นวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์

ศิริเพ็ญ  ทองดี. (2552). ได้กล่าวถึงนวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ ไว้ดังนี้

บทบาทของสื่อในกระบวนการเรียนการสอน  

          สื่อการเรียนการสอนเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเรียนการสอนในแต่ละคาบทั้งนี้เพราะสื่อการเรียนการสอนมีคุณค่าและประโยชน์ต่อการเรียนการสอนในหลายๆ ด้านด้วยกัน คือ

1. ช่วยครูกระตุ้นให้นักเรียนเกิดการตอบสนองตามที่คาดหวัง จะให้เกิดในตัวนักเรียน

2. ช่วยครูจัดประสบการณ์ให้ นักเรียนได้หลายรูปแบบ เช่น ใช้เทปเสียง วีดีทัศน์ การสาธิตหรือคอมพิวเตอร์ช่วยสอน เป็นต้น

3. ช่วยในการเพิ่มพูนประสบการณ์ ความรู้ให้แก่นักเรียน เช่น ทำรายการโทรทัศน์มาให้เด็กชม

4. ช่วยจำลองแทนของจริงที่ไม่สามารถนำมาให้ดูได้ เช่น การเดินทางของดวงจันทร์หมุนรอบโลก

5. ช่วยครูสื่อความหมายกับนักเรียนได้ดีขึ้น

 ครูสามารถใช้สื่อได้ 2 วิธี  คือ

วิธีที่  1 ครูใช้สื่อในการเรียนการสอนโดยยึดวัตถุประสงค์ เนื้อหาและกิจกรรมเสนอให้นักเรียนดูโดยตรง เช่น การใช้บทเรียนสำเร็จรูป ชุดรูปภาพ

วิธีที่ 2 ครูใช้สื่อเป็นองค์ประกอบอยู่ในกระบวนการเรียนการสอน โดยครูและสื่อจะต้องเข้าไปสัมพันธ์กับวัตถุประสงค์ เนื้อหา กิจกรรมและตัวนักเรียน เช่น การใช้วีดิทัศน์เป็นสื่ออันหนึ่งในการเรียนการสอน เมื่อชมวีดิทัศน์แล้ว มีกิจกรรมอื่นตามมา เช่น มีใบงาน ให้อภิปราย ตอบคำถาม สรุป เป็นต้น

หลักในการเลือกสื่อการเรียนการสอน

          ในการเรียนการสอนแต่ละครั้ง ครูควรพิจารณาเลือกใช้สื่อการเรียนการสอนให้เหมาะสมกับเรื่องต่อไปนี้ จะช่วยให้ผู้เรียนสนใจ สนุกสนานและบรรลุวัตถุประสงค์

1. ความเหมาะสม สื่อเหมาะกับเนื้อหาและวัตถุประสงค์

2. ความถูกต้อง สื่อช่วยให้นักเรียนได้ข้อสรุปถูกต้อง

3. ความเข้าใจ สื่อช่วยให้นักเรียนรู้จักคิดอย่างมีเหตุผล และให้ข้อมูลที่ถูกต้อง

4. ประสบการณ์ที่ได้รับสื่อช่วยเพิ่มพูนประสบการณ์ให้แก่ผู้เรียน

5. มีความยากง่ายเหมาะสมกับความสามารถ ความสนใจและความต้องการของผู้เรียน

6. เที่ยงตรงในเนื้อหา สื่อช่วยให้ผู้เรียนเรียนรู้เนื้อหาที่ถูกต้อง

7. ใช้การได้ดี เพื่อใช้สื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการเรียนรู้

          8. คุ้มกับราคา ผลที่ได้คุ้มกับเวลา เงิน และการเตรียม

9. ตรงกับความต้องการ สื่อนั้นช่วยให้นักเรียนร่วมกิจกรรมตามที่ครูต้องการ

10. สื่อช่วยกระตุ้นให้นักเรียนมีความสนใจ ช่วงเวลานานพอสมควร

แนวทางการผลิตและเลือกสื่อการสอนหมวดวิชาคณิตศาสตร์

          วิชาคณิตศาสตร์ เป็นทักษะเชิงสติปัญญาที่ต้องใช้กระบวนการทางสติปัญญาสูงกว่าทักษะทางกายอื่นๆ เนื้อหาสาระทางคณิตศาสตร์เป็นประสบการณ์นามธรรม สิ่งที่ผู้เรียนได้พบเห็นส่วนใหญ่เป็นสัญลักษณ์แทนจำนวน ผู้เรียนที่มีประสบการณ์น้อยจะมีปัญหาด้านนามธรรม การพัฒนาสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ จึงมุ่งไปที่การสร้างสภาพการณ์และประสบการณ์รูปธรรม เพื่อช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจประสบการณ์นามธรรมดีขึ้น สื่อการสอนคณิตศาสตร์ จึงมีตั้งแต่วัสดุที่ใช้แทนจำนวนไปจนถึงสื่อที่สามารถแสดงให้เห็นกระบวนการทางคณิตศาสตร์ชั้นสูง เช่น แสดงการเกิดสมการทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ ในรูปของภาพยนตร์หรือเทปโทรทัศน์ เป็นต้น

การผลิตและเลือกสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์มีข้อคิดดังนี้

