นวัตกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศสำหรับครูคณิตศาสตร์
อัมพร ม้าคะนอง. (2553).
ได้กล่าวถึงนวัตกรรมคณิตศาสตร์ จากการคิดสู่ทักษะชีวิตไว้ดังนี้
การคิด (thinking) มีความสำคัญต่อมนุษย์ทุกเพศทุกวัย
ในวันๆหนึ่งมนุษย์ต้องใช้การคิดอยู่ตลอดเวลา ไม่ว่าจะเป็นการคิดเรื่องอาหาร
การเดินทาง การทำงาน การศึกษา การใช้จ่าย การแก้ปัญหาส่วนตัว
ซึ่งประสิทธิภาพการคิดของบุคคลจะแตกต่างกันออกไป บางคนคิดเร็ว บางคนคิดช้า การฝึกการคิด
เพื่อให้เป็นคนที่คิดเร็วและมีประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญ เนื่องจากในชีวิตประจำวัน
การคิดเป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ของทักษะชีวิต (life skill) มนุษย์ต้องการมีและใช้ทักษะชีวิตที่มีคุณภาพ
ไม่ว่าจะเป็นทักษะการตัดสินใจ การแก้ปัญหา การสื่อสาร การคิดวิเคราะห์วิจารณ์
การคิดสร้างสรรค์ การตระหนักรู้ในตน การเห็นใจกับผู้อื่น การจัดการกับอารมณ์
การจัดการกับความเครียด และการสร้างสัมพันธภาพ การสอนให้คิด (Teaching of
thinking) ซึ่งเป็นการสอนเกี่ยวกับกระบวนการที่จะนำมาใช้ในการคิด
จึงมีความสำคัญที่จะร่วมกันส่งเสริมทักษะชีวิตของผู้เรียน
ลักษณะของการคิดทางคณิตศาสตร์มีหลากหลาย
เช่น การคิดเพื่อแก้ปัญหา การคิดแบบเป็นเหตุเป็นผล การคิดวิเคราะห์
การคิดสังเคราะห์ การคิดแบบอุปนัย การคิดแบบนิรนัย
ซึ่งการคิดเกี่ยวกับสถานการณ์ใดๆก็ตาม มักใช้การคิดหลายประเภทร่วมกัน เช่น
ในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์หนึ่ง ปัญหาผู้เรียน
อาจต้องใช้การคิดวิเคราะห์เพื่อทำความเข้าใจปัญหา ใช้การคิดแบบนิรนัยในการเลือกใช้ทฤษฎีบท
สูตร นิยาม ที่จะแก้ปัญหาได้ ใช้การคิดแบบเป็นเหตุเป็นผลในการตรวจสอบคำตอบที่ได้
เป็นต้น แนวคิดของการพัฒนาความคิดหลากหลายลักษณะร่วมกัน
จึงได้รับความสนใจในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมทางคณิตศาสตร์
ที่จะใช้ในการฝึกคิดให้กับผู้เรียนตามแนวคิดนี้มีมากมาย แนวคิดหนึ่ง คือ
การฝึกการคิดตามทักษะและกระบวนการทางคณิตศาสตร์โดยลดการคิดคำนวณเชิงปริมาณ
แต่เพิ่มการคิดเชิงนามธรรม ดัง
ตัวอย่างปัญหาสถานการณ์
และกิจกรรมต่อไปนี้
โจทย์ปัญหา ถ้า X,Y,Z,W เป็นจำนวนเต็มบวกใดๆ และ X + 1 = Y-2 = Z+3 = W-4 แล้ว
จำนวนใดเป็น
จำนวนที่มีค่ามากที่สุด
ปัญหาลักษณะนี้ใช้ฝึกการคิดได้ตั้งแต่ระดับประถมศึกษา
เป็นต้นไป เนื่องจากใช้ความรู้เชิงจำนวนประกอบการคิด การคิดเชิงเปรียบเทียบ
การคิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล ในการที่จะบอกๆได้ว่า W เป็นจำนวนที่มีค่ามากที่สุดนั้น
ต้องให้เหตุผลได้ว่า เพราะ W ต้องถูกลบออกถึง 4 หน่วย ในขณะที่จำนวนอื่นถูกลบออกน้อยกว่า หรือต้องถูกบวกเพิ่ม
การคิดลักษณะนี้เป็นการคิดเชิงนามธรรมที่อธิบายกระบวนการทำงานได้ยาก
แต่อธิบายวิธีคิดที่เป็นเหตุเป็นผลได้ง่ายกว่า อย่างไรก็ตามอาจจะมีคนตอบว่า Z
