การพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เพื่อส่งเสริมการคิดเชิงคำนวณ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1
วิทยานิพนธ์
ของ
สันติภาพ ศรีบาลแจ่ม
เสนอต่อมหาวิทยาลัยมหาสารคาม เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญาการศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา
กันยายน 2565
ลิขสิทธิ์เป็นของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม
การพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เพื่อส่งเสริมการคิดเชิงคำนวณ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1
วิทยานิพนธ์
ของ
สันติภาพ ศรีบาลแจ่ม
เสนอต่อมหาวิทยาลัยมหาสารคาม เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญาการศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา
กันยายน 2565
ลิขสิทธิ์เป็นของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม
The Development of Blended Learning Activity with Discovery Method to Enhance Computational Thinking of Mathayomsuksa 1 Students
Santiphap Sribanjam
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of Requirements for Master of Education (Educational Technology and Communications)
September 2022
Copyright of Mahasarakham University
คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์ ได้พิจารณาวิทยานิพนธ์ของนายสันติภาพ ศรีบาลแจ่ม แล้วเห็นสมควรรับเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาการศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชา เทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา ของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม
คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์
(ผศ. ดร. มานิตย์ อาษานอก )
ประธานกรรมการ
(อ. ดร. เหมมิญช์ ธนปัทม์มีมณี )
อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก
(รศ. ดร. ทรงศักดิ์ ภูสีอ่อน )
กรรมการ
(ผศ. ดร. สนิท ตีเมืองซ้าย )
กรรมการผู้ทรงคุณวุฒิภายนอก
มหาวิทยาลัยอนุมัติให้รับวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญา การศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา ของมหาวิทยาลัย มหาสารคาม
(รศ. ดร. ชวลิต ชูกำแพง )
คณบดีคณะศึกษาศาสตร์
(รศ. ดร. กริสน์ ชัยมูล ) คณบดีบัณฑิตวิทยาลัย
ง
บทคัดย่อ ภาษาไทย
ชื่อเรื่อง การพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เพื่อส่งเสริมการคิดเชิง คำนวณ
สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ผู้วิจัย สันติภาพ ศรีบาลแจ่ม
อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์ ดร. เหมมิญช์ ธนปัทม์มีมณี
ปริญญา การศึกษามหาบัณฑิต สาขาวิชา เทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ปีที่พิมพ์ 2565
บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้มีความมุ่งหมายเพื่อ 1) เพื่อพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบ ค้นพบ เรื่อง การออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่าย ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่มีประสิทธิภาพตาม เกณฑ์ 80/80 2) เพื่อเปรียบเทียบทักษะการคิดเชิงคำนวณก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนที่
เรียนด้วยกิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ 3) เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการ จัดการเรียนรู้ผสมผสานแบบค้นพบ ที่พัฒนาขึ้น ตัวอย่าง ได้แก่ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ภาค เรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 โรงเรียนขยายโอกาส อำเภอสหัสขันธ์ สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่
การศึกษาประถมศึกษากาฬสินธุ์ เขต 1 จํานวน 1 ห้องเรียน จำนวน 20 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบ กลุ่ม (Cluster Random Sampling) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง การออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่าย กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 2) แบบทดสอบวัดทักษะการคิดเชิงคำนวณ ของนักเรียนที่เรียนด้วยกิจกรรมการ เรียนผสมผสานแบบค้นพบ 3) แบบสอบถามความพึงพอใจของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่เรียน ด้วยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบผสมผสานแบบค้นพบ การวิเคราะห์ข้อมูลใช้ค่าเฉลี่ย ส่วน เบี่ยงเบนมาตรฐาน และ t-test dependent ผลการวิจัยพบว่า 1) ประสิทธิภาพของการพัฒนา กิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เรื่อง การออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่าย ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 มีประสิทธิภาพ (E1/E2) เท่ากับ 82.10/82.75 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้ 80/80 2) นักเรียนที่เรียนด้วยกิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เรื่อง การออกแบบและเขียนโปรแกรม อย่างง่าย ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 มีคะแนนทักษะการคิดเชิงคำนวณเฉลี่ยหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 3) ความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้
ผสมผสานแบบค้นพบ เฉลี่ยโดยรวมมีค่าเท่ากับ 4.52 ซึ่งอยู่ในระดับความพึงพอใจมากที่สุด
จ คำสำคัญ : การเรียนแบบผสมผสาน, การคิดเชิงคำนวณ, ความพึงพอใจ
ฉ
บทคัดย่อ ภาษาอังกฤษ
TITLE The Development of Blended Learning Activity with Discovery Method to Enhance Computational Thinking of Mathayomsuksa 1 Students
AUTHOR Santiphap Sribanjam
ADVISORS Hemmin Thanapatmeemamee , Ph.D.
