ข้อมูลบริบทของสถานศึกษา
โรงเรียนสมเด็จพิทยาคม สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษากาฬสินธุ์ เปิดสอนในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นและชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย เป็นโรงเรียนมาตรฐานสากล (World - class standard school) ที่มีหลักสูตรและจัดการเรียนการสอนอย่างมีคุณภาพเทียบเคียงมาตรฐานสากล รวมทั้งมีการบริหารจัดการด้วยระบบคุณภาพ เพื่อให้ได้ผู้เรียนที่มีคุณภาพ คือเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถและคุณลักษณะ (Learner Profile) เทียบเคียงมาตรฐานสากล จัดการเรียนการสอนโดยใช้หลักสูตรสถานศึกษาโรงเรียนสมเด็จพิทยาคม พุทธศักราช 2561 ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 และจัดการเรียนรู้สำหรับนักเรียนที่ต้องการเพิ่มศักยภาพของตนเองจัดการศึกษาตามหลักสูตรสถานศึกษาโรงเรียนสมเด็จพิทยาคม พุทธศักราช 2561 ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 มีการจัดการเรียนการสอน
ที่เน้นรายวิชาแยกแผนการเรียนตามความถนัดของนักเรียน คือ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย 1) เน้นวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์ เปิดสอน 3 รูปแบบ ได้แก่ หลักสูตรห้องเรียนพิเศษ คือ ห้องเรียนอัจฉริยะ (SMART Class) หลักสูตรห้องเรียน EIS และหลักสูตรวิทยาศาสตร์คณิศาสตร์ปกติ 2) เน้นภาษาอังกฤษภาษาจีน
3) เน้นภาษาอังกฤษ ภาษาญี่ปุ่น และ 4) เน้นกีฬา มีพันธกิจ ดังนี้
1. พัฒนาระบบบริหารการจัดการการศึกษาด้วยระบบคุณภาพโดยยึดหลักธรรมาภิบาล
2. พัฒนาผู้เรียนให้มีคุณภาพตามมาตรฐานสากลบนพื้นฐานความเป็นไทย
3. พัฒนาครูและบุคลากรทางการศึกษาให้เป็นผู้นำ มีความรู้ ความสามารถ และใช้การวิจัย สื่อนวัตกรรมในการพัฒนาผู้เรียน
4. พัฒนาผู้เรียนให้มีคุณธรรม จริยธรรม มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์โดยน้อมนำหลักปรัชญา
ของเศรษฐกิจพอเพียงสู่การปฏิบัติ
5. พัฒนาผู้เรียนมีทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 3R ,3C {(R)Reading (อ่านออก), (W)Riting
(เขียนได้), และ (A) Rithemetics (คิดเลขเป็น) Cross-cultural Understanding (ทักษะด้านความเข้าใจความต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์) ,Collaboration Teamwork and Leadership (ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม และภาวะผู้นำ), Computing and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร)}
6. ประสานความร่วมมือระหว่างสถานศึกษา ผู้ปกครอง องค์กรชุมชน เครือข่าย ในการพัฒนา
คุณภาพการบริหารจัดการศึกษาและพัฒนาผู้เรียน
7. พัฒนาแหล่งเรียนรู้ในสถานศึกษาและสื่อเทคโนโลยีที่เอื้อต่อการจัดการเรียนรู้
ข้อมูลบริบทของผู้เรียน (กลุ่มเป้าหมายในการจัดการเรียนรู้ตามแผนการจัดการเรียนรู้เชิงรุก)
กลุ่มเป้าหมายในการจัดการเรียนรู้ตามแผนการจัดการเรียนรู้เชิงรุก เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1, 4/5 และ 4/6 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 120 คน ซึ่งเป็นนักเรียนที่มีความพร้อมในการเรียนรู้อย่างมีคุณภาพ มีทักษะด้าน ICT และนำมาประยุกต์ใช้เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้เพิ่มเติมจาก Internet และสื่อออนไลน์ต่าง ๆ มีความพร้อมในการเรียนรู้ที่หลากหลายที่สามารถตอบสนองความต้องการของนักเรียน
รายละเอียดการนำเสนอผลการดำเนินงาน
1. ความสำคัญของผลงานหรือนวัตกรรมที่นำเสนอ
1.1 เหตุผลที่เกิดจากแรงบันดาลใจ ความจำเป็น ปัญหาหรือความต้องการที่จัดทำผลงาน
หนึ่งในพันธกิจของโรงเรียนสมเด็จพิทยาคม คือการพัฒนาผู้เรียนมีทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษ
ที่ 21 ประกอบด้วย 3R ,3C {(R)Reading (อ่านออก), (W)Riting (เขียนได้), และ (A)Rithemetics (คิดเลขเป็น) Cross-cultural Understanding (ทักษะด้านความเข้าใจความต่างวัฒนธรรม ต่างกระบวนทัศน์) ,Collaboration Teamwork and Leadership (ทักษะด้านความร่วมมือ การทำงานเป็นทีม และภาวะผู้นำ), Computing and ICT Literacy (ทักษะด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร)} สอดคล้องกับโลกในศตวรรษที่ 21 ที่มีการเปลี่ยนแปลงทุก ๆ ด้าน ทั้งด้านเศรษฐกิจ สังคม วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ส่งผลให้จำเป็นต้องมีการเตรียมผู้เรียนให้พร้อมรับการเปลี่ยนแปลงของโลก ในการที่จะพัฒนาให้เกิดทักษะที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ผู้สอนจึงต้องมีความตื่นตัวและเตรียมพร้อมในการจัดการเรียนรู้ที่ให้ผู้เรียนมีความรู้ทั้งในวิชาหลักและมีทักษะในการเรียนรู้ (Learning skills) ภายใต้วิธีคิดหรือกระบวนทัศน์ที่ให้นักเรียน เรียนรู้แบบให้รู้จริง (Mastery Learning) เน้นลงมือปฏิบัติ (Action Learning) และสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเองจากการลงมือปฏิบัติ (Learning by doing) ในสถานการณ์ ต่าง ๆ โดยผู้สอนเปลี่ยนบทบาทจากผู้ถ่ายทอดความรู้ เป็นผู้อำนวยการเรียนรู้ (Facilitator) หรือเป็นครูฝึก (Coach) การจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) จึงเป็นกระบวนการเรียนการสอนหนึ่งที่จะช่วยให้ผู้เรียนได้เรียนรู้อย่างมีความหมาย (Meaningful Learning) เพราะเป็นการเรียนรู้ที่ผู้เรียนได้มีบทบาทในการรับผิดชอบต่อการเรียนรู้ของตนเองอย่างกระปรี้กระเปร่า โดยการลงมือปฏิบัติกิจกรรมที่ได้รับผ่านทาง การอ่าน พูด ฟัง คิดเขียน อภิปราย แก้ปัญหาและมีปฏิสัมพันธ์ทางสังคม
เน้นการทางานเป็นกลุ่ม การร่วมมือระหว่างผู้เรียน ผู้เรียนรับผิดชอบต่อการเรียนรู้ของตน ฝึกความมีวินัยให้กับตนเองในการเสาะแสวงหาความรู้ โดยผู้สอนเป็นเพียงผู้ชี้แนะประสบการณ์และอำนวยความสะดวกในการเรียนรู้
คณิตศาสตร์เป็นอีกสาระหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญต่อความสำเร็จในการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 เนื่องจากคณิตศาสตร์ช่วยให้มนุษย์มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ คิดอย่างมีเหตุผล เป็นระบบ มีแบบแผน สามารถวิเคราะห์ปัญหาหรือสถานการณ์ได้อย่างรอบคอบและถี่ถ้วน ช่วยให้คาดการณ์ วางแผน ตัดสินใจแก้ปัญหาได้อย่างถูกต้อง และสามารถนำไปใช้ในชีวิตจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากคณิตศาสตร์เป็นวิชาที่มีลักษณะเป็นนามธรรมที่เกี่ยวกับความคิดรวบยอด ที่ได้มาจากการสรุปที่เหมือน ๆ กัน ซึ่งได้จากประสบการณ์หรือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น เป็นวิชาที่แสดงความเป็นเหตุเป็นผล มีโครงสร้างหรือข้อตกลงชัดเจน ดังนั้น การออกแบบจัดการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ในด้านความรู้ ครูจะต้องจัดเนื้อหาให้ต่อเนื่อง เรียงลำดับจากง่ายไปหายาก สอดคล้องกับความต้องการ และความสนใจของผู้เรียน ใช้สื่อการเรียนการสอนที่มีคุณภาพ เน้นให้ผู้เรียนมีความเข้าใจ จนสามารถนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ มีเทคนิคในการสอนที่ให้นักเรียนได้มีร่วมอย่างกระตือรือร้น จะช่วยให้นักเรียนได้เรียนรู้ทั้งในด้านกว้างและด้านลึก สามารถมองเห็นความสมเหตุสมผลของสิ่งที่กำลังศึกษา ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาความเข้าใจทางคณิตศาสตร์ได้ แต่จากการศึกษาโดยการสังเคราะห์งานวิจัยที่เกี่ยวกับการสอนคณิตศาสตร์ พบว่าปัญหาการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนที่พบมาก คือ นักเรียนไม่ชอบวิชาคณิตศาสตร์ เพราะเป็นวิชาที่ทำความเข้าใจยาก ทำให้นักเรียนเบื่อ ไม่อยากเรียน เกิดความวิตกกังวลในการเรียน เช่น การขาดความมั่นใจ ไม่ชอบคิดคำนวณ กลัวความล้มเหลว กลัวการถูกลงโทษเมื่อทำผิด หรือกลัวความอับอาย