รายงานการวิจัยในชั้นเรียน การศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต โดยใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย โดย นางสาวเนตรทราย เทียมสัมฤทธิ์ ครู กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2565 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษากรุงเทพมหานคร เขต 2 สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ
ชื่อเรื่อง การศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอล เอาต์พุต โดยใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย ชื่อผู้วิจัย นางสาวเนตรทราย เทียมสัมฤทธิ์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สอนวิชา เทคโนโลยีสร้างเสริม รหัสวิชา ว31292 ภาคเรียนที่2 ปีการศึกษา 2565 ************************************************************************************************** ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา การจัดการเรียนการสอนในศตวรรษที่ 21 มีการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ผ่านเครือข่ายมากขึ้น ส่งผลให้ การเรียนรู้ของผู้เรียนสามารถเข้าไปสืบค้นความรู้ได้อย่างกว้างขวาง ซึ่งผู้สอนต้องจัดกิจกรรมให้ผู้เรียนได้สืบค้น อย่างสม่ำเสมอ โดยที่ผู้เรียนจะต้องมีทักษะด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ทั้งนี้วิธีการสอนในยุค ปัจจุบัน มีการใช้นวัตกรรมการจัดกิจกรรม เพื่อการสอนบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตด้วยนวัตกรรมประยุกต์ในเชิง บูรณาการ ซึ่งเป็นการจัดการเรียนด้วยวิธีสอนออนไลน์จะเป็นตัวกระตุ้นการเรียนรู้ทั้งในทางตรงและใน ทางอ้อม อีกทั้งยังมุ่งเน้นส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์และสร้างแรงจูงใจในการเรียนรู้ของผู้เรียน เพื่อให้เกิดการ เรียนรู้ต่อเนื่อง ประกอบกับการนำเทคโนโลยีสารสนเทศใช้เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการศึกษาสำหรับการ เสริมสร้างศักยภาพของคนในชาติให้สามารถเพิ่มขีดความสามารถ และยังเป็นการขยายโอกาสทางการศึกษาที่ มีคุณภาพอย่างทั่วถึง รวมถึงยังมีความสอดคล้องตามแนวปฏิรูปการศึกษา ตลอดจนจะเป็นการยกระดับ คุณภาพการศึกษาและการเรียนรู้ให้มีคุณภาพและมาตรฐานระดับสากล จากการจัดการเรียนการสอนในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม รหัสวิชา ว31292 ผู้สอนได้ให้ความ สำคัญทั้งด้านทฤษฎีและปฏิบัติ ส่งเสริมให้ผู้เรียนปฏิบัติผ่านการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่ง จากการสังเกตพฤติกรรมของผู้เรียนในชั้นเรียน พบว่า นักเรียนยังขาดทักษะและความเชี่ยวชาญในการต่อวงจร ทำให้การปฏิบัติจริงเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ซึ่งอาจเกิดอันตรายต่อผู้เรียนได้ ผู้สอน จึงคิดหาวิธีการแก้ปัญหานี้ โดยจัดการเรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD มาประยุกต์ใช้เพื่อเป็น เครื่องมือช่วยแก้ปัญหาในการเรียนการสอนและช่วยให้ผู้เรียนเกิดทักษะและความเชี่ยวชาญมากยิ่งขึ้น ด้วยเหตุผลดังกล่าวมาข้างต้น ผู้สอนจึงมีความสนใจที่จะทำวิจัยในชั้นเรียน เพื่อพัฒนาทักษะการคิด เชิงคำนวณ เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต โดยใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจรและ เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย วัตถุประสงค์ของการวิจัย 1. เพื่อศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย ที่เรียนด้วยโปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจรและ เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต 2. เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย ทั้งก่อนและหลังเรียนด้วยโปรแกรม TinkerCAD ในการจำลอง การต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต
