OBSY at MobiSys2015 พาออปซี่ไปงานคอนเฟอเรนซ์ โมบิซิส ที่ฟลอเรนซ์ อิตาลี่

หลังจากที่เราสร้างตัวต้นแบบของ OBSY เสร็จและนำไปทดสอบเบื้องต้น (Small-scale evaluation study) กับกลุ่มตัวอย่างในจังหวัดเชียงราย บทความทางวิชาการ (Paper) ของเราก็ได้ตอบรับให้เข้าร่วมนำเสนอใน Workshop ที่ชื่อว่า Do-it-yourself Networking: an Interdisciplinary Approach ที่งาน MobiSys2015 จัดที่เมือง ฟลอเรนซ์ ประเทศ อิตาลี่

11357308_754761957973520_749734355563618849_o.jpg

10479231_748178228631893_7607067015218619570_n

งานนี้เป็นงาน conference ที่มีการนำเสนองานที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี นวัตกรรม งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับ mobile computing และ wireless systems, applications และ services ระหว่างวันที่ 18-22 พฤษภาคม 2015 งานนี้ผู้ร่วมนำเสนองานระดับเมพๆทั้งนั้น มาจากมหาวิทยาลัยชั้นนำทั่วโลก และงานวิจัยจากแล็ปต่างๆเช่น ไมโครซอฟต์ ดิสนี่ กูเกิล นอกจากได้ความรู้และคำแนะนำในงานที่ทำแล้ว ก็ได้ชมเมืองสวยโรแมนติกด้วย อาหารส่วนใหญ่มีแต่พิซซ่า

11143245_751170418332674_6604156296318099683_o.jpg

ใน Workshop ของเราแยกย่อยออกมาจากงาน conference หลัก ก็มีนักวิจัยประมาณ 10 เรื่องมานำเสนองานของตนเอง ตอบข้อซักถามและให้ข้อเสนอแนะอย่างเป็นกันเอง สถานที่จัดถือว่าสวยงามเป็นลักษณะเมืองโบราณที่เค้าได้ทำการอนุรักษณ์ไว้ แบ่งซอยเป็นห้องย่อยๆเพื่อจัดการนำเสนองานแยกกันไป ส่วนของงาน conference หลักจะจัดที่ห้องประชุมใหญ่

11270625_751167778332938_4947849334106069913_o11312875_751168431666206_4955696879450835770_o

ถึงเวลานำเสนองานของเราแล้ว OBSY ขึ้นเวทีได้

ไสลด์การนำเสนอ

เอกสารทางวิชาการที่ได้รับการตีพิมพ์
Pruet, P., Ang, C. S., Farzin, D., & Chaiwut, N. (2015, June). Exploring the Internet of “Educational Things”(IoET) in rural underprivileged areas. In Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 2015 12th International Conference on (pp. 1-5). IEEE.

มีงานวิจัยอื่นๆในกลุ่มเราที่น่าสนใจ เช่นงานนี้เป็นงานวิจัยจาก Disney Lab จัดทำระบบกระจายสัญญาณวิดีโอในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ โดยการสร้างระบบใส่ไว้ในกระเป๋าเดินทางและสามารถเชื่อมต่อและส่งกระจายสัญญาณต่อออกไปได้

10915074_751167958332920_5797970044872503608_o11057842_751167911666258_2415394192214967906_o

งานต่อไปนักวิจัยสร้างตู้ส่งโพสการ์ด โดยเมื่อเราวาดภาพ หรือเขียนข้อความลงในโพสการ์แล้ว และหย่อนลงในตู้ โพสการ์ดจะถูกถ่ายภาพและแชร์ไปยังSocial network ได้ด้วย เช่น Instagram และแสดงที่หน้าจอที่หน้าตู้ส่งด้วย

11062151_751168594999523_26755352774335729_o.jpg

งานต่อไปนักวิจัย สร้างเครือข่าย WiFi เฉพาะท้องถิ่น เพื่อใช้ในสถานที่ห่างไกลความเจริญในรัสเซีย สายอากาศพัฒนาจากกระป๋องนม สามารถควบคุมทิศทางของการกระจายสัญญาณ WiFi ไปได้ไกลหลายกิโลเมตร

11147205_751168288332887_7535359541624151523_o11334248_751170381666011_6402398329132453007_o

รวมภาพต่างๆ

ในวันที่เหลือเราก็เข้าร่วมไปฟังงานวิจัยอื่นๆ ในส่วนของงานหลัก และการนำเสนอภาคโปสเตอร์ และการโชว์ Demo ด้วย

11312993_751171021665947_3523416233413904766_o.jpg

อีกงานที่น่าสนใจจาก Disney Lab คือ เจ้าตัว Internet of Toy เป็นตุ๊กตาขนยาวที่ทางดิสนี่ออกแบบให้เชื่อมต่อกับ Internet ได้ และมือถือ เพื่อสั่งเล่นแอพลิเคชั่น ให้เล่านิทานให้เด็กฟัง

