หน่วยที่ 5

หน่วยที่ 5 การออกแบบการเรียนการสอน

หน่วยที่ 5

การออกแบบระบบการเรียนการสอน

             (Instructional System  design)

การออกแบบการสอนมีแบบจำลองหลากหลายแนวคิด เช่น แบบจำลองของสถาบันพัฒนาการสอนสหรัฐอเมริกา (IDI) แบบจำลองของกาเยบริกส์ และแวกเกอร์ (1992) แบบจำลองของแคมพ์ มอริสันและ รอส (1994) แบบจำลองของดิค และคาแร่ (1996) โดยการออกแบบการสอนที่ปากฎในเอกสารนี้เป็นแบบจำลองของ Barbara Seel และ Zita Glasgow (1998) โดยการออกแบบการสอนของซีล นั้น จุดเน้นสำคัญอยู่ที่ในแต่ละขั้นตอนของ ADDIE MODEL จะใช้คำถามนำ (What must be learn?) การนำส่งข้อมูล ซีลจะมองรูปแบบการนำส่งเป็นเทคโนโลยี และซีลให้ความสำคัญกับผลกระทบของการออกแบบการสอน การนำสื่อไปใช้ด้วย

 โดย ADDIE MODEL เป็นการออกแบบระบบการเรียนการสอน กล่าวคือกระบวนการพัฒนาโปรแกรมการสอน จากจุดเริ่มต้นจนถึงจุดสิ้นสุด มีแบบจำลองจำนวนมากมายที่นักออกแบบการสอนใช้ และสำหรับตามความประสงค์ทางการสอนต่างๆ กระบวนการออกแบบการเรียนการสอนแบบ ADDIEสามารถสรุปเป็นขั้นตอนทั่วไปได้เป็น 5 ขั้น ประกอบไปด้วย

1. Analysis (การวิเคราะห์)

2. Design (การออกแบบ)

3. Development (การพัฒนา)

4. Implementation (การนำไปใช้)

5. Evaluation (การประเมินผล)

1. ขั้นการวิเคราะห์ (Analysis)

ขั้นตอนการวิเคราะห์เป็นรากฐานสำหรับขั้นตอนการออกแบบการสอนขั้นตอนอื่นๆ ในระหว่างขั้นตอนนี้ คุณจะต้องระบุปัญหา, ระบุแหล่งของปัญหา และวินิจฉัยคำตอบที่ทำได้ ขั้นตอนนี้อาจประกอบด้วยเทคนิคการวินิจฉัยเฉพาะ เช่น การวิเคราะห์ความต้องการ(ความจำเป็น) , การวิเคราะห์งาน, การวิเคราะห์ภารกิจ ผลลัพธ์ของขั้นตอนนี้มักประกอบด้วย วิธีการแก้ปัญหา และ รายการภารกิจที่จะสอน ผลลัพธ์เหล่านี้จะถูกนำเข้าไปยังขั้นตอนการออกแบบต่อไป

2. ขั้นการออกแบบ (Design)

ขั้นตอนการออกแบบเกี่ยวข้องกับการใช้ผลลัพธ์จากขั้นตอนการวิเคราะห์ เพื่อวางแผนกลยุทธ์สำหรับพัฒนาการสอน ในระหว่างขั้นตอนนี้คุณจะต้องกำหนดโครงร่างวิธีการให้บรรลุถึงเป้าหมายการสอน ซึ่งได้รับการวินิจฉัยในระหว่างขั้นตอนการวิเคราะห์ และขยายผลสารัตถะการสอน ประกอบด้วยรายละเอียดแต่ละส่วน ดังนี้

1. การออกแบบ Courseware (การออกแบบบทเรียน) ซึ่งจะประกอบด้วยส่วนต่างๆ ได้แก่ วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม เนื้อหา แบบทดสอบก่อนบทเรียน (Pre-test) สื่อ กิจกรรม วิธีการนำเสนอ และแบบทดสอบหลังบทเรียน (Post-test)

2. การออกแบบผังงาน (Flowchart) และการออกแบบบทดำเนินเรื่อง (Storyboard)

3. การออกแบบหน้าจอภาพ (Screen Design) การออกแบบหน้าจอภาพ หมายถึง การจัดพื้นที่ของจอภาพเพื่อใช้ในการนำเสนอเนื้อหา ภาพ และส่วนประกอบอื่นๆ สิ่งที่ต้องพิจารณา มีดังนี้

1. การกำหนดความละเอียดภาพ (Resolution)

2. การจัดพื้นที่แต่ละหน้าจอภาพในการนำเสนอ

3. การเลือกรูปแบบและขนาดของตัวอักษรทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ

4. การกำหนดสี ได้แก่ สีของตัวอักษร (Font Color) ,สีของฉากหลัง (Background),สีของส่วนอื่นๆ

5. การกำหนดส่วนอื่นๆ ที่เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกในการใช้บทเรียน

