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

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

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

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

งานต่อไปนักวิจัยสร้างตู้ส่งโพสการ์ด โดยเมื่อเราวาดภาพ หรือเขียนข้อความลงในโพสการ์แล้ว และหย่อนลงในตู้ โพสการ์ดจะถูกถ่ายภาพและแชร์ไปยังSocial network ได้ด้วย เช่น Instagram และแสดงที่หน้าจอที่หน้าตู้ส่งด้วย

งานต่อไปนักวิจัย สร้างเครือข่าย WiFi เฉพาะท้องถิ่น เพื่อใช้ในสถานที่ห่างไกลความเจริญในรัสเซีย สายอากาศพัฒนาจากกระป๋องนม สามารถควบคุมทิศทางของการกระจายสัญญาณ WiFi ไปได้ไกลหลายกิโลเมตร

รวมภาพต่างๆ

ในวันที่เหลือเราก็เข้าร่วมไปฟังงานวิจัยอื่นๆ ในส่วนของงานหลัก และการนำเสนอภาคโปสเตอร์ และการโชว์ Demo ด้วย

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

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

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

จากตอนที่2 ลงพื้นที่เก็บข้อมูลงานวิจัยครั้งที่หนึ่ง ทำความเข้าใจกลุ่มตัวอย่าง และบริบทของพื้นที่

เราได้ข้อมูลพื้นฐานต่างๆมาพอสมควรที่จะสามารถเป็นแนวทางในการพัฒนาระบบของเราพอจะสรุปดังภาพด้านล่างนี้

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

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

หลังจากเราได้คอนเซปแล้ว เราเริ่มจากการออกแบบภาพร่างของเครื่องมือก่อน

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

ผู้วิจัยตั้งชื่ออุปกรณ์นี้ว่า ออปซี่ (OBSY) ย่อมาจาก Observation Learning SYstem ระบบการเรียนรู้ผ่านการสังเกตุ

ภาพการออกแบบกราฟิกรูปร่างหน้าตาของOBSY

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

การออกแบบและพัฒนาเคส

ผู้วิจัยใช้โปรแกรมทางด้านสามมิติเพื่อพัฒนาเคสของ OBSY โดยอาศัยขนาดของบอร์ด RPi เป็นหลัก ในการออแบบแรกๆ OBSY มีลักษณะโค้งมน แต่ด้วยข้อจำกัดในการปรินท์งานแบบสามมิติ เราจึงปรับปรุงให้มีลักษณะเป็นเลี่ยมมากขึ้นแต่ยังคงความน่ารักเหมาะสมกับเด็กอยู่

รูปแบบเคสแรกของOBSYที่มีลักษณะโค้งมน

รูปแบบสุดท้ายที่ลงตัวของ OBSY จะสามารถประกอบเข้าด้วยกันได้โดยไม่ต้องขันน้อต และสามารถปรับเปลี่ยนหน้าตา ส่วนประกอบบางส่วนได้ในภายหลัง เช่นตัวครอบตา เพิ่มหนวด ปาก หมวก

ภาพกำหนดสีและรายละเอียดต่างๆก่อนพิมพ์สามมิติ

ก่อนที่เราจะพิมพ์แบบสามมิติ เราต้องแน่ใจว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นสามารถขึ้นรูปได้จริงโดยไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งผิดพลาด ผู้วิจัยนำโปรแกรม Meshmixer มาตรวจเช็คส่วนที่เราจะพิมพ์อีกครั้ง ข้อสังเกตุจะอยู่ตรงถ้ามีส่วนใดส่วนหนึ่งลอยจากพื้น ส่วนนั้นจำเป็นจะต้องมีการพิมพ์ชิ้นพลาสติกไปรองรับ มิฉะนั้นโครงสร้างหลักจะยุบลงมาได้ เนื่อจากระบบการพิมพ์พลาสติกสามมิติจะพิพ์จากด้านล่างไปสู่ด้านบน ในภาพด้านล่างจะเห็นว่าจะมีส่วนที่เป็นกิ่งก้านพลาสติกที่ถูกโปรแกรมดังกล่าวสร้างมาซัพพอร์ต

ภาพทดสอบการพิมพ์สามมิติด้วยเครื่อง Cubify

การพัฒนาซอฟแวร์ แอพพลิเคชั่น

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

เนื่องจากเรามีข้อจำกัดเรื่องอุปกรณ์ที่ใช้ติดต่อสื่อสารกับOBSY แทปเล็ตที่โรงเรียนมีอยู่มีความหลากหลาย การติดตั้ง Native app มีความลำบากเนื่องจากถูกล้อคไว้ เราจึงออกแบบเว็บแอพลิเคชั่นที่มีความยืดหยุ่นให้ แทปเล็ต สมาร์ทโฟน หรือคอมพิวเตอร์ สามารถเชื่อมต่อเข้าไปใช้งานได้สะดวก

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

เพื่อเพิ่มความสะดวกให้กับนักเรียนในการใช้งาน OBSY เราจึงนำขากล้องถ่ายรูปแบบบิดงอได้มาต่อกับตัว OBSY เพื่อให้นักเรียนสามารถติดตั้ง จับคล้องกับสิ่งต่างๆได้สะดวก

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

• Putjorn P, Ang CS, Farzin D. Learning IoT without the I-Educational Internet of Things in a Developing Context. InProceedings of the 2015 Workshop on Do-it-yourself Networking: an Interdisciplinary Approach 2015 May 18 (pp. 11-13). ACM.
• Pruet P, Farzin D, Ang CS, Chaiwut N. Exploring the Internet of “Educational Things”(IoET) in rural underprivileged areas. InElectrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 2015 12th International Conference on 2015 Jun 24 (pp. 1-5). IEEE.

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)

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 ทดลองซ้ำเพื่อประเมินผล

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)

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

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.