การจัดการเรียนการสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน ( Computer Assisted Instruction)

การจัดการเรียนการสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน ( Computer Assisted Instruction)

          ทิศนา แขมมณี  ได้กล่าวว่า  
              ก. หลักการ

                  1) คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่สามารถนำมาขยายขอบเขตความสามารถในการเรียนรู้ของผู้เรียนช่วยให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้เร็วและเรียนรู้ได้ดีรวมทั้งช่วยส่งเสริมการเรียนรู้ด้วยตนเองตามความสามารถของผู้เรียน

   2) เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สามารถนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ต่อทั้งผู้เรียนและผู้สอนและสามารถนำไปใช้งานทางการศึกษาด้านอื่น ๆด้วย เช่นงานการบริหารงานสอบการประเมินผลเป็นต้น

ข. นิยาม

     การจัดการเรียนการสอน โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน หมายถึง การนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในการเรียนการสอน เพื่อช่วยขยายขอบเขตความสามารถในการเรียนรู้ของผู้เรียน และความสามารถในการสอนของครู โดยการสร้างบทเรียนคอมพิวเตอร์ขึ้นมาหรือจัfหาบทเรียนคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมที่มีผู้สร้างไว้แล้วมาให้ผู้เรียน หรือเขียนโปรแกรมให้ผู้เรียนและผู้สอนสามารถสร้างบทเรียนขึ้นเอง และใช้คอมพิวเตอร์ในการนำเสนอบทเรียนด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งโดยมีการนำสื่อประสมเข้ามาช่วยในการนำเสนอ เช่น ข้อความ เสียง ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว ผู้เรียนเป็นผู้ดำเนินการเรียนรู้ตามการนำเสนอของบทเรียน ซึ่งจะออกแบบไว้ให้ผู้เรียนได้รับผลย้อนกลับตามการตอบสนองของตน และเมื่อเรียนจบผู้เรียนจะได้รับการประเมินผลการเรียนรู้ของตน และทราบผลการเรียนรู้ของตน การนำเสนอบทเรียนแบบคอมพิวเตอร์มีหลายแบบที่นิยมกันก็มีแบบทบทวนความรู้ (tutorial) ซึ่งเป็นการทบทวนความรู้เดิมหรือนำเสนอเนื้อหาใหม่ การนำเสนอบทเรียนแบบฝึกปฏิบัติ ( drill and practice) เป็นลักษณะของการฝึกการทำแบบฝึกหัดและแบบทดสอบ จนสามารถเข้าใจบทเรียนนั้นๆ ได้ดี บทเรียนแบบเกม (game) สามารถช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ไปพร้อมๆกับการเล่นอย่างเพลิดเพลิน การนำเสนอบทเรียนแบบสถานการณ์จำลองผู้เรียนสามารถเข้าไปเล่นและใช้ข้อมูลที่มีในการตัดสินใจแก้ปัญหา และได้รับผลจากการตัดสินใจนั้นนั้น

ค.ตัวบ่งชี้

   1) มีบทเรียนคอมพิวเตอร์ที่ผู้สอนสร้างขึ้น หรือผู้อื่นสร้างไว้แล้ว หรือมีโปรแกรมการสร้างบทเรียนสำหรับผู้เรียนและมีเครื่องมือคอมพิวเตอร์

   2) ผู้เรียนมีความสามารถในการใช้คอมพิวเตอร์

   3) ผู้สอนมีการชี้แจงวัตถุประสงค์ เนื้อหา และวิธีการในการเรียนรู้ให้ผู้เรียนเข้าใจ และสำรวจความพร้อม และความเข้าใจของผู้เรียนก่อนให้ผู้เรียนดำเนินการ

   4) ผู้เรียนมีการดำเนินการเรียนรู้ตามที่กำหนดไว้ในบทเรียนคอมพิวเตอร์โดยผู้สอนทำหน้าที่ดูแลให้ความช่วยเหลือ อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ และให้คำปรึกษาแนะนำตามความจำเป็น

   5) เมื่อเรียนจบบทเรียนผู้เรียนได้รับการทดสอบและได้รับทราบผลการเรียนของตนเอง

นภดล ยิ่งยงสกุล ได้กล่าวว่า การจัดการเรียนรู้โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน ( CAI )( Computer Assisted Instruction )

ความหมาย

การจัดการเรียนรู้โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน  เป็นกระบวนการเรียนรู้ของผู้เรียนที่อาศัยคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระดับสูงมาประยุกต์ใช้เป็นสื่อหรือเครื่องมือสำหรับการเรียนรู้  โดยจัดเนื้อหาสาระหรือประสบการณ์สำหรับให้ผู้เรียนได้เรียนรู้  อาจจัดเป็นลักษณะบทเรียนหน่วยการเรียนหรือโปรแกรมการเรียน ฯลฯ

ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้

บุญเกื้อ  ควรหาเวช ( 2543 : 70 – 71 )  ได้เสนอขั้นตอนการจัดการเรียนรู้โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน  ไว้ดังนี้