อีกงานนึงนักวิจัยสร้างแผงวงจรขนาดเล็กที่สามารถเปลี่ยนสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าบริเวณเครื่องใช้ไฟฟ้า ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าให้กับตัวเองได้ มีประโยชน์คือเมื่อเรานำเจ้าตัวนี้(ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่)ไปแขวนที่บริเวณเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่นคอมพิวเตอร์ หรือ เครื่องปรับอากาศ เจ้าตัวนี้จะส่งสัญญาณแจ้งไปยัง Server ว่าเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นมีการใช้งานอยู่ สามารถสร้างเป็นระบบมอนิเตอริ่งการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ จุดที่ยังต้องพัฒนาคือกระแสไฟฟ้าที่แปลงมาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีแรงดันต่ำมาก แผงวงจรที่สร้างขึ้นต้องกินไฟต่ำมากถึงจะทำงานได้

จบแล้วสำหรับงาน MobiSys2015 ถ้ามีโอกาสผมจะนำภาพบรรยากาศเมืองฟลอเรนซ์ ที่เค้าว่ากันว่าเป็นเมืองที่โรแมนติกที่สุดมาให้ชมกันครับ

11289003_754761951306854_6644747527075962889_o.jpg

Advertisements

ตอนที่3 ออกแบบเครื่องมือการเรียนการสอนโมบายไร้สายเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ EP3: Designing IoLT (Internet of Learning Things)

ตอนที่3 ออกแบบเครื่องมือการเรียนการสอนโมบายไร้สายเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ
EP3: Designing IoLT (Internet of Learning Things)

จากตอนที่2 ลงพื้นที่เก็บข้อมูลงานวิจัยครั้งที่หนึ่ง ทำความเข้าใจกลุ่มตัวอย่าง และบริบทของพื้นที่

เราได้ข้อมูลพื้นฐานต่างๆมาพอสมควรที่จะสามารถเป็นแนวทางในการพัฒนาระบบของเราพอจะสรุปดังภาพด้านล่างนี้

capture

Figure. An initial design guideline of the ubiquitous learning platform

จากภาพเราจะเห็นได้ว่าระบบที่จะสร้างขึ้นมาต้องประกอบไปด้วย:

  • สนับสนุนการเรียนการสอนด้านวิทยาศาสตร์ และทักษะในศตวรรษที่21 เนื่องจากผลการศึกษาเราจะเห็นว่านักเรียนไทยมีผลการเรียนด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ต่ำมากเมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ และยังขาดทักษะที่จำเป็นในศตวรรษที่21 โดยเฉพาะเด็กนักเรียนในชนบท ห่างไกลความเจริญ
  • เครื่องมือต้องมีราคาไม่แพง สามารถนำไปใช้ในบริบทชนบท หรือในโรงเรียนที่ขาดแคลนความพร้อมด้านอุปกรณ์การเรียนการสอนได้
  • เครื่องมือสามารถใช้งานแบบไร้สายได้ เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ไม่มีข้อจำกัดเรื่องสถานที่และเวลา สามารถใช้งานได้ทุกที่ ทุกเวลา เคลื่อนย้ายสะดวก
  • เครื่องมือสามารถปรับเปลี่ยนให้สอดคล้องกับความต้องการของผู้เรียน สามารถให้ผู้เรียนนำไปใช้งานต่างๆได้หลากหลาย ตอบรับรูปแบบการเรียนรู้ของนักเรียนได้หลากหลายรูปแบบ
  • ออกแบบให้เหมาะสมกับวัยเด็กนักเรียน สีสัน รูปแบบต้องดึงดูดน่าสนใจ สามารถจับใช้งานง่าย ขนาดไม่ใหญ่ มีความแข็งแรงทนทาน

เครื่องมือที่ออกแบบต้องสอดคล้องกับหลักสูตรการเรียนการสอน ดังนั้นนักวิจัยจึงได้นำหลักสูตรวิทยาศาสตร์ชั้นประถมมาศึกษาดูว่า นักเรียนกลุ่มเป้าหมายของเรานั้นเรียนเรื่องอะไรกันบ้างที่สามารถจะนำมาออกแบบเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ

capture

เพื่อให้นักเรียนเรียนรู้จากสิ่งที่มีอยู่รอบตัว สภาพแวดล้อมในพื้นที่ของตนเอง (local context) เราจึงเลือกกิจกรรมการเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต และไม่มีชีวิตจากบทเรียน เนื้อหานี้สอดคล้องกับความต้องการของคุณครูจากบทสัมภาษณ์ในการศึกษาครั้งที่ผ่านมาว่า คุณครูต้องการให้นักเรียนได้เรียนรู้จากสิ่งต่างๆในพื้นที่ มากกว่าการดูตัวอย่างจากYouTube หรือจากตำรา ที่ไม่ได้สอดคล้องกับสิ่งที่มีอยู่ในพื้นที่นั้นๆ