มีค่ามากที่สุด เนื่องจากมีการบวกด้วย 3 คำตอบเช่นนี้เป็นผลของการคิดระดับต้น
ที่คิดตามสัญลักษณ์ที่ปรากฏ
โจทย์ปัญหา
มีเด็ก 3 คน คือ ปัญชลี ศักดิ์ชัย และมะลิวรรณ มีนามสกุล 3
นามสกุล คือ สุขศจี สิทธา และสุ
ลักษณ์ มีอายุ 3 ระดับ คือ 7, 9 และ 10 ปี
จากข้อมูลที่กำหนดให้ต่อไปนี้ จงบอกชื่อ นามสกุล
และอายุของเด็กแต่ละคน โดย
1. เด็กหญิงที่มีนามสกุลว่า
“สุขศจี” มีอายุมากกว่ามะลิวรรณ 3 ปี
2. เด็กที่มีนามสกุลว่า “สิทธิ”
มีอายุ 9 ปี
การเริ่มต้นคิดแก้ปัญหานี้
อาจยากอยู่บ้าง เนื่องจากเป็นการคิดหลายมิติในเวลาเดียวกัน คือ มิติของชื่อ
มิติของนามสกุล และมิติของอายุ สิ่งที่อาจต้องคิดก่อนอื่น คือ
การคิดหาวิธีคิดที่เป็นระบบและทำให้มิติทั้งสามสอดคล้องกัน วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้
คือ การใช้ตารางช่วย ดังนี้
|
ชื่อ
|
นามสกุล
|
อายุ
(ปี)
|
|
ปัญชลี
|
สุขศจี
|
10
|
|
ศักดิ์ชัย
|
สิทธา
|
9
|
|
มะลิวรรณ
|
สุลักษณ์
|
7
|
สถานการณ์
หากท่านต้องการต้มไข่ให้เสร็จภายในเวลา 15 นาที
ท่านจะทำอย่างไร เมื่อมีนาฬิกาทรายบอก
เวลา 7 นาที กับ 11 นาทีอยู่
อย่างละหนึ่งอัน
สถานการณ์นี้ต้องการการคิดเชิงตรรกะ
ซึ่งอาจคิดได้หลายวิธี แต่วิธีหนึ่งที่ไม่ยากนัก คือ วางนาฬิกาทรายบอกเวลา 7 นาที และ 11 นาทีพร้อมกัน เมื่อทรายจากอัน7 นาทีหมดให้เริ่มต้มไข่ เมื่อทรายจากอัน 11 หมด
จะได้ว่าต้มไข่ไปแล้ว 4 นาที
จากนั้นจึงกลับนาฬิกาทรายที่บอกเวลา 11 นาทีอีกครั้ง เมื่อทราย
ไหลลงมาหมด จะได้เวลาต้มไข่ เท่ากับ 4 + 11 หรือ 15 นาทีตามที่ต้องการ
สถานการณ์
ท่านคิดว่าร่างกายของท่านเป็นอย่างไร อ้วนไป ผอมไป หรือพอดี
ท่านจะทราบได้อย่างไรว่าสิ่ง
ที่ท่านคิด
ถูกหรือผิด
สถานการณ์นี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับตัวผู้เรียน
ซึ่งต้องใช้ความรู้ประกอบการคิดและการคำนวณผู้เรียนบางคนอาจบอกว่า
ลองนำน้ำหนักที่มีหน่วยเป็นกิโลกรัมไปลบออกจากส่วนสูงที่เป็นซนติเมตร
ถ้าไม่น้อยกว่า 110 ยังถือว่าไม่อ้วน เช่น ถ้าน้ำหนัก 52 กิโลกรัม สูง 165 เซนติเมตร จะได้ 165 – 52
= 113 แสดงว่าไม่อ้วน
แต่บางคนอาจคิดถึงดัชนีวัดความอ้วนอย่างอื่น
เช่น ดัชนีมวลกายที่คำนวณจากน้ำหนักและส่วนสูง ดังนี้
และเมื่อนำมาเทียบกับตารางต่อไปนี้
จะทำให้ทราบระดับความอ้วนและความเสี่ยงต่อการเป็นโรค ดังนี้
|
ดัชนีมวลกาย
|
ระดับความอ้วน
|
ความเสี่ยงต่อการเป็นโรค
|
|
มากกว่า
35.0
|
อ้วนมาก
|
รุนแรง
– รุนแรงมาก
|
|
30.0
– 34.9
|
อ้วน
|
ปานกลาง
|
|
25.0
– 29.9
|
น้ำหนักมากเกินไป
|
มากกว่าปกติ
|
|
18.5
– 24.5
|
น้ำหนักพอเหมาะ
|
ปกติ
– ต่ำ
|
|
น้อยกว่า
18.5
|
น้ำหนักน้อยหรือผอม
|
ปานกลาง
– สูง
|
การให้สถานการณ์ในลักษณะนี้
ทำให้ผู้เรียนได้คิดเกี่ยวกับตัวเอง และเห็นความสำคัญของการใช้
ความรู้ที่เรียนในห้องเรียน
กับชีวิตประจำวัน
กิจกรรม
กำหนดให้ตัวเลขแทนวันดังนี้
1 แทน วันอาทิตย์
2 แทน วันจันทร์
3 แทน วันอังคาร
