รูปแบบการเรียนการสอนกระบวนการคิดอุปนัย (Inductive Thinking Instructional Model)

รูปแบบการเรียนการสอนกระบวนการคิดอุปนัย (Inductive Thinking Instructional Model)

ทิศนา  แขมมณี (2545: 221-296) ได้กล่าวไว้ว่า

ความหมาย 

วิธีสอนแบบอุปนัย เป็นการสอนจากรายละเอียดปลีกย่อยไปหา กฎเกณฑ์ กล่าวคือ เป็นการสอนแบบย่อยไปหาส่วนรวมหรือสอนจากตัวอย่างไปหากฎเกณฑ์ หลักการ ข้อเท็จจริง หรือข้อสรุป โดยการให้นักเรียนทำการศึกษา สังเกต ทดลอง เปรียบเทียบ แล้วพิจารณาค้นหาองค์ประกอบที่เหมือนกันหรือคล้ายคลึงกันจากตัวอย่างต่าง ๆ เพื่อนำมาเป็น ข้อสรุป

ทฤษฎี/หลักการ/แนวคิดของรูปแบบนี้

จอยส์ และ วีล (Joyce & Weil, 1996: 149-159) พัฒนาขึ้น โดยใช้แนวคิดของทาบา (Taba, 1967: 90-92) ซึ่งเชื่อว่าการคิดเป็นสิ่งที่สอนได้ การคิดเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างบุคคลกับข้อมูล และกระบวนการนี้มีลำดับขั้นตอนดังเช่นการคิดอุปนัย จะต้องเริ่มจากการสร้างความคิดรวบยอด หรือมโนทัศน์ก่อน แล้วจึงถึงขั้นการตีความข้อมูล และสรุป ต่อไปจึงนำข้อสรุปหรือหลักการที่ได้ไปประยุกต์ใช้

วัตถุประสงค์ของรูปแบบ

รูปแบบนี้มุ่งพัฒนาการคิดแบบอุปนัยของผู้เรียน ช่วยให้ผู้เรียนใช้กระบวนการคิดดังกล่าวในการสร้างมโนทัศน์และประยุกต์ใช้มโนทัศน์ต่าง ๆ ช่วยให้นักเรียนได้ค้นพบกฎเกณฑ์ หรือความจริงที่สำคัญ ๆ ด้วยตนเองกับให้เข้าใจความหมายและความสัมพันธ์ของความคิด ต่าง ๆ อย่างแจ่มแจ้ง ตลอดจนกระตุ้นให้นักเรียนรู้จักการทำการสอบสวนค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเอง

กระบวนการเรียนการสอนของรูปแบบ

ขั้นที่ 1 การสร้างมโนทัศน์ ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนย่อย คือ

1.1  ให้ผู้เรียนสังเกตสิ่งที่จะศึกษาและเขียนรายการสิ่งที่สังเกตเห็น หรือ

อาจใช้วิธีอื่น ๆ เช่น ตั้งคำถามให้ผู้เรียนตอบ ในขั้นนี้ผู้เรียนจะต้องได้รายการของสิ่งต่าง ๆ ที่ใช่หรือไม่ใช่ตัวแทนของมโนทัศน์ที่ต้องการให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้

1.2  จากรายการของสิ่งที่เป็นตัวแทนและไม่เป็นตัวแทนของมโนทัศน์

นั้น ให้ผู้เรียนจัดหมวดหมู่ของสิ่งเหล่านั้น โดยการกำหนดเกณฑ์ในการจัดกลุ่ม ซึ่งก็คือคุณสมบัติที่เหมือนกันของสิ่งเหล่านั้น ผู้เรียนจะจัดสิ่งที่มีคุณสมบัติเหมือนกันไว้เป็นกลุ่มเดียวกัน

1.3  ตั้งชื่อหมวดหมู่ที่จัดขึ้น  ผู้เรียนจะต้องพิจารณาว่าอะไรเป็นหัวข้อ

ใหญ่ อะไรเป็นหัวข้อย่อย และตั้งชื่อหัวข้อให้เหมาะสม

ขั้นที่ 2  การตีความและสรุปข้อมูล  ประกอบด้วย 3 ขั้นย่อยดังนี้

2.1 ระบุความสัมพันธ์ของข้อมูล  ผู้เรียนศึกษาข้อมูลและตีความข้อมูลเพื่อให้เข้าใจข้อมูล และเห็นความสัมพันธ์ที่สำคัญ ๆ ของข้อมูล