วิธีดำเนินการวิจัย การศึกษาวิจัยในครั้งนี้เป็นการวิจัยปฏิบัติการ (Action Research) เพื่อศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ในรายวิชาเทคโนโลยีสร้างเสริม เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต โดยใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการ จำลองการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชิ- นูทิศ เบญจมราชาลัย ได้ดำเนินตามลำดับขั้นตอน ดังต่อไปนี้ ประชากร/กลุ่มตัวอย่าง ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ปีการศึกษา 2565 โรงเรียน นวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย จำนวน 368 คน กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 แผนการเรียนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ปีการศึกษา 2565 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย จำนวน 120 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย 1. แบบทดสอบก่อนเรียนและแบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต จำนวน 10 ข้อ เป็นข้อสอบปรนัยแบบเลือกตอบ 4 ตัวเลือก 2. โปรแกรม TinkerCAD เพื่อการจำลองการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ 3. ใบงานการทดลองวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนด้านทักษะปฏิบัติเรื่อง โปรแกรมไฟกระพริบ 4. แบบสังเกตพฤติกรรมการปฏิบัติงานของนักเรียน การวิเคราะห์ข้อมูล/สถิติที่ใช้ในการวิจัย ในการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ดาเนินการวิเคราะห์ข้อมูลต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ 1. วิเคราะห์หาค่าสถิติพื้นฐาน ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ( x ) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D.) และค่าร้อยละ 2. การเปรียบเทียบคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ก่อนและหลังเรียนของกลุ่มตัวอย่าง โดยการ ใช้การทดสอบค่า t–test (Dependent Samples) ผลการวิจัย 1. จากการวิเคราะห์ข้อมูลพบว่า ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรายวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105 นักเรียนระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง ชั้นปีที่ 1 สาขาวิชาอิเล็กทรอนิกส์ ที่เรียนโดยจัดการ เรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD เรื่องการใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต จานวน 10 คน พบว่า มีกลุ่ม ตัวอย่างที่มีผลสัมฤทธิ์หลังเรียนมากกว่าก่อนเรียนอยู่ จานวน 5 คน คิดเป็นร้อยละ 64.29 กลุ่มตัวอย่างที่มี ผลสัมฤทธิ์หลังเรียนเท่ากับก่อนเรียน จานวน 2 คน คิดเป็นร้อยละ 14.29 และกลุ่มตัวอย่างที่มีผลสัมฤทธิ์หลัง เรียนน้อยกว่าก่อนเรียน จานวน 3 คน คิดเป็นร้อยละ 21.43 และเมื่อนาข้อมูลทั้งหมดมาวิเคราะห์ผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนของนักเรียนก่อนเรียนรายวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยจัดการเรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD เรื่องการใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุตพบว่ามีคะแนนค่าเฉลี่ยเลขคณิต คือ 3.571 ค่าเบี่ยงเบน มาตรฐาน คือ 1.988 และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนหลังเรียนรายวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ โดย จัดการเรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD เรื่องการใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต มีคะแนนค่าเฉลี่ยเลข คณิต คือ 5.214 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานคือ 2.044 และจากการคานวณค่า t ที่ได้มีค่า 2.994 ซึ่งเมื่อนาค่า t ที่
