การสร้างบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน CAI

คอมพิวเตอร์ช่วยสอนคืออะไร ? ในวงการศึกษา คอมพิวเตอร์ถือเป็นเทคโนโลยีทางการศึกษาอย่างหนึ่งที่นำมาใช้เพื่อการบริหารและใช้เพื่อสนับสนุนการเรียนการสอนที่เรียกว่า Computer Based Instruction : CBI คือการใช้คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์หลักในการสอนโดยแบ่งออกเป็น คอมพิวเตอร์จัดการสอน(Computer Manage Instruction : CMI) คอมพิวเตอร์ช่วยสอน(Computer Assisted Instruction : CAI)

คอมพิวเตอร์จัดการสอน : CMI เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ในการจัดหลักสูตร ตารางสอน งานธุรการ ระบบเงินเดือน ระบบการประเมินผล ระบบการลงทะเบียนเรียนเป็นต้น

คอมพิวเตอร์ช่วยสอน : CAI เสนอเนื้อหาเรื่องราวต่างๆ มีลักษณะเป็นการเรียนโดยตรงและเป็นการ เรียนแบบมีปฏิสัมพันธ์(Interactive) คือสามารถโต้ตอบระหว่างผู้เรียนกับคอมพิวเตอร์ได้

CAI ทำอะไรได้บ้าง ? ใช้ในงานเพื่อการสอน การทบทวนบทเรียนเพื่อฝึกหัด การวัดผลหรือสอบเลื่อนขั้น Electronic Book ช่วยทำให้เรารับรู้ข่าวสารมากขึ้น ทุกรูปแบบมักเป็นโปรแกรมสำเร็จรูปที่ต้องสามารถโต้ตอบกับนักเรียนได้เสมือนกับ ได้นั่งเรียนกับครูจริงๆ

องค์ประกอบสำคัญของคอมพิวเตอร์ช่วยสอน เสนอสิ่งเร้าให้กับผู้เรียน ได้แก่ เนื้อหา ภาพนิ่ง คำถาม ภาพเคลื่อนไหว ประเมินการตอบสนองของผู้เรียน ได้แก่ การตัดสินคำตอบ เป็นต้น ให้ข้อมูลย้อนกลับเพื่อการเสริมแรง ได้แก่ การให้รางวัล หรือ คะแนน ให้ผู้เรียนเลือกสิ่งเร้าในลำดับต่อไป

รูปแบบต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ประเภทเพื่อการสอน (Tutorial Instruction) ประเภทนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อการสอนเนื้อหาใหม่แก่ผู้เรียน มีการแบ่งเนื้อหาเป็นหน่วย ย่อยมีคำถามในตอนท้าย ถ้าตอบถูกและผ่าน ก็จะเรียนหน่วยถัดไป โปรแกรมประเภท Tutorial นี้มีผู้สร้างเป็นจำนวนมากเป็นการนำเสนอโปรแกรมแบบสาขา สามารถสร้างเพื่อสอนได้ทุกวิชา

รูปแบบโปรแกรมบทเรียนแบบ Tutorial Instruction บทนำโปรแกรม เสนอเนื้อหาบทเรียน คำถามและคำตอบ จบบทเรียน ให้ข้อมูลย้อนกลับ ตรวจคำตอบ

ประเภทการฝึกหัด(Drill and Practice) ประเภทนี้วัตถุประสงค์คือ ฝึกความแม่นยำ หลังจากที่เรียนเนื้อหาจาก ในห้องเรียนมาแล้ว โปรแกรมจะไม่เสนอเนื้อหาแต่ใช้วิธีสุ่มคำถามที่นำมาจากคลังข้อสอบ มีการเสนอคำถามซ้ำแล้วซ้ำอีกเพื่อวัดความ รู้จริง มิใช่การเดา จากนั้นก็จะประเมินผล

รูปแบบโปรแกรมบทเรียนแบบ Drill and Practice บทนำโปรแกรม เสนอปัญหา คำถาม คำถามและคำตอบ จบบทเรียน ให้ข้อมูลย้อนกลับ ตรวจคำตอบ