หลังจากเราได้คอนเซปแล้ว เราเริ่มจากการออกแบบภาพร่างของเครื่องมือก่อน

obsy_drawing

แบบร่างของเครื่องมือได้ถูกออกแบบมาเป็นตัวการ์ตูนให้มีความน่าสนใจกับเด็กนักเรียน ที่มีอายุ 6-9 ปี ลักษณะเป็นรูปปลาหมึกที่มีมือหลายมือเปรียบเสมือนความสามารถของเครื่องมือนี้ที่สามารถเก็บข้อมูลต่างๆรอบตัวโดยเซ็นเซอร์ต่าง และมีดวงตาไว้คอยมองเพื่อบันทึกภาพ เครื่องมือจะทำงานแบบไร้สายเพื่อให้ใช้งานเคลื่อนย้ายสะดวก อาจจะสามารถใช้งานในห้องเรียนและนอกห้องเรียนได้ (Inside /outside classroom)

obsy-sys-diagram

ผู้วิจัยตั้งชื่ออุปกรณ์นี้ว่า ออปซี่ (OBSY) ย่อมาจาก Observation Learning SYstem ระบบการเรียนรู้ผ่านการสังเกตุ

capture2ภาพการออกแบบกราฟิกรูปร่างหน้าตาของOBSY

จากรายละเอียดทางด้านเทคนิคแล้วเราจะนำบอร์ด Raspberry Pi ราสเบอรี่พาย มาพัฒนาระบบ เนื่องจากบอร์ดนี้สามารถทำเป็นคอมพิวเตอร์ขนาเล็ก สามารถให้บริการเว็บเซอร์วิสได้ สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายได้ สามารถเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ต่างๆ และกล้องวิดีโอได้ มีข้อมูลและไลบลารี่ที่ช่วยให้เราพัฒนาโปรแกรมได้มากมายและไม่ยากจนเกินไป อีกทั้งบอร์ดมีขนาดเล็กขนาดบัตรเครดิต

1367-07

การออกแบบและพัฒนาเคส

ผู้วิจัยใช้โปรแกรมทางด้านสามมิติเพื่อพัฒนาเคสของ OBSY โดยอาศัยขนาดของบอร์ด RPi เป็นหลัก ในการออแบบแรกๆ OBSY มีลักษณะโค้งมน แต่ด้วยข้อจำกัดในการปรินท์งานแบบสามมิติ เราจึงปรับปรุงให้มีลักษณะเป็นเลี่ยมมากขึ้นแต่ยังคงความน่ารักเหมาะสมกับเด็กอยู่

24-11-2014-19-14-54รูปแบบเคสแรกของOBSYที่มีลักษณะโค้งมน

08-12-2014-18-49-33รูปแบบสุดท้ายที่ลงตัวของ OBSY จะสามารถประกอบเข้าด้วยกันได้โดยไม่ต้องขันน้อต และสามารถปรับเปลี่ยนหน้าตา ส่วนประกอบบางส่วนได้ในภายหลัง เช่นตัวครอบตา เพิ่มหนวด ปาก หมวก

obsy_toon3d

ภาพกำหนดสีและรายละเอียดต่างๆก่อนพิมพ์สามมิติ

ก่อนที่เราจะพิมพ์แบบสามมิติ เราต้องแน่ใจว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นสามารถขึ้นรูปได้จริงโดยไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งผิดพลาด ผู้วิจัยนำโปรแกรม Meshmixer มาตรวจเช็คส่วนที่เราจะพิมพ์อีกครั้ง ข้อสังเกตุจะอยู่ตรงถ้ามีส่วนใดส่วนหนึ่งลอยจากพื้น ส่วนนั้นจำเป็นจะต้องมีการพิมพ์ชิ้นพลาสติกไปรองรับ มิฉะนั้นโครงสร้างหลักจะยุบลงมาได้ เนื่อจากระบบการพิมพ์พลาสติกสามมิติจะพิพ์จากด้านล่างไปสู่ด้านบน ในภาพด้านล่างจะเห็นว่าจะมีส่วนที่เป็นกิ่งก้านพลาสติกที่ถูกโปรแกรมดังกล่าวสร้างมาซัพพอร์ต

02-12-2014-08-29-47

page123ภาพทดสอบการพิมพ์สามมิติด้วยเครื่อง Cubify

20141128_131259_resized.jpg

12487029_856799034436478_6585620324921027665_o

20151030_120711

การพัฒนาซอฟแวร์ แอพพลิเคชั่น

Prototype ตัวต้นแบบ OBSY ถูกสร้างมาเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างการเรียนรู้แบบไร้สาย ระบบที่สร้างขึ้นมีจึงเน้นให้ใช้ง่านสะดวกและพัฒนาไม่ให้มีความซับซ้อนมาก ผู้วิจัยได้พัฒนาซอฟแวร์ในส่วนของฮาร์ดแวร์โดยการเชื่อต่อเซนเซอร์ต่างๆเข้ากับRPi เขียนโปรแกรมด้วย Python เพื่อนำข้อมูลจากขา Input (GPIO) ของ RPi เข้ามาและบันทึกไว้ในรูปแบบ JSON file ภาพวิดีโอและภาพที่ถูกถ่ายจะจัดเก็บไว้ใน folder โดยกำหนดชื่อภาพให้เป็นข้อมูลต่างๆที่เราเก็บเข้ามาเลย เช่นวัน เวลา และข้อมูลเซนเซอร์ต่างๆ