1.   ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน

ขั้นตอนนี้จะเริ่มตั้งแต่การทักทายผู้เรียน  บอกวิธีการเรียนและบอกจุดประสงค์ของการเรียน  เพื่อที่จะให้ผู้เรียนได้ทราบว่าเมื่อเรียนจบบทเรียนนี้แล้วเขาจะสามารถทำอะไรได้บ้าง  คอมพิวเตอร์ช่วยสอนสามารถเสนอวิธีการในรูปแบบที่น่าสนใจได้  ไม่ว่าจะเป็นลักษณะภาพเคลื่อนไหว เสียงหรือผสมผสานหลาย ๆ อย่างเข้าด้วยกัน  เพื่อเร้าความสนใจของผู้เรียน  ให้มุ่งความสนใจเข้าสู่บทเรียน  บางโปรแกรมอาจจะมีแบบทดสอบวัดความพร้อมของผู้เรียนก่อนหรือมีรายการ ( Menu ) เพื่อให้ผู้เรียนเลือกเรียนได้ตามความสนใจ  และผู้เรียนสามารถจัดลำดับการเรียนก่อนหลังได้ด้วยตนเอง

2.   ขั้นการเสนอเนื้อหา

เมื่อผู้เรียนเลือกเรียนในเรื่องใดแล้ว  คอมพิวเตอร์ช่วยสอนก็จะเสนอเนื้อหานั้นออกมาเป็นกรอบๆ( Frame ) ในรูปแบบที่เป็น ตัวอักษร  ภาพ  เสียง  ภาพกราฟฟิกและภาพเคลื่อนไหว เพื่อเร้าความสนใจในการเรียน และสร้างความเข้าใจในความคิดรวบยอดต่าง ๆ แต่ละกรอบ หรือเสนอเนื้อหาเรียงลำดับไปทีละอย่างทีละประเด็น  โดยเริ่มจากง่ายไปหายาก  ผู้เรียนจะควบคุมความเร็วในการเรียนด้วยตนเอง  เพื่อที่จะให้ได้เรียนรู้ได้มากที่สุด  ตามความสามารถ และมีการชี้แนะหรือการจัดเนื้อหาสำหรับการช่วยเหลือผู้เรียนให้เกิดการเรียนที่ดีขึ้น

3.   ขั้นคำถามและคำตอบ

หลังจากเสนอเนื้อหาของบทเรียนไปแล้ว  เพื่อที่จะวัดผู้เรียนว่ามีความรู้ความเข้าใจเนื้อหาที่เรียนผ่านมาแล้วเพียงใดก็จะมีการทบทวนโดยการให้ทำแบบฝึกหัด  และช่วยเพิ่มพูนความรู้ความชำนาญ  เช่น  ให้ทำแบบฝึกหัดชนิดคำถาม  แบบเลือกตอบ  แบบถูกผิด  แบบจับคู่และแบบเติมคำ  เป็นต้น  ซึ่งคอมพิวเตอร์ช่วยสอนสามารถเสนอแบบฝึกหัดแก่ผู้เรียนได้น่าสนใจมากกว่าแบบทดสอบธรรมดาและผู้เรียนตอบคำถามผ่านทางแป้นพิมพ์หรือเมาท์ ( Mouse ) นอกจากนี้ คอมพิวเตอร์ช่วยสอนยังสามารถจับเวลาในการตอบคำถามของผู้เรียนได้ด้วย ถ้าผู้เรียนไม่สามารถตอบคำถามได้ในเวลาที่กำหนดไว้  คอมพิวเตอร์ช่วยสอนก็จะเสนอความช่วยเหลือให้

4.   ขั้นการตรวจคำตอบ

เมื่อระบบคอมพิวเตอร์ช่วยสอนได้รับคำตอบจากผู้เรียนแล้ว  คอมพิวเตอร์ช่วยสอนก็จะตรวจคำตอบและแจ้งผลให้ผู้เรียนได้ทราบ  การแจ้งผลอาจแจ้งเป็นแบบข้อความ  กราฟฟิกหรือเสียง  ถ้าผู้เรียนตอบถูกก็จะได้รับการเสริมแรง ( Reinforcement ) เช่น  การให้คำชมเชย  เสียงเพลง  หรือให้ภาพกราฟฟิกสวย ๆ และถ้าผู้เรียนตอบผิด คอมพิวเตอร์ช่วยสอนก็จะบอกใบ้ให้หรือให้การซ่อมเสริมเนื้อหาแล้วให้คำถามนั้นใหม่  เมื่อตอบได้ถูกต้อง จึงก้าวไปสู่หัวเรื่องใหม่ต่อไป  ซึ่งจะหมุนเวียนเป็นวงจรอยู่จนกว่าจะหมดบทเรียนในหน่วยนั้น ๆ

5.   ขั้นการปิดบทเรียน

เมื่อผู้เรียนเรียนจนจบบทเรียนแล้ว  คอมพิวเตอร์ช่วยสอนจะทำการประเมินผล  ผู้เรียนโดยการทำแบบทดสอบ  ซึ่งจุดเด่นของคอมพิวเตอร์ช่วยสอน คือ สามารถสุ่มข้อสอบออกมาจากคลังข้อสอบที่ได้สร้างไว้และเสนอให้ผู้เรียนแต่ละคนโดยไม่เหมือนกัน  จึงทำให้ผู้เรียนไม่สามารถจดจำคำตอบจากการที่ทำในครั้งแรก ๆ นั้นได้ หรือแบบไม่รู้คำตอบนั้นมาก่อนเอามาใช้ประโยชน์ เมื่อทำแบบทดสอบนั้นเสร็จแล้วผู้เรียนจะได้รับทราบคะแนนการทำแบบทดสอบของตนเองว่าผ่านตามเกณฑ์ที่ได้กำหนดไว้ตั้งแต่แรก อีกทั้งคอมพิวเตอร์ช่วยสอนจะบอกเวลาที่ใช้ในการเรียนในหน่วยนั้น ๆ ได้ด้วย เป็นต้น

