การจัดการเรียนรู้โดยการใช้การสอนแบบสืบเสาะหาความรู้(Inquiry Method)

ความเป็นมา

            ปรัชญาวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม ความรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความจริงหรือข้อเท็จจริงที่มีอยู่หรือเป็นอยู่ ซึ่งได้จากการตรวจสอบ การค้นคว้าทดลองอย่างเป็นระบบ โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ แต่ปรัชญาวิทยาศาสตร์แนวใหม่ ความรู้วิทยาศาสตร์ เป็นความรู้ที่เกิดจากการสรรสร้างของแต่ละบุคคล ซึ่งมีอิทธิพลมาจากความรู้หรือประสบการณ์เดิม และสิ่งแวดล้อมหรือบริบทของสังคมของแต่ละคน

             ทฤษฎีการสร้างเสริมความรู้ (Constructivism) เชื่อว่านักเรียนทุกคนมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับบางสิ่งบางอย่างมาแล้วไม่มากก็น้อย ก่อนที่ครูจะจัดการเรียนการสอนให้เน้นว่าการเรียนรู้เกิดขึ้นด้วยตัวของผู้เรียนรู้เอง และการเรียนรู้เรื่องใหม่จะมีพื้นฐานมาจากความรู้เดิม ดังนั้น ประสบการณ์เดิมของนักเรียนจึงเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเรียนรู้เป็นอย่างยิ่ง กระบวนการเรียนรู้ (Process of Leaning) ที่แท้จริงของนักเรียนไม่ได้เกิดจากการบอกเล่าของครู หรือนักเรียนเพียงแต่จดจำแนวคิดต่าง ๆ ที่มีผู้บอกให้เท่านั้น แต่การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ตามทฤษฎี Constructivism เป็นกระบวนการที่นักเรียนจะต้องสืบค้นเสาะหา สำรวจตรวจสอบ และค้นคว้าด้วยวิธีการต่างๆ จนทำให้นักเรียนเกิดความเข้าใจและเกิดการรับรู้ความรู้นั้นอย่างมีความหมาย จึงจะสามารถเป็นองค์ความรู้ของนักเรียนเอง และเก็บเป็นข้อมูลไว้ในสมองได้อย่างยาวนาน สามารถนำมาใช้ได้เมื่อมีสถานการณ์ใด ๆ มาเผชิญหน้า ดังนั้นการที่นักเรียนจะสร้างองค์ความรู้ได้ ต้องผ่านกระบวนการเรียนรู้ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Process)

แนวคิดของเพียเจต์ (Piaget) เกี่ยวกับพัฒนาการทางสติปัญญาและความคิด 

         คือ การที่คนเรามีปะทะสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมตั้งแต่แรกเกิด และการปะทะสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องระหว่างบุคคลกับสิ่งแวดล้อมนี้มีผลทำให้ระดับสติปัญญาและความคิด มีการพัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่องอยู่ตลอดเวลากระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาทางสติปัญญาและความคิดมี 2 กระบวนการ คือ การปรับตัว (Adaptation) และการจัดระบบโครงสร้าง (Organization) การปรับตัวเป็นกระบวนการที่บุคคลหาหนทางที่จะปรับสภาพความไม่สมดุลทางความคิดให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่อยู่รอบ ๆ ตัว และเมื่อบุคคลมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ตัว โครงสร้างทางสมองจะถูกจัดระบบให้มีความเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม มีรูปแบบของความคิดเกิดขึ้น กระบวนการปรับตัวประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญ 2 ประการคือ

  1) กระบวนการดูดซึม (Assimilation) หมายถึง กระบวนการที่อินทรีย์ซึมซาบประสบการณ์ใหม่เข้าสู่ประสบการณ์เดิมที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกัน แล้วสมองก็รวบรวมปรับเหตุการณ์ใหม่ให้เข้ากับโครงสร้างของความคิดอันเกิดจากการเรียนรู้ที่มีอยู่เดิม

   2)  กระบวนการปรับขยายโครงสร้าง (Accomodation) เป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องมาจากกระบวนการดูดซึม คือ ภายหลังจากที่ซึมซาบของเหตุการณ์ใหม่เข้ามา และปรับเข้าสู่โครงสร้างเดิมแล้วถ้าปรากฏว่าประสบการณ์ใหม่ที่ได้รับการซึมซาบเข้ามาให้เข้ากับประสบการณ์เดิมได้ สมองก็จะสร้างโครงสร้างใหม่ขึ้นมาเพื่อปรับให้เข้ากับประสบการณ์ใหม่นั้น

