DEVELOPMENT OF LEARNING GUIDELINE FOR YOUNG PHYSICS TOURNAMET CLUBACTIVITIES USING ENGINEERING DESIGN PROCESS COOPERATED WITH DEBATETO ENHANCE STUDENTS' SCIENTIFIC ARGUMENTATION ABILITIES.

Abstract

This research aims to: 1) develop Thailand Young Physicists' Tournament (TYPT) club activities using engineering design processes cooperated with debate, 2) study the results of TYPT club activities using an engineering design process cooperated with debate, 3) get learning guideline for TYPT club activities using engineering design processes cooperated with debate, and 4) study the satisfaction of students who participated in TYPT club activities using an engineering design process cooperated with debate. The study group were 10 high school students in science-math study plan, the academic year 2019, a special classroom project for science, mathematics, technology and environment under TYPT club activities. The research instruments consisted of: 1) 5 TYPT club activity plans, 2) scientific argumentation ability test, 3) scientific argumentation ability behavior observation form, and 4) the satisfaction of the students who participated in TYPT club activities using an engineering design process cooperated with debate. The data analysis used were mean and standard deviation. The results of the research found that 1. development of TYPT club activities using engineering design processes cooperated with debate comprised of 7 steps; 1. problem identification, 2. related information search, 3. solution design, 4. planning and development, 5. testing, evaluation and design improvement, 6. presentation, and 7. debating. And developed 5 TYPT club activity plans using engineering design processes cooperated with debate which were 1. vaccum bazuca 2. Saxon bowl 3.funnel and ball 4.conducting lines 5.swinging sound tube. 2. The scientific argument abilities of the students after participating TYPT club activities was higher than those before participating. 3. learning guideline for TYPT club activities using engineering design processes cooperated with debate were asking question to lead to a situation keyword. The related information search process of group participation in research was discussed together in the group, and the Marol correlation equations were used to obtain reliable results. The solution design process, drawing solution, sketched to create the workpiece and specify the measurement method. The planning and solving problems process was planning within the group, defining the original variable, and the control variable that used to experiment and create a model of the workpiece. The testing, evaluation and design improvement process was a test of the workpiece, evaluating the results from the experiment, comparing it with the correlation equation that was consistent or not, as well as taking corrective action to improve the workpiece for efficiency. The presentation process was to present the solution, solution results, workpiece, and presentation of problem-solving in class. The debating process used a two-party debate consisting of the present and the opposition, whereby the discussion was held to find a resolution. 4. the students’ satisfaction with the TYPT club activities was at the highest level.

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) เพื่อพัฒนากิจกรรมชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที 2) เพื่อศึกษาผลการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาทีที่มีต่อความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ 3) เพื่อให้ได้แนวทางในการจัดกิจกรรมชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที 4) เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ ที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที กลุ่มที่ศึกษาเป็นนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย แผนการเรียนวิทยาศาสตร์ – คณิตศาสตร์ ปีการศึกษา 2562 โครงการห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมที่สังกัดชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ จำนวน 10 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ประกอบด้วย 1) แผนการจัดกิจกรรมชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ จำนวน 5 แผน 2) แบบวัดความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ 3) แบบสังเกตพฤติกรรมความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์ 4) แบบประเมินความพึงพอใจที่มีต่อการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ประกอบด้วย ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ผลการวิจัยพบว่า 1) การพัฒนากิจกรรมชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาทีประกอบด้วย 7 ขั้น ได้แก่ 1. ระบุปัญหา 2. รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา 3. ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา 4. วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา 5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน 6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน 7. การพูดโต้วาที และการพัฒนาแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์จำนวน 5 แผน โดยใช้วิธีการสอนด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาทีจำนวน 7 ขั้นตามลำดับ และมีใบกิจกรรมที่ช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการบวนการการแก้ปัญหาได้และโต้วาทีได้ 2) การพัฒนาความสามารถในการแย้งทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาทีหลังจัดกิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียนชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์หลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียน 3) แนวทางในการจัดกิจกรรมชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ โดยการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาที มีขั้นตอนการเรียนรู้ 7 ขั้นตอน คือ 1. ขั้นระบุปัญหา การตั้งคำถามเพื่อนำไปสู่คำสำคัญของสถานการณ์ 2. ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา การมีส่วนร่วมกันในกลุ่มในการค้นคว้าข้อมูล มาอภิปรายร่วมกันในกลุ่ม มีการนำสมการความสัมพันธ์มารอลรับผลการทดลองให้น่าเชื่อถือ 3. ขั้นออกแบบวิธีการแก้ปัญหา การวาดภาพร่างในการสร้างชิ้นงานและระบุวิธีการวัด 4.วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา วางแผนภายในกลุ่มกำหนดตัวแปรต้น ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุมที่จะใช้ทดลองและมีการสร้างแบบจำลองชิ้นงาน 5. ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน เป็นการทดสอบชิ้นงาน ประเมินผลจากการทดลองเปรียบเทียบกับสมการความสัมพันธ์ว่ามีความสอดคล้องกันหรือไม่ รวมถึงดำเนินการแก้ไขปรับปรุงชิ้นงานให้มีประสิทธิภาพ 6. นำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน การนำเสนอผลการแก้ปัญหาหน้าชั้นเรียน 7. การพูดโต้วาที ใช้การโต้วาที 2 ฝ่าย คือฝ่ายนำเสนอและฝ่ายค้านในการฝึกการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์และมีการอภิปรายร่วมกันหลังจบการโต้วาทีเพื่อหาข้อยุติของปัญหา 4. ความพึงพอใจของนักเรียนชุมนุมฟิสิกส์สัประยุทธ์ ที่มีต่อการจัดการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมร่วมกับการโต้วาทีส่งเสริมความสามารถในการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์โดยรวมมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.85 อยู่ในระดับมากที่สุด