ตัวอย่างแผนการจัดการเรียนรู้ที่นำเอาเทคนิคคอมพิวเตอร์ช่วยสอนเข้ามาช่วย

แผนการจัดการเรียนรู้

กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์        ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2                        ภาคเรียนที่ 1

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง  อัตราส่วนและร้อยละ                                     เวลา 18  ชั่วโมง

แผนที่  3  เรื่อง   สัดส่วน : การแก้โจทย์ปัญหาเกี่ยวกับสัดส่วน                    เวลา   1.00  ชั่วโมง

มาตรฐานการเรียนรู้/ตัวชี้วัด/ผลการเรียนรู้

มาตรฐานการเรียนรู้

ค 1.1 เข้าใจถึงความหลากหลายของการแสดงจำนวนและการใช้จำนวนในชีวิตจริง

ตัวชี้วัด

ค 1.1 ม.2/4 ใช้ความรู้เกี่ยวกับอัตราส่วน สัดส่วน และร้อยละในการแก้โจทย์

สาระสำคัญ

การเท่ากันของอัตราส่วนสองอัตราส่วน  เรียกว่า สัดส่วน

ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง

ให้นักเรียนสามารถ

1.  หาจำนวนที่แทนด้วยตัวแปรในสัดส่วนที่กำหนดให้

2.  แก้โจทย์ปัญหาเกี่ยวกับสัดส่วนได้

สาระการเรียนรู้

สัดส่วน   การแก้โจทย์ปัญหาเกี่ยวกับสัดส่วน

กระบวนการจัดการเรียนรู้

ขั้นนำ

๑. แจ้งจุดประสงค์การเรียนรู้ให้นักเรียนทราบ

๒. ครูร่วมสนทนาเกี่ยวกับบทเรียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน เรื่อง สัดส่วน

ขั้นสอน

๓. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง อัตราส่วนและร้อยละ(สัดส่วน)

๔. นักเรียนสนทนาและทบทวนความรู้เดิม เกี่ยวกับ อัตราส่วนและร้อยละ(สัดส่วน)

๕. ครูแนะนำบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน (CAI) ให้นักเรียนเข้าใจก่อนเข้าบทเรียน

๖. แนะนำขั้นตอนวิธีการใช้บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน

๗. นักเรียนเข้าบทเรียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน โดยครูคอยช่วยเหลือและดูแลให้คำแนะนำอย่างใกล้ชิด

๘. นักเรียนศึกษาและทำความเข้าใจในบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน และตอบคำถามท้ายเรื่อง

ขั้นสรุป นักเรียนและครูร่วมกันอภิปราย สรุปเรื่อง สัดส่วน ว่า การเท่ากันของอัตราส่วนสองอัตราส่วน  เรียกว่า สัดส่วน และให้นักเรียนแต่ละเปรียบเทียบอัตราส่วนสองอัตราส่วนให้ชัดเจนว่าเป็นสัดส่วนกันหรือไม่

ที่มา

ทิศนา แขมมณี. (2547). ศาสตร์การสอนองค์ความรู้เพื่อการจัดกระบวนการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ.

              พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพมหานคร : สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

นภดล ยิ่งยงสกุล.(2554).https://sornordon.wordpress.com/.[Online] เข้าถึงเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2561.
https://www.kroobannok.com/16955.[Online] เข้าถึงเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2561.

นวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

นวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

อุไรวรรณ (2553) ได้รวบรวมไว้ว่า

ความหมายของสื่อการเรียนการสอน
          สื่อการสอน คือ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ รวมทั้งวิธีการสอน ซึ่งเป็นตัวกลางในการถ่ายทอดความรู้ ทักษะและประสบการให้กับผู้เรียนอย่างมีประสิทธิภาพ

