แนวคิดในการออกแบบบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนนั้น
อาศัยแนวคิดเดียวกับการออกแบบบทเรียนแบบโปรแกรม
และที่มาของบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนนั้น
ก็พัฒนามาจากบทเรียนแบบโปรแกรม
ซึ่งการที่ได้เกิดความคิดในนำคอมพิวเตอร์มาสร้างเป็นบทเรียนแบบโปรแกรมก็เพราะว่า
คอมพิวเตอร์มีศักยภาพที่เหนือกว่าสื่อสิ่งพิมพ์ในหลายประการด้วยกัน
แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่คอมพิวเตอร์มีเหนือสิ่งพิมพ์ก็ได้แก่
ความสามารถในการนำเสนอในลักษณะของสื่อหลายมิติ
และความสามารถในการให้ผู้เรียนมีปฏิสัมพันธ์กับบทเรียนได้เป็นอย่างดี
นั่นเอง
ทฤษฎีทางจิตวิทยาการเรียนรู้แบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆคือ
กลุ่มพฤติกรรมนิยม (Behavior Learning Theories) กลุ่มปัญญานิยม
(Cognitive LearningTheories) และกลุ่มปฏิสัมพันธ์ (Integrationist
Approach) ซึ่งแนวคิดของแต่ละทฤษฎีก็จะมีจุดเน้นที่แตกต่างกันไป
(ประสาท อิศรปรีดา, 2538 : 198)
ในที่นี้จะขอกล่าวเฉพาะแนวคิดของทฤษฎีที่มีอิทธิพลต่อแนวทางในการออกแบบบทเรียนแบบโปรแกรมหรือบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน
ดังนี้
ทฤษฎีพฤติกรรมนิยม
ทฤษฎีพฤติกรรมนิยมเป็นทฤษฎีที่มีแนวคิดเกี่ยวกับจิตวิทยาว่า
เป็นการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของพฤติกรรมมนุษย์ (Scientific Study of
Human) นักจิตวิทยากลุ่มนี้เชื่อว่า
การเรียนรู้ของมนุษย์เป็นสิ่งที่สามารถสังเกตได้จากพฤติกรรมภายนอก
และมีแนวคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเร้าและการตอบสนอง
(Stimulus and Response)
โดยเชื่อว่าการเรียนรู้จะเกิดขึ้นได้ด้วยการที่มนุษย์หรือสัตว์ได้เลือกเอาปฏิกิริยาตอบสนองเชื่อมต่อ
(Connect) เข้ากับสิ่งเร้าอย่างเหมาะสม นอกจากนี้
นักจิตวิทยาในกลุ่มนี้ยังได้ให้ความสำคัญกับการเสริมแรง
(Reinforcement) โดยเชื่อว่าการ
ให้การเสริมแรงที่เหมาะสมจะช่วยให้พฤติกรรมการตอบสนองของผู้เรียนเข้มข้นขึ้น
นักจิตวิทยาที่มีชื่อเสียงในกลุ่มนี้ได้แก่ พาฟลอฟ (Pavlov)
วัตสัน(Watson) กัทรี (Guthrie) ธอร์นไดค์ (Thorndike) สกินเนอร์
(Skinner) เมอร์เรย์(Murray) และฮัลล์ (Hull) เป็นต้น
ซึ่งรายละเอียดของแต่ละทฤษฎี
ขอให้ศึกษาเพิ่มเติมจากตำราทางด้านจิตวิทยาการเรียนรู้
สำหรับนักจิตวิทยาที่มีบทบาทมากที่สุดคนหนึ่งในกลุ่มนี้
ในการริเริ่มสร้างและพัฒนาบทเรียนแบบโปรแกรม ได้แก่สกินเนอร์ (B. F.
