Instruction and Material Design

อ.อัญชลี ชัยนวล อ.วิณิตา วาจาเที่ยง

Instructional Design

Instructional system (ระบบการสอนหรือระบบการเรียนการสอน) เป็นการนำระบบ หรือวิธีการของระบบมาใช้ในการเรียนการสอน

คำว่า ระบบ แปลว่าจะต้องมีส่วนต่างๆ ที่สัมพันธ์กัน ทั้งส่วน นำเข้า (Input), ส่วนดำเนินการ (Process) และส่วนผลลัพธ์ (Output) การมองระบบการสอนเป็นเช่นนี้จึงทำให้การออกแบบการเรียนจะต้องมีระบบย่อยๆ ลงไปที่มีความสัมพันธ์กัน กล่าวคือ แต่ละหน่วยย่อยของระบบ ไม่ว่าจะเป็นผู้สอน สื่อ หรือนักเรียนเอง ย่อมจะส่งผลกระทบต่อกันได้

Instructional design หมายถึงการจัดการสอนอย่างมีระบบ อาศัยองค์ความรู้ของกระบวนการเรียนรู้เพื่อใช้ในการตัดสินใจออกแบบระบบ

Instructional Model

รูปแบบการสอน คือ กระบวนการที่ใช้ในการนำเสนอเนื้อหาและจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามขั้นตอน และวิธีการที่มีผู้คิดค้นขึ้น

ADDIE

จุดมุ่งหมายหลักคือประหยัดเวลา และค่าใช้จ่ายในการออกแบบการสอน นิยมใช้ทั่วโลก ¹ คิดค้นโดย Florida State University’s Center for Educational Technology ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน

Analyze วิเคราะห์ก่อนว่าต้องการจะสอนอะไร มีอะไรต้องสอนบ้าง ผู้เรียนต้องการอะไร และใครควรเป็นผู้สอน
Design เป็นขั้นตอนการออกแบบการสอน จะสอนอย่างไร ใช้อะไรในการสอน สอนนานเท่าไร ประเมินผลการเรียนอย่างไร รับ Feedback อย่างไร
Develop พัฒนารูปแบบการสอน ประเมินผลลัพธ์ของรูปแบบวิธีการสอนเป็น Formative เพื่อพัฒนา 3 สิ่งที่ต้องระวังคือ Check, Correction และ Copyright
Implement ดำเนินการการเรียนรู้ตามที่ได้ออกแบบไว้
Evaluate ประเมินผลรูปแบบการสอน

Backward course design

เป็นอีกเทคนิคหนึ่งในการออกแบบการเรียนรู้ โดยเริ่มออกแบบจากผู้เรียน หรือ ผลลัพธ์การเรียนรู้ แล้วค่อยย้อนกลับมาที่ เนื้อหา (Contents) จะเป็นวิธีตรงกันข้ามกับ ADDIE Model มีข้อดีคือทำให้ Focus กับผู้เรียนมากขึ้นเนื่องจาก เริ่มต้นจากผู้เรียน ย้อนกลับมายังสิ่งที่ต้องสอนเพื่อให้เกิดผลลัพธ์นั้นๆ ต่อผู้เรียน²

ขั้นตอนการออกแบบ

ตั้งเป้าหมายการเรียนรู้ว่า เมื่อจบแล้วนักเรียนจะได้ความรู้ ทักษะหรือความสามารถอะไร
สร้างการประเมินผลตลอดการเรียนรู้จนไปถึงเป้าหมายว่าสำเร็จได้ตามความต้องการหรือไม่
วางแผนการจัดการเรียนรู้ ว่าจะจัดกิจกรรมการเรียน และอุปกรณ์ต่างๆ อย่างไรเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย

Edgar Dale’s cone of learning

ทฤษฏีเกี่ยวกับการเรียนรู้ว่าด้วยการที่นักเรียนจะได้ประสบการณ์เรียนรู้ที่ต่างกัน โดยการเรียนรู้จากการทำด้วยตนเอง ย่อมจะได้ประสบการณ์มากกว่าการเรียนรู้โดยการอ่านเพียงอย่างเดียว ³

เพราะฉะนั้นการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบต่างๆ จึงมีความสำคัญเพราะจะทำให้นักเรียนเกิดประสบการณ์ที่แตกต่างกัน แนะนำว่าต้องมีการจัดการ Mind set ใหม่คือ เปลี่ยนจาก Teacher focus เป็น Student Agency คือ มุ่งเป้าที่นักเรียนต้องรู้อะไร ให้สอนตามนั้น ตาม Cone of experience

