การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) สร้างและหาประสิทธิภาพของหุ่นยนต์เดินตามเส้นอัตโนมัติ (2) ออกแบบและพัฒนาชุดกิจกรรมสะเต็มศึกษา เรื่อง หุ่นยนต์เดินตามเส้นอัตโนมัติ (3) พัฒนาทักษะกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมและแนวคิด เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2563 จานวน 27 คน เครื่องมือในการวิจัยประกอบไปด้วย หุ่นยนต์เดินตามเส้นอัตโนมัติ แผนการจัดการเรียนรู้ แบบทดสอบวัดความเข้าใจ แบบประเมินทักษะกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม การจัดการเรียนรู้ใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 6 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นที่ 1 นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ปัญหาจากสถานการณ์ที่กาหนด จากนั้นกาหนดเงื่อนไขในการออกแบบและสร้างหุ่นยนต์ ขั้นที่ 2 นักเรียนรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาจากหุ่นยนต์ต้นแบบ จากนั้นออกแบบวงจรเซนเซอร์อินฟราเรดและวงจรควบคุมมอเตอร์ ขั้นที่ 3 นักเรียนนาความรู้จากการรวบรวมข้อมูลมาใช้ออกแบบวงจรไฟฟ้าของหุ่นยนต์และโครงสร้างของหุ่นยนต์ ขั้นที่ 4 นักเรียนสร้างหุ่นยนต์ตามที่ออกแบบไว้ ขั้นที่ 5 นักเรียนทดสอบหุ่นยนต์โดยใช้แอปพลิเคชัน Phyphox วัดความเร่งของหุ่นยนต์ และขั้นที่ 6 นักเรียนนาเสนอผลงานโดยการแข่งขันหุ่นยนต์ ผลการวิจัยพบว่า หุ่นยนต์เดินตามเส้นอัตโนมัติที่ผู้วิจัยสร้างและพัฒนาขึ้น มีประสิทธิภาพร้อยละ 98.51 จากการประเมินความก้าวหน้าทางการเรียนด้วยวิธีของ Hake นักเรียนมีความก้าวหน้าในทักษะกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม อยู่ในระดับ ปานกลาง เท่ากับ 0.67 และมีความก้าวหน้าในความเข้าใจในแนวคิดฟิสิกส์ เรื่อง แรงและการเคลื่อนที่ อยู่ในระดับปานกลาง เท่ากับ 0.60<br><br>The objectives of this research were to (1) design and assess the efficiency of a line-follower robot (2) design and develop a STEM activity around a line-follower robot, and (3) develop engineering design process skills and concepts related to the topics of force and motion. The study involved 27 tenth grade students in the second semester of the 2020 academic year. The research tools consisted of a line-follower robot, lesson plans, an FMCE test and an engineering design process skill evaluation. The learning activities followed a 6-step engineering design process. Stage 1: students analyze the problem from a given situation, and then set the conditions for designing and building the robot. Step 2: students gather information and ideas related to problem-solving with regard to the prototype robot, and then design an infrared sensor circuit and a motor control circuit. Step 3: students apply their knowledge from data collection to design robotic circuits and robot structures. Step 4: students build a robot according to the design. Step 5: students test the robot using the Phyphox application to measure the robots acceleration. Step 6: students present their work through robotics competition. The results showed that the efficiency of a line-follower robot was 98.51 percent. Based on the Hake learning gain method, the students had a moderate level of gain in engineering design process skills at 0.67 and moderate gain understanding force and motion concepts at 0.60.