Promoting Tenth-Grade Students’ Metacognition Using Design-Based Learning: A Mixed-Methods Case Study
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
This article presents results of a mixed-methods case study that examined metacognition of six female tenth-grade students, who were purposefully selected, before and after engaging in design-based learning activities. The researchers gathered quantitative data using a five-point Likert scale comprising 12 items measuring three aspects of metacognition (i.e., planning, monitoring, and self-regulation). Moreover, the researchers collected qualitative data by audio recording the students’ verbal interactions during the learning activities and conducting semi-structured interviews with the students. The researchers analyzed the quantitative data using statistical methods and then analyzed the qualitative data using a method of content analysis. The research results revealed that, when considering all three aspects together, the students did not significantly developed metacognition. However, when considering each aspect of metacognition separately, the students significantly developed the aspect regarding monitoring their own learning.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
หากผู้เสนอบทความมีความจำเป็นเร่งด่วนในการตีพิมพ์โปรดส่งลงตีพิมพ์ในวารสารฉบับอื่นแทน โดยกองบรรณาธิการจะไม่รับบทความหากผู้เสนอบทความไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขและขั้นตอนที่กำหนดอย่างเคร่งครัด ข้อมูลของเนื้อหาในบทความถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of Inclusive and Innovative Education คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
References
ลฎาภา ลดาชาติ และลือชา ลดาชาติ. (2563). โปรดใช้ความระมัดระวังขณะสอนวิทยาศาสตร์โดยการออกแบบ. วารสารเทคโนโลยีสุรนารี (สังคมศาสตร์), 14(2), 118-132.
ลือชา ลดาชาติ. (2558). การวิจัยเชิงคุณภาพสำหรับครูวิทยาศาสตร์. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
วีรยา รัตนอุทัยกุล และลฎาภา ลดาชาติ. (2565). ทักษะการคิดอภิปัญญาในการแก้โจทย์ปัญหาเคมีของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลายกลุ่มชาติพันธุ์. วารสารศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 6(1), 72-86.
ศิรินภา คำหล้าทราย. (2565). การเรียนรู้บนฐานการออกแบบเพื่อการคิดเชิงออกแบบและความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เรื่องหลักการทำงานของพื้นเอียงของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4: กรณีศึกษาของโรงเรียนดอยงามวิทยาคม (การศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง). ภาควิชาการศึกษา สาขาหลักสูตรและการสอน วิทยาลัยการศึกษา มหาวิทยาลัยพะเยา.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (ม.ป.ป.) สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวิศวกรรม. เข้าถึงจาก http://designtechnology.ipst.ac.th/?page_id=1082.
สำนักงานสภาพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ. (2561). ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ. 2561-2580 (ฉบับประกาศราชกิจจานุเบกษา). เข้าถึงจาก https://www.nesdc.go.th/download/document/SAC/NS_PlanOct2018.pdf.
สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลาการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. เข้าถึงจาก http://academic.obec.go.th/newsdetail.php?id=75.
Anderson, D. & Nashon, S. (2007). Predators of knowledge construction: Interpreting students’ metacognition in an amusement park physics program. Science Education, 91(2), 298-320.
Apedoe, X. S., Reynolds, B., Ellefson, M. R., & Schunn, C. D. (2008). Bringing engineering design into high school science classrooms: The heating/cooling unit. Journal of Science Education and Technology, 17(5), 454-465.
Berger, J-L. & Karabenick, S. A. (2016). Construct validity of self-reported metacognitive learning strategies. Educational Assessment, 21(1), 19-33.
Creswell, J. W. & Plano Clark, V. L. (2011). Designing and conducting mixed methods research (Second edition). California: SAGE Publications.
Creswell, J. W. & Plano Clark, V. L. (2018). Designing and conducting mixed methods research (Third edition). California: SAGE Publications.
Crismond, D. (2013). Design practices and misconceptions. The Science Teacher, 80(1), 50-54.
