บทที่ 6 การออกแบบการวิจัย ดร.นันทิมา นาคาพงศ์ วิทยาลัยการศึกษา มหาวิทยาลัยพะเยา

เนื้อหาในบทเรียน 1.ความหมายของการออกแบบการวิจัย 2.จุดมุ่งหมายของการออกแบบการวิจัย 3.องค์ประกอบของการออกแบบการวิจัย 4.หลักการออกแบบการวิจัย 5.ลักษณะแบบการวิจัยที่ดี 6.ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 7.ประโยชน์ของการออกแบบการวิจัย

ความหมายของการออกแบบการวิจัย การออกแบบการวิจัย (Research design) หมายถึง ? การกำหนดแผนการและวิธีการดำเนินงานวิจัยอย่างเป็นระบบ ตั้งแต่การกำหนดปัญหาวิจัย การวางกรอบตัวแปร การเก็บรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล และการสรุปผล เพื่อตอบปัญหาการวิจัยได้อย่างมีความตรง ความเป็นปรนัย และ ความถูกต้องแม่นยำ

จุดมุ่งหมายของการออกแบบการวิจัย 1. เพื่อให้ได้ตำตอบของปัญหาวิจัยที่ถูกต้อง 2. เพื่อควบคุมความแปรปรวนของตัวแปรในการวิจัย

จุดมุ่งหมายของการออกแบบการวิจัย 1. เพื่อให้ได้ตำตอบของปัญหาวิจัยที่ถูกต้อง และเที่ยงตรง เที่ยงตรงตามจุดมุ่งหมายของการวิจัย มีความตรง มีความเป็นปรนัย มีความแม่นยำ ประหยัดทรัพยากร เป็นแนวทางในการเก็บรวบรวมข้อมูล และวิเคราะห์ข้อมูล 2. เพื่อควบคุมความแปรปรวนของตัวแปรในการวิจัย ให้ความแปรปรวนในตัวแปรตามเป็นผลมาจากตัวแปรอิสระอย่างแท้จริง ให้ผลการวิจัยมีความถูกต้องและเชื่อถือได้ วิธีการควบคุมความแปรปรวนของตัวแปรในการวิจัย คือ หลัก Max Min Con

จุดมุ่งหมายของการออกแบบการวิจัย 2.1 จัดให้ความแปรปรวนของตัวแปรที่ศึกษามีค่าสูงสุด (to maximized the variance of the variable) จัดกระทำให้ตัวแปรแสดงความแปรปรวนในกลุ่มตัวอย่างให้มากที่สุด 2.2 ลดความคลาดเคลื่อนหรือความแปรปรวนแบบสุ่มที่เกิดจากการวัดตัวแปร ให้มีค่าต่ำสุด (to minimized the error) พยายามลดความคลาดเคลื่อน ในการเก็บรวบรวมข้อมูลให้ได้มากที่สุด อาจเกิดจากเครื่องมือที่ใช้ หรือผู้เก็บข้อมูลเอง หรือกลุ่มตัวอย่าง 2.3 การควบคุมความแปรปรวนที่เกิดจากตัวแปรแทรกซ้อนและตัวแปรเกิน (to control the variance of extraneous or “unwanted” variables)

องค์ประกอบของการออกแบบการวิจัย 1. การออกแบบ การวัดตัวแปร 2. การออกแบบ การสุ่มตัวอย่าง 3. การออกแบบ การวิเคราะห์ข้อมูล

