ที่มาและความสำคัญ(โดยสังเขป)
          ในปัจจุบันคณิตศาสตร์มีบทบาทสำคัญยิ่งต่อความสำเร็จในการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 เนื่องจากการศึกษาคณิตศาสตร์ไม่เพียงแต่มีประโยชน์ในด้านการคิดคำนวณเท่านั้น แต่ยังช่วยพัฒนาความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ ความคิดเชิงเหตุผลที่มีระเบียบแบบแผน และความสามารถในการวิเคราะห์ปัญหาหรือสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างรอบคอบและถี่ถ้วนนอกจากนี้ คณิตศาสตร์ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการคาดการณ์ วางแผน ตัดสินใจ และแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างหลากหลาย อีกทั้งคณิตศาสตร์ยังเป็นรากฐานสำคัญในการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และศาสตร์อื่น ๆ ซึ่งเป็นปัจจัยที่ช่วยในการพัฒนาทรัพยากรบุคคลของชาติให้มีคุณภาพ และส่งผลต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศให้สามารถแข่งขันกับนานาชาติได้ การศึกษาคณิตศาสตร์จึงจำเป็นต้องได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจ สังคม และความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในยุคโลกาภิวัตน์ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2560) การสื่อสารถือเป็นทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่ 21 และยังเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในกระบวนการทางคณิตศาสตร์ (ไมตรี อินทร์ประสิทธิ์และคณะ, 2546) ซึ่งควรได้รับการพัฒนาในนักเรียน เนื่องจากการสื่อสารหรือการถ่ายทอดความหมายทางคณิตศาสตร์ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการใช้ช่องทางการสื่อสารทั่วไป เช่น การฟัง การพูด การอ่าน การเขียน การสังเกต และการแสดงท่าทางตามปกติ แต่ยังมีลักษณะพิเศษที่เกี่ยวข้องกับการใช้สัญลักษณ์ ตัวแปร ตาราง กราฟ สมการ อสมการ หรือเครื่องมือที่นักเรียนได้เรียนรู้ในการเรียนคณิตศาสตร์เพื่อช่วยในการสื่อความหมายด้วยดังนั้น การสื่อสารและการถ่ายทอดความหมายทางคณิตศาสตร์จึงเป็นทักษะที่สำคัญในการช่วยนักเรียนให้สามารถถ่ายทอดความรู้และเข้าใจแนวคิดทางคณิตศาสตร์ รวมถึงกระบวนการคิดของตนให้ผู้อื่นสามารถเข้าใจได้อย่างถูกต้องและชัดเจน การสามารถสื่อสารให้เกิดความเข้าใจตรงกันนั้นยังเป็นการเปิดโอกาสให้สามารถแลกเปลี่ยนเรียนรู้และแบ่งปันประสบการณ์ระหว่างกัน รับฟังความคิดเห็น และช่วยเหลือกันในการเรียนคณิตศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้การเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์มีความหมายและนักเรียนสามารถเข้าใจได้ลึกซึ้ง และจดจำได้นานขึ้น (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2560) นอกจากนี้ สภาครูคณิตศาสตร์แห่งชาติอเมริกาได้กำหนดว่าการสื่อสารเป็นหนึ่งในมาตรฐานกระบวนการทางคณิตศาสตร์ และยังได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของทักษะการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ ซึ่งควรเป็นจุดเน้นในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยสนับสนุนกิจกรรมการเรียนการสอนที่ส่งเสริมให้นักเรียนได้นำเสนอแนวคิดคณิตศาสตร์ในระดับโรงเรียน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์ให้ดียิ่งขึ้น (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2551) ดังนั้น