ชื่อผลงาน : เทคนิคสร้างเสริมกระบวนการการเรียนรู้เชิงคำนวนแบบซับซ้อนด้วยระบบวัดผลออนไลน์ผ่าน UBU LMS

1. บทคัดย่อ

     รายวิชา1103123 ฟิสิกส์ทั่วไป 1 ได้มีจัดทำแบบฝึกหัดออนไลน์เพื่อสร้างเสริมกระบวนการการเรียนรู้เชิงคำนวนแบบซับซ้อนให้กับนักศึกษา ผ่าน UBU LMS โดยแบบฝึกหัดที่จัดทำขึ้นมีความซับซ้อนโดยการผสมผสานระหว่างการสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการใช้คำถามที่ให้ระบบสุ่มเลือกชุดตัวเลข (wildcards) ที่ใช้ในการคำนวนมาให้ และการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน ซึ่งจากการปรับปรุงและพัฒนามาแบบฝึกหัดออนไลน์มาอย่างต่อเนื่องทำให้ได้แบบฝึกหัดออนไลน์ที่มีความหลากหลาย และกระตุ้นให้นักศึกษาฝึกทำแบบฝึกหัดออนไลน์ด้วยตัวเอง เนื่องจากไม่สามารถใช้คำตอบร่วมกับนักศึกษาคนอื่นได้

2. บทนำ

  รายวิชา1103123 ฟิสิกส์ทั่วไป 1 เป็นรายวิชาในกลุ่มวิชาพื้นฐานคณะวิทยาศาสตร์ ซึ่งจัดการสอนโดยอาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ ให้แก่นักศึกษาชั้นปีที่ 1ของคณะวิทยาศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ และคณะวิศวกรรมศาสตร์ โดยทั่วไปแล้วรายวิชานี้จะมีนักศึกษาลงทะเบียนเรียนประมาณ 800-1,000 คน เนื่องจากนักศึกษามีจำนวนมาก และรายวิชานี้เป็นรายวิชาที่เน้นทฤษฎีและการคำนวนเป็นหลัก ดังนั้นการจัดการเรียนรู้ในห้องเพียง 3ชั่วโมงต่อสัปดาห์จึงอาจไม่เพียงพอในการพัฒนาทักษะการคำนวนให้นักศึกษา จึงได้มีการจัดทำการบ้านและแบบฝึกหัดให้นักศึกษาได้ฝึกทำเพิ่มเติมเพื่อเสริมทักษะการคำนวนนอกห้องเรียน แต่เนื่องจากนักศึกษามีจำนวนมาก การให้การบ้านหรือแบบฝึกหัดโดยการให้เขียนในกระดาษแบบเก่า ๆ ทำให้สิ้นเปลืองเวลาในการตรวจประเมินค่อนข้างมาก จึงได้มีไอเดียในการใช้แบบฝึกหัดออนไลน์บน UBU LMS เข้ามาช่วย โดยได้เริ่มใช้แบบฝึกหัดออนไลน์ครั้งแรกในภาคการศึกษา 1/2562ซึ่งขณะนั้นแบบฝึกหัดระหว่างภาคการศึกษาจะมีแค่ 1ชุด ทำให้นักศึกษาทุกคนได้แบบฝึกหัดเหมือนกัน ซึ่งคะแนนที่นักศึกษาได้จากแบบฝึกหัดออนไลน์ทั้งหมดของรายวิชานี้จะเกือบเต็มแทบทุกคน ยกเว้นนักศึกษาที่ไม่เข้าร่วมทำแบบฝึกหัดออนไลน์เลย แต่อย่างไรก็ตามถึงคะแนนจากแบบฝึกหัดออนไลน์จะสูงมาก แต่คะแนนจากการสอบได้น้อยมาก ทำให้เห็นว่าระบบการเรียนรู้ผ่านแบบฝึกหัดออนไลน์แบบนี้ยังไม่ได้ผลดีเท่าที่ควร เนื่องจากแบบฝึกหัดออนไลน์นี้เปิดให้นักศึกษาเข้าทำแบบฝึกหัดได้ 1สัปดาห์ จะมีนักศึกษาเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ทำแบบฝึกหัดด้วยตนเอง และนักศึกษาส่วนใหญ่จะขอเฉลยจากเพื่อน ซึ่งสามารถดูได้จากการที่นักศึกษาหลายคนใช้เวลาน้อยกว่า 2 นาทีในการทำแบบฝึกหัดออนไลน์แต่ได้คะแนนเต็ม ซึ่งแสดงว่านักศึกษามีเฉลยมาแล้วเช่นกัน ดังนั้นในภาคการศึกษา 1/2563จึงได้มีการปรับปรุงแบบฝึกหัดออนไลน์ให้มีหลายชุดสำหรับในแต่ละคำถาม โดยจัดทำคำถามที่คล้ายกันแต่ทำการเปลี่ยนตัวเลข หรือเปลี่ยนประโยคในคำถาม แล้วให้ระบบ UBU LMSสุ่มเลือกชุดคำถามมาให้นักศึกษาแต่ละคนได้ทำ แต่อย่างไรก็ตามการทำแบบนี้จะต้องจัดทำข้อสอบหลายข้อใส่ใว้ในธนาคารคำถาม เพื่อให้ระบบสุ่มเลือกคำถามมาให้จากธนาคารคำถาม ถึงแม้จะเป็นการสุ่มเลือกคำถาม ทำให้นักศึกษาแต่ละคนได้คำถามที่ไม่เหมือนกันทุกข้อ แต่โอกาศที่นักศึกษาจะได้คำถามชุดเดียวกันยังมีสูงมาก ขึ้นอยู่กับจำนวนข้อสอบที่จัดทำไว้ในธนาคารคำถาม ดังนั้นภาคการศึกษา 1/2564 จึงได้มีการปรับปรุงแบบฝึกหัดออนไลน์ให้มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นโดยการผสมผสานระหว่างการสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการใช้คำถามที่ให้ระบบสุ่มเลือกชุดตัวเลข (wildcards) ที่ใช้ในการคำนวนมาให้ เพื่อเพิ่มความหลากหลายในชุดคำถามและกระตุ้นให้นักศึกษาฝึกทำแบบฝึกหัดออนไลน์ด้วยตัวเอง