1. ต้องผลิตสื่อตามเนื้อหาที่ผ่านการวิเคราะห์แล้ว โดยกำหนดเป็นหน่วยที่แยกย่อยลงไปจนถึงหนึ่งหน่วยต่อการสอน 1 ครั้ง

2. ควรผลิตและเลือกสื่อการสอนในลักษณะที่มีสื่อมาประกอบกันเป็นชุดการสอน 1 ชุด สำหรับการสอน 1 ครั้ง โดยมีชุดอุปกรณ์หรือ “KIT” ประกอบด้วย

3. ต้องตระหนักอยู่เสมอว่า การสอนคณิตศาสตร์ทำไม่ได้เพียงด้วยการพูดให้ฟัง ดังนั้นจึงควรผลิตและใช้สื่อการสอนในทุกโอกาสที่จะทำได้

4. การผลิตและเลือกสื่อการสอน ควรคำนึงถึงธรรมชาติของสื่อในการที่จะช่วยสร้างประสบการณ์

   รูปธรรมให้ ผู้เรียนมากที่สุด ทั้งที่เป็นสื่อที่สามารถหาได้ในท้องถิ่น เช่น เมล็ดพืช ก้อนกรวด

   ก้อนหิน ฯลฯ และสื่อที่มีผู้ผลิตจำหน่าย เช่น ภาพยนตร์ที่แสดงให้เห็นการเกิดรูปทรงต่าง ๆ

   โดยเทคนิคการสร้างภาพเคลื่อนไหวเข้าช่วย

5. การเรียนคณิตศาสตร์ขึ้นอยู่กับการฝึกฝน การฝึกฝนแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ จึงเป็นกิจกรรม
ที่ต้องบูรณาการเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตสื่อการสอนคณิตศาสตร์

6. ก่อนผลิตและเลือกสื่อการสอนคณิตศาสตร์ ครูควรได้ศึกษาวิธีการจากระบบสื่อการสอนคณิตศาสตร์ที่มีผู้คิดขึ้นแล้ว เพื่อเป็นแนวทางในการผลิตสื่อ

จุฑาทิพ ดีละม้าย. (2557). ได้กล่าวถึงนวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ ไว้ดังนี้

ความหมายของ"นวัตกรรมการศึกษา"

          “นวัตกรรม” หมายถึงความคิด การปฏิบัติ หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ ที่ยังไม่เคยมีใช้มาก่อนหรือเป็นการพัฒนาดัดแปลงมาจากของเดิมที่มีอยู่แล้ว ให้ทันสมัยและใช้ได้ผลดียิ่งขึ้น เมื่อนำ นวัตกรรมมาใช้จะช่วยให้การทำงานนั้นได้ผลดีมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงกว่าเดิม ทั้งยังช่วย ประหยัดเวลาและแรงงานได้ด้วย

          “นวัตกรรม” (Innovation) มีรากศัพท์มาจาก innovare ในภาษาลาติน แปลว่า ทำสิ่งใหม่ขึ้นมาความหมายของนวัตกรรมในเชิงเศรษฐศาสตร์คือ การนำแนวความคิดใหม่หรือการใช้ประโยชน์จากสิ่งที่มีอยู่แล้วมาใช้ในรูปแบบใหม่ เพื่อทำให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจหรือก็คือ ”การทำในสิ่งที่แตกต่างจากคนอื่น โดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ (Change) ที่เกิดขึ้นรอบตัวเราให้กลายมาเป็นโอกาส (Opportunity) และถ่ายทอดไปสู่แนวความคิดใหม่ที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและสังคม”

“นวัตกรรมทางการศึกษา” (Educational Innovation) หมายถึง การนำเอาสิ่งใหม่ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของความคิดหรือการกระทำ รวมทั้งสิ่งประดิษฐ์ก็ตามเข้ามาใช้ในระบบการศึกษา เพื่อมุ่งหวังที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งที่มีอยู่เดิมให้ระบบการจัดการศึกษามีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ทำให้ผู้เรียนสามารถเกิดการเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วเกิดแรงจูงใจในการเรียน และช่วยให้ประหยัดเวลาในการเรียน เช่น การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน การใช้วีดิทัศน์เชิงโต้ตอบ(Interactive Video) สื่อหลายมิติ (Hypermedia) และอินเตอร์เน็ต

ตัวอย่างนวัตกรรมทางการศึกษาที่นำมาใช้ในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์