Behaviorism เป็นทฤษฏี การเรียนรู้ที่ อธิบายถึงพฤติกรรม (Behavior) ว่าเกิดจาก feedback ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปฏิสัมพันธ์กับผู้สอนหรือสิ่งแวดล้อม เพราะฉะนั้นการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แบบต่างๆ จึงมีความสำคัญ ประกอบกับการให้ feedback ไม่ว่าจะเป็น Reinforcement ทั้ง Positive และ Negative หรือ Punishment จะทำให้เกิดพฤติกรรมที่คาดหวังออกมาตามทฤษฏีนี้ ⁴

Constructivism เชื่อว่าการเรียนรู้ของนักเรียนเกิดจากการสร้างสรรค์ของนักเรียนขึ้นมาเอง ไม่ใช้การได้รับแบบ passive เพียงอย่างเดียว ทฤษฏีนี้จึงช่วยแน่นย้ำถึงรูปแบบการจัดการเรียนรู้ในแบบต่างๆ ว่าจะทำให้เกิดการเรียนรู้ที่แตกต่างกัน และเกิดผลลัพธ์ที่ต่างกัน ถ้าเป็นตามทฤษฏีนี้ นักเรียนจะต้องนำสิ่งที่ได้รับรู้ใหม่ๆ มาประกอบกับความรู้เดิม เพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่ของตนเองขึ้นมา⁵

Gagne’s Nine events of instruction

เป็นส่วนการสอนอย่างเป็นระบบโดยมีขั้นตอนต่างๆ ในการสอน เพื่อช่วยให้เกิดระบบการเรียนรู้⁶

มีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

Gain the attention of the learners ขั้นตอนสำคัญเพราะเป็นการสร้างความสนใจเข้าสู่การเรียนรู้ อาจจะใช้คำถามที่คาดไม่ถึง หรือคำถามที่ท้าทายในการกระตุ้นให้เกิดความสนใจ และใจดจ่อกับสิ่งที่จะเกิดขึ้น
Informing the learner of the objective อธิบายให้ชัดเจนถึงวัตถุประสงค์ของการมาเรียนเช่น เมื่อสิ้นสุดการเรียนรู้นักเรียนสามารถทำสิ่งใดได้ เป็นต้น
Stimulating recall of prior learning ตรวจสอบความรู้เดิมเป็นสิ่งสำคัญ เพราะจะช่วยให้นักเรียนรื้อฟื้นสิ่งที่จำเป็นขึ้นมาเตรียมพร้อมก่อนได้ วิธีการเช่น การถาม-กระตุ้นให้ลองอธิบายความรู้เก่า หรือการที่ผู้สอนทำการทบทวนความรู้เก่าก่อน
Presenting the content ควรจะมีการวางแผนการสอนที่ดี และยืดหยุ่นปรับเปลี่ยนตามผู้เรียนได้
Providing learning guidance ก่อนและระหว่างการสอน ควรจะมีการยกตัวอย่างผลลัพธ์การเรียนรู้ที่เป็นรูปเป็นร่างชัดเจนถ้าสอนเกี่ยวกับการเขียนเรียงความ ควรมีการยกตัวอย่างเรียงความที่ดี เป็นแบบอย่างเป็นต้น
Eliciting the performance เป็นส่วนที่นักเรียนจะต้องแสดงความสามารถเช่น การที่นักเรียนสามารถแสดงผลลัพธ์ให้ผู้สอนประเมินได้
Providing feedback ใช้เทคนิคในการ feedback เพื่อให้เกิด constructive positive ในทันที โดยอาจจะต้องทำเป็นรายบุคคล
Assessing the performance หลังสิ้นสุดการสอน นักเรียนจะต้องถูกประเมินความสามารถ และความรู้เพื่อนำไปพัฒนาต่อได้
Enhancing retention and transfer หลังจากการประเมินแล้ว จะต้องสร้างให้เกิดความสามารถในการจดจำ และการนำไปใช้ต่อไปในชีวิต เช่น การนำเสนอจุดสำคัญที่สามารถนำไปต่อยอดได้ เป็นต้น

Zone of Proximal Development

ทฤษฏีการเรียนรู้ ที่เสนอว่า ควรจัดการเรียนรู้ให้เกิดความท้าทาย โดยจัดให้นักเรียนเข้าสู่ zone ตรงกลาง (ZPD) ตามรูปที่อยู่ระหว่างนักเรียนทำได้เอง และไม่สามารถทำได้ คืออาจารย์จะต้องเป็นผู้ผลักดันให้ก้าวข้ามไปสู่สิ่งที่่จะต้องทำแต่ทำไม่ได้ เช่นการเรียนภาษาใหม่ อาจจะเริ่มจากเขียนภาษาใหม่ ให้นักเรียนลองอ่านตาม หลังจากนั้น แยกกลุ่มกันอ่าน แล้วอาจารย์คอยช่วยเหลือ จนสุดท้ายสามารถอ่านคนเดียวได้

