การเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิด (Open Approach)

อาจารย์ ดร.ฉัตรชัย พุฒิรุ่งโรจน์

แขนงหลักสูตรและการสอน

สาขาศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช

การแก้ปัญหา (Problem Solving) เป็นหนึ่งในทักษะและกระบวนการทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็น และต้องพัฒนาให้เกิดขึ้นกับผู้เรียน การแก้ปัญหาเป็นความสามารถในการทำความเข้าใจปัญหา คิดวิเคราะห์ วางแผนแก้ปัญหาและเลือกใช้วิธีที่เหมาะสม โดยคำนึงถึงความสมเหตุสมผลของคำตอบพร้อมทั้งตรวจสอบความถูกต้อง (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน, 2560) การเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิด (Open Approach) เป็นการเรียนรู้รูปแบบหนึ่งที่มุ่งเน้นการพัฒนาการคิดทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Thinking) และการแก้ปัญหาให้กับผู้เรียนโดยอาศัยปัญหาปลายเปิด (Open - ended Problem) รูปแบบการเรียนรู้นี้เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้สำรวจความรู้และความเข้าใจของตนเอง ผ่านการทดลองคิดและค้นหาวิธีการแก้ปัญหาที่หลากหลายและสร้างสรรค์ นอกจากนี้การเรียนรู้ผ่านปัญหาปลายเปิดยังช่วยกระตุ้นให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการเรียนรู้มากขึ้น โดยการเปิดพื้นที่ให้ทุกคนสามารถเสนอแนวคิดและวิธีการของตนเองได้โดยไม่ถูกจำกัดด้วยกรอบความคิดเดิม ๆ ส่งผลให้เกิดการเรียนรู้ที่มีความหมายลึกซึ้งและสามารถเชื่อมโยงความรู้ไปสู่สถานการณ์จริงในชีวิตประจำวันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในช่วงทศวรรษ 1950 ญี่ปุ่นมีความพยายามที่จะสอนและประเมินการคิดทางคณิตศาสตร์ของผู้เรียนจึงได้ทำการคิดค้นวิธีการภาคปฏิบัติที่จะใช้สอนการคิดทางคณิตศาสตร์ในชั้นเรียน กระทั่งในช่วงทศวรรษ 1970 ได้มีการสร้างนวัตกรรมการสอนการคิดทางคณิตศาสตร์โดยให้ผู้เรียนเผชิญกับปัญหาปลายเปิด ที่เรียกว่า วิธีการแบบปลายเปิด (Open - ended approach method) (Becker & Shimada, 1997) ซึ่งเป็นวิธีการสอนที่อาศัยปัญหาปลายเปิดในการจัดการเรียนรู้และได้รับการคาดหวังว่าจะนำการเปลี่ยนแปลงไปสู่ชั้นเรียนที่มีรูปแบบดั้งเดิม การสอนด้วยวิธีการแบบปลายเปิดนี้ได้รับการพัฒนาและขยายแนวคิดออกไปหลากหลายแนวทางโดยความร่วมมือกันระหว่างนักวิจัยทางการศึกษากับผู้สอนในโรงเรียน หนึ่งในนั้นคือ วิธีการแบบเปิด (Open Approach Method) ซึ่งเป็นการเรียนรู้โดยอาศัยสถานการณ์ปัญหาที่มีลักษณะแตกต่างกัน 3 ลักษณะคือ ปัญหาที่มีวิธีการแก้ปัญหาด้วยกันหลายวิธี ปัญหาที่มีคำตอบมากกว่าหนึ่งคำตอบ หรือที่เรียนกันว่าปัญหาแบบปลายเปิด และปัญหาที่พัฒนาขึ้นมาเป็นปัญหาใหม่โดยการปรับเปลี่ยนเงื่อนไขและสิ่งบ่งชี้จากปัญหาเดิม การสอนด้วยวิธีการแบบเปิดมีหลักสำคัญที่ผู้สอนควรคำนึงถึง 3 ประการ ดังนี้ ประการแรก การให้อิสระกับการเรียนรู้ของผู้เรียน ไม่เข้าไปแทรกแซงกิจกรรมโดยไม่จำเป็น เน้นความสำคัญของการให้คุณค่ากับบกิจกรรมการเรียนรู้ของผู้เรียน ประการถัดมา การเข้าใจธรรมชาติของความรู้ทางคณิตศาสตร์ที่มีลักษณะเชิงวิวัฒนาการและเชิงบูรณาการ และประการสุดท้าย การตัดสินใจที่เหมาะสมในชั้นเรียนของผู้สอน

การสอนโดยวิธีการแบบเปิดประกอบด้วยสถานการณ์ 3 สถานการณ์ตามลำดับ ดังนี้

สถานการณ์ A การกำหนดปัญหาทางคณิตศาสตร์ ผู้สอนจะนำเสนอสถานการณ์ปัญหาตั้งต้นให้กับผู้เรียน จากนั้นผู้เรียนจะแปลงปัญหานั้นเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์ตามประสบการณ์การเรียนรู้ของตนเอง

