STEM Education


1410667_750857464942242_368323155_o

จากการที่ได้มีโอกาสเข้าร่วมค่ายบูรณาการ STEM Education ในแหล่งเรียนรู้ ระหว่างวันที่ 9-11 ธันวาคม 2556 ณ เจริญรัตน์ รีสอร์ท อัมพวา จังหวัดสมุทรสงคราม จัดโดย  สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ร่วมกับสมาคมครูวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (สวคท.) สนับสนุนโดย บริษัท อินเทล ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) เมื่อพูดถึง  STEM แล้ว คงเป็นประเด็นที่ร้อนแรงในแวดวงการศึกษาและเป็นเรื่องที่ครูหลายๆท่านกำลังให้ความสนใจในขณะนี้ เพราะเป็นนโยบายที่กระทรวงศึกษาธิการกำลังผลักดันและสนับสนุนให้เกิดขึ้น ดังที่ได้ปรากฏในร่างของหลักสูตรใหม่ พ.ศ.2557 ที่เราอาจจะเคยพบเห็นกันมาบ้างแล้วนั้น บทความนี้จึงขอเขียนเพื่อถ่ายทอดความรู้และประสบการณ์ตรงจากการเข้าค่ายบูรณาการ STEM Education ในแหล่งเรียนรู้ ของผมนายกอบวิทย์  พิริยะวัฒน์  เพื่อเป็นการถ่ายทอดและแบ่งปันความรู้แก่คุณครูและผู้ที่สนใจต่อไป

สำหรับค่าย STEM Education ในแหล่งเรียนรู้ ในครั้งนี้ มีคุณครูเข้าร่วมกิจกรรมประมาณ 120 คน ซึ่งเป็นครูวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีจากทั่วประเทศ เน้นให้ครูได้ลงมือปฏิบัติโดยมองปัญหาที่ต้องการจะปรับปรุง และสิ่งที่ต้องการประดิษฐ์  สามารถเชื่อมโยงความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี ตามแนวทางสะเต็มศึกษาเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ได้

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับคำว่า STEM Education หรือ สะเต็มศึกษา กันก่อน! 

stem gif

ที่มาของภาพ http://www.norwinsd.org/Page/5066

           จากเอกสารรายงานสรุปการอบรมเชิงปฏิบัติการ STEM Education วิทยากร Prof. Mitchell Nathan, University of Wisconsin, Madison ซึ่งสรุปรายงานโดย นายรักษพล ธนานุวงศ์ (www.secondsci.ipst.ac.th/images/article/2013_2/stem_workshop_report.pdf) ได้ให้ความหมายไว้ว่า STEM Education คือ “การเรียนรู้เนื้อหาและทักษะทางด้านวิชาวิทยาศาสตร์ (Science) คณิตศาสตร์  (Mathematics) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และ เทคโนโลยี (Technology) ซึ่งล้วนเป็นวิชาที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้มีความรู้ความสามารถที่จะดํารงชีวิตได้อย่างมีคุณภาพในโลกศตวรรษที่ 21 ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว มีความเป็นโลกาภิวัฒน์ ตั้งอยู่บนฐานความรู้ และเต็มไปด้วยเทคโนโลยี อีกทั้งวิชาทั้งสี่เป็นวิชาทีมีความสําคัญอย่างมากกับการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ การพัฒนาคุณภาพชีวิต และ ความมั่นคงของประเทศ” ซึ่งเมื่ออ่านดูแล้วอาจจะดูเหมือนว่าเป็นสิ่งใหม่ แต่ที่จริงแล้ว STEM Education ก็เป็นแนวคิดในการจัดการศึกษา STEM Education ที่ได้ลงมือปฏิบัติ ทำงานเป็นกลุ่ม อภิปรายและสื่อสารเพื่อนำเสนอ คล้ายกับแนวทางการเรียนรู้แบบ Project based Learning โดยใช้กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry) ที่มีการสร้างชิ้นงานหรือโครงงานที่เกิดจากการนำความรู้ ความเข้าใจใน 4 วิชาหลัก ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) คณิตศาสตร์  (Mathematics) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และ เทคโนโลยี (Technology) มาบูรณาการกันนั่นเอง ซึ่งนี่อาจจะเป็นสิ่งที่คุณครูหลายๆท่านก็ให้ลูกศิษย์ทำอยู่แล้วก็เป็นได้

