The Development of Learning Management Model to Enhance Technological Skills and Engineering Design Process for Grade 3 Students at Thammikaram Municipal School (Piyawan Rangsun)
Main Article Content
Abstract
The objectives of this research were: (1) to investigate the current situation of learning management in science and technology, (2) to develop a learning management model that enhances technological skills and engineering design processes, (3) to implement the developed model, and (4) to evaluate and improve the model for effectiveness. This study employed a research and development (R&D) approach. The samples included 120 students, 21 educational personnel, and 120 parents. The research instruments consisted of questionnaires, interviews, observation forms, group discussion records, evaluation forms, and satisfaction surveys, with an overall reliability coefficient of 0.948. Data were analyzed using mean, standard deviation, and content analysis.
The findings revealed that:
1) current learning management lacked sufficient opportunities for hands-on practice, an adequate number of qualified science teachers, complete instructional media and equipment, and emphasized theoretical assessment rather than process skills.
2) the developed model, entitled “PATCHA Model,” comprised four elements: principles, objectives, five instructional steps (problem identification, analysis and design, practice under limited conditions, evaluation, and application to real-life contexts), and five supporting activities, such as STEM education camps, innovation projects, and young inventor activities.
3) the implementation results showed that the model’s consistency, appropriateness, learning outcomes, and application in practice were rated at a high level, while students demonstrated significant technological and engineering design skills; and (4) the overall quality of the model and satisfaction with its use were rated at a high level, with the highest score given to its benefits for educational institutions.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
มาเรียม นิลพันธุ์. (2558). วิธีวิจัยทางการศึกษา. พิมพ์ครั้งที่ 9. นครปฐม : มหาวิทยาลัยศิลปากร.
รายงานการประเมินผลการศึกษา โรงเรียนเทศบาลวัดธรรมิการาม (ปิยแหวนรังสรรค์). (2564). รายงานผลการประเมินภายในประจำปีการศึกษา 2564. โรงเรียนเทศบาลวัดธรรมิการาม.
วรกันยา แก้วกลม, พินิจ ขำวงษ์, และ จรรยา ดาสา. (2561). สภาพปัจจุบัน ปัญหา และความต้องการในการจัดการเรียนรู้สะเต็มศึกษาของครูวิทยาศาสตร์ระดับชั้นประถมศึกษา. วารสารเวอร์ริเดียน มหาวิทยาลัยศิลปากร สาขามนุษยศาสตร์ สังคมศาสตร์ และศิลปะ, 11(3), 2092–2112.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2560). หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560). กรุงเทพมหานคร : สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน.
สำนักงานเลขาธิการสภาการศึกษา. (2563). รายงานการวิจัยเพื่อจัดทำข้อเสนอนโยบายการส่งเสริมการจัดการศึกษาด้านสะเต็มศึกษาของประเทศไทย.กรุงเทพมหาสนคร: กระทรวงศึกษาธิการ.
Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. National Science Teachers Association Press.
Cheng, M. (2022). Engineering design-based learning and student engagement in primary education. Journal of Science Education, 34(3), 451–469.
Choi, K., & Lee, H. (2018). Current challenges in science and technology education: A perspective from curriculum integration. Journal of Science Education, 42(3), 215–230.
Cunningham, C. M., & Carlsen, W. S. (2014). Teaching engineering practices. Journal of Science Teacher Education, 25(2), 197–210. https://doi.org/10.1007/s10972-014-9380-5
Darunee Phengnoi. (2020). Integrating STEAM education for enhancing creative problem-solving in primary school students. Journal of Education Studies, 28(2), 167–169.
Green, D., & White, P. (2021). Science, technology and sustainability: Pathways for the future. International Journal of Sustainability in Higher Education, 22(4), 601–617.
Johnson, L. (2021). Technology integration and engineering design for motivation and creativity in elementary classrooms. Educational Technology Review, 33(2), 156–158.
Johnson, M., & Brown, T. (2019). Innovation and competitiveness in the global economy: The role of science and technology. Journal of Technology and Innovation, 11(2), 88–102.
Jones, A. (2019). Developing clear theoretical frameworks for sustainable teaching models. International Journal of Educational Research, 98, 89–102.
Parry, E. (2017). Meaningful and enjoyable science learning in elementary education. International Journal of Science Education, 39(2), 210–223.
Partnership for 21st Century Skills. (2009). P21 framework definitions. Retrieved from http://www.battelleforkids.org/networks/p21
Roche, A. (2019). Teacher professional development and technology integration in science classrooms. Teaching and Teacher Education, 80, 23–40.
Smith, J. (2020). Active learning strategies and higher-order thinking skills in science education. Journal of Educational Practice, 45(1), 45–48.
Trilling, B., & Fadel, C. (2009). 21st century skills: Learning for life in our times. Jossey-Bass.
UNESCO. (2016). Education 2030: Incheon Declaration and Framework for Action for the implementation of Sustainable Development Goal 4. UNESCO Publishing.
Ward, E. (2020). Integrating technology and engineering design for real-world problem solving. International Journal of STEM Education, 7(4), 345–362.
Wells, P. (2018). Learning through practice: Engineering design as a driver of critical thinking. Science Education Review, 17(2), 44–56.
Williams, R., & Thompson, J. (2019). Science and technology as drivers of economic growth. Global Economic Review, 48(1), 25–40.
Wilson, K. (2019). Feedback and reflective assessment in enhancing learning outcomes. Assessment in Education, 26(1), 89–92.