การเชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่นๆ
การเชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่นๆ เป็นการนาความรู้และทักษะ /
กระบวนการต่างๆทางคณิตศาสตร์ไปสัมพันธ์กันอย่างเป็นเหตุเป็นผลกับเนื้อหาและความรู้ของ
ศาสตร์อื่นๆ เช่น วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ พันธุกรรมศาสตร์ จิตวิทยา และเศรษฐศาสตร์
เป็นต้น ทาให้การเรียนคณิตศาสตร์น่าสนใจ มีความหมาย และนักเรียนเห็นความสาคัญของ
การเรียนคณิตศาสตร์
ตัวอย่าง การใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้
การศึกษาวิเคราะห์ผลการทดลองทางชีววิทยาและทางการแพทย์
เกรเกอร์ โยฮันน์ เมลเดล (Gregor Johann Mendel : ค.ศ. 1822 – 1884) นักพันธุ
ศาสตร์ชาวออสเตรีย ศึกษาการผสมพันธุ์ต้นถั่ว โดยนาทฤษฎีความน่าจะเป็นมาใช้ในการ
วิเคราะห์ศึกษาพันธุกรรมของเมล็ดถั่ว
ในทางชีววิทยาใช้เลขยกกาลังในการกาหนดหน่วยความยาวของดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งเป็น
ชื่อย่อของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribo-Nucleic Acid) ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่พบได้
ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชีวิต ในการวัดความยาวของดีเอ็นเอใช้หน่วยอังสตรอม
(Angstrom) สัญลักษณ์ของหน่วยอังสตรอม คือ A และกาหนดให้ 1A เท่ากับ 10-10
เมตร
หรือ 1A เท่ากับ 10-7
มิลลิเมตร
ในทางการแพทย์มีการนาความรู้เกี่ยวกับอัตราส่วนและยกกาลังไปใช้ในการหาดัชนี
มวลกายของคน เพื่อวิเคราะห์และศึกษาภาวการณ์สะสมไขมันตามส่วนต่างๆของร่างกาย ถ้า
มีไขมันสะสมอยู่ในร่างกายเกินปกติจะทาให้เกิดภาวะอ้วนและมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรค
ต่างๆ เช่น ข้อกระดูกเสื่อม และไขมันในเลือดสูง
ในการคานวณหาดัชนีมวลกายใช้สูตรดังนี้
ดัชนีมวลกาย =
น้าหนักเป็นกิโลกรัม
(ความสูงเป็นเมตร)2
ตัวอย่าง การใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้และใช้ในการแก้ปัญหาทาง
วิทยาศาสตร์ เช่น ปัญหาเกี่ยวกับการเปลี่ยนหน่วยของอุณหภูมิ และปัญหาเกี่ยวกับการออก
แรงดึงลวดสปริง
อุณหภูมิของอากาศและอุณหภูมิของร่างกายนิยมบอกเป็นองศาเซลเซียสและ
องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งเป็นหน่วยของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน เพื่อให้มีความเข้าใจที่ตรงกัน
นักวิทยาศาสตร์จึงต้องมีสูตรในการเปลี่ยนหน่วยของอุณหภูมิ
การกาหนดอุณหภูมิเริ่มจากอุณหภูมิที่น้ากลายเป็นน้าแข็ง เรียกว่า จุดเยือก
แข็ง นักวิทยาศาสตร์กาหนดให้เป็นศูนย์องศาเซลเซียส (0℃) หรือ สามสิบสององศาฟาเรนไฮต์
(32℉) และอุณหภูมิที่น้ากลายเป็นไอ เรียกว่า จุดเดือด นักวิทยาศาสตร์กาหนดให้เป็นหนึ่งร้อย
องศาเซลเซียส (100 ℃) หรือ สองร้อยสิบสององศาฟาเรนไฮต์ (212℉)
โดยอาศัยความรู้ทางคณิตศาสตร์เรื่องอัตราส่วนและสัดส่วนนักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์
หาความสัมพันธ์ของอุณหภูมิทั้งสองหน่วย ได้ดังนี้
F − 32
180
=
C
100
หรือ F =
9
5
C + 32
เมื่อ C แทน อุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส (℃)
เมื่อ F แทน อุณหภูมิในหน่วยองศาฟาเรนไฮต์ (℉)
โครงงานคณิตศาสตร์
ตัวอย่าง โครงงานเรื่อง เทียนรูปเรขาคณิตแบบใดสามารถใช้งานได้นานคุ้มค่าที่สุด ของ
นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้นโรงเรียนศรัทธาสมุทร อ.เมือง ฯ จังหวัดสมุทรสงคราม
โครงงานนี้นักเรียนมีความสนใจศึกษาว่า เทียนที่มีปริมาตรเท่ากันแต่มีรูปร่างและ
ลักษณะต่างกัน จะมีระยะเวลาการใช้งานได้นานเท่ากันหรือไม่ถ้าใช้งานได้นานไม่เท่ากัน
เทียนทรงใดใช้งานได้นานที่สุด
ในการทาโครงงานเรื่องนี้นักเรียนมีการทาเทียนที่มีลักษณะเป็นรุปเรขาคณิตสามมิติ
ต่างๆ ได้แก่ ทรงกระบอก ทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก ลูกบาศก์ กรวย และพีระมิด โดยให้เทียนทุก
แท่งมีปริมาตรเท่ากัน ในการทดลองนักเรียนใช้ตัวแบบเชิงคณิตศาสตร์เป็นตารางบันทึกเวลา
การใช้งานของเทียนแต่ละแท่ง ทดลองทาซ้าๆ กันประมาณ 3 ครั้ง แล้วหาค่าเฉลี่ยของเวลา
การใช้งานของเทียนแต่ละแท่งแต่ละทรง นาผลที่ได้มาเปรียบเทียบกัน โดยนาเสนอข้อมูล
แสดงการเปรียบเทียบโดยใช้แผนภูมิแท่ง ซึ่งมีผลสรุปว่าเทียนที่มีลักษณะเป็นพีระมิดฐาน
สี่เหลี่ยมจัตุรัสใช้งานได้นานที่สุด

การเชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่นๆ

  • 1.
    การเชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่นๆ การเชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับศาสตร์อื่นๆ เป็นการนาความรู้และทักษะ / กระบวนการต่างๆทางคณิตศาสตร์ไปสัมพันธ์กันอย่างเป็นเหตุเป็นผลกับเนื้อหาและความรู้ของ ศาสตร์อื่นๆเช่น วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ พันธุกรรมศาสตร์ จิตวิทยา และเศรษฐศาสตร์ เป็นต้น ทาให้การเรียนคณิตศาสตร์น่าสนใจ มีความหมาย และนักเรียนเห็นความสาคัญของ การเรียนคณิตศาสตร์ ตัวอย่าง การใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้ การศึกษาวิเคราะห์ผลการทดลองทางชีววิทยาและทางการแพทย์ เกรเกอร์ โยฮันน์ เมลเดล (Gregor Johann Mendel : ค.ศ. 1822 – 1884) นักพันธุ ศาสตร์ชาวออสเตรีย ศึกษาการผสมพันธุ์ต้นถั่ว โดยนาทฤษฎีความน่าจะเป็นมาใช้ในการ วิเคราะห์ศึกษาพันธุกรรมของเมล็ดถั่ว ในทางชีววิทยาใช้เลขยกกาลังในการกาหนดหน่วยความยาวของดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งเป็น ชื่อย่อของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribo-Nucleic Acid) ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่พบได้ ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชีวิต ในการวัดความยาวของดีเอ็นเอใช้หน่วยอังสตรอม (Angstrom) สัญลักษณ์ของหน่วยอังสตรอม คือ A และกาหนดให้ 1A เท่ากับ 10-10 เมตร หรือ 1A เท่ากับ 10-7 มิลลิเมตร ในทางการแพทย์มีการนาความรู้เกี่ยวกับอัตราส่วนและยกกาลังไปใช้ในการหาดัชนี มวลกายของคน เพื่อวิเคราะห์และศึกษาภาวการณ์สะสมไขมันตามส่วนต่างๆของร่างกาย ถ้า มีไขมันสะสมอยู่ในร่างกายเกินปกติจะทาให้เกิดภาวะอ้วนและมีความเสี่ยงต่อการเป็นโรค ต่างๆ เช่น ข้อกระดูกเสื่อม และไขมันในเลือดสูง ในการคานวณหาดัชนีมวลกายใช้สูตรดังนี้ ดัชนีมวลกาย = น้าหนักเป็นกิโลกรัม (ความสูงเป็นเมตร)2
  • 2.