3. ขั้นการพัฒนา (Development) (ขั้นตอนการสร้าง/เขียนโปรแกรมและผลิตเอกสารประกอบการเรียน)ขั้นตอนการพัฒนาสร้างขึ้นบนบนขั้นตอนการวิเคราะห์และการออกแบบ จุดมุ่งหมายของขั้นตอนนี้คือ สร้างแผนการสอนและสื่อของบทเรียน ในระหว่างขั้นตอนนี้คุณจะต้องพัฒนาการสอน และสื่อทั้งหมดที่ใช้ในการสอน และเอกสารสนับสนุนต่างๆ สิ่งเหล่านี้อาจจะประกอบด้วย ฮาร์ดแวร์ (เช่น เครื่องมือสถานการณ์จำลอง) และซอฟต์แวร์ (เช่น บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน)

ประกอบด้วยรายละเอียดแต่ละส่วน ดังนี้

1. การเตรียมการ เกี่ยวกับองค์ประกอบดังนี้

1.1 การเตรียมข้อความ

1.2 การเตรียมภาพ

1.3 การเตรียมเสียง

1.4 การเตรียมโปรแกรมจัดการบทเรียน

2. การสร้างบทเรียน หลังจากได้เตรียมข้อความ ภาพ เสียง และส่วนอื่น เรียบร้อยแล้ว ขั้นต่อไปเป็นการสร้างบทเรียน โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จัดการ เพื่อเปลี่ยน story board ให้กลายเป็นบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน

3. การสร้างเอกสารประกอบการเรียน หลังจากสร้างบทเรียนเสร็จเรียบร้อยแล้ว ในขั้นต่อไปจะเป็นการตรวจสอบและทดสอบความสมบูรณ์ขั้นต้นของบทเรียน

หลังจากที่ได้สื่อต้นแบบ (Prototype) แล้วนักอออกแบบการสอนจะต้องนำสื่อไปประเมินผลเพื่อพัฒนา (Formative Evaluation) ซึ่งจะต้องนำไปให้ผู้เชี่ยวชาญประเมินสื่อต้นแบบที่ได้นั้นก่อนการนำไปทดลองกับกลุ่มทดลอง และนำเข้าสู่ขั้นตอนการทดลองใช้กับผู้เรียน (Student Tryouts) โดยทดสอง 3 กลุ่มดังนี้

- Tutorial Tryout (1:1) ใช้สื่อต้นแบบที่ผลิตได้กับรายบุคคลในขั้นตอนนี้ตรวจสอบความถูกผิดของเนื้อหา (Content) ภาษา ภาพ เสียง เพื่อตรวจสอบว่าสื่อที่ผลิตสามารถสอนได้หรือไม่

- Small Group Tryout (1:10) เพื่อแก้ไขปัญหาในเรื่องของเวลา และกลุ่มของการเรียนรู้เมื่อนำสื่อมาใช้กับกลุ่ม โดยผู้สอนจะต้องดู การมีปฏิสัมพันธ์ของเด็กต่อสื่อ

- Operation Tryout (1:30) ทดลองภายใต้เงื่อนไขที่ถูกจำลองสถานการณ์ สภาพแวดล้อมการเรียนจริง ผลของ 80/80 จะเกิดขึ้น ณ  ตอนนี้ โดยยจะดูความพึงพอใจของการเรียน เป็นต้น

4. ขั้นการนำไปใช้ (Implementation)

เป็นขั้นตอนการดำเนินการให้เป็นผล หมายถึงการนำส่งที่แท้จริงของการสอน ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบชั้นเรียน หรือห้องทดลอง หรือรูปแบบใช้คอมพิวเตอร์เป็นฐานก็ตาม จุดมุ่งหมายของขั้นตอนนี้คือการนำส่งการสอนอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล ขั้นตอนนี้จะต้องให้การส่งเสริมความเข้าใจของผู้เรียนในสารปัจจัยต่างๆ, สนับสนุนการเรียนรอบรู้ของผู้เรียนในวัตถุประสงค์ต่างๆ และ เป็นหลักประกันในการถ่ายโอนความรู้ของผู้เรียนจากสภาพแวดล้อมการเรียนไปยังการงานได้เป็นการนำบทเรียนคอมพิวเตอร์ไปใช้ โดยใช้กับกลุ่มตัวอย่างมาย เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของบทเรียนในขั้นต้น หลังจากนั้น จึงทำการปรับปรุงแก้ไขก่อนที่จะนำไปใช้กับกลุ่มเป้าหมายจริง เพื่อหาประสิทธิภาพของบทเรียน และนำไปให้ผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบความเหมาะสมและประสิทธิภาพ

5. ขั้นการประเมินผล (Evaluation)

            ในขั้นตอนของการประเมินนี้ คำถามที่ต้องตอบให้ได้คือ

- เราได้แก้ปัญหาได้แล้วใช่ไหม

- ผลที่ได้คืออะไร

- สิ่งจำเป็นที่ต้องเปลี่ยนแปลงคืออะไร

            การประเมินหลังการสอน (Summative evaluation) เมื่อผู้เรียนได้เรียนด้วยสื่อที่สามารถแก้ปัญหาการเรียนที่เกิดขึ้น ผลที่ได้หลังจากการเรียนแล้วเป็นอย่างไร โดยทดสอบกับแบบทดสอบหลังเรียน เป็นต้น