เปิดจากตาราง ณ ระดับนัยสาคัญที่ 0.01 จะได้ค่าวิกฤต คือ 2.6503 แสดงว่าผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรายวิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105 ที่โดยจัดการเรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD เรื่องการใช้ งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุตหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติอยู่ที่ระดับ 0.01 2. นักเรียนระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง ชั้นปีที่ 1 สาขาวิชาอิเล็กทรอนิกส์ ที่เรียนในรายวิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร มีค่าเฉลี่ยคะแนนผลสัมฤทธิ์ เรื่องการใช้งาน พอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสาคัญทางสถิติที่ระดับ 0.01 ซึ่งสอดคล้องกับ สมมติฐานที่กาหนดไว้ อภิปรายผลการวิจัย จากผลการวิจัยเรื่อง การพัฒนาทักษะการคิดเชิงคำนวณ เรื่อง การใช้งานพอร์ตดิจิตอลเอาต์พุต โดย ใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ของนักเรียนระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ เบญจมราชาลัย ผู้วิจัยสามารถอภิปรายผลการวิจัยได้ดังนี้ 1. ผลการวิจัยพบว่า การจัดการเรียนการสอนแบบธรรมดาโดยไม่ใช้สื่อสอนเสริม นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนต่ำกว่าการจัดการเรียนการสอนโดยใช้สื่อสอนเสริม เนื่องจากนักเรียนไม่ใส่ใจในการเรียนและให้ ความสนใจกับโทรศัพท์มือถือของตัวเอง แต่เมื่อจัดการเรียนการสอนผ่านโปรแกรม TinkerCAD ทำให้นักเรียน สนใจเรียน ตั้งใจเรียน และมั่นศึกษาด้วยตัวเองเพิ่มขึ้น ส่งผลให้นักเรียนเลิกเล่นโทรศัพท์มือถือได้มากขึ้นและ นักเรียนเข้าใจในเรื่องที่เรียนอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับงานวิจัยในต่างประเทศของ Meeks (1972: 4296-A) ที่ว่าวิธีสอนโดยใช้ชุดกิจกรรมมีประสิทธิภาพมากกว่าการสอนด้วยวิธีสอนแบบธรรมดาและ ทุกคนมีพัฒนาการทางเจตคติที่ดีต่อการสอนโดยใช้ชุดกิจกรรมเพิ่มขึ้น ดังนั้น การใช้ชุดกิจกรรมในการจัดการ เรียนการสอนนั้นมีประสิทธิภาพกว่าวิธีการสอนแบบธรรมดา 2. ผลการวิจัยพบว่า ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังจากเรียนโดยใช้โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลอง การต่อวงจรและเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ มีค่าสูงกว่าผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนใช้สื่อสอนเสริม คิดเป็น ร้อยละ 64.29 สอดคล้องกับงานวิจัยของวิไลรัตน์ กลิ่นจันทร์ (2551) ที่ว่าผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ ของนักเรียนที่ได้รับการสอนโดยใช้ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์เพื่อส่งเสริมการคิดวิเคราะห์หลังเรียนสูงกว่าก่อน เรียน ดังนั้นผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังใช้ชุดกิจกรรมนั้นสูงกว่าก่อนใช้ชุดกิจกรรม 3. ผลการวิจัยพบว่า นวัตกรรมที่ใช้ในการทำวิจัยคือ โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจร และเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องมือที่มีส่วนช่วยในเรื่องผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน เป็น อย่างมาก เพราะทำให้นักเรียนได้สนใจเรียน ตั้งใจเรียน และศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องที่ตนเองสนใจด้วย ตัวเองมากขึ้น สอดคล้องกับทฤษฎีของ พูลทรัพย์ โพธิสุ (2546: 21) ที่ว่า ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์เป็นสื่อการ เรียนการสอน ซึ่งเป็นนวัตกรรมการศึกษาช่วยให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ด้วยตนเอง ทำให้เกิดทักษะในการแสวงหา ความรู้และเกิดพฤติกรรมตามเป้าหมายของการเรียนรู้ ดังนั้น โปรแกรม TinkerCAD ในการจำลองการต่อวงจร และเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ สามารถทำให้นักเรียนได้เรียนรู้ด้วยตนเองเพิ่มมากยิ่งขึ้น
