ค ำน ำ

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย ไดเลงเหนความส าคญของกระบวนการจดการความร ซงเปนกระบวนการทเกดจากการรวบรวมองคความรทมอยในหนวยงานซงกระจดกระจายอยในตวบคคลหรอเอกสารเพอมาจดท าใหเปนระบบ และน าไปเปนเครองมอในการพฒนาบคลากร เพอใหทกคนในหนวยงานไดเขาถงความรและพฒนาตนเองใหเปนผร รวมทงปฏบตงานไดอยางมประสทธภาพ ซงกระบวนการจดการความรนจะชวยผลกดนคณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยใหมการด าเนนงานบรรล ตามเปาหมายยทธศาสตรของมหาวทยาลยดานการบรหารจดการทด รวมทงรองรบการประเมนผลการประกนคณภาพภายใน ปการศกษา 2559

ดงนนคณะวทยาศาสตรและเทคโนโลยจงไดจดท าคมอ “การจดการเรยนเรยนรดวยกระบวนการสะเตมศกษา” ทเปนผลมาจากการจดการความรประจ าปงบประมาณ 2559 ขนเพอเปนแนวทางในการจดการเรยนการสอนทางดานวทยาศาสตรตอไป

คณะท างานจดการความร

คณะวทยาศาสตรและเทคโลย

สำรบญ

หนา ความหมายของสะเตมศกษา 1 เปาหมายของการจดการเรยนรในวชาการทเกยวของกบสะเตมศกษา 2 หลกส าคญในการสอนโดยใชกระบวนการเรยนรสะเตมศกษา 3 แนวทางการจดการเรยนการสอนโดยใชกระบวนการเรยนรสะเตมศกษา 3 หลกส าคญในการสอนโดยใชกระบวนการเรยนรสะเตมศกษา 4 แนวทางการจดการเรยนการสอนโดยใชกระบวนการเรยนรสะเตมศกษา 4 ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบประถมศกษา 6 ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบมธยมศกษา 8 ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบอดมศกษา 10

1

สะเตมศกษำ

Science Technology Engineering and Mathematics Education (STEM Education)

ในชวงศตวรรษท 20 บคลากรดานวทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย และวศวกรรมศาสตร และผเรยนระดบมธยมศกษาตอนปลายมความสนใจในการศกษาตอและผลการเรยนรดานวทยาศาสตร และคณตศาสตรลดลง ปรากฏการณทเกดขนขางตน สะทอนใหเหนถงปญหาในการจดการเรยนรวทยาศาสตรและคณตศาสตรในสถานศกษา ดงนนการจดการเรยนการสอนทเนนผเรยนเปนส าคญ โดยเฉพาะการจดการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษา จงเปนแนวทางการจดการเรยนทนาจะสรางแรงบนดาลใจและชวยใหผเรยนไดเรยนรวทยาศาสตรและคณตศาสตรอยางมความหมายได ควำมหมำยของสะเตมศกษำ สะเตมศกษา (STEM Education) เปนการจดการศกษาทเนนการบรณาการวทยาศาสตร เทคโนโลย วศวกรรมศาสตร และคณตศาสตร โดยเนนการน าความรไปใชในการแกปญหาในชวตจรง รวมทงการพฒนากระบวนการผลตใหม ทเปนประโยชนตอการด าเนนชวต และการท างาน ในการจดการเรยนรตามแนวทางสะเตมศกษา เปนการบรณาการความรวชาการ 4 วชาหลกเขาดวยกน คอ วทยาศาสตร เทคโนโลย วศวกรรมศาสตรและคณตศาสตร S : Science

ความร ความเขาใจ สงตางๆ ทเกดขนในธรรมชาต สามารถเชอมโยงความเกยวเนองเนอหาระหวางรายวชาโดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตร สามารถคนหาความรและแกปญหาอยางเปนระบบ จนไดทฤษฎตางๆ ทเชอถอได

T : Technology) ความร ความเขาใจ ความสามารถ การเลอกใชวสดทมความเหมาะสมมาประดษฐ คดคน

โดยใชกระบวนการเทคโนโลย พฒนาผลผลตเพอตอบสนองความตองการทจ าเปนของมนษย รวมทงการจดการสารสนเทศ

2

E : Engineering ความเขาใจในการพฒนาหรอการไดมาของเทคโนโลย โดยการประยกตความร ทฤษฎทาง

วทยาศาสตร กบกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม เพอผลตสงตางๆทพฒนาคณภาพชวต M : Mathematics ความสามารถในการคดวเคราะห ใหเหตผลและประยกตแนวคดทางคณตศาสตร อาท การ

เรยนรจ านวน ตวเลข ความสมพนธ การเปรยบเทยบ เพอน ามาอธบายและแกปญหาตางๆ รวมทงชวยในการวนจฉยและการตดสนใจทด

เปำหมำยของกำรจดกำรเรยนรในวชำกำรทเกยวของกบสะเตมศกษำ มดงน

เปาหมายการจดการเรยนรดานวทยาศาสตร เนนใหผเรยนมความร ความเขาใจเกยวกบเนอหา (หลก กฎ และทฤษฎ) วชาวทยาศาสตร สามารถเชอมโยงความเกยวเนองและเชอมโยงระหวางเนอหาสาระวชา มทกษะการคดทเปนเหตเปนผล สามารถตดสนใจโดยใชขอมลทหลากหลายและมประจกษพยานทตรวจสอบได

เปาหมายการจดการเรยนรดานคณตศาสตร เนนใหผเรยนสามารถน าแนวคดทางคณตศาสตรมาวเคราะห อธบาย ท านายปรากฏการณตางๆ ภายใตบรบททแตกตางกน และสามารถใชคณตศาสตรชวยในการวนจฉยและการตดสนใจ

เปาหมายการจดการเรยนรดานเทคโนโลย เนนใหผเรยนมความเขาใจ แกปญหากระบวนการตางๆ ผานกระบวนการทางเทคโนโลย รวมถงสามารถเรยนรวธการใชงานเทคโนโลยเพอพฒนาดานวทยาศาสตร

เปาหมายการจดการเรยนรดานวศวกรรม เนนใหผเรยนมทกษะในการออกแบบและสรางแบบจ าลองโดยประยกตความรดานวทยาศาสตร คณตศาสตร และเทคโนโลยทมอยอยางรคมคา อยางไรกตาม การจดการเรยนรตามแนวทางสะเตมศกษา เพอใหบรรลเปาหมายทง 4 เปาหมาย ตองจดกจกรรมสะเตมศกษาใหมลกษณะทด ดงน

(1) ผเรยนไดประยกตใชความรทางวทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย วศวกรรม และทกษะของวชาทเกยวของในระหวางการเรยนร

(2) มการทาทายผเรยนใหแกปญหาหรอสถานการณทผสอนก าหนด (3) กระตนใหผเรยนไดลงมอปฏบต (active learning) ส ารวจตรวจสอบผานปญหาทเปน

แบบปลายเปด (4) ผเรยนมสวนรวมในการท างานเปนทม

(5) มงเนนการแกปญหาในชวตจรง ใหผเรยนรวาสงทไดเรยนรนมประโยชนหรอสามารถน าไปประยกตใชไดอยางไร โดยพจารณาจากค าถามตางๆ เชน ท าไมผเรยนตองสนใจเรองน สงนเกยวของกบปญหาหรอสถานการณจรงอยางไร เรองนเกยวของกบอาชพและงานทผเรยนสนใจหรอไม