DEGREE Master of Education MAJOR Educational Technology and Communications UNIVERSITY Mahasarakham
University
YEAR 2022
ABSTRACT
The objectives of this research were 1) to develop blended learning activity with discovery method for Mathayomsuksa 1 students in basic computer coding and programming with an efficiency of 80/80, 2) to compare the computational thinking of students studied with the blended learning activity with discovery method, 3) to study the students’ satisfaction towards the blended learning activity with discovery method. The sample group consisted of twenty Mathayomsuksa 1 students in one class at an opportunity extended school, Sahatsakhan District, Kalasin Primary Educational Service Area Office 1, who were studying Computational Science in semester 1, academic year 2020. The sample was selected using the Cluster Random Sampling method. The research tools were 1) lesson plans of basic computer coding and programming for Mathayomsuksa 1 students, Science and Technology Department, 2) computational thinking test towards studied through the blended learning activity with discovery method, 3) students’ satisfaction test towards the blended learning activity with discovery method. The data analysis applied average, standard deviation and t-test dependent.
The results were as follows; 1) The developed blended learning activity with discovery method for Mathayomsuksa 1 students in basic computer coding and programming had the efficiency (E1/E2) of 82.10/82.75. 2) Students who studied with the blended learning activity with discovery method in basic computer coding and
ช programming developed by the researcher had higher computational thinking after studying significantly at .05 level. 3) Students who studied with the blended learning activity with discovery method had a high level of agreement on overall satisfaction with a mean score of 4.52
Keyword : blended learning, computational thinking, satisfaction
ซ
กิตติกรรมประกาศ
กิตติกรรมประกาศ
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี เนื่องจากได้รับความกรุณาจากท่าน ผู้ช่วย ศาสตราจารย์ ดร.มานิตย์ อาษานอก ประธานที่ปรึกษาวิทยาพนธ์ อ.ดร.เหมมิญช์ ธนปัทม์มีมณี ที่
ปรึกษาวิทยาพนธ์ รองศาสตราจารย์ ดร.ทรงศักดิ์ ภูสีอ่อน และผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สนิท ตีเมืองซ้าย กรรมการที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ ที่ได้ให้คำปรึกษา ตรวจสอบข้อบกพร่องในการทำวิจัยและให้ผู้วิจัยได้นำ กลับไปดำเนินการแก้ไข ตลอดจนให้คำชี้แนะแนวทางที่ถูกต้องในการทำวิจัยด้วยความเอาใจใส่ ผู้วิจัยขอ กราบขอบพระคุณเป็นอย่างสูงกราบขอบพระคุณผู้เชี่ยวชาญทั้ง 3 ท่าน ที่ได้กรุณาตรวจสอบเครื่องมือที่
ใช้ในการวิจัย โดยให้ข้อเสนอแนะเป็นอย่างดีเพื่อให้เครื่องมือการวิจัยมีความถูกต้องและสมบูรณ์ กราบ ขอบพระคุณ และกราบขอบพระคุณครูอาจารย์และนักเรียนที่มีส่วนเกี่ยวข้องทุกท่านในการเก็บรวบรวม ข้อมูลเป็นอย่างดี สุดท้ายขอกราบขอบพระคุณ บิดา มารดา ของผู้วิจัยที่เป็นกำลังใจสำคัญและให้การ สนับสนุนในทุกๆ ด้านอย่างดีที่สุดเสมอมา และขอขอบคุณเพื่อนนิสิตปริญญาโททุกคน หลักสูตร การศึกษามหาบัณฑิตทุกท่านที่ให้ความช่วยเหลือและคำแนะนำในการทำวิทยานิพนธ์ในครั้งนี้ คุณค่า และคุณประโยชน์อันพึงจะมีจากวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ผู้วิจัยขอมอบและอุทิศแด่ผู้มีพระคุณทุกๆ ท่าน ผู้วิจัยหวังเป็นอย่างยิ่งว่า งานวิจัยนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาและการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ต่อไป
สันติภาพ ศรีบาลแจ่ม
สารบัญ
หน้า บทคัดย่อภาษาไทย ... ง บทคัดย่อภาษาอังกฤษ ... ฉ กิตติกรรมประกาศ... ซ สารบัญ ... ฌ สารบัญตาราง ... ฎ สารบัญภาพ ... ฏ
บทที่ 1 บทนำ ... 1
ภูมิหลัง ... 1
กรอบแนวคิดในการวิจัย ... 4
ความมุ่งหมายของการวิจัย ... 5
สมมติฐานของการวิจัย ... 5