ซึ่งสิ่งเหล่านี้ส่งผลทำให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำ นอกจากนี้รูปแบบการเรียนการสอนที่ไม่หลากหลาย ไม่แปลกใหม่ของครูส่วนใหญ่ เช่น การสอนแบบบรรยายตลอด ก็เป็นอีกหนึ่งสาเหตุที่ทำให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำ เมื่อเทียบกับรายวิชาอื่น ๆ วิธีการแก้ปัญหาและการเรียนรู้เพื่อให้ได้ผลสัมฤทธิ์ทางการศึกษาสูงขึ้น หรือการพัฒนาการเรียนการสอนให้มีประสิทธิภาพส่วนหนึ่งจึงขึ้นอยู่กับตัวครู ซึ่งต้องมีการเตรียมการสอน วางแผนที่ดี จัดกิจกรรมอย่างเหมาะสม ซึ่งแนวทางหนึ่งที่จะช่วยแก้ปัญหาการจัดการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ คือ การนำเอาสื่อการเรียนการสอนที่เหมาะสมกับนักเรียนเข้ามาช่วย เพราะสื่อการเรียนการสอนเป็นเครื่องมือ หรือช่องทางที่จะทำให้การสอนของครูเข้าถึงผู้เรียนและทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ตามวัตถุประสงค์ หรือจุดมุ่งหมายที่วางไว้ สื่อการเรียนชนิดหนึ่งที่จะช่วยนักเรียนที่มีความแตกต่างกันในเรื่องความสามารถในการเรียน คือ แบบฝึกทักษะ เพราะเป็นสื่อที่ให้นักเรียนได้ฝึกปฏิบัติเพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจในเนื้อหาเรื่องนั้น ๆ และมีทักษะเพิ่มเติมขึ้น นอกจากนี้กระบวนการจัดการเรียนการสอนของครูก็มีส่วนสำคัญจะทำให้ผู้เรียนสามารถค้นหาความรู้ด้วยตนเองได้ การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ เป็นอีกกระบวนการหนึ่งที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ เป็นการจัดการเรียนการสอนมุ่งให้ผู้เรียนแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง โดยวิธีการและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้ผู้เรียนได้ฝึกคิด ฝึกปฏิบัติและแก้ปัญหาได้ด้วยตนเอง โดยได้กำหนดกระบวนการในการสืบเสาะหาความรู้ที่สำคัญไว้ 5 ขั้นตอน (5E) คือ 1) ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 2) ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 3) ขั้นอธิบายและ ลงข้อสรุป (Explanation) 4) ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 5) ขั้นประเมิน (Evaluation) ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องกันไปจึงช่วยให้ผู้เรียนเกิดทักษะการเรียนรู้ทั้งเนื้อหาหลักและหลักการ ทฤษฎี ตลอดจนการลงมือปฏิบัติ
จากประสบการณ์การสอนวิชาคณิตศาสตร์เพิ่มเติม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ในภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2565 พบว่า กิจกรรมการเรียนการสอนส่วนใหญ่ประสบปัญหาไม่เป็นไปตามแผนที่วางไว้ นักเรียนจำนวนมากขาดความรู้ ความเข้าใจด้านเนื้อหา และทักษะกระบวนการคิด ทำให้นักเรียนไม่ข้าใจเนื้อหาที่เรียน และไม่ทบทวนเนื้อหาสาระที่เรียนผ่านไปแล้ว ส่งผลให้มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำ ซึ่งพบปัญหามากที่สุดในบทเรียนคือ เรื่อง จำนวนจริง ซึ่งในเนื้อหาพบว่านักเรียนไม่เข้าใจโครงสร้างของระบบจำนวนจริง ไม่สามารถจำแนกได้ว่า จำนวนที่พบเห็นในชีวิตประจำวันเป็นจำนวนชนิดใด ส่งผลให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์เกิดความคลาดเคลื่อน เช่น การหาคำตอบจากการแก้สมการทั้งในรูปเศษส่วนและจำนวนเต็มลบ เกิดความสับสนในเครื่องหมายทางคณิตศาสตร์ อีกทั้งไม่สามารถหาคำตอบของสมการและอสมการรูปค่าสัมบูรณ์ได้ โดยจะเห็นได้จากแบบบันทึกคุณภาพผู้เรียน (ปพ.5) ซึ่งพบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำกว่า 2.5 คิดเป็นร้อยละ 41.49 ซึ่งอยู่ในระดับค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับกลุ่มสาระการเรียนรู้อื่น ๆ (วนิดา เขจรรักษ์. 