ประเภทสถานการณ์จำลอง(Simulation) วัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้เรียนได้ทดลองปฏิบัติกับสถานการณ์จำลองที่มี ความใกล้เคียงกับเหตุการณ์จริง เพื่อฝึกทักษะและเรียนรู้โดยไม่ต้อง เสี่ยงหรือเสียค่าใช้จ่ายมาก โปรแกรมประเภทนี้มักเป็นโปรแกรมสาธิต(Demostration) เพื่อให้ผู้ เรียนทราบถึงทักษะที่จำเป็น

ประเภทเกมการสอน (Instruction Games) ประเภทนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อกระตุ้นความสนใจของผู้เรียน มีการแข่งขัน เราสามารถใช้เกมในการสอนและเป็นสื่อที่ให้ความรู้แก่ผู้เรียนได้ในแง่ของระบวนการ ทัศนคติ ตลอดจนทักษะต่างๆ ทั้งยังช่วยเพิ่มบรรยากาศในการเรียนรู้ให้มากขึ้นด้วย

รูปแบบโปรแกรมแบบ Instruction Games บทนำโปรแกรม เสนอสถานการณ์ การกระทำที่ต้องการ การกระทำของผู้เรียน จบบทเรียน การปรับระบบ การกระทำของคู่แข่งขัน

ประเภทการค้นพบ (Discovery มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้เรียน ได้มีโอกาสทดลองกระทำสิ่งต่างๆ ก่อน จนกระทั่งสามารถหาข้อสรุปได้ด้วยตนเอง โปรแกรมจะเสนอปัญหาให้ ผู้เรียนได้ลองผิดลองถูกและให้ข้อมูลแก่ผู้เรียนเพื่อช่วยผู้เรียนในการค้น พบนั้น จนกว่าจะได้ข้อสรุปที่ดีที่สุด

ประเภทการแก้ปัญหา (Problem-Solving) เพื่อฝึกให้นักเรียนรู้จักการคิด การตัดสินใจ โดยจะมีเกณฑ์ ที่กำหนด ให้แล้วผู้เรียนพิจารณาตามเกณฑ์นั้นๆ ผู้เรียนกำหนดปัญหาเอง ผู้เขียนกำหนดปัญหาให้

ประเภทเพื่อการทดสอบ (Test) ประเภทนี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อการสอน แต่เพื่อใช้ประเมินการสอนแต่เพื่อใช้ประเมินการสอนของครูหรือการเรียนของนักเรียน คอมพิวเตอร์จะประเมินผลในทันทีว่านักเรียนสอบได้หรือสอบตก และจะอยู่ในลำดับที่เท่าไรได้ผลการสอบกี่เปอร์เซ็นต์

การพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน Instruction Computing Development ควรมีการวางแผนอย่างเป็นขั้นตอน กำหนดวัตถุประสงค์ชัดเจน ขั้นตอนออกแบบ Instruction Design ขั้นการผลิต Instruction Construction ขั้นการประยุตก์ใช้ Instruction Implement

การออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน วิเคราะห์เนื้อหา - เลือกเนื้อหาที่มีการฝึกทักษะซ้ำบ่อยๆหรือต้องมีภาพประกอบ - เลือกเนื้อหาที่คาดว่าจะประหยัดเวลาสอนได้มากกว่าวิธีเดิม - เลือกเนื้อหาบางอย่างที่สามารถจำลองในรูปของการสาธิตได้

การออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ต้องศึกษาความเป็นไปได้ - มีบุคคลากรที่มีความรู้มากพอทีจะผลิตโปรแกรมหรือไม่ - จะใช้เวลาเท่าไร มากหรือน้อยกว่าเดิม - ต้องการอุปกรณ์พิเศษเพิ่มเติมมากน้อยเพียงใด - มีงบประมาณเพียงพอหรือไม่

การออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน กำหนดวัตถุประสงค์ โดยคำนึงถึง… - ความรู้พื้นฐานของผู้เรียน ว่าเป็นใคร อายุเท่าไร พื้นฐานเดิมเป็นอย่างไร - สิ่งที่คาดหวังจากผู้เรียน เมื่อได้ศึกษาโปรแกรมเรื่องนี้แล้ว

การออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ลำดับขั้นการนำเสนอ - ภาษาที่ใช้มีความเหมาะสมกับผู้เรียนหรือไม่ - ขนาดของตัวอักษร ข้อความ สีของข้อความ เหมาะกับผู้เรียนหรือไม่ - องค์ประกอบโดยรวมใน 1 จอภาพ - ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว เสียง ดีหรือต้องปรับปรุง - การสร้างแรงเสริมแก่ผู้เรียน..คำชม รางวัลต่างๆมากหรือน้อยไป - แบบฝึกหัดประจำหน่วย ประจำบท

สรุปขั้นตอนของการออกแบบโปรแกรม CAI วิเคราะห์เนื้อหา ศึกษาความเป็นไปได้ กำหนดวัตุประสงค์ ลำดับขั้นตอนการนำเสนอ

การสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน เป็นหน้าที่ของโปรแกรมเมอร์ ซึ่งจะดำเนินการต่อจากตอนแรกที่ได้มี การจัดทำเป็น Story board ไว้แล้ว - ขั้นการสร้างโปรแกรม โดยนำเอา Story Board ที่ได้สร้างไว้ มาเขียนเป็นภาษาคอมพิวเตอร์หรืออาจใช้โปรแกรมสำหรับ สร้างงานมัลติเมียเดียก็ได้ แต่สิ่งที่ต้องระวังคือ คำสั่งผิดพลาด ตรรกะผิดพลาด ความคิดรวบยอดผิดพลาด

การสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ขั้นการทดสอบการทำงาน - ควรมีการทดสอบหาข้อผิดพลาดที่เราเรียกว่า Bug - ตรวจสอบเนื้อหาบนจอภาพรวมรวมข้อแก้ไข - ทดลองใช้งานจริงกับนักเรียน (Try-Out Program)

การสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ขั้นปรับปรุงแก้ไข… หลังจากที่ทราบข้อผิดพลาดแล้วก็จะทำการแก้ไข โดยจะเริ่มที่ Story Board ก่อน จากนั้นแก้ไขโปรแกรม จนกระทั่งสมบูรณ์ แล้วจึงจัดทำคู่มือประกอบการใช้โปรแกรมด้วย คู่มือจะแบ่งเป็น 3 เล่มคือ - คู่มือครู - คู่มือนักเรียน - คู่มือการใช้โปรแกรม

สรุปขั้นตอนการสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน สร้างและพัฒนาโปรแกรม ผู้สอน/เจ้าของพิจารณา รวมรวมข้อผิดพลาด ทดสอบการทำงาน ทดลองใช้งานจริง ตรวจหาข้อผิดพลาด จัดทำคู่มือ

การสร้างคู่มือสำหรับนักเรียน บอกชื่อเรื่อง ชื่อวิชา หน่วยการสอน ระดับชั้น บอกวัตถุประสงค์ทั่วไปของบทเรียน และของเนื้อหาวิชา บอกโครงร่างเนื้อหา บอกพื้นความรู้ที่ควรมีก่อนเรียนเนื้อหานี้ คำชี้แจงต่างๆ และแสดงตัวอย่างการใช้งานเฟรมบทเรียน บอกขั้นตอนของกิจกรรม กฏเกณฑ์ และข้อเสนอแนะ บอกระยะเวลาโดยประมาณในการเรียนบทเรียน

การสร้างคู่มือ สำหรับครู - บอกโครงร่างเนื้อหา - บอกจุดประสงค์ - บอกรายละเอียดว่าสอนวิชาอะไร ตอนไหน พื้นฐานของผู้สอน - แสดงตัวอย่าง เพื่อชี้แนะผู้สอน ว่าจะใช้ CAI อย่างไร - แสดงตัวอย่าง Input และ Output จากผู้เรียน - เสนอแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม - เสนอแนะการดำเนินกิจกรรม - ตัวอย่างแบบทดสอบก่อน(ถ้ามี)และหลังบทเรียน