3

(6) มค าตอบของปญหาไดหลายแนวทาง และความผดพลาดเปนสวนหนงของกระบวนการเรยนร หลกส ำคญในกำรสอนโดยใชกระบวนกำรเรยนรสะเตมศกษำ (1) กจกรรมมการบรณาการทกษะทางดานวทยาศาสตร เทคโนโลย วศวกรรมศาสตรและคณตศาสตร (2) ผสอนท าการทบทวนความรทผานมา เพอน าไปสปญหาหรอกจกรรมการสอน รวมทงสรางความสนใจน าไปสเนอหาในการสอน โดยผสอนใชค าถามกระตนใหผเรยนฝกการคด ซงค าถามไมควรเปนค าถามทเปน 2 ตวเลอก เชน ใช-ไมใช, ถก-ผด, ม-ไมม เปนตน (3) การจดกลมผเรยนใหเหมาะสมโดยใชวธคละระหวางผเรยนทมผลการเรยนด พอใช และออน (4) ผสอนสรางใบกจกรรมเพอน ามาก าหนดเปนสถานการณหรอการทดลอง พรอมทงเตรยมอปกรณทใชในกจกรรมใหแกผเรยน (5) ผสอนท าหนาทใหค าปรกษาในแตละกลม โดยไมตอบค าถาม แตใชค าถามชน าจนกระทงผเรยนไดแนวทางการแกปญหาหรอค าตอบ (6) ผสอนตองท าหนาทสรป อธบายความรเพมเตม หลงจากทกกลมน าเสนอวธการแกปญหาและผลการแกปญหาชนงานแลว แนวทำงกำรจดกำรเรยนกำรสอนโดยใชกระบวนกำรเรยนรสะเตมศกษำ แบงออกเปน 5 ขนตอน ไดแก

(1) ขนท 1 ขนระบปญหำ ผสอนแบงผเรยนเปนกลม โดยใชวธการแบงคละระหวางผเรยนทมผลการเรยนด พอใช และออน

จากนนผสอนตองสรางความสนใจใหผเรยนเพอตระหนกถงการแกปญหา ซงสามารถท าไดหลายรปแบบ เชน การเปดคลปขาวใหเหนสถานการณจรง การตงค าถาม เปนตน ขนนเพอท าใหผเรยนเขาใจกบทมาของปญหาและสามารถระบปญหารวมกนภายในกลม

(2) ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ เปนขนทผเรยนมบทบาทหลก สวนผสอนเปนเพยงผใหค าปรกษาหรอชแนะเทานน โดยผเรยน

ตองรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบการแกปญหา ซงการรวบรวมขอมล คอ ผเรยนตองสบคนขอมลวาเคยมใครหาวธการแกปญหาหรอไม อยางไร และมขอเสนอแนะใดบาง สวนการคนหาแนวคด คอ ผเรยนตองคนหาแนวคด หรอความรทเกยวของกบปญหา เชน ความรทางวทยาศาสตร คณตศาสตร และเทคโนโลย รวมทงผเรยนตองพจารณาแนวคด โดยพจารณาถงประเดนความเปนไปได ความคมทน ความเหมาะสม ขอดและขอเสย (จดออน)

(3) ขนท 3 ขนวำงแผนและด ำเนนกำรแกปญหำ เปนขนตอนหลงจากทผเรยนเลอกแนวคดทเหมาะสมในการแกปญหาไดแลว โดยในขนนผเรยน

ตองก าหนดเคาโครงของวธการแกปญหา ก าหนดเปาหมาย ระยะเวลาในการลงมอปฏบต และวางแผนการปฏบตงานใหชดเจน รวมทงตองด าเนนการแกปญหาใหแลวเสรจ

4

(4) ขนท 4 ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงำน เปนขนทผเรยนตองทดสอบและประเมนผล เพอพจารณาประสทธภาพของชนงานทไดลงมอปฏบต ถาประสทธภาพของชนงานมประสทธภาพไมด ผเรยนตองท าการปรบปรงชนงานใหดขน โดยพจารณาจากผลการปฏบตงานทไดบนทกไว ส าหรบผสอนตองท าหนาทใหค าปรกษาโดยไมตอบค าถาม แตใชค าถามชน าจนกระทงผเรยนไดแนวทางการแกปญหาหรอค าตอบ

(5) ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำและผลกำรแกปญหำชนงำน ผเรยนตองน าเสนอวธการแกปญหาและผลการแกปญหาชนงานตอสาธารณะชน เพอใหเหนถงวธการแกปญหา ปรบปรงชนงานของตนเองและชนงานของเพอนๆ ขนนผสอนตองท าหนาทสรป อธบายความรเพมเตม หลงจากทกกลมน าเสนอวธการแกปญหาและผลการแกปญหาชนงาน และแนะแนวทางในการประยกตใชใหกบผเรยน อยางไรกตามภายหลงการจดการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษา ผสอนควรมการ วดและประเมนผลผเรยนเพอใหไดขอมลสารสนเทศทแสดงถงพฒนาการความกาวหนาและความส าเรจของผเรยน รวมทงผสอนจะไดขอมลทเปนแนวทางในการจดกจกรรมการเรยนรและปรบปรงการจดการเรยนรใหมประสทธภาพยงขน กำรวดและกำรประเมนผล

การวดและการประเมนผลตามแนวทางสะเตมศกษา ม 2 แบบ คอ แบบท 1 เปนการวดและประเมนผลจากสภาพจรง เปนการวดและประเมนผลจากการสงเกตการ

แสดงออกพฤตกรรมของผเรยนในระหวางการลงมอปฏบต การน าเสนอวธการแกปญหา ซงถอวาเปนการประเมนความสามารถในกระบวนคด กระบวนการออกแบบ และความสามารถในการแกปญหา หรอการแสวงหาความรทแทจรงของผเรยน

แบบท 2 เปนการวดและประเมนผลดานความสามารถ เปนการประเมนไดทงการแสดงออก กระบวนการท างาน และผลผลตของชนงาน แตจะใหความส าคญตอคณภาพของชนงานมากกวาผลส าเรจของชนงาน และมกจะใชแบบทดสอบขอเขยน เพอน ามาใชวดและประเมนผลดานความสามารถ แนวทำงกำรน ำกจกรรมสะเตมไปใชในกำรจดกำรเรยนกำรสอน สามารถด าเนนการได 3 แนวทาง ไดแก (1) จดกจกรรมสอดแทรกไปตามเนอหาทเกยวของของแตละรายวชาภายในคาบเรยน ซงกจกรรม สะเตมทจะน าเขาไปแทรกในคาบเรยน จะเปนกจกรรมทมจ านวนชวโมงทเหมาะสมทจะสามารถจดกจกรรมไดเสรจสนภายในคาบเรยน โดยผสอนแตละรายวชาพจารณาจากจดประสงคของกจกรรมมความเกยวของกบเนอหาใดบาง เมอถงคาบเรยนเนอหานนๆ สามารถน ากจกรรม สะเตมเขาไปใชในการจดการเรยนการสอนได (2) จดกจกรรมไวในรายวชาเลอกเสรของกลมวชา โดยท าไดในรายวชาทเกยวของกบการแกโจทยปญหาพเศษ การท าโครงงาน การท าโครงการวจย เปนตน รปแบบนเหมาะส าหรบกจกรรมสะเตมทตองใชระยะเวลาในการด าเนนกจกรรมคอนขางมากหรอมความซบซอนและยาก และมขอดททางผสอนสามารถ

5

จดหาอาจารยทปรกษาใหแกผเรยนไดครอบคลมในเนอหาทเกยวของเพอใหค าแนะน าในการแกปญหา หรอออกแบบ และสรางชนงานของผเรยนได (3) จดกจกรรมไวในกลมกจกรรมนอกหองเรยน เชน ชมชน ชมรม เปนตน กจกรรมนมกจะมหวขอหรอหวเรองทเกยวของกบการแกไขปญหาตางๆ เชน ปญหาสงแวดลอม การอนรกษทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม การสรางนวตกรรมทสามารถใชในการแกปญหาตางๆ ของสวนรวม เปนตน