สถานการณ์ B การสำรวจวิธีการแก้ปัญหาที่หลากหลาย ผู้เรียนจะต้องหาวิธีการแก้ปัญหาด้วยตนเองโดยอาศัยประสบการณ์ที่ผ่านมา ผู้สอนจะคอยชี้แนะให้ผู้เรียนอภิปรายเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างวิธีการแก้ปัญหาที่หลากหลายที่ถูกเสนอขึ้น และ

สถานการณ์ C การตั้งปัญหาขั้นสูง ผู้เรียนจะพยายามตั้งปัญหาที่มีความเป็นกรณีทั่วไปมากขึ้นโดยอาศัยพื้นฐานจากกิจกรรมในสถานการณ์ B ผู้เรียนได้รับการคาดหวังที่จะค้นพบคำตอบที่มีลักษณะเป็นกรณีทั่วไปมากขึ้นผ่านการแก้ปัญหาเหล่านี้

การประเมินผลการเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิดนั้นไม่ได้มุ่งเน้นที่คำตอบของปัญหา แต่มุ่งไปที่การส่งเสริมวิธีการคิดทางคณิตศาสตร์และความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน ซึ่งในความเป็นจริงการประเมินผลลักษณะนี้เป็นเรื่องยากสำครับผู้สอนที่จะประเมินความหลากหลายของแนวทางคำตอบของนักเรียน แนวทางการประเมินคำตอบของผู้เรียนพิจารณาได้จากเกณฑ์ต่อไปนี้

(1) จำนวนคำตอบที่นักเรียนสร้างขึ้นมีจำนวนมากน้อยเพียงใด

(2) ความแตกต่างของแนวคิดทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนแต่ละคนที่ค้นพบมีมากน้อยเพียงใด

(3) แนวคิดริเริ่มของนักเรียนอยู่ในระดับใด

(4) การนำเสนอแนวคิดของนักเรียนเข้าใจได้ง่ายและชัดเจนอยู่ในระดับใด

เกณฑ์การประเมินเหล่านี้ต้องมีการประเมินทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ โดยเฉพาะสองข้อแรก ผู้สอนสามารถประเมินได้จากการนับจำนวนแนวทางคำตอบของนักเรียนได้

การเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิดเป็นแนวทางการสอนรูปแบบใหม่สำหรับประเทศไทย โดยรองศาสตราจารย์ ดร.ไมตรี อินทร์ประสิทธิ์ อาจารย์ประจำคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เป็นผู้นำแนวคิดมาเผยแพร่ในช่วงปี 2002 และพัฒนาให้เข้ากับบริบทการศึกษาไทย ในช่วงปี 2010 อาจารย์ไมตรี อินทร์ประสิทธิ์ ได้แนะนำการจัดเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิด ซึ่งมีขั้นตอนการปฏิบัติการสอนในชั้นเรียนอยู่ 4 ขั้นตอนคือ

(1) ขั้นการนำเสอนปัญหาปลายเปิด

ผู้สอนจะเป็นผู้นำเสนอปัญหาให้กับผู้เรียนผ่านวิธีการต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น การบรรยายสถานการณ์ปัญหาด้วยตนเอง การนำเสนอผ่านสื่อการสอน หรือการนำเสนอในรูปแบบของเกม เป็นต้น ลักษณะของปัญหาที่ถูกนำเสนอจะเป็นปัญหาปลายเปิด ซึ่งมีแนวทางในการแก้ปัญหาหลากหลายไม่จำกัดแนวทาง หรืออาจเป็นปัญหาที่มีคำตอบของปัญหาได้มากกว่าหนึ่งคำตอบ หรือเป็นปัญหาที่ผู้เรียนสามารถพัฒนาไปเป็นปัญหาใหม่ได้

(2) ขั้นการเรียนรู้ด้วยตนเองผ่านการแก้ปัญหา

เมื่อปัญหาได้กำหนดขึ้นอย่างชัดเจนแล้ว ผู้เรียนจะต้องแก้ปัญหานั้นโดยอาจลงมือแก้ปัญหาด้วยตนเอง หรือจับคู่กับเพื่อน หรือแก้ปัญหาร่วมกันเป็นกลุ่ม ในการแก้ปัญหาผู้เรียนจำเป็นต้องใช้ประสบการณ์ที่มีและความสามารถของตนเอง และเมื่อการแก้ปัญหาสิ้นสุดลงผู้เรียนจะได้คำตอบที่เป็นเฉพาะของตนเองหรือเฉพาะกลุ่มตนเอง พร้อมแนวทางการได้มาซึ่งคำตอบนั้น ในขั้นตอนนี้บทบาทของครูผู้สอนจะเปลี่ยนไปเป็นผู้สังเกตรวบรวมแนวคิดของผู้เรียนในชั้นเรียน