2.2  สำรวจความสัมพันธ์ของข้อมูล ผู้เรียนศึกษาข้อมูลและความสัมพันธ์ของข้อมูลในลักษณะต่าง ๆ เช่น ความสัมพันธ์ในลักษณะของเหตุและผล ความสัมพันธ์ของข้อมูลในหมวดนี้กับข้อมูลในหมวดอื่น จนสามารถอธิบายได้ว่าข้อมูลต่าง ๆ สัมพันธ์กันอย่างไรและด้วยเหตุผลใด

2.3  สรุปอ้างอิง  เมื่อค้นพบความสัมพันธ์หรือหลักการแล้ว ให้ผู้เรียนสรุปอ้างอิงโดยโยงสิ่งที่ค้นพบไปสู่สถานการณ์อื่น ๆ

ขั้นที่ 3  การประยุกต์ใช้ข้อสรุปหรือหลักการ

3.1  นำข้อสรุปมาใช้ในการทำนาย หรืออธิบายปรากฏการณ์อื่น ๆ และฝึกตั้งสมมติฐาน

3.2  อธิบายให้เหตุผลและข้อมูลสนับสนุนการทำนายและสมมติฐานของตน

3.3  พิสูจน์ ทดสอบ การทำนายและสมมติฐานของตน

ขั้นตอนในการสอนแบบอุปนัย

           1. ขั้นเตรียม คือ การเตรียมตัวนักเรียน เป็นการทบทวนความรู้เดิม กำหนด จุดมุ่งหมาย และอธิบายความมุ่งหมายให้นักเรียนได้เข้าใจอย่างแจ่มแจ้ง

           2. ขั้นสอนหรือขั้นแสดง คือ การเสนอตัวอย่างหรือกรณีต่าง ๆ ให้นักเรียนได้ พิจารณา เพื่อให้นักเรียนสามารถเปรียบเทียบ สรุปกฎเกณฑ์ได้ การเสนอตัวอย่าง ควรเสนอ หลายๆ ตัวอย่างให้มากพอที่จะสรุปกฎเกณฑ์ได้ ไม่ควรเสนอเพียงตัวอย่างเดียว

           3. ขั้นเปรียบเทียบและรวบรวม เป็นขั้นหาองค์ประกอบรวม คือ การที่นักเรียน ได้มีโอกาสพิจารณาความคล้ายคลึงกันขององค์ประกอบในตัวอย่างเพื่อเตรียมสรุปกฎเกณฑ์ไม่ควร รีบร้อนหรือเร่งเร้าเด็กเกินไป

            4. ขั้นสรุป คือ การนำข้อสังเกตต่าง ๆ จากตัวอย่างมาสรุปเป็นกฎเกณฑ์ นินาม หลักการ หรือสูตร ด้วยตัวนักเรียนเอง

            5. ขั้นนำไปใช้ คือ ขั้นทดลองความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับกฎเกณฑ์หรือ ข้อสรุปที่ได้มาแล้วว่าสามารถที่จะนำไปใช้ในปัญหาหรือแบบฝึกหัดอื่น ๆ ได้หรือไม่

ผลที่ผู้เรียนจะได้รับจากการเรียนตามรูปแบบ

ผู้เรียนจะสามารถสร้างมโนทัศน์และประยุกต์ใช้มโนทัศน์นั้นด้วยกระบวนการ

คิดแบบอุปนัย และผู้เรียนสามารถนำกระบวนการคิดดังกล่าวไปใช้ในการสร้างมโนทัศน์อื่น ๆ ต่อไปได้

ข้อดี

1. จะทำให้นักเรียนเข้าใจได้อย่างแจ่มแจ้งและจำได้นาน

2. ฝึกให้นักเรียนรู้จักคิดตามหลักตรรกศาสตร์ และหลักวิทยาศาสตร์

3. ให้นักเรียนเข้าใจวิธีการในการแก้ปัญหา และรู้จักวิธีทำงานที่ถูกต้องตามหลัก จิตวิทยา