1. โปรเเกรม GSP ย่อมาจาก Geometeržs Sketchpad เป็นของใหม่ในวงการศึกษาไทยกว่า

60 ประเทศทั่วโลกเขาใช้กันแล้ว โดยแปลเป็นภาษาต่างๆ หากรวมภาษาไทยด้วยก็ 16 ภาษา GSP เป็นโปรแกรมที่ครูสามารถนำไปใช้เป็นเครื่องมือเพื่อช่วยให้การเรียนการสอนคณิตศาสตร์มีประสิทธิภาพและน่าสนใจมาก สามารถนำเสนอภาพเคลื่อนไหว (Animation) มาใช้อธิบาย เนื้อหาที่ยากๆ เช่น ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ (เรขาคณิต พีชคณิต ตรีโกณมิติ แคลคูลัส), ฟิสิกส์ (กลศาสตร์ และอื่นๆ ) ให้เป็นรูปธรรม ให้นักเรียนได้เรียนรู้และเข้าใจง่าย และโปรแกรมยังเน้นให้ผู้เรียนฝึกปฏิบัติด้วยตัวเองได้ นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนวิชาอื่นๆ เช่น วิทยาศาสตร์ ศิลปะ อย่างไม่มีข้อจำกัด โปรแกรม GSP พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Key Curriculum Press ตั้งแต่ปี ค.ศ.1991 และพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ จนถึงเวอร์ชั่น 4.0 โรงเรียนต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาใช้โปรแกรมนี้สอนคณิตศาสตร์ในโรงเรียนมากที่สุด และในหลายๆ ประเทศทั่วโลก อาทิ แคนาดา สหราชอาณาจักร สิงคโปร์ มาเลเซีย ไต้หวัน ฮ่องกง เดนมาร์ก ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย ได้ใช้โปรแกรมนี้อย่างแพร่หลาย ในส่วนของประเทศไทยนั้นได้ลงนามในพิธีครองลิขสิทธิ์การใช้ซอฟต์แวร์ GSP เวอร์ชั่น 4.0  ณ โรงแรม อิมพีเรียล ควีนส์ปาร์ค กรุงเทพมหานคร โปรแกรมนี้ทำให้ครูและนักเรียนมีเวลาในการเรียนการสอนมากขึ้น เพราะไม่ต้องเสียเวลานานในการสร้างรูป เรขาคณิตจำนวนมากเพื่อพิสูจน์ทฤษฎีต่างๆ อีกทั้งยังทบทวนได้ง่ายและบ่อยขึ้น การสอนด้วยโปรแกรม GSP ยังทำให้นักเรียนเรียนได้สนุก เข้าใจได้เร็ว และน่าตื่นเต้น นอกจากนั้น การใช้ GSP สร้างสื่อการสอนและใบงาน ยังทำได้รวดเร็วและแม่นยำกว่าใช้โปรแกรมไมโครซอฟต์ออฟฟิศอื่นๆ

GSP สามารถสร้าง เกมสนุกๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้มากมาย ดังที่ปรากฏในหนังสือ       

101 Project Ideas for The Geometeržs Sketchpad ยกตัวอย่างเช่น เด็กๆ จะได้สนุกกับการสร้างใบหน้าคนจากเส้นโค้ง เส้นตรง วงกลม สี่เหลี่ยม ที่แสดงอารมณ์ปกติและอารมณ์โกรธ และทดลองสร้างภาพด้วยตัวเอง นอกจากนั้น นักออกแบบโปรแกรม GSP ยังใช้สร้างแผนภาพ รูปร่าง รูปทรงสามมิติได้มากมาย

2. โปรเเกรม Science Teacher"s Helper (โปรแกรม แก้ไข สูตรคณิตศาสตร์ สัญลักษณ์ทาง

คณิตศาสตร์) เป็นโปรแกรมแก้ไข สูตรคณิตศาสตร์ หรือแก้ไข สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ เป็นโปรแกรม Add-On สำหรับ Microsoft Word มันถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์เดียวเท่านั้นครับ คือ ช่วยคุณประหยัดเวลาในการเขียนหรือแก้ไข สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์, เคมีและฟิสิกส์ในเอกสาร คุณสามารถที่จะ แก้ไข สูตรคณิตศาสตร์ ใส่ฟังก์ชั่นถึง 1200 ฟังก์ชั่นได้อย่างง่ายๆ กราฟหรือชาร์ตทางฟิสิกส์,เคมีและคณิตศาสตร์ลงในเอกสาร MS Word

3. E-Learning คำว่า e-Learning คือ การเรียน การสอนในลักษณะ หรือรูปแบบใดก็ได้ ซึ่งการ

ถ่ายทอดเนื้อหานั้น กระทำผ่านทางสื่ออิเล็กทรอนิกส์ เช่น ซีดีรอม เครือข่ายอินเทอร์เน็ต อินทราเน็ตหรือทางสัญญาณโทรทัศน์ หรือ สัญญาณดาวเทียม (Satellite) ฯลฯ เป็นต้น ซึ่งการเรียนลักษณะนี้ได้มีการนำเข้าสู่ตลาดเมืองไทยในระยะหนึ่งแล้ว เช่น คอมพิวเตอร์ช่วยสอนด้วยซีดีรอม, การเรียนการสอนบนเว็บ (Web-Based Learning), การเรียนออนไลน์ (On-line Learning) การเรียนทางไกลผ่านดาวเทียม หรือ การเรียนด้วยวีดีโอผ่านออนไลน์ เป็นต้น

ในปัจจุบัน คนส่วนใหญ่มักจะใช้คำว่า e-Learning กับการเรียน การสอน หรือการอบรม ที่ใช้เทคโนโลยีของเว็บ (Web Based Technology) ในการถ่ายทอดเนื้อหา รวมถึงเทคโนโลยีระบบการจัดการหลักสูตร (Course Management System) ในการบริหารจัดการงานสอนด้านต่างๆ โดยผู้เรียนที่เรียนด้วยระบบ e-Learning นี้สามารถศึกษาเนื้อหาในลักษณะออนไลน์ หรือ จากแผ่นซีดี-รอม ก็ได้ และที่สำคัญอีกส่วนคือ เนื้อหาต่างๆ ของ e-Learning สามารถนำเสนอโดยอาศัยเทคโนโลยีมัลติมีเดีย (Multimedia Technology) และเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ (Interactive Technology)