ความสำคัญของสื่อการเรียนการสอน
          ในการที่ครูจะถ่ายทอดความรู้ให้กับนักเรียนนั้นจะต้องอาศัยวิธีการหลายๆอย่าง เพราะปัจจุบันครูไม่ใช่แค่ผู้บอก ครูเพียงเป็นผู้แนะแนวทาง ที่จะให้นักเรียนได้คิดค้นด้วยตนเอง การที่ใช้รูปธรรมเข้าช่วยนั้นจะทำให้นักเรียนเข้าใจยิ่งขึ้น สื่อการเรียนการสอนนั้นมีความสำคัญดังนี้
          ยุพิน พิพิธกุล (2530 :282-283) ได้กล่าวสรุปถึงความสำคัญของสื่อการสอน ดังนี้
                   1. ในการสอนนั้นจะต้องให้นักเรียนได้รับประสบการณ์หลายๆด้าน สื่อการเรียนการสอนจะช่วยให้เข้าใจแจ่มแจ้งยิ่งขึ้น
                   2. เนื่องจากนักเรียนมีความสามารถแตกต่างกัน นักเรียนบางคนใช้เพียงการอธิบายก็เข้าใจ แต่บางคนต้องให้ดูรูปภพ ดูวัสดุประกอบจึงจะเข้าใจได้
                   3. เพื่อให้นักเรียนเกิดความสนใจและประหยัดเวลาในการสอน
                   4. เพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้จากสิ่งที่เป็นรูปธรรม ทำให้เกิดความเข้าใจแน่นแฟ้นและจำไปใช้ ได้นาน
                   5. เพื่อเสริมสร้างเจตคติที่ดีแก่นักเรียนและทำให้นักเรียนเกิดความคิดริเริ่มสร้างสรรค์
                   6. การที่จะทำให้นักเรียนเกิดความสนใจได้นั้น ครูควรจะเปิดโอกาสให้นักเรียนได้มีส่วนร่วมในการทำและใช้สื่อการเรียนการสอนนั้นๆ

ประเภทของสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์
          เพื่อให้ครูคณิตศาสตร์ได้เลือกสื่อการสอนตามวามเหมาะสมแก่สภาพท้องถิ่น สภาพโรงเรียน และเป็นไปด้วยความประหยัด สื่อการเรียนการสอนนั้นจะเป็นอะไรก็ได้ที่สามารถทำให้นักเรียนเกิด การเรียนรู้ ซึ่ง       ยุพิน พิพิธกุล (2524 : 283 - 284) ได้กล่าวถึงสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ไว้ ดังนี้
          1. วัสดุ แบ่งออกได้ดังนี้ คือ
                   ก. วัสดุประกอบการสอนประเภทสิ่งพิมพ์ ซึ่งได้แก่ แบบเรียน คู่มือครู โครงการสอน เอกสารประกอบการสอน วารสาร จุลสาร บทเรียนแบบโปรแกรม เอกสารแนะแนวทาง เป็นต้น
                   ข. วัสดุประดิษฐ์ เป็นสิ่งที่ครูทำขึ้นเอง จะใช้กระดาษ ไม้ พลาสติก และสิ่งอื่นๆ ที่ครูประดิษฐ์ขึ้นใช้ประกอบการสอน เช่นกระดาษทำรูปทรงต่างๆทางเรขาคณิต เป็นต้นว่า รูปกรวย ปริซึม พีระมิด ชุดการสอน ภาพเขียน ภาพโปร่งใส ภาพถ่าย แผนภูมิ บัตรคำ กระเป๋าผนัง แผนภาพพลิก กระดานตะปู
                   ค. วัสดุถาวร ได้แก่ กระดานดำ กระดานนิเทศ กระดานกราฟ ของจริง ของจำลอง ของตัวอย่าง เทปบันทึกภาพ เทปเสียง โปสเตอร์ แผนที่ แผ่นเสียง ฟีล์มสตริป
                   ง. วัสดุสิ้นเปลือง ชอร์ก สไลด์ ฟีล์ม ฯลฯ
          2. อุปกรณ์ สื่อการเรียนการสอนประเภทอุปกรณ์ที่ใช้กันมากคือ เครื่องฉายภาพข้ามศีรษะ ซึ่งใช้กับแผ่นโปร่งใส เครื่องขยายสไลด์และฟีล์มสตริป เครื่องเสียง จอฉายภาพ ฯลฯ
          3. กิจกรรม การจัดกิจกรรมต่างๆเป็นสื่อการสอนเช่นเดียวกัน เช่น การทดลอง การจัดนิทรรศการ การเล่นละคร การเล่าเรียน การศึกษานอกสถานที่ การสาธิต การทำโครงงาน การร้องเพลง คำประพันธ์ประเภทร้อยกรอง (กลอน กาพย์ โคลง ฯลฯ) เกมปริศนา
          4. สิ่งแวดล้อม เป็นสื่อการสอนที่หาได้ง่าย เช่น เครื่องใช้ในชีวิตประจำวัน ครูควรแสวงหาสิ่งที่อยู่รอบๆตัวเรามาใช้ เพื่อเป็นการประหยัด สื่อการเรียนการสอนนั้น ไม่จำเป็นจะต้องมีราคาแพง แม้แต่ตัวคนหรือนักเรียนเองก็ถือว่าเป็นสื่อการเรียนการสอน นอกจากนั้น พวกประเภทของจริงก็ใช้ได้ เช่น ใช้ผลไม้มาแบ่งเพื่อสอนเรื่องเศษส่วน เป็นต้น

แนวทางการผลิตและเลือกสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์
          สมชาย ลีลานิตย์กุล (2553 : 79) ได้ให้แนวทางในการผลิตและเลือกสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ ไว้ดังนี้
          1. ต้องผลิตสื่อตามเนื้อหาที่ผ่านการวิเคราะห์แล้ว โดยกำหนดเป็นหน่วยที่แยกย่อยลงไปจนถึงหนึ่งหน่วยต่อการสอน 1 ครั้ง
          2. ควรผลิตและเลือกสื่อการสอนในลักษณะที่มีสื่อมาประกอบกันเป็นชุดการสอน 1 ชุด สำหรับการสอน 1ครั้ง โดยมีชุดอุปกรณ์ประกอบด้วย
          3. ต้องตระหนักอยู่เสมอว่า การสอนคณิตศาสตร์ทำไม่ได้เพียงด้วยการพูดให้ฟัง ดังนั้นจึงควรผลิตและใช้สื่อการสอนในทุกโอกาสที่จะทำได้
          4. การผลิตและเลือกสื่อการสอน ควรคำนึงถึงธรรมชาติของสื่อในการที่จะช่วยสร้างประสบการณ์ รูปธรรมให้ ผู้เรียนมากที่สุด ทั้งที่เป็นสื่อที่สามารถหาได้ในท้องถิ่น เช่น เมล็ดพืช ก้อนกรวด ก้อนหิน ฯลฯ และสื่อที่มีผู้ผลิตจำหน่าย เช่น ไม้บล็อก หรือภาพยนตร์ที่แสดงให้เห็นการเกิดรูปทรงต่าง ๆ โดยเทคนิคการสร้างภาพเคลื่อนไหวเข้าช่วย
          5. การเรียนคณิตศาสตร์ขึ้นอยู่กับการฝึกฝน การฝึกฝนแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ จึงเป็นกิจกรรมที่ต้องบูรณาการเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตสื่อการสอนคณิตศาสตร์
          6. ก่อนผลิตและเลือกสื่อการสอนคณิตศาสตร์ ครูควรได้ศึกษาวิธีการจากระบบสื่อการสอน คณิตศาสตร์ที่มีผู้คิดขึ้นแล้ว เพื่อเป็นแนวทางในการผลิตสื่อ

(http://oumi024.blogspot.com/2009/08/blog-post_21.html) ได้รวบรวมไว้ว่า

ความหมายของนวัตกรรม

            “นวัตกรรม” (Innovation) มีรากศัพท์มาจาก innovare ในภาษาลาติน แปลว่า ทำสิ่งใหม่ขึ้นมา ความหมายของนวัตกรรมในเชิงเศรษฐศาสตร์คือ การนำแนวความคิดใหม่หรือการใช้ประโยชน์จากสิ่งที่มีอยู่แล้วมาใช้ในรูปแบบใหม่ เพื่อทำให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจ หรือก็คือ ”การทำในสิ่งที่แตกต่างจากคนอื่น โดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ (Change) ที่เกิดขึ้นรอบตัวเราให้กลายมาเป็นโอกาส (Opportunity) และถ่ายทอดไปสู่แนวความคิดใหม่ที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและสังคม” แนวความคิดนี้ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดยจะเห็นได้จากแนวคิดของนักเศรษฐอุตสาหกรรม เช่น ผลงานของ Joseph Schumpeter ใน The Theory of Economic Development,1934 โดยจะเน้นไปที่การสร้างสรรค์ การวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อันจะนำไปสู่การได้มาซึ่ง นวัตกรรมทางเทคโนโลยี (Technological Innovation) เพื่อประโยชน์ในเชิงพาณิชย์เป็นหลัก นวัตกรรมยังหมายถึงความสามารถในการเรียนรู้และนำไปปฏิบัติให้เกิดผลได้จริงอีกด้วย (พันธุ์อาจ ชัยรัตน์ , Xaap.com)

              คำว่า “นวัตกรรม” เป็นคำที่ค่อนข้างจะใหม่ในวงการศึกษาของไทย คำนี้ เป็นศัพท์บัญญัติของคณะกรรมการพิจารณาศัพท์วิชาการศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ มาจากภาษาอังกฤษว่า Innovation มาจากคำกริยาว่า innovateแปลว่า ทำใหม่ เปลี่ยนแปลงให้เกิดสิ่งใหม่ ในภาษาไทยเดิมใช้คำว่า“นวัตกรรม” ต่อมาพบว่าคำนี้มีความหมายคลาดเคลื่อน จึงเปลี่ยนมาใช้คำว่า นวัตกรรม (อ่านว่า นะ วัด ตะ กำ) หมายถึงการนำสิ่งใหม่ๆ เข้ามาเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจากวิธีการที่ทำอยู่เดิม เพื่อให้ใช้ได้ผลดียิ่งขึ้น ดังนั้นไม่ว่าวงการหรือกิจการใด ๆ ก็ตาม เมื่อมีการนำเอาความเปลี่ยนแปลงใหม่ๆ เข้ามาใช้เพื่อปรับปรุงงานให้ดีขึ้นกว่าเดิมก็เรียกได้ว่าเป็นนวัตกรรม ของวงการนั้น ๆ เช่นในวงการศึกษานำเอามาใช้ ก็เรียกว่า “นวัตกรรมการศึกษา” (Educational Innovation) สำหรับผู้ที่กระทำ หรือนำความเปลี่ยนแปลงใหม่ ๆ มาใช้นี้ เรียกว่าเป็น “นวัตกร” (Innovator) (boonpan edt01.htm)