4 แทน วันพุธ
5 แทน วันพฤหัส
6 แทน วันศุกร์
7 แทน วันเสาร์
ให้ผู้เรียนทำกิจกรรมตามขั้นตอนต่อไปนี้
1. นำตัวเลขแทนวันเกิดของตัวเองยกกำลังสอง
2. นำตัวเลขแทนวันเกิดของตัวเองคูณกับ 6
3.
นำผลลัพธ์ที่ได้จากข้อ 1 และ 2 รวมกัน
4. นำผลลัพธ์ที่ได้จากข้อ 3 มาบวก 10
5. บอกผลลัพธ์กับครู
(ซึ่งครูจะสามารถตอบได้ถูกต้องว่าผู้เรียนเกิดวันอะไร)
6. ผู้เรียนหาว่า ครูทราบได้อย่างไรว่าผู้เรียนเกิดวันอะไร
ชาญณรงค์ วิเศษสัตย์. (2555). ได้กล่าวถึงนวัตกรรมการจัดการเรียนรู้ในเนื้อหาสาระวิชา
คณิตศาสตร์ ไว้ดังนี้
ความหมายของ"นวัตกรรมการศึกษา"
“นวัตกรรม” หมายถึงความคิด การปฏิบัติ หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ
ที่ยังไม่เคยมีใช้มาก่อน หรือเป็นการพัฒนาดัดแปลงมาจากของเดิมที่มีอยู่แล้ว
ให้ทันสมัยและใช้ได้ผลดียิ่งขึ้น เมื่อนำ นวัตกรรมมาใช้จะช่วยให้การทำงานนั้นได้ผลดีมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงกว่าเดิม
ทั้งยังช่วย ประหยัดเวลาและแรงงานได้ด้วย
“นวัตกรรม”
(Innovation) มีรากศัพท์มาจาก innovare ในภาษาลาติน
แปลว่า ทำสิ่งใหม่ขึ้นมาความหมายของนวัตกรรมในเชิงเศรษฐศาสตร์คือ การนำแนวความคิดใหม่หรือการใช้ประโยชน์จากสิ่งที่มีอยู่แล้วมาใช้ในรูปแบบใหม่
เพื่อทำให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจ หรือก็คือ ”การทำในสิ่งที่แตกต่างจากคนอื่น
โดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ (Change) ที่เกิดขึ้นรอบตัวเราให้กลายมาเป็นโอกาส
(Opportunity) และ
ถ่ายทอดไปสู่แนวความคิดใหม่ที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและสังคม”
“นวัตกรรมทางการศึกษา”
(Educational Innovation) หมายถึง
การนำเอาสิ่งใหม่ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของความคิดหรือการกระทำ
รวมทั้งสิ่งประดิษฐ์ก็ตามเข้ามาใช้ในระบบการศึกษา
เพื่อมุ่งหวังที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งที่มีอยู่เดิมให้ระบบการจัดการศึกษามีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
ทำให้ผู้เรียนสามารถเกิดการเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วเกิดแรงจูงใจในการเรียน
และช่วยให้ประหยัดเวลาในการเรียน เช่น การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน การใช้วีดิทัศน์เชิงโต้ตอบ
(Interactive Video) สื่อหลายมิติ (Hypermedia) และ
อินเตอร์เน็ต เหล่านี้เป็นต้น
ตัวอย่างนวัตกรรมทางการศึกษาที่นำมาใช้ในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์
1. โปรเเกรม GSP
ย่อมาจาก Geometer’s Sketchpad ยังเป็นของใหม่ในวงการศึกษาไทย แต่กว่า 60 ประเทศทั่วโลก
เขาใช้กันแล้ว โดยแปลเป็นภาษาต่างๆ
หากรวมภาษาไทยด้วยก็ 16 ภาษา
GSP เป็นโปรแกรมที่ครูสามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือเพื่อช่วยให้การเรียนการสอนคณิตศาสตร์มีประสิทธิภาพและน่าสนใจมาก สามารถนำเสนอภาพเคลื่อนไหว (Animation) มาใช้อธิบาย
