การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนามเรื่องการประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิด สีย้อมไวแสงสู่การเชื่อมโยงการศึกษาพลังงานสีเขียว
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Woranan Lekphet, Suwimol Pibool, Thanjira Boonpichayapha, Suchada Boonniyom, Chawanwit Kumsapaya and Jirarach Plirdpring
รับบทความ: 12 มิถุนายน 2564; แก้ไขบทความ: 9 ตุลาคม 2564; ยอมรับตีพิมพ์: 31 ตุลาคม 2564; ตีพิมพ์ออนไลน์: 26 เมษายน 2565
บทคัดย่อ
การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนามการประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงอย่างง่าย 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักศึกษาและ 3) ประเมินความพึงพอใจของนักศึกษาต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนาม กลุ่มที่ศึกษาเป็นนักศึกษาระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นปีที่ 3 จำนวน 42 คน ที่เรียนวิชาพลังงานและสิ่งแวดล้อมของวิทยาลัย เทคนิคในจังหวัดนนทบุรี เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย เอกสารประกอบการเรียนรู้เชิงปฏิบัติการที่ออกแบบและพัฒนาโดยใช้วัสดุที่หาได้ในท้องถิ่นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนาม แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและแบบสอบถามความพึงพอใจของผู้เรียน การวิเคราะห์ข้อมูลใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิต (Mean) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) ร้อยละ (%) ของคะแนนความ ก้าวหน้าและค่าดัชนีประสิทธิผล (EI) ผลการวิจัยพบว่า 1) ต้นแบบของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงได้รับการพัฒนาจนสามารถใช้เป็นชุดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนามได้ การศึกษาภาคสนามพบว่านักศึกษามากกว่าร้อยละ 80 สามารถประดิษฐ์เซลล์ชนิดนี้ได้สำเร็จภายในเวลา 1.5 ชั่วโมง 2) นักศึกษามีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรู้ภาคสนามหลังเรียนเท่ากับร้อยละ 77.85 ซึ่งสูงกว่าก่อนเรียนเท่ากับร้อยละ 48.55 (p < 0.05) โดยคะแนนเฉลี่ยหลังเรียนสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ร้อยละ 60 มีค่าดัชนีประสิทธิผลเท่ากับ 0.57 แสดงว่าผู้เรียนมีความก้าวหน้าในการเรียนร้อยละ 57 3) นักศึกษามีความพึงพอใจต่อการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนามอยู่ในระดับดีมาก (Mean =4.57, SD=0.11) สรุปได้ว่าการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนามด้วยการประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสงสามารถพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน สร้างความตระหนักถึงปัญหาของสิ่งแวดล้อมและการใช้พลังงาน รวมทั้งความพึงพอใจของผู้เรียนได้
คำสำคัญ: กิจกรรมการเรียนรู้ภาคสนาม เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง การศึกษาพลังงานสีเขียว
Abstract
The purposes of this research were: 1) to develop a series of simple field learning activities for the fabrication of dye–sensitized solar cells (DSSCs), 2) to compare student’s learning achievement, and 3) to assess the satisfaction of students who learned the field learning activities. The study group consisted of 42 third–year vocational certificate students who enrolled in a course of energy and environment at a technical college in Nonthaburi. The research tools were the manual on fabricating DSSCs which was designed and developed by using locally available and environmentally friendly materials, the field learning activities packages, the learning achievement tests, and the student satisfaction questionnaires. The data was analyzed by using mean, standard deviation (SD), percentage of achievement score (%), and effectiveness index (EI). The results revealed as follows: 1) The DSSCs prototype was a development that could be used as a set of field learning activities. Field studies have shown that more than 80% of students successfully fabricated this type of cell in 1.5 hours. 2) The average learning achievement score of students after field learning activities (77.85%) was significantly higher than that before the field learning activity (48.55%) (p < 0.05), which was higher than the set criteria of 60%. The effectiveness index was 0.57, which indicated that the learners had progressed in their studies by 57%, and 3) The students’ satisfaction toward the field learning activities was at the highest level (Mean=4.57, SD=0.11). It implied that the development of field learning activities for the fabrication of DSSCs can improve students’ academic achievement. It also raises awareness on environmental issues and energy consumption, including enhancing the satisfaction of the learners.
Keywords: Field learning activity, Dye–sensitized solar cells, Green energy education
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Aguilar, M., Lusth, J. C., Dunlap, S., McCallum, D., and Burkett, S.L. (2014). A kit–based approach to preparing undergraduate students for research. 2014 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE) Proceed-ings (pp.1–4). Madrid, Spain.
Asanok, M. (2018). Development, efficiency and effectiveness of innovation for self–learning model. Journal of Educational Technology and Communications, Faculty of Education Mahasarakham University 1(2): 9–18.
Association for Career and Technical Educ-ation (ACTE). (2010). Up to the Challenge: The Role of Career and Technical Education and 21st Century Skills in College and Career Readiness. Retrieved from https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED519335. pdf, October 9, 2021.
Aubrecht, K. B., Padwa, L., Shen, X., and Bazargan, G. (2015). Development and implementation of a series of laboratory field trips for advanced high school students to connect chemistry to sustainability. Journal of Chemical Education 92(4): 631–637.
Best, J. W., and Kahn, J. V. (2003). Reseach in Education. 9th ed. Boston: Allyn and Bacon.
Burnes, B., and Cooke, B (2013). Kurt Lewin’s field theory: A review and re–evaluation. International Journal of Management Reviews. 15(4): 408–425.