การออกแบบระบบการสอน   ได้มีนักการศึกษาไว้ดังนี้

โพแฟม และเบเกอร์ (James W. Popham, and Baker, 1970) ได้ออกแบบระบบการสอนโดยแบ่งเป็น 4 ขั้นตอน ดังนี้

          1. กำหนดวัตถุประสงค์

          2. พิจารณาพื้นฐานผู้เรียน

          3. วางแผนกิจกรรมการเรียนการสอน

          4. ประเมินผล

           เบราน์และคณะ (Brown and others, 1986) เป็นระบบการสอนที่มุ่งเน้นให้ผู้เรียนเป็นศูนย์กลางในการเรียน และมีการวิเคราะห์ผู้เรียน เพื่อที่จะสามารถจัดการเรียนการสอนซึ่งตอบสนองความแตกต่างของผู้เรียน ดังมีรายละเอียดดังนี้

           - เป้าหมาย (goals) เพราะในการเรียนการสอนหรือการฝึกอบรมก็ตามจำเป็นต้องมีจุดประสงค์ จุดมุ่งหมาย ซึ่งจุดประสงค์ต่าง ๆ เหล่านี้จะต้องนำไปเขียนเป็นจุดประสงค์การเรียนรู้ ซึ่งแบ่งเป็น 3 ด้านดังนี้

              1. ด้านพุทธิพิสัย (Cognitive Domain) เกี่ยวข้องกับความรู้ ความจำ ความเข้าใจ การวิเคราะห์ สังเคราะห์ และประเมินผล

              2. ด้านจิตพิสัย (Affective Domain) เกี่ยวข้องกับเจตคติ และความรู้สึกนึกคิด เช่น ความรู้สึกซาบซึ้งต่อดนตรี หรืองานศิลปะ เป็นต้น

              3. ด้านทักษะพิสัย (Psychomotor Domain) เป็นเรื่องเกี่ยวกับทักษะต่าง ๆ เช่น ทักษะการเล่นฟุตบอล ทักษะการพิมพ์ หรือทักษะการประดิษฐ์ตัวอักษร เป็นต้น

           - สภาพการณ์ (Conditions) หมายถึง ประสบการณ์การเรียนรู้ที่จัดให้ผู้เรียน สามารถทำให้ผู้เรียนบรรลุจุดประสงค์ที่ตั้งไว้ โดยยึดหลักการที่ว่า "การเรียนรู้เป็นกระบวนการที่เกิดจากกระทำด้วยตนเองทั้งทางร่างกายและจิตใจ" ดังนั้น การเลือกรูปแบบของประสบการณ์ และกิจกรรมที่เอื้อให้ผู้เรียนสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้

และสอดคล้องกับรูปแบบการเรียนของผู้เรียนจึงเป็นสิ่งสำคัญ

           - แหล่งการเรียน (Resources) นับเป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญของการจัดการสอน ซึ่งรวมไปถึงสิ่งแวดล้อมทางกายภาพต่าง ๆ ที่จะเอื้อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ที่มีประสิทธิภาพ ได้แก่ วัสดุ อุปกรณ์รวมถึงบุคลากร ครูผู้สอน ห้องสมุด ผู้เชี่ยวชาญด้านสื่อ ผู้ช่วยสอนและอื่น ๆ ซึ่งมีผลโดยตรงหรือทางอ้อมที่ทำให้เกิดการเรียนรู้ได้ดี

           - ผลลัพธ์ (Outcomes) คือผลที่ได้รับการกิจกรรมการเรียนการอน เช่น ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของผู้เรียน ซึ่ง จะมีการรวบรวมข้อมูลแล้วนำมาเป็นข้อปรับปรุงเพื่อให้การเรียนการสอนมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

           เกอร์ลาซ และ อีลี (Gerlach and Ely, 1980) ได้เสนอรูปแบบการสอนซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบต่าง ๆ 10 ประการคือ

           1. กำหนดวัตถุประสงค์ (Specification of Objectives) คือการวัตถุประสงค์ว่าผู้เรียนควรจะสามารถทำสิ่งใดได้บ้าง

           2. กำหนดเนื้อหา (Specification of Content) เป็นการเลือกเนื้อหาที่จะสามารถช่วยให้ผู้เรียนบรรลุตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ได้

           3. พิจารณาพื้นฐานเดิมของผู้เรียน (Assessment of Entering Behaviors) การทราบถึงความรู้พื้นฐานหรือประสบการณ์เดิมของผู้เรียน จะทำให้ผู้สอนสามารถนำสิ่งเหล่านั้นมาพิจารณาก่อนที่จะวางแผนการสอน โดยการวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างบุคคล (Individual differences) ในด้านต่าง ๆ ซึ่งสามารถค้นหาข้อมูลได้จาก

               1.บันทึกข้อมูลต่างๆ (Use of Available Records) เช่น ระเบียนสะสม ซึ่งจะบันทึกผลการเรียนด้านต่าง ๆ เช่น สติปัญญา การใช้เหตุผล และภาษา ตลอดจนข้อมูลเกี่ยวกับบุคลิกภาพ