คำว่า e-Learning นั้นมีคำที่ใช้ได้ใกล้เคียงกันอยู่หลายคำเช่น Distance Learning (การเรียนทางไกล) Computer based training (การฝึกอบรมโดยอาศัยคอมพิวเตอร์ หรือเรียกย่อๆว่า CBT) online learning (การเรียนทางอินเตอร์เน็ต) เป็นต้น ดังนั้น สรุปได้ว่าความหมายของ e-Learning คือ รูปแบบของการเรียนรู้ด้วยตนเอง โดยอาศัยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือสื่ออิเลคทรอนิกส์ในการถ่ายทอดเรื่องราว และเนื้อหา โดยสามารถมีสื่อในการนำเสนอบทเรียนได้ตั้งแต่ 1 สื่อขึ้นไป และการเรียนการสอนนั้นสามารถที่จะอยู่ในรูปของการสอนทางเดียว หรือการสอนแบบปฎิสัมพันธ์ได้

ประโยชน์สำหรับผู้เรียน ผู้เรียนจะได้รับประโยชน์ดังนี้

1.       ทำให้ผู้เรียนมีโอกาสใช้ความสามารถของตนเองในการเรียนรู้อย่างเต็มที่

2.       ผู้เรียนมีโอกาสตัดสินใจในการเลือกเรียนตามช่องทางที่เหมาะกับความสามารถของตนเอง

3.       ทำให้กระบวนการเรียนรู้ง่ายขึ้น

4.       ผู้เรียนมีอิสระในการเลือก

5.       ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ในทุกเวลา ทุกสถานที่ ทำให้การเรียนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

6.       ลดเวลาในการเรียนรู้และผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้มากกว่าเดิมในเวลาเท่ากัน

7.       ทำให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ทั้งในแนวกว้างและแนวลึก

8.       ช่วยให้ผู้เรียนรู้จักเสาะหาแหล่งการเรียนรู้

9.       ฝึกให้ผู้เรียน คิดเป็นและสามารถแก้ปัญหาด้วยตนเองได้

ประโยชน์สำหรับผู้สอน ผู้สอนจะได้ประโยชน์ดังนี้

1.       ทำให้ประสิทธิภาพของการสอนสูงขึ้น

2.       ผู้สอนสามารถจัดกิจกรรมได้หลากหลาย

3.       ทำให้ผู้สอนมีเวลามากขึ้น จึงใช้เวลาที่เหลือในการเตรียมการสอนได้เต็มที่

4.       ทำให้กระบวนการสอนง่ายขึ้น

5.       ลดเวลาในการสอนน้อยลง

6.       สามารถเพิ่มเนื้อหาและจุดมุ่งหมายในการสอนมากขึ้น

7.       ผู้สอนไม่ต้องใช้เวลาสอนทั้งหมดอยู่ในชั้นเรียนเพราะบทบาทส่วนหนึ่งผู้เรียนทำเอง

8.       ผู้สอนสามารถแก้ปัญหาความไม่ถนัดของตนเองได้

9.       ผู้สอนสามารถสอนผู้เรียนได้เนื้อหาที่กว้างและลึกซึ้งกว่าเดิม

10.   ง่ายในการประเมิน เพราะการใช้เทคโนโลยี มุ่งให้ผู้เรียนประเมินตนเองด้วย

ประโยชน์ต่อการจัดการศึกษา ในแง่ของการจัดการศึกษาจะได้รับประโยชน์ ดังนี้

1.       สามารถเปิดโอกาสของการเรียนรู้ได้อย่างแท้จริง

2.       ทำให้ลดช่องว่างทางการศึกษาให้น้อยลง

3.       สามารถสร้างผู้เรียนที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิม

4.       ทำให้การจัดการและการบริหารเป็นระบบมากขึ้น

5.       ทำให้ลดการใช้งบประมาณและสามารถใช้งบประมาณที่มีอยู่ให้คุ้มค่า

6.       สามารถแก้ปัญหาทางการศึกษาได้หลายประการ

ข้อเสีย

1.       มีการแข่งขันกันสูงขึ้น ทำให้คนคนแก่ตัวมากขึ้น

2.       ทำให้บทบาทและความสัมพันธ์ ของผู้สอนและผู้เรียนมีน้อยลง

3.       เกิดความสะดวกสบายมากขึ้น อาจจะทำให้ผู้เรียนได้ใช้ความคิดและสติปัญญาน้อยลง

มณีรัตน์   สุดเต้. (2552). ได้กล่าวถึงนวัตกรรมและสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ ไว้ดังนี้

ความหมายของนวัตกรรมและนวัตกรรมการศึกษา

นวัตกรรม (Innovation) มีรากศัพท์มาจาก innovare ในภาษาลาติน แปลว่า ทำสิ่งใหม่ขึ้นมา ความหมายของนวัตกรรมในเชิงเศรษฐศาสตร์คือ การนำแนวความคิดใหม่หรือการใช้ประโยชน์จากสิ่งที่มีอยู่แล้วมาใช้ในรูปแบบใหม่ เพื่อทำให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจ หรือก็คือ ”การทำในสิ่งที่แตกต่างจากคนอื่น โดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ (Change) ที่เกิดขึ้นรอบตัวเราให้กลายมาเป็นโอกาส (Opportunity) และถ่ายทอดไปสู่แนวความคิดใหม่ที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและสังคม” แนวความคิดนี้ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดยจะเห็นได้แนวคิดจากผลงานของ Joseph Schumpeter ใน The Theory of Economic Development,1934 โดยจะเน้นไปที่การสร้างสรรค์ การวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อันจะนำไปสู่การได้มาซึ่ง นวัตกรรมทางเทคโนโลยี (Technological Innovation) เพื่อประโยชน์ในเชิงพาณิชย์เป็นหลัก นวัตกรรมยังหมายถึงความสามารถในการเรียนรู้และนำไปปฏิบัติให้เกิดผลได้จริง