ความสำคัญของการวิจัย ... 5
ขอบเขตของการวิจัย ... 5
นิยามศัพท์เฉพาะ ... 6
บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ... 7
หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระ การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ... 7
การจัดการเรียนรู้ผสมผสาน ... 11
การจัดกิจกรรมการเรียนรูแบบคนพบ ... 15
ทักษะการคิดเชิงคำนวณ ... 24
การทดสอบประสิทธิภาพสื่อ ... 38
ญ
ความพึงพอใจตอการเรียนรู ... 43
งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ... 52
บทที่ 3 วิธีดำเนินการวิจัย ... 48
ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ... 48
เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ... 48
การสร้างและหาคุณภาพของเครื่องมือ ... 49
การเก็บรวบรวมข้อมูล ... 60
การจัดกระทําและการวิเคราะห์ข้อมูล... 62
สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ... 64
บทที่ 4 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล... 69
สัญลักษณ์ที่ใช้ในการเสนอผลการวิเคราะห์ข้อมูล ... 69
บทที่ 5 สรุปผลการวิจัย อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ ... 74
ความมุ่งหมายของการวิจัย ... 74
สรุปผลการวิจัย ... 74
อภิปรายผล ... 75
ข้อเสนอแนะ ... 81
บรรณานุกรม ... 83
ประวัติผู้เขียน ... 92
สารบัญตาราง
หน้า ตารางที่ 1 ความสัมพันธ์ระหว่างทักษะการคิดเชิงคำนวณและระดับพฤติกรรมการเรียนรู้ของบลูม . 27 ตารางที่ 2 องค์ประกอบย่อยของการคิดเชิงคำนวณ ... 28 ตารางที่ 3 เกณฑ์คะแนนแบบรูบริคของแบบทดสอบการค้นหาและแก้ไขข้อผิดผลาดของ Rodriguez ... 36 ตารางที่ 4 วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหา จุดประสงค์การเรียนรู้และเวลาเรียน รายวิชา วิทยาการคำนวณ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 รายหน่วยการเรียนรู้ ... 50 ตารางที่ 5 วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหา จุดประสงค์การเรียนรู้และเวลาเรียน รายวิชา วิทยาการคำนวณ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 รายแผนการจัดการเรียนรู้ ... 53 ตารางที่ 6 ตารางแสดงพฤติกรรมบ่งชี้ของทักษะการคิดเชิงคำนวณในแต่ละด้าน ... 57 ตารางที่ 7 ผลการวิเคราะห์ประสิทธิภาพบทเรียนผสมผสานบนเว็บแบบค้นพบ เรื่อง การออกแบบ และเขียนโปรแกรมอย่างง่าย สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพตาม เกณฑ์ 80/80 ... 70 ตารางที่ 8 การแจกแจงความเป็นโค้งปกติด้วยสถิติของ Kolmogorov-Smirnov ... 71 ตารางที่ 9 ผลการวิเคราะห์ทักษะการคิดเชิงคำนวณรายองค์ประกอบ ที่เรียนกิจกรรมการเรียนรู้
ผสมผสานแบบค้นพบ หลังเรียนของนักเรียน ... 72 ตารางที่ 10 ผลการวิเคราะห์เปรียบเทียบทักษะการคิดเชิงคำนวณ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่
1 ด้วยการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ผสมผสานแบบค้นพบ ระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียน ... 72 ตารางที่ 11 แสดงค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานและคะแนนตอบแบบวัดความพึงพอใจ ของ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนชุมชนน้ำเกลี้ยงกล่อมวิทยา ... 73
สารบัญภาพ
หน้า
ภาพที่ 1 กรอบแนวคิดที่ใช้ในการวิจัย (Conceptual framework used in research)... 4
ภาพที่ 2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ... 8
ภาพที่ 3 ตัวอย่างแบบทดสอบ Bebras tasks แสดงแผนผังของแม่น้ำและทะเลสาบ ... 31
ภาพที่ 4 ตัวอย่างคำถามจากแบบทดสอบการคิดเชิงคำนวณของ Brackmann ... 32
ภาพที่ 5 ตัวอย่างแบบวัดความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ ... 33
บทที่ 1 บทนำ
ภูมิหลัง