Merrill’s principles of instruction design

ทฤษฏีเชื่อว่าการเรียนรู้จะเกิดขึ้นเมื่อผู้เรียนได้มีส่วนร่วมในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นจริง (real-world problems) โดยมาจากแนวคิดที่เชื่อว่าผู้เรียนจะเกิดการประยุกต์ใช้ทักษะใหม่ๆ จากการเรียนรู้ที่ผ่านมาเมื่อเผชิญกับปัญหาใหม่ๆ⁷

Problem-centered หลักการสำคัญคือจะต้องเป็น Problem-centered เริ่มจากการที่จะต้องให้ผู้เรียนเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นจริงๆ ว่าเราจะต้องเรียนไปเพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ เหล่านี้

Activation คล้ายๆ กับทฤษฏีต่างๆ ข้างต้นคือจะเป็นจุดที่ผู้สอน เริ่มเรียกความสนใจจากผู้เรียน ใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การเล่าเรื่องตลก การเล่าตำนาน หรือแม้กระทั่งการตั้งคำถามที่ท้าทายเพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนเกิดความสนใจในสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น

Demonstration แปลตรงตัวคือการแสดงให้ดู ซึ่งความหมายคือเช่นนั้นจริงๆ การที่ผู้สอนต้องแสดงทักษะที่ผู้เรียนจะต้องรู้ผ่านเทคนิคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น Case Studies, Simulation หรือแม้กระทั่ง Live demonstration ให้ผู้เรียนได้ทราบว่าจะนำทักษะนั้นๆ ไปใช้อย่างไร

Application ขั้นตอนนี้จะให้ผู้เรียนได้ทดลองทักษะใหม่ๆ ที่ได้เรียนรู้ ผ่านการ Demonstration ภายใต้การดูแลของผู้สอน อาจจะใช้ไป Role play, case studies หรือ simulation ก็ได้ แต่หลักการคือจะต้องอยู่ภายใต้ Safe environment

Integration ผู้สอนจะต้องคอยนำทางให้ผู้เรียนสามารถเชื่อมโยงทักษะใหม่ที่ได้เรียนรู้ กับความสามารถหรือทักษะเก่าของผู้เรียนเพื่อผสมผสานกันในการสร้างองค์ความรู้ใหม่ด้วยตนเองผ่านกิจกรรมต่างๆ เช่น Reflection, group discussion. เป็นต้น

Dick and Carey Model

รูปแบบ Instructional design รูปแบบหนึ่งที่อาจจะดูมีขั้นตอนต่างๆ มากมาย แต่ในรายละเอียดของแต่ละขั้นตอนหลักๆ จะตอบสองข้อคือ

สอนอะไร what to teach
สอนอย่างไร how to teach

ในแต่ละกล่องหรือขั้นตอนอาจจะมีการเชื่อมโยงกันบ้าง เพื่อช่วยให้การวางแผนการสอน ครอบคลุมทุกมิติ⁸

Kemp Design Model

หรืออีกชื่อหนึ่งคือ Morrison, Ross, and Kemp Model เป็นรูปแบบการจัดการสอน ที่แตกต่างจาก Dick and Carey model คือ ไม่เน้นเรื่อง pattern หรือขั้นตอนที่ชัดเจน แต่เน้นที่องค์ประกอบต่างๆ โดยเฉพาะ 9 องค์ประกอบภายใน ซึ่งข้อดีคือผู้สอนจะมีความ Flexible มากกว่าในการสร้างรูปแบบการสอน สามารถที่จะเริ่มจากขั้นตอนใดก็ได้ ไม่จำเป็นต้องตามขั้นตอน แต่จะมีองค์ประกอบใหญ่ๆ คลุมอยู่อีกชั้นหนึ่ง ⁹