นวัตกรรมทางการศึกษา (Educational Innovation) หมายถึง การนำเอาสิ่งใหม่ซึ่งอาจจะอยู่ในรูปของความคิดหรือการกระทำ รวมทั้งสิ่งประดิษฐ์ก็ตามเข้ามาใช้ในระบบการศึกษา เพื่อมุ่งหวังที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งที่มีอยู่เดิมให้ระบบการจัดการศึกษามีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ทำให้ผู้เรียนสามารถเกิดการเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วเกิดแรงจูงใจในการเรียน และช่วยให้ประหยัดเวลาในการเรียน เช่น การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน การใช้วีดิทัศน์เชิงโต้ตอบ(Interactive Video) สื่อหลายมิติ (Hypermedia) และอินเตอร์เน็ต เหล่านี้เป็นต้น

ประเภทของการใช้นวัตกรรมการศึกษาในประเทศไทย

        ประเภทของนวัตกรรมการศึกษาพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 ได้มีบทบัญญัติที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการศึกษาและนวัตกรรมการศึกษาไว้หลายมาตรา มาตราที่สำคัญ คือ มาตรา 67 รัฐต้องส่งเสริมให้มีการวิจัยและพัฒนาการผลิตและการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการศึกษา รวมทั้งการติดตาม ตรวจสอบและประเมินผลการใช้เทคโนโลยีเพื่อการศึกษา เพื่อให้เกิดการใช้ที่คุ้มค่าและเหมาะสมกับกระบวนการเรียนรู้ของคนไทยและในมาตรา 22 "การจัดการศึกษาต้องยึดหลักว่าผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาตนเองได้และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพ" การดำเนินการปฏิรูปการศึกษาให้สำเร็จได้ตามที่ระบุไว้ในพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 ดังกล่าว จำเป็นต้องทำการศึกษาวิจัยและพัฒนานวัตกรรมการศึกษาใหม่ๆ ที่จะเข้ามาช่วยแก้ไขปัญหาทางการศึกษาทั้งในรูปแบบของการศึกษาวิจัย การทดลองและการประเมินผลนวัตกรรมหรือเทคโนโลยีที่นำมาใช้ว่ามีความเหมาะสมมากน้อยเพียงใด นวัตกรรมที่นำมาใช้ทั้งที่ผ่านมาแล้วและที่จะมีในอนาคตมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้นวัตกรรมในด้านต่างๆ ในที่นี้จะขอกล่าวคือ นวัตกรรม 5 ประเภท คือ

1.       นวัตกรรมทางด้านหลักสูตร

นวัตกรรมทางด้านหลักสูตร เป็นการใช้วิธีการใหม่ๆ ในการพัฒนาหลักสูตรให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นและตอบสนองความต้องการสอนบุคคลให้มากขึ้น เนื่องจากหลักสูตรจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอเพื่อให้สอดคล้องกับความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีเศรษฐกิจและสังคมของประเทศและของโลก นอกจากนี้การพัฒนาหลักสูตรยังมีความจำเป็นที่จะต้องอยู่บนฐานของแนวคิดทฤษฎีและปรัชญาทางการจัดการสัมมนาอีกด้วย การพัฒนาหลักสูตรตามหลักการและวิธีการดังกล่าวต้องอาศัยแนวคิดและวิธีการใหม่ๆ ที่เป็นนวัตกรรมการศึกษาเข้ามาช่วยเหลือจัดการให้เป็นไปในทิศทางที่ต้องการ นวัตกรรมทางด้านหลักสูตรในประเทศไทย ได้แก่ การพัฒนาหลักสูตรดังต่อไปนี้

1.หลักสูตรบูรณาการ เป็นการบูรณาการส่วนประกอบของหลักสูตรเข้าด้วยกันทางด้านวิทยาการในสาขาต่างๆ ทางด้านจริยธรรมและสังคม โดยมุ่งให้ผู้เรียนเป็นคนดีสามารถใช้ประโยชน์จากองค์ความรู้ในสาขาต่างๆ ให้สอดคล้องกับสภาพสังคมอย่างมีจริยธรรม

2.หลักสูตรรายบุคคล เป็นแนวทางในการพัฒนาหลักสูตรเพื่อการศึกษาตามอัตภาพ เพื่อตอบสนองแนวความคิดในการจัดการศึกษารายบุคคล ซึ่งจะต้องออกแบบระบบเพื่อรองรับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีด้านต่างๆ

