14.รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ ( 5E )

 รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ ( 5E )

 รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี  ประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญดังนี้

1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement) 

เป็นการนำเข้าสู่บทเรียนหรือเรื่องที่สนใจซึ่งเกิดขึ้นจากความสงสัย หรืออาจเริ่มจากความสนใจของตัวนักเรียนเองหรือเกิดจากการอภิปรายภายในกลุ่ม เรื่องที่น่าสนใจอาจมาจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอยู่ในช่วงเวลานั้น หรือเป็นเรื่องที่เชื่อมโยงกับความรู้เดิมที่เพิ่งเรียนรู้มาแล้ว เป็นตัวกระตุ้นให้นักเรียนสร้างคำถาม กำหนดประเด็นที่ศึกษา ในกรณีที่ไม่มีประเด็นใดที่น่าสนใจ ครูอาจให้ศึกษาจากสื่อต่างๆ หรือเป็นผู้กระตุ้นด้วยการเสนอด้วยประเด็นขึ้นมาก่อน  แต่ไม่ควรบังคับให้นักเรียนยอมรับประเด็นหรือคำถามที่ครูกำลังสนใจเป็นเรื่องที่จะใช้ศึกษา

          เมื่อมีคำถามที่น่าสนใจและนักเรียนส่วนใหญ่ยอมรับให้เป็นประเด็นที่ต้องการศึกษา จึงร่วมกันกำหนดขอบเขตและแจกแจงรายละเอียดของเรื่องที่จะศึกษาให้มีความชัดเจนมากขึ้น อาจรวมทั้งการรับรู้ประสบการณ์เดิม หรือความรู้จากแหล่งต่าง ๆ ที่จะช่วยให้นำไปสู่ความเข้าใจเรื่องหรือประเด็นที่จะศึกษามากขึ้น และมีแนวทางที่ใช้ในการสำรวจตรวจสอบอย่างหลากหลาย

2.ขั้นสำรวจและค้นหา (Exploration) 

เมื่อทำความเข้าใจในประเด็นหรือคำถามที่สนใจจะศึกษาอย่างถ่องแท้แล้ว ก็มีการวางแผนกำหนดแนวทางสำหรับการตรวจสอบตั้งสมมติฐาน กำหนดทางเลือกที่เป็นไปได้ ลงมือปฏิบัติเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูล ข้อสนเทศ หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ วิธีการตรวจสอบอาจทำได้หลายวิธี เช่นทำการทดลอง ทำกิจกรรมภาคสนาม การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยสร้างสถานการณ์จำลอง (Simulation) การศึกษาหาข้อมูลจากเอกสารอ้างอิงหรือจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลอย่างเพียงพอที่จะใช้ในขั้นต่อไป

3.ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation) 

เมื่อได้ข้อมูลอย่างเพียงพอจากการสำรวจตรวจสอบแล้ว จึงนำข้อมูลข้อสนเทศที่ได้มิเคราะห์ แปลผล สรุปผลและนำเสนอผลที่ได้ในรูปต่าง ๆ เช่น บรรยายสรุป สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ หรือรูปวาด สร้างตาราง ฯลฯ  การค้นพบในขั้นนี้อาจเป็นไปได้หลายทาง เช่น สนับสนุนสมติฐานที่ตั้งไว้ โต้แย้งกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ หรือไม่เกี่ยวข้องกับประเด็นที่ได้กำหนดไว้ แต่ผลที่ได้จะอยู่ในรูปใดก็สามารถสร้างความรู้และช่วยให้เกิดการเรียนรู้ได้

4.ขั้นขยายความรู้ (Elaboration) 

