น สะเต็มศึกษา (STEM Education) จึงเป็นรูปแบบ หนึ่งที่ส าคัญในการพัฒนาการศึกษาของประเทศไทย” ความส าคัญและสื่อการสอน STEM Education (มปป, ออนไลน์) ระบุว่าทักษะและศักยภาพ ของก าลังคนในประเทศถือว่าส าคัญเป็นอย่างมากต่อการพัฒนาประเทศโดยรวม โดยเฉพาะในโลกยุค ปัจจุบันที่มีความท้าทายและการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีใหม่ ๆ และ ความสามารถในการแข่งขัน ความสามารถทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจึงมีบทบาทส าคัญอย่างยิ่ง ต่อการรับมือกับความท้าทายเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ ทรัพยากรบุคคลที่มีความรู้ความสามารถ ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ หรือ STEM จึงมีความจ าเป็นอย่างยิ่ง เพื่อช่วยให้ประเทศของเราก้าวไปข้างหน้าอย่างมีประสิทธิภาพและมั่นคง