ข้อเสนอแนะ 1. ข้อเสนอแนะในการนำผลการวิจัยไปใช้ประโยชน์ 1.1 ในการจัดการเรียนการสอนควรมีสื่อหรือนวัตกรรมประกอบการเรียนการสอน เพื่อทำให้การ จัดการเรียนการสอนมีประสิทธิภาพมากขึ้น 1.2 ผู้สอนควรสังเกตพฤติกรรมของผู้เรียนแต่ละคน เพราะผู้เรียนแต่ละคนมีลักษณะการเกิดการ เรียนรู้ที่แตกต่างกัน 1.3 ในการจัดการเรียนการสอนควรมีการวัดความรู้เบื้องต้น เช่น การทำแบบทดสอบก่อนเรียน เพื่อวัดพื้นฐานของนักเรียน 2. ข้อเสนอแนะในการวิจัยครั้งต่อไป 2.1 ควรศึกษาปัจจัยด้านอื่น ๆ เพิ่มเติมที่ส่งผลต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน นอกเหนือจากที่ผู้วิจัยได้ทำการศึกษา เพื่อให้ได้งานวิจัยที่กว้างขวางและสมบูรณ์มากขึ้น 2.2 ควรพัฒนาแผนการสอน สื่อ หรือนวัตกรรมในการเรียนรู้ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เอกสารอ้างอิง กิ่งแก้ว และคณะ. 2561. การพัฒนาชุดทดลองเรื่องการวัดอุณหภูมิด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ สำหรับ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์. การประชุมสัมมนาวิชาการและนำเสนอ ผลงานวิจัยระดับชาติ เครือข่ายบัณฑิตศึกษา มหาวิทยาลัยราชภัฏภาคเหนือ ครั้งที่ 16 และการ ประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบูรณ์ ครั้งที่ 3 “งานวิจัยเพื่อพัฒนาท้องถิ่น”, หน้า 226-233. ปิยะ ศุภวราสุวัฒน์, และวินัย ใจกล้า. 2559. การใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino. กรุงเทพฯ : ห้างหุ้นส่วนจากัด มีน เซอร์วิส ซัพพลาย. ภวิสาณัชช์ ศรศิริวงศ์. 2558. การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์สำหรับการประเมินผลการฝึกประสบการณ์ วิชาชีพครูกรณีศึกษาคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร. วิทยานิพนธ์ศิลปศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาสนเทศศาสตร์เพื่อการศึกษา บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร. มณีรัตน์ รัตนวิชัย. 2561. การพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนด้วย โปรแกรม Plickers หน่วยการเรียนรู้เรื่อง ไฟฟ้า สาหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. โรงเรียนอินทรัมพรรย์อนุสรณ์สังกัดสานักงานเขตพื้นที่ การศึกษาประถมศึกษาสมุทรปราการ เขต 1. วงษ์ปัญญา และคณะ. 2559. การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้โดยเอ็มเลิร์นนิ่ง วิชากระบวนการพัฒนา ซอฟต์แวร์ 2 ด้วยโปรแกรมประยุกต์ลักษณะฟอร์ม. ปริญญานิพนธ์ คณะเทคโนโลยีสารสนเทศ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม, หน้า 15-22. วรดา นาคเกษม, และศศิรดา พันธ์วิเศษศักดิ์. 2557. การใช้บทเรียนออนไลน์ในรายวิชาพื้นฐานคอมพิวเตอร์ เพื่อการออกแบบนิเทศศิลป์ สาขาวิชาเทคโนโลยีออกแบบนิเทศศิลป์ คณะศิลปกรรมและออกแบบ อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน คณะ ศิลปกรรมและออกแบบอุตสาหกรรมศูนย์กลาง นครราชสีมา.
ศุภเศรษฐ์ พึ่งบัว. 2562. การพัฒนาบทเรียนออนไลน์ วิชาอินเทอร์เน็ตด้วยแอปพลิเคชัน Google Classroom สาหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. วิทยานิพนธ์การศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชาการ สอนการงานอาชีพและเทคโนโลยี คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา. สรัลญารัศมิ ทองไสว, และสุประวิทย์ เมืองเจริญ. 2560. การหาประสิทธิภาพการประยุกต์ใช้บอร์ด ไมโครคอนโทรลเลอร์ในการควบคุมหุ่นยนต์ในรายวิชาไมโครโปรเซสเซอร์และอินเตอร์เฟส. ว.มท รส. (มนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์) , หน้า 191-201. สาโรช กล่ามอญ. 2562. ไมโครคอนโทรลเลอร์. กรุงเทพฯ : สานักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ.