การสังเคราะห์และพัฒนารูปแบบกิจกรรมการเรียนรู้เรื่องสมบัติของแก๊สด้วยสถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบ

นัฏฐารุจา  สร้อยกุดเรือ; ขวัญยืน  เลี่ยมสำโรง; พัชราภรณ์  พิมพ์จันทร์; ดรรชนีย์  พลหาญ; Somsuk Trisupakitti

ผู้แต่ง

นัฏฐารุจา สร้อยกุดเรือ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม
ขวัญยืน เลี่ยมสำโรง มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม
พัชราภรณ์ พิมพ์จันทร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม
ดรรชนีย์ พลหาญ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม
Somsuk Trisupakitti Rajabhat Maha Sarakham University

คำสำคัญ:

สถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบ, สมบัติของแก๊ส, ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

บทคัดย่อ

ภูมิหลังและวัตถุประสงค์: เนื้อหาเรื่องสมบัติของแก๊สมีลักษณะเป็นนามธรรมและซับซ้อน ผู้เรียนจึงมักเข้าใจยากและเกิดความคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตร อุณหภูมิ และจำนวนอนุภาค ดังนั้นจึงควรจัดการเรียนรู้ด้วยกิจกรรมเชิงรุกและสถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบ เช่น PhET Simulation เพื่อช่วยให้ผู้เรียนเห็นภาพ ทดลองเปลี่ยนตัวแปร สร้างความเข้าใจเชิงมโนทัศน์ และพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนได้ดียิ่งขึ้น บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) สังเคราะห์กรอบแนวคิดการจัดการเรียนรู้โดยใช้สถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบ เรื่อง สมบัติของแก๊ส 2) พัฒนารูปแบบกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ และ 3) ศึกษาผลการทดลองใช้รูปแบบดังกล่าวเพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของผู้เรียน

ระเบียบวิธีการวิจัย: รูปแบบการวิจัยเป็นการวิจัยและพัฒนาใช้แนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุกร่วมกับสถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบเป็นกรอบการวิจัย กลุ่มเป้าหมายคือ นักศึกษาสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม จำนวน 31 คน โดยใช้วิธีเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยมี 4 ชนิด คือ 1) รูปแบบการจัดการเรียนรู้ 2) ใบกิจกรรม 3) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และ 4) แบบประเมินความพึงพอใจ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้สถิติพื้นฐาน ได้แก่ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ผลการวิจัย: ผลการวิจัย พบว่า 1) กรอบแนวคิดการจัดการเรียนรู้ที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นแบบจำลอง Input-Process-Output ซึ่งมีความเหมาะสมอยู่ในระดับมากจากการประเมินของผู้เชี่ยวชาญ
2) รูปแบบกิจกรรมการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วย 6 ขั้นตอน ได้แก่ การเตรียมความพร้อม การสอนใช้โปรแกรม การสำรวจสถานการณ์จำลอง การทดสอบความสัมพันธ์ของตัวแปร การสรุปและอภิปรายผล และการประเมินผลหลังเรียน 3) ผลการทดลองใช้รูปแบบพบว่า ผู้เรียนมีคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และมีความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้อยู่ในระดับมาก โดยเฉพาะด้านประโยชน์ที่ได้รับและสื่อการเรียนรู้

สรุป: องค์ความรู้จากงานวิจัยนี้ คือ รูปแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยสถานการณ์จำลองเชิงโต้ตอบ 6 ขั้นตอน ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และสร้างเจตคติที่ดีต่อวิชาเคมีสำหรับผู้เรียนในยุคดิจิทัล 5.0

เอกสารอ้างอิง

Anderson, L.W., & Krathwohl, D.R. (Eds.) (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: A revision of Bloom’s taxonomy of educational objectives.Longman.

Black, P., & Wiliam, D. (1998). Assessment and Classroom Learning. Assessment in Education: Principles, Policy & Practice, 5(1), 7–74. https://doi.org/10.1080/0969595980050102

Bloom, B.S., Engelhart, M.D., Furst, E.J., Hill, W.H., & Krathwohl, D.R. (1956). Taxonomy of Educational Objectives, Handbook I: The Cognitive Domain. New York: David McKay Co Inc.

Brookhart, S.M. (2024). Educational Assessment Knowledge and Skills for Teachers Revisited. Education Sciences, 14(7), 751. https://doi.org/10.3390/educsci14070751

Bybee, R.W. (1997). Achieving scientific literacy: From purposes to practical action. Heinemann.

Clark, T.M., & Chamberlain, J.M. (2014). Use of a PhET Interactive Simulation in General Chemistry Laboratory: Models of the Hydrogen Atom. Journal of Chemical Education, 91(8), 1198–1202. https://doi.org/10.1021/ed400454p

Dubson, M., Perkins, K., Adams, W., Finkelstein, N.D., Reid, S., Wieman, C.E., & LeMaster, R. (2006). PhET: Interactive Simulations for Teaching and Learning Physics. The Physics Teacher, 44(1), 18–23. https://doi.org/10.1119/1.2150754

Gagné, R.M. (1985). The Conditions of Learning and Theory of Instruction (4th ed.). Holt, Rinehart and Winston.

Hake, R. (1998). Interactive-Engagement versus Traditional Methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of Physics, 66(1), 64–74. https://doi.org/10.1119/1.18809

Hofstein, A. (2004). The laboratory in chemistry education: Thirty years of experience with developments, implementation, and research. Chemistry Education Research and Practice, 5(3), 247-264.

Johnstone, A. (1982). Macro- and micro-chemistry. School Science Review, 64, 377-379.

Kolb, D.A. (1984). Experience: Experience as the source of learning and development. Prentice-Hall.

Moore, E.B., Chamberlain, J.M., Parson, R., & Perkins, K.K. (2014). PhET Interactive Simulations: Transformative Tools for Teaching Chemistry. Journal of Chemical Education, 91(8), 1191–1197. https://doi.org/10.1021/ed4005084

Nakhleh, M.B. (1992). Why some students don’t learn chemistry: Chemical misconceptions. Journal of Chemical Education, 69(3), 191. https://doi.org/10.1021/ed069p191

Novick, S., & Nussbaum, J. (1981). Pupils’ understanding of the particulate nature of gas: A cross-age study. Science Education, 65(2), 187-196.

Piaget, J. (1970). Science education and the psychology of the child. New York: Viking Press.

Prince, M. (2004). Does active learning work? A review of the research. Journal of Engineering Education, 93(3), 223-231.

Rahmawati, Y., Zulhipri, Z., Hartanto, O., Falani, I., & Iriyadi, D. (2022). Students’ conceptual understanding in chemistry learning using PhET interactive simulations. Journal of Technology and Science Education, 12(2), 303–326. https://doi.org/10.3926/jotse.1597

Salame, I.I., & Makki, J. (2021). Examining the u of PhET simulations on students’ attitudes and learning in general chemistry II. Interdisciplinary Journal of Environmental and Science Education. 17(4), e2247. https://doi.org/10.21601/ijese/10966

Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press.

Wieman, C.E., Adams, W.K., & Perkins, K.K. (2008). PhET: Simulations that enhance learning. Science, 322(5902), 682–683. https://doi.org/10.1126/science.1161948