 ความหมายและแนวคิดเกี่ยวกับการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Method)

             การสอนแบบสืบเสาะหาความรู้มีผู้ให้ความหมายและแนวคิดหลากหลาย ดังนี้

              อนันต์  จันทร์กวี (2523) กล่าวว่า การสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็นวิธีการส่งเสริมให้นักเรียนรู้จักคิดด้วยตนเอง รู้จักค้นคว้าหาเหตุผล และสามารถแก้ปัญหาได้ โดยการนำเอาวิธีการต่างๆ ของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ไปใช้ นอกจากนี้ยังเป็นการเรียนเพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ด้วย

            สุวัฒน์  นิยมค้า (2531) กล่าวว่าการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็นการสอนที่ส่งเสริมให้นักเรียนเป็นผู้ค้นคว้า หรือสืบเสาะหาความรู้เกี่ยวกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่นักเรียนยังไม่เคยมีความรู้ในสิ่งนั้นมาก่อน โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือ

                    ดวงเดือน  เทศวานิช (2535) กล่าวว่า การสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็นรูปแบบการสอนที่เน้นทักษะการคิดอย่างมีระบบ โดยคำนึงถึงความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล ซึ่งต้องมีหลักฐานสนับสนุน วิธีนี้เป็นวิธีที่นักเรียนพิจารณาเหตุผล สามารถใช้คำถามที่ถูกต้องและคล่องแคล่วสามารถสร้างและทดสอบสมมติฐานด้วยการทดลอง และตีความจากการทดลองด้วยตนเอง โดยไม่ขึ้นอยู่กับคำอธิบายของครู เป็นวิธีการที่ช่วยให้นักเรียนมีระบบวิธีการแก้ปัญหาในทางวิทยาศาสตร์ด้วยตนเอง

                   สมจิต  สวธนไพบูลย์ (2541) กล่าวว่า หลักการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ผู้เรียนจะต้องเป็นผู้ค้นคว้าหาความรู้ จะโดยทางตรงหรือทางอ้อมก็ตาม ส่วนครูจะเป็นผู้อำนวยความสะดวกแนะนำและให้ความช่วยเหลือเท่าที่จำเป็น ประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญ ได้แก่ การสำรวจ และการสร้างองค์ความรู้

               มนมนัส  สุดสิ้น (2543) สรุปความหมายของการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ไว้ว่าการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็นวิธีการหนึ่งที่มุ่งส่งเสริมให้ผู้เรียนรู้จักค้นคว้าหาความรู้ คิดและแก้ปัญหาได้ด้วยตนเองอย่างมีระบบของการคิด ใช้กระบวนการของการค้นคว้าหาความรู้ ซึ่งประกอบด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ครูมีหน้าที่จัดบรรยากาศ การสอนให้เอื้อต่อการเรียนรู้ คิดแก้ปัญหาโดยใช้การทดลอง และอภิปรายซักถามเป็นกิจกรรมหลักในการสอน

                ชลสีต์  จันทาสี (2543) สรุปความหมายของการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ไว้ว่าการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้เป็นวิธีการที่มุ่งส่งเสริมให้นักเรียนรู้จักค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง โดยใช้กระบวนการแสวงหาความรู้ ซึ่งครูมีหน้าที่เพียงเป็นผู้คอยให้ความช่วยเหลือ จัดเตรียมสภาพการณ์และกิจกรรมให้เอื้อต่อกระบวนการที่ฝึกให้คิดหาเหตุผล สืบเสาะหาความรู้ รวมทั้งการแก้ปัญหาให้ได้โดยใช้คำถามและสื่อการเรียนการสอนต่าง ๆ เช่น ของจริง สถานการณ์ ให้นักเรียนลงมือปฏิบัติการสำรวจ ค้นหาด้วยตนเอง บรรยากาศการเรียนการสอนให้นักเรียนมีอิสระในการซักถาม การอภิปรายและมีแรงเสริม อาจกล่าวได้ว่าเป็นการสอนให้นักเรียนคิดเป็น ทำเป็น และแก้ปัญหาได้นั่นเอง