6

ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบประถมศกษา

ชอกจกรรม : เรอบรรทกน า

โดยอาจารยพงษพนธ มขวะช สาขาวชาคณตศาสตร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร กรอบแนวคดเกยวกบสะเตมศกษำ

S : วทยำศำสตร สมบตของวสด และกระบวนการน าวสดไปช าประโยชนไดอยางเหมาะสม T : เทคโนโลย การสบคนและการใชอปกรณในการวด ตด ตดยดอยางถกตองและ

ปลอดภย E : วศวกรรมศำสตร กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมและสรางเรอบรรทกน า M : คณตศำสตร การวดขนาด ปรมาตรและความจของเรอบรรทกน า ขนท 1 ขนระบปญหำ 1.1 การน าเขาสบทเรยนโดย การยกตวอยางหรอสถานการณเรอลม และใหนกเรยนชวยกนอภปรายรวมกนวา วาอะไรคอสาเหตทท าใหเรอลม และเรอทจะสามารถลอยน าไดโดยไมลม ควรมลกษณะอยางไร 1.2 สมมตบทบาท “ถาเปนวศวกรตองการสรางเรอทสามารถบรรทกน าไดไมต ากวา 500 มลลลตร และลอยอยในน าไดอยางนอย 20 วนาท จะออกแบบเรอใหมรปรางอยางไร และจะเลอกใชวสดอะไรบาง” ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ

2.1 เรอควรมรปรางลกษณะอยางไร เชน สเหลยม สามเหลยม และวงกลม 2.2 วสดทน ามาสรางเรอมอะไรบาง เพราะเหตใด 2.3 ก าหนดเงอนไขในการออกแบบและสรางเรอ โดยใหเลอกวสดเพยง 1 ชนด จ านวน 1 แผน ขนาด

เทากบกระดาษ A4 วสดทก าหนดให ไดแก แผนอะลมเนยมฟอยล ใบตอง แผนพลาสตกใส และกระดาษ 2.4 อภปรายวาจากเงอนไขทก าหนดให จะตองใชความรอะไรบางในการออกแบบและสรางเรอ 2.5 น าวสดมาทดลองลอยน า เพอตรวจสอบวาวสดชนดใดไมสามารถลอยอยบนผวน าได โดยทง

ระยะเวลาใหเพยงพอทนกเรยนจะสงเกตเหนความแตกตาง 2.6 ระดมความคดวาจะใชวสดใดในการสรางเรอ และเพราะเหตใด

ขนท 3 ขนออกแบบวธกำรแกปญหำ 3.1 ชแจงรายละเอยดเกยวกบการออกแบบเรอบรรทกน า โดยเนนใหตระหนกถงความส าคญในการวางแผนและการออกแบบชนงาน ซงการออกแบบจะชวยใหเหนแนวทางในการสรางชนงาน

7

3.2 ออกแบบเรอบรรทกน าลงและน าเสนอแบบเรอบรรทกน า

ขนท 4 ขนทดสอบ และปรบปรงแกไขวธกำรแกปญหำหรอชนงำน 4.1 เมอสรางเรอบรรทกน าเสรจแลว ใหตรวจสอบเรอทไดสราง โดยน าเรอไปทดลองลอยในกะละมง

บรรจน าทเตรยมไวให 4.2 จากนนใหพจารณาและบนทกผลการทดสอบเพอน ามาปรบปรงใหเรอมประสทธภาพขน

ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำ ผลกำรแกปญหำ 5.1 ใหน าเสนอผลงาน และอธบายในประเดนตอไปน

- เรอของนกเรยนมลกษณะอยางไร - ปรบแกเรอใหดขนอยางไร - เรอทบรรทกน าไดตามเงอนไขทก าหนด ควรมลกษณะ หรอรปแบบอยางไร

5.2 สรปเกยวกบการจดกจกรรมเรอบรรทกน า ในประเดนตอไปน - การเลอกวสดอยางเหมาะสมตามสมบตวสด - นอกจากวสดทเตรยมใหแลว สามารถใชวสดอนอะไรบางมาสรางเรอได - การพฒนาและปรบปรงชนงาน - ไดเรยนรอะไรจากการท ากจกรรมน

กำรวดและกำรประเมนผล ส าหรบการวดผลและประเมนผลชนงาน จะประเมนผลจากการทดสอบจรงของชนงานทไดออกแบบและสรางขน การเลอกใชวสดทเหมาะสม ความแขงแรงและคงทนของเรอบรรทกน า น าหนกทเรอบรรทก ตลอดจนความคดสรางสรรคในการออกแบบและแนวทางการน าเสนอชนงาน

8

ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบมธยมศกษา ชอกจกรรม : สเลอปท ำกนกงำย ท ำขำยกด โดยอำจำรยศภกร อำจหำญ สำขำวชำเคม คณะวทยำศำสตรและเทคโนโลย มหำวทยำลยรำชภฏสกลนคร ชวงท 1 ขนระบปญหำ และสรำงควำมสนใจ

1.1 ครหรอวทยากร บงชความรใหเหนปญหาจากเหตการณจรง เพอใหนกเรยนวางแผนแกปญหา

รวมกน โดยสมมตสถานการณ ถาจะเปดรานขายเครองดมในชวงกจกรรมกฬาส นกเรยนจะขายอะไรดทนาจะ

ไดรบความนยม

1.2 ครน าเขาสกจกรรมการเรยนรโดยชแจงใหนกเรยนทราบ เพอใหนกเรยนเขาใจหลกการและ

สามารถท าสเลอปไดอยางมประสทธภาพ โดยตองศกษาปจจยตางๆ ทเกยวกบการท าสเลอป และตองได

เครองดมทมลกษณะคลายสเลอปใหมากทสดและใชงบประมาณอยางคมคามากทสด

ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ

2.1 แบงนกเรยนออกเปนกลม กลมละ 4-5 คน แลวสมมตสถานการณปญหาเพอใหนกเรยนแตละ

กลมศกษารายละเอยดและเงอนไขของสถานการณปญหา

2.2 ใหนกเรยนแตละกลมระดมความคดภายในกลมเพอทจะสรางเครองดมทมลกษณะคลายสเลอปให

ไดมากทสด และใชงบประมาณนอยทสด

ขนท 3 ขนวำงแผนและด ำเนนกำรแกปญหำ

3.2 นกเรยนรวมกนวางแผนการท าสเลอป ตามขนตอนทไดรวมกนวางแผนไว

3.3 นกเรยนเลอกวสดอปกรณตามทไดออกแบบพรอมทงค านวณตนทน แลวลงมอท าสเลอป

ขนท 4 ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงำน

4.1 นกเรยนรวมกนอภปรายวา เครองดมสเลอป (Slurpee) คออะไร มลกษณะอยางไรเหมอนหรอ

แตกตางจากเครองดมชนดอนๆ หรอไม อยางไร โดยมครคอยชแนะ

4.2 นกเรยนรวมกนอภปรายวา มวธการใดบางทจะสามารถท าเครองดมทมลกษณะเหมอน สเลอป

โดยใชเครองมอทหางาย

9

4.3 ครและนกเรยนรวมกนอภปรายและสรปเกยวกบการท ากจกรรมในประเดนตอไปน

- ปจจยทเกยวของในการท าสเลอปทนกเรยนไดจากกจกรรมน

- ปจจยอนๆ ทเปนไปไดทอาจเกยวของกบการท าสเลอป

ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำและผลกำรแกปญหำชนงำน

นกเรยนแตละกลมน าเสนอปญหาของการท าสเลอป และวธการแกปญหา พรอมทงน าเสนอผลงานท

ท าหลงจากแกปญหาแลว

กำรวดและกำรประเมนผล

- นกเรยนท าการวดปรมาณสเลอปทผลตขนและบนทกผลลงในตาราง

- นกเรยนแตละกลมตรวจสอบผลงานของตวเอง โดยครอาจตงค าถามเพอชวยนกเรยนแตละกลมใน

การตรวจสอบ

- ครอาจตงค าถามเพอชวยนกเรยนในการปรบปรงคณภาพของชนงาน เชน ถาตองการเพมปรมาณ

ผลผลตโดยใชงบประมาณและเวลาทนอยลง จะท าอยางไร

10

ตวอยางการจดการเรยนการสอนแบบ STEM ในระดบอดมศกษา ชอกจกรรมสะเตมศกษา: นงรานจอมพลง โดยอาจารยวชชดา ภาโสม

