กทปส. หนุน มฟล. พัฒนา ‘บ้านอัจฉริยะจำลอง’ เปิดโลก IoT เสริมทักษะการเรียนรู้เด็ก LD

ต่อยอดการเรียนรู้ผ่านการลงมือทำ ให้เด็กได้ประกอบวงจร ใช้งานเซนเซอร์ และเขียนโปรแกรม Blockly พร้อมพัฒนาครูและขยายโอกาสสู่โรงเรียนในภาคเหนือ

กองทุนวิจัยและพัฒนากิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม เพื่อประโยชน์สาธารณะ (กทปส.) สนับสนุนมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง จังหวัดเชียงราย ดำเนิน “โครงการการพัฒนาต้นแบบชุดการเรียนรู้เพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ด้านเทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตของสรรพสิ่งสำหรับเด็กแอลดี” เพื่อเปิดโอกาสให้เด็ก LD เข้าถึงการเรียนรู้ด้านเทคโนโลยี Internet of Things หรือ IoT ผ่านสื่อที่มองเห็น จับต้อง และทดลองทำได้จริง โดยมี ผศ.ดร.กภ.อัมพา พุ่มโพธิ์ มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง เป็นหัวหน้าโครงการ

โครงการดังกล่าวเกิดขึ้นจากความสำคัญของทักษะเทคโนโลยีในศตวรรษที่ 21 เพื่อสร้างสื่อการเรียนรู้ IoT ซึ่งออกแบบให้เหมาะกับเด็ก LD หรือเด็กที่มีข้อจำกัดทางด้านการอ่าน การเขียน หรือการคำนวน ซึ่งเด็กกลุ่มนี้สามารถเรียนรู้และพัฒนาศักยภาพได้ เมื่อได้รับสื่อ วิธีสอน และจังหวะการเรียนรู้ที่เหมาะสม ทีมวิจัยจึงนำแนวคิดการเรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ หรือ Hands-on Learning มาเป็นแกนหลัก เพื่อให้เทคโนโลยีที่อาจดูซับซ้อนกลายเป็นประสบการณ์ใกล้ตัวและเข้าใจง่ายขึ้น

หัวใจของโครงการคือ “บ้านอัจฉริยะจำลอง” ชุดการเรียนรู้ลักษณะคล้ายของเล่นที่สามารถประกอบและถอดประกอบได้ ภายในติดตั้งอุปกรณ์ IoT ที่พบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว เซนเซอร์วัดแสง อุณหภูมิและความชื้น เซนเซอร์ตรวจจับควัน หลอดไฟ LED และมอเตอร์พัดลม เด็กจึงไม่ได้เป็นเพียงผู้ดูการสาธิต แต่ได้ลงมือติดตั้งอุปกรณ์ ต่อวงจรไฟฟ้า เชื่อมต่อเซนเซอร์ และเขียนโปรแกรมแบบบล็อกผ่าน MicroBlock IDE เพื่อควบคุมการเปิด-ปิดไฟ การทำงานของพัดลม และการแสดงค่าจากเซนเซอร์ต่าง ๆ ด้วยตนเอง

รูปแบบการเรียนรู้ดังกล่าวสอดคล้องกับแนวคิด Constructionism ของ Seymour Papert ซึ่งให้ความสำคัญกับการเรียนรู้ผ่านการสร้างชิ้นงานที่มีความหมาย และแนวคิด Learning by Doing ของ John Dewey ที่ส่งเสริมการเรียนรู้จากประสบการณ์จริง เมื่อเด็กได้ทดลอง พบข้อผิดพลาด และปรับปรุงระบบด้วยตนเอง กระบวนการนี้จึงช่วยฝึกทั้งสมาธิ การคิดอย่างเป็นลำดับ การวางแผน การวิเคราะห์ปัญหา ความคิดสร้างสรรค์ ตลอดจนความภาคภูมิใจและความมั่นใจในการเรียนรู้เทคโนโลยี

การพัฒนาชุดการเรียนรู้ใช้เวลาประมาณ 1 ปี ครอบคลุมตั้งแต่การศึกษาความต้องการ ออกแบบสื่อและอุปกรณ์ IoT จัดทำคู่มือและหน่วยการเรียนรู้ ไปจนถึงการตรวจสอบความเหมาะสมของเนื้อหาโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาพิเศษ ด้านกายภาพบำบัด และด้านเทคโนโลยี ก่อนนำไปใช้จริงยังมีการทดลองใช้กับนักเรียนกลุ่มเป้าหมายและครูผู้สอน เพื่อนำข้อเสนอแนะมาปรับปรุงให้เหมาะกับการใช้งานในห้องเรียนมากที่สุด