ข้อจำกัด

1. ไม่เหมาะสมที่จะใช้สอนวิชาที่มีคุณค่าทางสุนทรียะ

2. ใช้เวลามาก  อาจทำให้เด็กเกิดความเบื่อหน่าย

3. ทำให้บรรยากาศการเรียนเป็นทางการเกินไป

4. ครูต้องเข้าใจในเทคนิควิธีสอนแบบนี้อย่างดี จึงจะได้ผลสัมฤทธิ์ในการสอน

ตัวอย่างแผนการจัดการเรียนรู้

แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3

การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

กลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์               ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3                    ภาคเรียนที่ 1

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 พื้นที่ผิวและปริมาตร                                                 เวลา 5 ชั่วโมง

1. สาระสำคัญ

          ทรงกระบอก (Cylinder) คือ ทรงสามมิติใด ที่มีฐานเป็นรูปวงกลมที่เท่ากันทุกประการและอยู่ใน

   ระนาบที่ขนานกัน และเมื่อตัดทรงสามมิตินี้ด้วยระนาบที่ขนานกันกับฐานแล้วจะได้รอยตัดเป็นรูป

   วงกลมที่เท่ากันทุกประการกับฐานเสมอ ทรงกระบอกมี 2 ประเภท คือ ทรงกระบอกตรง และ

   ทรงกระบอกเอียง

          พื้นที่ผิวของทรงกระบอก เท่ากับ ผลรวมของพื้นที่ฐานหรือหน้าตัด และพื้นที่ผิวข้างทั้งหมดของ

    ทรงกระบอก

          ปริมาตรของทรงกระบอก เท่ากับ การหาพื้นที่ฐานคูณกับความสูง หรือพื้นที่หน้าตัดคูณกับ

    ความยาวของทรงกระบอก

2. ตัวชี้วัดชั้นปี

1. หาพื้นที่ผิวของปริซึมและทรงกระบอก (ค 2.1 ม. 3/1)

2. หาปริมาตรของปริซึมทรง กระบอก พีระมิด กรวย และทรงกลม (ค 2.1 ม. 3/2)

3. เปรียบเทียบหน่วยความจุ หรือหน่วยปริมาตรในระบบเดียวกันหรือต่างระบบ และเลือกใช้หน่วย   

   การวัดได้อย่างเหมาะสม (ค 2.1 ม. 3/3)

4. ใช้การคาดคะเนเกี่ยวกับการวัดในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม (ค 2.1 ม. 3/4)

5. ใช้ความรู้เกี่ยวกับพื้นที่ พื้นที่ผิว และปริมาตร ในการแก้ปัญหา ในสถานการณ์ต่าง ๆ

    (ค 2.2 ม. 3/1)

6. อธิบายลักษณะและสมบัติของปริซึม พีระมิด ทรงกระบอก กรวย และ ทรงกลม

    (ค 3.1 ม. 3/1)

7. ใช้วิธีการที่หลากหลายแก้ปัญหา (ค 6.1 ม. 3/1)

8. ใช้ความรู้ ทักษะ และกระบวนการทางคณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีในการแก้ปัญหาใน 

   สถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม (ค 6.1 ม. 3/2)

9. ให้เหตุผลประกอบการตัดสินใจ และสรุปผลได้อย่างเหมาะสม (ค 6.1 ม. 3/3)

10. ใช้ภาษาและสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ในการสื่อสาร การสื่อความหมาย และการนำเสนอ

     ได้อย่างถูกต้อง และชัดเจน (ค 6.1 ม. 3/4)

11. เชื่อมโยงความรู้ต่าง ๆ ในคณิตศาสตร์และนำความรู้ หลักการ กระบวนการทางคณิตศาสตร์

     ไปเชื่อมโยงกับศาสตร์อื่น ๆ (ค 6.1 ม. 3/5)

12. มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ (ค 6.1 ม. 3/6)

3. จุดประสงค์การเรียนรู้

 1. อธิบายลักษณะและสมบัติของทรงกระบอกได้ (K)

 2. หาพื้นที่ผิวของทรงกระบอก และนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ ต่าง ๆ ได้ (K)

 3. หาปริมาตรของทรงกระบอก และนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ ต่าง ๆ ได้ (K)

4.  ตระหนักถึงความสมเหตุสมผลของคำตอบจากการคำนวณและการแก้ปัญหาได้(K)

5.  ทำงานเป็นระเบียบเรียบร้อย รอบคอบ และมีความเชื่อมั่นในตนเอง (A)

6.  การให้เหตุผล การสื่อสาร การสื่อความหมาย การนำเสนอและการเชื่อมโยงหลักการความรู้

    ทางคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่น (P)

