1. ชื่อผลงาน รายงานผลการสร้างนวัตกรรมเพื่อแก้ปัญหาและพัฒนาการจัดการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 ที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ของนักเรียน ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2
2.ความสำคัญของผลงาน
วิชาคณิตศาสตร์เป็นวิชาที่ว่าด้วยเหตุผล กระบวนการคิด และการแก้ปัญหา เป็นเครื่องมือที่แสดงออกทางความคิด มีความคิดอย่างมีวิจารณญาณและเป็นระบบ เป็นวิชาที่สร้างให้คนมีเหตุผล มีทักษะการแก้ปัญหา ทักษะการสื่อความอธิบายความ สามารถทำให้ผู้เรียนสามารถวิเคราะห์ปัญหาได้อย่างรอบคอบ และสามารถแก้ปัญหาได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้คณิตศาสตร์ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอื่นๆ ซึ่งทำให้โลกมีการพัฒนาการทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างมากมายในทุกวันนี้ และส่งเสริมให้มนุษย์มีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น (สถาบันส่งเริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2555)
การปรับปรุงรูปแบบการเรียนการสอนในคณิตศาสตร์เพื่อให้เด็กเกิดประสิทธิภาพ ควรจะส่งเสริมให้ผู้เรียนเป็นผู้เรียนรู้อย่างแท้จริง โดยการจัดการบวนการที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้คิดและแก้ปัญหาด้วยตนเอง ได้ศึกษาค้นคว้าจากสื่อและเทคโนโลยีต่างๆ ผู้สอนมีส่วนช่วยในการจัดเนื้อหาสาระและกิจกรรมให้สอดคล้องกับความสนใจและความถนัดของผู้เรียนโดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล (จิรากร สำเร็จ, 2551) การจัดการเรียนแบบสืบสอบเป็นกระบวนการการจัดการเรียนที่เหมาะสมกับการพัฒนามโนทัศน์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ การจัดการเรียนการสอนแบบสืบสอบเป็นกระบวนการเรียนรู้ที่ผู้เรียนจะได้ลงมือค้นหาข้อมูลต่างๆ โดยมีครูเป็นผู้เตรียมเนื้อหาและเป็นผู้ให้คำแนะนำ ผู้สนับสนุนจนกระทั่งนักเรียนเกิดองค์ความรู้ การจัดการเรียนรู้แบบสืบสอบที่เผยแพร่ในปัจจุบันคือ วงจรการเรียนรู้ของแอทคิดและคาร์พลัส รูปแบบการสอน 5E และ 7E เป็นรูปแบบการจัดการเรียนการสอนที่มีขั้นตอน 3 ขั้นตอน 5 ขั้นตอน และ 7 ขั้นตอน ตามลำดับ ซึ่งมาร์แชลและคณะได้ศึกษารูปแบบการสอนดังกล่าวพบว่า ไม่มีรูปแบบการสอนใดที่กล่าวมาในข้างต้นให้ความสำคัญกับการประเมินและการสะท้อนการรู้คิดระหว่างกระบวนการเรียนรู้ซึ่งการประเมินระหว่างเรียนทำให้ทราบว่านักเรียนเข้าใจมโนทัศน์อย่างไร และมีส่วนใดที่เข้าใจคลาดเคลื่อนหรือไม่ การสะท้อนการรู้คิดทำให้นักเรียนมีความสนใจในเรื่องที่เรียน ทำให้เข้าใจในสิ่งที่เรียนมากขึ้น และเกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่มาของการจัดการเรียนรู้แบบ 4Ex2 (Marshall, 2009) ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดในการจัดการเรียนการสอนของกระทรวงศึกษาธิการ พุทธศักราช 2558 ที่กล่าวว่าให้นักเรียนคิดหรือลงมือปฏิบัติมากกว่าการท่องจำ และนักเรียนจะต้องมีความสุขในการเรียน อีกทั้งยังต้องมีทักษะชีวิตและทักษะการแก้ปัญหาต่อไป
กลวิธีการสอนในปัจจุบันมีหลากหลายวิธีที่ผู้สอนจะนำมาเลือกใช้มีหลากหลายวิธี "เทคโนโลยี" จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญมากในวงการศึกษา มาช่วยให้การจัดการเรียนการสอนมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และเพื่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่ดีขึ้นของผู้เรียน ดังจะเห็นได้จากในพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2553 ในหมวดที่ 9 มาตรา 65 กล่าวว่า ให้มีการพัฒนาบุคลากรทั้งด้านผู้ผลิต และผู้ใช้เทคโนโลยีการศึกษา เพื่อให้มีความรู้ ความสามารถ และทักษะในการผลิต รวมทั้งการใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม มีคุณภาพ และประสิทธิภาพ และในมาตรา 66 กล่าวว่า ผู้เรียนมีสิทธิ์ได้รับการพัฒนาขีดความสามารถในการใช้เทคโนโลยีเพื่อการศึกษาในโอกาสแรกที่ทำได้ เพื่อให้มีความรู้และทักษะเพียงพอที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อการศึกษาในการแสวงหาความรู้ด้วยตนเองอย่างต่อเนื่องตลอดชีวิต
