วันอังคารที่ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2557

คณิตศาสตร์ในชีวิตประจำวัน – ความคิดคณิตศาสตร์ 2


คณิตศาสตร์ในชีวิตประจำวันความคิดคณิตศาสตร์  2


การคิดทางคณิตศาสตร์
     การคิดทางคณิตศาสตร์เป็นกระบวนการที่สรุปข้อเท็จจริงได้อย่างเที่ยงตรง โดยอาศัยชุดของข้อมูลมาประกอบ ซึ่งต้องสร้างข้อคาดเดา (สมมติฐาน)  ค้นหาวิธีการ ศึกษาหาความรู้ การทดลอง เพื่อแก้ปัญหาหรือเพื่อสรุปเป็นสมบัติหรือกฎเกณฑ์ แล้วตรวจสอบความถูกต้อง และอธิบายเพื่อยืนยันการสรุป  ข้อสรุปเหล่านี้จะหลอมรวมกันเป็นแนวคิดใหม่ ซึ่งการให้เหตุผลจะเป็นส่วนหนึ่งของการคิดทางคณิตศาสตร์
     สเตเฟ่น ครูลิก และเจสเส เอ รุดนิก แห่งมหาวิทยาลัยเทมเปิล สหรัฐอเมริกา ได้แบ่งลำดับขั้นตอนการคิดทางคณิตศาสตร์เป็น  4  ขั้นตอน คือ ขั้นระลึกได้ (recall)   ขั้นการคิดขั้นพื้นฐาน (basic thinking)  ขั้นการคิดอย่างมีวิจารณญาณ (critical thinking) และขั้นการคิดสร้างสรรค์ (creative thinking)  โดยที่ทุกลำดับขั้นตอนจะใช้ทักษะที่อยู่ระดับต่ำกว่าประกอบด้วย  กล่าวคือ การคิดในระดับสูงจะมีปฏิสัมพันธ์อย่างมากระหว่างการคิดย้อนหลังและการคิดก้าวต่อไป

     ลำดับขั้นการคิดทางคณิตศาสตร์สามารถอธิบายได้โดยย่อดังนี้
     ขั้นที่ 1  ขั้นระลึกได้
          การคิดขั้นระลึกได้จะรวมทักษะการคิดซึ่งเป็นไปโดยอัตโนมัติตามธรรมชาติ รวมทั้งข้อเท็จจริงเบื้องต้นทางคณิตศาสตร์ ตัวอย่างเช่น  3 x 2 = 6  ,  4 + 3 = 7   ซึ่งเป็นแนวคิดที่เราได้รับการสั่งสอนมาตั้งแต่วัยเด็ก เราจึงจดจำข้อความจริงเหล่านี้ได้อย่างขึ้นใจ  ความสามารถในการนำข้อความจริงเหล่านี้ไปใช้ในการคิดคำนวณเป็นความสามารถขั้นระลึกได้  ข้อความจริงขั้นระลึกได้นี้จะสามารถแผ่ขยายออกไปได้ตามความสามารถของแต่ละบุคคล โดยผ่านกระบวนการของการศึกษา ซึ่งเนื้อหาของวิชาคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวกับข้อความจริงเบื้องต้นจะรวมกันเป็นคลังข้อมูลที่ระลึกได้เมื่อต้องการนำไปใช้ เช่น  การบวก ลบ คูณ หารจำนวน  สูตรคูณ  การคิดค่าร้อยละ การจำและการใช้กฎหรือสูตรต่างๆ  ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับรูปเรขาคณิต  เป็นต้น


