การเรียนรู้แบบบูรณาการผ่านสะเต็มศึกษาโดยเน้นการออกแบบทางวิศวกรรมของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเสริมสร้างความคิดสร้างสรรค์และความรู้ในเนื้อหาวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ผ่านการเรียนรู้แบบบูรณาการด้วยสะเต็มศึกษา (STEM education) โดยเน้นกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม ซึ่งประกอบด้วย 5 ขั้นตอน คือ 1) การระบุปัญหา 2) การสืบค้นข้อมูลและการศึกษาทฤษฎี 3) การออกแบบโครงสร้าง 4) การสร้างชิ้นงาน 5) การทดสอบ กลุ่มตัวอย่างคือนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 1 ห้องเรียนที่หลักสูตรโปรแกรมวิศวกรรมศาสตร์ของโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ องครักษ์ ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2565 เครื่องมือวิจัยประกอบด้วยแผนการสอนรูปแบบสะเต็มศึกษาเรื่องโครงสร้างแบบถัก(Truss structure) การประเมินกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม และคะแนนการก่อสร้าง ผลการวิจัยทางด้านการออกแบบทางวิศวกรรมของนักเรียนเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองสะพานจากไม้ไอศกรีมคือ 88.2% และคะแนนการก่อสร้างสูงสุดคือ 94 คะแนนสำหรับคะแนนการก่อสร้างใน 3 ส่วน (ประสิทธิภาพ ความแข็งแรง และต้นทุน) ผลลัพธ์ดังกล่าวอาจเนื่องมาจากการจัดกิจกรรมที่เป็นรูปแบบการแก้ปัญหาในกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม นักเรียนต้องวางแผนและออกแบบการสร้างแบบจำลองสะพานไม้จากไม้ไอศกรีมอย่างเป็นระบบ สิ่งนี้ทำให้นักเรียนสามารถแก้ปัญหาด้วยความเข้าใจอันลึกซึ้งซึ่งนำไปสู่การเรียนรู้อย่างสมบูรณ์
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ศึกษา (JSSE) เป็นผู้ถือลิสิทธิ์บทความทุกบทความที่เผยแพร่ใน JSSE นี้ ทั้งนี้ ผู้เขียนจะต้องส่งแบบโอนลิขสิทธิ์บทความฉบับที่มีรายมือชื่อของผู้เขียนหลักหรือผู้ที่ได้รับมอบอำนาจแทนผู้เขียนทุกนให้กับ JSSE ก่อนที่บทความจะมีการเผยแพร่ผ่านเว็บไซต์ของวารสาร
แบบโอนลิขสิทธิ์บทความ (Copyright Transfer Form)
ทางวารสาร JSSE ได้กำหนดให้มีการกรอกแบบโอนลิขสิทธิ์บทความให้ครบถ้วนและส่งมายังกองบรรณาธิการในข้อมูลเสริม (supplementary data) พร้อมกับนิพนธ์ต้นฉบับ (manuscript) ที่ส่งมาขอรับการตีพิมพ์ ทั้งนี้ ผู้เขียนหลัก (corresponding authors) หรือผู้รับมอบอำนาจ (ในฐานะตัวแทนของผู้เขียนทุกคน) สามารถดำเนินการโอนลิขสิทธิ์บทความแทนผู้เขียนทั้งหมดได้ ซึ่งสามารถอัพโหลดไฟล์บทความต้นฉบับ (Manuscript) และไฟล์แบบโอนลิขสิทธิ์บทความ (Copyright Transfer Form) ในเมนู “Upload Submission” ดังนี้
1. อัพโหลดไฟล์บทความต้นฉบับ (Manuscript) ในเมนูย่อย Article Component > Article Text
2. อัพโหลดไฟล์แบบโอนลิขสิทธิ์บทความ (Copyright Transfer Form) ในเมนูย่อย Article Component > Other
ดาวน์โหลด ไฟล์แบบโอนลิขสิทธิ์บทความ (Copyright Transfer Form)
References
Competition to create academic knowledge about structures with ice cream sticks in the field of civil engineering 16th Thailand Championship. (2023). Retrieved 8 August 2023, from EN.RMUTR: https://en.rmutr.ac.th/?page_id=10842.
Competition activities 4th Ice Cream Wooden Bridge at the 4th Thai Technology Day, Lampang Rajabhat University. (2015). Retrieved 8 August 2023, From LPRU: http://www.itech.lpru.ac.th/web/wp-content/uploads/2015/06/สะพานไม้ไอติมครั้งที่-4.pdf.