3. วัตถุประสงค์

      เพื่อสร้างคำถามเชิงคำนวนแบบซับซ้อนที่มีมีความหลากหลายเพื่อกระตุ้นทักษะการคำนวนของนักศึกษาผ่านระบบวัดผลบน UBU LMS

4. วิธีการ/เครื่องมือ

     สร้างแบบฝึกหัดออนไลน์ของแต่ละบทเรียนด้วยการใช้ Quiz Activity ที่มีอยู่ใน UBU LMS

     4.1 การสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบไม่ต่อเนื่อง

           เพื่อเพิ่มความหลากหลายในคำถามคำนวน จึงเลือกใช้การสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถาม และคำถามแต่ละคำถามในธนาคารคำถามจะมีการสุ่มเลือกค่าของตัวแปรในคำถาม ทำให้มีแบบฝึกหัดออนไลน์ที่มีความหลากหลายมากขึ้น จึงเหมาะกับรายวิชาที่มีจำนวนนักศึกษาเยอะ ๆ

     4.2 การสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน

            ในการแก้โจทย์ปัญหาทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อน การถามคำถามคำนวนเพียงข้อเดียวแล้วตอบเลย อาจทำให้นักศึกษาที่มีทักษะการคำนวนไม่เก่งพอไม่ได้คะแนนเลย จะต้องออกแบบคำถามโดยค่อย ๆ เริ่มจากให้คำนวนหาปริมาณฟิสิกส์ที่หาได้ง่าย ๆ ก่อน แล้วจึงนำปริมาณฟิสิกส์ที่ได้ไปใช้ต่อเพื่อหาค่าของปริมาณฟิสิกส์อื่น ๆ ต่อไป จึงจะสามารถแบ่งนักศึกษาตามความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาการคำนวนของนักศึกษาตามปริมาณฟิสิกส์ที่คำนวนได้อย่างต่อเนื่อง