การเรียนการสอนด้วยกิจกรรมเป็นฐาน (Activity-Based Learning) ยังสามารถผสมผสานกับการใช้เครื่องมือหรือสื่อการเรียนการสอนโดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ซึ่งถือได้ว่า แท็บเล็ตเป็นเครื่องมือหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ร่วมกับการเรียนการสอนด้วยกิจกรรมเป็นฐานได้อย่าง ดีเยี่ยม เป็นการส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีเป็นเครื่องมือให้ผู้เรียนเข้าใจบทเรียนต่างๆ เป็นการยกระดับคุณภาพ กระจายโอกาส และความเสมอภาคทางการศึกษาของโรงเรียน แอพพลิเคชัน เปรียบเสมือนทำให้หุ่นยนต์มีสมอง มีความรู้ซึ่งแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาที่ดีนั้น จะเป็นสื่อการเรียนรู้ที่ดีและกระตุ้นให้นักเรียนรู้จักคิดวิเคราะห์ได้มากขึ้น (พงศ์เทพ เทพกาญจนา, 2556) (แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาจึงมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริม การเรียนรู้ผ่านสมาร์ทโฟน ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกให้แก่ผู้เรียนในการพกพาอุปกรณ์เคลื่อนที่เพียงแค่เครื่องเดียว แต่เปรียบเสมือนการพกหนังสือหลายๆ เล่มในเวลาเดียวกัน
การนำแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ไปใช้ในการจัดการเรียนรู้นั้น ผู้สอนควรเลือกใช้รูปแบบและวิธีการจัดการเรียนรู้ที่เหมาะสม เพื่อนำมาใช้กระตุ้นให้ผู้เรียนได้ศึกษาหาความรู้อย่างกว้างขวางและทันสมัย รู้จักคิดอย่างมีเหตุผล สามารถแก้ไขปัญหาและมีทักษะ ในเชิงปฏิบัติ มีการสร้างแรงจูงใจ สร้างบรรยากาศในการเรียนรู้ ให้ผู้เรียนมีส่วนร่วม อย่างกระตือรือร้น และกระตุ้นให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ซึ่งการจัดการเรียนรู้จึงต้องสอดคล้องกับความต้องการและวัยของผู้เรียน โดยผู้สอนต้องมีวัสดุอุปกรณ์และจัดกิจกรรมให้ผู้เรียนได้มีส่วนร่วมเพื่อสร้างจิตนาการและความคิดสร้างสรรค์ต่างๆ สื่อที่ใช้ต้องสามารถเป็นตัวกระตุ้นความสนใจ ของผู้เรียนในเรื่องที่จะเรียน เมื่อผู้เรียนเกิดความสนใจก็จะเกิดความพยายามเรียนรู้ในเรื่องนั้นๆ ซึ่งการให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ด้วยการจัดกิจกรรมและลงมือปฏิบัติถือเป็นวิธีการที่ดีที่จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดความรู้ติดตัวที่คงทนและยั่งยืน
จากการศึกษาสภาพปัญหาและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องพบว่า การนำจุดเด่นของแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาคือผู้เรียนสามารถทำจะเรียนรู้โดยไม่มีข้อจำกัดในเรื่องของสถานที่และเวลา และยังเป็นการเพิ่มหรือกระตุ้นความสนใจของผู้เรียน ยิ่งไปกว่านั้นเทคโนโลยีคลาวด์ มีจุดเด่นคือ สามารถจัดเก็บข้อมูลบนระบบได้โดยที่ผู้เรียนและผู้สอนไม่ต้องคำนึงในเรื่องของการสูญหายของข้อมลและความเป็นส่วนตัว ความสะดวกและความคล่องตัวในการติดต่อสื่อสารหรือส่งข้อมูลถึงกัน เมื่อนำเทคโนโลยีทั้งสองมาประสานเข้าด้วยกันผู้วิจัยเชื่อว่าจะสามารถนำมาแก้ไขหรือทำให้การจัดการเรียนการสอนมีความสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น ทั้งนี้ผู้วิจัยได้กำหนดรูปแบบการเรียนการสอนให้ผู้เรียน เรียนรู้ด้วยรูปแบบการเรียนการสอนแบบ 