ในแวดวงการศึกษาเมื่อพิจารณาความมุ่งหวังของกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตาม หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ของประเทศไทย กำหนดไว้ว่า วิชาวิทยาศาสตร์มุ่งหวังให้ผู้เรียนได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เน้นการเชื่อมโยงความรู้กับ กระบวนการ มีทักษะสำคัญในการค้นคว้าและสร้างองค์ความรู้โดยใช้กระบวนการในการสืบเสาะหา ความรู้และการแก้ปัญหาที่หลากหลาย (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2560) แสดง ให้เห็นว่า การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ควรส่งเสริมให้นักเรียนได้ค้นหาและพิจารณาปัญหา จัดการ กับปัญหาที่หลากหลาย สอดคล้องกับการคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) ซึ่งเป็น ความสามารถในการคิดอย่างหนึ่งที่ควรปลูกฝังให้กับพลเมืองในประเทศ เนื่องจากเป็นความสามารถ พื้นฐานที่มนุษย์ทุกคนควรมีเพื่อใช้ในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนหรือปัญหาที่พบทั่วไปในชีวิตประจำวัน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดย Wing (2006) ได้กล่าวว่า การคิดเชิงคำนวณเกี่ยวข้องกับการแก้ไขปัญหา การออกแบบระบบ และความเข้าใจในการทำงาน โดยใช้กรอบแนวคิดพื้นฐานทางวิทยาการ
คอมพิวเตอร์สอดคล้องกับองค์กรทางการศึกษา Barefoot (2014) ในประเทศอังกฤษที่นำเสนอว่า การคิดเชิงคำนวณเป็นวิธีการคิดที่ช่วยให้มนุษย์สามารถแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอาจใช้
คอมพิวเตอร์มาเป็นเครื่องมือช่วยแก้ปัญหาหรือไม่ก็ได้นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยที่สนับสนุนว่าการคิดเชิง คำนวณเกี่ยวข้องกับการคิดแก้ปัญหา การเข้าใจรูปแทนของสิ่งต่าง ๆ ตลอดจนสามารถใช้เหตุผลใน การแก้ปัญหาได้ (Gonzalez, Gonzalez, & Fernandez, 2016)
การคิดเชิงคำนวณนั้นจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับผู้เรียนในปัจจุบัน เนื่องจากผู้เรียนจะต้องเผชิญ กับปัญหาในโลกความเป็นจริง จึงต้องพิจารณาปัญหา สามารถจัดการข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปัญหา ทดสอบแผนการดำเนินงานแก้ไขปัญหาเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาดและปรับแก้ไขแผนการดำเนินงาน ให้ดีขึ้น (McKenna, 2017) แม้ว่าความสามารถในการคิดเชิงคำนวณจะถูกส่งเสริมในแวดวงสาระวิชา วิทยาการคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใหญ่ แต่มีความจำเป็นที่ครูผู้สอนควรส่งเสริมให้กับนักเรียนในสาระ วิชาอื่น ๆ ที่หลากหลายไม่ใช่เพียงแต่ในสาระวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ (Yadav et al., 2011) เนื่องจากการคิดเชิงคำนวณเป็นการแก้ปัญหาที่มีลักษณะพิเศษคือ ประยุกต์ใช้หลักการของวิทยาการ คอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย การกำหนดสาระสำคัญหรือคิดเชิงนามธรรม (Abstraction) การย่อย
2 ปัญหา (Decomposition) การหารูปแบบ (Pattern Recognition) และการออกแบบขั้นตอนวิธี
(Algorithm) ที่สามารถนำมาใช้ในการแก้ปัญหาในศาสตร์อื่น ๆ หรือปัญหาทั่วไปได้อย่างเป็นระบบ มี
เหตุผลเป็นขั้นตอน ในระดับสากลประเทศสหรัฐอเมริกาได้กำหนดความสามารถในการปฏิบัติงานทาง วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ (Scientific and Engineering Practices) ที่ควรปลูกฝังให้กับ นักเรียน ตามมาตรฐานการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์แนวคิดใหม่ (Next Generation Science Standards) ประกอบด้วย 8 การปฏิบัติงาน โดยหนึ่งในนั้น คือ การคิดเชิงคำนวณ (NGSS Lead State, 2013) สำหรับประเทศไทยก็ได้มีการผลักดันความสามารถในการคิดเชิงคำนวณให้เป็นเรื่องที่
ควรส่งเสริมกับนักเรียน โดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2561) นำเสนอว่า ความสามารถในการคิดเชิงคำนวณเป็นความสามารถพื้นฐานของการคิดแก้ปัญหาต่าง ๆ ที่สามารถ นำไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน ด้วยเหตุนี้หน่วยงานการศึกษาต่าง ๆ ควรพัฒนา นักเรียนให้เป็นบุคคลที่มีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ เพื่อสามารถจัดการกับปัญหาทั่วไปใน ชีวิตประจำวันตลอดจนปัญหาในเรื่องการเรียนได้อย่างง่ายดายและเป็นระบบ
จากการที่ผู้วิจัยได้ทำการสอน สังเกตพฤติกรรมการเรียนวิชาวิทยาการคำนวณ เรื่อง การ ออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่าย ของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนชุมชนน้ำเกลี้ยง กล่อมวิทยา ในสังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การประถมศึกษากาฬสินธุ์ เขต 1 พบว่า นักเรียนยังคงมี
