เล่มคู่มือการจัดการเรียนการสอนแบบ PBL

คู่มือการจัดการเรียนการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) จดั ทำโดยคณะกรรมการการจดั การความรดู้ า้ นการเรียนการสอน คณะวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก

1 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning) การจัดการเรียนการสอนแบบใช้ปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning) คือ การเรียนรู้โดยใช้ ปัญหาท่ีเกิดขึ้นจริงเป็นจุดเริ่มต้นในการเช่ือมโยงความรู้ท่ีมีอยู่เดิม ให้ผสมผสานกับข้อมูลใหม่ที่ผู้เรียน ทําการสืบค้นเองผ่านกระบวนการเรียนรู้ด้วยตนเอง แล้วประมวลเป็นความรู้ใหม่ เพื่อให้ผู้เรียนเกิดทักษะใน การคิดวิเคราะห์และคิดแก้ปัญหา รวมทั้งได้ความรู้ตามศาสตร์ในสาขาวิชาที่ตนศึกษาไปพร้อมกันด้วย โดยผู้เรียนจะได้พัฒนาผลการเรียนรู้ในหลายด้าน ได้แก่ การตัดสินใจท่ีดี การคิดอย่างมีวิจารณญาณ การทํางานเป็นทีม ใฝ่รู้ และการเรียนรู้อย่างต่อเน่ืองตลอดชีวิต เพ่ือให้สามารถก้าวทันกับสภาพ การเปลย่ี นแปลงของโลก วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี ลกั ษณะของปญั หาทีน่ ํามาใชใ้ นการสอน ลักษณะของปัญหาท่ีดีของ PBL คือ สมจริง เปิดโอกาสให้นักศึกษาฝึกวิเคราะห์และสังเคราะห์ประเด็น มีความไม่แน่นอนและมีความเสี่ยง โดยปัญหาที่เป็นเลิศนั้นนักศึกษาควรได้ฝึกประเมินวิธีการเรียนรู้และวิธีการ พัฒนาวิธกี ารเรียนรู้ของตน ปญั หาทใี่ ช้ในการเรียนรู้สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ระดบั ดงั นี้ 1. ศึกษาจากปัญหาท่ีเกิดข้ึนจริงในปัจจุบัน มาเป็นแนวทางในการคิดวิเคราะห์เพื่อหาสาเหตุและ หาทางแก้ไขปญั หาทเี่ กิดขึ้น ซ่งึ ใชเ้ วลาในการดําเนินงานประมาณ 1-3 สัปดาห์ 2. สร้างหรือพัฒนาช้ินงาน/ผลงาน โดยอ้างอิงจากปัญหาท่ีพบจากช้ินงาน/ผลงานเดิม หรือการใช้งาน ในปัจจบุ ัน ซ่ึงใชเ้ วลาในการดําเนินงานประมาณ 5-10 สปั ดาห์ โดยลกั ษณะของปัญหาทใี่ ช้ในการเรียนรู้สามารถแบง่ ออกไดด้ ังนี้ 1. เกิดขึน้ ในชวี ิตประจําวันหรือประสบการณ์ของผู้เรียน หรือผ้เู รยี นอาจมีโอกาสเผชิญกับปญั หานั้น 2. เปน็ ปญั หาทพี่ บบ่อย มคี วามสําคัญ มขี ้อมลู ประกอบเพียงพอสําหรับการคน้ คว้า 3. เป็นปัญหาที่ยังไม่มีคําตอบชัดเจนตายตัว เป็นปัญหาที่มีความซับซ้อนคลุมเครือ หรือผู้เรียนเกิด ความสงสยั จําเป็นต้องสาํ รวจค้นคว้าและรวบรวมขอ้ มลู หรือทดลองกอ่ นจงึ จะไดค้ ําตอบ 4. ปัญหาท่ีอยู่ในความสนใจ เป็นประเด็นขัดแย้ง ข้อถกเถียงในสังคม เป็นสิ่งท่ีอยากรู้แต่ไม่รู้ ยังไม่มีข้อสรุป 5. ปัญหาที่สร้างความเดือดร้อน เสียหาย เกิดโทษภัยและเป็นสิ่งไม่ดีหากใช้ข้อมูลโดยลําพัง คนเดียวอาจทําให้ตอบปญั หาผิดพลาด 6. เป็นปัญหาท่ีมีการยอมรับว่าจริง ถูกต้อง แต่ผู้เรียนไม่เช่ือว่าจริง ไม่สอดคล้องกับความคิดของ ผู้เรียน 7. ปัญหาที่อาจมีคําตอบหรือแนวทางในการแสวงหาคําตอบได้หลายทาง ครอบคลุมการเรียนรู้ที่ กว้างขวางหลากหลายเนื้อหา 8. เป็นปญั หาที่มีความยากง่ายเหมาะสมกับพ้ืนฐานของผู้เรียน 9. เป็นปญั หาสง่ เสรมิ ความรู้ด้านเน้ือหา ทกั ษะ สอดคลอ้ งกบั หลกั สตู ร คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก

2 คู่มือการจัดการเรียนการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) รปู ที่ 1 แสดงการเตรียมการของผูส้ อน และขั้นตอนการจัดการเรียนรแู้ บบ PBL คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวนั ออก

3 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) วิธีการดําเนนิ งาน รูปที่ 1 แสดงขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน ซ่ึงจะแสดงถึงบทบาทของผู้สอนใน การจัดการเรยี นรู้และบทบาทของผเู้ รยี น โดยแบ่งเป็น 6 ข้นั ตอน ไดแ้ ก่ 1. การกาํ หนดปัญหา 2. ทาํ ความเข้าใจปญั หา 3. ดําเนนิ การศึกษาค้นคว้า 4. ตรวจสอบแลกเปลี่ยน สงั เคราะห์ความรู้ 5. สรปุ และประเมินคา่ ของคําตอบ 6. นาํ เสนอและประเมินผลงาน วธิ กี ารวัดผล 1. ประเมินจากคุณภาพของงานท่ีไดร้ ับมอบหมาย 2. สังเกตพฤตกิ รรมการมีส่วนรว่ มของนักศกึ ษา 3. ประเมินจากความก้าวหน้าของการดําเนินงาน 4. ผลการดาํ เนนิ งานสามารถตอบโจทย์ที่กําหนดได้ 5. การนาํ เสนอผลงาน และการถามตอบ 6. การสอบ 7. ผลงานที่มีคณุ ภาพระดับดเี ด่นสามารถนําไปต่อยอดทางอตุ สาหกรรมหรอื เผยแพร่ได้ ผลการเรียนรู้ที่เกิดขึ้น 1. นักศกึ ษามีคุณธรรมจรยิ ธรรมในการปฏิบัติงาน 2. นักศกึ ษาสามารถนําแนวคิด หลักการ และทฤษฎีมาใช้ในการแก้ปญั หาได้ 3. นกั ศึกษาสามารถค้นคว้าขอ้ มูล วิเคราะห์ และนําไปแก้ปัญหาได้ 4. นักศกึ ษาเขา้ ใจความสําคัญของปญั หา และใสใ่ จกับการเรียนมากข้ึน 5. นกั ศึกษามคี วามเข้าใจในเน้ือหาบทเรียนมากข้ึน 6. นักศึกษาเข้าใจบทบาทหน้าท่ี มีความรบั ผดิ ชอบ สามารถทํางานเป็นกล่มุ ได้ 7. นักศกึ ษาสามารถใชเ้ ทคโนโลยใี นการสืบค้นและนําเสนอได้ 8. นกั ศึกษาสามารถปฏิบัติงานที่มอบหมายได้ 9. นกั ศึกษามที ักษะการใช้เครอื่ งมือทเ่ี กี่ยวขอ้ ง คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวนั ออก