2565 : 3) ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นที่จะพัฒนาให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้นด้วยการจัดการเรียนสอนโดยใช้แบบฝึกทักษะซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจ เพราะนักเรียนจะได้ลงมือกระทำด้วยตนเอง สร้างความคิดได้ด้วยตนเอง หาคำตอบด้วยตนเอง เพื่อค้นคว้าหลักทั่วไปอันเป็นแนวทางไปสู่ความคิดรวบยอด และในที่สุดก็จะเกิดทักษะความชำนาญเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นการจัดการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์เนื้อหาที่เป็นพื้นฐานเพื่อเตรียมตัวผู้เรียนให้พร้อมที่จะศึกษาในระดับสูงต่อไป กอปรกับเทคนิควิธีการที่จะเชื่อมโยงเนื้อหาคณิตศาสตร์ไปสู่การปฏิบัติ คือกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E) ที่เป็นกระบวนการมุ่งให้ผู้เรียนแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง โดยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่มีขั้นตอนอย่างเป็นระบบ อันจะส่งผลให้ผู้เรียนเกิดทั้งทักษะการเรียนรู้และเนื้อหาคณิตศาสตร์
1.2 แนวคิดหลักการสำคัญ
การเรียนเชิงรุกหรือการเรียนรู้แบบกระตือรือร้น (Active Learning) เป็นการจัดการเรียนรู้ตามทฤษฎี Constructivism ที่ให้ผู้เรียนสร้างองค์ความรู้ใหม่จากการมีปฏิบัติสัมพันธ์และเชื่อมโยงจากความรู้เดิมด้วยตนเองจากการเรียนรู้จากการปฏิบัติจริง โดยทฤษฎีการสร้างความรู้นี้ได้ให้ความสำคัญกับการเรียนรู้ว่า
1.2.1 การเรียนรู้ คือการสร้างความหมายที่ผู้เรียนเป็นผู้สร้างขึ้นอย่างเป็นกระบวนการต่อเนื่อง ผู้เรียนจะตั้งสมมติฐานตรวจสอบและอาจเปลี่ยนสมมติฐานในขณะที่มีปฏิสัมพันธ์กับกับบุคคลอื่นก็ได้และผลการเรียนรู้ไม่ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมทางการเรียนรู้เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความรู้เดิมของผู้เรียนด้วย
1.2.2 ความรู้ไม่ได้เป็นสิ่งที่มีอยู่ภายนอกตัวบุคคลซึ่งจะสามารถถ่ายโอนไปยังผู้เรียนได้ แต่ความรู้ถูกสร้างขึ้นโดยผู้เรียน ซึ่ง กระบวนการสร้างความหมายของผู้เรียน เป็นการสร้างรายละเอียด และทดสอบโครงสร้างทางปัญญา จนกระทั่งพบ สิ่งที่พอใจ โดยมีประสบการณ์ที่ขัดแย้งเป็นสิ่งรบกวนโครงสร้างเหล่านี้ ทำให้บุคคลต้องปรับโครงสร้าง เพื่อให้ได้ ข้อมูลที่มีความหมายตลอดเวลา และความรู้ที่ผู้เรียนสร้างขึ้น ไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับความจริงภายนอก หรือสะท้อนไปสู่โลกที่เป็นจริงเสมอไป แต่ผู้เรียนจะสร้างแบบจำลองที่สอดคล้องกับประสบการณ์ของตนเอง โดยถือ ว่าเป็นสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นนี้เป็นแบบจำลองที่สะท้อนถึงความเข้าใจในปัจจุบันของผู้เรียน ความไม่ สอดคล้องกันระหว่างความเป็นจริงกับโครงสร้างทางปัญญาที่ผู้เรียนสร้างขึ้นนี้อาจเกิดจากข้อจำกัด ของความสามารถในการสร้างความหมายของสิ่งแวดล้อมและข้อจำกัดในประสบการณ์ของผู้เรียนเอง
1.2.3 การเรียนการสอน ผู้เรียนมีบทบาทในการเรียนรู้อย่างตื่นตัว ที่จะต้องเป็นผู้จัดกระทำกับข้อมูลหรือประสบการณ์ต่าง ๆ และจะต้องสร้างความหมายให้กับสิ่งนั้นด้วยตนเอง กิจกรรมการเรียนการสอนเป็นกิจกรรมที่เปิดโอกาสให้ผู้เรียนมีปฏิสัมพันธ์กับสื่อ วัสดุอุปกรณ์ สิ่งของต่าง ๆ ผู้เรียนจัดกระทำ ศึกษา สำรวจ วิเคราะห์ ทดลอง ลองผิดลองถูกกับสิ่งนั้น ๆ จนเกิด เป็นความรู้ความเข้าใจขึ้น ดังนั้น ความเข้าใจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจากกระบวนการคิด
วิธีการที่จะช่วยให้ผู้เรียนประสบความสำเร็จในการเรียนคณิตศาสตร์นั้น การเรียนรู้แบบร่วมมือ (Cooperative Learning) เป็นวิธีสอนอีกแบบหนึ่งที่สอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพราะการเรียนรู้แบบร่วมมือ เป็นวิธีการสอนซึ่งกำหนดให้นักเรียนที่มีความสามารถต่างกัน ทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มเล็ก มักมีสมาชิกกลุ่มละ 3-5 คน ลักษณะเด่นของการเรียนแบบนี้คือ เน้นทักษะการคิด การร่วมมือร่วมแรงกันระหว่างสมาชิกในกลุ่มทุกคน สมาชิกแต่ละคนมีหน้าที่และความรับผิดชอบที่จะเรียนรู้กระบวนการแก้ปัญหาและเนื้อหาที่ร่วมกันทำ เพราะถ้าครูเรียกให้สมาชิกคนใดคนหนึ่งตอบหรืออธิบายกระบวนการแก้ปัญหา สมาชิกผู้นั้นต้องอธิบายได้ การเรียนแบบนี้สมาชิกทุกคนจะต้องรับผิดชอบต่อการเรียนรู้ที่ครูสอนและช่วยสอนเพื่อน (Slavin. 