ปัญหากับการเรียน โดยนักเรียนส่วนใหญ่จะมีปัญหาในการวิเคราะห์โจทย์อย่างเป็นขั้นตอนและเป็น ระบบ ไม่สามารถแก้ปัญหาโจทย์สถานการณ์แบบประยุกต์ได้ นักเรียนขาดความเข้าใจในการนำ ความรู้ไปประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาโจทย์สถานการณ์อื่นที่แปลกใหม่ สะท้อนให้เห็นว่านักเรียนยัง ต้องพัฒนาในการวิเคราะห์โจทย์ปัญหาที่เป็นขั้นตอนหรือเป็นระบบ การประยุกต์ใช้ความรู้ในการ แก้ไขปัญหาในรูปแบบอื่น ๆ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นองค์ประกอบของการคิดเชิงคำนวณ ดังนั้นการ จัดการเรียนการสอนควรเป็นรูปแบบที่ส่งเสริมความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ โดยให้นักเรียนได้
เผชิญกับสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา สอดคล้องกับการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ใน ศตวรรษที่ 21 ที่ผู้สอนต้องจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่ให้ผู้เรียนได้ออกไปเผชิญปัญหา และการเปลี่ยนแปลง เรียนรู้ทักษะไปพร้อมกับทฤษฎี ค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองโดยใช้เทคโนโลยี
สารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ (จริยา สุจารีกุล, 2550) ตลอดจนอาศัยการคิดแก้ปัญหาร่วมกันกับ ทุกภาคส่วนอย่างมีระบบ และคิดอย่างมีวิจารณญาณ (ประสาท เนืองเฉลิม, 2558)
จากการศึกษาแนวทางการจัดการเรียนการสอนที่ส่งเสริมให้นักเรียนพัฒนาความสามารถใน การคิดเชิงคำนวณ พบว่า การจัดกิจกรรมในลักษณะที่ให้นักเรียนวิเคราะห์ปัญหา มีการออกแบบและ พัฒนาวิธีการแก้ปัญหาด้วยตนเองสามารถส่งเสริมความสามารถในการคิดเชิงคำนวณของนักเรียนได้
3 โดย Palts and Pedaste (2015) เสนอรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ส่งเสริมการคิดเชิงคำนวณ คือ รูปแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) พบว่าสามารถช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนมีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ แสดงให้เห็นว่า
ความสามารถในการคิดเชิงคำนวณควรส่งเสริมด้วยกระบวนการเรียนรู้ที่ให้นักเรียนได้มีการออกแบบ วิธีการแก้ปัญหา พัฒนาหรือสร้างผลงานขึ้นมาด้วยตัวเอง ซึ่งในการจัดการเรียนรู้รูปแบบหนึ่งที่มี
ขั้นตอนให้นักเรียนได้ออกแบบวิธีการแก้ปัญหาและสร้างผลงานของตัวเองออกมา นั่นคือ กิจกรรม การเรียนผสมผสานแบบค้นพบ
การจัดการเรียนรู้ผสมผสาน (Blended Learning) เป็นระบบการเรียนการสอนที่ผสมผสาน ระหว่างการเรียนในชั้นเรียนกับการเรียนบนเว็บ ที่ส่งเสริมการเรียนรู้ตามความต้องการของผู้เรียน และอำนวยความสะดวกให้กับผู้เรียนให้สามารถเรียนรู้ด้วยตนเอง โดยอาศัยความสามารถของ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในการสร้างความรู้เพื่อช่วยสนับสนุนให้ผู้เรียนมีความกระตือรือร้น มีทักษะใน การเลือกรับข้อมูล วิเคราะห์และสังเคราะห์ข้อมูลอย่างเป็นระบบ จึงเรียกว่า การจัดเรียนแบบ ผสมผสาน ส่วนการสอนแบบค้นพบ (Discovery Learning) คือวิธีสอนที่ผู้เรียนค้นพบคําตอบหรือ ความรู้ด้วยตนเอง คําว่าค้นพบความรู้ไม่ได้หมายถึงว่าผู้เรียนเป็นคนค้นพบความรู้หรือคำตอบนั้นเป็น คนแรก สิ่งที่ค้นพบนั้นจะมีผู้ค้นพบมาก่อนแล้วและผู้เรียนก็ค้นพบความรู้หรือคำตอบนั้นด้วยตนเอง ไม่ใช่ทราบจากการบอกเล่าของคนอื่นหรือจากการอ่านคําตอบที่ผู้เขียนเขียนไว้ ในการใช้วิธีสอนแบบ นี้ผู้สอนจะสร้างสถานการณ์ในรูปที่ผู้เรียนจะเผชิญกับปัญหา ในการแก้ปัญหานั้นผู้เรียนจะใช้ข้อมูล และปฏิบัติในลักษณะตรงกับธรรมชาติของวิชาและปัญหานั้น บุญชม ศรีสะอาด (2545) การสอนโดย การค้นพบเป็นการสอนที่เน้นไปที่ตัวนักเรียน วิธีนี้จะต้องพิจารณาถึงการตอบสนองของนักเรียน บทบาทของครูเป็นเพียงแนะผู้เรียนให้เชื่อมโยงความคิดใหม่ๆให้เข้ากับสิ่งที่เขาได้สะสมไว้แล้วจาก ประสบการณ์ที่ผ่านมา
จากความเป็นมาและความสำคัญดังกล่าว กิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบเป็น แนวทางที่น่าจะสามารถนำมาใช้ในการพัฒนาและส่งเสริมความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ ซึ่งอาจ ส่งผลให้นักเรียนสามารถจัดการแก้ปัญหาในสถานการณ์ทางเรื่องการออกแบบและเขียนโปรแกรมใน บทเรียนได้ ตลอดจนนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างเป็นระบบเป็นขั้นตอนที่ชัดเจน ดังนั้น จึงนำมาสู่งานวิจัยนี้ กิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนในวิชา วิทยาการคำนวณ เรื่องการออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเพื่อพัฒนาความสามารถในการคิด เชิงคำนวณของนักเรียน