Skinner)
โดยสกินเนอร์ได้ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเร้ากับการตอบสนองและการเสริมแรง
สกินเนอร์ให้ความสำคัญกับการเสริมแรงเป็นพิเศษ
เขาเชื่อว่าการให้การเสริมแรงที่เหมาะสมจะช่วยให้พฤติกรรมการตอบสนองของผู้เรียนเข้มข้นขึ้นและจะคงอยู่ตลอดไป
สกินเนอร์
บทเรียนแบบโปรแกรมที่สร้างขึ้นโดยอาศัยแนวคิดของทฤษฎีพฤติกรรมนิยมนี้
มีลักษณะเป็นบทเรียนเชิงเส้นตรง (Linear)
ซึ่งเป็นบทเรียนที่มีการเสนอเนื้อหาเรียงตามลำดับ ตั้งแต่ต้นจนจบ
ในระหว่างการเรียนเนื้อหาแต่ละตอนจะมีคำถามให้ผู้เรียนตอบอย่างสม่ำเสมอ
และเมื่อผู้เรียนตอบแล้วก็จะมีคำเฉลยทันที พร้อมทั้งมีการเสริมแรง
โดยอาจจะเป็นการเสริมแรงทางบวกเช่น คำชมเชย
หรือเสริมแรงทางลบเช่นการให้กลับไปศึกษาบทเรียนอีกครั้งหรือคำอธิบายเพิ่มเติม
เป็นต้น การเรียนด้วยบทเรียนเชิงเส้นตรงนี้
ผู้เรียนทุกคนจะต้องเรียนตามลำดับเนื้อหาตั้งแต่ต้นจนจบบทเรียน
เหมือนกัน
โดยจะต้องเข้าใจเนื้อหาที่อยู่ในลำดับแรกก่อนแล้วจึงจะสามารถผ่านไปเรียนเนื้อหาที่อยู่ในลำดับถัดไปได้
กลุ่มเกสตัลท์
กลุ่มเกสตัลท์เป็นกลุ่มของนักจิตวิทยาในแนวปัญญานิยมที่มีแนวความคิดหรือความเชื่อที่คล้ายๆกัน
นักจิตวิทยาในกลุ่มนี้ได้แก่ เวอร์ไธเมอร์ (Max Wertheimer) คอฟฟ์กา
(Kurt Koffka) และโคห์เลอร์ (Wolfgang Kohler)
เป็นต้นทฤษฎีการเรียนรู้กลุ่มเกสตัลท์เชื่อว่า
มนุษย์จะรับรู้สิ่งรอบๆตัวในลักษณะที่มีความหมาย
และจะรับรู้สิ่งต่างๆในรูปของส่วนรวมทั้งหมด
ไม่ได้รับรู้เพียงเฉพาะ
ส่วนใดส่วนหนึ่ง หรือสิ่งเร้าเฉพาะอย่าง
ในลักษณะที่แยกจากกัน เราจะรับรู้สิ่งนั้นเป็น คน รถ ต้นไม้
บ้านหรือแมว ในลักษณะที่มีความหมายแบบทั้งหมดทั้งรูปร่าง
เราไม่ได้รับรู้เฉพาะเส้ สี หรือส่วนใดส่วนหนึ่งของสิ่งนั้นเท่านั้น
จากแนวคิดดังกล่าวนี้ ต่อมาได้พัฒนาเป็นข้อสรุปที่ว่า
ส่วนรวมทั้งหมดเป็นสิ่งที่มีความหมายมากกว่าการรวมเอาส่วนย่อยๆเข้าด้วยกัน
เช่น รูปสี่เหลี่ยมมีความหมายมากกว่าเส้นตรง 4 เส้นรวมกัน (ประสาท
อิศรปรีดา. 2538 : 246)นอกจากนั้น
ทฤษฎีการเรียนรู้กลุ่มเกสตัลท์ยังได้ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องของ
ภาพและพื้น
(Figure and Ground) และได้ข้อสรุปว่าในการรับรู้ของคนเรานั้น
จะรับรู้ในลักษณะของภาพ (Figure) และพื้น (Ground)
ซึ่งหากเราสามารถรับรู้ความแตกต่างระหว่างภาพและพื้นได้อย่างชัดเจน
ก็จะทำให้เรารับรู้ความหมายจากสิ่งที่รับรู้นั้นได้ถูกต้องและชัดเจนยิ่งขึ้น
ในทางกลับกัน
หากสิ่งที่เรารับรู้นั้นมีลักษณะของภาพและพื้นที่
ไม่สามารถระบุได้ชัดเจนว่าส่วนใดเป็นภาพและส่วนใดเป็นพื้น
ก็อาจทำให้รับรู้สิ่งนั้นใน
ความหมายที่คลาดเคลื่อนไปได้แนวคิดของทฤษฎีการเรียนรู้กลุ่มเกสตัลท์นี้
สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบบทเรียนแบบโปรแกรมหรือบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนได้โดย
ในการนำเสนอเนื้อหาของบทเรียนนั้น
ควรให้ผู้เรียนได้รับรู้ภาพรวมหรือโครงสร้างรวมของสิ่งที่จะเรียนก่อน
แล้วจึงจะเรียนในส่วนย่อยๆ โดยในการเรียนเนื้อหาเรื่องใดเรื่องหนึ่ง
เราอาจจะแบ่งเนื้อหาออกเป็นหน่วยย่อยที่มีความหมายสมบูรณ์
และมีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกัน และในการนำเสนอบทเรียน
เราควรให้ผู้เรียนได้เห็นโครงสร้างรวมของเนื้อหาทั้งหมดก่อน
แล้วจึงค่อยเรียนเนื้อหาในหน่วยย่อยๆแต่ละหน่วย เช่น
ในการเสนอเนื้อหาเรื่องประเทศไทย
เราควรเริ่มด้วยภาพรวมของประเทศไทยก่อน แล้วจึงค่อยเรียนเกี่ยวกับภาค
และจังหวัด
โดยในแต่ละจังหวัดถือเป็นบทเรียนที่มีความหมายและมีความ
สัมพันธ์เชื่อมโยงกับจังหวัดอื่นๆ
และภาคอื่นๆสำหรับหลักการของภาพและพื้นนั้น
สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบบทเรียนได้
โดยการออกแบบการนำเสนอในลักษณะที่ให้ผู้เรียนรับรู้ได้ชัดเจนว่าสิ่งใดเป็นภาพและสิ่งใดเป็นพื้น
เช่นการใช้สีสันที่แตกต่างกัน
การขีดเส้นใต้ข้อความที่
สำคัญ
การใช้กรอบเพื่อเน้นสาระที่เป็นหัวใจของเรื่อง
การใช้ตัวหนังสือที่มีขนาดใหญ่ตัวเอน ตัวหนาหรือสีที่แตกต่างไป
เมื่อต้องการเน้นเป็นพิเศษ หรือการใช้ภาพเคลื่อนไหว
เพื่อให้เป็นสิ่งที่ดึงดูดความสนใจของผู้เรียน
เป็นต้น
ทฤษฎีความยืดหยุ่นทางปัญญา
ทฤษฎีความยืดหยุ่นทางปัญญา
เป็นทฤษฎีที่เกิดขึ้นใหม่เมื่อไม่นานมานี้ คือ ประมาณต้นปี ค.ศ. 1990
(ถนอมพร เลาหจรัสแสง. 2541 : 55)
โดยทฤษฎีนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างขององค์ความรู้ของสาขาวิชาต่างๆ
และได้ข้อสรุปว่าความรู้แต่ละองค์ความรู้นั้นมีลักษณะโครงสร้างที่แน่ชัดและสลับซับซ้อนมากน้อยแตกต่างกันไป
โดยองค์ความรู้บางประเภทสาขาวิชา เช่น คณิตศาสตร์
หรือวิทยาศาสตร์กายภาพนั้น
จัดว่าเป็นองค์ความรู้ประเภทที่มีโครงสร้างที่ตายตัว
ไม่สลับซับซ้อน(Well-Structured Knowledge Domains)
เนื่องจากมีความเป็นตรรกะและเป็นเหตุเป็นผลที่แน่นอนของธรรมชาติขององค์ความรู้
ในขณะที่องค์ความรู้บางประเภทสาขาวิชา เช่น จิตวิทยาหรือสังคมวิทยา
จัดว่าเป็นองค์ความรู้ประเภทที่มีโครงสร้างสลับซับซ้อนและไม่ตายตัว
(Ill-Structured Knowledge Domains)
เพราะความไม่เป็นเหตุเป็นผลที่แน่นอนตายตัวของธรรมชาติขององค์ความรู้
(West and others. 1991. อ้างถึงในถนอมพร เลาหจรัสแสง. 2541 : 55)
อย่างไรก็ตาม ในสาขาวิชาหนึ่งๆ นั้น
มิใช่ว่าจะมีลักษณะโครงสร้างที่ตายตัวหรือสลับซับซ้อนทั้งหมด
ในบางส่วนขององค์ความรู้อาจจะมีโครงสร้างที่ตายตัว
ในขณะที่บางส่วนขององค์ความรู้
ก็อาจจะมีโครงสร้างที่ไม่ตายตัวหรือสลับซับซ้อนได้เช่นกันแนวคิดตามทฤษฎีความยืดหยุ่นทางปัญญานี้
