ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล (Information Processing Theory)

ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล (Information Processing Theory)

ทิศนา  แขมมณี (2547 : 80-85) ได้รวบรวมทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูลไว้ดังนี้

        ก. ทฤษฎีการเรียนรู้

                ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล เป็นทฤษฎีที่สนใจศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาสติปัญญาของมนุษย์ โดยให้ความสนใจเกี่ยวกับการทำงานของสมอง ทฤษฎีนี้เริ่มได้รับความนิยมมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1950 จวบจนปัจจุบัน โดยมรผู้เรียกชื่อในภาษาไทยหลายชื่อ เช่น ทฤษฎีการประมวลข้อมูลข่าวสาร ทฤษฎีการประมวลข้อมูลสารสนเทศ ฯลฯ ในที่นี้ผู้เขียนขอเรียกว่า ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล เพราะคิดว่า มีความหมายตรงกับทฤษฎีและเข้าใจง่าย ทฤษฎีนี้มีแนวคิดว่า การทำงานของสมองมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ คลอสเมียร์ (Klausmeier, 1985: 52-108) ได้อธิบายการเรียนรู้ของมนุษย์โดยเปรียบเทียบการทำงานของคอมพิวเตอร์กับการทำงานของสมอง ซึ่งมีการทำงานเป็นขั้นตอนดังนี้คือ

                 1. การรับข้อมูล (input) โดยผ่านทางอุปกรณ์หรือเครื่องรับข้อมูล

                 2. การเข้ารหัส (encoding) โดยอาศัยชุดคำสั่งหรือซอฟต์แวร์ (software)

                 3. การส่งข้อมูลออก (output) โดยผ่านทางอุปกรณ์

                 คลอสเมียร์ ได้อธิบายกระบวนการประมวลข้อมูลโดยเริ่มต้นจากการที่มนุษย์รับสิ่งเร้าเข้ามาทางประสาทสัมผัสทั้ง 5 สิ่งเร้าที่เข้ามาจะได้รับการบันทึกไว้ในความจำระยะสั้น ซึ่งการบันทึกนี้จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ 2 ประการคือ การรู้จัก (recognition) และความใส่ใจ (attention) ของบุคคลที่รับสิ่งเร้า บุคคลจะเลือกรับสิ่งเร้าที่ตนรู้จักหรือมีความสนใจ สิ่งเร้านั้นจะได้รับการบันทึกลงในความจำระยะสั้น (short-term memory) ซึ่งจะดำรงอยู่ในระยะเวลาที่จำกัดมาก แต่ละบุคคลมีความสามารถในการจำระยะสั้นที่จำกัด ในการทำงานที่จำเป็นต้องเก็บข้อมูลไว้ชั่วคราว อาจจำเป็นต้องใช้เทคนิคต่าง ๆ ในการจำช่วย เช่น การจัดกลุ่มคำ หรือการท่องซ้ำ ๆ กันหลายครั้ง ซึ่งจะสามารถช่วยให้จดจำสิ่งนั้นไว้ใช้งานได้ การเก็บข้อมูลไว้ใช้ในภายหลัง สามารถทำได้โดยข้อมูลนั้นจำเป็นต้องได้รับการประมวลและเปลี่ยนรูปโดยการเข้ารหัส (encoding) เพื่อนำไปเก็บไว้ในความจำระยะยาว (long term memory) ซึ่งอาจต้องใช้เทคนิคต่าง ๆ เข้าช่วย เช่น การท่องซ้ำหลายๆ ครั้ง หรือการทำข้อมูลให้มีความหมายกับตนเอง ความจำระยะยาวนี้มี 2 ชนิด คือ ความจำที่เกี่ยวกับภาษา (semantic) และความจำที่เกี่ยวกับเหตุการณ์ (episodic) นอกจากนั้นยังอาจแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ความจำประเภทกลไกที่เคลื่อนไหว (motoric memory) หรือความจำประเภทอารมณ์ ความรู้สึก (affective memory) เมื่อข้อมูลข่าวสารได้รับการบันทึกไว้ในความจำระยะยาวแล้ว บุคคลจะสามารถเรียกข้อมูลต่าง ๆ ออกมาใช้ได้ 

                 กระบวนการรู้คิดในกรอบทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล (metacognitive knowledge) ประกอบไปด้วยความรู้เกี่ยวกับบุคคล (person) งาน (task) และกลวิธี (strategy)

                 1. ความรู้เกี่ยวกับบุคคล (person) ประกอบไปด้วยคงามรู้ความเชื่อเกี่ยวกับความแตกต่างภายในตัวบุคคล ความแตกต่างระหว่างบุคคล และลักษณะสากลของกระบวนการรู้คิด

                 2. ความรู้เกี่ยวกับงาน (task) ประกอบไปด้วยความรู้เกี่ยวกับขอบข่ายของงาน ปัจจัยเงื่อนไขของงาน และลักษณะของงาน

