ครูบ้านนอก

ผู้วิจัยได้เริ่มต้นการพัฒนานวัตกรรม EDP-Math : การพัฒนาทักษะการคิดขั้นสูงผ่านการออกแบบเชิงวิศวกรรมในโครงงานคณิตศาสตร์ โดยใช้กระบวนการสอน GPAS 5 Steps จากการสำรวจสภาพปัญหาการจัดการเรียนรู้ในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนหนองทะเลวิทยา พบว่าผู้เรียนจำนวนมากยังขาดทักษะที่จำเป็นต่อการทำโครงงานคณิตศาสตร์ ทั้งทักษะการคิดวิเคราะห์ การออกแบบแนวทางแก้ปัญหาเชิงระบบ และทักษะการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ ขณะเดียวกันครูผู้สอนส่วนใหญ่ยังใช้รูปแบบการสอนที่เน้นการบอกความรู้ ทำให้ผู้เรียนไม่ได้ลงมือคิดหรือแก้ปัญหาด้วยตนเองอย่างเต็มศักยภาพ ส่งผลให้โครงงานที่จัดทำมักไม่สามารถตอบโจทย์เชิงวิศวกรรมหรือเชิงคณิตศาสตร์อย่างแท้จริง เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว ผู้วิจัยจึงจัดตั้งชุมชนการเรียนรู้ทางวิชาชีพ (Professional Learning Community: PLC) ร่วมกับครูผู้สอนในกลุ่มสาระคณิตศาสตร์ เพื่อแลกเปลี่ยนปัญหาและร่วมวิเคราะห์ความต้องการของผู้เรียนอย่างเป็นระบบ กระบวนการ PLC ทำให้เกิดความเข้าใจร่วมกันถึงความสำคัญของทักษะการคิดขั้นสูงในยุคดิจิทัล และเป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบนวัตกรรมการเรียนรู้ที่สามารถพัฒนาผู้เรียนได้อย่างตรงจุด จากข้อมูลที่รวบรวมได้ ผู้วิจัยจึงพัฒนานวัตกรรม EDP-Math ซึ่งบูรณาการกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process: EDP) เข้ากับรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตาม GPAS 5 Steps โดยกำหนดกิจกรรมที่ช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจปัญหาอย่างเป็นระบบ คิดวิเคราะห์ข้อมูล สร้างแนวทางแก้ปัญหาที่เหมาะสม ทดลอง ปรับปรุง และนำเสนอผลงานโครงงานคณิตศาสตร์ของตนเองแต่ละขั้นตอนอย่างมีเหตุผลและมีหลักฐานเชิงคณิตศาสตร์รองรับ กระบวนการ GPAS 5 Steps ได้แก่ ขั้นรวบรวมข้อมูล (Gathering) ขั้นวิเคราะห์และจัดกระทำข้อมูล (Processing) ขั้นสร้างความรู้และนำไปใช้ (Applying and Constructing the Knowledge) ขั้นสื่อสารและนำเสนอ (Applying the Communication Skill) และขั้นประเมินและปรับปรุงตนเอง (Self-Regulating) ซึ่งสอดคล้องโดยตรงกับลักษณะของโครงงานคณิตศาสตร์และการคิดเชิงวิศวกรรม ซึ่งแนวทางดังกล่าวตอบสนองต่อความต้องการพัฒนาผู้เรียนของโรงเรียนขนาดเล็ก ซึ่งต้องการนวัตกรรมการสอนที่มีต้นทุนต่ำ ใช้งานง่าย แต่ช่วยเสริมทักษะสำคัญในศตวรรษที่ 21 ผู้วิจัยได้จัดทำสื่อการเรียนรู้ ใบงานกิจกรรม แผนผังการออกแบบเชิงวิศวกรรม สื่อดิจิทัล และแบบประเมินทักษะต่าง ๆ เพื่อสนับสนุนการเรียนรู้ในแต่ละขั้นตอน โดยเน้นให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติจริง คิดร่วมกัน แลกเปลี่ยน และสร้างสรรค์ชิ้นงานคณิตศาสตร์จากสถานการณ์ปัญหาในชีวิตจริง ภายใต้แนวคิดการเรียนรู้แบบร่วมมือ (Collaborative Learning) และการเรียนรู้จากประสบการณ์ตามทฤษฎีกรวยประสบการณ์ของ Dale (Dale’s Cone of Experience) ทำให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจลึกซึ้ง ไม่เพียงจดจำหลักการคณิตศาสตร์ แต่สามารถนำไปใช้แก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ได้จริง

นวัตกรรม EDP-Math จึงมีคุณค่าอย่างยิ่งต่อการพัฒนาผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 เพราะช่วยยกระดับความสามารถในการคิดขั้นสูง การแก้ปัญหาเชิงระบบ การสื่อสารทางคณิตศาสตร์ และการทำงานเป็นทีม พร้อมทั้งสร้างแรงจูงใจและประสบการณ์การเรียนรู้ที่สนุกและท้าทาย นอกจากนี้รูปแบบนวัตกรรมยังสามารถขยายผลไปใช้ในบริบทโครงงานของรายวิชาอื่นได้อย่างหลากหลาย จึงถือเป็นฐานสำคัญในการเตรียมผู้เรียนให้พร้อมต่อการเรียนรู้ระดับที่สูงขึ้น และสามารถปรับตัวต่อความเปลี่ยนแปลงของโลกยุคใหม่ได้อย่างมั่นคง

เว็บน่าสนใจ