Instructional guidelines for integrating Problem-based Learning with Desmos to Develop Mathematical Concepts of Pythagorean Theorem for Grade 8 Students

Authors

  • Sopitha Kongthon Faculty of Education Naresuan University
  • Artorn Nokkaew Faculty of Education Naresuan University

Keywords:

Mathematical Concepts, Problem-based Learning Approach, Desmos Program Lessons, The Pythagorean Theorem

Abstract

This study investigates the development of instructional guidelines for integrating problem-based learning (PBL) with Desmos activities to enhance Grade 8 students' understanding of the Pythagorean Theorem. It further examines the effectiveness of this approach in promoting students' mathematical conceptualization. The research employed a single-group pretest-posttest design with 22 Grade 8 students from a school in Phetchabun Province, Thailand, derived from simple random sampling. Four instruments were used: (1) lesson plans integrating PBL and Desmos, (2) Desmos program lessons, (3) lessons with a post-instruction reflection sheet, and (4) a pre- and post-test assessing students' mathematical concept of the Pythagorean Theorem. Content analysis was conducted to identify instructional guidelines, while a dependent-samples t-test analyzed the change in students' conceptual understanding.

Results The findings revealed a six-step instructional framework: (1) problem scenario, (2) identify facts, (3) generate hypotheses, (4) address knowledge deficiencies, (5) apply new knowledge, and (6) abstraction. Key pedagogical considerations include (a) familiarizing students with Desmos, (b) applying Desmos to foster student analysis, discussion, and collaboration, (c) adapting lesson time based on student needs, (d) monitoring student progress using Desmos dashboards, and (e) providing ongoing encouragement. Furthermore, the study demonstrated significant improvement in students' concept of the Pythagorean Theorem following participation in the PBL-Desmos integrated learning approach. The pre- and post-test scores revealed a statistically significant increase (p < .05) in students' comprehension levels. This research contributes to the field of mathematics education by developing instructional guidelines for integrating PBL and Desmos for the Pythagorean Theorem and by demonstrating the effectiveness of this approach in promoting student learning.

References

จิรายุส แย้มริด, ช่อผกา พามา และภคพล ปรีชาศิลป์. (2565). การพัฒนาแบบฝึกทักษะร่วมกับโปรแกรม Desmos เรื่อง โจทย์ปัญหาเกี่ยวกับความยาวที่มีการเปลี่ยนหน่วยและเขียนในรูปทศนิยม สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6. https://anyflip.com/atwbg/lkxb/

เฉลิมวุฒิ คำเมือง และไพรัชช์ จันทร์งาม. (2560). การศึกษาและสร้างนวัตกรรมที่ใช้แก้ไขมโนทัศน์ที่คลาดเคลื่อนทางคณิตศาสตร์ในสาระจำนวนและการดำเนินการของนักศึกษาครูคณิตศาสตร์ภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนล่าง. วารสารครุศาสตร์ คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏนครราชสีมา, 5(3), 144-154.

ปิยาภรณ์ ขาวทอง (2565). การจัดการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐานตามแนวคิดสะเต็มศึกษา เพื่อส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ เรื่อง รูปหลายเหลี่ยม ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 [วิทยานิพนธ์ปริญญา มหาบัณฑิต]. มหาวิทยาลัยนเรศวร.

พรรณี ชูทัย เจนจิต. (2538). จิตวิทยาการเรียนการสอน. ต้นอ้อ.

มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช. (2543). เอกสารการสอนชุดวิชาการสอนกลุ่มทักษะ 2 (คณิตศาสตร์) หน่วยที่ 8-15. มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช.

ยุพิน พิพิธกุล และอรพรรณ ต้นบรรจง. (2532). สื่อการเรียนการสอนคณิตศาสตร์. คณะครุศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

ลลิดา อ่ำบัว. (2564). เทคโนโลยีกับการศึกษา. https://www.scimath.org/article-technology/item/12422-2021-08-23-06-07-45

ลิลลา อดุลยศาสน. (2561). ผลของการพัฒนาความรู้ในการบูรณาการเทคโนโลยีกับวิธีสอนและเนื้อหาที่สอน (TPACK) ของนักศึกษาครูสาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่มีต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์ของนักเรียน. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏยะลา, 13(1), 115-128. https://so04.tci-thaijo.org/index.php/yru_human/article/view/116538/89669

วริศรา อ้นเกษ และวิเชียร ธำรงโสตถิสกุล. (2562). การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานเพื่อเสริมสร้างความสามารถในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์และความสามารถในการให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, 21(2), 285-296. https://so06.tci-thaijo.org/index.php/edujournal_nu/article/view/90916/127638

วัฒนา รัตนพรหม. (2548) การเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นหลัก. วารสารศึกษาศาสตร์ปริทัศน์, 20(1), 33-34.

