การพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ
ชื่อเรื่อง การพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูง
ในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
ผู้วิจัย นางสาวปัทมากร คชเสนา
ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ
สังกัด โรงเรียนเทศบาล 3 “เทศบาลอนุสรณ์” กองการศึกษาเทศบาลเมืองสุรินทร์ จังหวัด
สุรินทร์
ปีที่พิมพ์ 2564
บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1. เพื่อพัฒนาและหาประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 2. เพื่อศึกษาประสิทธิผลเชิงประจักษ์ของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ดังนี้ 2.1 เพื่อเปรียบเทียบ ผลสัมฤทธิ์ในการเรียนวิทยาศาสตร์กายภาพ และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 2.2 ศึกษาทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ พัฒนาสูงขึ้นในช่วงเวลาระหว่างเรียน 2.3 ศึกษาทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ อยู่ในระดับดี 2.4 ศึกษาพัฒนาการจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ในช่วงระหว่างเรียน 4 ระยะ 2.5 ศึกษาความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นที่ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 3 “เทศบาลอนุสรณ์” สังกัดเทศบาลเมืองสุรินทร์ ที่กำลังศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2564 จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 21 คน ได้มาโดยการสุ่มอย่างง่าย โดยวิธีการจับฉลากห้อง (Sample Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอน แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์และด้านการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ แบบวัดจิตวิทยาศาสตร์ และแบบสอบถามความคิดเห็นต่อวิธีการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอน การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณใช้ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน สถิติทีแบบไม่เป็นอิสระ สถิติทดสอบเอฟกรณีการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว และข้อมูลเชิงคุณภาพใช้การวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis) ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้
1. รูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นมีชื่อเรียกว่ารูปแบบการเรียนการสอนพีไอเอพีไออีดี (PIAPIED Model) มีองค์ประกอบ คือ หลักการ วัตถุประสงค์ กระบวนการเรียนการสอน และเงื่อนไขการนำรูปแบบไปใช้ ซึ่งกระบวนการเรียนการสอน มี 7 ขั้นตอน คือ 1) เตรียมความพร้อมสำหรับการเรียนรู้ (Preparation : P) 2) ร่วมกันตั้งคำถามเพื่อการสืบเสาะและการแก้ปัญหา (Identifying Enquiry Question and Problem Solving : I) 3) การวิเคราะห์ปัญหา (Analysis : A) 4) การเสนอแนวทางในการแก้ปัญหา (Production : P) 5) ดำเนินการสืบเสาะและแก้ปัญหา (Investigating and Problem Solving : I) 6) ขั้นขยายความรู้ (Extending of New Knowledge : E) 7) การพัฒนาและเผยแพร่ผลงาน (Developing and Distributing the Results : D) โดยที่รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) ที่พัฒนาขึ้นมานี้สามารถนำไปทดลองใช้ได้ และผลการหาประสิทธิภาพ (E1/E2) โดยการทดลองภาคสนาม (Field Tryout) ได้ค่าประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนโดยภาพรวมเท่ากับ 86.34 /85.50 สูงกว่าเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดไว้ ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานการวิจัยข้อที่ 1
2. ผลการตรวจสอบประสิทธิผลเชิงประจักษ์ของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 มีดังนี้
2.1 ผลสัมฤทธิ์ในการเรียนวิทยาศาสตร์กายภาพ ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) คะแนนเฉลี่ยหลังเรียน ( x= 35.14, S.D. = 1.28) สูงกว่าก่อนเรียน ( x= 15.48, S.D. = 1.03) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ซึ่งเป็นไป ตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.1
2.2 จิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) คะแนนเฉลี่ยหลังเรียน ( x= 4.53, S.D. = 0.50) สูงกว่าก่อนเรียน
( x= 1.40, S.D. = 0.49) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของ
การวิจัยข้อที่ 2.1
2.3 ทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) พัฒนาขึ้นในช่วงระยะเวลาระหว่างเรียนอยู่ในระดับสูงทุกระยะและมีพัฒนาการสูงขึ้นเป็นลำดับตั้งแต่ระยะที่ 1 ถึงระยะที่ 4 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.2 โดยระยะที่ 4 มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่าระยะที่ 1, ระยะที่ 2 และระยะที่ 3
2.4 ทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) อยู่ในระดับดีซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.3
2.5 จิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) มีพัฒนาการในช่วงระยะเวลาระหว่างเรียนอยู่ในระดับสูงทุกระยะ และมีพัฒนาการสูงขึ้นเป็นลำดับ ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.4 โดยระยะที่ 4 มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่าระยะที่ 1, ระยะที่ 2 และระยะที่ 3
2.6 ความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อการการใช้รูปแบบการเรียนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) พบว่า ในภาพรวมนักเรียนเห็นด้วยอยู่ในระดับมากที่สุด ( x=4.78, S.D. = 0.42) และเมื่อพิจารณารายด้าน พบว่า ด้านพฤติกรรมจิตวิทยาศาสตร์และด้านกระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนนักเรียนเห็นด้วยอยู่ในระดับมากที่สุด ( x=4.80, 4.76, S.D. = 0.40, 0.43) ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานการวิจัยข้อที่ 2.5
ในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