นวัตกรรม แบ่งออกเป็น 3 ระยะ คือ
             ระยะที่ 1 มีการประดิษฐ์คิดค้น (Innovation) หรือเป็นการปรุงแต่งของเก่าให้เหมาะสมกับกาลสมัย
             ระยะที่ 2 พัฒนาการ (Development) มีการทดลองในแหล่งทดลองจัดทำอยู่ในลักษณะของโครงการทดลองปฏิบัติก่อน (Pilot Project)
             ระยะที่ 3 การนำเอาไปปฏิบัติในสถานการณ์ทั่วไป ซึ่งจัดว่าเป็นนวัตกรรมขั้นสมบูรณ์

             

          นวัตกรรม คือ การนำเทคโนโลยีต่างๆ มาก่อให้เกิดประโยชน์ และมีคุณค่า นั้นคือ นิยาม ของ นวัตกรรม คือ ของใหม่ และ มีประโยชน์

ประเภทของนวัตกรรมทางการศึกษา

              ประเภทของนวัตกรรมทางการศึกษาที่นิยมนำมาใช้ในการแก้ปัญหา/พัฒนาการเรียนการสอน

อาจแบ่งได้เป็น 4 ประเภท ดังนี้

              1. สื่อการเรียนการสอน อาทิ บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน บทเรียนวีซีดี บทเรียนซีดีบทเรียนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ บทเรียนการ์ตูน แบบฝึกทักษะ ฯลฯ

              2. รูปแบบ/วิธีการเรียนการสอนแบบต่างๆ อาทิ วิธีการสอนแบบร่วมมือร่วมใจวิธีการสอนแบบซิปปา (CIPPA Model) วิธีการสอนโดยใช้สถานการณ์จำลอง วิธีการสอนฝึกกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

              3. หลักสูตรแบบต่างๆ อาทิ หลักสูตรสาระเพิ่มเติม หลักสูตรท้องถิ่น หลักสูตรฝึกอบรม หลักสูตรวิชาชีพต่างๆ ฯลฯ

              4. กระบวนการบริหารแบบต่างๆ อาทิ การบริหารเชิงระบบ การบริหารแบบธรรมาภิบาลการบริหารการจัดการความรู้ การบริหารแบบกัลยาณมิตร การบริหารโดยใช้โรงเรียนเป็นฐาน ฯลฯ

              นวัตกรรมทางการเรียนการสอน หมายถึง กระบวนการ เทคนิค วิธีการ แนวคิด หลักปฏิบัติ เครื่องมือหรือสิ่งใหม่ๆ ที่ได้ผ่านการทดลองและพัฒนาอย่างมีขั้นตอนและเป็นระบบ แล้วนำมาใช้ในการเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพของการเรียนการสอน

สื่อการสอน 

          คือ ตัวกลางสำคัญที่จะช่วยเชื่อมโยงกระบวนการเรียนการสอนของเราให้มี ประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น...สื่อการสอนไม่จำเป็นต้องเป็นวัสดุหรืออุปกรณ์เสมอ ไป แต่มันอาจเป็นตัวหนึ่งที่สามารถทำให้ผู้เรียนรู้สึกกระตุ้น สนใจที่จะเรียนมากขึ้น ซึ่งอาจเป็นการสร้างบรรยากาศของห้องใหม่ที่ดี เปลี่ยนสไตล์การสอน ทำกิจกรรม อย่างนี้เป็นต้น

ประเภทสื่อการสอน

          1. ประเภทวัสดุ ( Material or Software ) เป็นสื่ออยู่ในรูปของภาพ เสียง หรือตัวอักษร แยกได้เป็น 2 ชนิด คือ

                   1.1 ชนิดที่สามารถสื่อความหมายได้ด้วยตัวของมันเอง เช่น รูปภาพ แผนภูมิ ภาพวาด หนังสือ

                   1.2 ชนิดที่ต้องอาศัยเครื่องมือเสนอเรื่องราวไปสู่ผู้เรียน เช่น ภาพโปร่งแสง สไลด์ แถบบันทึกเสียง ฟิล์มภาพยนตร์ เป็นต้น

          2. ประเภทเครื่องมือ (Hardware or Equipment) หมายถึง เครื่องมือที่เป็นตัวกลางส่งผ่านความรู้ไปสู่ผู้เรียน เช่น เครื่องฉายชนิดต่าง ๆ เครื่องเสียงชนิดต่าง ๆ เครื่องรับและส่งวิทยุและโทรทัศน์ ซึ่งต้องอาศัยวัสดุประกอบเช่น ฟิล์มแถบบันทึกเสียง แถบบันทึกภาพ เป็นต้น

          3. ประเภทเทคนิคหรือวิธีการ (Technique or Method) หมายถึง เทคนิคหรือวิธีการที่จะใช้ร่วมกับวัสดุและเครื่องมือ หรือใช้เพียงลำพังในการจัดการเรียนการสอนได้แก่ การสาธิต การทดลอง การแสดงละคร การจัดนิทรรศการ เป็นต้น

          ผู้เรียนจะบรรลุจุดประสงค์การเรียนได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้น ผู้สอนจะต้องมีความรู้ ความเชี่ยวชาญในศาสตร์นั้นๆ และจะต้องมีเทคนิควิธีการต่างๆ เพื่อนำสามารถถ่ายทอดความรู้และประสบการณ์ต่างๆ ไปสู่ผู้เรียนได้อย่างเต็มศักยภาพ หรือมีการใช้สื่อการเรียนการสอนที่น่าสนใจ