1995) อีกทั้ง การเรียนรู้แบบร่วมมือ เป็นเทคนิคที่จะช่วยพัฒนาผู้เรียน ทั้งในด้านสติปัญญาและด้านสังคม ทั้งนี้มนุษย์เป็นสัตว์สังคมย่อมมีความสัมพันธ์อันดีระหว่างตนเองและผู้อื่น ซึ่งสามารถพัฒนาได้โดยใช้เทคนิคร่วมมือกันเรียนรู้ นอกจากนี้ยังช่วยพัฒนาผู้เรียนด้านสติปัญญาให้เกิดการเรียนรู้จนบรรลุถึงขีดความสามารถสูงสุดได้ โดยมีเพื่อในวัยเดียวกัน กลุ่มเดียวกัน เป็นผู้คอยแนะนำหรือช่วยเหลือ เนื่องจากผู้เรียนที่อยู่ในวัยเดียวกันย่อมจะมีการใช้ภาษาในการสื่อสารที่เข้าใจง่ายกว่าครูผู้สอน
การเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ 5 ขั้น (5E) เป็นกระบวนการสอนอีกกระบวนการหนึ่งที่สอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เพราะเป็นกระบวนการเรียนรู้ที่จะช่วยฝึกกระบวนการคิดอย่างเป็นระบบตามขั้นตอน สอดคล้องกับเนื้อหาสาระการเรียนรู้ของรายวิชาและสอดคล้องกับตัวชี้วัด เป็นการจัดการเรียนรู้มุ่งส่งเสริมให้ผู้เรียนรู้จักศึกษาค้นคว้าหาความรู้ และแก้ปัญหาด้วยตนเองอย่างมีเหตุผล โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยผู้สอนมีบทบาทหน้าที่จัดบรรยากาศการสอนให้เอื้อต่อการเรียนรู้ เป็นผู้ให้คำแนะนำช่วยเหลือให้การจัดกิจกรรมการเรียนรู้มีประสิทธิภาพและผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างอิสระ
การจัดการเรียนการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ 5E เป็นการออกแบบการจัดการเรียนรู้ที่มีกิจกรรมต่าง ๆ
ท้าท้ายให้นักเรียนมีปฏิสัมพันธ์หลากหลาย เพื่อให้เกิดการเรียนรู้ ความเข้าใจในแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์
ที่สำคัญ มีขั้นตอนการจัดกิจกรรม 5 ขั้น ดังนี้
1. ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) เป็นการนำเข้าสู่บทเรียนหรือเรื่องที่สนใจซึ่งอาจเกิดขึ้นเองจากความสงสัย หรืออาจเริ่มจากความสนใจของตัวนักเรียนเอง หรือเกิดจากการอภิปรายภายในกลุ่ม เรื่องที่น่าสนใจอาจมาจากเหตุการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในช่วงเวลานั้น หรือเป็นเรื่องที่เชื่อมโยงกับความรู้เดิมที่เรียนรู้มาแล้ว เป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนสร้างคำถามกำหนดประเด็นที่จะศึกษา
2. ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) เมื่อทำความเข้าใจในประเด็นหรือคำถาม
ที่สนใจจะศึกษาอย่างถ่องแท้แล้ว ก็มีการวางแผนกำหนดแนวทางการสำรวจตรวจสอบ ตั้งสมมติฐาน กำหนดทางเลือกที่เป็นไปได้ ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล ข้อสนเทศหรือปรากฏการณ์ต่างๆ วิธีการตรวจสอบอาจทำได้หลายวิธี เช่น ทำการทดลอง ทำกิจกรรมภาคสนามการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยสร้างสถานการณ์จำลอง (Simulation) การศึกษาหาข้อมูลจากเอกสารอ้างอิงหรือจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลอย่างเพียงพอที่จะใช้ในขั้นต่อไป
3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) เมื่อได้ข้อมูลอย่างเพียงพอจากการสำรวจตรวจสอบแล้ว จึงนำข้อมูลข้อสนเทศที่ได้ มาวิเคราะห์ แปลผล สรุปผลและนำเสนอผลที่ได้ในรูปต่าง ๆ
4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) เป็นการนำความรู้ที่สร้างขึ้นไปเชื่อมโยงกับความรู้เดิม
หรือแนวคิดที่ค้นคว้าเพิ่มเติม หรือนำแบบจำลองหรือข้อสรุปที่ได้ ไปใช้อธิบายสถานการณ์หรือเหตุการณ์อื่น ๆ ทำให้เกิดความรู้กว้างขวางขึ้น
