การประยุกต์ใช้ Arduino สำหรับปฏิบัติการราคาถูกเพื่อพัฒนาแนวคิดนักเรียนเรื่องความดันและแรงลอยตัว

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) สร้างมาโนมิเตอร์แบบดิจิตอลด้วยบอร์ด Arduino ที่สามารถวัดค่าความดันได้ถูกต้อง แม่นยําและมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ร้อยละ 5 (2) ออกแบบกิจกรรมการสอนแบบการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัว (3) ศึกษาความเข้าใจในแนวคิดวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัวและความก้าวหน้าทางการเรียนของนักเรียนเมื่อใช้กิจกรรมการสอนแบบการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัว และ (4)เพื่อศึกษาพฤติกรรมภายในชั้นเรียนเมื่อใช้กิจกรรมการสอนแบบการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ เรื่องความดันและแรงลอยตัว กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้คือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2562 จํานวน 30 คน ซึ่งได้มาโดยวิธีการเลือกแบบเจาะจง การวิจัยในครั้งนี้ใช้วิธีการวิจัยแบบผสมผสาน (Mixed Method Research) เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย (1) มาโนมิเตอร์แบบดิจิตอลด้วยบอร์ด Arduino (2) กิจกรรมการสอนแบบการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัว (3) แบบวัดแนวคิดวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัว (4) แบบสังเกตพฤติกรรมในชั้นเรียน (COPUS) และ (5) แผนการจัดการเรียนรู้ ผลการวิจัยพบว่า มาโนมิเตอร์แบบดิจิตอลด้วย Arduino บอร์ด ที่สร้างขึ้นมีความคลาดเคลื่อนร้อยละ 2.21 กิจกรรมการสอนที่สร้างขึ้นได้ส่งเสริมให้นักเรียนมีการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์สร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง นักเรียนมีความเข้าใจในแนวคิดวิทยาศาสตร์เรื่องความดันและแรงลอยตัวเมื่อใช้กิจกรรมการสอนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และนักเรียนมีความก้าวหน้าทางการเรียนเฉลี่ยรายชั้นเรียน normalized gain เท่ากับ 0.71 ซึ่งอยู่ในระดับสูง (High gain) และพฤติกรรมในชั้นเรียนของนักเรียนและครูผู้สอนตลอดการจัดการเรียนรู้มีลักษณะแบบเชิงรุก