(3) ขั้นการอภิปรายร่วมกันและเปรียบเทียบร่วมกันทั้งชั้นเรียน

ขั้นตอนนี้ผู้เรียนจะนำเสนอคำตอบและแนวทางการได้มาซึ่งคำตอบให้กับเพื่อนร่วมชั้นเรียนพิจารณาร่วมกัน ผู้สอนจะทำหน้าที่สนับสนุนการอภิปรายและเปรียบเทียบแนวคิดต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในชั้นเรียน

(4) ขั้นสรุปผลเชื่อมโยงแนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่เกิดขึ้นของนักเรียน

ขั้นตอนสุดท้ายนี้เป็นการสรุปเพื่อเชื่อมโยงแนวคิดของนักเรียน โดยการสรุปผลเกิดขึ้นจากความร่วมมือกันทั้งชั้นเรียนในการขยายความ หรือเชื่อมโยงแนวคิดที่หลากหลายของผู้เรียนที่เกิดขึ้นในชั้นเรียน

ในปี 2013 มีการพัฒนาขั้นตอนการเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิดให้เป็นขั้นตอนที่เน้นการเรียนรู้ โดยเริ่มจากสิ่งที่มีความหมายในโลกแห่งความจริงของผู้เรียน จะถูกแปลงเป็นสถานการณ์ปัญหา ด้วยการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนโดยใช้วิธีการแบบเปิด ผู้เรียนจะผ่านการแก้ปัญหาโดยการคิดทางคณิตศาสตร์ และการคิดสร้างสรรค์ การผ่านกระบวนการเรียนรู้ดังกล่าว จะทำให้ผู้เรียนมีความสามารถและทักษะในการเรียนรู้ตลอดชีวิต (Life Long Learning) วิธีการแบบเปิดถูกปรับคำอธิบายแต่ละขั้นตอนดังนี้ 1) การสำรวจเพื่อเชื่อมโยงโลกจริงของ นักเรียนกับสถานการณ์ปัญหาในหนังสือเรียน 2) ผู้เรียนปฏิบัติ(โดยตนเอง) เพื่อแก้ปัญหา และนำเสนอวิธีการแก้ปัญหาต่อเพื่อนในกลุ่ม ผู้สอนสังเกตและบันทึกวิธีการแก้ปัญหาของผู้เรียน พร้อมทั้งวิเคราะห์แนวคิดของผู้เรียน 3) อภิปรายเพื่อหาเหตุผลและเปรียบเทียบแนวคิดของผู้เรียน 4) สรุป โดยการสังเคราะห์เครื่องมือในการเรียนรู้เพื่ออนาคต (ไมตรี, 2567)

จากที่กล่าวมาสรุปได้ว่า การเรียนรู้โดยวิธีการแบบเปิดมีความสอดคล้องกับแนวคิดการเรียนรู้เชิงรุก (Active Learning) เป็นกระบวนการที่เน้นการมีส่วนร่วมของผู้เรียนและผู้สอนในทุก ๆ กิจกรรม มีเป้าหมายให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ตามศักยภาพของตนเอง พร้อมทั้งให้อิสระในการกำหนดทิศทางการเรียนรู้ของตนเองในระดับหนึ่ง และพัฒนาคุณภาพของกระบวนการเรียนรู้และผลลัพธ์การเรียนรู้ของตนเองได้ นอกจากนี้ยังเป็นการเตรียมความพร้อมให้ผู้เรียนมีทักษะในการเผชิญหน้ากับความท้าทายใหม่ ๆ ในอนาคต โดยมีความมั่นใจและความสามารถในการแก้ไขปัญหาอย่างสร้างสรรค์

รายการอ้างอิง

ไมตรี อินทร์ประสิทธิ์. (2565). กระบวนการแก้ปัญหาในคณิตศาสตร์ระดับโรงเรียน Processes of Problem Solving in School Mathematics (พิมพ์ครั้งที่ 2). ขอนแก่น: ศูนย์วิจัยคณิตศาสตร์ศึกษา มหาวิทยาลัยขอนแก่น.

ไมตรี อินทร์ประสิทธิ์. (2567). เอกสารประกอบการประชุมเปิดชั้นเรียนระดับชาติ ครั้งที่ 17. ขอนแก่น: มูลนิธิการศึกษาเพื่อการพัฒนาทักษะการคิด.

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางกลุ่มสาระการ เรียนรู้คณิตศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย จำกัด

Becker, J. & Shimada, S. (1997). The open – ended approach: A new proposal for teaching mathematics. Reston, VA: NCTM.

Nohda, N. (2000). Teaching by Open - Approach Method in Japan Mathematics Classroom. In T. Nakahara, & M. Koyama (Eds.), Proceedings of the Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education. 1, 39 - 53.

สามารถอ่าน ได้ที่ไฟล์ด้านล่างนี้