ครูผู้สอนจึงจำเป็นต้องออกแบบการเรียนรู้ที่ส่งเสริมการพัฒนาทักษะการสื่อสารและการถ่ายทอดความหมายทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้นักเรียนได้ฝึกฝนทักษะดังกล่าว และสามารถประยุกต์ใช้ในการดำเนินชีวิตประจำวันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการจัดการเรียนการสอนคณิตศาสตร์พบว่า นักเรียนยังมีปัญหาที่สำคัญคือ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์อยู่ในระดับต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน จากผลการประเมินการเรียนรู้คณิตศาสตร์ในระดับนานาชาติของนักเรียนในโครงการ TIMSS ( Trends in International Mathematics and Science Study ) ที่จัดสอบในปี ค.ศ. 2011 และ ค.ศ. 2015 พบว่ามีคะแนนเฉลี่ยคณิตศาสตร์ในด้านเนื้อหาและพฤติกรรมการเรียนรู้อยู่ในระดับต่ำ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2560) นอกจากนี้ผลการประเมินการเรียนรู้คณิตศาสตร์ของนักเรียนในโครงการ PISA ( Programme for International Student Assessment ) ซึ่งเป็นโครงการประเมินความสามารถในการใช้ความรู้และทักษะของนักเรียนในด้านการอ่าน คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ใน ค.ศ. 2018 พบว่ามี นักเรียนไทยมีคะแนนคณิตศาสตร์ 419 คะแนน ซึ่งมีคะแนนต่ำกว่าค่าเฉลี่ย OECD สอดคล้องกับผลการประเมินการเรียนรู้คณิตศาสตร์ในระดับชาติ ผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (Ordinary National Educational Test : O – NET) วิชาคณิตศาสตร์ ในระดับมัธยมศึกษาปีที่ 3 ในปีการศึกษา 2564 มีค่าเฉลี่ย 24.47 คะแนนซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ และโรงเรียนบ้านยางกะเดาเองก็มีคะแนนเฉลี่ย ที่ต่ำกว่าคะแนนเฉลี่ยระดับประเทศ โดยมีคะแนนเฉลี่ยอยู่ที่ 20.58 คะแนน สาระที่ควรเร่งพัฒนามากที่สุดคือ จำนวนและพีชคณิต มาตรฐาน ค 1.3 ใช้นิพจน์ สมการ และอสมการ อธิบายความสัมพันธ์ หรือช่วยกันแก้ปัญหาที่กำหนดให้ ซึ่งมีเนื้อหาอยู่ใน เรื่อง สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว จากที่ผู้วิจัยได้จัดการเรียนการสอนในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 พบว่า นักเรียนยังขาดทักษะการสื่อสารและสื่อความหมายทางคณิตศาสตร์ ไม่สามารถเปลี่ยนสถานการณ์ปัญหาให้อยู่ในรูปสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ นักเรียนบางส่วนไม่สามารถเขียนอธิบายหรือเขียนแสดงสิ่งที่คิดออกมาให้ผู้อื่นเข้าใจได้ (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2551) สอดคล้องกับที่ว่า มีนักเรียนจำนวนมากที่ไม่สามารถนำเสนอข้อมูลให้ผู้อื่นเข้าใจในภาพรวมหรือประเด็นสำคัญต่าง ๆ ของสิ่งที่ต้องการนำเสนอหรือไม่สามารถสื่อความหมายเรื่องบางเรื่องให้ผู้อื่นเข้าใจตรงกันได้ (อัมพร ม้าคะนอง, 2554) จากสภาพปัญหาดังกล่าวผู้วิจัยจึงศึกษาวิธีการจัดการเรียนรู้ที่สามารถพัฒนาความสามารถด้านการสื่อสารและสื่อความหมายทางคณิตศาสตร์เพื่อให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้น การจัดการเรียนการสอนเพื่อพัฒนาความสามารถด้านการสื่อสารและสื่อความหมายนั้นครูผู้สอนควรที่จะเริ่มให้นักเรียนได้มีโอกาสแสดงความคิดเห็นทางคณิตศาสตร์โดยใช้ลักษณะภาษาในรูปแบบของนักเรียนเองที่ไม่เป็นทางการมากนักจากนั้นจึงเริ่มปลูกฝังให้นักเรียนได้ฝึกการใช้ภาษากึ่งทางการ และทางการในที่สุดโดยการฝึกให้นักเรียนแสดงสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ที่เป็นสากล ซึ่งในกระบวนการจัดการเรียนการสอนนั้นครูผู้สอนควรที่จะปรับเวลาหรือปริมาณการพูดในชั้นเรียนลง เพื่อที่จะเพิ่มโอกาสในการสื่อสารระหว่างนักเรียนมากขึ้น (อัมพร ม้าคนอง, 2554) หนึ่งในกระบวนการจัดการเรียนการสอนที่สามารถฝึกความสามารถด้านการสื่อสารและสื่อความหมายได้ดีคือ กระบวนการจัดการเรียนรู้เชิงรุก เพราะเป็นกระบวนการที่เปิดโอกาสให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการดำเนินกิจกรรมการเรียนรู้และสามารถสร้างความเข้าใจอย่างลึกซึ้งให้กับนักเรียนผ่านการเชื่อมโยงนนักเรียนกับเนื้อหาในองค์ความรู้ นักเรียนได้มีโอกาสปฏิบัติ ใช้กระบวนการคิด แสวงหาความรู้ ไตร่ตรอง สะท้อนความคิด อภิปลายและแลกเปลี่ยนเรียนรู้ จึงทำให้นักเรียนเป็นผู้ที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างการเรียนรู้ของตัวเอง (สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2562) สอดคล้องกับงานวิจัยของ(กานต์ชนก ผลจันทร์,2561) ที่ใช้วิธีการจัดการเรียนรู้เชิงรุกเพื่อพัฒนาความสามารถในด้านการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ของนักเรียน และพบว่า การจัดการเรียนรู้เชิงรุกทำให้นักเรียนมีทักษะการสื่อสารที่สูงขึ้นจากก่อนเรียนเนื่องจากการจัดการเรียนรู้เชิงรุกมีลักษณะสำคัญคือเปิดโอกาสให้นักเรียนได้มีการแลกเปลี่ยนความรู้ และซักถามเพื่อหาคำตอบระหว่างครูและนักเรียนตลอดเวลา นอกจากนั้นยังเปิดโอกาสให้นักเรียนได้เขียนอธิบายรูปแบบวิธีการแก้ปัญหาของตนเอง แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงในการศึกษามีแนวโน้มที่ไม่ได้มุ่งเน้นเฉพาะด้านความรู้หรือสาระวิชาเพียงอย่างเดียว โดยสาระวิชาความรู้แม้ว่าจะยังคงมีความสำคัญ แต่ไม่เพียงพอสำหรับการเรียนรู้ที่เตรียมความพร้อมให้กับการใช้ชีวิตในโลกยุคศตวรรษที่ 21 นักเรียนสามารถค้นคว้าความรู้จากแหล่งข้อมูลจำนวนมหาศาลบนอินเทอร์เน็ต ซึ่งกลายเป็นสื่อหลักที่แซงหน้าหนังสือและตำราเรียนแบบเดิมไปแล้ว ดังนั้น บทบาทของครูในการจัดการเรียนรู้ในยุคปัจจุบันจึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยน โดยครูควรทำหน้าที่เป็นผู้ให้คำแนะนำ และออกแบบกระบวนการเรียนการสอน ตลอดจนช่วยให้นักเรียนสามารถประเมินความก้าวหน้าในการเรียนรู้ของตนเองได้นักเรียนในยุคปัจจุบันสามารถเรียนรู้สิ่งที่ตนถนัดได้ด้วยตนเอง โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาครูมากนัก เพราะสามารถศึกษาหาความรู้จากอินเทอร์เน็ต และมักจะมีความสนใจในสิ่งต่าง ๆ ในระยะสั้น ๆ ดังนั้น ผู้สอนจึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบการจัดการเรียนการสอนให้เหมาะสมกับยุคสมัยที่เปลี่ยนแปลงไป เมื่อรูปแบบการจัดการศึกษาต้องปรับเปลี่ยน เนื่องจากนักเรียนสามารถใช้สื่อต่าง ๆ ในการเรียนรู้สิ่งที่ตนสนใจและถนัดได้มากยิ่งขึ้น หากมีการนำสื่อดิจิทัลมาใช้ในการจัดการเรียนรู้ตามความสนใจและความถนัดของนักเรียน จะเป็นการส่งเสริมให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติ เรียนรู้จากการกระทำด้วยตนเอง ซึ่งจะทำให้นักเรียนสนุกสนานและมีความสุขในการเรียนรู้ และส่งผลให้พัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนดีขึ้น (ศศิญามล เจริญผล, 