               2. แบบทดสอบที่ผู้สอนสร้างขึ้น (Teacher - Designed Pretest) เพื่อทดสอบถึงความรู้พื้นฐานหรือประสบการณ์เดิมของผู้เรียนเกี่ยวกับเรื่องที่จะสอน ทำให้ผู้สอนได้ทราบถึงความสามารถ(Learners' abilities) ความถนัด (Aptitudes) ของผู้เรียน อันจะเป็นข้อมูล เพื่อใช้ในการแนะนำผู้เรียน และในการวางแผนการจัดประสบการณ์เพื่อการเรียนรู้ในอนาคต

           4. เลือกยุทธศาสตร์และเทคนิคการสอน (Determination of Strategy and Techniques) คือ วิธีการที่ครูใช้ในการให้ข้อมูล ในการเลือกแหล่งการเรียนรู้ และบทบาทของผู้เรียน ที่จะช่วยให้ผู้เรียนสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ ซึ่งวิธีการดังกล่าวแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ

               1. การบรรยาย (Expository Approach) จะเป็นวิธีการสอนแบบดั้งเดิม ที่เน้นครูเป็นผู้นำเสนอข้อมูลต่าง ๆ

               2. วิธีการสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Approach) วิธีการนี้บทบาทของครูจะเป็นผู้อำนวยการในการจัดประสบการณ์ โดยการตั้งคำถาม สร้างเงื่อนไขให้ผู้เรียนได้เสาะแสวงหาคำตอบในการแก้ปัญหา โดยใช้ ข้อมูล ตำรา หนังสือ วัสดุ และผู้เรียนจะต้องพยายาม รวบรวม (Organize) จัดระบบข้อมูล ความรู้ต่าง ๆ โดยผู้เรียนจะต้องทำกิจกรรมด้วยตัวเอง (Active participations) ในที่สุดจะได้เป็นข้อสรุปที่สามารถนำไปใช้ในการวางแผนการดำเนินการเรียนการสอนได้

           5. จัดกลุ่มผู้เรียน (Oganization of Students into Groups) เป็นการจัดกลุ่มเรียน เช่น เรียนร่วมกันเป็นกลุ่มเล็ก หรือโดยการบรรยายเป็นกลุ่มใหญ่ หรือเป็นรายบุคคล ระหว่างครูและกลุ่มผู้เรียนเท่านั้น

           6. กำหนดเวลาเรียน (Allocation of Time) การเลือกยุทธวิธี เทคนิคต่าง ๆ นั้นล้วนมีผลต่อการเลือกและกำหนดเวลาเรียนที่เหมาะสมทั้งสิ้น เช่น เนื้อหาวิชา วัตถุประสงค์ สถานที่เรียน รูปแบบการบริหาร ความสามารถ และความสนใจของผู้เรียน

           7. กำหนดสถานที่เรียน (Allocate of Learning Space) จะขึ้นอยู่กับขนาดของกลุ่มผู้เรียน วิธีการสอน คือ       1. ห้องสำหรับกลุ่มใหญ่ เรียนได้ครั้งละ 30-50 คน

            2. ห้องขนาดเล็ก ใช้สำหรับการเรียนการสอนกลุ่มย่อย หรือการอภิปราย

            3. ห้องเรียนแบบรายบุคคล อาจเป็นศูนย์สื่อที่จัดไว้สำหรับเรียนเป็นรายบุคคล

           8. การกำหนดแหล่งการเรียนรู้ (Allocation of Resources) เป็นการเลือกแหล่งการเรียน หรือสื่อการสอน ซึ่งสามารถสนองตอบวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ เช่น ภาพนิ่ง เสียง ภาพเคลื่อนไหว โทรทัศน์ ของจริง สื่อบุคคล หุ่นจำลอง สถานการณ์จำลอง และโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยสอน

    9. ประเมินผล (Evaluation of Performance) เป็นการประเมินผลพฤติกรรมของผู้เรียนอันเกิดจากปฏิสัมพันธ์ ระหว่างผู้สอนกับผู้เรียน หรือ ผู้เรียนกับผู้เรียน และผู้เรียนกับสื่อการสอน การประเมินผลเป็นส่วนสุดท้ายในการวางแผนรูปแบบการสอน ที่ยึดวัตถุประสงค์เป็นหลัก

           10. วิเคราะห์ข้อมูลย้อนกลับ (Analysis of Feedback) หลังจากที่ได้ประเมินผลการเรียนการสอนแล้วจะทำให้ทราบว่า การเรียนการสอนสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้มากน้อยเพียงใด หากมีข้อบกพร่องก็สามารถวิเคราะห์ผล แล้วย้อนกลับมาเพื่อพิจารณาองค์ประกอบย่อยต่าง ๆ ตั้งแต่เริ่มกระบวนการ เพื่อนำมาปรับปรุงแก้ไขระบบการสอนให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และควรวิเคราะห์ข้อมูลย้อนกลับให้รวดเร็วที่สุด มิใช่เพียงเฉพาะผู้สอนเท่านั้นแต่รวมถึงผู้เรียนด้วย