    ตัวอย่าง การใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการเรียนรู้และใช้ในการแก้ปัญหาทาง วิทยาศาสตร์ เช่นปัญหาเกี่ยวกับการเปลี่ยนหน่วยของอุณหภูมิ และปัญหาเกี่ยวกับการออก แรงดึงลวดสปริง อุณหภูมิของอากาศและอุณหภูมิของร่างกายนิยมบอกเป็นองศาเซลเซียสและ องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งเป็นหน่วยของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน เพื่อให้มีความเข้าใจที่ตรงกัน นักวิทยาศาสตร์จึงต้องมีสูตรในการเปลี่ยนหน่วยของอุณหภูมิ การกาหนดอุณหภูมิเริ่มจากอุณหภูมิที่น้ากลายเป็นน้าแข็ง เรียกว่า จุดเยือก แข็ง นักวิทยาศาสตร์กาหนดให้เป็นศูนย์องศาเซลเซียส (0℃) หรือ สามสิบสององศาฟาเรนไฮต์ (32℉) และอุณหภูมิที่น้ากลายเป็นไอ เรียกว่า จุดเดือด นักวิทยาศาสตร์กาหนดให้เป็นหนึ่งร้อย องศาเซลเซียส (100 ℃) หรือ สองร้อยสิบสององศาฟาเรนไฮต์ (212℉) โดยอาศัยความรู้ทางคณิตศาสตร์เรื่องอัตราส่วนและสัดส่วนนักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ หาความสัมพันธ์ของอุณหภูมิทั้งสองหน่วย ได้ดังนี้ F − 32 180 = C 100 หรือ F = 9 5 C + 32 เมื่อ C แทน อุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส (℃) เมื่อ F แทน อุณหภูมิในหน่วยองศาฟาเรนไฮต์ (℉)
  • 3.
    โครงงานคณิตศาสตร์ ตัวอย่าง โครงงานเรื่อง เทียนรูปเรขาคณิตแบบใดสามารถใช้งานได้นานคุ้มค่าที่สุดของ นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้นโรงเรียนศรัทธาสมุทร อ.เมือง ฯ จังหวัดสมุทรสงคราม โครงงานนี้นักเรียนมีความสนใจศึกษาว่า เทียนที่มีปริมาตรเท่ากันแต่มีรูปร่างและ ลักษณะต่างกัน จะมีระยะเวลาการใช้งานได้นานเท่ากันหรือไม่ถ้าใช้งานได้นานไม่เท่ากัน เทียนทรงใดใช้งานได้นานที่สุด ในการทาโครงงานเรื่องนี้นักเรียนมีการทาเทียนที่มีลักษณะเป็นรุปเรขาคณิตสามมิติ ต่างๆ ได้แก่ ทรงกระบอก ทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก ลูกบาศก์ กรวย และพีระมิด โดยให้เทียนทุก แท่งมีปริมาตรเท่ากัน ในการทดลองนักเรียนใช้ตัวแบบเชิงคณิตศาสตร์เป็นตารางบันทึกเวลา การใช้งานของเทียนแต่ละแท่ง ทดลองทาซ้าๆ กันประมาณ 3 ครั้ง แล้วหาค่าเฉลี่ยของเวลา การใช้งานของเทียนแต่ละแท่งแต่ละทรง นาผลที่ได้มาเปรียบเทียบกัน โดยนาเสนอข้อมูล แสดงการเปรียบเทียบโดยใช้แผนภูมิแท่ง ซึ่งมีผลสรุปว่าเทียนที่มีลักษณะเป็นพีระมิดฐาน สี่เหลี่ยมจัตุรัสใช้งานได้นานที่สุด