The Integrated STEM learning with an Emphasis on Electrical Engineering Design to Enhance Primary Students’ Design Thinking
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
This research aimed to examine design thinking of 36 sixth grade students who were learning through the engineering design process according to STEM learning in science. A research instrument was a design thinking ability test about electric circuits produced by the researcher, which consisted of five open-ended questions. By assessing the three levels of design thinking in relation to five components, qualitative data was assessed using content analysis (i.e., Empathize, Define, Ideate, Prototype, and Test). The findings showed that the capacity to “Define” is the most developed, while the ability to “Ideate” is the least developed, according to STEM education that focuses on the engineering design process. It was also found that each component of design thinking was interconnected. As a result, iterative approaches were required for the development of students’ design thinking.
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
กฤษณะ พวงระย้า กุลธิดา นุกูลธรรม และทัศตริน วรรณเกตุศิริ. (2564). การพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาของนักศึกษาครูเคมีด้วยกิจกรรมสะเต็มศึกษาแบบสืบเสาะหาความรู้บูรณาการกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, (12)2, 202-217.
พิทยาภรณ์ ปัญญาหอม ทวีศักดิ์ จินดานุรักษ์ ชำนาญ เชาวกีรติพงศ์ และภิญโญ วงษ์ทอง. (2563). หลักสูตรสะเต็มศึกษาที่เน้นกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์เรื่องไฟฟ้าสำหรับนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. วารสารวิจัยเพื่อการปฏิรูปการเรียนรู้, (3)1, 28-42.
มะยุรีย์ พิทยาเสนีย์ และพิชญาภา ยวงสร้อย. (2564). การคิดเชิงออกแบบ : ครูนวัตกรวิถีใหม่. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏลำปาง, (10)2, 190-199.
สะเต็มศึกษาประเทศไทย. (2557). รู้จักสะเต็ม. เข้าถึงจาก http://www.stemedthailand.org/?page_id=23.
สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ. (2562). หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี (การออกแบบและเทคโนโลยี) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ตามมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัด กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
สุทธิดา จำรัส. (2560). นิยามของสะเต็มและลักษณะสำคัญของกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา. วารสารศึกษาศาสตร์ มสธ., 10(2), 13-34.
สุพรรณี ชาญประเสริฐ. (2556). การจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 42(185), 10-13.
Breiner, J. M., Harkness, S. S., Johnson, C. C., & Koehler, C. M. (2012). What Is STEM? A Discussion About Conceptions of STEM in Education and Partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11.
Bicer, A., Navruz, B., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). STEM schools vs. non-STEM schools: Comparing students’ mathematics state-based test performance. International Journal of Global Education, 3(3), 8-18.
Bicer, A., Navruz, B., Capraro, R. M., Capraro, M. M., Oner, T. A., & Boedeker, P. (2015). STEM schools vs. non-STEM schools: Comparing students' mathematics growth rate on high-stakes test performance. International Journal of New Trends in Education and Their Implications, 6(1), 138-150.
Bybee, R. (2010). Advancing STEM Education: A 2020 Vision. Technology and Engineering Teacher, 70, 30-35.
Capraro, R.M., Capraro, M.M., & Morgan, J. (2013). STEM project-based learning: An integrated science, technology,
engineering, and mathematics (STEM) approach (2nd ed.). Rotterdam, The Netherlands: Sense Publishers.
Cross, N. (2011). Design Thinking: Understanding How Designers Think and Work. Oxford: Berg.
Daly, S. R., Adams, R. S., & Bodner, G. M. (2012). What Does it Mean to Design? A Qualitative Investigation of Design Professionals' Experiences. Journal of Engineering Education, 101, 187-219.
Dejarnette, N. (2012). America's Children: Providing early exposure to STEM (Science, Technology, Engineering, & Math) Initiatives. Education, 133, 77-84.
DEX Space. (2016). Design Thinking คืออะไร (Overview). เข้าถึงจาก https://medium.com/base-the-business-playhouse/design-thinking-คืออะไร-overview-dc8c8e7547db.
Dorie, B. L., Cardella, M., & Svarovsky, G. N. (2014). Capturing the design thinking of young children interacting with a parent. In Proceedings of the American Society of Engineering Education Annual Conference (pp.24.256.1-24.256.7). Indianapolis, IN.
English, L. D., & King, D. T. (2015). STEM learning through engineering design: fourth-grade students’ investigations in aerospace. International Journal of STEM Education, 2(1), 1-18.
English, L., King, D., & Smeed, J. (2016). Advancing integrated STEM learning through engineering design: Sixth-grade students’ design and construction of earthquake resistant buildings. The Journal of Educational Research, 110, 1-17.
Goncher, A., & Johri, A. (2015). Contextual Constraining of Student Design Practices. Journal of Engineering Education, 104(3), 252-278.
ITEEA. (2000). Standards for technological literacy: content for the study of technology (1st ed.). Reston, VA: ITEEA.
Kelley, T. R., & Sung, E. (2017). Examining elementary school students’ transfer of learning through engineering design using think-aloud protocol analysis. Journal of Technology Education, 28(2), 83–108.
King, D., & English, L. (2016). Engineering design in the primary school: applying stem concepts to build an optical instrument. International Journal of Science Education, 38(18), 2762-2794.
Lachapelle, C. P., & Cunningham, C. M. (2014). Engineering in elementary schools. In S. Purzer, J. Strobel, & M. Cardella (Eds.), Engineering in pre-college settings: Synthesizing research, policy, and practices (pp.61–88). Lafayette, IN: Purdue University Press.
Li, Y. et al. (2019). Design and Design Thinking in STEM Education. Journal for STEM Education Research, 2, 93-104.
Mentzer, N., Becker, K., & Sutton, M. (2015). Engineering Design Thinking: High School Students' Performance and Knowledge. Journal of Engineering Education, 104(4), 417-432.
National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington, DC: The National Academies Press.
National Research Council. (2013). Next Generation Science Standards: For States, By States. Washington, DC: The National Academies Press.
NGSS Lead States. (2013). Next generation science standards: For states, By States. Washington, DC: The National Academies Press.
Portsmore, M., Watkins, J., & McCormick, M. (2012). Planning, drawing and elementary students in an integrated engineering design and literacy activity. Paper presented at the 2nd P-12 Engineering and Design Education Research Summit. DC: Washington.
Welch, M., & Lim, H. S. (2000). The strategic thinking of novice designers: Discontinuity between theory and practice. The Journal of Technology Studies, 26(2), 34–44.