เป็นการนำความรู้ที่สร้างขึ้นไปเชื่อมโยงกับความรู้เดิมหรือความคิดที่ได้ค้นคว้าเพิ่มเติมหรือนำแบบจำลองหรือข้อสรุปที่ได้ไปใช้อธิบายสถานการณ์หรือเหตุการณ์อื่น ๆ ถ้าใช้อธิบายเรื่องต่าง ๆ ได้มากก็แสดงว่าข้อจำกัดน้อย ซึ่งจะช่วยให้เชื่อมโยงกับเรื่องต่าง ๆ และทำให้เกิดความรู้กว้างขวางขึ้น

5.ขั้นประเมิน (Evaluation) 

เป็นการประเมินการเรียนรู้ด้วยกระบวนการต่าง ๆ ว่านักเรียนมีความรู้อะไรบ้าง อย่างไร และมากน้อยเพียงใด จากขั้นนี้จะนำไปสู่การนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในเรื่องอื่น ๆการนำความรู้หรือแบบจำลองไปใช้อธิบายหรือประยุกต์ใช้กับเหตุการณ์หรือเรื่องอื่น ๆ จะนำไปสู่ข้อโต้แย้งหรือข้อจำกัดซึ่งจะก่อให้เกิดประเด็นหรือคำถาม หรือปัญหาที่จะต้องสำรวจตรวจสอบต่อไป ทำให้เกิดเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องกันไปเรื่อย ๆ จึงเรียกว่า Inquiry cycle กระบวนการสืบเสาะหาความรู้จึงช่วยให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้ทั้งเนื้อหาหลักและหลักการ ทฤษฎี ตลอดจนลงมือปฏิบัติ เพื่อให้ได้ความรู้ซึ่งจะเป็นพื้นฐานในการเรียนต่อไป

ข้อดีและข้อจำกัด

                ข้อดี

                1.ผู้เรียนได้ศึกษาหาความรู้ แก้ปัญหา และสรุปผลความรู้ด้วยตนเอง

                2.ผู้เรียนได้ฝึการแก้ปัญหา

                3.ส่งเสริมได้ผู้เรียนได้ใช้ความคิดแก้ปัญหา

                4.สร้างบรรยากาศที่เป็นกันเองระหว่างผู้สอนกับผู้เรียน

                ข้อจำกัด

                1.ใช้เวลามาก

                2.เหมาะกับวิชาที่ให้เหตุผล

                3.ผู้สอนต้องมีเทคนิคในการกระตุ้นให้ผู้เรียนกล้าถามคำถาม

                4.สถานการณ์หรือปัญหาที่นำมาเสนอควรมีความเหมาะสม

ตัวอย่างแผนการสอน

 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1

กลุ่มสาระการเรียนรู้ คณิตศาสตร์                                                                                                 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่  3

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง พื้นที่ผิวและปริมาตร                                                                      เวลาเรียน  2  ชั่วโมงเรื่อง ปริมาตรของกรวย                                                                                                      เวลาเรียน 1 ชั่วโมง

ผู้สอน : นางสาวอุษา   พัดผล  รหัส5910111204008  คบ.คณิตศาสตร์                        โรงเรียนสรวงสุทธาวิทยา

มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัด

                มาตรฐานการเรียนรู้

                           มาตรฐานค 2.1 เข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับการวัด วัดและคาดคะเนขนาดของสิ่งของที่ต้องการวัด

                         มาตรฐานค 3.1 อธิบายและวิเคราะห์รูปเรขาคณิตสองมิติและสามมิติ

                ตัวชี้วัด

                        ค 2.1 ม.3/2 หาปริมาตร ของปริซึม ทรงกระบอก พีระมิด กรวย และทรงกลม

                        ค 3.1 ม.3/1 อธิบาย ลักษณะและ สมบัติของปริซึม พีระมิด ทรงกระบอก กรวย และ ทรงกลม

สาระสำคัญ

รูปเรขาคณิตสามมิติ มีฐานเป็นรูปวงกลม  มียอดแหลมที่ไม่อยู่ระนาบเดียวกันกับฐานและเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดกับจุดใดๆบนขอบของฐานเป็นส่วนของเส้นตรง ซึ่งการหาปริมาตรของกรวยทำได้โดยใช้สูตร   1/3   x    πr2h   

