ครูบ้านนอก

ชื่อผลงาน การพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) ด้วยการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-Based Learning) ผ่านสถานการณ์ปัญหาตามแนวทาง PISA โดยบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลและเครื่องคำนวณวิทยาศาสตร์ ClassWiz fx-๙๙๑CW สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ ด้วย I-CLASS Model

ชื่อ – นามสกุล นางสาวอภิชญา แก้วสุข

ปัจจุบันดำรงตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ -

สถานศึกษาโรงเรียนควนขนุน

กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์

๑. ความเป็นมาและความสำคัญของวิธีหรือแนวทางปฏิบัติที่เป็นเลิศ

๑. ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา

การเปลี่ยนแปลงของสังคม เศรษฐกิจ เทคโนโลยี และรูปแบบการดำเนินชีวิตในยุคดิจิทัล ส่งผลให้การศึกษาจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนจากการจัดการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นการถ่ายทอดความรู้และการจดจำเนื้อหา ไปสู่การพัฒนาผู้เรียนให้สามารถนำความรู้ไปใช้ในการคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหา ให้เหตุผล ตัดสินใจ และประยุกต์ใช้ความรู้ในสถานการณ์ที่หลากหลายได้อย่างเหมาะสม โดยเฉพาะการเรียนรู้คณิตศาสตร์ซึ่งมิได้มีเป้าหมายเพียงให้ผู้เรียนสามารถคำนวณหรือใช้สูตรได้อย่างถูกต้องเท่านั้น แต่ต้องสามารถมองเห็นบทบาทของคณิตศาสตร์ในสถานการณ์จริง สามารถเลือกใช้ความรู้และกระบวนการทางคณิตศาสตร์เพื่อแก้ปัญหา ตีความผลลัพธ์ และประเมินความสมเหตุสมผลของคำตอบได้ อันเป็นลักษณะสำคัญของสมรรถนะความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Literacy)

องค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา (Organisation for Economic Co-operation and Development: OECD) กำหนดให้ความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ครอบคลุมความสามารถในการให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์ และความสามารถในการสร้างปัญหา ใช้คณิตศาสตร์ และตีความหรือประเมินผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อแก้ปัญหาในบริบทของชีวิตจริง โดยกรอบการประเมิน PISA ให้ความสำคัญกับการที่ผู้เรียนสามารถเลือกใช้แนวคิด กระบวนการ ข้อเท็จจริง และเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ รวมถึงเทคโนโลยี เพื่อช่วยในการแก้ปัญหา ตลอดจนสามารถพิจารณาว่าผลลัพธ์ที่ได้มีความสมเหตุสมผลและสอดคล้องกับบริบทของปัญหาหรือไม่ (OECD, ๒๐๒๒)

ในระดับประเทศ สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานได้กำหนดนโยบายในการพัฒนาคุณภาพผู้เรียนให้สอดคล้องกับแผนแม่บทภายใต้ยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ. ๒๕๖๑–๒๕๘๐ แผนการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. ๒๕๖๐–๒๕๗๙ และแผนปฏิรูปประเทศด้านการศึกษา โดยให้ความสำคัญกับการพัฒนาผู้เรียนให้มีคุณลักษณะและทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ ๒๑ รวมถึงการส่งเสริมสมรรถนะและความฉลาดรู้ตามแนวทางการประเมิน PISA เพื่อเตรียมความพร้อมของผู้เรียนให้สามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในการดำรงชีวิตและเผชิญกับความท้าทายในอนาคต

อย่างไรก็ตาม ผลการประเมิน PISA ของประเทศไทยสะท้อนให้เห็นถึงความท้าทายในการพัฒนาความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ของผู้เรียน โดยผลการประเมิน PISA ๒๐๒๒ พบว่า นักเรียนไทยมีคะแนนเฉลี่ยด้านคณิตศาสตร์ ๓๙๔ คะแนน และลดลงจาก PISA ๒๐๑๘ จำนวน ๒๕ คะแนน ซึ่งสะท้อนความจำเป็นในการพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้ที่ช่วยให้ผู้เรียนสามารถนำความรู้ทางคณิตศาสตร์ไปใช้ในการแก้ปัญหาและสถานการณ์จริงได้มากยิ่งขึ้น

ในระดับพื้นที่ สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาพัทลุงได้กำหนดเป้าหมายการดำเนินงานตามนโยบายและจุดเน้นของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน ประจำปี ๒๕๖๘ โดยมุ่งส่งเสริมให้สถานศึกษานำนโยบายการพัฒนาสมรรถนะและความฉลาดรู้ของผู้เรียนตามแนวทางการประเมิน PISA สู่การปฏิบัติในสถานศึกษา ไม่น้อยกว่าร้อยละ ๘๐ จึงเป็นแนวทางสำคัญที่สถานศึกษาต้องนำมาสู่การปฏิบัติในระดับห้องเรียนอย่างเป็นรูปธรรม