5. ขั้นประเมินผล (Evaluation) เป็นการประเมินการเรียนรู้ด้วยกระบวนการต่าง ๆ ว่านักเรียนมีความรู้อะไรบ้าง อย่างไร และมากน้อยเพียงใด จากขั้นนี้จะนำไปสู่การนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในเรื่องอื่นๆ ทั้งนี้กิจกรรมที่จะให้นักเรียนทำการสำรวจตรวจสอบ จะต้องเชื่อมโยงกับความรู้เดิมและนักเรียนมีความรู้และทักษะเพียงพอที่จะแสวงหาความรู้ใหม่ โดยกิจกรรมที่จัดควรเป็นกิจกรรมนำไปสู่การสำรวจตรวจสอบหรือแสวงหาความรู้ใหม่
2. จุดประสงค์และเป้าหมายของการดําเนินงาน
จุดประสงค์
1. เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาคณิตศาสตร์เพิ่มเติม 1 โดยใช้แบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) เรื่อง จำนวนจริง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
2. เพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ของนักเรียน ให้สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง ทำให้เกิดการเรียนรู้
อย่างต่อเนื่องทั้งในและนอกห้องเรียน
3. เพื่อส่งเสริมความรับผิดชอบของนักเรียนในการเรียนรู้โดยผ่านการอ่าน เขียน คิด อภิปราย และ
เข้าร่วมในการแก้ปัญหา
เป้าหมายเชิงปริมาณ : ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาคณิตศาสตร์เพิ่มเติม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 สูงขึ้น ร้อยละ 3
เป้าหมายเชิงคุณภาพ
1. นักเรียนได้พัฒนาทักษะการเรียนรู้ที่สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง ทำให้เกิดการเรียนรู้
อย่างต่อเนื่องทั้งในและนอกห้องเรียน
2. นักเรียนมีความรับผิดชอบในการเรียนรู้โดยผ่านการอ่าน เขียน คิด อภิปราย และเข้าร่วมในการแก้ปัญหา
3. กระบวนการผลิตผลงานหรือขั้นตอนการดําเนินงาน
ในการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ในวิชาคณิตศาสตร์ โดยใช้แบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) หน่วยการเรียนรู้เรื่อง จำนวนจริง
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 อาศัยกระบวนการพัฒนาการเรียนการสอนที่มีประสิทธิภาพ (PDCA) ภายใต้แนวคิดและทฤษฎีการสร้างความรู้ (Constructivism) ผ่านการจัดการเรียนรู้แบบร่วมมือ (Cooperative Learning) โดยใช้แบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์เป็นสื่อประกอบ ดำเนินการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) มีวิธีการออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนดังนี้
การวางแผน
(Plan : P) Vision
ส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21
1. ศึกษาหลักสูตรตัวชี้วัด สาระการเรียนรู้แกนกลาง โครงสร้างหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) หลักสูตรสถานศึกษาโรงเรียนสมเด็จพิทยาคม หลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์เพิ่มเติมระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย
2. ศึกษาเอกสาร และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้
3. วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหา สาระสำคัญ ตัวชี้วัด และเวลาเรียน เรื่อง จำนวนจริง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
4. เขียนแผนการจัดการเรียนรู้ประกอบการใช้การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) เรื่อง จำนวนจริง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จำนวน 1 แผน มีขั้นตอนการจัดกิจกรรม 5 ขั้นตอน คือ
ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) เป็นกิจกรรมการเตรียมความพร้อมก่อนที่จะเรียนเนื้อหาต่อไป จัดกิจกรรมในลักษณะ การทักทาย ซักถาม พูดคุย เป็นต้น
ขั้นที่ 2 ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) เป็นกิจกรรมที่ผู้สอนให้นักเรียนดำเนินการ ค้นหา และศึกษาเนื้อหา ความรู้จากบัตรความรู้ในแต่ละเรื่อง
ขั้นที่ 3 ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) เป็นการให้นักเรียนนำข้อมูลที่ได้จากการศึกษาและค้นหามาวิเคราะห์ สรุปและอภิปรายรายกลุ่มย่อย พร้อมทั้งนำเสนอผลการศึกษาหรืออภิปรายในรูปแบบต่าง ๆ เช่น อภิปรายรายบุคคล อภิปรายรายกลุ่มใหญ่ เป็นต้น