3.หลักสูตรกิจกรรมและประสบการณ์ เป็นหลักสูตรที่มุ่งเน้น กระบวนการในการจัดกิจกรรมและประสบการณ์ให้กับผู้เรียนเพื่อนำไปสู่ความสำเร็จ เช่น กิจกรรมที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในบทเรียน ประสบการณ์การเรียนรู้จากการสืบค้นด้วยตนเอง เป็นต้น

4.หลักสูตรท้องถิ่น เป็นการพัฒนาหลักสูตรที่ต้องการกระจายการบริหารจัดการออกสู่ท้องถิ่น เพื่อให้สอดคล้องกับศิลปวัฒนธรรมสิ่งแวดล้อมและความเป็นอยู่ของประชาชนที่มีอยู่ในแต่ละท้องถิ่น แทนที่หลักสูตรในแบบเดิมที่ใช้วิธีการรวมศูนย์การพัฒนาอยู่ในส่วนกลาง 

2.       นวัตกรรมการเรียนการสอน

เป็นการใช้วิธีระบบในการปรับปรุงและคิดค้นพัฒนาวิธีสอนแบบใหม่ๆ ที่สามารถตอบสนองการเรียนรายบุคคล การสอนแบบผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง การเรียนแบบมีส่วนร่วม การเรียนรู้แบบแก้ปัญหา การพัฒนาวิธีสอนจำเป็นต้องอาศัยวิธีการและเทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามาจัดการและสนับสนุนการเรียนการสอน ตัวอย่างนวัตกรรมที่ใช้ในการเรียนการสอน ได้แก่ การสอนแบบศูนย์การเรียน การใช้กระบวนการกลุ่มสัมพันธ์ การสอนแบบเรียนรู้ร่วมกัน และการเรียนผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์และอินเทอร์เน็ต การวิจัยในชั้นเรียน ฯลฯ

3.       นวัตกรรมสื่อการสอน

เนื่องจากมีความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์เครือข่ายและเทคโนโลยี โทรคมนาคม ทำให้นักการศึกษาพยายามนำศักยภาพของเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ในการผลิตสื่อการเรียนการสอนใหม่ๆ จำนวนมากมาย ทั้งการเรียนด้วยตนเองการเรียนเป็นกลุ่มและการเรียนแบบมวลชน ตลอดจนสื่อที่ใช้เพื่อสนับสนุนการฝึกอบรม ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างนวัตกรรมสื่อการสอน  ได้แก่ คอมพิวเตอร์ช่วยสอน (CAI), มัลติมีเดีย (Multimedia), การประชุมทางไกล (Teleconference),  ชุดการสอน (Instructional Module), วีดีทัศน์แบบมีปฏิสัมพันธ์ (Interactive Video)

4.       นวัตกรรมการประเมินผล

เป็นนวัตกรรมที่ใช้เป็นเครื่องมือเพื่อการวัดผลและประเมินผลได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำได้อย่างรวดเร็ว รวมไปถึงการวิจัยทางการศึกษา การวิจัยสถาบัน ด้วยการประยุกต์ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาสนับสนุนการวัดผล ประเมินผลของสถานศึกษา ครู อาจารย์ ตัวอย่าง นวัตกรรมทางด้านการประเมินผล ได้แก่ การพัฒนาคลังข้อสอบ, การลงทะเบียนผ่านทางเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และอินเตอร์เน็ต, การใช้บัตรสมาร์ทการ์ด เพื่อการใช้บริการของสถาบันศึกษา, การใช้คอมพิวเตอร์ในการตัดเกรด

5.       นวัตกรรมการบริหารจัดการ

เป็นการใช้นวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารสนเทศมาช่วยในการบริหารจัดการ เพื่อการ ตัดสินใจของผู้บริหารการศึกษาให้มีความรวดเร็วทันเหตุการณ์ ทันต่อการเปลี่ยนแปลงของโลก นวัตกรรมการศึกษาที่นำมาใช้ทางด้านการบริหารจะเกี่ยวข้องกับระบบการจัดการฐานข้อมูลในหน่วยงานสถานศึกษา เช่น ฐานข้อมูล นักเรียน นักศึกษา ฐานข้อมูล คณะอาจารย์และบุคลากร ในสถานศึกษา ด้านการเงิน บัญชี พัสดุ และครุภัณฑ์ ฐานข้อมูลเหล่านี้ต้องการออกระบบที่สมบูรณ์มีความปลอดภัยของข้อมูลสูง นอกจากนี้ยังมีความเกี่ยวข้องกับสารสนเทศภายนอกหน่วยงาน เช่น ระเบียบปฏิบัติ กฎหมาย พระราชบัญญัติ ที่เกี่ยวกับการจัดการศึกษา ซึ่งจะต้องมีการอบรม เก็บรักษาและออกแบบระบบการสืบค้นที่ดีพอซึ่งผู้บริหารสามารถสืบค้นข้อมูลมาใช้งานได้ทันทีตลอดเวลา