จากบริบทดังกล่าว โรงเรียนควนขนุนจึงให้ความสำคัญกับการส่งเสริมสมรรถนะและความฉลาดรู้ของผู้เรียนตามแนวทาง PISA โดยจากการสอบวัดสมรรถนะความฉลาดรู้ของนักเรียนโรงเรียนควนขนุนในระดับเขตพื้นที่การศึกษา ครั้งที่ ๑ ปีการศึกษา ๒๕๖๘ พบว่า นักเรียนที่ได้คะแนนเต็ม ๔ คิดเป็นร้อยละ ๐.๐๐ ขณะที่นักเรียนที่ได้คะแนน ๐ คิดเป็นร้อยละ ๙๖.๔๓ สะท้อนให้เห็นว่านักเรียนส่วนใหญ่ยังไม่สามารถแสดงสมรรถนะความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ได้ตามระดับที่คาดหวัง และเป็นปัญหาที่จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างเร่งด่วน

เมื่อวิเคราะห์สภาพปัญหาจากผลการประเมินดังกล่าว ประกอบกับการสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้ของนักเรียนโดยครูแกนนำความฉลาดรู้ด้านคณิตศาสตร์และครูผู้สอนคณิตศาสตร์ในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๓ และชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ โรงเรียนควนขนุน พบว่า นักเรียนอ่านและทำความเข้าใจโจทย์ปัญหาได้ไม่ดี ไม่สามารถตีความข้อมูลและเงื่อนไขของสถานการณ์ เชื่อมโยงสถานการณ์กับแนวคิดหรือกระบวนการทางคณิตศาสตร์ ขาดทักษะการคิดวิเคราะห์และการให้เหตุผล ไม่สามารถตรวจสอบความสมเหตุสมผลของคำตอบ และมีข้อจำกัดในการนำข้อมูลจากข้อความ ตาราง และกราฟมาใช้ประกอบการแก้ปัญหา โดยนักเรียนส่วนหนึ่งยังคุ้นเคยกับการเรียนรู้ที่เน้นการจดจำสูตรและการดำเนินการตามตัวอย่าง มากกว่าการทำความเข้าใจสถานการณ์ เลือกแนวทางแก้ปัญหา และอธิบายเหตุผลของคำตอบ

สภาพปัญหาดังกล่าวสะท้อนว่า การพัฒนาความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ไม่สามารถมุ่งเน้นเพียงการเพิ่มความแม่นยำในการคำนวณหรือการฝึกทำแบบฝึกหัดในรูปแบบเดิม แต่จำเป็นต้องจัดประสบการณ์ให้ผู้เรียนได้เผชิญสถานการณ์ปัญหา ตั้งคำถาม สำรวจข้อมูล คาดการณ์ ทดลอง เลือกวิธีการทางคณิตศาสตร์ ตรวจสอบผลลัพธ์ อภิปราย และอธิบายเหตุผลด้วยตนเอง กระบวนการดังกล่าวสอดคล้องกับแนวคิด การจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) และการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-Based Learning) ซึ่งส่งเสริมให้ผู้เรียนมีบทบาทในการสร้างความรู้จากการลงมือปฏิบัติ การค้นหาและตรวจสอบคำตอบ ตลอดจนการแลกเปลี่ยนและสะท้อนความคิด

นอกจากนี้ การจัดสถานการณ์ปัญหาตามแนวทาง PISA ยังช่วยสร้างบริบทให้ผู้เรียนเห็นความสัมพันธ์ระหว่างคณิตศาสตร์กับชีวิตจริง โดย PISA ให้ความสำคัญกับกระบวนการที่ผู้เรียนต้องทำความเข้าใจและสร้างปัญหาทางคณิตศาสตร์ นำแนวคิดและกระบวนการทางคณิตศาสตร์มาใช้เพื่อหาคำตอบ และนำผลลัพธ์กลับไปตีความและประเมินในบริบทของสถานการณ์เดิม โดยเฉพาะการพิจารณาว่าคำตอบที่ได้มีความสมเหตุสมผลหรือสามารถนำไปใช้ได้จริงหรือไม่ (OECD, ๒๐๒๒)

ในกระบวนการดังกล่าว เครื่องคำนวณวิทยาศาสตร์สามารถทำหน้าที่เป็น “เครื่องมือทางคณิตศาสตร์เพื่อสนับสนุนการคิด” มิใช่เป็นเพียงอุปกรณ์สำหรับหาคำตอบ เนื่องจากการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ในสถานการณ์จริงอาจเกี่ยวข้องกับการคำนวณหลายขั้นตอน ค่าประมาณ ตัวเลขที่มีความซับซ้อน หรือการทดลองเปลี่ยนแปลงค่าของตัวแปร หากผู้เรียนต้องใช้เวลาและความสนใจส่วนใหญ่ไปกับการดำเนินการคำนวณ อาจทำให้มีโอกาสน้อยลงในการพิจารณาความสัมพันธ์ วิเคราะห์รูปแบบ ให้เหตุผล และตรวจสอบความหมายของผลลัพธ์ ดังนั้น การใช้เครื่องคำนวณอย่างเหมาะสมจึงสามารถช่วยสนับสนุนให้ผู้เรียนจัดสรรความสนใจไปยัง “กระบวนการคิดทางคณิตศาสตร์” ได้มากขึ้น

