ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ CAI

ความหมายของบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน (CAI)

                การผลิตคอมพิวเตอร์นั้น ไม่เพียงเพื่อให้ประโยชน์ในการบริหารและการจัดการงานทั่วๆไปเท่านั้น  แต่ในหลายกรณีได้นำมาเป็นเครื่องมือของนักเรียนนักศึกษาในการสนับสนุนการบริหารงาน รวมทั้งสนับสนุนการเรียนการสอนโดยตรง  ปัจจุบันการใช้คอมพิวเตอร์ได้มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว  ทำให้ความรู้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ทางด้านการศึกษามีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างเพียงเล็กน้อย ซึ่งมีผลต่อการใช้ถ้อยคำและศัพท์ที่ใช้ในเรื่องเดียวกันแตกต่างกันออกไปรวมทั้งไม่ให้การยอมรับการใช้ศัพท์นั้นด้วย  ตัวอย่าง เช่น คำว่า CAI  (Computer Assisted Instruction)  ซึ่งเป็นคำสำคัญต่อคอมพิวเตอร์ทางด้านการศึกษา ในทางภาษาไทย  หมายถึง  คอมพิวเตอร์ช่วยสอน  นอกจากนั้นมักจะพบภาษาอังกฤษของผู้เขียนตำราเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ได้ต่างๆกันไป ซึ่งทำให้ผู้ศึกษาในเรื่องนี้มีความเข้าใจที่แตกต่างกันออกไป ได้แก่

                Automated – Teaching

                Computer – Administered Instruction

                Computer – Aided Instruction

                Computer – Aided Training

                Computer – Assisted Education

                Computer – Assisted Explanation

                Computer – Assisted For Instruction

                Computer – Assisted Learning

                Computer – Assisted Student

                Computer – Assisted Teacher

                Computer – Based Educational System

                Computer – Based Programmed Instructional System

                Computer – Based Teacher Machine

                Computer – Control System In Education

                Computer – Controlled Teaching Device

                Computer – Directed Training

                Computer – Managed Instruction System

                Computer – Simulated Instruction

                Computer – Instruction

                Computer – Assisted Instruction

                เกี่ยวกับปัญหาเรื่องนี้ ยังไม่มีใครให้คำจำกัดความได้ชัดเจน อย่างไรก็ดี ซินน์ (Zinn) ได้อธิบายคำว่า “Instructional System” นั้นรวมความถึงองค์ประกอบดังนี้ “ผู้เรียน วัสดุอุปกรณ์การรับ ครู และผู้บริหาร” ซึ่งคอมพิวเตอร์สามารถช่วยในส่วนใดส่วนหนึ่งขององค์ประกอบดังกล่าว

ส่วนคำว่า “Computer – Assisted Instruction”หรือ CAI  เองเจิล (Engel) ได้ให้ความหมายไว้คือ กระบวนการศึกษาที่ใช้คอมพิวเตอร์  และแสตนซ์ทิลด์ (Stantield) ได้สนับสนุนคำกล่าวนั้นว่า  CAI  คือ การใช้คอมพิวเตอร์สอนคน ไม่ใช่คนสอนคอมพิวเตอร์

สมาคมเครื่องจักรคำนวณ (Association For Computing Machinery) ได้ให้ความหมาย CAI  อย่างกว้างๆ คือ “การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อการเรียนรู้ของมนุษย์” และความหมายอย่างแคบ คือ “วิธีการสอนที่ผู้เรียนและคอมพิวเตอร์มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในลักษณะการสื่อสาร 2 ทาง เพื่อให้การเรียนรู้ของมนุษย์และการฝึกฝนในการเรียนด้วย นอกจากนั้นชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ใช้กับผู้เรียนจะต้องเป็นโปรแกรมที่มุ่งวัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม” กล่าวโดยสรุป คือ

1.  CAI  คือ  คอมพิวเตอร์เป็นผู้สอน

2.  มีลักษณะสิ่งเร้า – การตอบสนอง (Stimulus – Response) ในทฤษฎีจิตวิทยา การเรียนรู้โดยที่คอมพิวเตอร์เป็นสิ่งเร้า ผู้เรียนเป็นผู้ตอบสนอง