Cathy Moore Action Mapping

Action mapping เป็นลักษณะการออกแบบรูปแบบการเรียนที่เน้นให้ใช้งานง่าย โดยเริ่มจากการออกแบบเป้าหมายที่เป็นจุดศูนย์กลางก่อน หลังจากนั้นต้องมาตรวจสอบว่าจะต้องมีทักษะหรือความรู้อะไรบ้างถึงจะบรรลุเป้าหมาย เมื่อได้ทักษะต่างๆ ที่สำคัญที่ทำให้บรรลุเป้าหมายแล้วจะต้องถอยออกมาอีกชั้นเป็นขั้นตอนของการออกแบบกิจกรรม เพื่อให้ผู้เรียนเกิดทักษะต่างๆ เหล่านั้น และท้ายสุดแล้วจะต้องมีการระบุข้อมูลที่จำเป็นน้อยที่สุดที่ผู้เรียนควรรู้เพื่อให้เกิดกิจกรรมการเรียนรู้ในขั้นตอนก่อนหน้า ¹⁰

กล่าวโดยสรุปของ Action Mapping คือ ตั้งเป้าหมายที่วัดได้ก่อน แล้วจึงสร้างองค์ประกอบอื่นๆ มาให้บรรลุเป้าหมายนั้น

The Design

หลังจากทราบทฤษฏี ต่างๆ มากมายข้างต้นแล้ว สิ่งที่จะสามารถนำไปปฏิบัติได้คือการลงมือออกแบบโดยมีสิ่งที่ต้องคำนึงถึงตั้งนี้

Model การเรียนการสอน

การออกแบบการเรียนการสอนอย่างเป็นระบบ ให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้หลายหลักการร่วมกัน

ต้องมีการวิเคราะห์องค์ประกอบของการเรียนรู้

ผู้เรียนคือใคร
วิธีการในการสอน
การประเมินผล
สื่อการเรียนรู้

สื่อในการเรียนการสอน

คำส่วนใหญ่เช่น Instructional material, Educational resources มีความสำคัญ เพราะเป็นตัวกลางที่ใช้สื่อสารกับผู้เรียน เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพ

Working memory

ส่วนนี้เป็นทฤษฏีเกี่ยวกับการเรียนรู้ที่จะพูดถึงความสามารถในการจดจำข้อมูลต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากการสอน Working memory มีจำกัด เพราะฉะนั้นถ้าใส่ข้อมูลมากเกินไปจะทำให้เกิด Cognitive load

เป็นทฤษฏี Cognitivism ซึ่งตรงข้ามกับ Behaviorism ดังที่เคยกล่าวไปแล้ว คือ ทฤษฏี Behaviorism จะเชื่อว่าการเรียนรู้เกิดจากปัจจัยภายนอก แต่ Cognitivism จะสนใจเกี่ยวกับการความนึกคิดของผู้เรียนเป็นหลัก ไม่ใช่พฤติกรรมของผู้เรียน

จากภาพทฤษฏีการรับรู้ข้อมูลใหม่ๆ ของ Cognitivism จะพบว่า หากจะใช้ทฤษฏีนี้ให้สำเร็จจะต้องทำให้การสอนหรือการให้ข้อมูลเกิดเป็น Long term memory และสามารถที่จะดึง Long term memory กลับมาใช้เมื่อจำเป็นได้ (Retrival) ซึ่งการที่จะไปถึงขั้นตอนนี้ จะต้องผ่านทั้งความจำอีก 2 ระดับคือ Sensory และ Working memory ซึ่งมีความสามารถในการจดจำแตกต่างกัน เพราะฉะนั้นเทคนิคการสอนจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เกิดการจดจำไปเป็น Long term memory¹¹

หลักการคือป้องกันไม่ให้เกิดภาวะ Cognitive load จากการสอนที่มีเนื้อหา หรือความยากต่อการเรียนรู้มากจนเกินไป (กล่าวคือ เกินความสามารถของ Working memory ในการประมวลผลก่อนไปเกิดเป็น Long term memory)

Cognitive Load แบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ

Intrinsic ความยากในการประมวลผลข้อมูลโดยธรรมชาติ ซึ่งจะไม่เกี่ยวข้องกับปัจจัยภายนอก
Extraneous ภาระความคิดจากภายนอกซึ่งจะกระทบโดยวิธีการนำเสนอของผู้สอน ยากหรือง่าย เป็นต้น
Germane อธิบายได้ว่าเป็นภาระความคิดที่เกี่ยวข้องกันซึ่งจะเกิดจากการนำข้อมูลที่ประมวลผลแล้วมาจัดระเบียบใหม่ก่อนจัดเก็บเป็น Long term memory

เมื่อเกิด Cognitive Load

หากเกิดภาวะนี้ขึ้นให้เริ่มจากการดูรูปแบบต่างๆ แล้วเริ่มปรับตามแต่ละปัจจัย เช่น

Intrinsic load ให้ปรับเนื้อหาการเรียนรการสอนให้เหมาะแต่ละชั้นปี
Extraneous load ให้ตัดข้อมูลการสอนที่ไม่จำเป็นออก ให้เหลือเฉพาะที่จำเป็น