2563) จากข้างต้นสะท้อนให้เห็นถึงความจำเป็นที่ครูต้องเปลี่ยนรูปแบบการจัดการเรียนรู้จากเดิมที่ผู้เรียนเป็นผู้รับเพียงอย่างเดียว (Passive) เป็นการจัดการเรียนรู้ที่ผู้เรียนต้องมีความกระตือรือร้นในการเรียนรู้ (Active) แทน ธรรมชาติของการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์ ถ้าหากในการจัดการเรียนการสอนมีการตอบโต้กัน ระหว่างผู้สอนและนักเรียนก็จะทำให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะการนำสื่อดิจิทัลเข้ามาช่วยในการจัดการเรียนรู้เพราะจะสามารถกระตุ้นความสดใจแก่ผู้เรียนให้สนใจการเรียนมากยิ่งอีก ซึ่งสื่อดิจิทัลหมายถึงสื่ออิเล็กทรอนิกส์ที่ผสมผสานเทคโนโลยีต่าง ๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบัน มาแทนที่สื่อแบบเดิม ซึ่งมักจะมีการนำเสนอข้อความ กราฟิก ภาพเคลื่อนไหว เสียง วิดีโอ หรือเนื้อหาในรูปแบบต่าง ๆ มาผสมผสานและเชื่อมโยงกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งาน (ชุติสันต์ เกิดวิบูลย์เวช, 2560) จากการศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่กล่าวมา ผู้วิจัยในฐานะครูผู้สอนวิชาคณิตศาสตร์จึงสนใจนำการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเชิงรุกร่วมกับสื่อดิจิทัลเพื่อส่งเสริมความสามารถด้านการสื่อและสื่อความหมายทางคณิตศาสตร์ เรื่อง สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 และผู้วิจัยหวังว่าการวิจัยในครั้งนี้จะเป็นแนวทางให้ครูผู้สอนวิชาคณิตศาสตร์สามารถนำไปใช้ในการพัฒนานักเรียนให้เรียนรู้อย่างมีประสิทธิภาพต่อไป

ผลลัพธ์ต่อนักเรียน1) นักเรียนมีคะแนนความสามารถด้านการสื่อสารและสื่อความหมายทางคณิตศาสตร์ตั้งแต่ระดับ ดี ขึ้นไปทุกคน 2) นักเรียนมีคะแนนผลสัมฤทธิ์หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน 3) นักเรียนมีความพึงพอใจต่อกิจกรรมการเรียนรู้แบบเชิงรุกโดยใช้สื่อดิจิทัลเพื่อส่งเสริความสามารถด้านการสื่อสารและสื่อความหมายทางคณิตศาสตร์โดยรวมอยู่ในระดับ พึงพอใจมาก
ผลลัพธ์ต่อครู : 1) ครูมีนวัตกรรมในการจัดการเรียนรู้ที่ส่งผลให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ที่สูงขึ้น 2) ครูมีการจัดการเรียนการสอนที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ 3) ครูได้รับการพัฒนาในด้านการใช้เทคโนโลยีดิจิทัลและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้เชิงรุก 4) ครูได้มีโอกาสแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับเพื่อนร่วมอาชีพเพื่อพัฒนาการจัดการเรียนการสอน
ผลลัพธ์ต่อโรงเรียน : 1) การนำสื่อดิจิทัลและกิจกรรมเชิงรุกมาใช้ช่วยพัฒนาคุณภาพห้องเรียนให้มีความน่าสนใจมีการมีส่วนร่วมมากขึ้น 2) โรงเรียนมีภาพลักษณ์ที่ดีในด้านนวัตกรรมการเรียนการสอน 3) เมื่อนักเรียนมีทักษะการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ที่ดีขึ้น ย่อมส่งผลต่อคะแนนเฉลี่ยของโรงเรียน
ผลลัพธ์ต่อชุมชน : 1) เด็กในชุมชนมีความมั่นใจในการสื่อสาร และสามารถอธิบายแนวคิดทางคณิตศาสตร์หรือเหตุผลต่าง ๆ ได้ดีขึ้น 2) ผู้ปกครองมีส่วนร่วมในการติดตาม สนับสนุน และส่งเสริมการเรียนรู้ของนักเรียน 3) เมื่อการจัดการศึกษาในโรงเรียนมีคุณภาพ ส่งผลให้ชุมชนมีประชากรที่มีทักษะ มีเหตุผล และมีวิธีคิดที่เป็นระบบ
ประเภทของนวัตกรรม : นวัตกรรมการจัดการเรียนรู้
[ดาวน์โหลดรูปเล่มนวัตกรรม]