5. ผลการดำเนินงาน  ประกอบด้วย

      แบบฝึกหัดออนไลน์จะเปิดให้ทะยอยทำที่ละบท รวมทั้งหมด 17 แบบฝึกหัด โดยให้เวลาในการทำ 1 สัปดาห์ต่อแบบฝึกหัด และให้โอกาสทำได้  2 ครั้งต่อบท เพื่อที่จะให้นักศึกษามีโอกาสแก้ตัวอีกครั้ง ในข้อที่เข้าใจคลาดเคลื่อนหรือคำนวนผิดพลาด ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 ตัวอย่างแบบฝึกหัดออนไลน์ที่ทำขึ้นบน UBU LMS

     5.1 การสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบไม่ต่อเนื่อง

           คำถามข้อที่ 1 ของแบบฝึกหัดออนไลน์บทที่ 1 ต้องการให้นักศึกษาแปลงหน่วยของข้อมูล จึงได้ทำคำถาม 3คำถามที่แตกต่างกัน ระบบจะสุ่มเลือกคำถามมา 1 คำถามให้นักศึกษาแค่ละคน และนอกจากนี้ในแต่ละคำถามจะให้ระบบสุ่มเลือกค่าตัวแปร (calculated simple) มาให้ โดยมีตัวแปรให้สุ่มทั้งหมด 50 ตัวเลขต่อ 1 คำถาม ทำให้ได้คำถามที่แตกต่างกันทั้งหมด 150 ข้อ ซึ่งเหมาะกับรายวิชาที่มจำนวนนักศึกษาเยอะ ๆ ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 คำถามจากเทคนิคการสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบไม่ต่อเนื่อง

     5.2 การสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน

           คำถามข้อที่ 6-11 ของแบบฝึกหัดออนไลน์บทที่ 8 แก้อาศัยความรู้ของกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมในการแก้ปัญหาการชนระหว่างวัตถุ 2ชิ้น เพื่อหาความเร็วหลังจากการชน และ พลังงานที่สูญเสียไปเนื่องจากการชน แต่การแก้ปัญหาข้อนี้ค่อนข้างซับซ้อน จึงจำเป็นต้องถามคำถามย่อย ๆ หลายข้อเพื่อแนะแนวทางในหาคำตอบสุดท้ายที่ต้องการ ดังนั้นเพื่อให้สามารถสร้างคำถามที่ต่อเนื่องกันหลายข้อโดยใช้ข้อมูลตัวเลขชุดเดียวกัน และต้องการความหลายหลายของชุดตัวเลข จึงต้องจัดทำคำถามที่ต้องให้ระบบสุ่มชุดตัวเลขมาให้นักศึกษาแต่ละคน และชุดตัวเลขนี้จะต้องถูกใช้ในข้อต่อ ๆ ไป ดังรูปที่ 3 และ 4

รูปที่ 3 คำถามจากเทคนิคการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน

รูปที่ 4 คำถามจากเทคนิคการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน (ต่อ)

6. สรุป

     จากการปรับปรุงและพัฒนามาแบบฝึกหัดออนไลน์มาอย่างต่อเนื่อง โดยการใช้เทคนิคการผสมผสานระหว่างการสุ่มเลือกคำถามจากธนาคารคำถามรวมกับการใช้คำถามที่ให้ระบบสุ่มเลือกชุดตัวเลข (wildcards) ที่ใช้ในการคำนวนมาให้ และการสุ่มเลือกค่าตัวแปรสำหรับคำถามคำนวนแบบต่อเนื่องหลายข้อ และใช้ค่าของตัวแปรร่วมกัน ทำให้ได้แบบฝึกหัดออนไลน์ที่มีความซับซ้อนและหลากหลาย เหมาะกับรายวิชาที่มีนักศึกษาจำนวนมาก ๆ ได้

7. ความสามารถในการนำผลงานไปใช้ประโยชน์  หรือต่อยอดเพื่อให้บุคคลหรือหน่วยงานอื่นไปใช้ประโยชน์ได้ในวงกว้าง (impact)

     สามารถนำเทคนิคนี้ไปใช้ในการจัดทำข้อสอบกลางภาคและปลายภาคแบบออนไลน์สำหรับรายวิชาที่เน้นการคำนวนได้  

 ดาวน์โหลดไฟล์นำเสนอ