Development of An Instructional Model to Enhance Mathematical Literacy for Secondary Students

Abstract

This was a research and development study. The main purpose of this study were to (1) study the current conditions, problem conditions and guidelines for learning management in mathematics which was development of an instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students (2) development of an instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students (3) study of the developed instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students. Constructivism theory Flipped classroom Mathematical connection ability and Realistic mathematics education were used as the conception for developing of an instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students. The developed instructional process was then verified by experts and tried out. The pretest-posttest control group design was used to investigate its effectiveness on mathematical literacy. The sample was the students from Lamplubpla Wittayakarn School, 15 students from Mattayom 3/2 in the experiment group and 15 students from Mattayom 3/1 students for control group. They all were selected by the cluster random sampling technique. The experiment took 10 weeks long. Research instruments were tests of mathematical literacy, observation form for experts interview, form for focus group, mathematical literacy test volume 1 for study the current conditions and problem conditions. plans for experimental group, mathematical literacy test volume 2 for study the results of development of an instructional model, questionnaire for current conditions, problem conditions and guidelines for learning management in mathematics, and questionnaire for satisfaction about the instructional process. Data were analyzed through arithmetic mean, standard deviation, one way ANOVA and t-test.

The finding were as follows:

1. The current conditions, problem conditions and guidelines for learning management in mathematics which was development of an instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students were: The current conditions of learning management in mathematics emphasizes lectures. They emphasizes the content rather than giving examples of real-life situations. The problem conditions were exciting learning activities for young learners Students lack interaction with teachers and peers This prevents students from interpreting and connecting their knowledge to solve problems in real life, lack of communication skills and meaning . Testing mathematical literacy with 117 students divided size of school: extra large, large, medium and small by stratified random sampling technique. The result of mathematical literacy of sampling of 117 students were: a full score of 27, the overall mean was 10.80 points, accounted for 40 percent of the full score, which had the mean score less than 50 percent of the full score and the standard deviation (S.D.) was 4.51.

2. The results of development of an instructional model to enhance mathematical literacy for secondary students that were 6 components as Principal of the model, Goals of the model, Syntax, Social system, Principle of reaction and Support system. The result of developed instructional process consisted of 5 step namely: (1) Warm up, (2) Define real life problem, (3) Brainstorming, (4) Summarize and Discuss , and (5) Apply and Appraise.

3. The results of implementing the developed instructional process were: (1) the mathematical literacy of students in the experimental group after learning through instructional process was significantly higher than that of before at .05 level of significance, (2) the mathematical literacy of students in the experimental group after learning through instructional process was significantly higher than that of students in the control group at .05 level of significance, (3) the include students in the experimental group of satisfaction about the instructional process was the most satisfied. Arithmetic mean is 4.5 and standard deviation is 0.17.

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยและพัฒนา มีจุดมุ่งหมาย (1) เพื่อศึกษาสภาพปัจจุบัน สภาพปัญหาและแนวทางในการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์ ที่เป็นเงื่อนไขในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา (2) เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา (3) เพื่อศึกษาผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ ทฤษฎีแนวคิดที่นำมาใช้ในการพัฒนารูปแบบ คือ ทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ แนวคิดห้องเรียนกลับด้าน การเชื่อมโยงสถานการณ์ในชีวิตจริง และแนวการศึกษาคณิตศาสตร์ที่เชื่อมโยงสถานการณ์ในชีวิตจริง ที่พัฒนาขึ้นโดยผ่านการตรวจสอบคุณภาพโดยผู้ทรงคุณวุฒิและนำไปทดลองใช้นำร่องและศึกษาคุณภาพของรูปแบบกับนักเรียนโรงเรียนลำพลับพลาวิทยาคาร กลุ่มตัวอย่าง คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/2 จำนวน 15 คน เป็นกลุ่มทดลอง และนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/1 จำนวน 15 คน เป็นกลุ่มควบคุม ได้มาโดยการสุ่มแบบแบ่งกลุ่ม (Cluster random sampling) ใช้เวลาในการทดลอง 10 สัปดาห์ รวม 31 ชั่วโมง เครื่องมือที่ใช้ได้แก่ แบบสัมภาษณ์ผู้ทรงคุณวุฒิที่เชี่ยวชาญกับการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา แบบบันทึกการสนทนากลุ่ม (Focus Group) กับครูผู้สอนคณิตศาสตร์ แบบทดสอบการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ของนักเรียน ฉบับที่ 1 เพื่อศึกษาสภาพปัจจุบันและสภาพปัญหาในการเรียนคณิตศาสตร์ แบบสอบถามสภาพปัจจุบัน สภาพปัญหาและแนวทางในจัดการเรียนรู้คณิตศาสตร์ของนักเรียน แผนการจัดการเรียนรู้ แบบทดสอบการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ของนักเรียน ฉบับที่ 2 เพื่อศึกษาผลการใช้รูปแบบ และแบบสอบถามความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา แบบมาตราส่วนประมาณค่า 5 ระดับของลิเคิร์ท จำนวน 15 ข้อ สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ร้อยละ ค่าเฉลี่ยเลขคณิต ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว และการทดสอบค่าสถิติ t-test โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป

ผลการวิจัยสรุปได้ ดังนี้

1. สภาพปัจจุบัน สภาพปัญหา และแนวทางในการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์ พบว่า สภาพการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์เน้นการบรรยาย ครูเน้นเนื้อหามากกว่าการยกตัวอย่างสถานการณ์ในชีวิตจริง สภาพปัญหาในการจัดการเรียนรู้ พบว่า กิจกรรมการเรียนรู้เร้าใจผู้เรียนน้อย นักเรียนขาดปฏิสัมพันธ์ระหว่างกับครูและเพื่อน นักเรียนไม่สามารถตีความและเชื่อมโยงความรู้ที่มีไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริงได้ ขาดทักษะการสื่อสาร สื่อความหมาย และแนวทางในการจัดการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์ พบว่า การกำหนดปัญหาในชีวิตจริงตั้งคำถามกระตุ้นความคิด เพื่อให้นักเรียนทบทวนความรู้เดิมและเชื่อมโยงสถานการณ์ในชีวิตจริง ให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็น ร่วมกันระดมสมอง การสรุปความรู้ร่วมกัน และนำความรู้ไปประยุกต์ใช้เพื่อให้มองเห็นคุณค่าของการเรียนคณิตศาสตร์ และผลการทดสอบการรู้เรื่องคณิตศาสตร์กับนักเรียน 117 คน พบว่า การทดสอบการรู้เรื่องคณิตศาสตร์กับนักเรียน คะแนนเต็ม 27 คะแนน ภาพรวมค่าเฉลี่ยเท่ากับ 10.80 คะแนน คิดเป็นร้อยละ 40 ของคะแนนเต็ม ซึ่งมีคะแนนเฉลี่ยไม่ถึงร้อยละ 50 ของคะแนนเต็ม และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D.) เท่ากับ 4.51

2. ผลการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา มี 6 องค์ประกอบ ได้แก่ 1) หลักการ แนวคิดทฤษฎีพื้นฐาน 2) วัตถุประสงค์ของรูปแบบ 3) ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้ 4) ระบบสังคม 5) หลักการตอบสนอง และ 6) ระบบสนับสนุน มีขั้นตอนการจัดการเรียนรู้ ประกอบด้วย 5 ขั้น ได้แก่ ขั้นที่ 1 ขั้นเตรียมความพร้อม ขั้นที่ 2 กำหนดปัญหาในชีวิตจริง ขั้นที่ 3 ระดมสมองคิดค้นวิธีแก้ปัญหา ขั้นที่ 4 สรุปผลการแก้ปัญหาร่วมกัน และขั้นที่ 5 ประยุกต์ใช้และประเมินคุณค่า

3. ผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ พบว่า (1) นักเรียนกลุ่มทดลองมีการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 (2) นักเรียนกลุ่มทดลองมีการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ สูงกว่านักเรียนกลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05 (3) นักเรียนกลุ่มทดลองมีความพึงพอใจต่อรูปแบบการจัดการเรียนรู้เพื่อเสริมสร้างการรู้เรื่องคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษา โดยภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด มีค่าเฉลี่ย เท่ากับ 4.50 และ S.D. เท่ากับ 0.17