การสร้างคู่มือสำหรับใช้โปรแกรม - บอกชื่อโปรแกรม ผู้เขียน ลิขสิทธิ์ วันที่แก้ไขปรับปรุง - ภาษาหรือฟังก์ชั่น หรือโปรแกรมที่ใช้ - ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นต้องมีหรือองค์ประกอบอื่นๆ - วิธีการเป็นขั้นๆ เริ่มตั้งแต่เปิดเครื่อง - พิมพ์ Source Code กรณีเป็นโปรแกรมภาษา - แสดงโฟลว์การทำงานของโปรแกรม - ตัวอย่างข้อมูล Input และ Output

การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยสอน การประยุกต์ใช้ในห้องเรียน ใช้กับกลุ่มเป้าหมายจริง การประเมินผล คือขั้นสุดท้ายของการพัฒนาโปรแกรม - ประเมินว่าบรรลุวัตถุประสงค์หรือไม่ - ประเมินว่าโปรแกรมทำงานได้เหมาะกับเนื้อหาหรือไม่ - ประเมินทัศนคติของผู้เรียน - ความยากง่ายในการใช้งาน

ตัวอย่างแสดงผังการทำงาน แสดงชื่อเรื่อง แนะแนะบทเรียน เลือกบทเรียน แสดงคำอธิบาย Help แสดงคะแนน จบโปรแกรม ตั้งคำถาม รับคำตอบ ถามซ้ำอีก แสดงคำอธิบายเพิ่ม ตัวอย่างแสดงผังการทำงาน

เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรม CAI สร้างด้วยอะไรก็ได้แต่เน้นที่การใช้งานง่าย และมีการโต้ตอบกับผู้เรียน - ใช้เวลาในการเรียนรู้น้อย - ออกแบบให้ผู้เรียนกดแป้นพิมพ์น้อยที่สุด - มีระบบป้องกันข้อผิดพลาด พัมฒนาด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น Basic, C, Pascal ฯลฯ พัฒนาด้วยฑปรแกรมบทประพันธ์ เช่น Toolbook, Authorware, FLASHฯลฯ

ทฤษฎีและหลักทางจิตวิทยาการเรียนรู้ ทฤษฎีโครงสร้างความรู้ (Scheme Theory) ทฤษฎีความยืดหยุ่นทางปัญญา (Cognitive Flexibility Theory)

ทฤษฎีโครงสร้างความรู้ โครงสร้างความรู้ของมนุษย์มีลักษณะการเชื่อมโยงเป็นกลุ่ม (Node) มนุษย์เรียนรู้จากการนำความรู้ใหม่ไปโยงกับความรู้เดิม ให้ความสำคัญกับการ รับรู้ ว่าเป็นที่มาของการ เรียนรู้ การที่ความรู้มีโครงสร้างช่วยให้ ระลึก(Recall) นึกถึง/จำความรู้ไว้ได้ การสร้าง CAI จึงควรสนับสนุนโครงสร้างความรู้นี้ เนื้อหาเชื่อมโยงกันไปมาเหมือน Web การเชื่อมโยงทำให้เกิดบทเรียนแบบสื่อหลายมิติ (Hyper media)

ทฤษฎีความยืดหยุ่นทางปัญญา ความส่วนใหญ่รู้มีโครงสร้างแน่นอน ความรู้ส่วนหนึ่งมีความสลับซับซ้อน มีหลายมิติ มีตรรกของการเรียนรู้ที่ซับซ้อน ทำให้สามารถปรับวิธีการเรียนรู้ได้

การประยุกต์ทฤษฎีทางจิตวิทยาการเรียนรู้ ผู้ออกแบบควรผสมผสานแนวคิดทฤษฎีต่างๆ เพื่อให้เหมาะกับโครงสร้างองค์ความรู้หลากสาขา บทเรียนต้องตอบสนองวิธีการเรียนที่แตกต่างกันได้ บทเรียนต้องตอบสนองโครงสร้างองค์ความรู้ที่ต่างกัน

หลักจิตวิทยาการเรียนรู้ที่เกี่ยวกับการออกแบบ การรับรู้ - การรับรู้เป็นบันไดขั้นแรกนำไปสู่การเรียนรู้ - มนุษย์เลือกรับรู้สิ่งเร้าที่ตรงกับความสนใจได้ดีกว่า - สิ่งเราต้องตรงกับลักษณะของผู้เรียน การจดจำ - ผู้เรียนจัดระเบียบองค์ความรู้

คำถาม