img_20141024_113705

เนื่องจากเรามีข้อจำกัดเรื่องอุปกรณ์ที่ใช้ติดต่อสื่อสารกับOBSY แทปเล็ตที่โรงเรียนมีอยู่มีความหลากหลาย การติดตั้ง Native app มีความลำบากเนื่องจากถูกล้อคไว้ เราจึงออกแบบเว็บแอพลิเคชั่นที่มีความยืดหยุ่นให้ แทปเล็ต สมาร์ทโฟน หรือคอมพิวเตอร์ สามารถเชื่อมต่อเข้าไปใช้งานได้สะดวก

04-03-2015-11-33-41

capture

เว็บแอพของ OBSY จะดึงข้อมูลเซนเซอร์ต่างๆมากจากไฟล์ JSON และแสดงภาพวิดีโอปัจจุบันจากกล้อง PiCam แอพถูกเขียนด้วย JavaScript และ HTML5 เมื่อผู้ใช้งานกดปุ่มถ่ายภาพ หรือจัดการภาพถ่ายใน Image Gallery สคริปจะไปรันไฟล์ PHP เพื่อดำเนินการต่างๆในตัวของ OBSY

เพื่อเพิ่มความสะดวกให้กับนักเรียนในการใช้งาน OBSY เราจึงนำขากล้องถ่ายรูปแบบบิดงอได้มาต่อกับตัว OBSY เพื่อให้นักเรียนสามารถติดตั้ง จับคล้องกับสิ่งต่างๆได้สะดวก

doc_f1

เมื่อเราพัฒนาเครื่องมือต้นแบบเสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปเราก็จะนำไปทดลองกับกลุ่มตัวอย่างก่อน เพื่อจะได้นำผลที่ได้นำมาปรับปรุงให้ดีขึ้นเพื่อใช้ในการทดลองครั้งสุดท้ายกับกลุ่มที่ใหญ่ขึ้น

สรุปแนวทางการออกแบบ (อ้างอิงได้จากเอกสารด้านล่าง)

  • Provide science related learning activity ออกแบบเครื่องมือสนับสนุนการเรียนการสอนทางวิทยาศาตร์ คณิตศาสตร์ เพื่อพัฒนาศักยภาพการเรียนรู้ สร้างการมีส่วนร่วม และสนใจในเนื้อหาการเรียนมากขึ้น
  • Provide low-cost sensor devices which work with existing schools’ tablet computers ออกแบบเครื่องมือราคาถูกที่สามารถใช้ร่วมกับเทคโนโลยีเดิมที่มีอยู่แล้วได้ เช่น แทปเล็ตคอมพิวเตอร์
  • Provide reliable local wireless technology ออกแบบระบบเครือข่ายไร้สายที่ไม่ต้องพึ่งพาระบบอินเตอร์เน็ต ในพื้นที่ที่ห่างไกลความเจริญ
  • Provide child-friendly and attractive user interface ออกแบบให้เหมาะสมกับเด็กนักเรียน
  • Provide customisable and personalised learning experience ออกแบบบทเรียนใให้สอดคล้องกับรูปแบบการเรียนรู้ ความสนใจ ของผู้เรียน และบริบทของพื้นที่

บทความตอนต่อไปเราจะไปดูการนำ OBSY ต้นแบบของเราไปทดลองกับกลุ่มตัวอย่างกันครับ

ตอนที่4 การทดลองอุปกรณ์ต้นแบบ EP4: testing the prototype

เอกสารอ้างอิง

ตอนที่2 ลงพื้นที่เก็บข้อมูลงานวิจัยครั้งที่หนึ่ง ทำความเข้าใจกลุ่มตัวอย่าง และบริบทของพื้นที่ EP2: My First Study: understanding the local education context and the experience of rural students & teachers in using mobile, tablet computer technology in learning.

ตอนที่2 ลงพื้นที่เก็บข้อมูลงานวิจัยครั้งที่หนึ่ง ทำความเข้าใจกลุ่มตัวอย่าง และบริบทของพื้นที่
EP2: My First Study: understanding the local education context and the experience of rural students & teachers in using mobile, tablet computer technology in learning.