จุดประสงค์การเรียนรู้

                1.อธิบายลักษณะหรือส่วนประกอบของกรวยได้  (K)

                2.บอกสูตรในการหาปริมาตรของกรวยได้ (K)

                3.คำนวณหาปริมาตรของกรวยได้ (P)

                5. ตระหนักถึงความสำคัญของการหาปริมาตรของกรวยและมีเจตคติที่ดีต่อวิชาคณิตศาสตร์ (A)

สาระการเรียนรู้

                ความรู้

กรวย คือ รูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลม  มียอดแหลมที่ไม่อยู่ระนาบเดียวกันกับฐานและเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดกับจุดใดๆบนขอบของฐานเป็นส่วนของเส้นตรง

คุณสมบัติของกรวยมีดังนี้ เป็นรูปทรงสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลมและมียอดเป็น                  มุมแหลม 

ส่วนประกอบของกรวย ได้แก่ ฐาน สูงเอียง ส่วนสูง ยอด และแกน

สูตรการหาปริมาตรของกรวย คือ 1/3  x  πr2h   

                ทักษะ

                                ทักษะการอ่าน

                                ทักษะการคิดวิเคราะห์

                                ทักษะการคิดแก้ปัญหา

คุณลักษณะอันพึงประสงค์

                                มีวินัย

                                ใฝ่เรียนรู้

                                มุ่งมั่นในการทำงาน

สมรรถนะสำคัญของผู้เรียน

1.ความสามารถในการสื่อสาร

2.ความสามารถในการคิด

ทักษะการคิดวิเคราะห์

3.ความสามารถในการแก้ปัญหา

4.ความสามารถในการใช้ทักษะชีวิต

กระบวนการปฏิบัติ

กระบวนการทำงานกลุ่ม   

กิจกรรมการเรียนรู้

1.ขั้นสร้างความสนใจ (Engagement)

                1.1 ผู้สอนถามนักเรียนถึงความหมายและสูตรการหาปริมาตรของทรงกระบอก(ซึ่งความหมายของทรงกระบอกคือรูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลมทั้งสองด้านส่วนสูตรการหาปริมาตรทรงกระบอกจะได้คำตอบคือ πr2h ) ผู้สอนเสริมต่อว่าวันนี้เราจะมาเรียนกันในเรื่องของการหาปริมาตรกรวย

                1.2ผู้สอนสุ่มถามนักเรียน3-4คนว่าในหมู่บ้านของนักเรียนหรือในชีวิตประจำวันของนักเรียนมีอะไรบ้าง พบเจออะไรบ้างที่เป็นรูปกรวย (นักเรียนก็จะตอบ สิ่งของต่างๆรอบตัวที่เป็นรูปกรวย เช่น โคนไอศกรีม กรวยจราจร หมวกปาร์ตี้ ปีโป้ ฯลฯ)

                1.3 ผู้สอนฉายสไลด์ภาพส่วนประกอบต่างๆของกรวยที่ด้านบนหน้าจอ จากนั้นนำโมเดลรูปกรวยที่ประดิษฐ์ขึ้นมาอธิบายเพื่อในนักเรียนเห็นภาพและเข้าใจมากขึ้น ผู้สอนอธิบายพร้อมชี้แต่ละส่วนประกอบจนครบ จากนั้นถามนักเรียนว่า จากส่วนประกอบของกรวยนักเรียนคิดว่า กรวยคืออะไร (จะได้คำตอบที่หลายหลายจากนักเรียน) ผู้สอนสรุปความหมายให้ว่า กรวย (Cone)   คือ  รูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลม  มียอดแหลมที่ไม่อยู่ระนาบเดียวกันกับฐาน  และเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดกับจุดใดๆ บนขอบของฐานเป็นส่วนของเส้นตรง 