                  กู๊ด (Good. 1973) ได้ให้ความหมายของการสอนแบบการสืบเสาะหาความรู้ว่าเป็นเทคนิคหรือกลวิธีอย่างหนึ่งในการจัดให้เกิดการเรียนรู้เนื้อหาบางอย่างของวิชาวิทยาศาสตร์ โดยกระตุ้นให้นักเรียนมีความอยากรู้อยากเห็น เสาะแสวงหาความรู้โดยการถามคำถาม และพยายามค้นหาคำตอบให้พบด้วยตนเอง นอกจากนี้ยังให้ความหมายของการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้อีกอย่างหนึ่งว่าเป็นวิธีการเรียนโดยการแก้ปัญหาจากกิจกรรมที่จัดขึ้น และใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการทำกิจกรรม ซึ่งปรากฏการณ์ใหม่ ๆ ที่นักเรียนเผชิญแต่ละครั้ง จะเป็นตัวกระตุ้นการคิดกับการสังเกตกับสิ่งที่สรุปพาดพิงอย่างชัดเจน ประดิษฐ์ คิดค้น ตีความหมายภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด การใช้วิธีการอย่างชาญฉลาดสามารถทดสอบได้ และสรุปอย่างมีเหตุผล

                      ซันด์และโทรวบริดจ์ (Sun and Trowbridge. 1973) สรุปลักษณะของการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ว่า เป็นการสอนที่ผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง สร้างมโนทัศน์ด้วยตนเอง และเป็นการพัฒนาความสามารถด้านต่างๆ ของนักเรียน เช่น ความสามารถทางวิธีการ ทักษะทางสังคม ความคิดสร้างสรรค์ ซึ่งต้องให้อิสระและให้ผู้เรียนมีโอกาสคิด และเป็นการเรียนที่เน้นการทดลอง เพื่อให้ผู้เรียน ค้นพบด้วยตนเอง และการเรียนแบบสืบเสาะหาความรู้จะกำหนดเวลาสำหรับการเรียนรู้

                     ซานดรา เค เอเบล (Sandra K. Abell. 2002) ได้กล่าวถึงความหมายของการสืบเสาะหาความรู้ตามที่ NSES และ AAAS นิยามไว้ ดังนี้

                        NSES (National Science Education Standards) ได้ให้ความหมายของการสืบเสาะหาความรู้ว่าเป็นกิจกรรมที่หลากหลายเกี่ยวกับการสังเกต การถามคำถาม การสำรวจตรวจสอบจากเอกสารและแหล่งความรู้อื่น ๆ การวางแผนการสำรวจตรวจสอบ การทดสอบตรวจสอบหลักฐานเพื่อเป็นการยืนยันความรู้ที่ได้ค้นพบมาแล้ว การใช้เครื่องมือในการรวบรวม การวิเคราะห์ และการแปลความหมายข้อมูล การนำเสนอผลงาน การอธิบายและการคาดคะเน และการอภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันเกี่ยวกับผลงานที่ได้

                                 AAAS (American Association for the Advancement of Science) ได้ให้ความหมายการสืบเสาะหาความรู้ว่า เริ่มต้นด้วยคำถามเกี่ยวกับธรรมชาติพร้อมทั้งกระตุ้นนักเรียนให้ตื่นเต้นสงสัยใคร่รู้ให้นักเรียนตั้งใจรวบรวมข้อมูลและหลักฐาน ครูเตรียมข้อมูลเอกสารความรู้ต่างๆ ที่มีคนศึกษาค้นคว้ามาแล้ว เพื่อให้นักเรียนเชื่อมโยงกับความรู้ใหม่ หรือเพื่อให้มองเห็นภาพได้ชัดเจนลึกซึ้งขึ้นให้นักเรียนอธิบายให้ชัดเจน ไม่เน้นความจำเกี่ยวกับศัพท์ทางวิชาการ และใช้กระบวนการกลุ่ม

          ดังนั้นกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry process) เป็นกระบวนการเรียนรู้ที่ให้ผู้เรียนสร้างองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเอง โดยผ่านกระบวนการคิดและปฏิบัติ และใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือ

  ระดับของการสืบเสาะหาความรู้ (Level of inquiry) แบ่งเป็น 4 ระดับ คือ

      1) การสืบเสาะหาความรู้แบบยืนยัน (Confirmed Inquiry) เป็นการสืบเสาะหาความรู้ที่ให้ผู้เรียนเป็นผู้ตรวจสอบความรู้หรือแนวคิด เพื่อยืนยันความรู้หรือแนวคิดที่ถูกค้นพบมาแล้ว โดยครูเป็นผู้กำหนดปัญหาและคำตอบ หรือองค์ความรู้ที่คาดหวังให้ผู้เรียนค้นพบ และให้ผู้เรียนทำกิจกรรมที่กำหนดในหนังสือหรือใบงาน หรือตามที่ครูบรรยายบอกกล่าว