CAI  (CAI – Computer Assisted Instruction) เป็นศัพท์เดิมที่เคยนิยมใช้ในสหรัฐอเมริกา มีความหมายว่า  การสอนโดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องช่วย แต่ปัจจุบันมีผู้นิยมคำว่า CBT (Computer Based Teaching หรือ Computer Based Training) มากว่า  คำว่า CBT ถ้าแปลตามตัวก็คงหมายถึง การสอนหรือการฝึกอบรมโดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นหลัก  สำหรับในประเทศไทยนั้น ผู้ที่เกี่ยวข้องมักจะนิยมใช้คำว่า CAI มากกว่า CBT  หรือคำอื่นๆ ส่วนในภาษาไทยนั้น จะใช้แตกต่างกันไป  เช่น ใช้คำว่า  CAI  ตรงตัว คือ บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน  บทเรียนช่วยสอนด้วยคอมพิวเตอร์  บทเรียนสำเร็จรูปด้วยคอมพิวเตอร์  โปรแกรมบทเรียนคอมพิวเตอร์  หรืออื่นๆ แต่ในที่นี้จะใช้คำว่า บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนเป็นหลัก

คุณสมบัติของ CAI (Computer Assisted Instruction)

                1.  เสนอเนื้อหาได้รวดเร็วฉับไว  แทนผู้เรียนจะต้องเปิดหนังสือทีละหน้าหรือทีละหลายๆหน้า ถ้าเป็นคอมพิวเตอร์เพียงกดแป้นพิมพ์ครั้งเดียวเท่านั้น

                2.  คอมพิวเตอร์สามารถนำเสนอรูปภาพที่เคลื่อนไหวได้  ซึ่งจะมีประโยชน์ต่อการเรียนแบบสังกัป(Concept) ที่สลับซับซ้อนหรือเหตุการณ์ต่างได้เป็นอย่างดี

                3.  มีเสียงประกอบได้ ทำให้เกิดความน่าสนใจและเพิ่มศักยภาพทางด้านการเรียน เช่น เรียนเกี่ยวกับภาษา เป็นต้น

                4.  สามารถเก็บข้อมูลเนื้อหาได้มากกว่าหนังสือหลายเท่า

                5.  ผู้เรียนมีปฏิสัมพันธ์กับบทเรียนอย่างแท้จริง กล่าวคือ มีการโต้ตอบระหว่างบทเรียนกับผู้เรียนได้สิ่งนี้ ทำให้ CAI สามารถควบคุมผู้เรียน หรือช่วยเหลือผู้เรียนได้มาก ในขณะที่บทเรียนโปรแกรม (Program Instruction) ผู้เรียนสามารถโกงตัวเองได้โดยการเปิดผ่านเนื้อหาต่างๆไปได้ แต่ CAI  ผู้เรียนจะทำอย่างนั้นไม่ได้

                6.  CAI  สามารถบันทึกผลการเรียน  ประเมินผลการเรียน  และประเมินผู้เรียนได้ ในขณะที่บทเรียนโปรแกรมทำไม่ได้ ผู้เรียนต้องเป็นผู้ประเมินผลตัวเอง

                7.  สามารถนำติดตัวไปเรียนในสถานที่ต่างๆที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลาและสถานที่

                8.  เหมาะสำหรับการเรียนการสอนผ่านการสื่อสาร เช่น การจัดการศึกษาทางไกล  (Distance Learning)  ผ่านทางดาวเทียม หรือการสื่อสารอย่างอื่น

การออกแบบบทเรียน CAI (Computer Assisted Instruction)

                บทเรียน CAI  หรือบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน มีหลายรูปแบบด้วยกัน ซึ่งการแบ่งรูปแบบหรือประเภทของบทเรียนช่วยสอนด้วยคอมพิวเตอร์จะขึ้นอยู่กับความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญด้านนี้ ที่พัฒนาขึ้นเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการรับรู้ของผู้เรียน โดยสรุปแล้วจะมี 5 รูปแบบด้วยกันดังนี้

                1.  บทเรียน CAI  แบบศึกษาเนื้อหาใหม่ (Tutorials)