ขั้นที่ 4 ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) เป็นการให้นักเรียนมีความรู้ลึกซึ้งขึ้น หรือขยายกรอบความคิดกว้างขึ้นหรือเชื่อมโยงความรู้เดิมสู่ความรู้ใหม่หรือนำไปสู่การศึกษาเพิ่มขึ้น เช่น ตั้งประเด็นคำถามเพื่อให้นักเรียน ชี้แจงหรือร่วมอภิปรายแสดงความคิดเห็นเพิ่มเติมให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ซักถามให้นักเรียนชัดเจนหรือกระจ่างในความรู้ที่ได้หรือเชื่อมโยงความรู้ที่ได้กับความรู้เดิม โดยนักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรม เช่น อธิบายและขยายความรู้เพิ่มเติมมีความละเอียดมากขึ้น หรือสร้างคำถามใหม่และออกแบบการสำรวจ ค้นหา และรวบรวมเพื่อนำไปสู่การสร้างความรู้ใหม่
ขั้นที่ 5 ขั้นประเมินผล (Evaluation) เป็นขั้นให้นักเรียนตรวจสอบความถูกต้องของความรู้
ที่ได้ เช่น วิเคราะห์วิจารณ์แลกเปลี่ยนความรู้ซึ่งกันและกัน คิดพิจารณาให้รอบคอบทั้งกระบวนการและผลงาน ตรวจคำตอบแบบฝึกทักษะต่าง ๆ ตลอดจนทดสอบความรู้หลังเรียน
5. ตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ
6. หาประสิทธิภาพโดยการทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง
7. วิเคราะห์หาประสิทธิภาพก่อนนำไปใช้จริง 1. ศึกษาหลักสูตรกลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ เพื่อวิเคราะห์ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางในหลักสูตรคณิศาสตร์เพิ่มเติม
2. ศึกษาเอกสาร ตำรา และงานศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบฝึกทักษะ
3. กำหนดเนื้อหาในการสร้างแบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ เรื่อง จำนวนจริง กำหนดจุดประสงค์การเรียนรู้ในแต่ละเล่ม
4. สร้างแบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ เรื่อง จำนวนจริง
5. ตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ
6. หาประสิทธิภาพโดยการทดลองใช้กับนักเรียนที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง
7. วิเคราะห์หาประสิทธิภาพก่อนนำไปใช้จริง
การปฏิบัติตามแผน
(Do : D) Instructional strategies
ออกแบบกลยุทธ์และนำไปใช้ในการจัดการเรียนการสอน
ดำเนินการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนตามที่ได้ออกแบบไว้ตามแผนฯ
ผังมโนทัศน์ขั้นตอนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E)
การตรวจสอบ
(Check : C) Discussion
ร่วมอภิปรายผลและสรุปผลกับผู้เชี่ยวชาญ
ตรวจสอบผลลัพธ์จากการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน โดยการอภิปรายร่วมกับผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องทั้งฝ่ายบริหาร ครูผู้สอนวิชาคณิตศาสตร์ และนักเรียน โดยประเด็นที่ร่วมตรวจสอบและอภิปราย คือ
1. สภาพปัญหาการการจัดการเรียนการสอนตามแผน
2. ความเหมาะสมในการจัดการเรียนการสอนด้วยรูปแบบ VANIDA5E Model
3. ความเหมาะสมของวิธีการการจัดการเรียนการสอนด้วยรูปแบบ VANIDA5E Model
การปรับปรุงการดำเนินงาน
(Action : A) A
ติดตามผลด้วยการนิเทศชั้นเรียน
นำผลลัพธ์จาการนิเทศชั้นเรียนมาวิเคราะห์เพื่อพิจารณาความเหมาะสมและความเป็นไปได้ในการการจัดการเรียนการสอนด้วยรูปแบบ VANIDA5E Model
4. ผลการดำเนินงาน/ผลสัมฤทธิ์/ประโยชน์ที่ได้รับ
4.1 ผลที่เกิดขึ้นตามจุดประสงค์
4.1.1 นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนสมเด็จพิทยาคม มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
วิชาคณิตศาสตร์เพิ่มเติม 1 กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์สูงขึ้น
4.1.2 นักเรียนได้พัฒนาทักษะการเรียนรู้ที่สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง ทำให้เกิดการเรียนรู้
อย่างต่อเนื่องทั้งในและนอกห้องเรียน
4.1.3 นักเรียนมีความรับผิดชอบในการเรียนรู้โดยผ่านการอ่าน เขียน คิด อภิปราย และเข้าร่วม