จากคำถามงานวิจัยว่า เราจะสร้างเครื่องมือการเรียนการสอนโมบายไร้สายเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ ได้อย่างไร

–>คลิ๊กย้อนอ่านตอนที่1

การแก้ไขความยากจนเป็นประเด็นที่ทั่วโลกให้ความสำคัญ การให้การศึกษาเป็นทางออกที่ทำให้ประเทศหลุดพ้นจากความยากจน จะเห็นได้ว่ากลุ่มวิจัยต่างๆได้ให้ความสนใจและความสำคัญในเรื่องดังกล่าวนี้ เช่นกลุ่ม HCI และ IEEE โดยประเทศกำลังพัฒนาต้องเผชิญกับปัญหาการพัฒนาคุณภาพชีวิตของประชาชน และขับเคลื่อนเศรษกิจ ประเทศจากสังคมผู้บริโภคและเป็นแรงงาน ไปสู่ประเทศที่สามารถพัฒนาตนเองได้ สร้างนวัตกรรม นำรายได้เข้าประเทศ และพึ่งพาตนเองได้อย่างยังยืน

ดังนั้นการให้ความสำคัญกับการศึกษาขั้นพื้นฐานเพื่อปูพื้นเยาวชนรุ่นใหม่ให้เข้มแข็งและมีศักยภาพการแข็งขันในอนาคต ทักษะใหม่ที่ต้องปลูกฝัง อาทิ การแก้ไขปัญหา (Problem based learning) การคิดวิเคราะห์ (Critical thinking) การคิดสร้างสรรค์ (Creative thinking) และทำงานร่วมกัน (Collaboration) และเป็นสิ่งที่ท้าทายที่จะทำให้ผู้เรียนเรียนรู้จากข้อมูลต่างๆที่มีอยู่อย่างแพร่หลายอยู่รอบๆตัวในสังคมดิจิตอล (Digital literacy) จากการศึกษาประเทศกำลังพัฒนา นักเรียนยังขาดทักษะและความรู้ที่จำเป็นในศตวรรศที่ 21st และความรู้พื้นฐานด้าน คณิตศาสตร์ การอ่าน ด้านภาษา และวิทยาศาสตร์ โดยยิ่งนักเรียนไทยที่อยู่ในที่ๆห่างไกลความเจริญ มีผลการเรียนที่ต่ำกว่านักเรียนในตัวเมืองอย่างมาก(ความรู้ห่างกันประมาณ1ปีการศึกษา) (PISA2015) ทั้งนี้เนื่องมาจากการขาดครูผู้สอน ขาดเครื่องมือการเรียนการสอน ขาดเครื่องมือทดลอง ห้องทดลอง ขาดงบประมาณ

เทคโนโลยีโมบายจึงเข้ามามีบทบาทที่ผู้วิจัยทั่งโลกนำมาศึกษาและนำมาใช้เพื่อช่วยพัฒนการเรียนการสอน เพระมีการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว ราคาถูกลง พกพาสะดวก เช่น สมาร์ทโฟน แทปเล็ต เทคโนโลยีสวมใส่ (Wearable Technology) คอมพิวเตอร์สมองกลขนาดเล็ก (Physical computer: Arduino, Raspberry Pi)

Capture.JPG

จุดประสงค์ของงานวิจัยชิ้นนี้จัดทำเพื่อศึกษา ออกแบบ และพัฒนานวัตกรรมเพื่อสงเสริมการเรียนรู้ของนักเรียนประถมต้นในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ ด้วยเทคโนโลยีโมบายไร้สาย

และมีวัตถุประสงค์ย่อยดังนั้น

  1. ศึกษาโอกาสความเป็นไปได้ในการนำเทคโนโลยีไร้สายมาพัฒนาการเรียนการสอนกับนักเรียนประถมในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ
  2. ออกแบบ พัฒนา และประเมินผลสัมฤทธิ์ของเครื่องมือกับเด็กนักเรียนในบริบทของพื้นพื้นที่ห่างไกลความเจริญ
  3. นำเสนอแนวทางสำคัญในการออกแบบ พัฒนา และการนำไปใช้งานของเครื่องมือกับเด็กนักเรียนในบริบทของพื้นพื้นที่ห่างไกลความเจริญ

ในกลุ่มของ HCI (Human Computer Interaction) ได้ให้ความสำคัญกับการออกแบบและพัฒนาเครื่องมือแบบ Iterative Design Process ที่ประกอบไปด้วยกระบวนการเก็บข้อมูลความต้องการจากผู้ใช้งาน ออกแบบ พัฒนาต้นแบบ ทดลองต้นแบบ ปรับปรุงต้นแบบ ทดลองซ้ำเพื่อประเมินผลiterative-design-process