          2) การสืบเสาะหาความรู้แบบนำทาง (Directed Inquiry) เป็นการสืบเสาะหาความรู้ที่ให้ผู้เรียนค้นพบองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเอง โดยครูเป็นผู้กำหนดปัญหา และสาธิตหรืออธิบายการสำรวจตรวจสอบ แล้วให้ผู้เรียนปฏิบัติการสำรวจตรวจสอบตามวิธีการที่กำหนด

      3) การสืบเสาะหาความรู้แบบชี้แนะแนวทาง (Guided Inquiry) เป็นการสืบเสาะหาความรู้ที่ให้ผู้เรียนค้นพบองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเอง โดยผู้เรียนเป็นผู้กำหนดปัญหา และครูเป็นผู้ชี้แนะแนวทางการสำรวจตรวจสอบ รวมทั้งให้คำปรึกษาหรือแนะนำให้ผู้เรียนปฏิบัติการสำรวจตรวจสอบ

       4) การสืบเสาะหาความรู้แบบเปิด (Open Inquiry) เป็นการสืบเสาะหาความรู้ที่ให้ผู้เรียนค้นพบองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเอง โดยให้ผู้เรียนมีอิสระในการคิด เป็นผู้กำหนดปัญหา ออกแบบ และปฏิบัติการสำรวจตรวจสอบด้วยตนเอง

   จิตวิทยาที่เป็นพื้นฐานของการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์

                   1) การเรียนรู้วิทยาศาสตร์นั้นผู้เรียนจะเรียนรู้ได้ดียิ่งขึ้นต่อเมื่อผู้เรียนได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการค้นหาความรู้นั้น ๆ มากกว่าการบอกให้ผู้เรียนรู้

               2)  การเรียนรู้จะเกิดได้ดีที่สุด เมื่อสถานการณ์แวดล้อมในการเรียนรู้นั้นยั่วยุให้ผู้เรียนอยากเรียน ไม่ใช่บีบบังคับผู้เรียน และครูต้องจัดกิจกรรมที่จะนำไปสู่ความสำเร็จในการค้นคว้าทดลอง

                    3)  วิธีการนำเสนอของครู จะต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนรู้จักคิด มีความคิดสร้างสรรค์ ให้โอกาสผู้เรียนได้ใช้ความคิดของตนเองมากที่สุด

                        ทั้งนี้กิจกรรมที่จะให้ผู้เรียนทำการสำรวจตรวจสอบจะต้องเชื่อมโยงกับความรู้เดิม และผู้เรียนมีความรู้และทักษะเพียงพอที่จะแสวงหาความรู้ใหม่ โดยกิจกรรมที่จัดควรเป็นกิจกรรมนำไปสู่การสำรวจตรวจสอบ หรือแสวงหาความรู้ใหม่

    รูปแบบการสอนแบบวัฏจักรการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Cycle)

            นักการศึกษาจากกลุ่ม BSCS (Biological Science Curriculum Society) ได้เสนอกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ เพื่อให้ผู้เรียนสร้างองค์ความรู้ใหม่ โดยเชื่อมโยงสิ่งที่เรียนรู้เข้ากับประสบการณ์หรือความรู้เดิม เป็นความรู้หรือแนวคิดของผู้เรียนเอง เรียกรูปแบบการสอนนี้ว่า Inquiry cycle หรือ 5Es  มีขั้นตอนดังนี้ (BSCS. 1997)

                        1)  การสร้างความสนใจ (Engage) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการเรียนรู้ที่จะนำเข้าสู่บทเรียน จุดประสงค์ที่สำคัญของขั้นตอนนี้ คือ ทำให้ผู้เรียนสนใจ ใคร่รู้ในกิจกรรมที่จะนำเข้าสู่บทเรียน ควรจะเชื่อมโยงประสบการณ์การเรียนรู้เดิมกับปัจจุบัน และควรเป็นกิจกรรมที่คาดว่ากำลังจะเกิดขึ้น ซึ่งทำให้ผู้เรียนสนใจจดจ่อที่จะศึกษาความคิดรวบยอด กระบวนการ หรือทักษะ และเริ่มคิดเชื่อมโยงความคิดรวบยอด กระบวนการ หรือทักษะกับประสบการณ์เดิม