นวัตกรรมการเรียนการสอนที่ดีควรมีลักษณะดังต่อไปนี้

1.       มีลักษณะแปลกใหม่ ยังไม่เคยมีใครประดิษฐ์คิดค้นมาก่อน

2.       มีความทันสมัย และล้ำสมัย เพราะคิดค้นขึ้นมาใหม่

3.       มีคุณภาพ สามารถแก้ไขปัญหาได้ตามเป้าหมาย

4.       มีคุณค่าต่อวงการศึกษา

5.       สอดคล้องกับหลักเศรษฐกิจพอเพียง

6.       จัดทำได้ง่าย ไม่ยุ่งยาก           

7.       ไม่ใช้วัสดุราคาแพง แต่ใช้วัสดุที่หาได้ง่ายในท้องถิ่น

8.       มีความสะดวก ใช้ง่าย ไม่สลับซับซ้อน

9.       มีลักษณะคงทน

10.   สามารถจัดเก็บได้ง่าย           

11.   มีลักษณะสอดคล้อง คือสอดคล้องกับเนื้อหาหรือเรื่องที่ต้องการแก้ไข           

12.   เป็นสื่อมีชีวิต ไม่ตาย มีลักษณะเคลื่อนไหว กระตุ้นและเร้าความสนใจได้จริง

    นวัตกรรมการเรียนการสอนมีประโยชน์ดังนี้

1.       เป็นเครื่องอำนวยความสะดวกให้ครูสอนเนื้อหาให้นักเรียนเข้าใจง่ายขึ้น

2.       เป็นเครื่องช่วยร่นเวลาการสอนให้สั้นลง

3.       ช่วยให้นักเรียนเข้าใจง่ายขึ้น

4.       ช่วยทำเรื่องที่เป็นนามธรรมให้เป็นรูปธรรม

5.       ช่วยทำเรื่องยากให้เป็นง่าย

6.       ช่วยกระตุ้น และเร้าความสนใจให้กับนักเรียนมากขึ้น

7.       ช่วยให้การเรียนเนื้อหาง่ายขึ้น

8.       นักเรียนประสบความสำเร็จจากการเรียนมากขึ้น

9.       ช่วยให้นักเรียนไม่เบื่อในการเรียน

10.   ช่วยให้นักเรียนมีทัศนคติที่ดีต่อการเรียน

11.   เป็นเครื่องยืนยันถึงการพัฒนาตนเองของครู

12.   เป็นเกราะกำบังตนเองของครูได้อย่างดี

13.   เป็นตัวชี้วัดถึงคุณภาพของครูได้เป็นอย่างดี

  ตัวอย่างนวัตกรรมทางการศึกษาที่นำมาใช้ในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์

1.       โปรแกรม Geometer’s Sketchpad (GSP)  

เป็นโปรแกรมคณิตศาสตร์ที่ผลิตจากประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพโปรแกรมหนึ่ง สามารถนำไปใช้ในวิชาคณิตศาสตร์ได้หลายวิชา เช่น วิชาเรขาคณิต พีชคณิต ตรีโกณมิติ และแคลคูลัสโปรแกรม GSP เป็นสื่อเทคโนโลยีที่ช่วยให้ผู้เรียน มีโอกาสเรียนคณิตศาสตร์โดยการสร้างองค์ความรู้ด้วยตนเอง (Constructivist Approach) และเป็นการเรียนโดยเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ (Learner-Centered Learning)

ดันนั้นจุดเด่นของโปรแกรม GSP จึงเป็นสื่อที่ช่วยให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาทักษะของการนึกภาพ (Visualization) ซึ่งจะเปลี่ยนวิชาคณิตศาสตร์จากนามธรรมให้กลายเป็นรูปธรรม ทำให้ผู้เรียนสามารถเข้าใจวิชาคณิตศาสตร์ได้มากขึ้น

 จากที่กล่าวมาข้างต้นสามารถสรุปได้ว่า

          นวัตกรรม หมายถึงความคิด การปฏิบัติ หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ ที่ยังไม่เคยมีใช้มาก่อน หรือเป็นการพัฒนาดัดแปลงมาจากของเดิมที่มีอยู่แล้ว ให้ทันสมัยและใช้ได้ผลดียิ่งขึ้น เมื่อนำนวัตกรรมมาใช้จะช่วยให้การทำงานนั้นได้ผลดีมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงกว่าเดิม ทั้งยังช่วย ประหยัดเวลาและแรงงานได้ด้วย

          วิชาคณิตศาสตร์ เป็นทักษะเชิงสติปัญญาที่ต้องใช้กระบวนการทางสติปัญญาสูงกว่าทักษะทางกายอื่นๆ เนื้อหาสาระทางคณิตศาสตร์เป็นประสบการณ์นามธรรม สิ่งที่ผู้เรียนได้พบเห็นส่วนใหญ่เป็นสัญลักษณ์แทนจำนวน ผู้เรียนที่มีประสบการณ์น้อยจะมีปัญหาด้านนามธรรม การพัฒนาสื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์ จึงมุ่งไปที่การสร้างสภาพการณ์และประสบการณ์รูปธรรม เพื่อช่วยให้ผู้เรียนเข้าใจประสบการณ์นามธรรมดีขึ้น สื่อการสอนคณิตศาสตร์ จึงมีตั้งแต่วัสดุที่ใช้แทนจำนวนไปจนถึงสื่อที่สามารถแสดงให้เห็นกระบวนการทางคณิตศาสตร์ชั้นสูง เช่น แสดงการเกิดสมการทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ ในรูปของภาพยนตร์หรือเทปโทรทัศน์ เป็นต้น

ประเภทของการใช้นวัตกรรมการศึกษาในประเทศไทย

1.       นวัตกรรมทางด้านหลักสูตร เป็นการใช้วิธีการใหม่ๆ ในการพัฒนาหลักสูตรให้สอดคล้องกับ สภาพแวดล้อมในท้องถิ่นและตอบสนองความต้องการสอนบุคคลให้มาก