สาขาวชาฟสกส คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร จดประสงคของกจกรรม

1. เพอใหผเขาอบรมฝกทกษะการแกปญหา 2. เพอใหผเขาอบรมเขาใจกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

สอและอปกรณ 1. Power Point กจกรรม นงรานจอมพลง 2. คลปวดโอตวอยางการสอนกจกรรม ศรลม 3. ไมจมฟน 100 กาน (ตอกลม) 4. ดนน ามนหนก 150 กรม 1 กอน (ตอกลม)

รปแบบกำรจดกจกรรม 1. ปฏบตกจกรรมเปนกลม ไมเกนกลมละ 5 คน 2. วทยากรบรรยายน า 1 คน และผชวยวทยากร 2-3 คน (ตามความเหมาะสม)

แนวทำงกำรจดกจกรรม

1. ครแจงนกเรยนใหทราบจดประสงคของกจกรรมน แลวเปดคลปวดโอตวอยางการสอนกจกรรมศรลม จากนนชแจงตอวากจกรรมทจะไดท าตอไปนเปนกจกรรมทฝกทกษะการแกปญหาผานกจกรรมนงรานจอมพลง เพอใหเขาใจถงการใชกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมในการแกปญหา โดยนกเรยนยงสามารถน ากจกรรมนไปใชเปนแนวทางในการฝกทกษะการแกปญหาของนกเรยน อกทงยงสงเสรมการประยกตใชความรเรองความแขงแรงของโครงสรางรปทรงตางๆ ในการสรางโครงสรางทสามารถรบน าหนกวตถไดมากทสด

2. ครแบงนกเรยนออกเปนกลมๆ ละ 5 คน แลวเกรนน ากจกรรมวาเปนตวอยางของการท ากจกรรมงายๆ เพอฝกทกษะการแกปญหา โดยจะด าเนนกจกรรมตามกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม ซงประกอบดวย 5 ขน คอ ระบปญหา คนหาแนวคดทเกยวของ วางแผนและพฒนา ทดสอบและประเมนผล น าเสนอผลลพธ

ขนท 1 ระบปญหำ

3. ครผสอนตงค าถามวานงรานคออะไร มประโยชนอยางไร โดยยกตวอยางภาพนงรานทเหนในชวตประจ าวน และรวมอภปรายกบนกเรยน ซงควรไดขอสรปวา นงราน เปนโครงสรางชวคราวทใชในงาน

11

กอสรางหรอซอมแซม เพอใหชางใชเปนฐานในการท างานบนทสง ซงนงรานจะถกรอถอนออกภายหลงจากเสรจการกอสรางหรอซอมแซมงาน

4. ยกตวอยางภาพการปฏบตงานบนทสงดวยวธการทไมปลอดภย และอภปรายกบผเขาอบรมถงกฎหมายทเกยวกบงานกอสราง ซงก าหนดไววาการท างานกอสรางซงมความสงตงแต 2.00 เมตรขนไป นายจางตองจดใหมนงรานส าหรบการกอสรางงานนน

นงรานมไวเพอชวยปองกนอนตรายทจะเกดขนจากการกอสรางในทสง

5. ก าหนดสถานการณในการท ากจกรรม คอ วศวกรตองกำรออกแบบและทดสอบนงรำนเพอใหชำงใชในงำนซอมแซมและทำสอำคำรเรยนสง 3 ชน (15 เซนตเมตร) โดยนงรำนทสรำงขนจะตองม 3 ระดบ เพอใหชำงท ำงำนในแตละชน และนงรำนจะตองมควำมแขงแรงสำมำรถรบน ำหนกทชนบนสดไดอยำงนอย 300 กรม (ดนน ำมน 2 กอน) โดยทนงรำนไมยบตวลง

12

ขนท 2 คนหำแนวคดทเกยวของ 6. ศกษารปทรงและความแขงแรงของรปทรงตางๆ โดยใหผเขาอบรมสรางรปทรงสเหลยมลกบาศก

โดยใชไมจมฟนและดนน ามน จากนนตงค าถาม ตามประเดนดงตอไปน โครงสรางนใชไมจมฟนกกาน ใชดนน ามนกกอน มทงหมดกดาน แตละดานเปนรปอะไร โครงสรางนเรยกวารปทรงอะไร และโครงสรางนมความแขงแรงหรอไม โดยการทดสอบใชฝามอกดลงบนโครงสราง โครงแบบไหนทนาจะมความแขงแรงทสดและเหมาะสมทจะน ามาท านงราน

7. ท ากจกรรมเชนเดยวกบขอ 5 แตเปลยนใหนกเรยนสรางรปทรงพระมดฐานสามเหลยม และพระมดฐานสเหลยมตามล าดบ

8. เปรยบเทยบรปทรงลกบาศก รปทรงพระมดฐานสามเหลยม พระมดฐานสเหลยม วารปทรงใดมความแขงแรงมากทสดและรปทรงใดแขงแรงนอยทสด เพราะเหตใด ซงควรไดขอสรปวา รปทรงลกบาศกจะสามารถรบแรงในแนวดงไดด แตจะไมสามารถรบแรงทอยในแนวระดบได ในขณะทรปทรงพระมดจะสามารถรบแรงทมากระท าทงแนวดงและแนวระดบไดด

9. ตงค าถามกบนกเรยนตอวา หากตองเสรมความแขงแรงใหกบรปทรงลกบาศกจะมวธการอยางไร โดยใหผเขาอบรมไดทดลองน าไมจมฟนมาเสรมกบโครงสรางเดมทมอยในรปแบบตางๆ แลวรวมกนอภปรายถงรปแบบการเสรมโครงสรางทรงลกบาศกใหแขงแรง

จะเพมความแขงแรงใหนงรานไดอยางไร

โครงสราง ก โครงสราง ข โครงสราง ค

13

10. สรปสงทไดเรยนรจากกจกรรมวา ในกจกรรมนเปนการเรยนรเรองรปทรงตางๆ และไดท าการศกษาวารปทรงแบบใดทมความแขงแรงมากทสด ซงจะน าไปสการใชองคความรในการแกปญหาตามสถานการณทก าหนด

ขนท 3 วำงแผนและพฒนำ

11. ทบทวนสถานการณในการท ากจกรรมอกครง วศวกรตองกำรออกแบบและทดสอบนงรำนเพอใหชำงใชในงำนซอมแซมและทำสอำคำรเรยนสง 3 ชน (15 เซนตเมตร) โดยนงรำนทสรำงขนจะตองม 3 ระดบ เพอใหชำงท ำงำนในแตละชน และนงรำนจะตองมควำมแขงแรงสำมำรถรบน ำหนกทชนบนสดไดอยำงนอย 300 กรม (ดนน ำมน 2 กอน) โดยทนงรำนไมยบตวลง โดยมเงอนไขของการสรางนงรานวา นงรานตองไมยดตดกบพน สามารถเคลอนยายได มความสงอยางนอย 15 เซนตเมตร มอยางนอย 3 ระดบ (ไมรวมชนลาง) และรบน าหนกดนน ามนขนาด 150 กรม ไดอยางนอย 2 กอน โดยก าหนดใหแตละกลมใชไมจมฟน 100 กาน และดนน ามนหนก 150 กรม 1 กอน 12. แตละกลมระดมความคดเพอหาวธการและรปแบบของการสรางนงรานรวมกน จากนนลงมอสรางชนงาน เงอนไข:

- นงรานไมยดตดกบพน สามารถยกและยายทได - สงอยางนอย 15 เซนตเมตร - มอยางนอย 3 ระดบ (ไมรวมชนลาง) - รบน าหนกดนน ามน อยางนอย 2 กอน

ขนท 4 ทดสอบและประเมนผล

13. แตละกลมทดสอบความแขงแรงของนงรานวาสามารถรบน าหนกดนน ามนขนาด 150 กรม ไดอยางนอย 2 กอนหรอไม โดยอาจจดเปนการแขงขนและหาผชนะทสามารถสรางนงรานใหสามารถรบน าหนกไดมากทสด

ขนท 5 น ำเสนอผลลพธ

14. ใหแตละกลมออกมาน าเสนอชนงาน (หรอสมกลมทสามารถสรางชนงานใหรบน าหนกไดมากทสด) โดยหวขอในการน าเสนอ คอ แนวคดในการสรางนงราน รปแบบของโครงสราง ความส าเรจของชนงาน และแนวทางการปรบปรงชนงานใหมประสทธภาพดขน

15. เชอมโยงสถานการณปญหาของกจกรรมกบชวตจรง โดยยกตวอยางภาพอบตเหตทเกดจาก การสรางนงรานทไมแขงแรง ซงสรางความเสยหายใหแกชวตและทรพยสนของมนษย

14

16. สรปและอภปรายรวมกนเกยวกบกจกรรมวา กจกรรมนเปนตวอยางของการฝกทกษะ การแกปญหาโดยผานกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม ซงในระหวางการท ากจกรรมนนจะไดฝกการคดวเคราะหและเปรยบเทยบเกยวกบความแขงแรงของรปทรงตางๆ มการวางแผนการท างาน มการท างานเปนกลม มการเชอมโยงความรทไดจากการท ากจกรรมยอยมาใชในการแกปญหาตามสถานการณทก าหนด มการแกปญหาโดยปรบปรงชนงานใหดขน และฝกการน าเสนอชนงาน ซงทกษะตางๆ เหลานจะเปนพนฐาน ในการน าไปใชแกปญหาทเกดขนในชวตประจ าวนได

แนวทำงกำรวดและประเมนผล

รำยกำรประเมน วธกำรประเมน การฝกทกษะการแกปญหา

สงเกตพฤตกรรมของผเขาอบรมในระหวางการปฏบตกจกรรมวามแนวทางในการสรางชนงานอยางไร เพอใหสามารถแกปญหาไดตามสถานการณทก าหนด

กระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

- สงเกตพฤตกรรมของผเขาอบรมในระหวางการปฏบตกจกรรมวามการวางแผนการท างานกอนลงมอสรางชนงานหรอไม และมการปรบปรงแกไขชนงานเมอพบวาไมสามารถสรางชนงานไดตามเงอนไขอยางไร - สงเกตพฤตกรรมจากการน าเสนอผลงาน และขนตอนในการท างาน - สงเกตพฤตกรรมจากการสรปและอภปรายรวมกนเกยวกบขนตอนการท ากจกรรม

อนตรายจากการพงของนงรานมสาเหตมากมายมอะไรบาง ใหนกเรยนชวยกนตอบ พรอมอธบายเหตผลสนบสนน

1.1 รบน าหนกการบรรทกมากเกนไป 1.2 วสดน ามาใชไมสมบรณ 1.3 การประกอบหรอตดตงไมถกตอง 1.4 ฐานของนงรานไมแขงแรงมนคง 1.5 จากการท างานไมถกวธ

15

ภำพกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบสะเตมศกษำ

ควำมสอดคลองของรปแบบกำรสอนและ STEM

นงรานจอมพลง

E:วศวกรรม

การออกแบบโครงสรางทมความแขงแรง ใหรบน าหนกได อยางนอย 300 กรม เปนเวลา

10 วนาท

T: เทคโนโลย

การใชอปกรณในการวด ตด ยดตด อยางถกตอง

และปลอดภย

M:คณตศาสตร

รปทรงตางๆ การวดและการชงน าหนก

S:วทยาศาสตร

แรงและการรบน าหนก

16

ชอกจกรรม : การจดการเรยนการสอนดวยการเรยนรแบบสะเตมศกษาในรายวชาจลชววทยาทางอาหาร

โดยอาจารยอรณ วงศจรฐต และอาจารยสวภา ยศตะโคตร สาขาวชาชววทยา คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร วตถประสงคของกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบ STEM เพอศกษาความคดเหนและผลการเรยนตามมาตรฐานการเรยนร 5 ดานของนกศกษาภายหลงจากการจดกจกรรมการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษา วธกำรด ำเนนกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบ STEM - กลมเปำหมำย

นกศกษาทลงทะเบยนรายวชาจลชววทยาทางอาหาร ภาคเรยนท 1 ปการศกษา 2558 จ านวน 28 คน มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร

- กำรด ำเนนกจกรรม

ควำมสอดคลองของรปแบบกำรสอนและ STEM S = การเสอมเสยของอาหารทงสาเหต จลนทรยทเกยวของ กลไกการเสอมเสย ตลอดจนการ

ตรวจสอบคณภาพ ซงจะประกอบไปดวยทงหลกในการตรวจ วธการตรวจสอบ การอานผล การแปลผล T = การสบคน E = ออกแบบและวางแผนการทดลองเอง

M = การค านวณในการเตรยมสารเคม อาหารเลยงเชอตางๆ รวมถงการค านวณเพอรายงานผล

กำรจดกำรเรยนรแบบสะเตมศกษำรำยวชำจลชววทยำทำงอำหำร แบงออกเปน 5 ขน ดงน

ขนท 1 ขนระบปญหำ อาจารยผสอนแบงกลมผเรยนออกเปน 7 กลมๆ ละ 4 คน จากนนน าผเรยนเขาสการเรยนรายวชาจลชววทยาทางอาหาร โดยการสอนแบบซกถาม เพอใหทราบความรเดมของนกศกษา และสอนแบบบรรยายเพอใหกบนกศกษามความรเพมมากขน และทราบถงความส าคญในการเรยนรายวชาจลชววทยาทางอาหาร โดยยกปญหาดานตางๆ เชน ปญหาดานสขภาพ สขลกษณะ และอนามย เปนตน รวมทงใหสมาชกภายในกลมก าหนดปญหาและทมาของปญหารวมกน

ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ อาจารยมอบหมายงานใหกบผเรยนตามโจทยปญหาทไดก าหนดขนจากขนท 1 โดยอาจารยเปนเพยงผใหค าปรกษาและชแนะนกศกษา รวมถงประสานงานกบเจาหนาทหองปฏบตการเพอจดหาอปกรณ

17

เครองมอทเกยวของกบการทดลองใหนกศกษา ส าหรบผเรยนตองรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบการแกปญหา โดยสบคนขอมลวาเคยมใครหาวธการแกปญหาหรอไม อยางไร และมขอเสนอแนะใดบาง รวมทงตองคนหาแนวคด หรอความรทเกยวของกบปญหา และวธการวเคราะหทดลอง

ขนท 3 ขนวำงแผนและด ำเนนกำรแกปญหำ เปนขนตอนหลงจากทผเรยนเลอกแนวคดทเหมาะสมในการแกปญหาไดแลว ขนนผเรยนตองวางแผนการทดลอง ทดลองปฏบตการ รวมทงหาค าตอบของโจทยปญหาใหแลวเสรจ