4 กรอบแนวคิดในการวิจัย
ภาพที่ 1 กรอบแนวคิดที่ใช้ในการวิจัย (Conceptual framework used in research) Input
การพัฒนา กิจกรรมการ เรียนผสมผสาน แบบค้นพบ
Process
การเรียนผสมผสานแบบค้นพบ การจัดการเรียนการสอนแบบผสมผสาน มีการ เรียนในห้องเรียนแบบปกติและการเรียนบนเว็บ โดยอยู่ในหลักการสอนแบบค้นพบ สัดส่วน 50:50 1. การนำเข้าสู่บทเรียน กิจกรรม ประกอบด้วย การซักถามปัญหา ทบทวนความรู้เดิม กำหนด กิจกรรมที่จะเกิดขึ้นในการเรียนการสอนและ เป้าหมายที่ต้องการ
2. การสำรวจ เป็นกิจกรรมที่เกี่ยวกับการทดลอง การสำรวจ การสืบค้นด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์
นักเรียนเป็นผู้ปฏิบัติเองโดยมีครูเป็นเพียงผู้แนะนำ หรือผู้เริ่มต้น
3. การอธิบาย กิจกรรมประกอบด้วย การนำ ข้อมูล ผลการทดลองมาร่วมกันอภิปราย 4. การลงข้อสรุป เป็นการสรุปเนื้อหาหรือข้อมูล การทดลองเพื่อให้เห็นถึงความเข้าใจ ทักษะ กระบวนการ และความสัมพันธ์ระหว่างความรู้
ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจะช่วยให้นักเรียนมีโอกาสปรับ แนวความคิดหลักของตนเองในกรณีที่ไม่
สอดคล้องกับความคิดของตนเอง
5. การประเมินผล เป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียน ตรวจสอบแนวคิดหลักที่ตนเองได้เรียนรู้มาแล้ว โดยการประเมินผลด้วยตนเอง ทั้งนี้จะรวมถึงการ ประเมินผลของครูต่อการเรียนรู้ของนักเรียนด้วย
Output ผลการเรียน 1. ทักษะการคิดเชิง คำนวณของนักเรียนที่
เรียนด้วยกิจกรรมการ เรียนผสมผสานแบบ ค้นพบ
2. ความพึงพอใจของ นักเรียนที่เรียนด้วย กิจกรรมการเรียน ผสมผสานแบบค้นพบ
5 ความมุ่งหมายของการวิจัย
1. เพื่อพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เพื่อส่งเสริมการคิดเชิงคำนวณ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 80/80
2. เพื่อเปรียบเทียบทักษะการคิดเชิงคำนวณก่อนเรียนและหลังเรียนของนักเรียนที่เรียนด้วย กิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ
3. เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ ที่พัฒนาขึ้น
สมมติฐานของการวิจัย
นักเรียนที่เรียนด้วยกิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เรื่อง การออกแบบและเขียน โปรแกรมอย่างง่าย มีทักษะการคิดเชิงคำนวณหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน
ความสำคัญของการวิจัย
1. เป็นแนวทางในการพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ เรื่อง การออกแบบและ เขียนโปรแกรมอย่างง่าย ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ให้มีประสิทธิภาพ เพื่อนำไปใช้ในการจัดการเรียนการ สอนให้ผู้เรียนบรรลุตามจุดมุ่งหมาย
2. ได้แนวทางและกระบวนการจัดการเรียนการสอน สำหรับครูผู้สอนที่สอนโดยการใช้
กิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ
3. เป็นแนวทางการศึกษาแก่ครูผู้สอน หรือผู้สนใจประสงค์ที่จะผลิตและพัฒนากิจกรรมการ เรียนผสมผสานแบบค้นพบ และนําบทเรียนที่พัฒนาขึ้น มาประกอบการสอนในเนื้อหาและระดับชั้น อื่นๆ
ขอบเขตของการวิจัย
1. ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง
1.1 ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 โรงเรียนขยายโอกาส อำเภอสหัสขันธ์ สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษา
ประถมศึกษากาฬสินธุ์ เขต 1 ได้แก่ โรงเรียนถ้ำปลาวิทยายน จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 17 คน
6 โรงเรียนโป่งเชือกศึกษาสถาน จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 23 คน โรงเรียนชุมชนน้ำเกลี้ยงกล่อม วิทยา จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 20 คน และโรงเรียนดงน้อยวิทยา จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 20 คน รวม จำนวน 4 ห้องเรียน จำนวน 80 คน
1.2 กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนโรงเรียนชุมชนน้ำเกลี้ยงกล่อม วิทยา ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 โรงเรียนขยายโอกาส อำเภอสหัสขันธ์
สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษากาฬสินธุ์ เขต 1 จำนวน 1 ห้องเรียน จำนวน 20 คน ซึ่งได้มาโดยการสุ่มแบบกลุ่ม (Cluster Random Sampling)
2. ตัวแปรที่ศึกษา
2.1 ตัวแปรอิสระ (Independent Variable) คือ