                1.4 ผู้สอนนำโมเดลทรงกระบอกและกรวยที่เตรียมไว้ให้นักเรียนดูและสอบถามว่า นักเรียนคิดว่ากรวยและทรงกระบอกนี้มีอะไรที่เท่ากันบ้าง (นักเรียนก็จะตอบว่ามีฐานที่เท่ากัน มีความสูงที่เท่ากันค่ะ/ครับ) จากนั้นจะให้นักเรียนสังเกตกิจกรรมที่ผู้สอนทำคือ ผู้สอนจะใช้โมเดลกรวยตวงถั่วเขียวเทใสโมเดลทรงกระบอกที่เตรียมไว้ จากนั้นผู้สอนถามนักเรียนว่าสังเกตแล้วได้อะไรบ้าง (นักเรียนจะตอบว่าเราต้องใช้โมเดลกรวยตวงถั่วเขียวเท่ใส่โมเดลทรงกระบอก3ครั้งถั่วเขียวจะเต็มโมเดลทรงกระบอกพอดี) ก็จะนำไปสู่สูตรการหาปริมาตรของกรวย คือ        ของปริมาตรทรงกระบอก   หรือ     1/3      x  πr2h

2. ขั้นสำรวจค้นคว้า (Exploration)

                2.1ผู้สอนให้นักเรียนแบ่งกลุ่ม กลุ่มละประมาณ5-6คน  (แบ่งโดยคละความสามารถ คือ มีทั้งเด็กเก่ง เด็กปานกลางและเด็กอ่อน) ผู้สอนแจกอุปกรณ์การทำกิจกรรมได้แก่ กาว กรรไกร ถั่วเขียว โมเดลทรงกระบอกโมเดลกรวยและใบงานบันทึกผลกิจกรรม (แจกโมเดลกลุ่มละ 2 ขนาดและแต่ละกลุ่มจะได้ขนาดที่แตกต่างกัน) ให้นักเรียนลองใช้โมเดลกรวยตวงถั่วเขียวแล้วเทใส่โมเดลทรงกระบอกที่มีฐานและความสูงเท่ากันว่าเป็นจริงเหมือนที่ผู้สอนทำให้ดูหรือไม่  

                2.2ผู้สอนให้นักเรียนบันทึกผลกิจกรรมลงในใบกิจกรรมที่ได้รับ

3. ขั้นอธิบายและลงข้อสรุป (Explanation)

                3.1ผู้สอนให้นักเรียนแต่ละกลุ่มช่วยกันสรุปกิจกรรมข้างต้นโดยการถามนักเรียนว่าปริมาตรทรงกระบอกและปริมาตรกรวยมีความสัมพันธ์กันอย่างไร(จะได้คำตอบที่แตกต่างกันในแต่ละกลุ่ม)ผู้สอนพูดทวนตามคำตอบที่นักเรียนตอบมาแล้วสรุปกิจกรรมให้ว่า ปริตรของกรวยเป็น1ใน3ของทรงกระบอกหรือปริมาตรของทรงกระบอกเป็น3เท่าของปริมาตรกรวย

คือ  ปริมาตรของกรวย                             =               ของปริมาตรของทรงกระบอก                                                                                                                   =              x พื้นที่ฐาน x สูง         

           =               x πr2h

* เมื่อ     r  แทน รัศมีของฐานของกรวย

                                h  แทน ความสูงของกรวย

4. ขั้นขยายความรู้ (Elaboration)