โครงการดำเนินงานร่วมกับโรงเรียนและศูนย์การศึกษาพิเศษ 10 แห่งในจังหวัดเชียงรายและเชียงใหม่  พร้อมอบรมครูผู้สอนประมาณ 30 คน ให้มีความรู้พื้นฐานด้าน IoT เข้าใจการใช้งานอุปกรณ์ในแต่ละโมดูล การเขียนโปรแกรม โดยใช้ MicroBlock IDE การใช้คู่มือการสอน และเครื่องมือประเมินผล ก่อนนำชุดการเรียนรู้ไปจัดกิจกรรมกับเด็ก LD ประมาณ 120 คน การพัฒนาครูควบคู่กับสื่อจึงช่วยให้การเรียนรู้ไม่สิ้นสุดลงพร้อมโครงการ แต่สามารถนำไปใช้ต่อและปรับให้เหมาะกับผู้เรียนในแต่ละห้องได้

ด้านการวัดผล โครงการประเมินทั้งความรู้พื้นฐาน ทักษะการปฏิบัติ และความเป็นไปได้ในการใช้จริงในห้องเรียน โดยใช้สื่อการเรียนรู้แบบการ์ด IoT Learning Cards แบบทดสอบก่อนและหลังเรียน ตลอดจนการประเมินความสามารถในการเลือกอุปกรณ์ ต่อวงจร เชื่อมต่อเซนเซอร์ เขียนโปรแกรม และสร้างระบบ Smart Home จำลอง ผลการประเมินที่ดำเนินการแล้วพบว่า นักเรียนสามารถนำความรู้ไปปฏิบัติผ่านกิจกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่การระบุหน้าที่ของอุปกรณ์ ไปจนถึงการทดสอบและปรับปรุงการทำงานของระบบด้วยตนเอง

นอกจากความรู้ด้าน IoT ผลลัพธ์สำคัญอีกด้านคือการสร้างประสบการณ์แห่งความสำเร็จให้เด็กได้เห็นว่า ตนเองสามารถทำความเข้าใจเทคโนโลยี สร้างชิ้นงาน และแก้ปัญหาได้ สื่อที่จับต้องได้และตอบสนองต่อการลงมือทำ ยังช่วยให้เด็กเข้าถึงบทเรียนได้ง่ายขึ้น ขณะเดียวกัน ครู ผู้ปกครอง และโรงเรียน ก็มีเครื่องมือสนับสนุนการเรียนรู้ ที่ช่วยเชื่อมโยงทักษะด้านภาษา ตัวเลข ตรรกะ และเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน

ภายหลังโครงการสิ้นสุด ทีมวิจัยมีแผนส่งมอบบ้านอัจฉริยะจำลอง อุปกรณ์ IoT สื่อการสอน หน่วยการเรียนรู้ และแบบประเมินให้โรงเรียนใช้จัดการเรียนการสอนต่อ พร้อมวางแผนอบรมครูเพิ่มเติม และพิจารณาขยายผลสู่โรงเรียนการศึกษาพิเศษหรือโรงเรียนที่มีนักเรียน LD ในภูมิภาคอื่นของประเทศ เพื่อให้ต้นแบบที่พัฒนาขึ้นสามารถสร้างประโยชน์ได้ในวงกว้างและต่อเนื่อง

การสนับสนุนโครงการนี้สะท้อนบทบาทของ กทปส. ในการส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมเพื่อประโยชน์ทางการศึกษา โดยเฉพาะการเพิ่มโอกาสในการเข้าถึงการเรียนรู้ของเด็กที่ต้องการวิธีการเรียนรู้เฉพาะตัว เพราะความเท่าเทียมทางการศึกษาไม่ได้หมายถึงการที่ทุกคนต้องเรียนด้วยวิธีเดียวกัน แต่คือการที่ผู้เรียนทุกคนได้รับเครื่องมือและโอกาสที่เหมาะสม เพื่อพัฒนาศักยภาพและเติบโตได้อย่างมั่นใจในโลกยุคดิจิทัล

กทปส. มากกว่าให้ทุน คือให้คุณภาพชีวิตที่ดี