http://sites.path.org/rhtech/files/2012/07/Iterative-design-process.jpg

ดังนั้นการวิจัยครั้งแรกจะเป็นการเก็บข้อมูลก่อนการออกแบบ เราจะลงพื้นที่ไปเก็บข้อมูลกับนักเรียนชั้นประถมที่จังหวัดเชียงราย ขั้นตอนก่อนที่เราจะไปเก็บข้อมูลได้นั้นจะต้องเขียนเอกสารรายละเอียดงานวิจัย ขั้นตอน วิธีการเก็บข้อมูลต่าง ส่งให้ทางกรรมการจริยธรรม Ethical committee ของทางมหาวิทยาลัยที่อังกฤษก่อน ถึงแม้ว่าเราจะไปเก็บข้อมูลที่เมืองไทยก็ตาม ขั้นตอนนี้ต้องเผื่อระยะเวลาดำเนินการหนึ่งเดือนเป็นอย่างน้อย โดยเฉพาะงานวิจัยนี้ทำการทดลองกับเด็ก ทำให้ยากเป็นพิเศษกรรมการจะดูละเอียดถึงความปลอดภัยและต้องมีการรับรองจากผู้ปกครอง ยิ่งจะต้องมีการบันทึกภาพ วิดีโอ จำเป็นจะต้องอธิบายให้ชัดเจน ผมใช้เวลาตอบโต้กับกรรมการประมาณสี่ครั้งจนผ่าน ประกอบกับช่วงปี 2014 ประเทศไทยเป็นพื้นที่สีแดง กรรมการก็จะไม่อนุมัติให้มาเนื่องจากเห็นว่ามีความไม่ปลอดภัยสูง (แม้ว่าเราเป็นคนไทยก็ตาม) ต้องหาเอกสารชี้แจงว่าเราจะทำอะไรอยู่ที่ไหนถ้าเกิดเหตุการไม่สงบขึ้นเราจะทำอย่างไร สุดท้ายการเก็บข้อมูลครั้งแรกก็ผ่านการอนุมัติก่อนบินกลับมาเพียงอาทิตย์เดียว

เครื่องมืองานวิจัยใช้ VAK learning style test เพื่อสำรวจรูปแบบการเรียนรู้ว่าเด็กว่าเด็กเรียนดีเมื่อได้เคลื่อนไหวร่างกาย (Kinaesthetic) เรียนดีเมื่อได้ฟัง (Audiotory) เรียนดีเมื่อได้เห็น (Visual) และผู้วิจัยสำรวจเพิ่มเรื่องของการทำงานเป็นกลุ่ม (Collaboration) โดยอ้างอิงจากเครื่องมือชื่อ Index of Learning Styles (ILS) และเรื่องของการแข่งขันในการเรียน (Competitive learning style)

ผู้วิจัยสำรวจเพิ่มเติมในเรื่องของเจตคติของเด็กนักเรียนต่อการใช้ Tablet (the user attitudes towards tablet computer use)  ซึ่งแตกเป็นหัวข้อย่อย ดังนี้ เรื่องของความกระตือรือร้นและความสนุกในการใช้งาน Enthusiasm/ Enjoyment, ความเครียดและตื่นกลัว Anxiety, การยอมรับ Avoidance/Acceptance และ ความเป็นประโยชน์ Productivity ซึ่งอ้างอิงจาก Modification of The Computer Attitude Measure (CAM) และ Internal Consistency Reliability for Seven-Factor Structure of the Teachers’ Attitudes Toward Computers Questionnaire (TAC)

**รายละเอียดข้อมูลทางสถิติงานวิจัยนี้สามารถดูเพิ่มเติมได้ที่วารสารที่ตีพิมพ์แล้วด้านล่างครับ**

เก็บกลุ่มตัวอย่างเป็นนักเรียนที่เรียนด้วย Tablet ชั้นป.2 จำนวน 213 คน จาก 4 โรงเรียน (2 รร.ในตัวจังหวัด และอีก2 รร.นอกเขตอำเภอเมือง) เก็บข้อมูลจากการสังเกตุ (Observation) การตอบแบบสอบถาม (Questionnaire) และการสัมภาษณ์ (Interview)

Capture.JPG

เราค้นพบอะไรบ้างในการศึกษาครั้งนี้

ความเสมอภาคระหว่างนักเรียนหญิงชาย (Gender difference)
นักเรียนชายและหญิงไม่มีความแตกต่างกันในเรื่องประสบการณ์ใช้งานเทคโนโลยีสารสนเทศ (Technology experience) นักเรียนชายหญิงมีความพร้อมที่จะใช้งานแทปเล็ตคอมพิวเตอร์ เนื่องจากกลุ่มดังกล่าวมีประสบการณ์ใช้งานแทปเล็ตมาก่อน และส่วนใหญ่จะมีมือถือ และคอมพิวเตอร์ที่บ้าน อีกทั้งชายและหญิงมีความสุข(Enjoyment) และ การยอมรับ (Acceptance) ในการใช้งานแทปเล็ตไม่ต่างกัน นักเรียนหญิงชายไม่มีความแตกต่างทางด้านรูปแบบการเรียนรู้ (Learning Style) ยกเว้นด้านการเรียนรู้ทางด้านการมองเห็น (Visual Learning Style) นักเรียนหญิงมีผลสูงกว่านักเรียนชาย ผลการศึกษานี้ส่งผลที่น่าสนใจว่านักเรียนหญิงไทยมีความสนใจในเทคโนโลยีไม่ต่างกับเด็กชาย ซึ่งในต่างประเทศเด็กหญิงจะมีความสนใจน้อยกว่ามาก โดยถ้าเราสามารถรักษาความสนใจทางด้านนี้ในเด็กหญิงไปได้ตลอดจนจบการศึกษาขั้นสูง เราจะสามรถลดความเลื่อมล้ำระหว่างเพศในด้านเทคโนโลยี และแก้ไขการขาดแคลนวิศวกรหญิงได้ในอนาคต (ปัจจุบันขาดแคลนทั่วโลก)

