การศึกษาการคิดเชิงคำนวณและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) เรื่องการใช้เหตุผลเชิงตรรกะในการแก้ปัญหาของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม: การวิเคราะห์ความแปรปรวนร่วมตัวแปรพหุนาม
คำสำคัญ:
การคิดเชิงคำนวณ, การจัดการเรียนรู้ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม, วิทยาการคำนวณบทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบการคิดเชิงคำนวณและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ก่อนและหลังได้รับการจัดการเรียนรู้ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เมื่อควบคุมอิทธิพลของความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ กลุ่มตัวอย่างในการวิจัย คือนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนวัดอัมพวัน จังหวัดสิงห์บุรี ที่กำลังศึกษาในปีการศึกษา 2564 จำนวน 22 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยและเก็บรวบรวมข้อมูล ได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 2) แบบวัดการคิดเชิงคำนวณ (ค่าความยากง่าย (p) อยู่ระหว่าง 0.600 – 0.773 ค่าอำนาจจำแนก (r) อยู่ระหว่าง 0.570 – 0.884 และค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.960) 3) แบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน (ค่าความยากง่ายอยู่ระหว่าง 0.440 – 0.720 ค่าอำนาจจำแนกอยู่ระหว่าง 0.209 – 0.714 และค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.840) และ 4) แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ (ค่าความยากง่ายอยู่ระหว่าง 0.587 – 0.747 ค่าอำนาจจำแนกอยู่ระหว่าง 0.551 – 0.947 และค่าความเชื่อมั่นเท่ากับ 0.967) สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ 1) สถิติบรรยาย ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐาน ค่าความเบ้ และค่าความโด่ง และ 2) สถิติที่ใช้ทดสอบสมมติฐาน ได้แก่ การวิเคราะห์ความแปรปรวนร่วมตัวแปรพหุนาม (MANCOVA)
ผลการวิจัยพบว่า
นักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมีการคิดเชิงคำนวณและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน เมื่อควบคุมตัวแปรความสามารถในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 (F = 15.213, df = 2, p = .000) โดยก่อนเรียนมีคะแนนเฉลี่ยการคิดเชิงคำนวณและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน = 15.955 (S.D. = 0.594) และ 7.182 (S.D. = 0.472) ขณะที่หลังเรียนมีคะแนนเฉลี่ยการคิดเชิงคำนวณและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเท่ากับ 34.000 (S.D. = 0.499) และ 15.864 (S.D. = 0.316) ตามลำดับ
เอกสารอ้างอิง
ณัฐวุฒิ อรุณรัตน์. (2561). ผลการใช้กลุ่มสืบสอบร่วมกับเครื่องมือการเรียนรู้ร่วมกันออนไลน์ด้วยกระบวนการออกแบบวิศวกรรมที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย. ปริญญานิพนธ์มหาบัณฑิต. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย: กรุงเทพฯ.
ทิศนา แขมมณี. (2553). ศาสตร์การสอน องค์ความรู้เพื่อการจัดกระบวนการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ. กรุงเทพฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
น้ำฝน เบ้าทองคำ และ กฤษณา ปิ่นป้อง (2561). ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์ เรื่อง สารละลายกรดและเบส โดยใช้การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการเป็นฐานสำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1. วารสารครุพิบูล, 6(2), 219-230.
พิเชฐ ศรีสังข์งาม และ ชัยยศ เดชสุระ. (2564). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาเพื่อส่งเสริมทักษะการคิดเชิงคำนวณของผู้เรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้น. วารสารวิจัยราชภัฏกรุงเก่า, 18(2), 107-114.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2560). คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ สาระเทคโนโลยี (วิทยาการคำนวณ) ระดับประถมศึกษา และมัธยมศึกษา. https://www.scimath.org/ebook-technology/item/ 8376-2560-2551 (สืบค้นเมื่อ 13 สิงหาคม 2564)
อาทิตย์ ฉิมกุล. (2559). ผลของการจัดการเรียนรู้ชีววิทยาตามแนวคิดสะเต็มศึกษาที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาและผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนชีววิทยาของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย. Online Journal of Education, 12(1), 324-342.
อิทธิพัทธ์ สุวทันพรกูล. การวิจัยทางการศึกษา : แนวคิดและการประยุกต์ใช้. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: ภาควิชาการวัดผลและวิจัยการศึกษา คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.
Capobianco, B. M., Nyquist, C., & Tyrie, N. (2013). Shedding Light on Engineering Design. Science and Children, 50(5), 58.
Leonard, J., Buss, A., Gamboa, R., Mitchell, M., Fashola, O. S., Hubert, T., & Almughyirah, S. (2016). Using robotics and game design to enhance children’s self-efficacy, STEM attitudes, and computational thinking skills. Journal of Science Education and Technology, 25(6), 860-876.
Román-González, M., Pérez-González, J.-C., & Jiménez-Fernández, C. (2017). Which cognitive abilities underlie computational thinking? Criterion validity of the Computational Thinking Test. Computers in Human Behavior, 72, 678-691.
Shahali, E. H. M., Halim, L., Rasul, M. S., Osman, K., & Zulkifeli, M. A. (2016). STEM learning through engineering design: Impact on middle secondary students’ interest towards STEM. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 13(5), 1189-1211.
Wing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-35.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2022 วารสารวิชาการ มจร บุรีรัมย์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ทัศนะและความคิดเห็นที่ปรากฏในบทความวารสารฉบับนี้ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความนั้น ไม่ถือเป็นทัศนะและความรับผิดชอบของบรรณาธิการ
