การวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) ดร.เตือนใจ ดลประสิทธิ์

จุดมุ่งหมาย การวิจัยเชิงทดลอง เป็นเทคนิคการวิจัยที่มุ่งศึกษาความสัมพันธ์ในเชิงสาเหตุและผล (Cause-and-Effect Relationship) เช่น - ต้องการศึกษาว่าการใช้ภาพประกอบคำบรรยายส่งผลต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหรือไม่ -การใช้ผังความคิดส่งผลต่อความคงทนในการเรียนรู้หรือไม่

ลักษณะของการวิจัย การจัดการทดลองสอน (การจัดกระทำ) การจัดการสอนแบบสรุปความ 2 แบบ (การให้องค์ประกอบหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลง) การทำให้พื้นฐานความรู้และอื่นๆเท่ากัน (การควบคุมองค์ประกอบอื่นให้คงที่) การวัดผลการทดลองด้วยเครื่องมือคุณภาพ (การวัดอย่างเป็นปรนัย)

ตัวแปรที่ใช้ในการวิจัยเชิงทดลอง ตัวแปรอิสระ (Independent Variable)คือ ตัวแปรที่ผู้วิจัยจัดกระทำในการทดลอง ตามแปรตาม (Dependent Variable) คือ ตัวแปรที่เกิดจากอิทธิพลของตัวแปรอิสระ

ตัวอย่าง ความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหา ความสนใจในการเรียน ตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม วิธีสอนโจทย์ปัญหา ทำงานเป็นกลุ่ม แบบปกติ ความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหา การใช้การเสริมแรง ใช้การเสริมแรง ไม่ใช้การเสริมแรง ความสนใจในการเรียน

ตัวแปรที่ต้องควบคุม คือตัวแปรอื่นๆทั้งหมดที่นอกเหนือจากตัวแปรอิสระและมีอิทธิพลต่อตัวแปรตาม เรียกว่าตัวแปรเกิน ถ้าการวิจัยเชิงทดลองใดมีอิทธิพลของตัวแปรเกิน (Extraneous Variable)ต่อตัวแปรตามมากจะทำให้ได้ผลการทดลองที่ไม่ถูกต้อง

ตัวแปรที่ต้องควบคุม (ต่อ) ถ้าควบคุมตัวแปรเกินได้ดี ทำให้ได้ผลการทดลองถูกต้อง ถือว่าผลการวิจัยมีความตรงภายใน (Internal Validity)

ตัวแปรเกินที่ต้องควบคุม ประกอบด้วย เหตุการณ์ระหว่างการทดลอง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างทำการทดลองแล้วส่งผลต่อตัวแปรตาม วุฒิภาวะ ความคลาดเคลื่อนจากการใช้เครื่องมือ การถดถอยทางสถิติ ความคลาดเคลื่อนจากการเลือกกลุ่ม การสูญหายของผู้รับการทดลอง

แบบแผนของการวิจัยเชิงทดลอง แบ่งเป็น 3 แบบ คือ แบบแผนการทดลองแบบไม่ถูกต้อง (Faulty Research Design) แบบแผนการทดลองแบบแท้ (True Research Design) แบบแผนการทดลองแบบกึ่งทดลอง (Quasi Research Design)

1.แบบแผนการทดลองแบบไม่ถูกต้อง (Faulty Research Design) เป็นแบบแผนที่ไม่สามารถสรุปผลในเชิงสาเหตุและผลได้ ผู้วิจัยต้องเลือกใช้ในสถานการณ์ที่เหมาะสม โดยผู้วิจัยควรเลือกใช้แบบแผนวิจัยแบบอื่นก่อนแบบแผนชนิดนี้

1.แบบแผนการทดลองแบบไม่ถูกต้อง (Faulty Research Design) มี 3 แบบ ได้แก่ 1.1 แบบแผนที่มีกลุ่มเดียว มีการทดสอบหลังการทดลอง (One- Group Posttest – only Design) ตัวอย่าง กลุ่ม เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง กลุ่มทดลอง X Y

จุดอ่อนคือ ผลการทดสอบหลังการทดลอง อาจไม่ใช่ผลที่เกิดจากการทดลองก็ได้ จึงควรพิจารณาให้เหมาะสมกับสถานการณ์ เช่น ต้องการทดลองว่า นวัตกรรมการสอนที่คิดขึ้นส่งผลต่อผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เป็นที่น่าพอใจหรือไม่ โดยผู้เรียนจะต้องได้คะแนนเฉลี่ยร้อยละ 80 ขึ้นไป สถานการณ์ประกอบการพิจารณา คือผู้ทดลองรู้ว่า ผู้เรียนไม่มีความรู้ในเรื่องที่ทดลองมาก่อน หรือมีพื้นฐานบ้าง