ความเสมอภาคระหว่างพื้นที่ (Urban vs. rural)
จากการศึกษาไม่น่าแปลกใจที่เราพบว่าเด็กนักเรียนในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ (ชนบท) มีประสบการในการใช้เทคโนโลยีน้อยกว่าเด็กในเมือง แต่เราพบว่าเด็กในชนบทมีรูปแบบการเรียนรู้แบบแข่งขันมากกว่าเด็กในเมือง อาจเป็นเพราะเนื่องจากความขาดแคลนในด้านความพร้อมทางด้านการศึกษา และชีวิตความเป็นอยู่ ซึ่งตรงกับผลการศึกษาในประเทศอินเดีย และอเมริกา อย่างไรก็ตามเราพบว่านักเรียนทั้งสองพื้นที่มีความสุขในการใช้งานแทปเล็ตเป็นอย่างดี (Enjoyment) พวกเค้าคิดว่าใช้ แทปเล็ตในการเรียนแล้ว สนุก ตื่นเต้น มีประโยชน์ต่อการเรียนในห้องเรียน แต่เด็กชนบทมีความกังวล (Anxiety) สูง และยอมรับในการใช้งาน(Acceptance) แทปเล็ตน้อยกว่าเด็กในตัวเมือง เนื่องจากเค้าประสบการณ์ในการใช้งาน (Technology experience) น้อยกว่าจึงส่งผลดังกล่าวสอดคล้องกับงานวิจัยอื่นในต่างประเทศ

ความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบการเรียนของนักเรียน (Learning Style) และ ทัศนคติของการใช้งานแทปเล็ต (attitudes towards tablet computer use) 
การวิเคราะห์สหสัมพันธ์ (Correlation Analysis) ถูกนำมาใช้ และเราพบว่านักเรียนจะมีความกังวลในการใช้งานแทปเล็ตต่ำเมื่อเรียนแบบกิจกรรม (Activity) และเรียนรู้ร่วมกัน (Collaboration) ซึ่งสอดคล้องจากการสัมภาษณ์คุณครูชี้ว่าเนื้อหาบทเรียนที่อยู่ในแทปเล็ตไม่สามารถสนับสนุนการเรียนรู้ของเด็กนักเรียนได้เพียงพอ ขาดการโต้ตอบและมีปฏิสัมพันธ์กับผู้เรียน เน้น Passive มากกว่า Active การออกแบบหน้าจอของสื่อการสอน และแอพพลิเคชั่น ด้อยคุณภาพและไม่เหมาะสมกับเด็กนักเรียนประถม

ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนรู้ของนักเรียนต่อการใช้งานแทปเล็ทคอมพิวเตอร์ (Students’ academic performance on tablet computer use)
พหุถดถอยโลจิสติก (Multinomial logistic regression) ถูกนำมาใช้ และเป็นที่น่าสนใจว่านักเรียนที่ใช้แทปเล็ตที่มีผลการเรียนอ่อนจะมีแนวโน้มของผลการเรียนที่สูงขึ้นเมื่อนักเรียนมีประสบการณ์การใช้งานเทคโนโลยีเพิ่มขึ้น แต่ที่น่าแปลกใจว่านักเรียนที่มีผลการเรียนที่ดีจะมีแนวโน้มของผลการเรียนที่ลดลงเมื่อมีการเรียนรู้ร่วมกันหรือทำงานเป็นกลุ่ม (Collaboration) สะท้อนภาพว่านักเรียนเก่งต้องการเรียนแบบแยกตัวออกจากกลุ่ม (study as individuals in isolation) งานวิจัยที่อเมริกาพบว่านักเรียนเก่งมีความเป็นตัวของตัวเองสูงและอาจไม่ได้รับการยอมรับจากกลุ่ม หรือแยกตัวออกจากกลุ่มโดยลำพัง เรายังพบว่าเด็กนักเรียนในกลุ่มการเรียนอ่อนมีความกังวลสูง (Anxiety) กว่านักเรียนในกลุ่มผลการเรียนปานกลาง และสูง ยิ่งเด็กกลุ่มนี้มีความกังวลสูงมากเท่าไหร่จะมีแนวโน้มของผลการเรียนต่ำลง ผลที่ค้นพบนี้สอดคล้องกับงานวิจัยอื่นๆอีกหลายประเทศ