2.       นวัตกรรมการเรียนการสอน เป็นการใช้วิธีระบบในการปรับปรุงและคิดค้นพัฒนาวิธีสอนแบบใหม่ๆ   ที่สามารถตอบสนองการเรียนรายบุคคล การสอนแบบผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง การเรียนแบบมีส่วนร่วม

3.       นวัตกรรมสื่อการสอน เป็นนำศักยภาพของเทคโนโลยีเหล่านี้มาใช้ในการผลิตสื่อการเรียนการสอนใหม่ๆ จำนวนมากมาย ทั้งการเรียนด้วยตนเองการเรียนเป็นกลุ่มและการเรียนแบบมวลชน

4.       นวัตกรรมการประเมินผล เป็นนวัตกรรมที่ใช้เป็นเครื่องมือเพื่อการวัดผลและประเมินผลได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำได้อย่างรวดเร็ว รวมไปถึงการวิจัยทางการศึกษา การวิจัยสถาบัน

5.       นวัตกรรมการบริหารจัดการ เป็นการใช้นวัตกรรมที่ช่วยการตัดสินใจของผู้บริหารการศึกษาให้มีความรวดเร็วทันเหตุการณ์ ทันต่อการเปลี่ยนแปลงของโลก

ตัวอย่างนวัตกรรมทางการศึกษาที่นำมาใช้ในการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์

1.  โปรเเกรม GSP เป็นโปรแกรมที่ช่วยให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาทักษะของการนึกภาพ

2.  โปรเเกรม Science Teacher"s Helper เป็นโปรแกรม แก้ไขสูตรและสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์)

3.  E-Learning เป็นการเรียน การสอนผ่านทางสื่ออิเล็กทรอนิกส์

นวัตกรรมการเรียนการสอนที่ดีควรมีลักษณะดังต่อไปนี้

1.       มีลักษณะแปลกใหม่ ยังไม่เคยมีใครประดิษฐ์คิดค้นมาก่อน

2.       มีความทันสมัยและล้ำสมัย

3.       มีคุณภาพ สามารถแก้ไขปัญหาได้ตามเป้าหมาย

4.       จัดทำได้ง่าย ไม่ยุ่งยาก           

5.       มีความสะดวก ใช้ง่าย ไม่สลับซับซ้อน

6.       มีลักษณะคงทน

7.       สามารถจัดเก็บได้ง่าย           

8.       มีลักษณะสอดคล้อง คือสอดคล้องกับเนื้อหาหรือเรื่องที่ต้องการแก้ไข           

9.       เป็นสื่อมีชีวิต ไม่ตาย มีลักษณะเคลื่อนไหว กระตุ้นและเร้าความสนใจได้

ข้อดี

1.       ทำให้ผู้เรียนมีโอกาสใช้ความสามารถของตนเองในการเรียนรู้อย่างเต็มที่

2.       ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ในทุกเวลา ทุกสถานที่ ทำให้การเรียนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

3.       ทำให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ทั้งในแนวกว้างและแนวลึก

4.       ทำให้ประสิทธิภาพของการสอนสูงขึ้น

5.       ผู้สอนสามารถจัดกิจกรรมได้หลากหลาย

6.       ผู้สอนสามารถแก้ปัญหาความไม่ถนัดของตนเองได้

7.       ทำให้ลดช่องว่างทางการศึกษาให้น้อยลง

8.       ทำให้ลดการใช้งบประมาณและสามารถใช้งบประมาณที่มีอยู่ให้คุ้มค่า

ข้อเสีย

1.       มีการแข่งขันกันสูงขึ้น ทำให้คนคนแก่ตัวมากขึ้น

2.       ทำให้บทบาทและความสัมพันธ์ ของผู้สอนและผู้เรียนมีน้อยลง

3.       เกิดความสะดวกสบายมากขึ้น อาจจะทำให้ผู้เรียนได้ใช้ความคิดและสติปัญญาน้อยลงจริง

ที่มา

       จุฑาทิพ ดีละม้าย. (2557). http://mamay3naja.wixsite.com/jutatip305/services1. [ออนไลน์]. เข้าถึงวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2561.

       มณีรัตน์   สุดเต้. (2552). http://modfourza.wixsite.com/maneerat/events. [ออนไลน์]. เข้าถึงวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2561.

       ศิริเพ็ญ  ทองดี. (2552). https://siripen008.page.tl/%26%233627%3B%26%233621%3B%26%233633%3B%26%233585%3B%26%233585%3B%26%233634%3B%26%233619%3B%26%233626%3B%26%233619%3B%26%233657%3B%26%233634%3B%26%233591%3B%26%233626%3B%26%233639%3B%26%233656%3B%26%233629%3B%26%233585%3B%26%233634%3B%26%233619%3B%26%233648%3B%26%233619%3B%26%233637%3B%26%233618%3B%26%233609%3B%26%233588%3B%26%233603%3B%26%233636%3B%26%233605%3B%26%233624%3B%26%233634%3B%26%233626%3B%26%233605%3B%26%233619%3B%26%233660%3B3.html. [ออนไลน์]. เข้าถึงวันที่ 17 สิงหาคม พ.ศ. 2561.