องค์ประกอบของการออกแบบการวิจัย 1. การออกแบบการวัดตัวแปร 1.1 กำหนดวัตถุประสงค์ของการวัดให้ครอบคลุมและชัดเจน 1.2 ระบุโครงสร้างและความหมายของตัวแปรที่ต้องการวัดให้ชัดเจน 1.3 กำหนดมาตรวัดและสร้างเครื่องมือวัดให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์และตัวแปร 1.4 ตรวจสอบคุณภาพของเครื่องมือในด้านความเที่ยงตรง และความเชื่อมั่น 1.5 กำหนดวิธีการเก็บรวบรวมข้อมูล โดยระบุวิธีการ ช่วงระยะเวลา 1.6 กำหนดรูปแบบและวิธีการวัดค่า หรือควบคุมตัวแปรเกิน วิธีการจัดสมาชิกเข้ากลุ่มโดยการสุ่ม (random assignment) การนำตัวแปรเกินมาใช้เป็นตัวแปรอิสระ การจัดสภาพการณ์นั้นให้คงที่เพื่อขจัดอิทธิพลของตัวแปรเกิน การควบคุมตัวแปรเกินด้วยวิธีการทางสถิติ

องค์ประกอบของการออกแบบการวิจัย 2. การออกแบบการสุ่มตัวอย่าง 2.1 การกำหนดรูปแบบและวิธีการสุ่ม เลือกวิธีการสุ่มตัวอย่างที่ทำให้ได้ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนที่ดีของประชากร ด้วยวิธี “การสุ่มตัวอย่างโดยใช้ทฤษฎีความน่าจะเป็น (probability sampling)” หรือ “การสุ่มตัวอย่างโดยไม่ใช้ทฤษฎีความน่าจะเป็น (non-probability sampling)” 2.2 การกำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างที่เหมาะสม หลักการทางทฤษฎี พิจารณาสูตรคำนวณขนาดกลุ่มตัวอย่างที่เหมาะสม หลักการทางปฏิบัติ พิจารณาทรัพยากรที่มีอยู่

องค์ประกอบของการออกแบบการวิจัย 3. การออกแบบการวิเคราะห์ข้อมูล 3.1 การเลือกใช้สถิติเชิงบรรยาย เหมาะสมกับมาตรวัดตัวแปรและวัตถุประสงค์ของการวิจัย รวมทั้งการวิเคราะห์และบรรยายข้อมูลกลุ่มตัวอย่างที่ถูกต้อง 3.2 การเลือกใช้สถิติเชิงสรุปอ้างอิง เหมาะสมกับข้อตกลงเบื้องต้นและวัตถุประสงค์ของการวิจัย รวมทั้งการวิเคราะห์ข้อมูลและตัวแปรความหมายข้อมูลได้อย่างถูกต้อง

หลักการออกแบบการวิจัย 1. มีประสิทธิผล (effectiveness) และมีประสิทธิภาพ (efficiency) 2. ได้ผลการวิจัยที่มีความเที่ยงตรงภายใน (internal validity) และความเที่ยงตรงภายนอก (external validity) 3. การออกแบบการวิจัย ต้องคำนึงถึงหลักการ “Max Min Con principle”

หลักการออกแบบการวิจัย 1. มีประสิทธิผล (effectiveness) และประสิทธิภาพ (efficiency) ต้องมุ่งให้ได้คำตอบหรือข้อค้นพบตรงตามปัญหาวิจัยหรือวัตถุประสงค์ของการวิจัย อย่างประหยัดทรัพยากรและคุ้มค่า 2. ได้ผลการวิจัยที่มีความเที่ยงตรงภายใน (internal validity) และ ความเที่ยงตรงภายนอก (external validity) ดังนี้ 2.1 ความเที่ยงตรงภายใน ผลการวิจัยมาจากตัวแปรอิสระเท่านั้น ความแตกต่างหรือความผันแปร (variation) ที่เกิดขึ้นกับตัวแปรตาม เป็นผลอันเนื่องมาจากตัวแปรอิสระของการวิจัยเท่านั้น ต้องออกแบบการวัดและการวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม

หลักการออกแบบการวิจัย ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเที่ยงตรงภายใน ซึ่งจะทำให้ผลการวิจัยขาดความเที่ยงตรงภายในมีดังนี้ 2.1.1 ประวัติของกลุ่มตัวอย่าง หรือเหตุการณ์แทรกซ้อน (History) 2.1.2 วุฒิภาวะ(Maturation) 2.1.3 การทดสอบ (Testing) 2.1.4 เครื่องมือที่ใช้วัด (Instrument) 2.1.5 การถดถอยทางสถิติ (Statistical regression) 2.1.6 การคัดเลือกกลุ่มตัวอย่าง (Selection) 2.1.7 การขาดหายไปของกลุ่มตัวอย่าง (Mortality) 2.1.8 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการเลือกกลุ่มตัวอย่างกับวุฒิภาวะ (Selection maturation interaction)

หลักการออกแบบการวิจัย 2.2 ความเที่ยงตรงภายนอก สรุปผลการวิจัย (generalization) ครอบคลุมในกลุ่มประชากรที่ใหญ่กว่าได้ ผลการวิเคราะห์จากกลุ่มตัวอย่างสามารถสรุปอ้างอิง (inference) ไปยังประชากรเป้าหมายได้ นำผลการวิจัยไปสรุปใช้ (generalize) ในสถานการณ์อื่นที่คล้ายคลึงกันได้ ผู้วิจัยจะต้องสุ่มหรือคัดเลือกกลุ่มตัวอย่างที่มีความเป็นตัวแทนที่ดี ต้องเลือกใช้สถิติเชิงสรุปอ้างอิงจากค่าสถิติของกลุ่มตัวอย่างไปยังพารามิเตอร์ของประชากรได้อย่างถูกต้อง ต้องออกแบบการวิเคราะห์ข้อมูล เพื่อเลือกใช้สถิติสรุปอ้างอิงในการวิเคราะห์ และแปลความหมายได้อย่างถูกต้อง ความเที่ยงตรงภายนอกสูง เมื่อการวิจัยนั้นประกอบด้วยความเที่ยงตรงภายใน

หลักการออกแบบการวิจัย ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเที่ยงตรงภายนอก ซึ่งจะทำให้ผลการวิจัยหรือผลการทดลองขาดความเที่ยงตรงภายนอกมีดังนี้ 2.2.1 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการคัดเลือกกลุ่มตัวอย่าง และตัวแปรทดลอง (Interaction effects of selection biases and treatment) 2.2.2 ปฏิกิริยาร่วมระหว่างการทดสอบครั้งแรกกับวิธีทดลอง (Interaction effect of testing and treatment) 2.2.3 ปฏิกิริยาอันเนื่องมาจากวิธีการทดลอง (Reaction effect of experimental procedures) 2.2.4 ปฏิกิริยาร่วมจากหลาย ๆ วิธีการจัดกระทำ (Multiple treatment interference)

หลักการออกแบบการวิจัย 3. การออกแบบการวิจัย ใช้หลักการ “Max Min Con” 3.1 พยายามทำให้ความแปรปรวนที่เป็นระบบหรือความแปรปรวนใน การทดลองมีค่าสูงสุด (maximized systematic variance) ทำให้ความแปรปรวนของตัวแปรอิสระในการวิจัยมีความแตกต่างกันให้มากที่สุด โดยการออกแบบวางแผนและดำเนินการวิจัยในสภาพการทดลองแต่ละสภาพ หรือตัวแปรแต่ละประเภทมีความแตกต่างกันให้มากที่สุด ทำให้ผลที่เกิดขึ้นกับตัวแปรตามแตกต่างกันอย่างชัดเจน

หลักการออกแบบการวิจัย 3.2 พยายามลดความแปรปรวนที่เกิดจากความคลาดเคลื่อนให้น้อยที่สุด (minimized error variance) 3.2.1 ความคลาดเคลื่อนอย่างเป็นระบบ (System error) เป็นความคลาดเคลื่อนที่มีผลต่อกลุ่มตัวอย่างโดยเท่าเทียมกัน เกิดจากเครื่องมือวัดและการใช้เครื่องมือวัด แก้ไขโดยการสร้างเครื่องมือวัดให้มีคุณภาพสูง มีความเที่ยงตรง ความเชื่อมั่น และความเป็นปรนัย 3.2.2 ความคลาดเคลื่อนอย่างสุ่ม (Random error) เกิดจากความ ไม่เท่าเทียมของโอกาสในการเกิดขึ้นเนื่องจากตัวแปรแทรกซ้อน ซึ่งมักจะมาจากคุณลักษณะของกลุ่มตัวอย่าง เช่น เพศ อายุ เชื้อชาติ วุฒิภาวะ อารมณ์ ความสนใจ เป็นต้น แก้ไขโดยใช้การคัดเลือกกลุ่มตัวอย่างด้วยวิธีสุ่มอย่างสมบูรณ์ (randomization)