ขนท 4 ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงำน เปนขนทผเรยนตองวเคราะหผลทดลองปฏบตการ และ พจารณาวธการวเคราะหทดลอง วาเหมาะสมหรอไมทจะน ามาวเคราะห ถาวธการวเคราะหทดลองมความเหมาะสมไมดพอ ผเรยนตองท าการแกไข ปรบปรงกระบวนวธการวเคราะหใหดขน โดยพจารณาจากผลการวเคราะหทไดบนทกไว ส าหรบผสอนตองท าหนาทใหค าปรกษาโดยไมตอบค าถาม แตใชค าถามชน าจนกระทงผเรยนไดแนวทางการแกปญหาหรอค าตอบ ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำและผลกำรแกปญหำชนงำน ขนนอาจารยตองท าหนาทก าหนดวน, เวลา, สถานท และอปกรณในการน าเสนอผลงาน ใหกบผเรยน และรวมกนแสดงความคดเหนกบผเรยน สรปผลการปฏบตการทดลอง เพมเตมในเนอหาทยงขาดหายไปในแตละกลม รวมทงแนะแนวทางในการน าผลการปฏบตการไปใชประโยชนในชวตประจ าวน สวนผเรยนในแตละกลมตองน าเสนอ ทมาและความส าคญของปญหา วตถประสงค วธการด าเนนกจกรรม วธการวเคราะหขอมล ผลทไดจากการลงมอท าปฏบตการ วธการแกปญหาและผลการแกปญหาชนงานและรวมกนแสดงความคดเหนกบอาจารยผสอน

- กำรวดและกำรประเมนผล เปนขนสนสดการจดการเรยนรตามแผนทวางไว โดยใชแบบสอบถาม 2 แบบ คอ แบบท 1 คอแบบสอบถามผลการเรยนตามมาตรฐานการเรยนร 5 ดาน คอ ดานคณธรรม จรยธรรม, ดานความร, ดานทกษะทางปญญา, ดานทกษะความสมพนธระหวางบคคลและความรบผดชอบ และ ดานทกษะการวเคราะห เชงตวเลข การสอสาร และการใชเทคโนโลยสารสนเทศ แบบท 2 คอแบบประเมนความคดเหนของผเรยนตอการจดการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษา จากนนวเคราะหขอมลโดยใชสถตเชงสรปอางอง (inferential statistics) ซงเปนการสรปขอมลคาสถตจากกลมตวอยาง โดยใชคาเฉลย (X) และสวนเบยงเบนมาตรฐาน ( S.D. ) และ คาสถต t-test มาวเคราะห

18

ผลกำรด ำเนนกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบ STEM มดงน ภายหลงการจดการเรยนการสอนดวยการเรยนรแบบสะเตมศกษาในรายวชาจลชววทยาทางอาหาร ภาคเรยนท 1 ปการศกษา 2558 ไดด าเนนการประเมนความคดเหนของนกศกษาตอการจดการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษาในรายวชาดงกลาว พบวา นกศกษามความคดเหนวาการจดการเรยนการสอนแบบสะเตมศกษา เปนกจกรรมการเรยนการสอนทเสรมสรางใหนกศกษาท างานรวมกนเปนทมมากทสด รองลงมาคอเปนกจกรรมการเรยนการสอนทเสรมสรางใหนกศกษารจกคดและแกปญหาได ส าหรบความคดเหนของนกศกษาวาการจดการเรยนการสอนดวยการเรยนรแบบสะเตมศกษามผลตอระดบมาตรฐานการเรยนร 5 ดาน พบวา นกศกษามความคดเหนวาการจดการเรยนการสอนดวยการเรยนรแบบสะเตมศกษาชวยพฒนาทกษะความสมพนธระหวางบคคลและความรบผดชอบมากทสด และมความคดเหนวาการจดการเรยนการสอนดวยการเรยนรแบบสะเตมศกษามผลตอการพฒนาทกษะทางปญญานอยทสด ภำพกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบสะเตมศกษำ

ภำพ 1 แสดงชวงท 1 ทบทวนความร โดยอาจารยผสอนสอนแบบบรรยายเพอใหกบนกศกษาม

ความรเพมมากขน และทราบถงความส าคญในการเรยนรายวชาจลชววทยาทางอาหาร

19

ภำพ 2 แสดงชวงท 1 ทบทวนความร โดยผเรยนแบงกลมออกเปน 7 กลมๆ ละ 4 คน รวมทงให

สมาชกภายในกลมก าหนดปญหาและทมาของปญหารวมกน

20

ภำพ 3 ชวงท 2 กจกรรม ผเรยนทดลองปฏบตการ

21

ภำพ 4 แสดงชวงท 3 อธบายและอธปราย ผเรยนและผสอนรวมกนสรปผลการปฏบตการทดลอง เพมเตมในเนอหาทยงขาดหายไปในแตละกลม รวมทงแนะแนวทางในการน าผลการปฏบตการไปใชประโยชนในชวตประจ าวน

22

ภำพ 5 ชวงท 4 ขยายความร ผเรยนแตละกลมสรปความส าคญ เพอใหเหนถงความเขาใจ ทกษะกระบวนการ และความสมพนธระหวางความรตางๆๆทเกดขนในระหวางการท ากจกรรมในชวงท 1, 2 และ 3

23

ขอเสนอแนะ 1. จากผลการจดการเรยนการสอนดวยกระบวนการเรยนรสะเตม พบวากระบวนการนเปนการจดกจกรรมการเรยนการสอนทเสรมสรางใหนกศกษาท างานรวมกนเปนทม สามารถชวยพฒนาทกษะความสมพนธระหวางบคคลและความรบผดชอบได 2. เปนกจกรรมการเรยนการสอนทเสรมสรางใหนกศกษารจกคดและแกปญหาได 3. ในการออกแบบกจกรรมและด าเนนกจกรรมนนอาจารยจะมบทบาททส าคญ ทจะท าใหนกศกษามความตองการทจะคนหาแนวทางแกไขและคนหาค าตอบ รวมถงความสนใจตอกจกรรม 4. ในการจดการเรยนการสอนดวยกระบวนการเรยนรสะเตมศกษาใชเวลาคอนขางมาก

ภำพ 6 ชวงท 5 ขนประเมนผล ผเรยนกรอกแบบสอบถาม 2 แบบ คอแบบสอบถามผลการเรยนตามมาตรฐานการเรยนร 5 ดาน และแบบประเมนความคดเหนของผเรยนตอการจดการเรยนการสอนแบบสะเตม

24

ชอกจกรรม : แนวทางการสอนโดยใชเทคนคสะเตมศกษา : รายวชาโปรแกรมส าเรจรปดานคณตศาสตร

โดยอาจารยพงษพนธ มขวะช สาขาวชาคณตศาสตร คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร

สะเตมศกษา (STEM Education) เปนแนวทางการจดการศกษาทเนนการบรณาการวทยาศาสตร เทคโนโลย วศวกรรมศาสตร และคณตศาสตร โดยเนนการน าความรไปใชในการแกปญหาในสถานการณทเกดขนจรงทอยรอบๆตวเรา และเปนการจดการเรยนการสอนทเนนผเรยนเปนส าคญไดอกแนวทางหนง เปนแนวทางการจดการศกษาทสงเสรมใหนกศกษาเกดการเรยนรดวยตวเอง การท างานเปนกลม การวางแผนในการท างาน การคดวเคราะห กรอบแนวคดเกยวกบสะเตมศกษำ

S : วทยำศำสตร นกศกษามการคดวเคราะห คดแบบเปนระบบ T : เทคโนโลย การสบคนขอมลและการเลอกใชโปรแกรมพมพงานทางคณตศาสตร

E : วศวกรรมศำสตร กระบวนการออกแบบและวางแผนการเลอกใชโปรแกรมแตละประเภท M : คณตศำสตร หลกการค านวณทางคณตศาสตร

ขนท 1 ขนระบปญหำ

การยกตวอยางโปรแกรมส าหรบการจดพมพงาน โปรแกรมทใชน าเสนอผลงาน เชน โปรแกรม Microsoft Office , Power Point, LaTeX และ Beamer เพอใหนกศกษาเหนขอแตกตางและผลทเกดขนจากการใชโปรแกรมตางๆ โดยไมบอกใหทราบวา งานทเหนนนมาจากการใชโปรแกรมใดบาง

ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ 2.1 ส าหรบขนนเปนการทบทวนความรพนฐานทางดานคณตศาสตร ทบทวนความรเรองโปรแกรมส าเรจรปดานคณตศาสตร มทงงานเดยวและงานกลม โดยงานกลมใหนกศกษาแบงการท างานกนเปนกลม กลมละเทา ๆ กน และแตละคนตองมหนาทรบผดชอบในงานทไดรบมอบหมาย 2.2 การสรางสถานการณค าถาม : ค าถามจะเปนค าถามทเกยวของกบการใชโปรแกรมส าเรจรปทางดานคณตศาสตร เชน โปรแกรมทใชพมพเอกสารทางคณตศาสตรมโปรแกรมอะไรบาง โปรแกรมทใชน าเสนอผลงานมอะไรบาง 2.3 ส าหรบการมอบหมายงาน ผสอนจะมอบหมายงานทเกยวของกบความรพนฐานทางคณตศาสตร เชน ความรพนฐานเรอง สมการและอสมการ ความสมพนธและฟงกชน อนพนธของฟงกชน เปนตน จากนนกก าหนดระยะเวลาส าหรบการเตรยมเนอหา และการน าเสนอผลงานแตละกลม

25

ขนท 3 ขนออกแบบวธกำรแกปญหำ ส าหรบขนตอนการท ากจกรรม จะเนนใหนกศกษาเปนผด าเนนการทงหมด ทงงานเดยวและงานกลม ผสอนจะมหนาเพยงแคใหค าปรกษาหรอชแนะแนวทางใหกบนกศกษาทมขอสงสยในการท างาน ขนท 4 ขนทดสอบ และปรบปรงแกไขวธกำรแกปญหำหรอชนงำน

4.1 นกศกษาและละกลมน าเสนอผลงานทไดรบมอบหมาย 4.2 ผสอนและเพอนๆ นกศกษา รวมกนตงค าถามทเกยวของกบเนอหาทแตละกลมน าเสนอเพอให

ผน าเสนอผลงานเกดกระบวนการคดวเคราะหค านวณ ล าดบความถกตอง แมนย าของเนอหา 4.3 เมอแตละกลมน าเสนอผลงานเสรจสนแลว ผสอนสรปเนอหา พรอมทงชแนะใหเหนปญหาหรอ

อปสรรค และแนวทางการแกปญหาสถานการณทเกดขน

ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำ ผลกำรแกปญหำ 5.1 ผสอนตงค าถามเพมเตมใหกบนกศกษาทกคน โดยใหนกศกษาและแตละคนเขยนสงทตวเองไดรบจากทเพอนรายงาน และสามารถน าความรทตนเองไดรบไปตอยอด หรอน าไปประยกตใชไดอยางไร 5.2 ใหนกศกษาทกคนสรปเกยวกบประโยชนของโปรแกรมส าเรจรปดานคณตศาสตรทไดคนควาและศกษา วาสามารถน าไปประยกตใชในการท างานหรอการเรยนในรายวชาตางๆ ไดอยางไร

กำรวดและกำรประเมนผล ส าหรบการประเมนผล ผสอนมวธการประเมนผเรยนดงน

• ผสอนไดประเมนผลจากเนอหาทนกศกษาแตละกลมไดคนควา รวบรวมเพอน ามาเสนอหนาชนเรยน

• ประเมนจากความรความเขาใจในเนอหา ซงตรวจสอบไดจากการตอบค าถามทงจากผสอนและเพอนนกศกษาดวยกน

• ประเมนหลกการท างานเปนกลม ความกระตอรอรนในการท างาน ซงประเดนนผสอนสงเกตเหนวานกศกษาทกกลมเอาใจใสกบงานทไดรบมอบหมาย และมการแบงหนาทในการท างานไดชดเจนยงขน

จากการประเมนผสอนไดสงเกตถงผลความส าเรจของการด าเนนกจกรรม โดยสงเกตไดวานกศกษาแตละคน แตละกลมมความรบผดชอบมากขน มการวางแผนการท างานอยางเปนระบบ มความกระตอรอรนในการน าเสนอผลงาน และมความรความเขาใจในการใชโปรแกรมส าเรจรปดานคณตศาสตร โดยสามารถใชโปรแกรมไดทกคนหลงจากทไดฝกปฏบตในกจกรรมดงกลาว

26

ภำพกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบสะเตมศกษำ

27

ชอกจกรรม : การเขยนกลไกการเกดปฏกรยาเคมของสารอนทรย ในรายวชาเคมอนทรย 1

โดยอาจารยศภกร อาจหาญ สาขาวชาเคม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏสกลนคร

ขนท 1 ขนระบปญหำ และสรำงควำมสนใจ

ผสอนบรรยายทฤษฎทเกยวของกบการเกดปฏกรยาเคมพรอมทงอธบายกลไกการเกดปฏกรยาเคม

และตงโจทยใหผเรยนโดยน าเสนอเกยวกบการเกดปฏกรยาของสาร เพอน าไปศกษา และน าเสนอออกมาใน

รปแบบบทบาทสมมต โดยแตละกลมมสมาชก 2 คน

ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ

2.1 แบงนกศกษาเปนกลม กลมละ 2 คน และใหนกศกษาแตละกลมเลอก ปฏกรยาการเกด

สารอนทรยทสนใจ กลมละ 1 ปฏกรยา

2.2 เมอแตละกลมไดปฏกรยาทสนใจ ใหนกศกษา คนควาหาขอมล การเกดปฏกรยากลไกการ

เกดปฏกรยาทตนเองสนใจ

ขนท 3 ขนวำงแผนและด ำเนนกำรแกปญหำ

3.1 นกศกษาในกลม ก าหนดหนาท บาทบาทของตนเอง วาใครจะเปนสารตงตน และสารทเขาท า

ปฏกรยา

3.2 นกศกษารวมกนวางแผน คดวเคราะหปญหา วาสารทงสองตวจะเขาท าปฏกรยากนอยางไร สาร

ตวไหนเปน nucleophile สารตวไหนเปน electrophile

3.3 นกศกษาแตละกลมเขยนกลไก และมาน าเสนอกบอาจารยผสอนกอน เพอหาค าตอบทถกตอง

ขนท 4 ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงำน

4.1 นกศกษาแตละกลม ตองวางแผนการน าเสนอ โดยสมมตตวเองเปนสารตวนนๆ โดยคยกนเพอ

แสดงบาบาทสมมต วาตนเปนสารตวนน จะเกดปฏกรยาอยางไร จดเขาท าปฏกรยาทใด เพราะเหตใด และสาร