4. การวัดและประเมินผลการเรียนรู้

ด้านความรู้ (K)

วิธีการวัดผลและการประเมินผล	เครื่องมือวัดและประเมินผล	เกณฑ์การวัด
1. สังเกตจากการซักถาม การแสดง	– แบบบันทึกผลการอภิปราย	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
ความคิดเห็น การให้ข้อเสนอแนะ	– แบบบันทึกความรู้
และการอภิปรายร่วมกัน
2. ตรวจผลการปฏิบัติตาม	– แบบฝึกหัด 1.2	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
แบบฝึกหัด 1.2

ด้านคุณธรรม จริยธรรม และค่านิยม (A)

วิธีการวัดผลและการประเมินผล	เครื่องมือวัดและประเมินผล	เกณฑ์การวัด
1. สังเกตพฤติกรรมขณะทำงาน	– แบบประเมินพฤติกรรมขณะ	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
ร่วมกับกลุ่ม	ทำงานร่วมกับกลุ่ม
2. ประเมินพฤติกรรมตามรายการ	– แบบประเมินด้านคุณธรรม	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
ด้านคุณธรรม จริยธรรม	จริยธรรม และค่านิยม
และค่านิยม

ด้านทักษะ/กระบวนการ (P)

วิธีการวัดผลและการประเมินผล	เครื่องมือวัดและประเมินผล	เกณฑ์การวัด
1. สังเกตพฤติกรรมการสื่อสาร	– แบบประเมินด้านทักษะ/	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
การเชื่อมโยงหลักการความรู้	กระบวนการ
ทางคณิตศาสตร์
2. ประเมินพฤติกรรมตามรายการ
ประเมินด้านทักษะ/กระบวนการ
3. สังเกตขณะปฏิบัติตามแบบฝึกหัด	– แบบฝึกหัด 1.2	ผ่านเกณฑ์เฉลี่ย 3 ขึ้นไป
1.2

5. สาระการเรียนรู้

 การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

6. แนวทางบูรณาการ

       ภาษาไทย            จัดการพูดหน้าชั้นเรียนเรื่อง การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

       ศิลปะ                ทำแผ่นพับ ใบความรู้เกี่ยวกับการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

       ภาษาต่างประเทศ  จัดป้ายนิเทศเกี่ยวกับการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

7. กระบวนการจัดการเรียนรู

ขั้นที่ 1 นำเข้าสู่บทเรียน

           ครูนำตัวอย่างบันทึกการอภิปราย ผลสรุป และจัดทำรายงานการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของ

      ปริซึมบางกลุ่มแสดง เพื่อทบทวนเรื่องปริซึม

ขั้นที่ 2 กิจกรรมการเรียนรู้

         1.  ครูนำทรงกระบอก เช่น แก้วน้ำ กล่องขนม ถ่านไฟฉาย (หรือครูอาจประดิษฐ์เองเป็น

           ทรงกระบอกที่มีหน้าตัดหัวท้ายเป็นรูปวงกลม) และปริซึมรูปแบบต่างๆ แจกให้กลุ่ม กลุ่ม

           ละ 2–3 ชิ้น โดยครูตั้งคำถาม ระหว่างทรงกระบอกกับปริซึมรูปแบบต่างๆ มีความเหมือน

           หรือแตกต่างอย่างไร และนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างไร  

         2.  ให้นักเรียนในกลุ่มร่วมกันพิจารณา สังเกต วิเคราะห์ พร้อมอภิปรายลักษณะและสมบัติเหมือน

           ระหว่างทรงกระบอกกับปริซึมมีความเหมือนหรือแตกต่างอย่างไร และนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหา

           ในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างไร ซึ่งสรุปได้ว่า ทรงกระบอกกับปริซึมไม่มีความแตกต่างกัน เพียง

           หน้าตัดหัวท้ายของทรงกระบอกเป็นรูปวงกลม ส่วนปริซึมหน้าตัดหัวท้ายของปริซึมเป็นรูปเหลียม

           เมื่อคลี่รูปด้านข้างของทรงกระบอกและปริซึมออกจะมีเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ดังนั้นนักเรียนสามารถ

           สรุปการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอกคล้ายกับปริซึม (ส่วนคำถามการนำความรู้ไปใช้

           แก้ปัญหาในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างไร ให้ครูพิจารณาจากการอภิปรายของนักเรียน)

