ประเด็นท้าทาย เรื่อง การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python สำหรับนักเรียนชั้น ม.1 ด้วยบทเรียนออนไลน์เรียนรู้แบบเน้นปฏิบัติ โดยใช้กิจกรรม Active Learning

1. สภาพปัญหาการจัดการเรียนรู้และคุณภาพการเรียนรู้ของนักเรียน

ในศตวรรษที่ 21  ทักษะการแก้ปัญหาเชิงคำนวณถือเป็นทักษะสำคัญที่ผู้เรียนต้องมีเพื่อสามารถ คิดวิเคราะห์ วางแผน และสร้างแนวทางในการแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเรียนรู้การเขียนโปรแกรม จึงไม่เพียงมุ่งเน้นการเขียนโค้ดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการคิดเชิงระบบ โดยเฉพาะการใช้ 4 ขั้นตอน การแก้ปัญหา ได้แก่ การทำความเข้าใจปัญหา การวางแผน การดำเนินการแก้ปัญหา และการตรวจสอบผลลัพธ์ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนมีแนวทางที่ชัดเจนในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Python งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการใช้บทเรียนออนไลน์แบบเน้นปฏิบัติร่วมกับกิจกรรม Active Learning เพื่อพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาเชิงคำนวณของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนพิบูลย์รักษ์พิทยา

2. วิธีการดำเนินการให้บรรลุ

       2.1 ศึกษาและวิเคราะห์หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขึ้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สาระที่ 4 เทคโนโลยีสารสนเทศมาตรฐาน ว 4.2 ม.1/2 ออกแบบและเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์

       2.2 ศึกษารูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบที่เน้นการปฏิบัติ  กิจกรรม Active learning และบทเรียนออนไลน์

       2.3 จัดทำหน่วยการเรียนรู้ “บทเรียนออนไลน์การแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python” และแผนการจัดการเรียนรู้ โดยนำสื่อการสอนบทเรียนออนไลน์ เรื่อง การแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python โดยใช้การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเน้นการปฏิบัติลงสู่กิจกรรมในห้องเรียน

2.4 นักเรียนทดสอบก่อนเรียน (Pre-test) โดยใช้แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

2.5 ชี้แจงให้นักเรียนทราบถึงกระบวนการเรียนการสอนโดยใช้บทเรียนออนไลน์การแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python

       2.6 การจัดกิจกรรมการเรียนรู้  มีขั้นตอน ดังนี้

            2.6.1 ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน

                นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียนประจำเรื่องย่อย เมื่อเสร็จแล้วครูสร้างสถานการณ์ต่างๆ เพื่อกระตุ้นนักเรียน โดยอาจเป็นการแนะนำแนวทาง ยกตัวอย่างสถานการณ์ หรือถามคำถามที่ให้นักเรียนคิดต่อ เพื่อให้นักเรียนเกิดความสนใจ โดยใช้สื่อผสม

            2.6.2  ขั้นศึกษาวิเคราะห์

                1) นักเรียนแบ่งกลุ่ม และกำหนดบทบาทของสมาชิกในกลุ่ม

                2) นักเรียนแสวงหาความรู้จากสื่อ  บทเรียนออนไลน์การแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python

                3) นักเรียนช่วยกันอภิปรายความรู้ที่ได้จากการไปศึกษาตามประเด็นที่ผู้สอนกำหนดในใบงานพร้อมทั้งสรุปลงในใบงาน (ใบงานในเอกสารประกอบการเรียน)

                4) ตัวแทนกลุ่มนำเสนอความรู้จากใบงาน

            2.6.3 ขั้นปฏิบัติ/ฝึกหัด

                นักเรียนฝึกปฏิบัติตามขั้นตอนจาก บทเรียนออนไลน์การแก้ปัญหาเชิงคำนวณด้วย 4 ขั้นตอนสู่การเขียนโปรแกรม Python

            2.6.4 ขั้นนำเสนอผลการเรียนรู้

                นักเรียนนำเสนอผลงานที่ได้จากการฝึกปฏิบัติ เพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้ซึ่งกันและกันระหว่างกลุ่มและผู้สอน

            2.6.5 ขั้นปรับปรุงผลการเรียนรู้

                นักเรียนนำข้อเสนอแนะมาปรับปรุงผลงาน เพื่อพัฒนาชิ้นงานหรือภาระงานให้ดียิ่งขึ้น

            2.6.6 ขั้นการประเมินผล

                ผู้สอนประเมินผลงานด้วยแบบประเมินผลงานที่เตรียมไว้ในแผนการจัดการเรียนรู้  นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียนประจำเรื่องย่อย

      2.7 หลังจากเรียนครบทุกเนื้อหาแล้ว  จึงทำการทดสอบหลังเรียน (Post-test) โดยใช้แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียน

   3. ผลลัพธ์การพัฒนาที่คาดหวัง

             3.1 เชิงปริมาณ        

3.1.1 นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/1  โรงเรียนพิบูลย์รักษ์พิทยา จำนวน 33 คน    ที่เรียนรายวิชา ว21102 วิทยาการคำนวณ  มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้น            

   3.2 เชิงคุณภาพ

3.2.1 นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจในการแก้ปัญหา  ออกแบบขั้นตอนวิธีและการเขียนโปรแกรมมากขึ้น

3.2.2 นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรายวิชา ว21102 วิทยาการคำนวณ สูงขึ้น