                4.1ผู้สอน ให้นักเรียนทำโจทย์หาปริมาตรของกรวย 2 ข้อ จากนั้นเฉลยให้นักเรียนดู

ตัวอย่างที่ 1  กรวยกระดาษสำหรับใส่น้ำดื่มสูงประมาณ 9.4 เซนติเมตร  เส้นผ่านศูนย์กลางของปากกรวยยาว 7 เซนติเมตร  กรวยใบนี้จุน้ำได้เท่าไร  (กำหนดให้   3.14)
           วิธีทำ   กรวยกระดาษมีรัศมีของปากกรวยยาว 7/2  =  3.5  เซนติเมตร
                        สูงประมาณ  9.4 เซนติเมตร
                                  เนื่องจาก  ปริมาตรของกรวย            =     1/3 ของปริมาตรของทรงกระบอก
                                                                                              =     1/3 x  พื้นที่ฐาน x   สูง    
                                                                                              =     1/3   r2h
                                  ดังนั้น  ปริมาตรของกรวยกระดาษ   =   1/3 x   x (3.5)2 x 9.4
                                                                                                 1/3  x   3.14  x 12.25  x 9.4
                                                                                                 120.5  ลูกบาศก์เซนติเมตร
           นั่นคือ  กรวยกระดาษใบนี้จุน้ำได้ประมาณ  120.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร 

ตัวอย่างที่ 2  กรวยฐานรูปวงกลมรัศมี 12 เซนติเมตร  สูงเอียง 20 เซนติเมตร  จะมีปริมาตรเท่าไร
           วิธีทำ  หาความสูงตรงของกรวย
                       จากรูปใช้ทฤษฎีบทปีทาโกรัส   AB2  =    AC2 - BC2
                                                                                       =    202   -   122
                                                                                       =    256
                                                                             AB    =    16   เซนติเมตร
                       แทนค่าหาปริมาตร

ปริมาตรกรวย =   x ปริมาตรทรงกระบอก

                                                        =    1/3 x พื้นที่ฐาน  x  สูง

                                                        =     1/3πr2h

                                                        =    1/3 x 3.14 x 122 x 16
                                                           2,411.52
           ดังนั้น          กรวยมีปริมาตร  2,411.52 ลูกบาศก์เซนติเมตร

5. ขั้นประเมินผล (Evaluation)

               5.1ผู้สอนให้นักเรียนร่วมกันสรุปและอภิปรายเกี่ยวกับความหมายของกรวย คุณสมบัติของกรวย ส่วนประกอบของกรวยและสูตรการหาปริมาตรของกรวย โดยถามนักเรียนว่า กรวยคืออะไร มีคุณสมบัติอะไรบ้างและมีสูตรการหาปริมาตรว่าอย่างไร  กรวย (Cone) คือ รูปเรขาคณิตสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลม  มียอดแหลมที่ไม่อยู่ระนาบเดียวกันกับฐานและเส้นที่ต่อระหว่างจุดยอดกับจุดใดๆบนขอบของฐานเป็นส่วนของเส้นตรง  มีคุณสมบัติคือ เป็นรูปทรงสามมิติที่มีฐานเป็นรูปวงกลมและมียอดเป็นมุมแหลม

ส่วนประกอบของกรวยได้แก่  แกน ,  สูงเอียง ,  ยอด , ฐานและส่วนสูง

สูตรการหาปริมาตรของกรวย คือ        ของปริมาตรของทรงกระบอก  หรือ      1/3 x πr2h

                5.2ผู้สอนแจกใบงานเรื่องกรวยให้นักเรียนทำมาส่งในคาบต่อไป และแจกใบความรู้ที่เป็นความรู้ในเรื่องกรวยและความรู้เพิ่มเติมเพื่อให้นักเรียนกลับทบทวน

สื่อและแหล่งเรียนรู้

สื่อการสอน

ใบความรู้ “ การหาปริมาตรกรวย ”

power point ส่วนประกอบของกรวยและตัวอย่างการหาปริมาตรกรวย

ใบงาน “ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรทรงกระบอกและปริมาตรกรวย ”

ใบงาน “ กรวย ”