หลักการออกแบบการวิจัย 3.3 การควบคุมความแปรปรวนที่เกิดจากตัวแปรแทรกซ้อนหรือตัวแปรเกิน (control of extraneous variable) แนวทางในการควบคุม ดังนี้ 3.3.1 การสุ่มตัวอย่างที่เท่าเทียมกัน (Randomization) 3.3.2 การจำกัดตัวแปรออก หรือทำให้ตัวแปรเกินนั้นมีค่าคงที่ (Elimination) 3.3.3 การเพิ่มเป็นตัวแปรที่ศึกษา (Built into the design) เป็นการนำเอาตัวแปรเกินนั้นเข้าไปเป็นตัวแปรอิสระที่ต้องศึกษาในแบบแผนการวิจัย 3.3.4 การทำให้เท่ากัน (Equalization) เป็นการจัดกระทำตัวแปรเกินที่มีผลต่อตัวแปรตามให้มีจำนวนเท่า ๆ กันและเหมือนกัน ซึ่งอาจทำได้ 2 ลักษณะคือ การจับคู่เป็นรายกลุ่ม (match group) และการจับคู่เป็นรายบุคคล (match subject) 3.3.5 การใช้วิธีการทางสถิติ (Statistical control) เช่น การวิเคราะห์ ความแปรปรวนร่วม (analysis of covariance) เป็นต้น

ลักษณะการออกแบบการวิจัยที่ดี 1.ปราศจากความลำเอียง (Freedom from bias) เป็นแบบการวิจัยที่จะช่วยให้ได้ข้อมูลอย่างเที่ยงตรง เชื่อถือได้ นำไปสู่การตอบปัญหาวิจัยได้อย่างถูกต้อง 2.ปราศจากความสับสน (Freedom from confounding) ความแปรปรวนของตัวแปรตามอันเกิดจากตัวแปรอิสระหรือตัวแปรแทรกซ้อน หลายตัวจนแยกไม่ออก ทำให้ไม่สามารถสรุปได้ว่า ตัวแปรใดเป็นสาเหตุของ ความแปรปรวนในตัวตาม ดังนั้นแบบการวิจัยที่ดีจึงต้องช่วยขจัดตัวแปรแทรกซ้อน ที่จะเป็นสาเหตุของความแปรปรวนในตัวแปรตาม 3.สามารถควบคุมตัวแปรภายนอกได้ทั้งหมด (Control of extraneous variables) ทำให้เป็นผลมาจากตัวแปรอิสระที่มีต่อตัวแปรตามเท่านั้น 4.มีการใช้สถิติที่ถูกต้องในการทดสอบสมมติฐาน (Statistical precision for testing hypothesis)

ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 1.การกำหนดรูปแบบการวิจัย 2. การกำหนดขอบเขตการวิจัย 3. การกำหนดแนวทางการวิจัย

ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 1. การกำหนดรูปแบบการวิจัย ควรให้สอดคล้องกับปัญหาวิจัยหรือวัตถุประสงค์ ของการวิจัย ซึ่งสามารถเลือกรูปแบบการวิจัยหลัก ๆ ได้ดังนี้ 1.1 รูปแบบการวิจัยเชิงทดลอง (Experimental design) ได้แก่ การวิจัยเชิงกึ่งทดลอง และการวิจัยเชิงทดลองที่แท้จริง 1.2 รูปแบบการวิจัยที่ไม่ใช่การทดลอง (Non-experimental design) ได้แก่ การวิจัยเชิงบรรยาย และการวิจัยเชิงประวัติศาสตร์ การวิจัยเชิงพัฒนา และการวิจัยเชิงประเมิน

ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 2. การกำหนดขอบเขตการวิจัย 2.1 กรอบประชากรที่ศึกษา 2.2 ประเภท และจำนวนตัวแปรที่ศึกษา 2.3 เนื้อหาในการศึกษา เช่น ผลิตภัณฑ์ทางการศึกษา (educational product) สิ่งประดิษฐ์ (invention) รูปแบบ/วิธีสอน (instruction/ method) 2.4 ช่วงระยะเวลาที่ทำการศึกษา 2.5 พื้นที่ภูมิศาสตร์ที่ต้องการศึกษา

ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 3. การกำหนดแนวทางการวิจัย ส่วนประกอบของการดำเนินงานวิจัย 3 ประการ คือ 3.1 การออกแบบการวัดตัวแปร ผู้วิจัยดำเนินการดังนี้ 3.1.1 ศึกษาลักษณะของตัวแปรว่าเป็นเดี่ยว หรือตัวแปรรวม หรือตัวแปรคุณลักษณะแฝง 3.1.2 กำหนดรูปแบบและวิธีการควบคุมตัวแปรเกิน 3.1.3 ให้ความหมายหรือนิยามตัวแปรที่ศึกษา พร้อมอธิบายแนวทาง การวัดตัวแปร โดยควรนิยามเชิงปฏิบัติการที่สามารถสังเกตและวัดได้ 3.1.4 กำหนดเครื่องมือวัดตัวแปรหรือเครื่องมือเก็บรวบรวมข้อมูล วิธีการสร้าง และการตรวจสอบคุณภาพเครื่องมือ 3.1.5 กำหนดวิธีเก็บรวบรวมข้อมูล ว่าดำเนินการเก็บรวบรวมข้อมูลอย่างไร

ขั้นตอนการออกแบบการวิจัย 3.2 การออกแบบการสุ่มตัวอย่าง ผู้วิจัยควรดำเนินการดังนี้ 3.2.1 นิยามประชากรให้ชัดเจน 3.2.2 เลือกวิธีการสุ่มตัวอย่างที่ทำให้ได้ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนที่ดีของประชากร 3.2.3 กำหนดขนาดของกลุ่มตัวอย่างให้มีขนาดพอเหมาะ 3.3 การออกแบบการวิเคราะห์ข้อมูล ระบุวิธีการจัดกระทำกับข้อมูล และวิธีการวิเคราะห์ข้อมูล เลือกใช้สถิติเชิงบรรยายที่เหมาะสมกับระดับการวัด ลักษณะข้อมูล และวัตถุประสงค์ของการวิจัย เลือกใช้สถิติอ้างอิงที่เหมาะสมกับข้อตกลงเบื้องต้น และวัตถุประสงค์การวิจัย วิเคราะห์และแปลผลให้ถูกต้อง

ประโยชน์ของการออกแบบการวิจัย 1. วางแผนดำเนินการวิจัยและการควบคุมตัวแปรแทรกซ้อนในการวิจัยได้ 2. กำหนดและสร้างเครื่องมือเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลในการวิจัย 3. กำหนดกลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย 4. เลือกใช้วิธีการทางสถิติที่เหมาะสมในการวิเคราะห์ข้อมูล 5. ประเมินและวางแผนเกี่ยวกับทรัพยากรที่ใช้ในการวิจัย อันได้แก่ งบประมาณ ทีมงาน วัสดุอุปกรณ์ และระยะวเลาที่ใช้ในการทำวิจัย 6. ประเมินผลวิจัยที่ได้ว่ามีความถูกต้องน่าเชือถือได้มากน้อยเพียงใด ทั้งในเรื่อง ของความตรงภายในและความตรงภายนอกของผลการวิจัย

Thank You!