ลักษณะของระบบที่ดี

                ระบบที่ต้องสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Efficiency) และมีความยั่งยืน    (sustainable) การมีประสิทธิภาพและมีความยั่งยืน ระบบนั้นจะต้องมีลักษณะ 4 ประการคือ

1.  มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม (interact  with  environment)

2.  มีจุดหมายหรือเป้าประสงค์ (purpose)

3.  มีการรักษาสภาพตนเอง (self – regulation)

4.  มีการแก้ไขตนเอง (self – correction)

มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม

ระบบทุก ๆ ระบบจะมีปฏิสัมพันธ์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งกับโลกรอบๆ ตัวของระบบ โลกรอบ ๆ ตัวนี้

 เรียกว่า “สิ่งแวดล้อม” การที่ระบบมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมนี้เองทำให้ระบบดังกล่าวกลายเป็นระบบเปิด (open system) กล่าวคือ ระบบจะรับปัจจัยนำเข้า (inputs) จากสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจจะเป็นพลังงาน อาหาร ข้อมูล ฯลฯ ระบบจะจัดกระทำเปลี่ยนแปลงปัจจัยนำเข้านี้ให้เป็นผลผลิต   (outputs) แล้วส่งกลับไปให้สิ่งแวดล้อมอีกทีหนึ่ง

ระบบเปิดและระบบปิด

                มองไปรอบ ๆ ตัวเราแล้วจะเห็นว่าประกอบไปด้วยระบบต่างๆ มากมายทั้งที่เป็นระบบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น ระบบสุริยะจักรวาล ระบบลมบกลมทะเล ระบบหมุนเวียนโลหิต  หรือระบบที่มนุษย์เราสร้างขึ้นมา  เช่น  ระบบสังคม  ระบบการศึกษา  ระบบการเงิน  ระบบการธนาคาร  ระบบไฟฟ้าของรถยนต์  ฯลฯ  ระบบต่าง  ๆ  ตามที่กล่าวมานี้สามารถที่จำแนกออกเป็นชนิดใหญ่ ๆ  ได้ 2 ชนิด คือ ระบบเปิด (open system) และระบบปิด (closed system)

                ระบบเปิด คือ  ระบบที่รับปัจจัยนำเข้า (Input)  จากสิ่งแวดล้อม และขณะเดียวกันก็ส่งผลผลิต   (output)   กลับไปให้สิ่งแวดล้อมอีกครั้งหนึ่ง (Carlisle, 1976) ตัวอย่างระบบเปิดนั้นจะหาดูได้ทั่ว ๆ ไป เช่น ระบบสังคม ระบบการศึกษา ระบบการสูบฉีดโลหิต ระบบหายใจ ฯลฯ

                ระบบปิด  คือ  ระบบที่มิได้รับปัจจัยนำเข้าจากสิ่งแวดล้อม หรือรับปัจจัยนำเข้าจากสิ่งแวดล้อม หรือรับปัจจัยนำเข้าจากสิ่งแวดล้อมน้อยมาก แต่ขณะเดียวกันระบบปิดจะผลิตเอาท์พุดให้กับสิ่งแวดล้อมได้ด้วย  ตัวอย่างระบบปิดที่เห็นง่ายๆ ก็คือ  ระบบถ่านไฟฉาย หรือระบบแบตเตอรี่ต่าง ๆ ตัวถ่านไฟฉายหรือแบตเตอรี่นั้นถูกสร้างขึ้นมาให้มีพลังงานไฟฟ้าสะสมอยู่ในตัว ภายในแบตเตอรี่หรือถ่านฉายก็มีองค์ประกอบย่อย ๆ ที่เรียกว่า ระบบย่อยอีกหลายระบบ ระบบย่อยแต่ละอย่างนี้ทำงานสัมพันธ์กันอย่างดี  จนสามารถให้พลังงานไฟฟ้าออกมาได้ โดยที่ไม่ได้รับปัจจัยนำเข้าใหม่เข้าไปเลย  การทำงานในลักษณะหรือสภาวะเช่นนี้ แบตเตอรี่จะมีลักษณะเป็นระบบปิด คือไม่ได้รับพลังงานจากสิ่งแวดล้อมภายนอกเลย ระบบปิดนี้ปกติจะมีอายุสั้นกว่าระบบเปิด  เนื่องจากระบบปิดนั้นทำหน้าที่เพียงแต่เป็น “ผู้ให้” เท่านั้น ในตัวอย่างแบตเตอรี่นั้น ถ้าเขาใช้ไฟไปนานๆ แบตเตอรี่ก็จะหมดไฟ และระบบแบตเตอรี่ดังกล่าวก็จะหมดสภาพไป ถ้าจะทำให้แบตเตอรี่สามารถทำงานได้นานขึ้น ก็ต้องทำให้การทำงานของแบตเตอรี่ดังกล่าวมีลักษณะเป็นระบบเปิดขึ้นมา คือสามารถรับพลังงานจากภายนอกได้ พอเป็นระบบเปิดแล้วแบตเตอรี่ดังกล่าวก็สามารถที่จะมีสภาพหรือมีอายุนานขึ้น

