DIMPLE model the integration STEM with project-based learning for enhancing grade-11 students' creativity and critical thinking skills through the direct current topic
Abstract:
งานวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียนชิ้นนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวปฏิบัติที่ดีในการจัดการเรียนรู้ ในรายวิชาฟิสิกส์เพื่อพัฒนาทักษะความคิดสร้างสรรค์ร่วมกับทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จำนวน 33 คน ของโรงเรียนแห่งหนึ่งในกรุงเทพมหานคร โดยการบูรณาการการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มร่วมกับการใช้โครงงานเป็นฐานที่กำหนดเป็นขั้นตอนวิธีสอน 4 ขั้น ได้แก่ (1) การสร้างคำจำกัดความ (2) การสำรวจภูเขาน้ำแข็ง (3) การออกแบบเชิงวิศวกรรม และ (4) การเสริมสร้างการเรียนรู้ พิจารณาทักษะความคิดสร้างสรรค์ 6 องค์ประกอบ คือ การจินตนาการ ความคิดคล่อง ความคิดยืดหยุ่น ความคิดริเริ่ม ความคิดละเอียดละออ และการปฏิบัติอย่างสร้างสรรค์ และทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ 6 องค์ประกอบ คือ การตีความ การให้เหตุผล การคิดเชิงระบบ และการคิดตัดสินใจ การถ่ายโอน การคิด และการใช้มุมมองอย่างมีวิจารณญาณ เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยคือใบงานจำนวน 11 ชุด ในหน่วยการเรียนรู้เรื่องไฟฟ้ากระแสตรง นำมาวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณโดยหาค่าเฉลี่ย ทั้งแบบแยกรายองค์ประกอบย่อยของทักษะและแบบรวมองค์ประกอบของทั้งสองทักษะ ในขณะที่นำข้อมูลเชิงคุณภาพจาก บันทึกหลังสอนของผู้วิจัยมาวิเคราะห์เชิงเนื้อหา ผลการวิจัยพบว่าการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มร่วมกับการใช้โครงงานเป็นฐานส่งเสริมให้นักเรียนมีคะแนนพัฒนาการสัมพัทธ์ของทักษะความคิดสร้างสรรค์และทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณเพิ่มขึ้นทุกราย องค์ประกอบย่อย ทั้งก่อนและหลังเรียน และจากกิจกรรมวงจรที่ 1 สู่วงจรที่ 2 และเมื่อวิเคราะห์ข้อมูลเชิงคุณภาพและปริมาณร่วมกันจะพบแนวปฏิบัติในการสอนที่เหมาะสมในแต่ละขั้นดังนี้ คือ ขั้นสร้างคำจำกัดความ การใช้มุมมองที่หลากหลายช่วยนักเรียนพัฒนาทักษะย่อยการตีความ ขั้นสำรวจภูเขาน้ำแข็ง การฝึกให้นักเรียนจัดกลุ่มและหาจุดร่วมจุดต่างของข้อมูลช่วยพัฒนาทักษะความคิดยืดหยุ่น ขั้นออกแบบเชิงวิศวกรรม การหยิบยกอุปสรรคระหว่างเรียนมาเป็นเงื่อนไขข้อจำกัดเพิ่มเติมช่วยให้นักเรียนพัฒนาการคิดละเอียดลออ และ ขั้นเสริมสร้างความสมบูรณ์ การให้นักเรียนได้มีโอกาสในการนำเสนอและเสนอนำในประเด็นที่ตนเองสนใจ ช่วยพัฒนาการใช้มุมมองอย่างมีวิจารณญาณ
This classroom action research investigated the best practices for teaching physics to promote 11th grade students creativity and critical-thinking skills (2Cs) of 33 participants of a school located in Bangkok. The instruction was integrated STEM with project-based learning, then it was defined to four steps of the teaching method - define, iceberg, modelling and plenty with six components of creativity skills included imagination, fluency, flexibility, originality, elaboration and creative execution also six components of critical thinking skills included interpretation, reasoning, systematic, judgment, transferability and critically perspectives. The research instruments were 11 paper assignments covered the unit of direct-circuit. The data were analyzed quantitatively using mean for each components analysis and each skill analysis. While the qualitative data were collected from researchers reflective journal and they were analyzed by content analysis. The result showed the students development score improvement of creativity and critical thinking skills by using integrated STEM with project-based learning were increased in every sub-skills of 2Cs. The key features that enhanced students 2C skills from crossing quantitative and qualitative analysis were (1) practicing students to think from different point of views and role play to enhance their interpretation skill on Dstep (2) let students brainstorm to classify data, then find the common and different thing(s) enhance their flexibility skill on I-step (3) bring up the obstruction that were found while student work as the new constrains and limitations and support them to overcome on them to enhance their elaboration skill on M-step (4) open the space for student discuss what they were interested and argue for their prototype and the process of studying defending to enhance their critically perspective on PLE-step