คำถามต่อไปคือแล้วคำว่า STEM กับ Integration (บูรณาการ) ต่างกันอย่างไร  เพื่อให้เข้าใจมากขึ้น จะขอหยิบยกสไลด์หนึ่ง จากการฟังบรรยายของคณะวิทยากรมาประกอบการอธิบายดังนี้

Slide1          เมื่อพิจารณาจากล่างขึ้นบน

ด้านล่างสุดจะประกอบด้วย วิทยาศาสตร์ที่แยกเป็นศาสตร์ย่อยๆได้แก่ ฟิสิกส์  เคมี และชีววิทยา รวมทั้งกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งวิชาทั้งหลายเหล่านี้มักจะมีความเกี่ยวข้อง สัมพันธ์และเชื่อมโยงกัน เช่น  BioChemistry , PhysicalChemistry  นี่จึงเป็นลักษณะของการบูรณาการ (integration)  รวมทั้งคณิตศาสตร์ด้วย  ในชั้นล่างสุดนี้ถือว่าเป็นศาสตร์พื้นฐาน ที่สำคัญและจำเป็นในการเรียนรู้

ขั้นต่อไปคือ Engineering หรือวิศวกรรมศาสตร์ เป็นการนำความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในชั้นล่างมาผสมผสานกันให้เกิดความรู้ใหม่ๆ เพื่อใช้ในการออกแบบ ประดิษฐ์ จากสิ่งที่เรารู้อยู่เดิมในสาขาต่างๆ   เช่น วิศวกรรมไฟฟ้า  วิศวกรรมโยธา  วิศวกรรมคอมพิวเตอร์  วิศวกรรมหุ่นยนต์ ฯลฯ

ส่วนขั้นที่สามซึ่งอยู่บนสุด อันแรกคือ Technology หรือ เทคโนโลยี เป็นการนำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์มาประยุกต์ใช้ออกแบบประดิษฐ์เป็นชื้นงานหรือกระบวนการเพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนาอะไรบางอย่างที่ตอบสนองต่อความต้องการหรือความสนใจแล้วสามารถนำไปใช้ได้จริง ซึ่งคำว่าเทคโนโลยีในที่นี้ ไม่ใช่มีความหมายเพียงแค่คอมพิวเตอร์หรือเทคโนโลยีสารสนเทศเท่านั้น แต่รวมไปถึงสิ่งประดิษฐ์  อุปกรณ์ ข้าวของเครื่องใช้ต่างๆตามยุคสมัย เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ รวมไปถึงภูมิปัญญาท้องถิ่น อย่างครกกระเดื่อง และระหัดวิดน้ำ เป็นต้น  ส่วนอีกอันหนึ่งคือ Innovation หรือนวัตกรรม ซึ่งเกิดจากการนำเทคโนโลยีหลายๆเทคโนโลยีมาประยุกต์ ดัดแปลง ผสมผสาน คิดต่อยอดเป็นสิ่งใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน  เช่น เตาอบไมโครเวฟ เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการอุ่นอาหารให้ร้อน แต่มีคนนำแนวคิดของเตาอบไมโครเวฟมาพัฒนาต่อยอดเป็น เตาอบไมโครเวฟขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อใช้ในการอบยางพารา แทนการรวมควันแบบเดิมๆ เป็นต้น

ดังนั้น STEM จึงเป็นมากกว่าการบูรณาการโดยทั่วๆไป แต่จะต้องเป็นการผสมผสาน เชื่อมโยงความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Science) คณิตศาสตร์  (Mathematics) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และ เทคโนโลยี (Technology) เข้าด้วยกันเป็นก้อนเดียว เพื่อค้นหาคำตอบของปัญหาที่สนใจ ด้วยกระบวนการ STEM แล้วได้คำตอบออกมาเป็นชิ้นงาน วิธีการหรือกระบวนการที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริงในทางปฏิบัติ นอกจากนี้จากภาพข้างต้นจะเห็นได้ว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เป็นสิ่งสำคัญที่นักเรียนควรที่จะต้องมีก่อนอื่นใด เพราะเป็นพื้นฐานที่จะนำไปสู่กระบวนการ STEM ในลำดับต่อไป อาจกล่าวได้ว่า การเรียนการสอนแบบปกติในวิชาวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ยังมีอยู่ แต่ STEM จะเข้ามาช่วยเติมเต็มให้นักเรียนได้คิดและเห็นว่าจะนำความรู้จากการเรียนไปใช้ในชีวิตประจำวันและสร้างมูลค่าได้อย่างไรนั่นเอง