                 3. ความรู้เกี่ยวกับกลวิธี (strategy) ประกอบด้วยความรู้เกี่ยวกับกลวิธีการรู้ คิดเฉพาะด้านและโดยรวม และประโยชน์ของกลวิธีนั้นที่มีต่องานแต่ละอย่าง

                 ในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน แพริสและคณะ (1983) ได้จำแนกความรู้ในเชิงเมตาคอคนิชั่นออกเป็น 3 ประเภท เช่นเดียวกัน ได้แก่

                 1. ความรู้ในเชิงปัจจัย (declarative knowledge) คือ ความรู้เกี่ยวกับปัจจัยต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่องาน

                 2. ความรู้เชิงกระบวนการ (procedural knowledge) คือ ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการและวิธีการต่าง ๆ ในการดำเนินงาน

                 3. ความรู้เชิงเงื่อนไข (conditional knowledge) คือ ความรู้เกี่ยวกับสถานการณ์ ข้อจำกัด เหตุผล และเงื่อนไขในการใช้กลวิธีต่าง ๆ และการดำเนินงาน

         ข. การประยุกต์ใช้ทฤษฎีในการเรียนการสอน

          ทฤษฎีที่กล่าวไว้ข้างต้นเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนการสอนหลายประการดังนี้

                 1. เนื่องจากการรู้จัก (recognition) มีผลต่อการรับรู้สิ่งใดสิ่งหนึ่ง หากเรารู้จักสิ่งนั้นมาก่อนเราก็มักจะเลือกรับรู้สิ่งนั้น และนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำต่อไป การที่บุคคลจะรู้จักสิ่งใดก็ย่อมหมายความว่า บุคคลรู้หรือเคยมีประสบการณ์กับสิ่งนั้นมาก่อน ดังนั้นการนำเสนอสิ่งเร้าที่ผู้เรียนรู้จักหรือมีข้อมูลอยู่แล้วจะสามารถช่วยให้ผู้เรียนหันมาใส่ใจและรับรู้สิ่งนั้น ซึ่งผู้สอนสามารถเชื่อมโยงไปถึงสิ่งใหม่ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนั้นได้

                 2. เนื่องจากความใส่ใจ (attention) เป็นองค์ประกอบสำคัญต่อการรับรู้ข้อมูลเข้ามาไว้ในความจำระยะสั้น ดังนั้นในการจัดการเรียนการสอน จึงควรจัดสิ่งเร้าในการเรียนรู้ให้ตรงกับความสนใจของผู้เรียน เพราะจะช่วยให้ผู้เรียนใส่ใจและเราคือสิ่งนั้น และนำไปเก็บบันทึกไว้ในความจำระยะสั้นต่อไป

                 3. เนื่องจากข้อมูลที่ผ่านการรับรู้แล้ว จะถูกนำไปเก็บไว้ในความทรงจำระยะสั้น ซึ่งนักจิตวิทยาการศึกษาพบว่า จะคงอยู่เพียง 15 ถึง 30 วินาทีเท่านั้น ดังนั้นหากต้องการที่จะจำสิ่งนั้นนานกว่านี้ เพราะจำเป็นต้องใช้วิธีการต่าง ๆ ช่วย เช่น การท่องซ้ำกันหลายๆครั้ง หรือการจัดสิ่งที่จำให้เป็นหมวดหมู่ ง่ายแก่การจำ เป็นต้น

                 4. หากต้องการจะให้ผู้เรียนจดจำเนื้อหาสาระใด ๆ ได้เป็นเวลานาน สาระนั้นจะต้องได้รับการเข้ารหัส (encoding) เพื่อนำไปเข้าหน่วยความจำระยะยาว วิธีการเข้ารหัสสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การท่องจำซ้ำ ๆ การทบทวน

                 5. ข้อมูลที่ถูกนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำระยะสั้นหรือระยะยาวแล้ว สามารถเรียกออกมาใช้งานได้โดยผ่าน "effector” ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นพฤติกรรมทางวาจาหรือการกระทำ ซึ่งทำให้บุคคลแสดงความคิดเห็นภายในออกมาเป็นพฤติกรรมที่สังเกตเห็นได้

                 6. เนื่องจากกระบวนการต่าง ๆ ของสมองหลักการควบคุมโดยหน่วยบริหารควบคุมอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งเปรียบได้กับโปรแกรมสั่งงานซึ่งเป็น “software” ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้นการที่ผู้เรียนรู้ตัวและรู้จักการบริหารควบคุมกระบวนการทางปัญญาหรือกระบวนการคิดของตนก็จะสามารถทำให้บุคคลนั้นสามารถสั่งงานให้สมองกระทำการต่าง ๆ อันจะทำให้ผู้เรียนประสบผลสำเร็จในการเรียนรู้ได้ เช่น หากผู้เรียนรู้ตัวว่าเรียนวิชาใดวิชาหนึ่งไม่ได้ดี เพราะไม่ชอบครูที่สอนวิชานั้น ผู้เรียนก็อาจหาทาง ปัญหานั้นได้ โดยสร้างแรงจูงใจให้กับตนเอง หรือใช้เทคนิคกลวิธีต่าง ๆ เข้าช่วย

        ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูลนี้  แม้จะได้รับความสนใจมาแล้วกว่า 50 ปี แต่ก็ยังคงได้รับความนิยมอยู่ในปัจจุบัน และกำลังมีการศึกษาค้นคว้าอย่างต่อเนื่องเพื่อแสวงหาความรู้เพิ่มเติมขึ้นอีก

        เพจโค่นข้อสอบครู โดยอาจารย์อ๊อฟ (2560) ได้กล่าวถึงทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูลไว้ดังนี้

        ทฤษฎีนี้มีแนวคิดว่า การทำงานของสมองมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์

        หลักการจัดการเรียนการสอนตามแนวคิดนี้ คือ การนำเสนอสิ่งเร้าที่ผู้เรียนรู้จักหรือมีข้อมูลอยู่ จะสามารถช่วยให้ผู้เรียนหันมาใส่ใจและรับรู้สิ่งนั้น จัดสิ่งเร้าในการเรียนรู้ให้ตรงกับความสนใจของผู้เรียน สอนให้ฝึกการจำโดยใช้วิธีที่หลากหลาย หากต้องการให้ผู้เรียนจดจำเนื้อหาสาระใด ๆ ได้เป็นเวลานาน สาระนั้นจะต้องได้รับการเข้ารหัส เพื่อนำไปเข้าหน่วยความจำระยะยาว วิธีการเข้ารหัสสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การท่องจำซ้ำ ๆ  การทบทวน หรือการใช้กระบวนการขยายความคิด

          สยุมพร  ศรีมุงคุณ (https://www.gotoknow.org/posts/341272)  ได้กล่าวถึงทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล(Information Processing Theory)  ไว้ว่าเป็นทฤษฎีที่สนใจศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาสติปัญญาของมนุษย์  โดยให้ความสนใจเกี่ยวกับการทำงานของสมอง  ทฤษฎีนี้มีแนวคิดว่า  การทำงานของสมองมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับการทำงานของคอมพิวเตอร์   หลักการจัดการเรียนการสอนตามทฤษฎีนี้  คือ  การนำเสนอสิ่งเร้าที่ผู้เรียนรู้จักหรือมีข้อมูลอยู่จะสามารถช่วยให้ผู้เรียนหันมาใส่ใจและรับรู้สิ่งนั้น  จัดสิ่งเร้าในการเรียนรู้ให้ตรงกับความสนใจของผู้เรียน  สอนให้ฝึกการจำโดยใช้วิธีการที่หลากหลาย  หากต้องการให้ผู้เรียนจดจำเนื้อหาสาระใดๆ  ได้เป็นเวลานาน  สาระนั้นจะต้องได้รับการเข้ารหัส(encoding)  เพื่อนำไปเข้าหน่วยความจำระยะยาว  วิธีการเข้ารหัสสามารถทำได้หลายวิธี  เช่น  การท่องจำซ้ำๆ  การทบทวน  หรือการใช้กระบวนการขยายความคิด

สรุป

        ทฤษฎีกระบวนการทางสมองในการประมวลข้อมูล (Information Processing Theory) เป็นทฤษฏีที่สนใจศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาสติปัญญาของมนุษย์  โดยให้ความสนใจเกี่ยวกับการทำงานของสมอง  ทฤษฏีนี้มีแนวคิดว่า  การทำงานของสมองมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับการทำงานของคอมพิวเตอร์   หลักการจัดการเรียนการสอนตามทฤษฏีนี้  คือ  การนำเสนอสิ่งเร้าที่ผู้เรียนรู้จักหรือมีข้อมูลอยู่จะสามารถช่วยให้ผู้เรียนหันมาใส่ใจและรับรู้สิ่งนั้น  จัดสิ่งเร้าในการเรียนรู้ให้ตรงกับความสนใจของผู้เรียน  สอนให้ฝึกการจำโดยใช้วิธีการที่หลากหลาย  หากต้องการให้ผู้เรียนจดจำเนื้อหาสาระใดๆ  ได้เป็นเวลานาน  สาระนั้นจะต้องได้รับการเข้ารหัส(encoding)  เพื่อนำไปเข้าหน่วยความจำระยะยาว  วิธีการเข้ารหัสสามารถทำได้หลายวิธี  เช่น  การท่องจำซ้ำๆ  การทบทวน  หรือการใช้กระบวนการขยายความคิด

ที่มา

ทิศนา  แขมมณี. (2547). ศาสตร์การสอน : องค์ความรู้เพื่อการจัดกระบวนการเรียนรู้
           ที่มีประสิทธิภาพ. พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์
            มหาวิทยาลัย.

เพจโค่นข้อสอบครู โดยอาจารย์อ๊อฟ. (2560). https://www.facebook.com/
           khonkhosobkru/posts/841062609385952. [Online]. เข้าถึงเมื่อวันที่
           21 กรกฎาคม 2561.

สยุมพร  ศรีมุงคุณ. (https://www.gotoknow.org/posts/341272). [Online]. เข้าถึงเมื่อวันที่ 

           21 กรกฎาคม 2561.