ผู้วิจัย นางสาวปัทมากร คชเสนา
ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ
สังกัด โรงเรียนเทศบาล 3 “เทศบาลอนุสรณ์” กองการศึกษาเทศบาลเมืองสุรินทร์ จังหวัด
สุรินทร์
ปีที่พิมพ์ 2564
บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1. เพื่อพัฒนาและหาประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80 2. เพื่อศึกษาประสิทธิผลเชิงประจักษ์ของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ดังนี้ 2.1 เพื่อเปรียบเทียบ ผลสัมฤทธิ์ในการเรียนวิทยาศาสตร์กายภาพ และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 2.2 ศึกษาทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ พัฒนาสูงขึ้นในช่วงเวลาระหว่างเรียน 2.3 ศึกษาทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ อยู่ในระดับดี 2.4 ศึกษาพัฒนาการจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ในช่วงระหว่างเรียน 4 ระยะ 2.5 ศึกษาความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นที่ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนเทศบาล 3 “เทศบาลอนุสรณ์” สังกัดเทศบาลเมืองสุรินทร์ ที่กำลังศึกษาในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2564 จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 21 คน ได้มาโดยการสุ่มอย่างง่าย โดยวิธีการจับฉลากห้อง (Sample Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอน แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์และด้านการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ แบบวัดจิตวิทยาศาสตร์ และแบบสอบถามความคิดเห็นต่อวิธีการจัดการเรียนรู้ตามรูปแบบการเรียนการสอน การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณใช้ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน สถิติทีแบบไม่เป็นอิสระ สถิติทดสอบเอฟกรณีการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว และข้อมูลเชิงคุณภาพใช้การวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis) ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้
1. รูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นมีชื่อเรียกว่ารูปแบบการเรียนการสอนพีไอเอพีไออีดี (PIAPIED Model) มีองค์ประกอบ คือ หลักการ วัตถุประสงค์ กระบวนการเรียนการสอน และเงื่อนไขการนำรูปแบบไปใช้ ซึ่งกระบวนการเรียนการสอน มี 7 ขั้นตอน คือ 1) เตรียมความพร้อมสำหรับการเรียนรู้ (Preparation : P) 2) ร่วมกันตั้งคำถามเพื่อการสืบเสาะและการแก้ปัญหา (Identifying Enquiry Question and Problem Solving : I) 3) การวิเคราะห์ปัญหา (Analysis : A) 4) การเสนอแนวทางในการแก้ปัญหา (Production : P) 5) ดำเนินการสืบเสาะและแก้ปัญหา (Investigating and Problem Solving : I) 6) ขั้นขยายความรู้ (Extending of New Knowledge : E) 7) การพัฒนาและเผยแพร่ผลงาน (Developing and Distributing the Results : D) โดยที่รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) ที่พัฒนาขึ้นมานี้สามารถนำไปทดลองใช้ได้ และผลการหาประสิทธิภาพ (E1/E2) โดยการทดลองภาคสนาม (Field Tryout) ได้ค่าประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนโดยภาพรวมเท่ากับ 86.34 /85.50 สูงกว่าเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดไว้ ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานการวิจัยข้อที่ 1
2. ผลการตรวจสอบประสิทธิผลเชิงประจักษ์ของรูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ เพื่อส่งเสริมทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 และจิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 มีดังนี้
2.1 ผลสัมฤทธิ์ในการเรียนวิทยาศาสตร์กายภาพ ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) คะแนนเฉลี่ยหลังเรียน ( x= 35.14, S.D. = 1.28) สูงกว่าก่อนเรียน ( x= 15.48, S.D. = 1.03) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ซึ่งเป็นไป ตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.1
2.2 จิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) คะแนนเฉลี่ยหลังเรียน ( x= 4.53, S.D. = 0.50) สูงกว่าก่อนเรียน
( x= 1.40, S.D. = 0.49) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของ
การวิจัยข้อที่ 2.1
2.3 ทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดเชิงวิพากษ์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) พัฒนาขึ้นในช่วงระยะเวลาระหว่างเรียนอยู่ในระดับสูงทุกระยะและมีพัฒนาการสูงขึ้นเป็นลำดับตั้งแต่ระยะที่ 1 ถึงระยะที่ 4 ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.2 โดยระยะที่ 4 มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่าระยะที่ 1, ระยะที่ 2 และระยะที่ 3
2.4 ทักษะการคิดขั้นสูงในศตวรรษที่ 21 ด้านการคิดแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) อยู่ในระดับดีซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.3
2.5 จิตวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่เรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) มีพัฒนาการในช่วงระยะเวลาระหว่างเรียนอยู่ในระดับสูงทุกระยะ และมีพัฒนาการสูงขึ้นเป็นลำดับ ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานของการวิจัยข้อที่ 2.4 โดยระยะที่ 4 มีคะแนนเฉลี่ยสูงกว่าระยะที่ 1, ระยะที่ 2 และระยะที่ 3
2.6 ความคิดเห็นของนักเรียนที่มีต่อการการใช้รูปแบบการเรียนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กายภาพ (PIAPIED Model) พบว่า ในภาพรวมนักเรียนเห็นด้วยอยู่ในระดับมากที่สุด ( x=4.78, S.D. = 0.42) และเมื่อพิจารณารายด้าน พบว่า ด้านพฤติกรรมจิตวิทยาศาสตร์และด้านกระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนนักเรียนเห็นด้วยอยู่ในระดับมากที่สุด ( x=4.80, 4.76, S.D. = 0.40, 0.43) ซึ่งเป็นไปตามสมมติฐานการวิจัยข้อที่ 2.5