STEM Education กับกรณีศึกษาจากแหล่งเรียนรู้ : การทำน้ำตาลมะพร้าว

1478974_750858384942150_1576569402_n

หลังจากที่คณะวิทยากรได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับ STEM เพื่อให้เห็นภาพและเกิดความเข้าใจที่ชัดเจน คณะวิทยากรได้นำเสนอตัวอย่างของ การใช้กระบวนการ STEM กับการแก้ปัญหาในการทำน้ำตาลมะพร้าว ในกิจกรรม “คิดแบบ STEM” ซึ่งประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ ระบุปัญหาจากกิจกรรม   ระบุเป้าหมายของการแก้ปัญหา และแนวทางในการแก้ปัญหา ซึ่งแต่ละขั้นมีรายละเอียดดังนี้

ขั้นที่ 1 ระบุปัญหา

1462934_750858731608782_1064584923_n

ขั้นที่ 2 ระบุเป้าหมาย

1501592_750858848275437_81261704_o

ขั้นที่ 3 กำหนดแนวทางแก้ปัญหา

999639_750858974942091_973819648_n

       ซึ่งได้ยกตัวอย่าง การผลิตก้อนน้ำตาลที่มีขนาดเหมาะสม ดังต่อไปนี้

1483277_750859978275324_527931077_n

         ทั้งนี้คณะวิทยากรได้อธิบายเพิ่มเกี่ยวกับกระบวนการ STEM ที่ใช้ในการดำเนินงาน นำมาจากเอกสารเพิ่มเติม ซึ่งผมได้นำภาพจากเอกสารมาดำเนินการจัดทำใหม่ให้ชัดเจนขึ้น เป็นกรอบแนวคิดที่พัฒนาโดย St. Catherine University’s National Center for STEM Elementary Education ดังภาพ   STEM2                 จากภาพนี้แสดงให้เห็นถึงกระบวนการ STEM ที่เกิดขึ้นจากการสังเกตสิ่งแวดล้อม สถานการณ์ หรือปรากฏการณ์รอบๆตัว เพื่อให้ได้มาซึ่งสิ่งที่สนใจและเป็นปัญหาที่เราต้องการแก้ไขหรือพัฒนาให้ดีขึ้น โดยปัญหาที่เราพบอาจมีมากมายหลายประการ แต่เราควรเลือกเฉพาะปัญหาที่เฉพาะเจาะจงและไม่กว้างจนเกินไป เพื่อให้สามารถนำมากำหนดเป็นจุดประสงค์ในการดำเนินงานที่ชัดเจน จากนั้นจึงอาศัยความคิด ไอเดียร่วมกับการศึกษาวิจัยและพัฒนา ซึ่งในขั้นนี้เป็นขั้นสำคัญที่จะต้องนำศาสตร์ทั้ง 4 ของ STEM เข้ามาช่วยในการดำเนินงาน เพื่อให้ได้ต้นแบบของชิ้นงาน วิธีการหรือกระบวนการ ที่สร้างขึ้นมาตามจุดประสงค์ที่กำหนดไว้เพื่อตอบสนองต่อปัญหาในตอนแรก  แล้วจึงนำต้นแบบนั้นไปทดสอบด้วยการทดลองใช้ในบริบทจึง เพื่อศึกษาประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่เกิดขึ้นว่ามีสิ่งใดที่จะต้องปรับปรุง แก้ไข อีกบ้าง จนเมื่อเสร็จสมบูรณ์แล้วจึงทำการประเมินผลต่อไป กระบวนการทั้ง5 ขั้นตอนนี้ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นวัฏจักร ภายใต้การดำเนินงานที่สอดคล้องและตรงกับความต้อง /ปัญหาที่กำหนดไว้ในตอนแรก