                       2) การสำรวจและค้นหา (Explore) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ทำให้ผู้เรียนมีประสบการณ์ร่วมกันในการสร้างและพัฒนาความคิดรวบยอด กระบวนการ และทักษะ โดยการให้เวลาและโอกาสแก่ผู้เรียนในการทำกิจกรรมการสำรวจและค้นหาสิ่งที่ผู้เรียนต้องการเรียนรู้ตามความคิดเห็นผู้เรียนแต่ละคน หลังจากนั้นผู้เรียนแต่ละคนได้อภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นเกี่ยวกับการคิดรวบยอด กระบวนการ และทักษะในระหว่างที่ผู้เรียนทำกิจกรรมสำรวจและค้นหา เป็นโอกาสที่ผู้เรียนจะได้ตรวจสอบหรือเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความคิดรวบยอดของผู้เรียนที่ยังไม่ถูกต้องและยังไม่สมบูรณ์ โดยการให้ผู้เรียนอธิบายและยกตัวอย่างเกี่ยวกับความคิดเห็นของผู้เรียน ครูควรระลึกอยู่เสมอเกี่ยวกับความสามารถของผู้เรียนตามประเด็นปัญหา ผลจากการที่ผู้เรียนมีใจจดจ่อในการทำกิจกรรม ผู้เรียนควรจะสามารถเชื่อมโยงการสังเกต การจำแนกตัวแปร และคำถามเกี่ยวกับเหตุการณ์นั้นได้

                      3) การอธิบาย (Explain) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ให้ผู้เรียนได้พัฒนาความ สามารถในการอธิบายความคิดรวบยอดที่ได้จากการสำรวจและค้นหา ครูควรให้โอกาสแก่ผู้เรียนได้อภิปรายแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันเกี่ยวกับทักษะหรือพฤติกรรมการเรียนรู้ การอธิบายนั้นต้องการให้ผู้เรียนได้ใช้ข้อสรุปร่วมกันในการเชื่อมโยงสิ่งที่เรียนรู้ ในช่วงเวลาที่เหมาะสมนี้ครูควรชี้แนะผู้เรียนเกี่ยวกับการสรุปและการอธิบายรายละเอียด แต่อย่างไรก็ตามครูควรระลึกอยู่เสมอว่ากิจกรรมเหล่านี้ยังคงเน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง นั่นคือ ผู้เรียนได้พัฒนาความสามารถในการอธิบายด้วยตัวผู้เรียนเอง บทบาทของครูเพียงแต่ชี้แนะผ่านทางกิจกรรม เพื่อให้ผู้เรียนมีโอกาสอย่างเต็มที่ในการพัฒนาความรู้ความเข้าใจในความคิดรวบยอดให้ชัดเจน ในที่สุดผู้เรียนควรจะสามารถอธิบายความคิดรวบยอดได้อย่างเข้าใจ โดยเชื่อมโยงประสบการณ์ ความรู้เดิมและสิ่งที่เรียนรู้เข้าด้วยกัน

                   4) การขยายความรู้ (Elaborate) ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ให้ผู้เรียนได้ยืนยันและขยายหรือเพิ่มเติมความรู้ความเข้าใจในความคิดรวบยอดให้กว้างขวางและลึกซึ้งยิ่งขึ้น และยังเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้ฝึกทักษะและปฏิบัติตามที่ผู้เรียนต้องการ ในกรณีที่ผู้เรียนไม่เข้าใจหรือยังสับสนอยู่หรืออาจจะเข้าใจเฉพาะข้อสรุปที่ได้จากการปฏิบัติการสำรวจและค้นหาเท่านั้น ควรให้ประสบการณ์ใหม่ผู้เรียนจะได้พัฒนาความรู้ความเข้าใจในความคิดรวบยอดให้กว้างขวางและลึกซึ้งยิ่งขึ้น เป้าหมายที่สำคัญของขั้นนี้ คือ ครูควรชี้แนะให้ผู้เรียนได้นำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน จะทำให้ผู้เรียนเกิดความคิดรวบยอด กระบวนการ และทักษะเพิ่มขึ้น

                   5) การประเมินผล (Evaluate) ขั้นตอนนี้ผู้เรียนจะได้รับข้อมูลย้อนกลับเกี่ยวกับการอธิบายความรู้ความเข้าใจของตนเอง ระหว่างการเรียนการสอนในขั้นนี้ของรูปแบบการสอน ครูต้องกระตุ้นหรือส่งเสริมให้ผู้เรียนประเมินความรู้ความเข้าใจและความสามารถของตนเอง และยังเปิดโอกาสให้ครูได้ประเมินความรู้ความเข้าใจและพัฒนาทักษะของผู้เรียนด้วย

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1

กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ รายวิชาพื้นฐาน ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2555

หน่วยการเรียนรู้ เรื่อง สมบัติจำนวนนับ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