บทบาทของสื่อการสอน 

          คือ สื่อจะทำให้ครูมีความมั่นใจในการสอนมากขึ้น เพราะมีความหลากหลาย และน่าสนใจ สื่อยังเป็นสิ่งที่ใช้พัฒนาผู้เรียนได้ ทำให้ผู้เรียนมีประสบการณ์ เรียนรู้อย่างชัดเจน และทำให้ผู้เรียนสนใจเรียนมากขึ้นด้วย

กุลนันท์ กลิ่นสุวรรณ (2558) ได้รวบรวมไว้ว่า

การจัดการเรียนรู้คณิตศาสตร์

            การเรียนรู้ คือ การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมจากการได้รับประสบการณ์และประสบการณ์นั้นทําให้เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมไปจากเดิมซึ่งในการเรียนการสอนไม่ว่าจะเป็นวิชาใดก็ตาม ครูจะต้องรู้จิตวิทยาในการสอน เพื่อให้การสอนสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ ในการจัดการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์เพื่อให้ผู้เรียนเกิดกระบวนการเรียนรู้ และสามารถนำ คณิตศาสตร์ไปประยุกต์เพื่อพัฒนาคุณภาพของชีวิตและพัฒนาคุณภาพของสังคมไทยให้ดีนั้นผู้จัดควรคำนึงถึงความเหมาะสมและความจำ เป็นในหลาย ๆ ด้าน ได้แก่ ความพร้อมของสถานศึกษาในด้านบุคลากร ผู้บริหาร ผู้สอน ผู้เรียน และสิ่งอำนวยความสะดวก การจัดสาระการเรียนรู้จะต้องจัดให้สอดคล้องกับสาระของกลุ่ม คณิตศาสตร์ในหลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ที่กำหนดสาระการเรียนรู้ที่จำ เป็นสำหรับผู้เรียนทุกคนไว้ดังนี้

                1) จำนวนและการดำเนินการ

                2) การวัด

                3) เรขาคณิต

                4) พีชคณิต

                5) การวิเคราะห์ข้อมูลและความน่าจะเป็น

                6) ทักษะ/กระบวนการทางคณิตศาสตร์

หลักและแนวการจัดการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

          1. สอนให้ผู้เรียนเกิดมโนทัศน์หรือได้ความรู้ทางคณิตศาสตร์จากการคิดและมีส่วนรวมใน

การทำกิจกรรมกับผู้อื่น ใช้ความคิดและคําถามที่นักเรียนสงสัยเป็นประเด็นในการอภิปราย  เพื่อให้

ได้แนวคิดที่หลากหลาย  และเพื่อนำไปสู่ข้อสรุป

          2. สอนให้ผู้เรียนเห็นโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ ความสัมพันธ์ และความต่อเนื่องของเนื้อหา

คณิตศาสตร์

          3. สอนโดยคำนึงว่าจะให้นักเรียนเรียนอะไร (What) และเรียนอย่างไร (How) นั่นคือต้อง

คำนึงถึงทั้งเนื้อหาวิชาและกระบวนการเรียน

          4. สอนโดยการใช้สิ่งที่เป็นรูปธรรมอธิบายนามธรรม หรือการทําให้สิ่งที่เป็นนามธรรมมากๆ 
เป็นนามธรรมที่ง่ายขึ้นหรือพอที่จะจินตนาการได้มากขึ้นเนื่องจากมโนทัศน์ทางคณิตศาสตร์ บางอย่างไม่สามารถหาสื่อมาอธิบายได้

          5. จัดกิจกรรมการสอนโดยคำนึงถึงประสบการณ์และความรู้พื้นฐานของนักเรียน

          6. สอนโดยใช้แบบฝึกหัดให้ผู้เรียนเกิดประสบการณ์ในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ ทั้งการ

ฝึกรายบุคคล การฝึกเป็นกลุ่ม การฝึกทักษะย่อยทางคณิตศาสตร์ และการฝึกทักษะรวม เพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น

          7. สอนเพื่อให้ผู้เรียนเกิดทักษะการคิดวิเคราะห์ เพื่อแก้ปัญหาสามารถให้เหตุผล เชื่อมโยง

สื่อสาร และคิดอย่างสร้างสรรค์ ตลอดจนเกิดความอยากรู้อยากเห็น

          8. สอนให้นักเรียนเห็นความสัมพันธ์ระหว่างคณิตศาสตร์ในห้องเรียนกับคณิตศาสตร์ใน

ชีวิตประจําวัน

          9. ผู้สอนควรศึกษาธรรมชาติและศักยภาพของผู้เรียน

          10. สอนให้ผู้เรียนมีความสุขในการเรียนคณิตศาสตร์ รู้สึกว่าวิชาคณิตศาสตร์ไม่ยาก และมี

ความสนุกสนานในการทํากิจกรรม

          11. สังเกตและประเมินการเรียนรู้และความเข้าใจของผู้เรียนขณะเรียนในห้องโดยใช้

คําถามสั้นๆ หรือการพูดคุยปกติ

         