                 ดังนั้นจากการบรรยายกรณีตัวอย่างจากแหล่งเรียนรู้ : การทำน้ำตาลมะพร้าว โดยใช้กระบวนการ STEM จึงทำให้ได้เห็นแนวทางของการบูรณาการ STEM Education ในแหล่งการเรียนรู้ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่า เป็นการทำโครงงานวิทยาศาสตร์หรือการทำวิจัย แต่เพียงเป็นการที่เราพยายามนำกระบวนการ STEM และนำศาสตร์ทั้ง 4 ของ STEM มาช่วยในการศึกษานั่นเอง

 มองหาปัญหา จากแหล่งเรียนรู้จริง ณ ศูนย์อัมพวาชัยพัฒนานุรักษ์

1476224_751392634888725_121205230_n

                หลังจากที่ได้มีความเข้าใจในเบื้องต้นและเห็นตัวอย่างเกี๋ยวกับ STEM Education ที่วิทยากรได้นำเสนอ ถึงเวลาที่เราจะได้มีโอกาสไปศึกษาเยี่ยมและเรียนรู้จากสถานที่จริง ณ ศูนย์อัมพวาชัยพัฒนานุรักษ์ จังหวัดสมุทรสงคราม ซึ่งเป็นแหล่งเรียนรู้ทางภูมปัญญาท้องถิ่นของชาวอัมพวา ที่มีเรื่องราวที่น่าสนใจมากมาย สำหรับในครั้งนี้ คณะครูได้แบ่งออกเป็นกลุ่มๆละประมาณ 24 คน โดยหมุนเวียนกันไปศึกษา เยี่ยมชม 4 ฐานการเรียนรู้ ได้แก่ ฐานการทำน้ำตาลมะพร้าว   ฐานการทำน้ำม่วงชื่น    ฐานการเลี้ยงไส้เดือนดิน  และฐานงานหัตถกรรมจักสาน ดังนี้

 ฐานที่ 1 การทำน้ำตาลมะพร้าว 

1476553_751404741554181_962414900_n

ฐานที่ 2 การทำน้ำม่วงชื่น

1455857_751402974887691_29818047_n

ฐานที่ 3 การเลี้ยงไส้เดือนดิน

1479096_751406574887331_990993806_n

ฐานที่ 4 หัตถกรรมจักสาน

893_751393828221939_750064134_n

          ซึ่งในการศึกษาเยี่ยมชมแหล่งเรียนรู้ นอกจากการที่เราได้ทำการสังเกต และมีส่วนร่วมในกิจกรรมต่างๆที่จัดแล้ว ยังได้มีโอกาสรับฟังความรู้และสอบถามประเด็นเพิ่มเติมจากปราชญ์ชาวบ้าน ทำให้ได้ข้อความรู้ที่น่าสนใจและเป็นประโยชน์มากมาย

คัดสรรปัญหา  ศึกษาประเด็นที่สนใจ ใช้กระบวนการ STEM

1487876_751409858220336_949757498_o

         หลังจากที่ได้ไปศึกษาแหล่งเรียนรู้มาแล้ว ขั้นต่อไปคือการที่สมาชิกของแต่ละกลุ่มได้กลับมาพูดคุยกัน ปรึกษาหารือกันภายในกลุ่ม โดยนำเสนอปัญหาที่ได้จากการสังเกตและประสบการณ์ตรงจากแหล่งเรียนรู้ทั้ง 4 ฐาน ซึ่งแต่ละกลุ่มต่างก็พิจารณามองเห็นปัญหาที่มีทั้งเหมือนกันและต่างกันออกไป ในขั้นตอนนี้กระบวนการกลุ่ม การทำงานร่วมกัน และการสื่อสารเป็นสิ่งที่มีความสำคัญมากที่สมาชิกจะได้รับการฝึกฝนและพัฒนาโดยไม่รู้ตัว