การออกแบบสื่อการเรียนรู้

สิ่งที่จะช่วยลด Cognivitve load ได้อีกทางหนึ่งคือ การออกแบบสื่อการเรียนรู้

Visual Aid ภาพที่ดีจะสื่อความหมาย เช่น การทำ Flow chart จะช่วยให้เข้าใจได้มากขึ้น
Slide presentation ข้อดีคือ สามารถเรียบเรียงเนื้อหาการสอนให้อยู่ในแนวทาง ต้องดู content , Design การใช้สีควรใช้พื้นหลังเรียบ ใช้ font อ่านง่าย สีตัดกัน ขนาดตัวอักษรตัวใหญ่พอ รูปชัดเจน
Video ต้องมีความชัดเจน, น่าสนใจ และในกรณีอัดวีดีโอเอง ให้ตรวจสอบเรื่องเสียง และภาพ, Close caption เป็นสิ่งจำเป็น
Lecture ควรจัดให้มี interactive กระตุ้นให้มีส่วนร่วม VDO ควรทำสั้นๆ 5-10 นาที, เน้นเฉพาะเนื้อหาสำคัญ ตัดข้อมูลไม่จำเป็น

ตัวอย่างการใช้ทฤษฏีมาออกแบบการเรียนการสอน

ในตัวอย่างนี้จะใช้ Gagne’s Nine events of instruction ร่วมกับทฤษฏีอื่นๆ

Gaining attention กระตุ้นแรงจูงใจให้ผู้เรียนก่อน ให้สนใจก่อน คือควรจะเป็นเรื่องเดียวกันกับที่จะสอนเช่น ใช้คำถาม คำคม หรือภาพ
Informing learners of the objective แจ้งวัตถุประสงค์ให้ชัดเจน ทราบเป้าหมายที่นักเรียนควรรู้ นอกจากนี้ยังสามารถแจ้งเป็นรูปเล่ม ข้อกำหนดมาตรฐานการเรียนต่างหากได้
Stimulating recall of prior learning ถามย้อนเพื่อกระตุ้นประสบการณ์ที่ต้องรู้มาก่อน เชื่อมโยงความรู้เดิมกับสิ่งที่จะเรียน
Presenting the stimulus ใช้รูปแบบการสอนกระตุ้นสิ่งที่ควรเรียนรู้ ยกตัวอย่างประกอบความเข้าใจเพิ่มเติมจะช่วยกระตุ้นได้มากขึ้น
Providing learning guidance สอนจากง่ายไปยาก ค่อยๆ เพิ่มความยาก หรือแนะนำแหล่งการเรียนรู้ให้ไปหาความรู้เพิ่มเติมได้
Eliciting performance กระตุ้นให้ผู้เรียนแสดงสิ่งที่ได้เรียน เช่น ตอนจบให้ไปทำกับเครื่อง sim หรือ role-play
Providing feedback เพื่อ confirm ผู้เรียน ถึงความเข้าใจ
Assessing performance ประเมินเพื่อให้ดูว่าผุ้เรียนได้ตามเป้าหมายที่วางไว้หรือไม่ ใช้ Pre-Post หรือ formative อื่นๆ
Enhancing retention and transfer สรุป และให้อธิบายว่าถ้าเจอสถานการณ์ครั้งถัดไปจะนำความรู้ไปใช้อย่างไร เพื่อให้ความรู้ Retain มาที่สุด

โดยในการออกแบบนั้นต้องคำนึงถึงทฤษฏีอื่นๆ เช่น Attention Curve ที่แสดงให้เห็นว่าใน 1 ชั่วโมงความสนใจของผู้ฟังจะลดลงไปอย่างรวดเร็วภายใน 15 นาที แล้วจะค่อยๆ ขึ้นมาใหม่ ตอนใกล้ๆ จะเลิก เพราะฉะนั้นการออกแบบการสอนที่เป็น Lecture หรือเน้นการให้ข้อมูลควรจะกระทำในช่วงแรกไม่เกิน 10-15 นาที หลังจากนั้นใช้วิธีการสอนโดยกิจกรรมอื่นๆ เพื่อกระตุ้นให้ผู้เรียนกลับมาสนใจอีกครั้ง

สำหรับสื่อการสอน สิ่งจำเป็นคือจะต้องคำนึงถึงทฤษฏีต่างๆ ทั้ง Attention curve, Cognitive load และทักษะการออกแบบสื่อเพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ตามที่คาดหวัง