4 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) ปญั หาท่มี ักเกดิ ในการจัดการเรียนการสอนแบบ PBL และแนวทางแก้ไข ปัญหา แนวทางแก้ไข 1. ปัญหาความร่วมมอื ในการทํางานกลุ่ม - ให้หัวหน้า/สมาชิกทําการประเมินการทํางานของสมาชิกคน 2. ปญั หาความใส่ใจและความใฝ่รู้ อื่น ๆ ในกลุ่มเพ่ือเป็นการกระตุ้นให้เกิดความร่วมมือ และ นาํ ผลการประเมินมาเป็นส่วนหน่ึงของการพจิ ารณาคะแนน 3. ปญั หาการส่งงานล่าช้า ไม่เสร็จตามเวลา - มีการติดตามความก้าวหน้าในการทํางานเป็นระยะ 4. ปัญหาการสืบค้น โดยสบั เปลยี่ นผู้นําเสนอความก้าวหน้าในทกุ ๆ ครงั้ - มี ก าร ซั ก ถ าม ส ม าชิ ก ใน ก ลุ่ ม ที่ ไม่ ได้ เป็ น ผู้ ร าย งาน เพื่อกระตุ้นให้สมาชิกทุกคนในกลุ่มต้องรู้และเข้าใจในงาน อยา่ งแท้จรงิ - ใช้กิจกรรมที่เน้นการมีส่วนรวมของนักศึกษาตามรูปแบบของ Active learning เพื่อกระตุ้นความสนใจของนักศึกษา เช่น กิ จ ก ร ร ม STEM, ก า ร แ ข่ ง ขั น ต อ บ ปั ญ ห า โด ย ใช้ แอxพลิเคช่ัน Kahoot, เทคนิค Game based Learning, Gamification ฯลฯ - พยายามส่งเสริมการเรียนรู้ กระตุ้นการค้นหาข้อมูล โดยใช้ แผนงาน (Scenario) และการใช้เทคโนโลยีให้เกิดประโยชน์ สูงสดุ - กระตุ้น ให้ นั ก ศึกษ าเข้าใจสถาน การณ์ ต ระห นั กถึง การปรับเปล่ียนพฤติกรรมการเรียนรู้ เพื่อให้ก้าวทัน การเปลย่ี นแปลงของโลกในปัจจุบัน - มีการตดิ ตามความก้าวหน้าเป็นระยะ - กําหนดบทลงโทษในกรณีส่งงานล่าช้า หรืองานไม่เสร็จ ตามเวลา - สอนให้นกั ศึกษารู้จักการวางแผนการทํางานอย่างเป็นระบบ - ใช้กรณีปัญหาท่ีมีข้ันตอนการดําเนินงานต่อเน่ือง ซึ่งหากทํา แต่ละขั้นตอนไมท่ ันตามเวลาท่ีกําหนด จะส่งผลให้ไม่สามารถ ทําขั้นตอนตอ่ ไปได้ - ผู้สอนคอยควบคุม และให้คําแนะนําในระหว่างการสืบค้น โดยอาจแนะนําคําที่ใช้ในการสืบค้น และแหล่งข้อมูลท่ีมี ความน่าเช่อื ถือ - บอกแนวทางการประเมินความน่าเช่อื ถือของแหล่งข้อมลู คณะวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวันออก

5 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) ปญั หา แนวทางแก้ไข 5. ปัญหาการนําเสนอผลงาน - ใหน้ กั ศกึ ษาวิเคราะหแ์ ละกลั่นกรองขอ้ มูลทสี่ บื ค้น - มีการต้ังคําถามกับนักศึกษาเพื่อตรวจสอบข้อมูลท่ีสืบค้น เช่น 6. ปญั หาจํานวนนกั ศกึ ษา ข้อมูลที่สืบค้นเพียงพอหรือไม่ จําเป็นต้องมีข้อมูลใดเพ่ิมเติม อี ก บ้ าง ห รื อ คุ ณ รู้ ได้ อ ย่ างไร ว่ าข้ อ มู ล ที่ สื บ ค้ น ม า มีความถูกตอ้ ง - ให้มีการนําเสนอความก้าวหน้าของการดําเนินงานเป็นระยะ เพ่อื ใหเ้ กิดการพัฒนาทกั ษะในการนําเสนอ - เปิดโอกาสนักศึกษาได้มีโอกาสพัฒนาทักษะการนําเสนอบ่อย ๆ ให้นกั ศกึ ษาได้เห็นตัวอย่างการนําเสนอทดี่ ี - ให้ คํ าแน ะนํ าใน การเตรียมตั วเพ่ื อนํ าเสน อ เท ค นิ ค การนําเสนอท่ีดี ทันสมัย เทคนิคการคัดเลือกข้อมูลในการทํา สื่อ เทคนิคการทําส่ือ เช่น อาจารย์นําเสนอเป็นตัวอย่าง หรือ เปิดส่ือเรื่องการนําเสนอท่ีดี และยกตัวอย่างส่ือนําเสนอที่ดี น่าสนใจ - หากจํานวนนักศึกษาในชั้นเรียนน้อยกว่า 12 คน ควรเลือก ปัญหาหรือกรณีศึกษาที่ไม่ใหญเ่ กินไป - หากจํานวนนักศึกษาในชั้นเรียนมากกว่า 30 คน อาจมี การคัดเลือกนักศึกษากลุ่มท่ีทํางานมีประสิทธิภาพ เป็นทีม แม่ไก่เพอ่ื ชว่ ยเหลอื ผสู้ อนในการดาํ เนินกิจกรรมในช้ันเรียน ตัวอย่างปญั หาท่ีไดม้ ีการใช้จัดการเรียนการสอนของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี รายวิชา หัวขอ้ ปญั หา อาจารย์ผู้สอน นวิ เมติกสแ์ ละไฮดรอลิกส์ การออกแบบระบบนิวเมติกส์หรือไฮโดร นายนพรุจ เขียวนาค อตุ สาหกรรม ลิก ส์โด ยใช้ก ารจําล องจาก งาน ใน (หลกั สูตรวิศวกรรมแมคคาทรอนกิ ส)์ ภาคอุตสาหกรรม การพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหาร การพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสําหรับ ผศ.ดร.ตวงศิริ สยมภาค (หลักสตู รวิทยาศาสตร์และ บุคคลทั่วไปโดยใช้วัตถุดิบในท้องถ่ินเป็น เทคโนโลยีการอาหาร) องคป์ ระกอบหลกั อาหารไทย การทดสอบการทําอาหารตํารับโบราณ นายญาธิปกร ธรี ะภทั รพลชัย (หลกั สูตรอตุ สาหกรรมอาหารและ และอาหารตํารับท่ีมีเผยแพร่ท่ัวไปใน การบริการ) ปัจจุบัน ในแง่มุมของการใช้น้ําตาลท่ี แตกต่างกนั คณะวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลตะวันออก

6 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) รายวิชา หัวขอ้ ปญั หา อาจารยผ์ ู้สอน การออกแบบวิศวกรรม จากวิถีชีวิตการต่อเรือและการทํากะปิ นายชวลิต ปัญญาอิสระ เมคคาทรอนกิ ส์ ของชุมชนชายทะเลบางพระ (หลกั สูตรวศิ วกรรมแมคคาทรอนิกส)์ - ออกแบบลักษณะเรือที่ใช้ในการหา ปลาของชาวประมง จากเดิมเป็นการต่อ เรอื โดยใชม้ ือทั้งหมด - อ อ ก แ บ บ เค รื่อ งบ รรจุ ก ะ ปิ ท่ี ได้ มาตรฐานเพื่อลดระยะเวลาในการบรรจุ และเพม่ิ ผลผลิต เทคโนโลยกี ารเพาะเล้ยี งสาหรา่ ย กลุ่มของสาหร่ายท่ีมีผลกระทบต่อ ผศ.ปราณี นิมิบุตร (หลกั สูตรเทคโนโลยีชวี ภาพ) สงิ่ แวดล้อม และวิธกี ารแก้ปัญหา จลุ ชีววิทยาอาหาร การแปรรูปปลานิลเพ่ือลดปัญหาปลาล้น นางสาวจินตนา เพชรมณีโชติ (หลักสตู รเทคโนโลยีชีวภาพ) ตลาด และเก็บรักษาได้นานโดยใช้ ความรูท้ างเทคโนโลยีชวี ภาพ การทําความเย็นและระบบห้องเย็น วิทยาการในด้านการทําความเย็นมี ผศ.คมกฤช กิตติพร (หลักสตู รวศิ วกรรมเกษตร) ความเจริญ ก้าวหน้ า มีการพั ฒ นา เทคโนโลยีใหม่ๆ ซ่ึงมีความซับซ้อน ยาก ต่อการทําความเข้าใจ จึงต้องการโมเดล ท่ีอธิบายกลไกการทํางาน และช่วยให้ สามารถเลือกใช้ระบบการทําความเย็น ใหเ้ หมาะสมกับการใชง้ านได้ การวิเคราะห์และออกแบบระบบ นําหลักการวิเคราะห์และออกแบบ ผศ.ณัฐธยาน์ รจุ ิราธนาพัฒน์ (หลกั สูตรวิทยาการคอมพวิ เตอร)์ ระบบมาช่วยแก้ปัญ หาสมุดบันทึก กจิ กรรมของนักศกึ ษา ข้ันตอนวิธแี ละโครงสร้างข้อมูล ออกแบบอัลกอริทึมสําหรับพัฒ นา นายอรรถนติ ิ วงศ์จักร์ (หลักสูตรเทคโนโลยีสารสนเทศและ โปรแกรมเพ่ือใช้ในการตรวจสอบความ การส่ือสาร) เหมอื นของข้อความ ชีวเคมีทางสตั วแพทย์ การป้องกันและรักษาโรคท่ีเกิดกับสัตว์ นางสาวกรรณิการ์ พมิ พร์ ส (หลักสูตรสัตวแพทยศาสตร)์ เล้ยี งด้วยสารชวี โมเลกลุ เคมีอินทรีย์ วิกฤตพลังงานและพลังงานทดแทนจาก นายมาโนช รัตนคุณ (หลักสตู รสตั วแพทยศาสตร์) ปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์     คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลตะวันออก

7 คู่มือการจัดการเรยี นการสอนแบบ Problem-based Learning (PBL) รายวิชา หัวข้อปัญหา อาจารยผ์ ู้สอน ฟิสิกส์ท่วั ไป (หลกั สูตรวิทยาศาสตร์และ การหาตําแหน่งของสนามสอบ เพื่อให้ นางสาววรภี รณ์ รัตนสิ สยั เทคโนโลยกี ารอาหาร) (หลักสูตรเกษตรกลวธิ าน) เกิ ด ปั ญ ห า เสี ย ง ร บ ก ว น จ า ก ส ถ า น ท่ี ฟสิ ิกส์เบื้องต้น (หลักสูตรพชื ศาสตร์ สัตวศาสตร์ ใกลเ้ คยี งให้ได้น้อยทสี่ ุด ประมง และวิทยาศาสตร์สุขภาพ สตั ว)์ แนวทางในการออกแบบระบบไฟฟ้า นางเพียงขวัญ เครือภู่ การต่ อวงจรไฟ ฟ้ า และก ารเลือก อปุ กรณ์ไฟฟ้าให้เหมาะสม เม่ือต้องสร้าง ท่ีอยู่อาศัยหรือพื้นท่ีการเกษตรในพื้นท่ี ว่างเปลา่ ท่ีไม่มีไฟฟ้าเข้าถึง ข้อเสนอแนะ การใช้ PBL อย่างได้ผล ต้องฝึกผู้สอน และผู้สอนต้องเอาใจใส่ในการทําหน้าที่อย่างจริงจัง โดยผู้สอนควร หาโจทย์ท่ีมีอยู่แล้ว เอามาปรับหรือเขียนใหม่ให้เข้ากับรายวิชาท่ีตนสอน หรือหากจะเขียนเองก็ได้ โดยมคี ําแนะนําขั้นตอนต่อไปน้ี 1. กาํ หนด หลกั การ ความรู้ และทกั ษะทตี่ ้องการสําหรับแก้ปัญหา 2. เขยี นผลลพั ธ์การเรียนรู้ของผู้เรียน 3. เสาะหาปัญหาจรงิ ท่เี หมาะสม และสอดคลอ้ งกับอาชพี ในอนาคตของกลุ่มผ้เู รยี น 4. เขียนเรื่องราวกรณีศึกษาเพ่ือระบุปัญหา มีข้อมูลจําเพาะ พร้อมท้ังตัวบุคคลท่ีจะแสดงบทบาท หนงึ่ หรอื หลายบทบาททผ่ี ้เู รียนเข้าไปสวมบทได้ 5. เขียนเรอ่ื งราวปัญหาให้มสี ่วนขยาย โดยยดึ แนวว่าให้มคี วามสมจรงิ 6. กําหนดผลงานท่ีต้องส่ง เช่น ข้อตัดสินใจ บันทึก รายงาน งบประมาณ แผนปฏิบัติ หรือ การนําเสนอที่โน้มน้าวใจ แล้วพัฒนารูปแบบสําหรับประเมินคุณภาพของผลงาน หลังจากน้ันอาจเขียนคู่มือ ผสู้ อน (Facilitator's guide) และนําออกเผยแพรท่ างอินเทอรเ์ น็ต ใหผ้ ้สู อนท่านอ่ืน ๆ เลอื กนาํ ไปใช้ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลตะวนั ออก

FACE BOOK ขอบคุณ WEB SITE