กรอบการประเมิน PISA ๒๐๒๒ ยังระบุบทบาทของเครื่องมือทางคณิตศาสตร์และเทคโนโลยีไว้อย่างชัดเจน โดยการใช้เครื่องมือดังกล่าวสามารถสนับสนุนการหาคำตอบทั้งแบบค่าที่แน่นอนและค่าประมาณ รวมถึงการวิเคราะห์ ทดลอง และตรวจสอบผลลัพธ์ ขณะเดียวกัน ผู้เรียนยังคงต้องใช้เหตุผลในการเลือกเครื่องมือและวิธีการที่เหมาะสม ตลอดจนต้องตีความและประเมินผลลัพธ์ในบริบทของปัญหา ดังนั้น คุณค่าของเครื่องมือจึงมิได้อยู่ที่ความสามารถในการคำนวณเพียงอย่างเดียว แต่อยู่ที่การเลือกใช้เครื่องมืออย่างเหมาะสมภายใต้กระบวนการคิดและการแก้ปัญหา(OECD, ๒๐๒๒)

ด้วยเหตุนี้ การนำเครื่องคำนวณวิทยาศาสตร์ ClassWiz fx-๙๙๑CW มาใช้ในการจัดการเรียนรู้จึงมุ่งให้เครื่องคำนวณเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ โดยนักเรียนจะเป็นผู้วิเคราะห์สถานการณ์และกำหนดแนวทางทางคณิตศาสตร์ก่อน จากนั้นจึงใช้เครื่องคำนวณเพื่อช่วยในการคำนวณ ทดลองเปลี่ยนค่าหรือเงื่อนไข สำรวจความสัมพันธ์ เปรียบเทียบผลลัพธ์ และตรวจสอบข้อคาดการณ์ แล้วจึงนำผลที่ได้กลับมาพิจารณา ให้เหตุผล และตีความความหมายของคำตอบในบริบทของสถานการณ์ กระบวนการดังกล่าวสามารถสรุปเป็นแนวคิดสำคัญว่า“คิดก่อนคำนวณ คำนวณเพื่อสำรวจ ตรวจสอบก่อนสรุป และตีความก่อนตัดสินใจ” ซึ่งช่วยยกระดับการใช้เครื่องคำนวณจากเครื่องมือสำหรับการคำนวณไปสู่เครื่องมือสำหรับการเรียนรู้และ การให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์

การใช้เครื่องคำนวณวิทยาศาสตร์ ClassWiz fx-๙๙๑CW ในลักษณะดังกล่าวจึงมีความสอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ เพราะเปิดโอกาสให้นักเรียนสามารถตั้งข้อคาดการณ์ ทดลองตรวจสอบ ผลลัพธ์ และปรับเปลี่ยนแนวคิดจากหลักฐานที่ได้จากการคำนวณ ขณะเดียวกันยังสอดคล้องกับ Active Learning ที่ให้นักเรียนลงมือปฏิบัติและมีส่วนร่วมกับกระบวนการเรียนรู้ และสอดคล้องกับแนวทาง โจทย์ PISA ที่ให้ความสำคัญกับการใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และการตีความประเมินผลลัพธ์ในบริบทจริง

จากความเป็นมา ผลการประเมิน และการวิเคราะห์สภาพปัญหาดังกล่าว ข้าพเจ้าจึงพัฒนานวัตกรรม I-CLASS Model ซึ่งเป็นรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่สังเคราะห์ขึ้นจากแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry-Based Learning) ผ่านสถานการณ์ปัญหาตามแนวทาง PISA โดยบูรณาการเทคโนโลยีดิจิทัลและเครื่องคำนวณวิทยาศาสตร์ ClassWiz fx-๙๙๑CW เพื่อพัฒนาสมรรถนะความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๔ โดยมุ่งให้ผู้เรียนเป็นผู้ลงมือคิด ตั้งคำถาม สำรวจ ทดลอง แก้ปัญหา ตรวจสอบ ตีความ สื่อสารและให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์ ขณะที่เทคโนโลยีและเครื่องคำนวณทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสนับสนุนกระบวนการคิดและการสืบเสาะ มิใช่เครื่องมือที่ใช้แทนกระบวนการคิดของผู้เรียน

กระบวนการดังกล่าวมุ่งเปลี่ยนการเรียนรู้จาก “การคำนวณเพื่อหาคำตอบ” ไปสู่ “การใช้คณิตศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจสถานการณ์และตัดสินใจอย่างมีเหตุผล” โดยคาดหวังให้นักเรียนสามารถทำความเข้าใจและตีความปัญหา เลือกและใช้กระบวนการทางคณิตศาสตร์ ใช้เครื่องมือและเทคโนโลยีอย่างเหมาะสม ให้เหตุผล ตรวจสอบและประเมินความสมเหตุสมผลของผลลัพธ์ ตลอดจนสามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ใหม่ได้ อันนำไปสู่การพัฒนาสมรรถนะความฉลาดรู้ทางคณิตศาสตร์อย่างเป็นรูปธรรมและยั่งยืน

เว็บน่าสนใจ