Development of Learning Management Subject’s Basic Robotic Programming Based on STEAM Education Concept with ARDUINO Program, 3rd Year Diploma Students

Abstract

The objectives of this research were 1) STEAM education concept learning management courses introduction to robotics on programming to control the operation of the robot according to the criteria 80/80; 2) comparison of students' academic achievement during before and after learning that was managed according to the concept of STEAM Education with ARDUINO program introduction to robotics on robot control programming; 3) Comparison of practical skills that were managed learning according to the concept of STEAM Education with ARDUINO program with the criteria of 80% courses introduction to robotics on robot control programming; and 4) Study the commitment of students who have been taught learning according to the concept of STEAM Education with the ARDUINO program introduction to robotics on robot control programming. An example used is a 3rd year vocational certificate student in a major. Electrician, Roi Et Technical College enrolled in Basic robot 16 peoples. The research tools included 1) learning management plan based on the concept of STEAM Education with ARDUINO program has average suitability value is between 4.67 - 4.72; 2) learning achievement test with learning management plan based on the concept of STEAM Education with ARDUINO program introduction to robotics on programming the control of robot operation has IOC values between 0.67 to 1.00 3) practical skills assessment with learning management plan based on the concept of STEAM Education with ARDUINO program introduction to robotics on robot control programming has IOC value 1.00; and 4) assessment of students' commitment to work according to the concept of STEAM Education with ARDUINO program Introduction to robotics on robot control programming has IOC value 1.00. Analyze data using statistics, including mean, percentage, standard deviation, and t-test for dependent samples.

The study was resulted as follows.

1. The efficiency of learning about programming the robot operation is 82.91/80.90, which meets the specified criteria.

2. Practical skills achievement and commitment of learners who were taught according to the STEAM Education concept with the ARDUINO program after learning were higher than before learning, with statistical significance of .05.

3. The average percentage of practical skills is the highest. It has a value of 82.06.

4. Students have a high level of commitment to academic work (x̅ = 4.66, S.D. = 0.56) and self-control is at a great level (x̅ = 4.63 S.D. = 0.66) School support (x̅ = 4.62, S.D. = 0.64), family support (x̅ = 4.60, S.D. = 0.68) and peer support (x̅ = 4.56, S.D. = 0.69).

In summary, learning management based on the concept of STEAM Education with the ARDUINO program developed is efficient and effective and results in academic achievement. Therefore, teachers should be encouraged to apply STEAM Education with ARDUINO in teaching and learning management to increase students' learning efficiency.

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education รายวิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ ให้เป็นไปตามเกณฑ์ ร้อยละ 80/80 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนระหว่างก่อนและหลังเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO รายวิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ 3) ศึกษาทักษะปฏิบัติที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO กับเกณฑ์ร้อยละ 80 รายวิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ และ 4) ศึกษาความมุ่งมั่นในการทำงานของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO รายวิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ ตัวอย่างที่ใช้คือ นักเรียนระดับชั้นประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นปีที่ 3 สาขาวิชา ช่างไฟฟ้า วิทยาลัยเทคนิคร้อยเอ็ด ที่ลงทะเบียนเรียนวิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น จำนวน 16 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO วิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ มีค่าความเหมาะสมเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 4.67-4.72 2) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนด้วยแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO วิชาหุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ มีค่า IOC ตั้งแต่ 0.67 ถึง 1.00 3) แบบประเมินทักษะปฏิบัติด้วยแผนการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO วิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ มีค่า IOC 1.00 และ 4) แบบประเมินความมุ่งมั่นในการทำงานของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO วิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น เรื่อง การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ มีค่า IOC 1.00 วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบ t (t-test for dependent samples)

ผลการวิจัยปรากฏดังนี้

1. ประสิทธิภาพของการจัดการเรียนรู้เรื่องการเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ได้เท่ากับ 82.91/80.90 ซึ่งเป็นไปตามเกณฑ์ที่กำหนด

2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนด้านทักษะปฏิบัติและความมุ่งมั่นในการของผู้เรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

3. ค่าเฉลี่ยร้อยละด้านทักษะปฏิบัติมีค่ามากที่สุด มีค่าเท่ากับ 82.06

4. นักเรียนมีพฤติกรรมความมุ่งมั่นในการทำงานด้านการเรียน อยู่ในระดับมาก (x̅ = 4.66, S.D. = 0.56) การควบคุมตนเองอยู่ในระดับมาก (x̅ = 4.63 S.D.=0.66) แรงสนับสนุนจากโรงเรียน (x̅ = 4.62, S.D. = 0.64) แรงสนับสนุนจากครอบครัว (x̅ = 4.60, S.D. = 0.68) และแรงสนับสนุนจากกลุ่มเพื่อน (x̅ = 4.56, S.D. = 0.69)

โดยสรุป การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO ที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลและส่งผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ความสามารถในด้านทักษะปฏิบัติและความมุ่งมั่นในการทำสูงกว่าการเรียนแบบปกติ จึงควรสนับสนุนให้ครูนำการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด STEAM Education ด้วยโปรแกรม ARDUINO มาใช้ในการจัดการเรียนการสอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางการเรียนของผู้เรียนเป็นทางหนึ่งต่อไป