          นอกจากนี้ยุพิน  พิพิธกุล (2545) ยังได้กล่าวถึงหลักการสอนคณิตศาสตร์ไว้ว่า

                   1. ควรสอนจากเรื่องง่ายไปสู่เรื่องยาก

                   2. เปลี่ยนจากรูปธรรมไปสู่นามธรรมในเรื่องที่สามารถใช้สื่อการเรียนการสอนรูปธรรม

ประกอบ

                   3. สอนให้สัมพันธ์ความคิดเมื่อครูจะทบทวนเรื่องใดก็ควรจะทบทวนให้หมด  การรวบรวม

เรื่องที่เหมือนกันเข้าเป็นหมวดหมู่จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจและจำได้แม่นยำ

                   4. เปลี่ยนวิธีการสอนไม่ซ้ำซากน่าเบื่อหน่าย  ผู้สอนควรจะสอนให้สนุกสนานและน่าสนใจ

ซึ่งอาจจะมีกลอน เพลง เกม การเล่าเรื่อง การทําภาพประกอบ การ์ตูน ปริศนา ต้องรู้จัก สอดแทรก

สิ่งละอันพันละน้อย เพื่อให้บทเรียนน่าสนใจ

การนำสื่อและนวัตกรรมการมาจัดการเรียนรู้คณิตศาสตร์

          การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารให้ปัจจุบัน จึงเป็นการนำเทคโนโลยีมาใช้ในการปฏิรูปการเรียนการสอน ให้ผู้เรียนเป็นศูนย์กลางของการเรียนหรือเป็นสำคัญ เป็นการเปลี่ยนบทบาทของผู้เรียนจากผู้รับแต่ฝ่ายเดียวมาเป็นผู้กระตือรือร้น รวมถึงการมีส่วนร่วมในการเรียน ขณะเดียวกันผู้สอนย่อมเปลี่ยนจากเป็นจุดศูนย์กลางของการเรียนการสอนมาเป็นผู้ คอยชี้แนะ ผู้สนับสนุนให้ความร่วมมือ และบางครั้งจะเป็นผู้เรียนรู้ร่วมไปกับผู้เรียนด้วย (กิดานันท์ มลิทอง, 2548, หน้า 12-16) และในยุคปัจจุบันมีผู้คิดคนนวัตกรรมใหม่มากมาย เพื่อตอบสนองต่อผู้เรียน เช่น ชุดการสอน สื่อต่าง อีกทั้ง คอมพิวเตอร์ ยังมีความสามารถในการตอบสนองต่อข้อมูลที่ผู้เรียนป้อนเข้าไปได้ในทันที ซึ่งเป็นการช่วยเสริมแรงให้แก่ผู้เรียน ทําให้มีการใช้การสอนใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (computer-assistedinstruction : CAI) ที่เรียกกันว่า “คอมพิวเตอร์ช่วยสอน”หรือ “ซีเอไอ” อย่างแพร่หลาย ลักษณะบทเรียนซีเอไอได้อาศัยแนวความคิดจากทฤษฎีการเชื่อมโยงระหว่างสิ่งเร้ากับการตอบสนองซึ่งพัฒนามาจากบทเรียนแบบโปรแกรมนั่นเอง โดยผู้เรียนสามารถเรียนรู้จากโปรแกรมบทเรียนรูปแบบต่างๆ  ได้แก่ การสอน การฝึกหัด การจําลอง เกมเพื่อการสอน การค้นพบ การแก้ปัญหา และเสียง ประกอบในลักษณะของสื่อประสม (multimedia) และสื่อหลายมิติ (hypermedia) ทำให้ผู้เรียนสนุกไม่เบื่อหน่ายในการเรียน

ตัวอย่างสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

สรุป         จากการศึกษาค้นคว้าและรวบรวมข้อมูลสรุปได้ว่า นวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ เป็นการนำสิ่งประดิษฐ์หรือสร้างสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ ที่เกี่ยวกับคณิตศาสตร์มาใช้ในการเรียนการสอนในห้องเรียน เพื่อสร้างแรงจูงใจในการเรียนและทำให้ผู้เรียนสนใจมากขึ้น และเป็นการบูรณาการหรือต่อยอดจากสิ่งที่มีอยู่แล้วให้มีความแปลกใหม่ตามยุคสมัย จะทำให้ผู้เรียนสนใจที่จะเรียนวิชาคณิตศาสตร์ และมีเจตคติที่ดีต่อวิชาคณิตศาสตร์มาก ซึ่งอาจจะออกมาในรูปแบบของสื่อ วิดีโอ เกม หรือเพลงคณิตศาสตร์ เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเรียนรู้ให้เพิ่มมากขึ้น

ที่มา

อุไรวรรณ. (2553). http://teaching-maths3.blogspot.com/2010/07/blog-post_1999.html. 

            [Online] เข้าถึงเมื่อวันที่  10 สิงหาคม 2561.

http://oumi024.blogspot.com/2009/08/blog-post_21.html. [Online] เข้าถึงเมื่อวันที่ 
            10 สิงหาคม 2561.

กุลนันท์ กลิ่นสุวรรณ. (2558). http://gullanun302.blogspot.com/2015/12/blog-post.html. 

            [Online] เข้าถึงเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2561.

http://www.dekgenz.com. [Online] เข้าถึงเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม2561.