                ระบบที่จะกล่าวถึงในที่นี้จะจำกัดอยู่แต่ระบบเปิด (Open system) เท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจากระบบเปิดคือระบบที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใช้งาน เราสามารถวิเคราะห์ สามารถสร้างและปรับปรุงเปลี่ยนแปลงมันได อีกทั้งเป็นระบบที่มีความยีนยงอีกด้วย

ความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีระบบ

                เรื่องของวิธีระบบ (System approach) นั้น ได้มีการกล่าวถึงอ้างอิงกันมาก จริง ๆ แล้วเกือบจะทุกสิ่งทุกอย่างที่เกิดตามธรรมชาติจะถือว่าประกอบด้วยระบบอยู่ทั้งนั้น จักรวาลจัดเป็นระบบที่ใหญ่ที่สุดที่เรารู้จัก มนุษย์เป็นระบบย่อยลงมา ระบบแต่ละระบบมักจะประกอบด้วยระบบย่อย (subsystem) และแต่ละระบบย่อยก็ยังอาจจะประกอบด้วยระบบย่อยลงไปอีก

วิธีระบบ (System approach)

                วิธีระบบ  คือแนวทางในการพิจารณาและแก้ไขปัญหา  ซึ่งแนวทางดังกล่าวถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้มีความผิดพลาดน้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็พยายามใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ให้คุ้มค่าที่สุด (Allen, Joseph and Lientz, Bennet  p.  1978)  

ในปัจจุบันจะพบว่า  วิธีระบบนั้นถูกนำไปใช้ในด้านต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง วิธีระบบจะเป็นตัวจัดโครงร่าง (Skeleton)    และกรอบของงานเพื่อให้ง่ายต่อการที่จะนำเทคนิค วิธีการแก้ปัญหาต่าง ๆ มาใช้ การทำงานของวิธีระบบจะเป็นการทำงานตามขั้นตอน (step by step)   ตามแนวของตรรกศาสตร์

ผู้ใช้วิธีระบบจะต้องเชื่อว่า “ระบบ” ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน (interrelated parts) และเชื่อว่าประสิทธิผล (effectiveness)   ของระบบนั้นจะต้องดูจากผลการทำงานของระบบมิได้ดูจากการทำงานของระบบย่อยแต่ละระบบ

จากวิธีระบบสู่ระบบการเรียนการสอน

แนวคิดของวิธีระบบ ถือได้ว่าเป็นรากฐานของระบบการเรียนการสอน โดยเฉพาะความเชื่อที่ว่า ระบบจะประกอบด้วยองค์ประกอบต่าง ๆ ที่ทำงานสัมพันธ์กัน  และระบบสามารถปรับปรุง  ปรับทิศทางของตนเองได้ จากการตรวจสอบจากข้อมูลป้อนกลับ (Feedback)

                วิธีระบบถูกนำมาใช้ในระบบการศึกษาและได้รับการพัฒนา  ปรับปรุงขึ้นเป็นลำดับ  โดยได้มีผู้พัฒนารูปแบบการสอน  (Model)  ขึ้นหลากหลายรูปแบบ รูปแบบเหล่านี้เรียกชื่อว่า ระบบการออกแบบการเรียนการสอน (instructional design systems)    หรือเรียกสั้นลงไปอีกว่า การออกแบบการเรียนการสอน (instructional design)

การออกแบบการเรียนการสอนจะประกอบด้วยองค์ประกอบที่เป็นขั้นตอนต่าง ๆ ที่อาศัยหลักการและทฤษฎีสนับสนุนจากองค์ความรู้และการวิจัยทางการศึกษา

จนถึงปัจจุบันนักการศึกษาได้พัฒนารูปแบบการเรียนการสอน (Instructional model)   ขึ้นมากกว่า 50 รูปแบบ รูปแบบเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบ ทดสอบ และการปรับปรุงมาแล้วก่อนที่จะเป็นรูปแบบที่สมบูรณ์ที่เชื่อได้ว่า ถ้านำไปใช้แล้วจะทำให้ประสิทธิผลและประสิทธิภาพในการสอนอย่างสูงสุด

ประสิทธิผลและประสิทธิภาพนี้จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอนไม่ว่าจะใช้กับจุดมุ่งหมายในการสอนลักษณะใด ผู้เรียนที่แตกต่างกันเพียงไร  สถานการณ์สิ่งแวดล้อมหรือสื่อการสอนที่แตกต่างกันออกไป

รูปแบบอันหลากหลายนี้จะมีความแตกต่างกันออกไปในรายละเอียด แต่เมื่อพิจารณาโดยรวมแล้วจะเห็นว่า ความแตกต่างนั้นมีไม่มากนัก รูปแบบการเรียนการสอนนี้สามารถนำไปใช้ในการเรียนการสอนหรือการฝึกอบรม  ซึ่งถือว่าเป็นเรื่องของการเรียนการสอนโดยตรง  เช่น  สามารถนำไปใช้ในโรงงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน  ใช้ในโรงพยาบาล  สถานีตำรวจ  ธนาคารหรืออื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง  กับการให้ความรู้  การเปลี่ยนทัศนคติ  หรือการฝึกทักษะต่าง ๆ

