การจัดการเรียนรู้แบบ POP! เพื่อพัฒนาสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ในรายวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ POP! - Based Learning for Enhancing Collaborative Problem-Solving Competencies of Upper Secondary Students in Biological Science
คำสำคัญ:
สมรรถนะในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ; วิทยาศาสตร์ชีวภาพบทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้เป็นงานวิจัยเชิงปฏิบัติการ (Action Research) มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อศึกษาสมรรถนะในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ในรายวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้แบบ POP! และ 2) เพื่อศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในรายวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้แบบ POP! กลุ่มที่ศึกษาคือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 และ 5 โรงเรียนสา อำเภอเวียงสา จังหวัดน่าน ที่กำลังศึกษาอยู่ในภาคเรียนที่ 1 และ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 112 คน แบ่งเป็นแผนการเรียนวิทยาศาสตร์ – คณิตศาสตร์ 48 คน แผนการเรียนศิลป์ภาษาจีน และแผนการเรียนศิลป์การงานอาชีพ รวม 64 คน รูปแบบการวิจัยดำเนินการตามกรอบแนวคิด Multiple cycles and phases ของ Inoue (2015) แบ่งเป็น 2 ระยะ รวม 6 วงจรปฏิบัติการ ครอบคลุมเนื้อหาเรื่องการลำเลียงสารเข้าและออกเซลล์ การรักษาดุลยภาพของร่างกาย และชีวิตในสิ่งแวดล้อม เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ประกอบด้วย 1) แผนการจัดการเรียนรู้แบบ POP! 2) แบบสังเกตการจัดการเรียนรู้แบบกึ่งโครงสร้าง 3) ใบกิจกรรมนักเรียน 4) บันทึกหลังสอนของครู และ 5) แบบวัดสมรรถนะในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ การวิเคราะห์ข้อมูลใช้การตรวจสอบข้อมูลแบบสามเส้า (Methodological Triangulation) และการวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis) สำหรับข้อมูลเชิงคุณภาพ ส่วนข้อมูลเชิงปริมาณวิเคราะห์ด้วยการทดสอบค่าทีแบบสัมพันธ์ (Paired t-test) เพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะก่อนและหลังเรียน และการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (One-way ANOVA) เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของสมรรถนะระหว่างกลุ่มแผนการเรียนที่แตกต่างกัน
ผลการวิจัยพบว่า 1) ผลการพัฒนาสมรรถนะในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือการจัดการเรียนรู้แบบ POP! ช่วยส่งเสริมสมรรถนะในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ ดังนี้ หลังเรียนด้วยการจัดการเรียนรู้แบบ POP! นักเรียนส่วนใหญ่ในแผนการเรียนวิทยาศาสตร์ – คณิตศาสตร์ สามารถแสดงออกซึ่งความสามารถการแก้ปัญหาแบบร่วมมือในเกณฑ์ดี ทั้งในองค์ประกอบที่ 1 (83%) องค์ประกอบที่ 2 (81%) องค์ประกอบที่ 3 (75%) และองค์ประกอบที่ 4 (23%) ได้ตามลำดับ เช่นเดียวกันกับนักเรียนส่วนใหญ่ในแผนการเรียนศิลป์ทั่วไป - ภาษาจีน และแผนการเรียนศิลป์ทั่วไป - การงานอาชีพ ที่มีความความสามารถในการแก้ปัญหาแบบร่วมมือได้ในเกณฑ์ปานกลาง ทั้งองค์ประกอบที่ 1 (86%) องค์ประกอบที่ 2 (70%) องค์ประกอบที่ 3 (52%) และองค์ประกอบที่ 4 (33%) ได้ตามลำดับ 2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรายวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพของนักเรียนก่อนและหลังการจัดการเรียนรู้ ของนักเรียนอยู่ในระดับดีและสูงกว่าเกณฑ์กำหนดค่าเป้าหมายของโรงเรียน โดยนักเรียนส่วนใหญ่ที่ได้รับเกรด 3 ขึ้นไป ดังนี้ นักเรียนในแผนการเรียนวิทยาศาสตร์ – คณิตศาสตร์ จำนวน 48 คนร้อยละ 79.3 มีผลการเรียนในระดับ 3 ขึ้นไป และนักเรียนในแผนการเรียนศิลป์ทั่วไป – ภาษาจีน และแผนการเรียนศิลป์ทั่วไป – การงานอาชีพ จำนวน 64 คน ร้อยละ 53.2 มีผลการเรียนในระดับ 3 ขึ้นไป
This action research aimed to 1) investigate the collaborative problem-solving (CPS) competence of upper secondary school students in Biological Science through the POP! learning model, and 2) examine their academic achievement using the same model.The study was conducted with 112 students in Grades 10 and 11 at Sa School, Nan Province, during the 2023 academic year. The participants comprised 48 students from the Science -Mathematics track and 64 students from the Arts-Chinese and Arts-Vocational tracks. The research followed Inoue’s (2015) "Multiple Cycles and Phases" framework, spanning two phases and six action research cycles. The curriculum covered cell transport, homeostasis, and ecology. Research instruments included POP! lesson plans, semi-structured observation forms, student activity sheets, teacher reflective journals, and a CPS competence assessment tool. Qualitative data were analyzed using methodological triangulation and content analysis, while quantitative data were analyzed using paired $t$-tests to compare pre- and post-intervention competence and one-way ANOVA to examine differences across academic tracks.