แต่ยากที่จะสรุปได้ว่าเด็กกลุ่มใดได้ประโยชน์ต่อการใช้งานแทปเล็ตคอมพิวเตอร์มากที่สุด ผู้วิจัยเชื่อว่าผลการเรียนของนักเรียนทุกกลุ่ม และนักเรียนที่มีรูปแบบการเรียนหลากหลาย สามารถพัฒนาขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเราสามารถปรับกระบวนการสอน ให้สอดคล้อง เหมาะสม กับรูปแบบและความสามารถของนักเรียนแต่ละคนให้มากที่สุด

capture

บทสรุปของงานวิจัยครั้งที่หนึ่ง

เป็นเรื่องที่จำเป็นที่จะต้องให้ความสำคัญกับการแก้ไขปัญหาความเหลื่อมล้ำทางการศึกษา และปัญหาการเข้าถึงเทคโนโลยีสารสนเทศในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ ความสามารถในการอ่านและเขียน ทักษะที่จำเป็นในการทำงานในอนาคตของนักเรียนในปัจจุบันเป็นสิ่งที่เราต้องรีบสร้างโดยเร็ว

งานวิจัยนี้ยืนยันว่านักเรียนมีความสุขและสามารถใช้แทปเล็ตคอมพิวเตอร์ในการเรียนได้ดี นอกเหนือจากปัจจัยดังกล่าวการใช้งานแทปเล็ตคอมพิวเตอร์อาจจะไร้ประโยชน์ถ้าเราขาดความเข้าใจผู้ใช้งานอย่างแท้จริง (นักเรียนและคุณครู) จากการศึกษาของเราจะขอนำเสนอข้อแนะนำเพิ่มเติมดังนี้

  • ลดช่องว่างระหว่างหญิงและชาย (reduce gender difference) โดยการให้ความรู้ จัดการเรียนการสอน และสิ่งแวดล้อมในการเรียนให้สอดคล้องกับความแตกต่างในรูปแบบการเรียนรู้ของเด็กนักเรียนแต่ละคน บางคนถนัดในการฟัง เมื่อฟังแล้วจะเข้าใจเนื้อหาและเรียนรู้ได้ดี บางคนถ้าให้วาดภาพ หรือดูรูปภาพเค้าจะเข้าใจจดจำได้ดีขึ้น และอาจจะสามารถรักษาความสนใจทางด้านเทคโนโลยีต่อนักเรียนหญิงเมื่อเค้าเติบโตเป็นผู้ใหญ่
  • ลดช่องว่างระหว่างนักเรียนในเมืองและชนบท (decreasing gap between urban and rural students) โดยการขยายโอกาสให้กับเด็กนักเรียนชนบทในการเข้าถึงเทคโนโลยี เพิ่มทักษะ ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศให้มากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้นักเรียนตอบรับเทคโนโลยีมากขึ้น ลดความวิตกกังวล และการตื่นกลัวในการใช้งานเทคโนโลยีสารสนเทศ
  • เพิ่มประสบการณ์ในการเรียนรู้และผลการเรียนของนักเรียน (Increase students’ learning ability and achievements) การให้ความสำคัญต่อการเรียนรู้ในบริบทของพื้นที่เป็นสิ่งสำคัญ นักเรียนแต่ละพื้นที่มีรูปแบบการเรียนรู้และความต้องการที่แตกต่างกัน ในบริบทของชนบท รูปแบบของสื่อการสอนต้องสอดคล้องกับพื้นที่ของตนเอง เกี่ยวข้องกับวิถีชีวิตของนักเรียน ให้ง่ายต่อการเข้าถึงและเชื่อมโยงองค์ความรู้สู่การนำไปใช้จริงได้ เทคโนโลยีการนำเสนอเนื้อหาสอดคล้องกับบริบทของผู้เรียน (context awareness) บนสภาพแวดล้อมการจัดการเรียนการสอนที่หลากหลาย (ubiquitous learning environment) อาจเป็นวิธีการที่เหมาะสมที่ส่งเสริมศักยภาพการเรียนรู้ของนักเรียนที่มีความแตกต่างกัน

นอกจากมุมมองทางด้านการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อส่งเสริมการเรียนรู้แล้ว การพัฒนาหลักสูตรและเนื้อหาในการเรียนรู้เพื่อให้สอดคล้องกับบริบทของผู้เรียน พื้นที่ และสามารถใช้ควบคู่กันได้กับแทปเล็ตคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

บทความตอนต่อไปเราจะมาดูว่าหลังจากที่เราเก็บข้อมูลพื้นฐาน ความต้องการของผู้ใช้งาน ข้อมูลความพร้อมของพื้นที่มาแล้ว เราจะมาเริ่มพัฒนาเครื่องมือต้นแบบเพื่อนำไปใช้ทดลองในงานวิจัยครั้งต่อไป

ตอนที่3 ออกแบบเครื่องมือการเรียนการสอนโมบายไร้สายเพื่อพัฒนาการเรียนรู้ของนักเรียนในพื้นที่ห่างไกลความเจริญ EP3: Designing IoLT (Internet of Learning Things)

วารสารตีพิมพ์

Pruet, P., Ang, C. S., & Farzin, D. (2016). Understanding tablet computer usage among primary school students in underdeveloped areas: Students’ technology experience, learning styles and attitudes. Computers in Human Behavior, 55, 1131-1144.