Chalkias, D. A., Giannopoulos, D. I., Kollia, E., Petala, A., Kostopoulos, V., and Papanicolaou, G. C. (2018). Preparation of polyvinyl pyrrolidone–based polymer electrolytes and their application by in–situ gelation in dye–sensitized solar cells. Electrochimica Acta 271: 632–640.
Cherrette, V. L., Hutcherson. C. J., Barnett, J. L., and So, M. C. (2018). Fabrication and characterization of perovskite solar cells: An integrated laboratory experience. Journal of Chemical Education 95(4): 631–635.
Chien, S.–I., Su. C., Chou, C.–C., and Li, W.– R. (2010). Visual observation and practical application of dye sensitized solar cells in high school energy education. Journal of Chemical Education 95(7): 1167–1172.
Chotchadet, J. (2020). A learning experience by using science activity sets to develop basic science process skills for kindergarten students of the 3rd year. Journal of Educational Technology and Com-munications, Faculty of Education Mahasarakham University 3(7): 153–164. (in Thai)
Cole, J. M., Pepe, G., Al Bahri, O. K., and Cooper. C. B. (2019). Cosensitization in dye–sensitized solar cells. Chemical Reviews 119: 7279–7327.
Dong, R.–X., Shen, S.–Y., Chen, H.–W., Wang, C.–C., Shih, P.–T., Liu, C.–T., Vittal, R., Lin, J.–J., and Ho, K.–C. (2013). A novel polymer gel electrolyte for highly efficient dye–sensitized solar cells. Journal of Materials Chemistry A 1(29): 8471–8478.
Enciso, P., Luzuriaga, L., and Botasini, S. (2018). Using an open–source microcontroller and a dye–sensitized solar cell to guide students from basic principles to a practical application. Journal of Chemical Education 95(7): 1173–1178.
Hlumbensa, P. (2018). Educational Measure-ment and Assessment. Bangkok: Sahamitpattanakranpim. (in Thai)
Kent, M., Gilbertson, D. D., and Hunt, C. O. (1997). Fieldwork in geography teaching: A critical review of the literature and approaches. Journal of Geography in Higher Education 21(3): 313–332.
Kolb, A. Y., and Kolb, D. A. (2005). Learning styles and learning spaces: Enhancing experiential learning in higher education. Academy of Management Learning and Education 4(2): 193–212.
Leary, R. F. (1996). Field trip tips. Science and Children 34: 27–29.
McKone, J. R., Ardo, S., Blakemore, J. D., Bracher, P. J., Dempsey, J. L., Darnton, T. V., Hansen, M. C., Harman, W. H., Rose, M. J., Walter, M. G., Dasgupta, S., Winkler, J. R., and Gray, H. B. (2014). The solar army: A case study in outreach based on solar photoelectrochemistry. Reviews in Advanced Sciences and Engineering 3: 288–303.
Meechai, P., Maharsakphitak, P., Yodruk, N., Parnthong, S, and Jamsawang, J. (2017). Remote water quality monitoring system in Khlong Bang Phut and Chao Phraya river Nonthaburi Province. Proceedings: Thailand Junior Water Prize 2016. Nonthaburi: Suankularmwittayalai Nonthaburi School.
O’Regan, B., and Grätzel, M. (1991). A low–cost, high–efficiency solar cell based on dye–sensitized colloidal TiO2 films. Nature 353(6346): 737–740.
Orion, N., and Hofstein, A. (1994). Factors that influence learning during a scientific field trip in a natural environment. Journal of Research in Science Teaching 31(10): 1097–1119.
Patwardhan, S., Cao, D. H., Hatch, S., Farha, O. K., Hupp, J. T., Kanatzidis, M. G., and Schatz, G. C. (2015). Introducing perovskite solar cells to undergraduates. The Journal of Physical Chemistry Letters 6(2): 251–255.
Prasertsang, P., and Kanasri, T. (2018). Studying the solar water pump using integration of learning process with STEM education. Udon Thani Rajabhat University Journal of Sciences and Technology 6(1): 63–81. (in Thai)
Richhariya, G., Kumar, A., Tekasakul, P., Gupta, B. (2017). Natural dyes for dye sensitized solar cell: A Review. Renewable Sustainable Energy Reviews 69: 705–718.
Ritcharoon, P. (2006). Research to Develop Learning in Classroom Action Research. 5th ed. Bangkok: Chulalongkorn University. (in Thai)
Saengkaew, P., Thummarat, P., and Rodkaew, B. (2011). Development of the cooperative learning activity packages entitled “energy” in scientific learning substance for Mattayom Suksa 1. Journal of Curriculum and Instruction Sakon Nakhon Rajabhat University 6: 25–33. (in Thai)
Singh, R., Polu, A. R., Bhattacharya, B., Rhee, H.–W., Varlikli, C., and Singh, P. K. (2016). Perspectives for solid biopolymer electrolytes in dye sensitized solar cell and battery application. Renewable and Sustainable Energy Reviews 65: 1098–1117.
Smith, Y. R., Crone. E., and Subramanian, V. (Ravi). (2013). A simple photocell to demonstrate solar energy using benign household ingredients. Journal of Chemical Education 90(10): 1358–1361.
Tangwancharoen, S., and Rungwachira. O. (2021). Management of learning in modern world to enhance the characteristics of the new generation. Journal of UBRU Educational Review 1(1): 91–100.
Thanalertsomboon, P. (2020). The 101 World: Positive Learning. Retrieved from https:// www.the101.world/positive-learning-finland, June 10, 2021. (in Thai)
World Economic Forum. (2016). New Vision for Education: Fostering Social and Emotional Learning through Technology. Switzerland: Author.