เรื่อง การแยกตัวประกอบ เวลา 1 ชั่วโมง

มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัด

0มาตรฐาน ค 1.4 เข้าใจในระบบจำนวนและสามารถนำสมบัติเกี่ยวกับจำนวนไปใช้ได้

ม.1/1 เข้าใจสมบัติต่างๆเกี่ยวกับระบบจำนวนเต็มและนำไปใช้แก้ปัญหาได้

สาระสำคัญ / ความคิดรวบยอด

การแยกตัวประกอบของจำนวนนับใดๆคือประโยคที่แสดงการเขียนจำนวนนับนั้นในรูปการคูณของตัวประกอบเฉพาะ

คำถามสำคัญ

การแยกตัวประกอบของจำนวนนับมีกี่วิธี แต่ละวิธีมีลักษณะอย่างไร

จุดประสงค์การเรียนรู้

ด้านความรู้ นักเรียนสามารถ

1. อธิบายความหมายของการแยกตัวประกอบได้

2. สามารถแยกตัวประกอบของจำนวนนับด้วยวิธีตั้งหารและแผนภาพต้นไม้ได้

ด้านทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ นักเรียนสามารถ

1. การแก้ปัญหา : ใช้ความรู้เรื่องตัวประกอบ จำนวนเฉพาะ จำนวนคู่จำนวนคี่ ในการ

อธิบายความหมายและลักษะของการแยกตัวประกอบ

2. การให้เหตุผล : ให้เหตุผลเกี่ยวกับลักษณะของการแยกตัวประกอบ

3. การสื่อสาร สื่อความหมายและการนำเสนอ : การสื่อสาร สื่อความหมายในการ

อธิบายเกี่ยวกับความหมายและลักษณะของการแยกตัวประกอบได้

4. การเชื่อมโยง : เชื่อมโยงความรู้ทางคณิตศาสตร์กับการแยกตัวประกอบได้อย่างเหมาะสม

ด้านคุณลักษณะที่พึงประสงค์ นักเรียนเป็นผู้ที่

1. มีความสนใจและเอาใจใส่ต่องานที่ได้รับมอบหมาย

2. กล้าคิด กล้าแสดงออกถึงแนวคิดและเหตุผลของตนเองด้วยความเชื่อมั่น

3. มีความรับผิดชอบ ให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมร่วมกับผู้อื่น

4. ทำงานที่ได้รับมอบหมายตรงตามเวลา

5. มีความละเอียดรอบคอบในการทำงาน

สาระการเรียนรู้ การแยกตัวประกอบของจำนวนนับใดๆคือประโยคที่แสดง การเขียนจำนวนนับนั้นในรูปการคูณของตัวประกอบเฉพาะ   ประโยค 24 = 2 × 2 × 2 × 3 แสดงการเขียน 24 ในรูปการคูณของตัวประกอบเฉพาะ เราเรียกประโยคนี้ว่า การแยกตัวประกอบของ 24

พิจารณาตารางต่อไปนี้ และเติมช่องว่างให้สมบูรณ์ การแยกตัวประกอบ เขียนในรูปการคูณ	การแยกตัวประกอบ เขียนในรูปเลขยกกําลัง	เลข ยกกําลัง	ฐาน	เลขชี้กําลัง	อ่าน เลขยกกําลัง
64 =2×2×2×2×2×2 81 = 3 × 3 × 3 × 3 125 = 5 × 5 × 5	64 = 2     6 81 = 3     4 125 = 5      3	2ยกกำลัง6 3ยกกำลัง4 5ยกกำลัง3	2 3 5	6 4 3	สองยกกําลังหก สามยกกำลังสี่  ห้ายกกำลัง สาม

การหาตัวคูณซึ่งเป็นตัวประกอบเฉพาะ ทำได้ดังนี้ 

วิธีที่ 1 โดยวิธีตั้งหาร จงแยกตัวประกอบของ 360 โดยวิธีตั้งหาร

2) 360                                               ……………………

2) 180                                               …………………..

2) 90                                                 …………………..

3 ) 45                                                …………………..

3 ) 15                                                ……………………

5                                                        ……………………..