Chuadda, M., Chanvaivit, S. and Phonchaiya, S. (2017). The Study of Engineering Design Process of Grade 9th Students on Dissolved Oxygen after Conducting a STEM Education Activity (in Thai). Bachelor's degree thesis. Chonburi: Burapha University.
Chulawatanathon, M. (2013). STEM education in Thailand and STEM ambassadors. IPST Magazine, 185(46), 4-18.
Daly, S. R., Adams, R.S. and Bodner, G.M. (2012). What Does it Mean to Design? A Qualitative Investigation of Design Professionals' Experiences. Journal of Engineering Education, 101, 187-219.
English, L. and King, D. (2015). STEM learning through engineering design: fourth-grade students’ investigations in aerospace. International Journal of STEM Education, 2(1), 1-18.
English, L., King, D. and Smeed, J. (2016). Advancing integrated STEM learning through engineering design: Sixth-grade students’ design and construction of earthquake resistant buildings. The Journal of Educational Research, 110, 1-17.
Gaskins, W., Kukreti, R. A., Maltbie, C. and Steimle, J. (2015). Student understanding of the engineering design process using challenge-based learning. 122nd ASEE Annual Conference & Exposition. Seattle: Washington.
Ice cream wooden bridge engineer competition project. (2018). Retrieved 8 August 2023, from ENG.KPS: https://eng.kps.ku.ac.th/owe61/ce.pdf.
Intalapaporn, C., Patphol, M., Wongyai, W. and Pumsa-ard, S. (2015). The study guidelines for learning management of the STEM Education for elementary students (in Thai). Veridian E-Journal, 8(1), 61-73.
Kelley, T. R. and Sung, E. (2017). Examining elementary school students’ transfer of learning through engineering design using think-aloud protocol analysis. Journal of Technology Education, 28(2), 83–108.
King, D. and English, L. (2016). Engineering design in the primary school: applying stem concepts to build an optical instrument. International Journal of Science Education, 38(18), 2762-2794.
Li, Y., Schoenfeld, A. H., Disessa, A. A., Graesser, A. C., Benson, L. C., English, L. D., and Duschl, R. A. (2019). Design and design thinking in STEM education. Journal for STEM Education Research, 2, 93-104.
Middleton, H. (2005). Creative Thinking, Values and Design and Technology Education. International Journal of Technology and Design Education. 15, 61-71.
Model bridge structure design competition: Thai Bridge, moving forward to Thailand 4.0 under the concept of Engineering Technology Day. (2019). Retrieved 8 August 2023, from ENG.UBU: http://www.eng.ubu.ac.th/~research/entech2020/activity/act2020/2.2563.update.pdf.
Marattana, C. and Keeratichamroen, W. (2018). A study of learning outcomes on materials and properties of grade 5 students' learning unit using stem education (in Thai). RRU Community Research Journal, 12(3), 149-162.
National Research Council (NRC). (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington DC: The National Academies Press.
Office of the Basic Education Commission. (2017). Creative thinking. Bangkok: Electronic books.
Phonrungroj, C. (2003). Creativity. Bangkok: Chulalongkorn University Press.
Phitaksa, T., Phitaksa, P., Rungrot, N., Phonchaiya, S. and Wuttisela, K. (2019). Effects of STEM education approach on food racing car for grade-6 students (in Thai). Journal of Science and Science Education, 2(1), 57-70.
Putwattana, N. (2018). Engineering Design and Biomimicry in STEM Education (in Thai). STOU Education Journal, 11(2), 31-42.
Roehrig, G. H., Dare, E. A., Ellis, J. A. and Ring-Whalen, E. (2021). Beyond the basics: a detailed conceptual framework of integrated STEM. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 3(1), 1-18.
Rodwong, B., Tanak, A., Chotikaprakhan, S. and Sapakdee, B. (2022). The integrated STEM learning emphasis on electric circuit engineering design to enhance primary students' design thinking. CMU journal of education, 6(3), 44-58.
Prapaporn W., Kaewhanam N., Chotetanorm C., Paupitthayatorn M., Samangnate J., Budphakdee A. and Boonmathaworn J. (2014). The comparison of learning development of Statics subject between traditional learning style and Project-based learning by using the bridge stick model (in Thai). The 8th Srinakharinwirot University Research Conference, 16-26.
STEM Education Thailand. (2014). Why is STEM education? (in Thai). Retrieved 8 August 2023, from http://www.stemedthailand.org
Siriphattharachai, P. (2013). STEM Education and 21st Century Skills Development (in Thai). Executive Journal, 33(2), 49-56.