                บทเรียนประเภทนี้เป็นรูปแบบของบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนที่มีผู้พัฒนากันมากที่สุดประมาณกันว่ามากกว่า 80 % ของบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนทั่วโลก เนื่องจากมีพื้นฐานการพัฒนาขึ้นจากความเชื่อที่ว่า คอมพิวเตอร์น่าจะเป็นสื่อประเภทอุปกรณ์ที่ช่วยให้การเรียนรู้มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับการเรียนจากชั้นเรียน กล่าวโดยสรุปคือ น่าจะใช้แทนครูได้ในหลายๆหมวดวิชา แนวคิดตรงนี้มีพื้นฐานในมุมกว้างว่า การเรียนการสอนนั้นไม่ได้จำกัดอยู่แต่ในโรงเรียนประถม มัธยม หรืออุดมศึกษาเท่านั้น แต่ยังกว้างไปถึงการฝึกอบรม (Training) ในระดับสาขาอาชีพต่างๆ ซึ่งอาจผสมผสานการสอน การเรียนรู้และการฝึกฝนด้วยตนเองในหลายๆรูปแบบและ CAI แบบ Tutorial ก็อาจเป็นวิธีการหนึ่งที่เข้าไปมีบทบาทได้

                การใช้บทเรียน CAI แบบ Tutorial ในระบบการศึกษาปกติ โดยมีพื้นฐานแนวความคิดที่จะใช้สอนแทนครูทั้งในห้องเรียนและสอนเสริมนอกเวลาเรียนนั้นยังเป็นปัญหาที่ต้องใช้เวลาวิเคราะห์กันอีกระยะหนึ่ง ประเด็นไม่อยู่ที่ว่าจะทำให้จำนวนครูลดลงหรือขาดบทบาทสำคัญในความเป็นครู แต่จะอยู่ที่ความเชื่อในส่วนลึกของผู้คนอีกจำนวนมากที่เชื่อว่า ไม่มีสื่อชนิดใดในโลกที่จะถ่ายทอดความรู้ ความคิด ทัศนคติ และทักษะได้ดีเท่ากับมนุษย์ด้วยกันเอง ซึ่งหมายถึง ครูนั่นเอง ปัญหาการใช้บทเรียน CAI แบบ Tutorial เพื่อสอนแทนครูดังกล่าว ยังรวมถึงความพร้อมด้านงบประมาณ โครงสร้างของระบบการศึกษา รวมทั้งปัญหาเฉพาะของแต่ละแห่งแม้ปัญหาจะมีอยู่มาก แต่จากความเชื่อในการพัฒนาด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ไม่มีวันสิ้นสุด ทำให้นักคอมพิวเตอร์การศึกษาเชื่อว่า มีความเป็นไปได้ค่อนข้างสูงในอนาคต ที่จะใช้บทเรียน CAI

แบบนี้ เพื่อสอนเสริม สอนกึ่งทบทวน หรือเพื่อให้ผู้เรียนศึกษาหาความรู้ล่วงหน้า ก่อนการเรียนในชั้นเรียนปกติ ผู้เรียนอาจเรียนด้วยความสมัครใจหรืออาจเป็น Assignment จากผู้สอนในหรือนอกเวลาเรียนปกติตามแต่กรณี

                2.  บทเรียนแบบ CAI แบบ (Drill and Practice)

                บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนแบบที่สองนี้เป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่มีผู้พัฒนากันมากรองลงมาจากประเภทแรก ออกแบบขึ้นเพื่อฝึกทบทวนความรู้ที่ได้เรียนไปแล้ว รูปแบบจะเป็นการผสมผสานการทบทวนแนวความคิดหลักและฝึกฝนในรูปแบบของการทดสอบ บทเรียนประเภทนี้ที่พบมากจะเป็นบทเรียนด้านภาษา คณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ซึ่งลักษณะของเนื้อหาจะเน้นด้านความรู้ (Knowledge) เป็นส่วนมาก จึงไม่เน้นส่วนประกอบหลักของการเรียนรู้ที่จะต้องมีองค์ประกอบหลายๆด้าน เช่น การนำเสนอเนื้อหาอย่างเป็นระบบตามลำดับขั้น การเสริมแรง การตรวจปรับเนื้อหา สื่อการเรียนการสอน กิจกรรมการเรียนการสอนอื่นๆ แต่จะเน้นเฉพาะจุดที่แบบฝึกหัดหรือแบบฝึกทบทวนความรู้เนื้อหามากว่า ดังนั้นบทเรียนช่วยสอนประเภทนี้ จึงมักจะต้องใช้ควบคู่กับกิจกรรมอย่างอื่น เช่น ใช้ควบคู่กับการเรียนการสอนปกติในห้องเรียน การให้แบบฝึกหัดเพิ่มเติมในการเรียนเสริม เป็นต้น ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบแรกที่เป็นรูปแบบที่สมบูรณ์ในตัวเอง สามารถใช้ในการเรียนการสอนได้ทั้งในและนอกห้องเรียน