เนื้อหาที่ยากๆ เช่น ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ (เรขาคณิต
พีชคณิต ตรีโกณมิติ แคลคูลัส), ฟิสิกส์ (กลศาสตร์ และอื่นๆ)
ให้เป็นรูปธรรม ให้นักเรียนได้เรียนรู้และเข้าใจง่าย
และโปรแกรมยังเน้นให้ผู้เรียนฝึกปฏิบัติด้วยตัวเองได้ นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนวิชาอื่นๆ เช่น วิทยาศาสตร์
ศิลปะ อย่างไม่มีข้อจำกัด
โปรแกรม GSP พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Key Curriculum Press ตั้งแต่ปี
ค.ศ.1991 และพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ จนถึงเวอร์ชั่น
4.0 โรงเรียนต่างๆ
ในสหรัฐอเมริกาใช้โปรแกรมนี้สอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมากที่สุด และในหลายๆ ประเทศทั่วโลก อาทิ แคนาดา สหราชอาณาจักร สิงคโปร์ มาเลเซีย
ไต้หวัน ฮ่องกง เดนมาร์ก ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย
ได้ใช้โปรแกรมนี้อย่างแพร่หลาย ในส่วนของประเทศไทยนั้นได้ลงนามในพิธีครองลิขสิทธิ์การใช้ซอฟต์แวร์
GSP เวอร์ชั่น 4.0 ณ โรงแรม
อิมพีเรียล ควีนส์ปาร์ค กรุงเทพมหานคร
โปรแกรมนี้ทำให้ครูและนักเรียนมีเวลาในการเรียนการสอนมากขึ้น เพราะไม่ต้องเสียเวลานานในการสร้างรูป
เรขาคณิตจำนวนมากเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีต่างๆ อีกทั้งยังทบทวนได้ง่ายและบ่อยขึ้น
การสอนด้วยโปรแกรม GSP ยังทำให้นักเรียนเรียนได้สนุก
เข้าใจได้เร็ว และน่าตื่นเต้น นอกจากนั้น การใช้ GSP
สร้างสื่อการสอนและใบงาน ยังทำได้รวดเร็วและแม่นยำกว่าใช้โปรแกรมไมโครซอฟต์ออฟฟิศอื่นๆ
GSP สามารถสร้าง เกมสนุกๆ
ทางคณิตศาสตร์ ได้มากมาย ดังที่ปรากฏในหนังสือ 101 Project Ideas
for The Geometer’s Sketchpad ยกตัวอย่างเช่น เด็กๆ จะได้สนุกกับการสร้างใบหน้าคนจากเส้นโค้ง เส้นตรง
วงกลม สี่เหลี่ยม ที่แสดงอารมณ์ปกติและอารมณ์โกรธ
และทดลองสร้างภาพด้วยตัวเอง นอกจากนั้น นักออกแบบโปรแกรม
GSP ยังใช้สร้างแผนภาพ รูปร่าง รูปทรงสามมิติได้มากมาย
2. โปรเเกรม Science
Teacher"s Helper (โปรแกรม แก้ไข สูตรคณิตศาสตร์
สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์)
เป็นโปรแกรมแก้ไข สูตรคณิตศาสตร์ หรือแก้ไข สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ เป็นโปรแกรม Add-On
สำหรับ Microsoft Word มันถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เดียวเท่านั้นครับ
คือ ช่วยคุณประหยัดเวลาในการเขียนหรือแก้ไข สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์,
เคมีและฟิสิกส์ในเอกสาร คุณสามารถที่จะ แก้ไข สูตรคณิตศาสตร์ ใส่ฟังก์ชั่นถึง 1200 ฟังก์ชั่นได้อย่างง่ายๆ กราฟหรือชาร์ตทางฟิสิกส์,เคมีและ
คณิตศาสตร์ลงในเอกสาร MS Word
3. E-Learning
คำว่า e-Learning คือ การเรียน การสอนในลักษณะ หรือรูปแบบใดก็ได้ ซึ่งการถ่ายทอดเนื้อหานั้น