จุดอ่อน (ต่อ) ต้องการหาประสิทธิภาพของบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน โดยรู้ก่อนว่าผู้รับการทดลอง ไม่มีความรู้เกี่ยวกับเนื้อหาในการทดลองมาก่อน หรือยังไม่เคยเรียนมาก่อน การทดลองที่ใช้เวลานาน อาจมีตัวแปรเกินที่เป็นวุฒิภาวะ หรือเหตุการณ์ระหว่างทดลอง ที่ส่งผลต่อตัวแปรตามได้

1.แบบแผนการทดลองแบบไม่ถูกต้อง (ต่อ) 1.2แบบแผนที่มีกลุ่มเดียว มีการทดลองก่อนและหลัง (One-Group pretest-Posttest Design) เป็นแบบแผนที่แสดงให้เห็นถึงความเปลี่ยนแปลงหรือความก้าวหน้า เหมาะสมสำหรับการทดลองเกี่ยว การสอน การใช้นวัตกรรม หรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางการเรียนการสอน

1.แบบแผนการทดลองแบบไม่ถูกต้อง (ต่อ) แต่โดยหลักการ การทดลองเกี่ยวกับผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนยังไม่สามารสรุปได้ว้าวิธีการสอนนั้นดี เพราะโดยทั่วไปแล้วไม่ว่าจะสอนโดยวิธีใด คะแนนหลังทดลองก็สูงกว่าคะแนนก่อนทดลอง ถ้าหาคำตอบได้ว่าคะแนนสอบหลังสูงกว่าคะแนนสอบก่อนมากเพียงใดตามที่กำหนดจึงจะสามารถบอกได้ว่าวิธีสอนนั้นมีประสิทธิภาพ เช่นวิธีสอนแบบ A ทำให้คะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังสอนสูงกว่าก่อนสอน 40%

ตัวอย่าง 1.2 กลุ่ม ทดสอบก่อน เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง กลุ่มทดลอง Y1 X Y2 เปรียบเทียบ

1.3แบบแผนที่มีกลุ่มควบคุมและมีการทดสอบหลังอย่างเดียว (Nonequivalent Control – Group Posttest – Only Design) กลุ่ม เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง กลุ่มทดลอง X Y เปรียบเทียบ กลุ่มควบคุม Y

แบบแผนการทดลองแบบแท้ (True Research Design) มีลักษณะ 3 ประการ สามารถตอบคำถามการวิจัยได้ สามารถควบคุมตัวแปรเกินที่สำคัญได้หรือมีความตรงภายใน (Internal Validity)โดยการสุ่มเข้ากลุ่มเป็นวิธีสำคัญในการควบคุมตัวแปรเกิน สามารถสรุปพาดพิงไปยังประชากรได้ หรือมีความตรงภายนอก (External Validity)

ตัวอย่างที่นิยม ขอเสนอ 3 แบบ แบบแผนที่มีการสุ่มมีกลุ่มควบคุมและมีการทดสอบหลัง(Randomized Control Group Posttest – Only Design) ตัวอย่าง กลุ่ม เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง กลุ่มทดลอง X Y สุ่มเข้า เปรียบเทียบ กลุ่มควบคุม Y

ตัวอย่าง 2.แบบแผนจับคู่ที่มีการทดสอบหลังอย่างเดียว (Matched – Su bject and Randomized Posttest – Only Design) กลุ่ม เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง จับคู่ตาม กลุ่มทดลอง X Y สุ่มเข้า เปรียบเทียบ ตัวแปรสำคัญ กลุ่มควบคุม Y

ตัวอย่าง 3. แบบแผนการทดลองแบบมีการสุ่มหลายกลุ่มและมีการทดสอบหลัง (Randomized Multiple Group Posttest – Only Design) กลุ่ม เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง กลุ่มควบคุม Y สุ่มเข้า กลุ่มทดลอง 1 X 1 Y เปรียบเทียบ กลุ่มทดลอง 2 X 2 Y

3. แบบแผนการทดลองแบบกึ่งทดลอง (Quasi Research Design) เป็นแบบแผนที่ไม่สามารถควบคุมตัวแปรเกินได้อย่างทั่วถึง 3.1 แบบแผนที่ไม่มีการสุ่ม มีกลุ่มควบคุม และมีการทดสอบก่อนและหลัง (Nonrandomized Control Group Pretest - Posttest Design)

ตัวอย่าง กลุ่ม ทดสอบก่อน เงื่อนไขการทดลอง ทดสอบหลัง ผลต่าง(ก่อน-หลัง) กลุ่มทดลอง Y X Y D ไม่สุ่มเข้า เปรียบเทียบ กลุ่มควบคุม Y Y D