2.1.1 การพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ 2.2 ตัวแปรตาม (Dependent Variable) ได้แก่
2.2.1 ทักษะการคิดเชิงคำนวณ
2.2.2 ความพึงพอใจ
นิยามศัพท์เฉพาะ
1. การพัฒนากิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบค้นพบ หมายถึง การพัฒนากิจกรรมการเรียน การสอนที่ผสมผสานระหว่างการเรียนในชั้นเรียนกับการเรียนบนเว็บ สัดส่วน 50 : 50 หมายถึง การเรียนแบบเผชิญหน้าร้อยละ 50 และการเรียนแบบออนไลน์ร้อยละ 50 โดยอยู่ในหลักการสอน แบบค้นพบ 5 ขั้นตอน คือ 1. การนำเข้าสู่บทเรียน 2. การสำรวจ 3. การอธิบาย 4. การลงข้อสรุป 5. การประเมินผล
2. ทักษะการคิดเชิงคำนวณ (Computational Thinking) หมายถึง ความสามารถในการคิด แก้ไขปัญหา โดยมีองค์ประกอบย่อยที่สำคัญ 4 ประการ ได้แก่ 1) การแยกส่วนประกอบและการย่อย ปัญหา (Decomposition) คือ ความสามารถในการแบ่ง จำแนกปัญหาออกเป็นส่วนย่อย เพื่อการ จัดการได้ง่ายขึ้น 2) การหารูปแบบ (Pattern recognition) คือ ความสามารถในการค้นหาความ เหมือนหรือความคล้ายของรูปแบบการแก้ปัญหา 3) การคิดเชิงนามธรรม (Abstraction) คือ ความสามารถในการมุ่งคิดไปที่ข้อมูลสำคัญของปัญหาหรือวิธีการแก้ปัญหา โดยคัดกรองส่วนที่ไม่
เกี่ยวข้องออกไป 4) การออกแบบขั้นตอนวิธี (Algorithms) คือ ความสามารถในการคิดค้นและ อธิบายขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหาได้อย่างชัดเจน
7 3. ความพึงพอใจ หมายถึง ความพึงพอใจของนักเรียนมีตอกิจกรรมการเรียนผสมผสานแบบ ค้นพบ เรื่อง การออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่าย
4. ประสิทธิภาพของบทเรียน หมายถึง ความสามารถของการพัฒนากิจกรรมการเรียน ผสมผสานแบบค้นพบ มีการทำแบบทดสอบระหว่างเรียน และหลังเรียนตามมาตรฐานการเรียนรู้ใน ระดับเกณฑ์ 80/80 ดังนี้
เกณฑ์ 80 ตัวแรก หมายถึง ประสิทธิภาพของกระบวนการเรียน คิดจากร้อยละของคะแนน เฉลี่ยของนักเรียน ที่สามารถทำแบบทดสอบระหว่างเรียนภาคปฏิบัติ ได้คะแนนเฉลี่ยร้อยละ 80 เกณฑ์ 80 ตัวหลัง หมายถึง ประสิทธิภาพของผลลัพธ์ คิดจากร้อยละของคะแนนเฉลี่ยของ นักเรียนทั้งหมด ที่ทำแบบทดสอบหลังเรียน เมื่อเรียนจบบทเรียนนี้แล้ว ได้คะแนนเฉลี่ยร้อยละ 80
บทที่ 2
เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
ในการทำการวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยได้ศึกษาค้นคว้า วิเคราะห์ สังเคราะห์ เอกสาร หนังสือ ตํารา และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง สรุปนํามาเสนอตามลำดับหัวข้อต่อไปนี้ ดังนี้
1. หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
2. การจัดการเรียนรู้ผสมผสาน 3. การจัดการเรียนรู้แบบค้นพบ 4. ทักษะการคิดเชิงคำนวณ 5. การทดสอบประสิทธิภาพสื่อ 6. ความพึงพอใจ
7. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ได้กำหนดสาระการเรียนรู้ออกเป็น 4 สาระ ได้แก่ สาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ สาระที่ 2
วิทยาศาสตร์กายภาพ สาระที่ 3 วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ และสาระที่ 4 เทคโนโลยี มีสาระ เพิ่มเติม 4 สาระ ได้แก่สาระชีววิทยา สาระเคมี สาระฟิสิกส์ และสาระโลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ ซึ่งองค์ประกอบของหลักสูตรทั้งในด้านของเนื้อหา การจัดการเรียนการสอน และการวัดและ
ประเมินผลการเรียนรู้นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวางรากฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ของผู้เรียน ในแต่ละระดับชั้น ให้มีความต่อเนื่องเชื่อมโยงกัน ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 จนถึงชั้นมัธยมศึกษาปี
ที่ 6 สำหรับกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้กำหนดตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง ที่
ผู้เรียนจำเป็นต้องเรียนเป็นพื้นฐาน เพื่อให้สามารถนำความรู้นี้ไปใช้ในการดำรงชีวิตหรือศึกษาต่อใน วิชาชีพที่ต้องใช้วิทยาศาสตร์ได้ โดยจัดเรียงลำดับความยากง่ายของเนื้อหาแต่ละสาระในแต่ละ ระดับชั้นให้มีการเชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการเรียนรู้ และการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้
ผู้เรียนพัฒนาความคิดทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะที่สำคัญ ทั้งทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะในศตวรรษที่ 21 ในการค้นคว้าและสร้างองค์ความรู้
ด้วยกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สามารถแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจ โดยใช้ข้อมูล
8 หลากหลายและประจักษ์พยานที่ตรวจสอบได้
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ตระหนักถึงความสำคัญของ การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่มุ่งหวังให้เกิดผลสัมฤทธิ์ต่อผู้เรียนมากที่สุด จึงได้จัดทำตัวชี้วัดและ สาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตาม หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ขึ้น เพื่อให้สถานศึกษา ครูผู้สอน ตลอดจนหน่วยงานต่าง ๆ ได้ใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาหนังสือเรียน คู่มือครู สื่อประกอบการเรียน การสอน ตลอดจนการวัดและประเมินผล โดยตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการ เรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ที่จัดทำขึ้นนี้ได้ปรับปรุงเพื่อให้มีความสอดคล้องและเชื่อมโยงกันภายในสาระการ เรียนรู้เดียวกัน และระหว่างสาระการเรียนรู้ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตลอดจนการ เชื่อมโยงเนื้อหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์กับคณิตศาสตร์ด้วย นอกจากนี้ยังได้ปรับปรุงเพื่อให้มีความ ทันสมัยต่อการเปลี่ยนแปลง และความเจริญก้าวหน้าของวิทยาการต่าง ๆ และทัดเทียมกับนานาชาติ
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ สรุปเป็นแผนภาพได้ ดังนี้
ภาพที่ 2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
9 1. เป้าหมายของวิทยาศาสตร์
ในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้ค้นพบความรู้ด้วยตนเองมากที่สุดเพื่อให้
ได้ทั้งกระบวนการและความรู้จากวิธีการสังเกต การสำรวจตรวจสอบ การทดลอง แล้วนำผลที่ได้มา จัดระบบเป็นหลักการ แนวคิด และองค์ความรู้
การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์จึงมีเป้าหมายที่สำคัญ ดังนี้
1. เพื่อให้เข้าใจหลักการ ทฤษฎีและกฎที่เป็นพื้นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์
2. เพื่อให้เข้าใจขอบเขตของธรรมชาติของวิชาวิทยาศาสตร์และข้อจำกัดใน การศึกษาวิชาวิทยาศาสตร์
3. เพื่อให้มีทักษะที่สำคัญในการศึกษาค้นคว้าและคิดค้นทางเทคโนโลยี
4. เพื่อให้ตระหนักถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิชาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีมวลมนุษย์
และสภาพแวดล้อมในเชิงที่มีอิทธิพลและผลกระทบซึ่งกันและกัน
5. เพื่อนำความรู้ความเข้าใจ ในวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไปใช้ให้เกิด ประโยชน์ต่อสังคมและการดำรงชีวิต
6. เพื่อพัฒนากระบวนการคิดและจินตนาการ ความสามารถในการแก้ปัญหา และ การจัดการ ทักษะในการสื่อสาร และความสามารถในการตัดสินใจ
7. เพื่อให้เป็นผู้ที่มีจิตวิทยาศาสตร์ มีคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยมในการใช้
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างสร้างสรรค์
2. เรียนรู้อะไรในวิทยาศาสตร์
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์มุ่งหวังให้ผู้เรียนได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ ที่เน้นการเชื่อมโยง ความรู้กับกระบวนการ มีทักษะสำคัญในการค้นคว้าและสร้างองค์ความรู้ โดยใช้กระบวนการในการ สืบเสาะหาความรู้และแก้ปัญหาที่หลากหลาย ให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ทุกขั้นตอน มีการทำ กิจกรรมด้วยการลงมือปฏิบัติจริงอย่างหลากหลาย เหมาะสมกับระดับชั้นโดยกำหนดสาระสำคัญ ดังนี้
✧ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ เรียนรู้เกี่ยวกับ ชีวิตในสิ่งแวดล้อม องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตการ ดำรงชีวิตของมนุษย์และสัตว์การดำรงชีวิตของพืช พันธุกรรม ความหลากหลายทางชีวภาพและ วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
✧ วิทยาศาสตร์กายภาพ เรียนรู้เกี่ยวกับ ธรรมชาติของสาร การเปลี่ยนแปลงของสารการ เคลื่อนที่ พลังงาน และคลื่น
✧ วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ เรียนรู้เกี่ยวกับ องค์ประกอบของเอกภพ ปฏิสัมพันธ์