3.  ให้นักเรียนส่งตัวแทนของกลุ่มมาแสดงผลการอภิปรายของกลุ่ม

  4.  นักเรียนช่วยกันสรุปผลการอภิปรายแล้วบันทึกความรู้ที่ได้ลงในแบบทันทึกความรู้ โดยครู

    ให้ความช่วยเหลือและแนะนำเพื่อความสมบูรณ์ของบทเรียน

5.  ให้นักเรียนส่งแบบทันทึกความรู้ ตัวแทนของกลุ่มนำส่งครูเพื่อตรวจความถูกต้อง และรับ

    กลับเพื่อจัดเก็บในแฟ้มสะสมผลงาน

ขั้นที่ 3 ฝึกฝนผู้เรียน

          1. ให้นักเรียนทำแบบฝึกหัด 1.2 ในหนังสือเรียน รายวิชาพื้นฐาน คณิตศาสตร์ ม. 3 เล่ม 1

              (บริษัท สำนักพิมพ์วัฒนาพานิช จำกัด)  

          2. นักเรียนแต่ละกลุ่มส่งตัวแทนมานำเสนอคำตอบแบบฝึกหัด 1.2

ขั้นที่ 4 การนำไปใช้

นำความรู้ที่ได้จากการเรียนเรื่องนี้ไปใช้ในการเรียนเรื่อง การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของ

      พีระมิด กรวย และทรงกลม

ขั้นที่ 5 สรุปความคิดรวบยอด

   นักเรียนช่วยกันสรุปบทเรียนเรื่อง การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก โดยครูให้

ความช่วยเหลือและแนะนำเพื่อความสมบูรณ์ของบทเรียน

8. กิจกรรมเสนอแนะ

         แบ่งนักเรียนเป็นกลุ่มให้แต่ละกลุ่มสร้างแบบทดสอบแบบปรนัย จำนวน 20–30 ข้อ และครู

      สามารถคัดเลือกมาเป็นแบบทดสอบนักเรียนได้   

9. สื่อ/แหล่งการเรียนรู้

     1. รายงานการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของปริซึม

     2. บันทึกการอภิปราย ผลสรุปการหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของปริซึม

     3. หนังสือเรียน รายวิชาพื้นฐาน คณิตศาสตร์ ม. 3 เล่ม 1 (บริษัท สำนักพิมพ์วัฒนาพานิช จำกัด)

      แหล่งการเรียนรูเพิ่มเติม

1. หนังสือเสริมความรู้คณิตศาสตร์

2. บุคคลต่าง ๆ เช่น ครู เพื่อน ญาติ ผู้รู้ด้านคณิตศาสตร์ 

3. อินเทอร์เน็ต ข้อมูลในการศึกษาเรื่อง การหาพื้นที่ผิวและปริมาตรของทรงกระบอก

4. สื่อการเรียนรู้ คณิตศาสตร์ สมบูรณ์แบบ ม. 3 เล่ม 1 (บริษัท สำนักพิมพ์วัฒนาพานิช จำกัด)

10. บันทึกหลังการจัดการเรียนรู้

1. ความสำเร็จในการจัดการเรียนรู้____________________________________________     

   แนวทางการพัฒนา_____________________________________________________

2. ปัญหา/อุปสรรค ในการจัดการเรียนรู้_________________________________________

   แนวทางแก้ไขปัญหา____________________________________________________

3. สิ่งที่ไม่ได้ปฏิบัติตามแผน_________________________________________________

   เหตุผล_____________________________________________________________

4. การปรับปรุงแผนการจัดการเรียนรู้ __________________________________________

   __________________________________________________________________

                                                             ลงชื่อ __________________________ ผู้สอน

                                                                    _______ / ________ / ________

ที่มา

ทิศนา แขมมณี.  (2545).  ศาสตร์การสอน : องค์ความรู้เพื่อการจัดกระบวนการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ.

กรุงเทพฯ : ด่านสุทธาการพิมพ์.

ประทุมพร  ศรีวัฒนกูล.  (2553).  https://nawaporn.files.wordpress.com.  [ออนไลน์].

          เข้าถึงเมื่อวันที่  1 สิงหาคม 2561.

สมศักดิ์  บุญขวัญดี.  (2553).  www.fth0.com/uppic/.../news/.doc.  [ออนไลน์].

          เข้าถึงเมื่อวันที่  1 สิงหาคม 2561.