ดังนั้น 360 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 5

วิธีที่ 2 โดยใช้แผนภาพ จงแยกตัวประกอบของ 136 เขียนแผนภาพได้ดังนี้

136 หรือ 136 2 × 68 4 × 34 2 × 2 × 34 2 × 2× 2 × 17 2 × 2 × 2 × 17 ดังนั้น

136 = 2 × 2 × 2 × 17

พิจารณาการแยกตัวประกอบต่อไปนี้ 32 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 จะเห็นว่ามี 2 คูณกันอยู่ 5 ตัว เขียนแทนด้วย 25 สัญลักษณ์ 25 อ่านว่า สองยกกําลังห้า เรียกว่า เลขยกกําลังที่มี 2 เป็นฐาน และ 5 เป็นเลขชี้กําลัง อ่านว่า สองยกกำลังห้า

ด้านคุณลักษณะอันพึงประสงค์ ใช้การประเมินเชิงคุณภาพในภาพรวม โดยพิจารณาจากความตั้งใจและเอาใจใส่ต่อการเรียนและงานที่ได้รับมอบหมาย กล้าแสดงความคิดเห็นถึงแนวคิดของตนเองอย่างมั่นใจ เป็นการประเมินคุณภาพเพื่อปรับปรุงการเรียนการสอน โดยไม่มีการให้คะแนน 

การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ขั้นการสร้างความสนใจ 

1. ครูและนักเรียนร่วมกันสนทนาทบทวนเกี่ยวกับเรื่อง การแยกตัวประกอบ โดยให้นักเรียนดูและพิจารณาจำนวนนับในใบความรู้ที่ 1เรื่อง ความหมายของการแยกตัวประกอบ จากนั้น ให้นักเรียนเขียนประโยคแสดงจำนวนนับในรูปผลคูณ โดยให้มีผลลัพธ์เท่ากับจำนวนนับที่ครูกำหนดไว้ จากนั้นครูตั้ง คำถามเพื่อกระตุ้นความคิดของนักเรียน ดังนี้ 

             1) นักเรียนสามารถเขียนประโยคในรูปการคูณของจำนวนนับได้กี่รูปแบบ (2 รูปแบบ) 

             2) รูปการคูณในแต่ละแบบของการคูณจำนวนนับนั้นแตกต่างกันอย่างไร(แบบที่1เป็นการคูณจำนวนที่ไม่ใช่จำนวนเฉพาะทั้งหมด แต่แบบที่ 2 อยู่ในรูปของการคูณจำนวนเฉพาะทั้งหมด) 

             3) จำนวนนับที่เขียนในรูปการคูณในแบบที่2จำนวนนับนั้นมีลักษณะอย่างไร(จำนวนนับนั้นเป็นจำนวนเฉพาะ) 

             4) ประโยครูปการคูณที่มีแต่จำนวนเป็นจำนวนตัวประกอบเฉพาะเรียกว่าอะไร(การแยกตัวประกอบของจำนวนนับ) 

2.ครูเขียนประโยคการคูณของจำนวนนับแล้วให้นักเรียนพิจารณารูปการคูณที่ครูเขียนแล้วตั้งคำถามกระตุ้นความคิดของนักเรียนดังนี้ พิจารณาประโยคต่อไปนี้  

             1) 30 = 2×15 2) 49 = 7× 7 3) 80 = 2× 2× 2 ×2× 5 4) 240 = 2× 2× 2×30 1) ประโยคการคูณประโยคใดบ้างที่เขียนในรูปการแยกตัวประกอบ (ประโยคที่ 2, 3) 

            2) เพราะเหตุใดประโยคที่ 1 และ 4 จึงไม่อยู่ในรูปการคูณของตัวประกอบเฉพาะ (เพราะ 15 และ 30 ไม่ใช่จำนวนเฉพาะเพราะสามารถแยกในรูปการคูณของจำนวนเฉพาะได้อีก)

3.ครูและนักเรียนช่วยกันสรุปเกี่ยวกับประโยคที่แสดงในรูปการคูณของจำนวนนับที่เป็นตัวประกอบเฉพาะการแยกตัวประกอบของจำนวนนับใดๆคือประโยคที่แสดงการเขียนจำนวนนับนั้นในรูปการคูณของตัวประกอบเฉพาะ 

4. ครูแจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบเมื่อเรียนจบชั่วโมงนี้แล้วนักเรียนสามารถแยกตัวประกอบของจำนวนนับด้วยวิธีตั้งหารและวิธีแผนภาพต้นไม้ ได้ 

ขั้นการสำรวจและค้นหา 

5. แบ่งกลุ่มนักเรียนคละความสามารถกลุ่มละ 4 - 6 คน เป็นนักเรียนเก่ง 1 คน ปานกลาง 3-4 คน และนักเรียนอ่อน 1 คน