ในการแก้ปัญหา
4.2 ประโยชน์ที่ได้รับ
4.2.1 นักเรียนได้ฝึกความรับผิดชอบในการเรียนรู้โดยผ่านการอ่าน เขียน คิด อภิปราย และเข้าร่วม
ในการแก้ปัญหา
4.2.2 นักเรียนได้พัฒนาทักษะการเรียนรู้ที่สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง ทำให้เกิดการเรียนรู้
อย่างต่อเนื่องทั้งในและนอกห้องเรียน
4.2.3 ได้แนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) โดยใช้แบบฝึกทักษะ
คณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) เรื่อง จำนวนจริง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่มีคุณภาพตรงตามหลักสูตร ช่วยให้นักเรียนได้เรียนรู้ด้วยกิจกรรมและสื่อที่น่าสนใจและเกิดการเรียนรู้มากยิ่งขึ้น
4.2.4 เป็นแนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนของครูและผู้สนใจที่ต้องการพัฒนา
หรือแสวงหาแนวทางใหม่ ๆ ในการจัดการเรียนการสอนให้มีประสิทธิภาพ
5. ปัจจัยความสำเร็จ
5.1 หน่วยงานต้นสังกัด สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษากาฬสินธุ์ ได้ส่งเสริมให้ความรู้ เกี่ยวกับการการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ด้วยการมอบหมายให้ศึกษานิเทศก์ประจำสหวิทยาเขตสมเด็จติดตาม ตรวจเยี่ยม เพื่อให้ข้อเสนอแนะและให้ขวัญและกำลังใจในการพัฒนาการจัดการเรียนการสอน
5.2 ผู้อำนวยการโรงเรียนให้ความสำคัญ ส่งเสริมให้กำลังใจ และให้การสนับสนุนการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ในทุกกลุ่มสาระ ตลอดจนมีการนิเทศติดตามอย่างต่อเนื่อง
5.3 ครูมีส่วนร่วม มุ่งมั่นตั้งใจจริงและทุ่มเท ทั้งแรงกายแรงใจเพื่อพัฒนานักเรียน เป็นแบบอย่างที่ดีให้กับนักเรียน เอาใจใส่และให้คำแนะนำที่ดีแก่นักเรียน
5.4 นักเรียนให้ความร่วมมือ และมีความพร้อมในร่วมกิจกรรมอย่างเต็มที่
5.5 ผู้สอนงานมีความพร้อมและความตั้งใจที่นำประสบการณ์การทำงานมาพัฒนา ปรับปรุงระบบ
การทำงานอย่างต่อเนื่อง
6. บทเรียนที่ได้รับ (Lesson Learned)
6.1 บทเรียนที่ได้รับ
ผู้เรียนเกิดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และทักษะในศตวรรษที่ 21 ในการค้นคว้า
และสร้างองค์ความรู้ด้วยกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ เกิดทักษะการคิดสร้างสรรค์ การคิดวิเคราะห์ การคิดอย่างมี วิจารณญาณ และการคิดแก้ปัญหา สามารถตัดสินใจและแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ และรู้จักใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการแสวงหาความรู้ หรือหาความจริง หรือแก้ปัญหาต่าง ๆ เพื่อสร้างองค์ความรู้ ความเข้าใจที่ถูกต้องและน่าเชื่อถือตลอดจน ผู้เรียนได้เรียนรู้ร่วมกันจากการทำงานเป็นกลุ่ม มีการอภิปราย การสื่อสารระหว่างกัน การมีส่วนร่วมในชั้นเรียน สามารถเขียนสรุปองค์ความรู้จากการเรียนได้ถูกต้อง
6.2 ปรับปรุงคุณภาพมุ่งพัฒนาต่อไป
การใช้แบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E)
เรื่อง จำนวนจริง ครูผู้สอนควรอบรมความรับผิดชอบ คุณธรรม จริยธรรมและความซื่อสัตย์ให้กับนักเรียนก่อน
เนื่องจากภายในแบบฝึกทักษะมีเฉลย หากนักเรียนไม่มีความซื่อสัตย์ การเรียนการสอนจะไม่มีประสิทธิภาพ
6.3 ข้อควรพึงระวัง
6.3.1 วิธีการสอนโดยใช้แบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะ
หาความรู้ (5E) เรื่อง จำนวนจริง เป็นวิธีสอนที่ใหม่สำหรับนักเรียน ในการสอนครั้งแรกต้องอธิบายให้นักเรียนเข้าใจในวิธีการเรียนเพื่อไม่ให้เกิดปัญหาในการจัดกิจกรรมการเรียนการสอน
6.3.2 ก่อนนำแบบฝึกทักษะคณิตศาสตร์ประกอบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้
(5E) เรื่อง จำนวนจริง ไปใช้สอนนักเรียน ครูผู้สอนต้องศึกษาคู่มือครูให้เข้าใจ และสำรวจรายละเอียด
และขั้นตอนการสอนต่าง ๆ ในแบบฝึกทักษะและแผนการจัดการเรียนรู้ว่าครบถ้วน สมบูรณ์หรือไม่เพื่อการจัด
กิจกรรมการเรียนการสอนจะเกิดประสิทธิภาพสูงสุด