ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

                  การจัดการเรียนรู้เพื่อเตรียมความพร้อมให้นักเรียนก้าวสู่ศตวรรษที่ 21 นั้น ต้องส่งเสริมให้นักเรียน มีทักษะการเรียนรู้ (Learning Skill) ที่ประกอบด้วย ความรู้ ความสามารถ และทักษะจำเป็น ทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรม จึงเป็นตัวกำหนดความพร้อมของนักเรียนเข้าสู่โลกการทำงานที่มีความซับซ้อนมากขึ้นในปัจจุบัน ได้แก่ ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรม การคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา การสื่อสารและการร่วมมือ ดังนั้น ทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรม (Learning and Innovation Skills) จึงเป็น ทักษะพื้นฐานที่มนุษย์ในศตวรรษที่ 21 ทุกคนต้องเรียนเพราะโลกจะยิ่งเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้นเรื่อย ๆ และมีความซับซ้อนซ่อนเงื่อนมากขึ้น คนที่อ่อนแอในทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรมจะเป็นคนที่ตามโลกไม่ทัน เป็นคนอ่อนแอ ชีวิตก็จะยากลำบาก การเชื่อมโยงความรู้บูรณาการสาระต่าง ๆ สำหรับนักเรียนได้เป็นอย่างดี และยังสร้างแรงจูงใจให้นักเรียนมีทัศนคติที่ดีต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์จนนำไปสู่การสร้างนวัตกรรมใหม่ ๆ ได้

                   จากการสังเกตพฤติกรรมของนักเรียนพบว่าการเรียนการสอนรายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 เรื่องปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ นักเรียนไม่เข้าใจในเนื้อหาและขาดทักษะการคิดสร้างสรรค์ ซึ่งส่วนหนึ่งมาจากเนื้อหาที่เป็นความรู้ความจำ ซึ่งส่งผลให้นักเรียนไม่เข้าใจเนื้อหาและเกิดความเบื่อหน่ายในรายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จากสภาพปัญหาข้างต้นพบว่าการสอนตามแนวคิดสะตีมศึกษาเป็นกิจกรรมการเรียนการสอนที่จะช่วยส่งเสริมการคิดอย่างสร้างสรรค์ของผู้เรียนได้ เนื่องจากการจัดการเรียนการสอนรูปแบบนี้จะต้องอาศัยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งผู้เรียนจะได้เรียนรู้กระบวนการต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการออกแบบและสร้างชิ้นงานใหม่ ๆ และได้รับความรู้ใหม่ ๆ ที่ผู้เรียนและครูไม่รู้มาก่อน (พิมพันธ์ เดชะคุปต์และพเยาว์ ยินดีสุข, 2557) ด้วยเหตุและผลดังกล่าวมาข้างต้น ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยจึงจัดทำนวัตกรรม การพัฒนาทักษะความคิดสร้างสรรค์ โดยใช้การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา(STEAM Education) เรื่องปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนวัดพุฒ

กระบวนการผลิตนวัตกรรมหรือขั้นตอนการดำเนินงาน

         การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education)

     

       การสร้างแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education) เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 3 แผน 9 ชั่วโมง มีขั้นตอนการสร้างแผนการจัดการเรียนรู้ การวิเคราะห์ตัวชี้วัดสู่การเรียนรู้ เป็นการนำตัวชี้วัดกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 6

         1.1 ศึกษารายละเอียดของหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ หนังสือ เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 จากหนังสือตำราและเอกสารที่เกี่ยวข้อง

         1.2 ศึกษาขั้นตอน วิเคราะห์ เลือกและพัฒนาสาระการเรียนรู้ เพื่อนำไปสร้างแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education) เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งประกอบไปด้วยสาระสำคัญ/ความคิดรวบยอด มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้ จุดประสงค์การเรียนรู้สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน คุณลักษณะอันพึงประสงค์ กิจกรรมการเรียนรู้แนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education) ชิ้นงาน/ภาระงาน และการวัดและประเมินผล

       1.3 สร้างแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education)             เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ จำนวน 1 แผน ใช้เวลา 10 ชั่วโมง เป็นเวลา 3 สัปดาห์ โดยมีแผนการจัดการเรียนรู้ที่ เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ทั้งนี้ได้จัดกิจกรรมการเรียนรู้เพื่อพัฒนาทักษะความคิดสร้างสรรค์ โดยแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education) ประกอบไปด้วยกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ 6 ขั้นตอน ดังนี้

ขั้นที่ 1 ระบุปัญหาจัดหาหรือยกสถานการณ์ เช่น การสนทนาโดยใช้ประเด็นจากข่าว การเล่าเหตุการณ์ การฉายวิดีทัศน์ ฯลฯ เพื่อให้นักเรียนเห็นภาพของสภาพจริงในชีวิตประจำวัน ที่มีอุปสรรคต่อความสำเร็จที่ต้องการ หรือเห็นภาพที่ทำให้เกิดการกระตุ้นการสร้างนวัตกรรม

ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับชิ้นงานให้นักเรียนแยกแยะองค์ประกอบย่อย ๆ ของชิ้นงาน อะไรบ้าง เกิดจากอะไร ประกอบขึ้นมาได้อย่างไรและมีความเชื่อมโยงสัมพันธ์กันอย่างไร และให้นักเรียนอภิปรายเพื่อระบุให้ได้ว่า “เป้าหมายของการสร้างชิ้นงาน” คืออะไร

ขั้นที่ 3 ออกแบบชิ้นงานให้นักเรียนเห็นความสำคัญของความรอบคอบในการการออกแบบชิ้นงาน โดยเน้นว่าการจะทำให้ได้ “เป้าหมายของการสร้างชิ้นงาน”นั้น ต้องคำนึงถึงความต้องการของผู้รับประโยชน์จากสถานการณ์ เงื่อนไข หรือข้อจำกัด หรือเกณฑ์ที่เป็นบริบทของปัญหา ซึ่งจะทำให้ผลผลิตจากการแก้ปัญหาเป็นที่ยอมรับ

ขั้นที่ 4 วางแผนและดำเนินการชิ้นงานเลือกวิธีที่มีความเหมาะสมที่สุดในการจะนำไปปฏิบัติไปจัดทำรายละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนการดำเนินงาน

ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผลและปรับปรุงแก้ไขชิ้นงานครูควรให้นักเรียนระดมความคิดว่า ในการทดสอบผลงาน ควรจะทดสอบด้วยวิธีใด และใครเป็นผู้ทดสอบ ระหว่างการทดสอบต้องอยู่ในการควบคุมดูแลหรือไม่

ขั้นที่ 6 นำเสนอวิธีการแก้ชิ้นงานให้นักเรียนนำเสนอ อย่างเป็นขั้นตอน ตั้งแต่สถานการณ์ปัญหา การระบุปัญหา การรวบรวมข้อมูล การออกแบบ การวางแผน การปฏิบัติงานเพื่อแก้ปัญหา การทดสอบ ผลการประเมิน การปรับปรุง โดยเฉพาะอย่างยิ่งให้นักเรียนลงข้อสรุปให้ผู้ฟังเห็นชัดเจนว่า วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม ศิลปะ และ คณิตศาสตร์นำมาใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง โดยในการนำเสนอนักเรียนสามารถเลือกใช้วิธีต่าง ๆ 

ผลการดำเนินการ/ผลสัมฤทธิ์/ประโยชน์ที่ได้รับ

         ผลที่เกิดตามจุดประสงค์

            1. นักเรียนสามารถอธิบายผลของลมบก ลมทะเล และลมมรสุมที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมได้ โดยมีนักเรียนจำนวน 18 คน บรรลุจุดประสงค์การเรียนรู้ด้านความรู้ (K) คิดเป็นร้อยละ 100                     

2. นักเรียนสามารถสร้างชิ้นงานจากสถานการณ์เกี่ยวกับลม (P) มีนักเรียนจำนวน 18 คน บรรลุจุดประสงค์การเรียนรู้ด้านทักษะ (P) คิดเป็นร้อยละ 100                                                       

    3. นักเรียนมีวินัย ใฝ่เรียนรู้ และมุ่งมั่นในการทำงาน นักเรียนทุกคนบรรลุจุดประสงค์การเรียนรู้ด้านเจตคติ (A) คิดเป็นร้อยละ 100                

6.1.1 ครูควรศึกษารายละเอียดของการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา (STEAM Education) เรื่อง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ให้เข้าใจเพื่อให้นักเรียนสามารถปฏิบัติกิจกรรมการเรียนรู้ได้ตามขั้นตอนและบรรลุวัตถุประสงค์ 

6.1.2 การพัฒนาทักษะการคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนต้องอาศัยเวลา ดังนั้น ครูจึงต้องจัดกิจกรรมการเรียนการสอนเพื่อให้ผู้เรียนได้รับการพัฒนาและส่งเสริมอย่างต่อเนื่อง

6.1.3 การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ในบางขั้นตอน นักเรียนอาจใช้เวลาในการทำกิจกรรมนานกว่าที่กำหนดไว้ ดังนั้นครูผู้สอนอาจยืดหยุ่นเวลาได้ตามความเหมาะสม เพื่อให้ผู้เรียนได้ทำกิจกรรมอย่างเต็มที่ 

6.1.4 เนื่องจากผลการวิจัย แสดงให้เห็นว่า การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษาสามารถพัฒนาทักษะการคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนสูงขึ้น จึงควรนากิจกรรมการเรียนรู้ไปใช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน เพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนอย่างมีประสิทธิภาพ