การศึกษาเครื่องสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์จากกิจกรรมการจัดการเรียนรู้ แบบสะเต็มศึกษา
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาเครื่องสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์จากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และเพื่อจัดกระบวนการเรียนรู้ที่บูรณาการแบบสะเต็มศึกษาเป็น การเรียนผ่านโครงงาน โดยศึกษาผลการเรียนรู้ความพึงพอใจของนักศึกษา เพื่อตอบสนองความต้องการหรือแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับชีวิตประจำวันจากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมของเครื่องสูบน้ำพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ จากการหาประสิทธิภาพของระบบสูบน้ำ โดยติดตั้งเครื่องสูบน้ำกับรถเข็น 2 ล้อรถ ขนาดความกว้าง x ยาว x สูง เท่ากับ 56 x 180 x 166 เซนติเมตร ใช้เครื่องสูบน้ำแบบลูกสูบชักมีท่อส่ง และหัวดูดน้ำขนาด 1 นิ้ว อาศัยแรงดึงสายพานจากมอเตอร์แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง DC 24 โวลต์ พลังงานไฟฟ้า 500 วัตต์ สำหรับการพัฒนาการเรียนการสอนแบบสะเต็มศึกษา เลือกการสุ่มแบบเจาะจงจากนักศึกษาสาขาวิชาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ ในรายวิชา สิ่งประดิษฐ์ และนวัตกรรม ชั้นปีที่ 4 มหาวิทยาลัยราชภัฏร้อยเอ็ด จำนวน 20 คน ใช้เครื่องมือแผนการเรียน สาระเรียนรู้ แบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และแบบสังเกตพฤติกรรม ใช้วิธีการเปรียบเทียบคะแนนที่ได้จากการทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน แบบสำรวจความพึงพอใจของนักศึกษาต่อการเรียนรู้โดยใช้สะเต็มศึกษา และการวิเคราะห์ข้อมูลใช้สถิติเชิงพรรณนา
จากผลการทดลองเครื่องสูบน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ตั้งแต่เวลา 09.00 - 16.00 น. เพื่อหาค่าเฉลี่ยปริมาณการสูบน้ำ พบว่าค่าเฉลี่ยปริมาณสูบน้ำโดยใช้แผงโซล่าเซลล์แบบต่อตรงเท่ากับ 2,397 ลิตรต่อวัน ที่ความเร็วรอบมอเตอร์ 374 รอบต่อนาที ใช้พลังงานไฟฟ้า 195.6 วัตต์ ขณะที่การใช้งานเครื่องสูบน้ำอาศัยเฉพาะพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ DC 24 โวลต์ พบว่าค่าเฉลี่ยปริมาณสูบน้ำเท่ากับ 1,681 ลิตรต่อวัน ที่ความเร็วมอเตอร์ 250 รอบต่อนาที ผลการศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักศึกษาที่ใช้การเรียนการสอนตามแนวการจัดประสบการณ์กิจกรรมสะเต็มศึกษา มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ที่ผู้วิจัยกำหนดไว้ ผู้เรียนมีคะแนนเฉลี่ยจากการลงมือกิจกรรมระหว่างเรียน ซึ่งจากการเก็บคะแนนใบงาน แบบสังเกตพฤติกรรม และแบบทดสอบระหว่างเรียนรู้ 79.67 และคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนจากการทำแบบทดสอบคิดเป็นร้อยละ 76.56 มีระดับคะแนนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 อีกทั้งนักศึกษายังมีความพึงพอใจต่อการเรียนการสอนแบบสะเต็มศึกษาในระดับมาก
Article Details
References
ณัฐธยาน์ ตรีผลา. (2558). ความพึงพอใจของนักศึกษาวิชา MGT351 พฤติกรรมองค์การ และการพัฒนาองค์การที่มี ต่อการเรียนรู้เชิงรุก. การประชุมวิชาการมหาวิทยาลัยศรีปทุม (ครั้งที่ 10).
เทพกัญญา พรหมขัติแก้ว. (2556). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโครงงาน (Project Based Learning: PBL). นิตยสาร สสวท, 42(185), 4-17.