กระทำผ่านทางสื่ออิเล็กทรอนิกส์ เช่น ซีดีรอม เครือข่ายอินเทอร์เน็ต อินทราเน็ต
เอ็กซทราเน็ต หรือ ทางสัญญาณโทรทัศน์ หรือ สัญญาณดาวเทียม (Satellite) ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งการเรียนลักษณะนี้ได้มีการนำเข้าสู่ตลาดเมืองไทยในระยะหนึ่งแล้ว
เช่น คอมพิวเตอร์ช่วยสอนด้วยซีดีรอม, การเรียนการสอนบนเว็บ (Web-Based Learning), การเรียนออนไลน์ (On-line Learning) การเรียนทางไกลผ่านดาวเทียม หรือ การเรียนด้วยวีดีโอผ่านออนไลน์ เป็นต้น ในปัจจุบัน
คนส่วนใหญ่มักจะใช้คำว่า e-Learning กับการเรียน
การสอน หรือการอบรม ที่ใช้เทคโนโลยีของเว็บ (Web Based
Technology) ในการถ่ายทอดเนื้อหา
รวมถึงเทคโนโลยีระบบการจัดการหลักสูตร (Course Management
System) ในการบริหารจัดการงานสอนด้านต่างๆ
โดยผู้เรียนที่เรียนด้วยระบบ e-Learning นี้สามารถศึกษาเนื้อหาในลักษณะออนไลน์
หรือ จากแผ่นซีดี-รอม ก็ได้ และที่สำคัญอีกส่วนคือ เนื้อหาต่างๆ ของ e-Learning
สามารถนำเสนอโดยอาศัยเทคโนโลยีมัลติมีเดีย (Multimedia
Technology) และเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ (Interactive
Technology)
สมบัติ การจนารักพงค์. (2553). ได้กล่าวถึงนวัตกรรมการเรียนการสอนในรายวิชา
โดยการจัด
กิจกรรมการเรียนรู้แบบ 5E ไว้ดังนี้
ความเป็นมาของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E ในประเทศไทย
หากครูผู้สอนนึกย้อนไปในอดีต
ตั้งแต่ปี 2517 – 2520 สมัยที่ผู้เขียนตลอดจนครูผู้สอนหลายท่านที่ผ่านการศึกษาวิชาครูมา
ได้รับการฝึกให้เน้นการสอนนักเรียนด้วยวิธีการสืบสวนสอบสวน (Inquiry Method) ซึ่งเดิมใช้คำนี้ ต่อมาใช้คำว่าการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้
โดยเน้นการใช้คำถามในการเรียนการสอนตลอดเวลา เป็นวิธีการที่ไม่มีขั้นตอนที่แน่นอน
เพียงแต่เน้นการใช้คำถามนำให้ผู้เรียนคิดสืบเสาะหาความรู้ต่อไป
ซึ่งนักการศึกษาเชื่อว่าจะช่วยทำให้นักเรียนมีความคิดแตกฉาน
แล้วนำไปสู่การคิดที่เป็นกระบวนการ นั่นคือการคิดแบบวิทยาศาสตร์
หรือวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method) นั่นเอง
จะเห็นได้ว่า
หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนต้น พ.ศ.2521 และมัธยมศึกษาตอนปลาย
พ.ศ. 2524 เน้นให้ครูใช้วิธีการสืบเสาะหาความรู้
โดยให้วิธีการสอบแบบนี้ต่อเนื่องมาถึงหลักสูตรมัธยมศึกษาตอนต้น พ.ศ. 2521 และหลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย
พ.ศ. 2524 ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2533 โดยมีจุดมุ่งหมายให้นักเรียน
ได้ฝึกตั้งคำถาม สืบเสาะหาคำตอบ
เพื่อนำไปสู่การคิดที่เป็นระบบอย่างนักวิทยาศาสตร์ในที่สุด
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
(อ้างถึงใน ภพ เลาหไพบูลย์. 2537: 119 – 120)
ได้เสนอแนะขั้นตอนการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็น 3 ขั้นตอน
ดังนี้
1.