Downing, K., Kwong, T., Chan, S-W., Lam, T-F., & Downing, W-K. (2009). Problem-based learning and the development of metacognition. Higher Education, 57(5), 609-621.
Ellefson, M. R., Brinker, R. A., Vernacchio, V. J., & Schunn, C. D. (2008). Design-based learning for biology: Genetic engineering experience improves understanding of gene expression. Biochemistry and Molecular Biology Education, 36(4), 292-298.
Fortus, D., Dershimer, R. C., Krajcik, J., Marx, R. W., & Mamlok-Naaman, R. (2004). Design-based science and student learning. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 1018-1110.
Goss-Sampson, M. A. (2020). Statistical analysis in JASP: A guide for students. Retrieved from https://jasp-stats.org/wp-content/uploads/2020/11/Statistical-Analysis-in-JASP-A-Students-Guide-v14-Nov2020.pdf.
Kavousi, S., Miller, P. A., & Alexander, P. A. (2020a). Modelling metacognition in design thinking and design making. International Journal of Technology and Design Education, 30(4), 709-735.
Kavousi, S., Miller, P. A., & Alexander, P. A. (2020b). The role of metacognition in the first-year design lab. Educational Technology Research and Development, 68(6), 3471-3494.
Kelly, T. R. & Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework of integrated STEM education. International Journal of STEM Education, 3, Article No. 11.
Kolodner, J. L., Camp, P. J., Crismond, C. D., Fasse, B., Gray, J., Holbrook, J., Puntambekar, S., & Ryan, M. (2003). Problem-based learning meets case-based reasoning in the middle-school science classroom: Putting learning by designTM into practice. The Journal of the Learning Sciences, 12(4), 495-547.
Korur, F., Efe, G., Erdogan, F., & Tunc, B. (2017). Effects of toy crane design-based learning on simple machines. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(2), 251-271.
Lawanto, O. (2010). Students’ metacognition during an engineering design project. Performance Improvement Quarterly, 23(2), 117-136.
Marulcu, I, and Barnett, M. (2016). Impact of an engineering design-based curriculum compared to an inquiry-based curriculum on fifth graders’ content learning of simple machines. Research in Science and Technological Education, 34(1), 85-104.
Mayer, R. (1998). Cognitive, metacognitive, and motivational aspects of problem solving. Instructional Science, 26(1-2), 49-63.
Mehalik, M. M., Doppelt, Y., & Schunn, C. D. (2008). Middle-school science through design-based learning versus scripted inquiry: Better overall science concept learning and equity gap reduction. Journal of Engineering Education, 97(1), 71-85.
Merriam, S. B. (1998). Qualitative research and case study applications in education. San Francisco: Jossey-Bass Publishers.
Patton, M. Q. (2002). Qualitative research and evaluation methods. California: SAGE Publications.
Promboon, S., Finley, F. N., & Kaweekijmanee, K. (2018). The evolution and current status of STEM education in Thailand: Policy directions and recommendations. In Fry, G. W. (Ed.). Education in Thailand: An old elephant in search of a new mahout (pp. 423-459). Singapore: Springer.
Quinn, C. M., Reid, J. W., & Gardner, G. E. (2020). S + T + M = E as a convergent model for the nature of STEM. Science & Education, 29(4), 881-898.
Schauble, L., Klopfer, L. E., & Raghavan, K. (1991). Students’ transition from an engineering model to a science model of experimentation. Journal of Research in Science Teaching, 28(9), 859-882.
Thomas, G. P. (2003). Conceptualisation, development and validation of an instrument for investigating the metacognitive orientation of science classroom learning environments: The Metacognitive Orientation Learning Environment Scale – Science (MOLES-S). Learning Environments Research, 6(2), 175-197.
Zohar, A. & Barzilai, S. (2013). A review of research on metacognition in science education: Current and future directions. Studies in Science Education, 49(2), 121-169.
