The Development of Mathematical Communication Ability and Learning Achievement of Grade 10 Students Using Cognitively Guided Instruction (CGI) with GeoGebra Program

Abstract

This classroom action research aimed to develop the mathematical communication abilities and academic achievement of Grade 10 students on the topic of exponential functions using Cognitively Guided Instruction (CGI) with the GeoGebra program. A passing criterion of 75% of the total score was established. The target group consisted of 36 Grade 10 students from Sarakhampittayakhom School, Mueang District, Maha Sarakham Province, during the second semester of the 2024 academic year. They were selected through purposive sampling due to identified difficulties with mathematical communication abilities and academic achievement. The research instruments included (1) lesson plans based on CGI with the GeoGebra program; (2) a mathematical communication ability test; (3) an academic achievement test; (4) an observation form for mathematical communication behaviors; and (5) a student interview form. Data analysis employed mean, percentage, and standard deviation and was summarized in a descriptive written format. The research findings were as follows: (1) The mathematical communication ability of Grade 10 students who received instruction using CGI with the GeoGebra program across three action cycles showed average scores of 61.68%, 68.84%, and 79.04%, respectively. In the third cycle, students met the passing criterion of 75% of the total score. In each action cycle, the instruction was improved as follows: the first cycle, CGI was implemented; the second cycle incorporated the GeoGebra program alongside CGI to enhance understanding through visualization and answer verification; and the third cycle used the same instruction as the second cycle but with adjustments in the discussion phase of answers and problem-solving methods. Students exchanged ideas in small groups before discussing in a whole class, with the teacher leading the discussion and summarizing the concepts with the students while also using GeoGebra to verify and further clarify the overall problem visualization. These improvements resulted in a continuous increase in students' mathematical communication ability scores; and (2) The academic achievement of Grade 10 students who received instruction using CGI with the GeoGebra program across three cycles showed an average score of 81.67%, which met the passing criterion of 75% of the total score. The research findings demonstrate that this instruction effectively develops both mathematical communication ability and academic achievement.

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียน มีความมุ่งหมายเพื่อพัฒนาความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์และพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เรื่อง ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล โดยใช้การจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) ร่วมกับโปรแกรม GeoGebra ให้คะแนนผ่านเกณฑ์ร้อยละ 75 ของคะแนนเต็ม กลุ่มเป้าหมายคือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/10 โรงเรียนสารคามพิทยาคม อำเภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2567 จำนวน 36 คน ซึ่งได้มาจากการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) โดยเป็นนักเรียนที่มีปัญหาเกี่ยวกับความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย (1) แผนการจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) ร่วมกับโปรแกรม GeoGebra (2) แบบวัดความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ (3) แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน (4) แบบสังเกตพฤติกรรมการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ และ (5) แบบสัมภาษณ์นักเรียน การวิเคราะห์ข้อมูลใช้ค่าเฉลี่ย ร้อยละ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสรุปในรูปแบบของการเขียนบรรยาย ผลการวิจัยพบว่า (1) ความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) ร่วมกับโปรแกรม GeoGebra ทั้ง 3 วงจรปฏิบัติการ พบว่า นักเรียนมีคะแนนเฉลี่ยคิดเป็นร้อยละ 61.68, 68.84 และ 79.04 ตามลำดับ ซึ่งผ่านเกณฑ์ร้อยละ 75 ของคะแนนเต็มในวงจรปฏิบัติการที่ 3 โดยแต่ละวงจรปฏิบัติการมีการปรับปรุงการจัดการเรียนรู้ ดังนี้ วงจรปฏิบัติการที่ 1 ใช้การจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) วงจรปฏิบัติการที่ 2 เพิ่มโปรแกรม GeoGebra มาใช้ร่วมกับการจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) เพื่อส่งเสริมความเข้าใจผ่านการแสดงภาพและตรวจสอบคำตอบ และวงจรปฏิบัติการที่ 3 ใช้การจัดการเรียนรู้เช่นเดียวกับวงจรปฏิบัติการที่ 2 และมีการปรับในขั้นอภิปรายคำตอบและวิธีการแก้ปัญหา โดยให้นักเรียนแลกเปลี่ยนแนวคิดในกลุ่มย่อยก่อนอภิปรายร่วมกันทั้งชั้นเรียน โดยครูเป็นผู้นำการอภิปรายและร่วมสรุปแนวคิดกับนักเรียน พร้อมทั้งใช้โปรแกรม GeoGebra ในการตรวจสอบและอธิบายภาพรวมของปัญหาให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งการปรับปรุงการจัดการเรียนรู้ในแต่ละวงจรปฏิบัติการส่งผลให้คะแนนความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ของนักเรียนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และ (2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบการสอนแนะให้รู้คิด (CGI) ร่วมกับโปรแกรม GeoGebra ทั้ง 3 วงจรปฏิบัติการดังกล่าว พบว่า นักเรียนมีคะแนนเฉลี่ยคิดเป็นร้อยละ 81.67 ซึ่งผ่านเกณฑ์ร้อยละ 75 ของคะแนนเต็ม ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการจัดการเรียนรู้ดังกล่าวสามารถพัฒนาทั้งความสามารถในการสื่อสารทางคณิตศาสตร์และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนได้อย่างมีประสิทธิภาพ