         สำหรับกลุ่มของเราได้มองเห็นปัญหาตรงกันจากฐานการเรียนรู้การเลี้ยงไส้เดือนดิน โดยร่วมกันพิจารณาปัญหาจากการสังเกตและสอบถามปราชญ์ท้องถิ่น พบว่า ปัจจุบันใช้วิธีการแยกมูลไส้เดือนดินออกจากวัสดุเพาะเลี้ยงโดยวิธีการร่อน ซึ่งต้องใช้แรงงานและเวลาจำนวนมาก ดังนั้นหากเราสามารถประดิษฐ์อุปกรณฺ์เพื่อช่วยเกษตรกร ทุ่นแรงในการร่อนและประหยัดเวลาในการดำเนินการก็จะเป็นประโยชน์มาก  กลุ่มของเราจึงกำหนดเป้าหมายในการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ “เครื่องร่อนมูลไส้เดือน” ทั้งนี้ในกระบวนการพัฒนาเราจะต้องมาวิเคราะห์ตามแนวคิด STEM ว่า ในการศึกษาเรื่องนี้ใช้ศาสตร์ความรู้อะไร เรื่องอะไรบ้าง ทั้งในส่วนของวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์ โดยมีร่างดังนี้

960072_751409764887012_882302147_n

             จากนั้นจึงนำเสนอร่างแนวคิดนี้ต่อผู้เชี่ยวชาญ เพื่อรับฟังข้อเสนอแนะ  สิ่งที่ต้องปรับปรุงแก้ไข ก่อนที่จะดำเนินการต่อไป

537068_751411451553510_749280681_n

ระดมความคิด ผลิตโปสเตอร์ นำเสนอให้น่าสนใจ

               เมื่อแนวคิดของกลุ่มผ่านการพิจารณาเสนอแนะ และรับฟังข้อคิดเห็นจากผู้เชี่ยวชาญแล้ว กลุ่มของเราได้ทำการปรับปรุงและแก้ไขให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น จากนั้นจึงระดมความคิดช่วยกันออกแบบโปสเตอร์ เพื่อนำเสนอแนวคิดของเราในรูปแบบที่น่าสนใจ  เข้าใจง่าย และแสดงให้เห็นถึงกระบวนการ STEM อย่างชัดเจน  โดยในการออกแบบนั้น กลุ่มของเราได้ออกแบบโดยใช้ 3 กรอบแนวคิดที่สำคัญ  ได้แก่  

              – กรอบกระบวนการ STEM  5  ขั้นตอน : Problem –> Ideas/Research –> Prototype –> Test –> Evaluate

              – กรอบการบูรณาการ 4 ศาสตร์ของ STEM : Science , Technology , Engineering , Mathematics

              – กรอบการดำเนินงานวงจรคุณภาพ PDCA ของ เดลมมิ่ง : Plan , Do , Check , Act

             สำหรับ Concept ของโปสเตอร์ เนื่องด้วยกลุ่มของเราศึกษาเกี่ยวกับไว้เดือนดิน จึงได้นำตัวไส้เดือนดินมาเป็นสื่อในการนำเสนอ ภายใต้สโลแกน “เห็นขี้ ดีกว่าไส้ (เดือน)” โดยได้ร่างแบบไว้ดังนี้

1504128_751409671553688_646325149_n   

         หลังจากที่ได้ร่างแบบและตกลงได้ข้อสรุปกันภายในกลุ่มแล้ว สมาชิกทุกคนในกลุ่มจึงได้ร่วมด้วยช่วยกันทำโปสเตอร์ตามแบบที่กำหนดไว้ ในขั้นตอนนี้กระบวนการทำงานร่วมกันสำคัญมาก  ทำให้ได้เห็นถึงความสามารถของแต่ละบุคคล เช่น การวาดภาพ  การระบายสี  การพับดอกไม้ และความคิดสร้างสรรค์ในการนำเสนอ ดังภาพ