4Ex2 ที่มีการสอดแทรกการประเมินผล และการสะท้อนการรู้คิดในทุกๆขั้นของการเรียนรู้ ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้ค้นคว้า เสาะหา สำรวจตรวจสอบ และมีการแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกัน ซึ่งเป็นการเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้มีปฏิสัมพันธ์มากยิ่งขึ้น ผู้เรียนจะเรียนรู้การแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนและมีระบบแบบแผน อีกทั้งยังเป็นการฝึกทักษะด้านการสื่อสารของผู้เรียน ด้วยเหตุนี้จึงมีความเหมาะสมเป็นอย่างยิ่งที่จะนำมาใช้ในการพัฒนารูปแบบเพื่อส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ เนื่องจากแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาจะช่วยเติมเต็มรูปแบบการเรียนการสอน 4Ex2 ให้สมบูรณ์แบบมากยิ่งขึ้น โดยผู้เรียนจะมีส่วนร่วมในการทำกิจกรรมโดยมีอุปกรณ์สื่อสารแบบพกพาเป็นหลัก ซึ่งจะส่งเสริมให้ผู้เรียนได้เสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ผ่านรูปแบบการเรียนการสอน 4Ex2 โดยผ่านแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาที่เข้ามาช่วยเติมเต็มรูปแบบการเรียนการสอนดังกล่าว ดังนั้นผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะศึกษา ผลการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 ที่มีต่อความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เพื่อนำผลการศึกษาที่มาพัฒนาคุณภาพการจัดการเรียนการสอนต่อไป
วัตถุประสงค์และเป้าหมาย
1. เพื่อศึกษาผลของความสามารถทางการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์จากการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2
2. เพื่อศึกษาความคิดเห็นของผู้เรียนที่มีต่อการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ4Ex2
กระบวนการพัฒนาผลงาน
1.เครื่องมือที่ใช้
1.1.แผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้รายวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐาน โดยมีเนื้อหาคือ เรื่อง ปริซึม และทรงกระบอก จำนวน 9 ชั่วโมง โดยผู้วิจัยมีแผนการดำเนินงานดังนี้
1. ศึกษาหลักการ คู่มือครู หนังสือแบบเรียน และแผนการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์เรื่อง ปริซึม และทรงกระบอก
2. ศึกษาและวิเคราะห์การจัดการเรียนการสอน โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 เพื่อเสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2
3. กำหนดแนวทางการสร้างแผนการจัดการเรียนรู้จากจุดประสงค์และขอบเขตของเนื้อหา
4. สร้างแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 วิชาคณิตศาสตร์พื้นฐาน เรื่อง ปริซึม และทรงกระบอก
3.2 การจัดการเรียนการสอน คือ การเรียนการสอนโดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษาร่วมกับ 4Ex2 โดยมีขั้นตอนในการพัฒนาเครื่องมือดังนี้
1. ศึกษาแนวคิด หลักการ องค์ประกอบ และกระบวนการในการจัดการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา จากหนังสือ ตำรา เอกสาร และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
2. ศึกษารูปแบบการเรียนการสอนแบบ 4Ex2 จากหนังสือ ตำรา เอกสาร และงานวิจัยต่างๆ
3. ศึกษาคู่มือครู หนังสือแบบเรียน และแผนการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์เรื่องปริซึม และทรงกระบอก
4. ออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2
1.2 เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล
เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล คือ แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์จำนวน 2 ฉบับ คือ แบบวัดก่อนเรียนและแบบวัดหลังเรียน โดยทั้งสองฉบับเป็นแบบทดสอบคู่ขนานกันซึ่งจะเป็นแบบทดสอบแสดงวิธีทำ จำนวนที่สร้างฉบับละ 10 ข้อ และนำไปใช้ทดลองฉบับละ 6 ข้อ สำหรับวัดความสามารถในแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ และ แบบสอบถามความคิดเห็นในการเรียนโดยใช้รูปแบบการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกร่วมกับ 4Ex2 โดยมีขั้นตอนในการสร้างและพัฒนาเครื่องมือ ดังนี้
1.2.1 แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์
1. กำหนดจุดมุ่งหมายในการทดสอบ ซึ่งผู้วิจัยต้องการสร้างแบบวัดความสามารถทางการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเป็นเครื่องมือสำหรับประเมินความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์
2. ศึกษาแนวคิด ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์
3. พัฒนาร่างแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ จำนวน 2 ฉบับ คือ แบบทดสอบก่อนเรียน และแบบทดสอบหลังเรียน โดยทั้งสองฉบับเป็นแบบทดสอบคู่ขนานกัน เป็นแบบทดสอบแบบแสดงวิธีทำ ฉบับละ 10 ข้อ ใช้เวลาสอบ 50 นาที มีขั้นตอนการสร้างดังนี้
3.1 สร้างแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์จำนวนฉบับละ 10 ข้อ ให้สอดคล้องกับตารางวิเคราะห์เนื้อหาและพฤติกรรมการเรียนรู้ที่ต้องการวัด
3.2 พิจารณากำหนดน้ำหนักของแบบวัดจากตารางวิเคราะห์เนื้อหาและพฤติกรรมการเรียนรู้ที่ต้องการวัด เพื่อกำหนดอัตราส่วนคะแนนแบบวัดที่เหมาะสม ซึ่งมีแนวทางในการตรวจให้คะแนนโดยแบ่งเกณฑ์การประเมินเป็น 4 ระดับคะแนน ซึ่งความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ผู้วิจัยได้แบ่งเป็น 4 ด้าน
2. วิธีการเก็บรวบรวมข้อมูล
ดำเนินการเก็บรวบรวมข้อมูลด้วยตนเอง โดยทดลองกับ กลุ่มตัวอย่างนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2565 โรงเรียนปัว จำนวน 30 คน โดยดำเนินการทดลองตามขั้นตอน ดังนี้
โดยมีขั้นตอนการดำเนินการทดลอง ดังนี้
1. ก่อนการทดลองเตรียมความพร้อมของสถานที่และอุปกรณ์อำนวยความสะดวกใน การทดลอง
2. ปฐมนิเทศนักเรียนเกี่ยวกับแอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา กระบวนการเรียนรู้ และเครื่องมือในการเรียนรู้ต่างๆ
3. ผู้สอนจัดกระบวนการเรียนรู้ตามแผนการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นโดยผู้สอนดำเนินการสอนตามขั้นตอน
4. ในคาบเรียนสุดท้ายนักเรียนทำแบบทดสอบความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์หลังเรียน โดยใช้เวลาในการทำข้อสอบ 50 นาที
5. ผู้วิจัยนำคะแนนที่ได้จากแบบทดสอบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์มาวิเคราะห์ข้อมูลต่อไป
6. ภายหลังการเรียนการสอนตามแผนการจัดการเรียนรู้ที่กำหนดไว้ ผู้วิจัยได้วัดความสามารถการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ โดยใช้แบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือเดียวกับที่ใช้ทดสอบก่อนการจัดกระทำการทดลอง
3.การวิเคราะห์ข้อมูล
1. วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ความถี่ ร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเพื่ออธิบายข้อมูลทั่วไป
2. วิเคราะห์ข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบคะแนนก่อนเรียนหลังเรียนของกลุ่มตัวอย่าง โดยใช้
t-test dependent
บทเรียนที่ได้รับ(Lesson Learned)
1. นักเรียนที่ได้รับการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 มีคะแนนความสามารถในการแก้ปัญหาคณิตศาสตร์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
2. นักเรียนที่ได้รับการเรียนรู้โดยใช้แอพพลิเคชันเพื่อการศึกษา ร่วมกับ 4Ex2 มีความพึงพอใจในระดับมากที่สุด