ธรรมนูญ เกียรติกำจร. (2556). การพัฒนาการเรียนการสอนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน: องค์การกำกับดูแลกิจการบินพลเรือน. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย, 7(1), 46-49.
ธวัช ชิตตระการ. (2555). การพัฒนากระบวนการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมผ่านโปรแกรม STEM. กรุงเทพฯ: สำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา.
นิรมิษ เพียรประเสริฐ. (2555). เรียนรู้แบบ STEM ผ่าน “หุ่นยนต์”: สร้างการมีส่วนร่วมของนักเรียน. วารสาร สสวท., 42(185), 22-25.
บรรจบ สุขประภาภรณ์. (2556). พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และการออกแบบระบบโซล่าเซลล์. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
บุญลอย มูลน้อย. (2559). ผลการจัดการเรียนรู้ตามแนวคิดวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่เพิ่มทักษะการคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์เรื่อง วงจรไฟฟ้าของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. การประชุมสัมมนาวิชาการและนำเสนอผลงานวิจัยระดับชาติ เครือข่ายบัณฑิตศึกษา และ การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบูรณ์ ครั้งที่ 3 มหาวิทยาลัยราชภัฏภาคเหนือ ครั้งที่ 16.
ปาริชาติ ประเสริฐสังข์ และ ประสาท เนืองเฉลิม. (2555). การเรียนการสอนที่เน้นการบริการสังคม. วารสารวิชาการ ครุศาสตร์. มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 15(1), 36-49.
พรทิพย์ ศิริภัทราชัย. (2556). STEM Education กับการพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21. วารสารนักบริหาร, 33(2), 49-56.
พิจิตร อุตตะโปน. (2550). ชุดการเรียนการสอนโดยใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง การวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้น ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3. (วิทยานิพนธ์การศึกษามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ).
มนตรี จุฬาวัฒนทล. (2556). การศึกษาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ หรือ “สะเต็ม”. สมาคมครูวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย, 19, 3-14.
มัณฑรา ธรรมบุศย์. (2549). สมรรถนะ ของนักบริหารการศึกษามืออาชีพ. [ม.ป.ท.]: [ม.ป.พ.]
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2557). สะเต็มศึกษา Science Technology Engineering and Mathematics (STEM Education). กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
สุพรรณี ชาญประเสริฐ. (2557). สะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21. วารสาร สสวท., 42(186), 3-5.
อภิสิทธิ์ ธงไชย. (2555). สรุปบรรยายพิเศษเรื่อง Science, Technology, Engineering, and Mathematics Education: Preparing students for the 21st Century. สืบค้นเมื่อ 2 ตุลาคม 2560, จาก http://designtechnology.ipst.ac.th/ uploads/STEMeducation.pdf
อาทิตยา ภูมิคอนสาร, กมล พลคำ และ นุกูล กุดแถลง. (2560). การศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความคิดสร้างสรรค์ทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 โดยใช้แนวคิดสะเต็มศึกษา. รายงานสืบเนื่องการประชุมวิชาการและนำเสนอผลงานวิจัยระดับชาติ ครั้งที่ 1 “นวัตกรรมสร้างสรรค์ ศาสตร์พระราชาสู่การพัฒนาที่ยั่งยืนไทยแลนด์ 4.0”. สืบค้นเมื่อ 10 กันยายน 2560, จาก https://conference2017.reru.ac.th/wp-content/uploads/ 2017/09/ EDU-05.pdf
Breiner, J. M., Carla, C. J., Harkness, S. S., & Koehler, C. M. (2012). What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and Shelly Sheats Harkness Partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11.
Dejarnette, N. (2012). America’s children: providing early exposure to STEM (science, technology, engineering and math) initiatives. Education, 133(1), 77-84.
Tonui, J. K., & Tripanagnostopoulos, Y. (2007). Improved PV/T solar collectors with heat extraction by forced or natural air circulation. Science Direct Renewable Energy, 32, 623-637.