กาว กรรไกร ถั่วเขียว โมเดลทรงกระบอกและโมเดลกรวย

แหล่งเรียนรู้

หนังสือเรียนวิชาคณิตศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3

ห้องสมุดโรงเรียน

คุณครู

 เพื่อนนักเรียน

การวัดและการประเมินผล

สิ่งที่ต้องการวัด	วิธีการวัด	เครื่องมือที่ใช้การวัด	เกณฑ์การประเมิน
นักเรียนสามารถอธิบายลักษณะหรือส่วนประกอบของกรวยได้	การถาม – ตอบ	คำถามและใบงาน	บอกลักษณะหรือส่วนประกอบของกรวยได้ถูกต้อง
นักเรียนบอกสูตรในการหาปริมาตรของกรวยได้	การถาม – ตอบ การทำใบงาน	คำถามและใบงาน	บอกสูตรการหาปริมาตรของกรวยได้ถูกต้อง
นักเรียนสามารถคำนวณหาปริมาตรของกรวยได้	การทำใบงาน	ใบงาน	ต้องมากกว่า 80 %
นักเรียนตระหนักถึงความสำคัญของการหาปริมาตรของกรวยและมีเจตคติที่ดีต่อวิชาคณิตศาสตร์	การสังเกต	ทำงานที่ได้รับมอบหมายครบถ้วน ส่งงานตรงต่อเวลา เข้าเรียนตรงต่อเวลา และตั้งใจเรียน	ต้องมากกว่า 80 %

เกณฑ์การประเมิน

ประเด็น การประเมิน	ระดับคุณภาพ
	4	3	2	1
1.การตอบคำถามและการให้ความร่วมมือ	-ตอบคำถามถูกต้อง ตรงประเด็นหรือแสดงความคิดเห็นและให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมอย่างสม่ำเสมอ	-ตอบคำถามหรือแสดงความคิดเห็นและให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมเป็นบางครั้ง	-ไม่ค่อยตอบคำถามหรือแสดความคิดเห็นและให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรม	-ไม่ตอบคำถามหรือแสดงความคิดเห็นใดๆและไม่ให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรม
2.การทำใบงาน	ถูกต้อง 80% ขึ้นไป	ถูกต้อง 60 - 79%	ถูกต้อง 50 - 69%	ถูกต้อง 40 - 59%
3. มีวินัย/ใฝ่เรียนรู้/มุ่งมั่นในการทางาน	-ส่งงานตรงต่อเวลา - เข้าเรียนตรงต่อเวลา ไม่มาเรียนสาย -ปฏิบัติตัวอยู่ในกฎระเบียบอยู่สม่ำเสมอ	-ส่งงานตรงต่อเวลา - เข้าเรียนสายบางครั้ง -ปฏิบัติตัวอยู่ในกฎระเบียบบางครั้ง	-ส่งงานไม่ตรงเวลา - เข้าเรียนสายบางครั้ง -ไม่ค่อยปฏิบัติตัวอยู่ในกฎระเบียบ	-ไม่ส่งงาน - เข้าเรียนสายเป็นประจำ -ไม่ปฏิบัติตัวอยู่ในกฎระเบียบ

เกณฑ์การตัดสิน

ช่วงคะแนน	ระดับคุณภาพ
12-10 คะแนน	ดีมาก
7-9 คะแนน	ดี
4-6 คะแนน	พอใช้
ต่ำกว่า 4 คะแนน	ปรับปรุง

บันทึกผลการเรียนรู้

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

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

  

ที่มา

ศุภวรรณ เล็กวิไล.(2561).การจัดการเรียนรู้

ทูลตะวัน  ภาษีธรรม.(2561).การสอนแบบสืบเสาะหาความรู้5E.https://www.gotoknow.org

[ออนไลน์] เข้าถึงเมื่อ 30 สิงหาคม 2561   

ชัยชนม์   หลักทอง.(2561).รูปแบบการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้5E.       

https://sites.google.com/a/kkumail.com  [ออนไลน์] เข้าถึงเมื่อ 30 สิงหาคม 2561