ตวใหมทเกดขนมหนาตาอยางไร

4.2 หากกลมใดองคความรไมครบ หรอยงไมสมบรณ เพอนๆ หรออาจารย สามารถสอดแทรกองค

ความรนนเพมเตม

28

4.3 เมอครบทกกลม อาจารยผสอนสรปผลการจดท ากจกรรมและ และสรปเนอหา และอธบาย

เพมเตมในประเดนทยงไมครบ เพอใหเนอหาสมบรณมากขน

4.4 แตละกลมรวมกนคดวเคราะห เพอปรบปรงกลไกการเกดปฏกรยาใหมความถกตองสมบรณ

ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำและผลกำรแกปญหำชนงำน

5.1 นกศกษาแตละกลมน าเสนอปญหาทเกดขน พรอมทงน าเสนอวธการแกปญหา

5.2 แตละกลมบนทกการน าเสนอบทบาทสมมต ในรปแบบวดโอ ลงบนแผนซด

5.3 น าการน าเสนอของแตละกลม มาเปดใหเพอนๆ ดและรวมกนอภปรายแลกเปลยนเรยนร

ภำพกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบสะเตมศกษำ

29

30

กำรวดและกำรประเมนผล

1. ประเมนความถกตองจากการน าเสนอกลไกการเกดปฏกรยา

2. ประเมนความรจากทนกศกษาไดน าเสนอ โดยมการสอบยอย(Quiz) ในทายกจกรรม

31

ชอกจกรรม : กำรจดกำรเรยนกำรสอนดวยกำรเรยนรแบบสะเตมศกษำในรำยวชำโครงสรำงขอมลและอลกอรทม โดยอำจำรยสธำสน คปตะบตร สำขำวชำคอมพวเตอร คณะวทยำศำสตรและเทคโนโลย มหำวทยำลยรำชภฏสกลนคร แนวควำมคด ในกจกรรมนผเรยนจะไดรบความรในการค านวณหาเสนทางทสนทสดจากกราฟแบบมทศทาง ดวยอลกอรทมไดจสตรา โดยในกจกรรมนผเรยนจะไดทกษะทางวทยาศาสตรในดานการคด วเคราะห ออกแบบ และลงมอปฏบต ทกษะทางดานเทคโนโลยในการแทนโหนดและคาน าหนกในกราฟ โดยใช google map ในการก าหนดสถานทและหาระยะทางระหวางสถานททก าหนด ทกษะทางดานคณตศาสตรในการค านวณหาเสนทางทสนทสด ทกษะทางดานวศวกรรมศาสตรในการลงมอปฏบตในสงทไดออกแบบไว

จดประสงคกำรเรยนร 1. นกศกษาสามารถประยกตใชอลกอรทมไดจสตราได 2. นกศกษาสามารถค านวณหาเสนทางทสนทสด โดยใชอลอรทมไดจสตราได

STEM EDUCATION

S = องคความรเรองเทคนคการหาเสนทางทสนทสดดวยอลกอรทมไดจสตรา T = การใชเทคโนโลยในการก าหนดต าแหนงและระยะทางระหวางต าแหนง E = การคดวางแผนอยางเปนระบบและการออกแบบโมเดลเสนทาง M = การค านวณหาคาระยะทางทสนทสด

ในการจดการเรยนการสอนนไดน าไปใชกบนกศกษาชนปท 2 สาขาวชาวทยาการคอมพวเตอร ท

ลงทะเบยนเรยนวชาโครสรางขอมลและอลกอรทม จ านวน 30 คน

กระบวนกำรจดกำรเรยนร ขนท 1 ขนระบปญหำ และสรำงควำมสนใจ

- ทบทวนความรเรองกราฟ และการแทนขอมลดวยโครงสรางกราฟ โดยการสอบถามความร จากนกศกษา เชน สวนประกอบของกราฟประกอบดวยอะไรบาง แทนกราฟดวยเมทรกซอยางไร เปนตน

- จากกราฟแบบมน าหนกอาจารยจะสอบถามเพอกระตนความคดผเรยนวาถาตองการเดนทางจากโหนด A ไปยง

โหนด B เราควรจะเลอกเดนทางดวยเสนทางไหน โดยผเรยนจะพจารณาจากกราฟแลวตอบค าถาม - อาจารยบรรยายทฤษฎ และแนวคดของอลกอรทมการหาเสนทางทสนทสดดวยอลกอรทม -

32

ไดจสตรา จากกราฟทงมทศทางและไมมทศทาง โดยใชตวอยางประกอบ ซงในการอธบายอาจารยจะแสดงทละขนตอนในการค านวณหาเสนทางทสนทสดจากโหนดเรมตนไปยงโหนดใดๆ ในกราฟ

- นกศกษาท าแบบฝกหดเพอเสรมความเขาใจใหมากขน และมการซกถามขอสงสยของ นกศกษาทงในระหวางเรยนและท าแบบฝกหด

- ตงค าถามเกยวกบสงทเรยนโดยใหนกศกษาไดแสดงความคดเหนวาสงทเรยนนนสามารถ น าไปประยกตใชไดอยางไรบาง มประโยชนอยางไร โดยเปนการเชอมโยงเขากบขอมลในชวตประจ าวน

ขนท 2 ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหำ

- แบงกลมท ากจกรรมทก าหนดใหจากใบกจกรรม กลมละ 2-3 คน โดยอาจารยอธบาย รายละเอยด เงอนไขและ ขอก าหนดจากใบกจกรรม

- นกศกษาแตละกลมจะชวยกนวเคราะหโจทย จากนนชวยกนคนหาขอมลและวธการ แกปญหาตามใบกจกรรมทก าหนด โดยท าการสบคนจากอนเทอรเนต

ขนท 3 ขนวำงแผนและด ำเนนกำรแกปญหำ

- นกศกษาแตละกลม วางแผน และออกแบบรวมกนตามใบกจกรรมทก าหนด - ลงมอปฏบตตามทไดออกแบบ

ขนท 4 ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขชนงำน - นกศกษาทดสอบและประเมนผล เพอพจารณาวาระยะทางทค านวณไดนนเปนเสนทางทสน

ทสดหรอไม

ขนท 5 ขนน ำเสนอวธกำรแกปญหำและผลกำรแกปญหำชนงำน

- แตละกลมน าเสนองานตามทไดก าหนดในใบกจกรรม - ในการน าเสนอจะอธบายแนวคด การออกแบบและวธการค านวณหาเสนทางทสนทสด โดย

อาจารยจะชน าโดยการตงค าถาม - แทนโหนดดวยขอมลอะไร - คาน าหนกระหวางโหนดแทนดวยอะไร และก าหนดคาน าหนกอยางไร - ค านวณอยางไร - สรปความหมายของสงทออกแบบและค านวณ - นกศกษารวมกนสรปกจกรรม โดยมอาจารยชแนะ - อาจารยขยายความรเพมเตม โดยสามารถน าไปประยกตใชในงานอนอะไรไดอกบาง

33

กำรวดและกำรประเมนผล - ประเมนผลดานกระบวนการทางวทยาศาสตร ไดแก การวเคราะห การออกแบบ การลงมอ

ปฏบต และการสรปผล - การน าเสนอกจกรรม

ผลกำรจดกำรเรยนกำรสอน

ผลจากการจากการทผเรยนไดรบการจดการเรยนรสะเตมศกษา พบวาการท างานเปนกลมนน ผเรยนบางคนใหความรวมมอในการท างานภายในกลมนอย ตองคอยกระตนอยเปนระยะในการใหความสนใจในงานกลม

ในดานความสามารถในการสอสารนน ผเรยนทมความเขาใจและลงปฏบตจะสามารถสอสารใหผอนเขาใจได โดยสามารถสงเกตไดจากการอธบายใหเพอนรวมกลมและในการน าเสนอจะสามารถพดจากไดฉะฉานและสามารถอธบายไดอยางชดเจน

ในดานความสามารถในการคดและการใชเทคโนโลย บางกลมสามารถคดวเคราะหโจทยโดยการน าเทคโนโลยทาง Google map มาชวยในการค านวณระยะทางจากจดหนงไปยงจด ๆ หนง หรอบางกลมเลอกต าแหนงของสถานทโดยพจารณา Google map ซงพบวาผเรยนสามารถน าเทคโนโลยทมอยประยกตใชกบกจกรรมทก าหนดได ในดานความสามารถในการแกปญหา ในการน าเสนองาน ผสอนจะท าการสอบถามขอมลทไดออกแบบกจกรรม โดยใหผเรยนตอบค าถามและอธบายเหตผลโดยสวนใหญผเรยนจะสามารถตอบค าถามได ถงแมวาบางคนในกลมจะมตดขดบาง แตเพอน ๆ ในกลมกจะชวยกนอธบายเพอใหเพอนสามารถตอบค าถามได

34

ภำพกำรจดกำรเรยนกำรสอนแบบสะเตมศกษำ