วีริศ กิตติวรากูล. (2561). การศึกษาความรู้เชิงมโนทัศน์และความสามารถในการพิสูจน์เรื่อง วงกลม ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ที่ได้รับการจัดการเรียนการสอนด้วยวิธีการสร้างข้อความคาดการณ์และพิสูจน์ร่วมกับโปรแกรม GeoGebra [ปริญญานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.

วุฒิชัย ภูดี. (2563). การสอนคณิตศาสตร์ในยุคดิจิทัลด้วย Desmos Classroom Activities. นิตยาสาร สสวท, 48(224), 29-32.

ศูนย์ดำเนินงาน PISA แห่งชาติ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2564). ผลการประเมิน PISA 2018 การอ่าน คณิตศาสตร์ และวิทยศาสตร์. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี. (2563). การให้ความช่วยเหลือและสนับสนุนของครูส่งผลต่อผลการประเมินด้านการอ่านของนักเรียนอย่างไร ?. https://pisathailand.ipst.ac.th/issue-2020-57/

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.). (2555). ทักษะและกระบวนการทางคณิตศาสตร์ (พิมพ์ครั้งที่ 3). 3-คิว มีเดีย.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2565). PISA 2022 กับการประเมินความฉลาดรู้ด้านคณิตศาสตร์. https://pisathailand.ipst.ac.th/infographics-pisa2022-math-framework/

สมจิต จันทร์ฉาย. (2557). การออกแบบและพัฒนาการเรียนการสอน. เพชร เกษมพริ้นติ้ง.

สิริพร ทิพย์คง. (2545). หลักสูตรและการสอนคณิตศาสตร์. พัฒนาคุณภาพวิชาการ (พว.).

สุชาดา ปัทมวิภาต. (2557). การประเมินการรู้เรื่องคณิตศาสตร์ของ PISA 2015. นิตยาสาร สสวท., 42(188), 35-39.

อังคณา ทิพยรุ่งโรจน์. (2566). การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้คณิตศาสตร์โดยใช้การจัดการเรียนรู้ตามแนวคิด Concrete-Pictorial-Abstract และแนวคิด Model-Eliciting Activities เรื่อง ทศนิยม เพื่อยกระดับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. มหาวิทยาลัยราชภัฏยะลา.

อัมพร ม้าคนอง. (2553). ทักษะและกระบวนการทางคณิตศาสตร์: การพัฒนาเพื่อพัฒนาการ. ศูนย์ตำราและเอกสารทางวิชาการ, คณะครุศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

อินทิรา บุณยาทร. (2542). หลักการสอน. สถาบันราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา.

Greenwald, N. L. (2000). Leaning from Problem. The Science Teacher, 67(4), 28-32.

Hmelo-Silver, C. E. (2004). Problem-Based Learning: What and How Do Students Learn?. Educational Psychology Review, 16, 235–266. https://doi.org/10.1023/B:EDPR.0000034022.16470.f3

OECD. (2013). PISA 2012 Results: What Makes Schools Successful?. Resources, Policies and Practices (Volume IV), Pisa, OECD. http://dx.doi.org/10.1787/9789264201156-en

Thongma, T. (2018). Mathematics Learning Resources for Mobile Learning in Digital Age. Journal of Educations Studies Chulalongkorn University, 46(1), 251-256. [in Thai].

Downloads

Published

2025-06-04

How to Cite

Kongthon, S., & Nokkaew, A. (2025). Instructional guidelines for integrating Problem-based Learning with Desmos to Develop Mathematical Concepts of Pythagorean Theorem for Grade 8 Students. SIKKHA Journal of Education, 12(1), 161–173. retrieved from https://so05.tci-thaijo.org/index.php/sikkha/article/view/273132

Issue

Section

Research Article
Share |