การอภิปรายเพื่อนำไปสู่การทดลอง
2.
การทดลอง
3.
การอภิปรายเพื่อสรุปผลการทดลอง
ครูวิทยาศาสตร์ จะพบขั้นตอนทั้ง 3 ขั้นตอนนี้เสมอในคู่มือครูวิทยาศาสตร์ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ในหลักสูตรมัธยมศึกษาตอนต้น พ.ศ.2521 และหลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พ.ศ. 2524 ฉบับปรับปรุง
พ.ศ. 2533
หลังจากที่ใช้หลักสูตรดังกล่าวมานาน
แม้ว่าจะเน้นให้ครูใช้วิธีการสืบเสาะหาความรู้ตลอดเวลาในการเรียนการสอน
ก็ยังพบว่านักเรียนไม่ชอบคิด ขาดทักษะการคิด สถาบันส่งเสริมการสอนทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
(2543)
ระบุว่าผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเมื่อเทียบกับนานาชาติ นักเรียนของไทยได้คะแนนเฉลี่ยอยู่ในระดับค่อนข้างต่ำ
ทำข้อสอบประเภทการนำความรู้มาใช้และกระบวนการคิดแก้ปัญหา ไม่ค่อยได้
เขียนอธิบายไม่ค่อยเป็น จากการแข่งขันโอลิมปิกวิชาการระหว่างประเทศ
พบว่านักเรียนระดับมัธยมศึกษา
ตอนปลาย ทำข้อสอบภาคทฤษฎีได้ดีเมื่อเทียบกับนานาชาติ
แต่แทบจะทำข้อสอบภาคปฏิบัติไม่ได้
นอกจากนี้คณะกรรมการศึกษาแห่งชาติ (2540) ยังระบุนโยบายการศึกษาของไทยในแผนการศึกษาแห่งชาติฉบับที่ 8 ที่ต้องการพัฒนาด้านกระบวนการคิดของเด็กไทยให้สูงขึ้น เนื่องจากพบว่าปัจจุบันคุณภาพการศึกษาของเด็กไทยน่าเป็นห่วง
ความรู้ ความสามารถของเด็ดไทยเฉลี่ยอ่อนลง ทั้งในด้านกระบวนการคิด วิเคราะห์ สังเคราะห์อย่างมีเหตุผล
และการริเริ่มสร้างสรรค์
หากจุดอ่อนของการศึกษาไทยทางด้านทักษะการคิดข้างต้น
แผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2545 – 2549 (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ. 2545:
11 - 20) จึงกำหนดวัตถุประสงค์ไว้ว่าต้องพัฒนาคน
อย่างรอบด้านและสมดุล สร้างสมคมคุณธรรม ภูมิปัญญาและการเรียนรู้
พัฒนาสภาพแวดล้อมของสังคม และกำหนดนโยบายด้านทักษะการคิดไว้ชัดเจน
โดยให้พัฒนาสังคมแห่งการเรียนรู้ เพื่อสร้างความรู้ความคิด
ความประพฤติและคุณธรรมของคน อีกทั้งกำหนดเป้าหมายที่สอดคล้องกัน
กล่าวคือต้องพัฒนาให้คนไทยทุกคนมีทักษะและกระบวนการในการคิดวิเคราะห์
และการแก้ปัญหา มีความใฝ่รู้และสามารถประยุกต์ใช้ความรู้ได้อย่างถูกต้องเหมาะสม
สามารถพัฒนาตนเองได้อย่างต่อเนื่องเต็มตามศักยภาพ
นักการศึกษาทั่วไป
จึงมองหาแนวทางการจัดการเรียนการสอนแนวใหม่ เพื่อหวังสร้างให้เด็กไทยคิดเป็น
ต่อมาเริ่มเห็นว่าการจัดการเรียนการสอนตามแนวทฤษฎีการเรียนรู้แบบสรรค์สร้างความรู้
(Constructivism)
ที่เชื่อว่าการเรียนรู้เกิดขึ้นในตัวของผู้เรียนเอง โดยครูเป็นผู้กระตุ้น
ผู้อำนวยความสะดวก ซักถาม และจัดสถานการณ์ให้เหมาะสมกับความรู้เดิมของผู้เรียน
เพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนคิด
และเชื่อมโยงความรู้เองจนเกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย
เก็บไว้ในหน่วยความจำระยะยาว น่าจะสามารถช่วยพัฒนาทักษะการคิด ของเด็กไทยได้
โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาในประเทศไทย เห็นด้วยและได้นำทฤษฎีนี้มาใช้และเผยแพร่ในประเทศไทย
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
นำแนวคิดทฤษฎีนี้ออกมาเผยแพร่ให้ครูทั่วไป
พร้อมกับเสนอแนะแนวทางในการจัดการเรียนการสอนด้วยวิธีการสืบเสาะหาความรู้กับการเรียนแบบร่วมมือว่าเป็นวิธีการที่สอดคล้องกับทฤษฎีนี้
โดยวิธีการสืบเสาะหาความรู้ได้ยึดตามแนวทางของนักศึกษาจากกลุ่ม BSCS (Biological Science Curriculum Study)
ซึ่งได้เสนอขั้นตอนเป็นการเรียนการสอน 5 ขั้นตอน (นันทิยา
บุญเคลือบและคณะ. 2540) คือ ขั้นสร้างความสนใจ (engagement) ขั้นสำรวจและค้นหา (exploration) ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
(explanation) ขั้นขยายความรู้ (elaboration) และขั้นประเมิน (evaluation)
แต่ครูทั่วไปยังไม่นิยมนำไปใช้อย่างจริงจัง
จนกระทั่งสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ได้เผยแพร่โดยการจัดอบรมการเรียนการสอบแบบสืบเสาะหาความรู้อีกครั้งทั่วประเทศ
เมื่อมีการประกาศใช้หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ.2544
โดยเรียกว่าวิธีการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Cycle)
ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E
การจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ 5E
หรือการสืบเสาะหาความรู้ ( Inquiry Cycle )
(สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 2546 : 219-220 ) มีขั้นตอนการจัดกิจกรรม 5 ขั้นดังนี้
1) ขั้นสร้างความสนใจ
(engagement ) เป็นการนำเข้าสู่บทเรียนหรือเรื่องที่สนใจ
ซึ่งอาจเกิดขึ้นจากความสงสัย
หรืออาจเริ่มจากความสนใจของตัวนักเรียนเองหรือเกิดจากการอภิปรายในกลุ่ม เรื่องที่สนใจอาจมาจากเหตุการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในช่วงเวลานั้น
หรือเป็นเรื่องที่เชื่อมโยงกับความรู้เดิมที่เพิ่งเรียนรู้มาแล้ว
เป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนสร้างคำถามกำหนดประเด็นที่จะศึกษา
2) ขั้นการสำรวจและค้นหา
( exploration ) เมื่อทำความเข้าใจในประเด็นหรือคำถามที่สนใจจะศึกษาอย่างถ่องแท้แล้ว
ก็มีการวางแผนกำหนดแนวทางการสำรวจตรวจสอบ ตั้งสมมติฐาน กำหนดทางเลือกที่เป็นไปได้
ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล ข้อสนเทศ ทำกิจกรรมภาคสนาม
การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยสร้างสถานการณ์จำลอง ( simulation )
การศึกษาหาข้อมูลเอกสารอ้างอิงหรือจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เพื่อ
ได้มาซึ่งข้อมูลอย่างเพียงพอที่จะใช้ในขั้นต่อไป
3) ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป
( explanation )
เมื่อได้ข้อมูลอย่างเพียงพอจากการสำรวจตรวจสอบ
แล้ว จึงนำข้อมูล ข้อสนเทศที่ได้มาวิเคราะห์
แปลผล สรุปผลและนำเสนอผลที่ได้ในรูปแบบต่างๆ
4) ขั้นขยายความรู้ (
elaboration )
เป็นการนำความรู้ที่สร้างขึ้นไปเชื่อมโยงกับความรู้เดิม
หรือแนวคิดที่ได้ค้นคว้าเพิ่มเติม หรือนำแบบจำลอง
หรือข้อสรุปที่ได้ไปใช้อธิบายสถานการณ์ หรือเหตุการณ์
อื่นๆ ทำให้เกิดความรู้กว้างขวางขึ้น
5) ขั้นประเมิน (
evaluation )
เป็นการประเมินการเรียนรู้ด้วยกระบวนการต่างๆ
ว่านักเรียนมีความรู้อะไรบ้าง อย่างไร และมากน้อยเพียงใด
จากขั้นนี้จะนำไปสู่การนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในเรื่องอื่นๆ
อย่างไรก็ตามการที่เรียกการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E หรือวิธีการสืบเสาะหาความรู้เป็นภาษาอังกฤษว่า Inquiry Cycle หรือวัฏจักรการสืบเสาะหาความรู้นั้นสืบเนื่องมาจากในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E
เมื่อสิ้นสุดการประเมินแล้วครูและนักเรียนก็สามารถเข้าสู่วัฏจักรการสืบเสาะหาความรู้ใหม่ได้ต่อไปเหตุผลเพราะในชีวิตจริงมีเรื่องราว
หรือสิ่งที่ชวนสงสัยน่าศึกษาต่อเนื่องตลอดเวลาไม่สิ้นสุด หาก
ทั้งครูและนักเรียนมีความใฝ่รู้ใฝ่เรียนตลอดเวลาการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E
จึงเป็นวัฏจักรต่อเนื่องไป
อีกประการหนึ่งการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบนี้
แม้ดำเนินขั้นตอนไปยังไม่ครบวัฏจักรก็สามารถขึ้นต้นวัฏจักรใหม่เพื่อสืบเสาะเรื่องใหม่ซ้อนอยู่ในวัฏจักรเดิมได้อีก
เช่น เมื่อครูจัดกิจกรรมอยู่ในขั้นขยายความรู้ ครูไม่ใช้วิธีการบรรยาย
แต่ครูต้องการจัดกิจกรรมอื่นแทน ดังนั้นครูอาจสร้างความสนใจเพื่อให้
นักเรียนสงสัยต่อแล้วสำรวจและค้นหาเพิ่มเติมต่อไป
ดังแผนภาพข้างล่างนี้
แผนภาพ
แสดงวัฏจักรการสืบเสาะหาความรู้ที่เกิดจากการประยุกต์ใช้
ดังนั้นจะเห็นว่าการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ
5E นี้เป็นอาวุธชั้นเยี่ยมขอครู
ที่ครูแต่ละคนสามารถนำมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้
แล้วแต่ว่าใครจะมีเทคนิคในการปรับใช้อย่างไร
หรือจะใช้เทคนิคใดสอดแทรกเข้าไปในแต่ละขั้นของ 5E นี้
ที่มา
อัมพร
ม้าคะนอง. (2553). นวัตกรรมการสอนคณิตศาสตร์. (31 - 33). กรุงเทพฯ: แดเน็กซ์ อินเตอร์คอร์
ปอเรชั่น จำกัด.
ชาญณรงค์ วิเศษสัตย์. (2555). http://mamay3naja.wixsite.com/jutatip305/services1.
[Online]. เข้าถึงเมื่อ
วันที่ 31 สิงหาคม 2561
สมบัติ การจนารักพงค์. (2553). นวัตกรรมการศึกษา เทคนิคการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบ 5E
ที่เน้นพัฒนาทักษะ
การคิดขั้นสูง : กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ (3 - 76). กรุงเทพฯ: 21 เซ็นจูรี่
จำกัด.