การออกแบบการเรียนการสอนไม่ใช่การสร้างระบบใหม่

                กิจกรรมการออกแบบการเรียนการสอน (instructional  design)  นั้นไม่ใช่กิจกรรมการออกแบบและสร้างระบบการสอนขึ้นใหม่  แต่เป็นกระบวนการนำรูปแบบ (model)  ที่มีผู้คิดสร้างไว้แล้วมาใช้ตามขั้นตอน (step)  ต่าง ๆ ที่เจ้าของรูปแบบนั้นกำหนดไว้อาจจะมีคำถามว่า ถ้าไม่ได้ออกแบบระบบเอง ทำไมจึงใช้คำว่า “ ออกแบบการเรียนการสอน”   คำตอบที่ชัดเจนก็คือ ผู้ใช้รูปแบบ (model)   ของการสอนนั้นจำเป็นต้องออกแบบตามขั้นตอนต่าง ๆ  ของรูปแบบนั้น ๆ ทั้งนี้เนื่องจากรูปแบบ (model)  ที่มีผู้สร้างไว้ให้นั้นเป็นเพียงกรอบและแนวทางในการดำเนินงานเท่านั้น รายละเอียดต่างๆ ภายในขั้นตอนจะแตกต่างกันออกไปตามสภาพปัญหา  จุดมุ่งหมายของการเรียนการสอน ลักษณะของผู้เรียน และเงื่อนไขต่าง ๆ

การออกแบบการเรียนการสอน (Instructional design)

                จากที่กล่าวมาในตอนต้น ๆ ทำให้ทราบความเป็นมาของระบบการสอนรวมถึงคำว่า  “ระบบ”  ว่าเป็นอย่างไร  และปรับเปลี่ยนดัดแปลงการออกแบบการเรียนการสอนด้วยเหตุใด  ต่อไปนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดของการออกแบบการเรียนการสอน  โดยจะเริ่มจากความเป็นมา  ความหมาย  ระดับของการออกแบ  องค์ประกอบ  รูปแบบของการออกแบบการเรียนการสอน  และสุดท้ายคือ  กระบวนการขั้นตอนการออกแบบการเรียนการสอน

ความเป็นมาของการออกแบบการเรียนการสอน

                การออกแบบการเรียนการสอน (ID)   เกิดจากการใช้กระบวนการของวิธีระบบ (system  approach)  ในการฝึกทหารของกองทัพบกอเมริกันในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2  โดยมีความเชื่อว่า การเรียนรู้ใด ๆ ไม่ควรจะเกิดอย่างบังเอิญ แต่ควรเกิดจากการพัฒนาสิ่งต่าง ๆ อย่างเหมาะสม  มีกระบวนการ มีขั้นตอน  และสามารถวัดผลจากการเรียนรู้ได้อย่างชัดเจน

ในการออกแบบการเรียนการสอนต้องอาศัยความรู้ศาสตร์ สาขาต่าง ๆ อันได้แก่  จิตวิทยาการศึกษา  การสื่อความหมาย  การศึกษาศาสตร์ทางเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เข้ามาร่วม

ความหมายของการออกแบบการเรียนการสอน

การออกแบบการเรียนการสอน  คือ  ศาสตร์ (Science)   ในการกำหนดรายละเอียด รายการต่าง ๆ เพื่อพัฒนา การประเมินและการทำนุบำรุงรักษาให้คงไว้ของสภาวะต่าง ๆ เพื่อทำให้เกิดการเรียนรู้ ทั้งในเนื้อหาจำนวนมาก หรือเนื้อหาสั้น ๆ (Richey, 1986)

ปัญหาในระบบการเรียนการสอน

                เป้าหมายหลักของครูหรือนักฝึกอบรมในการสอน  คือการช่วยให้ผู้เขียนหรือผู้เข้ารับการฝึกอบรมได้เรียนรู้  และในการช่วยให้เกิดการเรียนรู้นี้มีปัญหาหลัก ๆ อยู่หลายประการที่ผู้ออกแบบการเรียนการสอนจะต้องตระหนักและพยายามหลีกเลี่ยง ปัญหาดังกล่าวคือ

1.  ปัญหาด้านทิศทาง  (Direction)

2.  ปัญหาด้านการวัดผล  (Evaluation)

3.  ปัญหาด้านเนื้อหาและการลำดับเนื้อหา  (Content  and  Sequence)

4.  ปัญหาด้านวิธีการ  (Method)

5.  ปัญหาข้อจำกัดต่าง ๆ  (Constraint)

ปัญหาด้านทิศทาง

ปัญหาด้านทิศทางของผู้เรียนก็คือ ผู้เรียนไม่ทราบว่าจะเรียนไปเพื่ออะไร ไม่รู้ว่าจะต้องเรียนอะไร 