     ขั้นที่ 2  การคิดขั้นพื้นฐาน
          การคิดขั้นพื้นฐานจะรวมความเข้าใจแนวคิดทางคณิตศาสตร์เอาไว้ด้วย เช่น ในการแก้โจทย์ปัญหาเรื่องการคูณ นอกจากจะจำสูตรคูณได้แล้วยังต้องมีความเข้าใจถึงแนวคิดและหลักการของการคูณ จึงจะสามารถแก้โจทย์ปัญหาเกี่ยวกับการคูณและนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ เช่น  ถ้าจะคิดราคาไอศกรีม  5  ถ้วย ราคาถ้วยละ  10  บาท  การท่องจำสูตรคูณไม่เพียงพอต่อการแก้ปัญหา จะต้องเข้าใจด้วยว่า  10 + 10 + 10 + 10 + 10  =  5 x 10     การพัฒนาการคิดขั้นพื้นฐานนี้จะต้องใช้ทักษะการให้เหตุผลมาช่วยในการทำความเข้าใจ  ดังนั้นการพัฒนาการคิดในขั้นนี้จะเป็นขั้นที่เริ่มใช้ทักษะการให้เหตุผลมาเป็นองค์ประกอบของการคิด  ตัวอย่างสถานการณ์ปัญหาในชีวิตประจำวันที่ใช้การคิดขั้นพื้นฐาน ได้แก่ การคำนวณส่วนลดของสินค้า  การคำนวณรายรับรายจ่ายในครัวเรือน การคาดคะเนเกี่ยวกับการชั่วตวงวัด การคิดค่าร้อยละในการทำธุรกรรมทางการเงินด้านต่างๆ เป็นต้น

            ความเข้าใจความคิดพื้นฐานทางคณิตศาสตร์เป็นเรื่องสำคัญ มีตัวอย่างความคิดเห็นไม่ตรงกันที่เกิดขึ้นมาแล้ว ดังนี้

          ครูให้นิยามการคูณ
                         4 x 5  =  5 + 5 + 5 + 5
          นักเรียนทำส่งครู
                         4 x 5  =  4 + 4 + 4 + 4 + 4  =  20
          ครูบอกว่านักเรียนทำผิด

          ในเรื่องนี้มีผู้แสดงความคิดเห็นทั้งสองด้าน คือ นักเรียนทำผิด และนักเรียนทำถูกแล้ว

          การคูณอาจนิยามได้เป็นสองแบบ คือ
                         4 x 5  =  5 + 5 + 5 + 5
          หรือ         4 x 5  =  4 + 4 + 4 + 4 + 4

           แต่เมื่อครูกำหนดบทนิยามให้แล้ว ดังนั้นสิ่งที่นักเรียนทำมาก็ไม่ถูกต้อง เพราะแสดงว่าไม่เข้าใจบทนิยาม

         ตัวอย่างง่ายๆ ที่จะแสดงให้เห็นว่าการคูณทั้งสองแบบแตกต่างกัน เช่น ให้เงินเด็ก  2  คน คนละ  20  บาท เด็กคนที่หนึ่งไปซื้อขนมห่อละ  บาท ได้  4  ห่อ  ในขณะที่เด็กคนที่สองไปซื้อขนมห่อละ  4  บาท ได้  5 ห่อ ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนว่ามีความหมายต่างกัน

      ในการท่องสูตรคูณ เรานิยมให้เด็กท่องจำตามวิธีการเขียนในแบบที่สอง เช่น
                         2 x 1  =  2        ความหมายคือ มี  2  หนึ่งตัว
                         2 x 2  =  4       ความหมายคือ มี  2  สองตัวบวกกัน  2 + 2  =  4 
                         2 x 3  =  6        ความหมายคือ มี  2  สามตัวบวกกัน  2 + 2 + 2  =  6 
                         2 x 4  =  8       ความหมายคือ มี  2  สี่ตัวบวกกัน   2 + 2 + 2 + 2  =  8 

          แต่ในการเรียนพหุนามเรานิยมใช้ตามวิธีการเขียนในแบบที่หนึ่ง เช่น
                                       y + y + y + y  =  4y 


