การจัดการเรียนรู้ในปัจจุบันกำลังเผชิญกับความท้าทายใหม่ ๆ ในยุคที่เทคโนโลยีดิจิทัลมีบทบาทสำคัญต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการศึกษา เพื่อพัฒนาศักยภาพของผู้เรียนให้สามารถปรับตัวและเติบโตในสังคมที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการนำเทคโนโลยีดิจิทัลมาใช้ในการจัดการเรียนรู้จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถยกระดับประสิทธิภาพการเรียนรู้ให้สูงขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ

          จากประสบการณ์ในการจัดการเรียนรู้ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา พบว่านักเรียนส่วนใหญ่ยังขาดทักษะในการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหา ซึ่งเป็นทักษะที่จำเป็นต่อการประสบความสำเร็จในชีวิต และการทำงานในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวิชาคณิตศาสตร์ที่ต้องอาศัยการคิดอย่างเป็นระบบ และการประยุกต์ใช้ความรู้ในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อน เรื่อง การลบจำนวนเต็ม ถือเป็นหัวข้อที่สำคัญในวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐานในหน่วยการเรียนรู้ที่ ๑ เรื่อง จำนวนเต็ม เนื่องจากเป็นพื้นฐานในการเรียนคณิตศาสตร์ในสาระอื่นๆ ซับซ้อนมากขึ้นในระดับสูง อย่างไรก็ตามมีนักเรียนบางส่วนเมื่อเรียนไปแล้วเกิดความสับสนและไม่สามารถนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในสถานการณ์ที่หลากหลายได้ อีกทั้งนักเรียนยังขาดโอกาสในการเรียนรู้เชิงปฏิบัติ และการประยุกต์ใช้ความรู้ในชีวิตจริง ซึ่งเป็นทักษะสำคัญในยุคดิจิทัล ส่งผลให้ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำกว่าเกณฑ์ที่คาดหวัง

          ในปัจจุบันเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้รับการพัฒนาให้มีศักยภาพในการปรับปรุงกระบวนการเรียนรู้อย่างมีประสิทธิภาพ โดย AI สามารถนำมาใช้เพื่อสนับสนุนการเรียนรู้แบบเฉพาะบุคคล (Personalized Learning) ช่วยให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ตามความต้องการ นอกจากนี้ AI ยังสามารถวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อระบุจุดอ่อนของนักเรียน และเสนอแนวทางปรับปรุงที่เหมาะสมได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยเพิ่มแรงจูงใจในการเรียนรู้และพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหาของผู้เรียนได้

          จากสถานการณ์ดังกล่าว การพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการส่งเสริมการเรียนรู้ในวิชาคณิตศาสตร์พื้นฐาน เรื่อง การลบจำนวนเต็ม ที่ต้องใช้ทักษะการคิดวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้ความรู้ การวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ที่นำ AI มาใช้เพื่อช่วยสนับสนุนการเรียนรู้ของนักเรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ให้สามารถเรียนรู้และเข้าใจเนื้อหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังสามารถพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหา ซึ่งเป็นทักษะที่จำเป็นต่อการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21

          จากสภาพปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น การวิจัยนี้จึงมีความสำคัญในเชิงการพัฒนาการศึกษา เนื่องจากสามารถเป็นแนวทางในการปรับปรุงการจัดการเรียนรู้ของผู้เรียนให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และสอดคล้องกับนโยบายของกระทรวงศึกษาธิการที่ต้องการพัฒนาผู้เรียนให้มีความพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงในอนาคต อีกทั้งยังสามารถนำผลการวิจัยไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนากระบวนการเรียนรู้ในวิชาอื่น ๆ ที่ต้องการส่งเสริมทักษะการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหาด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้อีกด้วย

                    วิธีการดำเนินการให้บรรลุผลสามารถดำเนินการตามขั้นตอนของ PDCA ต่อไปนี้

                     1. ขั้นการวางแผน (Plan)

           - วิเคราะห์ผู้เรียนเป็นรายบุคคล เพื่อเป็นข้อมูลสารสนเทศในการออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอน
                            - กำหนดวัตถุประสงค์การวิจัย: การพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1    

                       - กำหนดประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

       - ศึกษา วิเคราะห์ และสังเคราะห์ข้อมูล แนวคิด และทฤษฎีพื้นฐานเกี่ยวกับการพัฒนารูปแบบ

การเรียนรู้ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 11

           - ออกแบบกิจกรรมการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยกระบวน
การพัฒนารูปแบบการเรียนรู้ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เช่น  การใช้แอป Gimini หรือ Chat GPT เพื่อช่วยสืบค้นข้อมูลในการตอบคำถามเกี่ยวกับเซต, แบบทดสอบประเภท Quizizz หรือ Kahoot เพื่อเสริมสร้างแรงจูงใจในการตอบคำถามให้น่าสนใจ, Canva สร้างสไลด์นำเสนองาน, การใช้ Geogebra เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ให้เป็นรูปธรรม ทำให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจอย่างถ่องแท้และมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนที่สูงขึ้น
                    2. ขั้นการปฏิบัติ (Do)

                 - พัฒนาเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย เช่น แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม แบบทดสอบก่อนและหลังเรียน (Pre-test และ Post-test): เพื่อวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน ทักษะการคิดวิเคราะห์ผู้เรียน แบบสอบถามความพึงพอใจ: เพื่อประเมินความพึงพอใจของผู้เรียนที่ใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการจัดการเรียนรู้

           - นำแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการเรียนรู้โดยใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ที่ผ่านการปรับปรุงแล้วนำไปจัดการเรียนรู้กับกลุ่มทดลองเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น

                     3. ขั้นการตรวจสอบ (Check)

                 - ประเมินผลของการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้โดยใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดยใช้แบบทดสอบก่อนและหลังเรียน (Pre-test และ Post-test) เพื่อวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

                     - วิเคราะห์เชิงปริมาณ: ใช้สถิติในการวิเคราะห์ข้อมูลผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน (คะแนน Pre-test และ Post-test) และแบบสอบถามความพึงพอใจ เช่น ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และการทดสอบสมมติฐาน (t-test)                             - วิเคราะห์เชิงคุณภาพ: วิเคราะห์จากการแบบประเมินความพึงพอใจของผู้เรียน

                     4. ขั้นการปรับปรุงแก้ไข (Act)

           - รวบรวมข้อมูลตอบกลับจากผู้เรียน (Feedback) ต่อกระบวนการจัดการเรียนรู้ใช้รูปแบบการเรียนรู้ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อแก้ปัญหาการเรียนรู้ เรื่อง การลบจำนวนเต็ม สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 เพื่อวิเคราะห์ประเด็นในการพัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้ว่าช่วยพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่

                     - นำประเด็นดังกล่าวเข้าสู่วง PLC เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลและแนวทางการพัฒนาตามประเด็นท้าทาย

                     - นำผลที่ได้จากการพัฒนาแล้วจัดทำเป็นสารสนเทศเพื่อใช้แก้ปัญหาในรอบปีถัดไป

จากวิธีการดำเนินการให้บรรลุผลดังกล่าวข้างต้นสามารถสรุปเป็นขั้นตอนได้ดังภาพ