ต้องสนใจจุดไหน  สรุปแล้วพูดไว้ว่าเป็นปัญหาด้านจุดมุ่งหมาย

                ปัญหาด้านการวัดผล

                ปัญหาการวัดผลนี้จะเกิดขึ้นกับทั้งผู้สอนและผู้เรียน  ผู้สอนจะมีปัญหา  เช่น จะรู้ได้อย่างไรว่าผู้เรียนของตนเกิดการเรียนรู้หรือไม่  จะรู้ได้อย่างไรว่าวิธีการที่ตนใช้อยู่นั้นใช้ได้ผลดี  ถ้าจะปรับปรุงเนื้อหาที่สอนจะปรับปรุงตรงไหน  จะให้คะแนนอย่างยุติธรรมได้อย่างไร

                ปัญหาของผู้เรียนเกี่ยวกับการวัดผลอาจเป็น  ฉันเรียนรู้อะไรบ้างจากสิ่งนี้  ข้อสอบยากเกินไป  ข้อสอบกำกวม  อื่น ๆ

                ปัญหาด้านเนื้อหา  และการลำดับเนื้อหา

                ปัญหานี้เกิดขึ้นกับครูและผู้เรียนเช่นเดี่ยวกัน  ในส่วนของครูอาจจะสอนเนื้อหาที่ไม่ต่อเนื่องกัน  เนื้อหายากเกินไป  เนื้อหาไม่ตรงกับจุดมุ่งหมาย  เนื้อหาไม่สัมพันธ์กัน  และอื่น ๆ  อีกมากมายในส่วนของผู้เรียนก็จะเกิดปัญหาเช่นเดี่ยวกับที่กล่าวข้างต้นอันเป็นผลมาจากครูอาจเป็นการสอนหรือวิธีการสอนของครูทำให้ผู้เรียนเบื่อหน่าย  ไม่อยากเข้าห้องเรียน  มีทัศนคติที่ไม่ดีต่อการเรียนสิ่งนั้น ๆหรือปัญหาการสอนที่ไม่สอดคล้องกับจุดมุ่งหมายที่ตั้งเอาไว้  เช่น  ตั้งเป้าหมายไว้ว่าให้ผู้เรียนสามารถใช้กล้องถ่ายวิดีโอได้อย่างชำนาญ  แต่วิธีสอนกลับบรรยายให้ฟังเฉย ๆ และผู้เรียนไม่มีสิทธิจับกล้องเลย เป็นต้น

ประโยชน์ของการออกแบบการสอน

1. ช่วยให้จัดทำหลักสูตรวิชาชีพทุกสาขาวิชาง่ายขึ้น

 2. ช่วยให้ครูและนักเรียนมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีต่อกัน

3. ช่วยให้นักเรียนมีความตั้งใจ สนุกกับเนื้อหา เกิดประสบการณ์ การเรียนรู้ได้ง่ายขึ้น

 4. ช่วยให้จัดทำสื่อการเรียนการสอนได้ถูกต้องเหมาะสมตาม ความต้องการของผู้เรียน และนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. ช่วยให้ผู้ที่สนใจเกิดแรงกระตุ้นที่จะพัฒนาและออกแบบการ เรียนการสอนให้เหมาะสม

การนำไปใช้ในการจัดการศึกษา / การสอน

*   กระบวนการค้นพบการเรียนรู้ด้วยตนเอง เป็นกระบวนการเรียนรู้ที่ดีมีความหมายสำหรับผู้เรียน
*   การวิเคราะห์และจัดโครงสร้างเนื้อหาสาระการเรียนรู้ให้เหมาะสมเป็นสิ่งที่จำเป็นที่ต้องทำก่อนการสอน
*   การจัดหลักสูตรแบบเกลียว (Spiral Curriculum) ช่วยให้สามารถสอนเนื้อหาหรือความคิดรวบยอดเดียวกันแก่ผู้เรียนทุกวัยได้โดยต้องจัดเนื้อหาความคิดรวบยอดและวิธีสอนให้เหมาะสมกับขั้นพัฒนาการของผู้เรียน
 *   ในการเรียนการสอนควรส่งเสริมให้ผู้เรียนได้คิดอย่างอิสระให้มากเพื่อช่วยส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ของผู้เรียน 

  *   การสร้างแรงจูงใจภายในให้เกิดขึ้นกับผู้เรียน เป็นสิ่งจำเป็นในการจัดประสบการณ์การเรียนรู้แก่ผู้เรียน
  *   การจัดกระบวนการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับขั้นพัฒนาการทางสติปัญญาของผู้เรียน จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ดี
  *   การสอนความคิดรวบยอดให้แก่ผู้เรียนเป็นสิ่งจำเป็น
  *   การจัดประสบการณ์ให้ผู้เรียนได้ค้นพบการเรียนรู้ด้วยตนเอง สามารถช่วยให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้ครูสามารถจัดการสอนเนื้อหาวิชาใด ๆ  ให้กับเด็กในช่วงใดของชีวิตก็ได้  ถ้ารู้จักเลือกวิธีการที่เหมาะสม  สำหรับวัยรุ่น  วัยนี้สามารถคิดอย่างมีเหตุผล  แต่อาจจะมิใช่เหตุผลดังที่ผู้ใหญ่คิดดังนั้น  ครูอาจทราบเหตุผลของเด็กได้โดยการกระตุ้นให้มีการอภิปรายแสดงความคิดเห็นอย่างอิสระ  และการเขียนรายงานโดยไม่มีคะแนน