The findings revealed that 1) The POP! learning model significantly enhanced CPS competence. Post-intervention, the majority of Science-Mathematics students demonstrated Good proficiency levels in Component 1 (83%), Component 2 (81%), Component 3 (75%), and Component 4 (23%), respectively. Similarly, students in the Arts-Chinese and Arts-Vocational tracks achieved Moderate proficiency levels in Component 1 (86%), Component 2 (70%), Component 3 (52%), and Component 4 (33%). 2) Academic achievement in Biological Science reached a Good level, exceeding the school’s established benchmarks. Most students attained a grade of 3.0 or higher, specifically 79.3% of the Science-Mathematics cohort and 53.2% of the Arts-track cohort.
เอกสารอ้างอิง
สุปราณี ชมจุมจัง. (2567). ศิลปะ: แนวคิดสตรีมศึกษาในทักษะศตวรรษที่ 21. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขรานคริทร์ วิทยาเขตปัตตานี, 35(1), 1-10.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2561). ผลการประเมิน PISA 2015 ด้านการแก้ปัญหาแบบร่วมมือ (Collaborative Problem Solving: CPS). https://pisathailand.ipst.ac.th/news-9/.
ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ. (2557). คู่มือหลักสูตรอบรมครูสะเต็มศึกษา. ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.
Amabile, T. M. (2012). Componential Theory of Creativity. Harvard Business School. http://hbswk.hbs.edu/
Baek, Y., Park, H., Kim, Y., Noh, S., Park, J.Y., Lee & J. Han, H. (2011). STEAM education in Korea. Journal of Learner-Centered Curriculum and Instruction, 11(4), 149-171
Graesser, A. C., Fiore, S. M., Greiff, S., Andrews-Todd, J., Foltz, P. W., & Hesse, F. W. (2018). Advancing the Science of Collaborative Problem Solving. Psychological science in the public interest: a journal of the American Psychological Society, 19 (2), 59-92.
Greenstein, L. (2012). Assessing 21stcentury skills: A guide to evaluating mastery and authentic learning. United States: Corwin Press.
Hesse, Friedrich, Esther Care, Juergen Buder, Kai Sassenberg, and Patrick Griffin. 2015. “A Framework for Teachable Collaborative Problem Solving Skills.” Pp. 37–56 in Assessment and Teaching of 21st Century Skills: Methods and Approach, edited by E. Griffin Patrick and Care. Dordrecht: Springer Netherlands.
Inoue, N. (2015). Beyond Action: Psychology of Action Research for Mindful Educational Improvement. New York: Peter Lang Publishing Inc.
NGSS Lead States. (2013). Next generation science standards: For states, by states. Washington, DC: The National Academies Press.
Organisation for Economic Co-operation and Development. (2013). PISA 2015. Draft collaborative problem-solving framework. http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/Draft%20PISA%202015%20Collaborative%20Problem%20Solving %20Framework%20.pdf
Oliveri, M. E., Lawless, R. R., & Mislevy, R. J. (2017). Using evidence-centered design to support the development of culturally and linguistically sensitive collaborative problem-solving assessments. Manuscript in preparation.