ส่งผลต่อการออกแบบบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน
โดยการออกแบบบทเรียนให้สามารถตอบสนองการเรียนเนื้อหาบทเรียนที่มีโครงสร้างขององค์ความรู้ที่แตกต่างกันได้
ซึ่งได้แก่บทเรียนในลักษณะที่เป็นสื่อหลายมิติ
เช่นเดียวกับแนวคิดของทฤษฎีโครงสร้างความรู้
ทั้งนี้เนื่องจากการจัดระเบียบโครงสร้างการนำเสนอเนื้อหาบทเรียนในลักษณะสื่อหลายมิติ
จะอนุญาตให้ผู้เรียนทุกคน มีอิสระในการควบคุมการเรียนของตนเอง
ตามความสามารถความถนัด ความสนใจ
และพื้นฐานความรู้ของตนได้อย่างเต็มที่
นักจิตวิทยาในกลุ่มปัญญานิยมอีกคนหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญ
เกี่ยวข้องกับการสร้างและพัฒนาบทเรียนแบบโปรแกรมในยุคแรกๆ ได้แก่
คราวเดอร์ (Crowder)โดยคราวเดอร์ได้ออกแบบบทเรียนเชิงสาขา (Branching)
ซึ่งเป็นบทเรียนที่ให้ผู้เรียนมีอิสระในการควบคุมการเรียนของตนเองมากขึ้น
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
การมีอิสระในการเลือกลำดับในการเรียนเนื้อหาบทเรียนที่เหมาะสมกับตนเอง
ผู้เรียนแต่ละคนไม่จำเป็นต้องเรียนตามลำดับที่เหมือนกัน
เนื้อหาของบทเรียนจะได้รับการนำเสนอโดยขึ้นอยู่กับความสนใจ ความถนัด
และความสามารถของผู้เรียนเป็นคำคัญ
ทฤษฎีปฏิสัมพันธ์
เป็นทฤษฎีที่เกิดขึ้นใหม่โดยได้ผสมผสานแนวคิดของทฤษฎีกลุ่มพฤติกรรมนิยมและกลุ่มปัญญานิยมเข้าด้วยกัน
โดยที่แนวคิดของกลุ่มพฤติกรรมนิยมกับกลุ่มปัญญานิยมจะแตกต่างกันในลักษณะที่เปรียบเสมือนอยู่คนละขั้วหรือคนละปลายของเส้นตรง
กลุ่มพฤติกรรมนิยมมีแนวคิดว่า
พฤติกรรมของมนุษย์ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมเป็นตัวกำหนด
ตัวแทนของแนวคิดนี้ได้แก่ ทฤษฎีของ สกินเนอร์
ในขณะที่กลุ่มปัญญานิยมเชื่อว่า
พฤติกรรมของมนุษย์ขึ้นอยู่กับการรับรู้ การคิด
หรือกระบวนการทางปัญญาของบุคคล ตัวแทนของแนวคิดของกลุ่มนี้ได้แก่
ทฤษฎีของกลุ่มเกสตัลท์ สำหรับแนวคิดของทฤษฎีกลุ่ม ปฏิสัมพันธ์นั้น
มีความคิดว่า
พฤติกรรมของมนุษย์ขึ้นอยู่กับทั้งกระบวนการทางปัญญาของบุคคลและสิ่งแวดล้อมรวมกันนักจิตวิทยาที่มีชื่อเสียงมากในกลุ่มนี้ได้แก่
แบนดูรา (Albert Bandura)
แบนดูราได้ตั้งชื่อทฤษฎีของเขาว่า
ทฤษฎีปัญญาสังคมของแบนดูรา (Bandura’s Social Cognitive Theory)
โดยแบนดูราเชื่อว่า
การเรียนรู้ของมนุษย์เกิดจากกระบวนการทางปัญญาของบุคคลร่วมกับการที่บุคคลนั้นมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม
และกระบวนการเรียนรู้ของบุคคลเกิดจากการที่บุคคลนั้นเกิดความใส่ใจ
(Attention) แล้วเกิดการจดจำ (Retention)
จากนั้นผู้เรียนจะแสดงพฤติกรรมตามแบบ (Producing Behavior)
และเกิดแรงจูงใจที่จะแสดงพฤติกรรมนั้นซ้ำ ๆ (Motivated to Repeat the
Behaviors) ตามลำดับการประยุกต์