6. ตัวแทนรับใบความรู้ที่ 2 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและวิธีแผนภาพต้นไม้ แล้วปฏิบัติตามคำชี้แจง นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาใบความรู้ที่ 2 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและวิธีแผนภาพต้นไม้ แล้วร่วมกันฝึกฝน ทบทวนและทำความเข้าใจร่วมกันแล้วทำแบบฝึกปฏิบัติที่ 1 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารแบบฝึกปฏิบัติที่ 2 เรื่องการแยกตัวประกอบโดยวิธีแผนภาพต้นไม้ คนเก่งต้องช่วยคนเรียนอ่อนสมาชิกต้องช่วยเหลือซึ่งกันและกันสมาชิกในกลุ่มต้องอธิบายได้เตรียมพร้อมที่จะทดสอบรายบุคคล 

ขั้นการอธิบาย 

7. ครูสุ่มนักเรียนแต่ละกลุ่มนำเสนอผลการศึกษา โดยสุ่มนักเรียนนำเสนอผลการศึกษาและถ้านักเรียนนำเสนอไม่ครอบคลุมหรือไม่ชัดเจน โดยครูตั้งคำถามปลายเปิดให้นักเรียน อาทิ 

1) ให้นักเรียนบอกการแยกตัวประกอบมีกี่วิธี 

2) บอกเป็นขั้นตอนแต่ละวิธี 

ขั้นการขยายความรู้ 

8. สอบนักเรียนเป็นรายบุคคลโดยใช้แบบทดสอบที่ 1 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและแผนภาพต้นไม้ 

9. นำผลคะแนนของแต่ละคนมารวมกันเป็นคะแนนกลุ่มแล้วเฉลี่ยเป็นคะแนนรายบุคคล 

ขั้นการประเมินความรู้ 

10. นักเรียนทุกคนบันทึกสิ่งที่ได้เรียนรู้จาก การศึกษาใบความรู้ แบบฝึกปฏิบัติ แบบทดสอบลงในสมุด ครูตรวจสอบแล้วบันทึกคะแนน เสนอแนะให้นักเรียนศึกษาเพิ่มเติมในหนังสือเรียนหรือแหล่งเรียนรู้นอกห้องเรียน

สื่อการเรียนรู้ / แหล่งการเรียนรู้ สื่อการเรียนรู้

1. ใบความรู้ที่ 1 ความหมายของการแยกตัวประกอบ

2. ใบความรู้ที่ 2 การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและแผนภาพต้นไม้

3. แบบฝึกปฏิบัติที่ 1 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและแผนภาพต้นไม้

4. แบบฝึกปฏิบัติที่ 2 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยแผนภาพต้นไม้

5. แบบทดสอบที่ 1 เรื่อง การแยกตัวประกอบโดยวิธีตั้งหารและแผนภาพต้นไม้

6. หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานคณิตศาสตร์ เล่ม 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

แหล่งการเรียนรู้

1. ห้องสมุดโรงเรียนกุดชุมวิทยาคม

2. ห้องสมุดกลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ โรงเรียนกุดชุมวิทยาคม

บันทึกหลังการเรียนการสอน

1. ผลที่เกิดจากการเรียนรู้

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. ปัญหา / อุปสรรค

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3. แนวทางแก้ไข

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ลงชื่อ……………………………………ผู้บันทึก

                                                                                (นางจริยาภรณ์ พรมเสน)

                                                                                                                ตำแหน่ง ครู

                                                                       วันที่….เดือน…………………….พ.ศ. …….

ความคิดเห็นของรองผู้อำนวยการกลุ่มงานบริหารงานวิชาการ

........................................................................................................................

.......................................................................................................................

......................................................................................................................

                                                                         ลงชื่อ…………………………

                                                                                (นายพิเชษฐ์ เทียมชัยภูมิ)

                                                                                    รองผู้อำนวยการฝ่ายวิชาการ

                                                                                       วันที่...... เดือน............... พ.ศ. ……..

ความคิดเห็นของผู้อำนวยการโรงเรียน.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

                                                           ลงชื่อ (นายไตรสรณ์ สุวพงษ์)     

ผู้อำนวยการโรงเรียนกุดชุมวิทยาคม

ที่มา

protkru.(2554).https://sites.google.com/site/naranya2010/1.[Online]เข้าถึงเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561.

เอกสารการอบรมการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ 5 ขั้นตอน สาขาชีววิทยา สสวท.(2552).http://physics.science.cmu.ac.th/teacherworkshop/2552/whatis.htm.[Online]เข้าถึงเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561.

นางจริยาภรณ์ พรมเสน.(2555).http://www.anantasook.com/lesson-plan-for-teacher/.[Online]เข้าถึงเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561.