Developing Computational Thinking Ability Based on Design-Based Learning Activities Cooperated with STEAM Education

Abstract

The purpose of this research was to develop Grade 11 students' computational thinking ability on the mechanical properties of substances (fluid) to pass the criteria of 70 percent by using Design-Based Learning Activities Cooperated with STEAM Education. This research was action research of 3 operational cycles. The target group consisted of 26 students in Grade 11 at Mahasarakham University Demonstration School (Secondary) from purposive sampling. The research instruments in this study were: 1) the 9 Design-Based Learning Activities Cooperated with STEAM Education lesson plans on the topic of the mechanical properties of substances (fluid) with 12 hours of learning, 2) the 3 sets of computational thinking ability tests, comprising 2 scenarios each, and 3) student interviews. The data was analyzed by using mean, percentage, and standard deviation.

The research presented that the 1st operational cycle found 5 students had a score of computational thinking abilities passed the criteria of 70 percent, representing 19.23 percent. The 2nd operational cycle found 13 students had a score of computational thinking abilities passed the criteria of 70 percent, representing 50.00 percent. The 3rd operational cycle found 24 students had a score of computational thinking abilities passed the criteria of 70 percent, representing 92.31 percent. In summary, students in design-based learning activities cooperated with STEAM education had gradually developed computational thinking abilities. Thus, the design-based learning activities cooperated with STEAM education can enhance the computational thinking abilities of the target students.

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาความสามารถในการคิดเชิงคำนวณของนักเรียนที่ได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยกิจกรรมการเรียนรู้ที่ใช้การออกแบบเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสตีมศึกษา ในรายวิชาฟิสิกส์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ให้ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 ซึ่งการวิจัยในครั้งนี้ใช้รูปแบบการวิจัยเชิงปฏิบัติการ จำนวน 3 วงจรปฏิบัติการ กลุ่มเป้าหมายเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยมหาสารคาม (ฝ่ายมัธยม) จำนวน 26 คน ซึ่งได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้ด้วยกิจกรรมการเรียนรู้ที่ใช้การออกแบบเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสตีมศึกษา เรื่องสมบัติเชิงกลของสาร จำนวน 9 แผนการเรียนรู้ เวลา 12 ชั่วโมง 2) แบบวัดความสามารถในการคิดเชิงคำนวณ จำนวน 3 ชุด ชุดละ 2 สถานการณ์ และ 3) แบบสัมภาษณ์นักเรียน สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ผลการวิจัยพบว่า วงจรปฏิบัติการที่ 1 นักเรียนมีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 จำนวน 5 คน คิดเป็นร้อยละ 19.23 วงจรปฏิบัติการที่ 2 นักเรียนมีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 จำนวน 13 คน คิดเป็นร้อยละ 50.00 และวงจรปฏิบัติการที่ 3 นักเรียนมีความสามารถในการคิดเชิงคำนวณผ่านเกณฑ์ร้อยละ 70 จำนวน 24 คน คิดเป็นร้อยละ 92.31 สรุปได้ว่านักเรียนที่ได้รับการจัดกิจกรรมการเรียนรู้มีการพัฒนาความสามารถในการคิดเชิงคำนวณที่สูงขึ้น ดังนั้นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยกิจกรรมการเรียนรู้ที่ใช้การออกแบบเป็นฐานร่วมกับแนวคิดสตีมศึกษาสามารถพัฒนาความสามารถในการคิดเชิงคำนวณของนักเรียนกลุ่มเป้าหมายได้