     ขั้นที่ 3  ขั้นการคิดอย่างมีวิจารณญาณ
          ขั้นการคิดอย่างมีวิจารณญาณเป็นการคิดที่มีการตรวจสอบ  การมองความสัมพันธ์  การประเมินค่า  รูปแบบต่างๆ ของการแก้ปัญหาหรือสถานการณ์  ในขั้นนี้จะรวมทักษะการวิเคราะห์ส่วนต่างๆ ของปัญหาหรือการกล้าเผชิญปัญหา  การรวบรวมข้อมูล  การจัดการข้อมูลภายในปัญหา  การตรวจสอบและการวิเคราะห์ ตลอดจนการนำข้อมูลที่เคยเรียนรู้มาสัมพันธ์กัน  ความสามารถในการอ่านอย่างเข้าใจ รวมถึงการจำแนกระหว่างข้อมูลที่จำเป็นและข้อมูลส่วนเกิน  การระบุได้ว่าสิ่งใดในปัญหาเป็นสิ่งที่ต้องการหาคำตอบ นอกจากนี้ยังรวมถึงทักษะการให้เหตุผลประกอบคำตอบด้วย  การคิดในขั้นนี้เป็นขั้นที่สูงกว่าการคิดขั้นระลึกได้ และขั้นพื้นฐาน  ซึ่งในการพัฒนาทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณนี้จะต้องทำกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาการคิดวิเคราะห์  การให้เหตุผล และการแก้ปัญหา  ตัวอย่างสถานการณ์ปัญหาในชีวิตประจำวันที่ใช้การคิดอย่างมีวิจารณญาณในการแก้ปัญหา ได้แก่ การตัดสินในเรื่องที่สำคัญต่างๆ  เช่น การลงทุน  การซื้อบ้าน  การซื้อรถ  การซื้อที่ดิน  การเลือกซื้อสินค้าต่างๆ ในชีวิตประจำวัน เป็นต้น  การแก้ปัญหาในสถานการณ์เหล่านี้นอกจากจะใช้ความรู้พื้นฐานทางคณิตศาสตร์แล้วยังต้องใช้การรวบรวมข้อมูล ประสบการณ์ การวิเคราะห์ข้อมูล การให้เหตุผล ทักษะการประเมินค่า และทักษะอื่นๆ ที่จำเป็นมาเป็นองค์ประกอบเพื่อให้ได้ผลของการคิดและการตัดสินใจที่สมเหตุสมผลและเกิดประโยชน์สูงสุด


     ขั้นที่ 4 การคิดสร้างสรรค์
          การคิดสร้างสรรค์เป็นจุดเริ่มต้นที่ก่อให้เกิดผลที่ซับซ้อน การคิดสร้างสรรค์เป็นการประดิษฐ์ การรู้แจ้ง และการจินตนาการ ในขั้นนี้จะรวมทักษะการสังเคราะห์แนวคิด การสร้างแนวคิด การประยุกต์แนวคิด
     - การสังเคราะห์แนวคิดจะใช้วิธีการที่แตกต่างจากวิธีปกติที่จะเชื่อมโยงข้อมูลต่างๆ และปรับแต่งแนวคิดเดิม
     - การสร้างแนวคิดจะใช้วิธีการหาทางเลือกสร้างรูปแบบแนวคิดใหม่ๆ จากแนวคิดเดิม
     - การประยุกต์แนวคิด หมายถึง การพิจารณาประสิทธิภาพของแนวคิดใหม่
          การคิดสร้างสรรค์เป็นกระบวนการต่อเนื่อง ความรู้เก่าจะถูกสังเคราะห์เชื่อมโยง และแผ่ขยายออกไปเพื่อสร้างแนวคิดใหม่  การคิดในขั้นนี้เป็นขั้นที่สูงกว่าขั้นระลึกได้ ขั้นพื้นฐาน และขั้นวิจารณญาณ  กิจกรรมที่ใช้พัฒนาทักษะการคิดด้านนี้ ได้แก่ กิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาลักษณะการคิดวิเคราะห์ การคิดผสมผสาน การคิดริเริ่ม เป็นต้น  ตัวอย่างสถานการณ์ในชีวิตประจำวันที่ใช้การคิดสร้างสรรค์ในการแก้ปัญหา ได้แก่ การปรับเปลี่ยนแนวปฏิบัติที่มีอยู่เดิมมาทำให้ดีขึ้น เร็วขึ้น ประหยัดขึ้น ลดค่าใช้จ่าย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น  การนำเศษวัสดุหรือสิ่งของเหลือใช้มาประดิษฐ์ ประยุกต์ หรือซ่อมแซมเพื่อให้สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ในงานต่างๆ ได้ใหม่   การตั้งราคาขายของสินค้าที่เราผลิตเอง  การปรับปรุงสูตรอาหารให้มีรสชาติอร่อยยิ่งขึ้น เป็นต้น




ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น