                3.  บทเรียน CAI แบบสร้างสถานการณ์จำลอง (Simulation)

                บทเรียน CAI  แบบนี้จะออกแบบเพื่อเสนอเนื้อหาใหม่ หรือใช้เพื่อทบทวนหรือสอนเสริมในสิ่งที่นักเรียนนักศึกษาเรียนหรือทดลองไปแล้ว โดยเน้นรูปแบบการสร้างสถานการณ์ การจำลองสถานการณ์จริง ลำดับขั้นเหตุการณ์ต่างๆและเนื้อหาอื่นๆที่มีลำดับการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง โดยเป็นสิ่งที่เข้าใจยากไม่สามารถมองเห็นได้ ต้องอาศัยการจินตนาการเข้าช่วย ซับซ้อน หรืออันตรายจะไปศึกษาในเหตุการณ์จริง เช่น อวัยวะภายในร่างกายมนุษย์  โครงสร้างของอะตอม การเกิดปฏิกิริยาเคมี หลักการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า และอื่นๆ ซึ่งไม่ได้จำกัดเฉพาะทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ในด้านธุรกิจสังคมก็สามารถประยุกต์ได้ เช่น การสร้างสถานการณ์ซื้อขายเพื่อเรียนรู้หรือทบทวนการบวกลบคูณหาร การสร้างสถานการณ์ในรูปแบบของบทบาทสมมติเพื่อสอนหรือทบทวนเรื่องธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมเป็นต้น

                4.  บทเรียน CAI  แบบเกมส์การสอน (Instruction Games)

                บทเรียน CAI ลักษณะนี้พัฒนาการจากแนวความคิดและทฤษฎีทางด้านการเสริมแรงหรือบนพื้นฐานการค้นพบที่ว่า ความต้องการเรียนรู้ซึ่งเกิดจากแรงจูงใจภายใน (Instrinsic Motivation) เช่น ความสนุกสนานจะให้ผลดีต่อการเรียนรู้ และความคงทนในการจำดีกว่าการเรียนรู้ที่เกิดจากแรงจูงใจภายนอก (Extrinsic Motivation) วัตถุประสงค์ของบทเรียนประเภทนี้สร้างเพื่อฝึกและทบทวนเนื้อหา แนวคิดและทักษะที่ได้เรียนไปแล้ว คล้ายกับแบบ Drill and Practice แต่เปลี่ยนรูปแบบการนำเสนอให้สนุก ตื่นเต้นขึ้น โดยมีหลักการพัฒนาว่าบทเรียนแบบเกมการสอนที่ดีควรต้องท้าทาย กระตุ้นจินตนาการ เพ้อฝันและกระตุ้นความอยากรู้อยากเห็น เป็นต้น

                5.  บทเรียน CAI แบบใช้ทดสอบ (Test)

                แบบเรียน CAI ในรูปแบบนี้สร้างง่ายกว่าแบบอื่น จุดประสงค์หลักก็เพื่อทดสอบความรู้ความสามารถของผู้เรียน การสอบดังกล่าวอาจเป็นการสอบก่อนเรียน (Pre-Test) หรือหลังเรียน (Pos-Test) หรือทั้งก่อนและหลังเรียนแต่การออกแบบหากเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นข้อสอบต่างๆอาจถูกเก็บในรูปแบบของหลังข้อสอบ (Item Bank) เพื่อสะดวกต่อการสุ่มมาใช้ก็ได้ ลักษณะของข้อสอบดังกล่าวนี้จะอยู่ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์สามารถประเมินถูก-ผิดได้ เช่น แบบเลือกตอบ (Multiple Choice) หรือแบบถูก-ผิด (True-False) การตั้งคำถามอาจผสมผสานวิธีการสร้างบทเรียน CAI แบบสร้างสถานการณ์จำลองเข้าร่วมด้วยก็ได้