1477576_751410034886985_438102184_n

และแล้วผลงานโปสเตอร์ “เห็นขี้ ดีกว่าไส้ (เดือน)”ของเรา ก็เสร็จโดยสมบูรณ์

971919_751411121553543_1585574160_n887092_751410868220235_65111825_o

แลกเปลี่ยนเรียนรู้ ผลัดกันดู ช่วยติชม

             หลังจากที่ทุกกลุ่มจัดทำโปสเตอร์เสร็จเรียบร้อย ก็จัดเป็นนิทรรศการนำเสนอผลงานภายในห้องประชุม โดยแบ่งออกเป็นฐาน กำหนดเวลาให้แต่ละกลุ่มไปเดินเยี่ยมชมโปสเตอร์ของกลุ่มอื่นๆจนครบทุกกลุ่ม ซึ่งจัดเป็นกิจกรรม Gallery Walk ซึ่งทุกคนมีส่วนร่วมในการประเมินผล และให้ข้อเสนอแนะซึ่งกันและกัน ทั้งนี้ได้มีการให้คะแนนจากวิทยากร เพื่อนครู เพื่อมอบรางวัลให้ด้วย ซึ่งผลปรากฏว่า กลุ่มของเราได้รับการโหวตจากเพื่อนๆสมาชิกกลุ่มอื่นๆ ได้เป็นลำดับที่ 1 และ ได้รับคะแนนรวมตลอดค่ายกิจกรรมเป็นอันดับที่ 1 เช่นเดียวกัน ได้รับรางวัลชนะเลิศ

1492233_756300557731266_2023798735_o

               ต่อจากนั้้นวิทยากรได้ทำการสรุปประเด็นที่ได้รับจากการจัดกิจกรรมในครั้งนี้ในภาพรวมอีกครั้ง

STEM Education สร้างเด็กไทยให้เต็มคน : 10 แนวทางการจัดการเรียนรู้STEM 

575458_751797568181565_91128106_n (1)

             เมื่อได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมต่างๆภายในค่ายบูรณาการ STEM Education ในแหล่งเรียนรู้  คำถามหนึ่งที่คุณครูหลายๆท่านยังคงสงสัยก็คือ แล้วคุณครูเราจะนำแนวคิด STEM  นี้ไปสู่การจัดการเรียนการสอนได้อย่างไร  ซึ่งนับว่าเป็นโอกาสดีที่ได้รับเกียรติจาก คุณสติยา ลังการ์พินธุ์ จาก intel   มาบรรยายในหัวข้อ STEM Education สร้างเด็กไทยให้เต็มคน : 10 แนวทางการจัดการเรียนรู้STEM  ซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี้

1. เชื่อมโยงเนื้อหาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี สู่โลกจริง

2. สืบเสาะหาความรู้

3. การเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐาน

4. การสร้างสรรค์ชิ้นงาน

5. การบูรณาการเทคโนโลยี

6. การมุ่งเน้นทักษะแห่งศตวรรษที่ 21

7. การสร้างการยอมรับและการมีส่วนร่วมจากชุมชน

8. การสร้างการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญในท้องถิ่น

9. การเรียนรู้อย่างไม่เป็นทางการ

10. การเรียนรู้ตามอัธยาศัย

บทสรุป

            STEM Education เป็นคำใหม่ในวงการศึกษาของประเทศไทย ซึ่งได้แนวคิดมาจากสหรัฐอเมริกา แต่ที่จริงแล้วแนวคิดของ  STEM Education อาจเป็นสิ่งที่คุณครูหลายๆท่านดำเนินการจัดการเรียนการสอนโดยให้นักเรียนได้ทำในรูปแบบของโครงงานต่างๆอยู่แล้ว เพียงแต่การเพิ่มให้เห็นถึงความเชื่อมโยงในการนำ STEM ที่เกิดจากการบูรณาการระหว่างวิทยาศาสตร์  เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์ มาใช้เป็นแนวคิดในการสร้างสรรค์ผลงาน ซึ่งอาจออกมาเป็นสิ่งประดิษฐ์  วิธีการ หรือกระบวนการต่างๆ เพื่อแก้ปัญหาหรือพัฒนาสิ่งที่สนใจ เพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้จริงและก่อให้เกิดประโยชน์ต่อไป ซึ่งจุดเริ่มต้นของการใช้กระบวนการ STEM ในการเรียนรู้ อาจเริ่มต้นจากการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ลงไปคลุกคลี  มีส่วนร่วมกับกิจกรรมในชุมชน ท้องถิ่น ทั้งภายในโรงเรียน และภายนอกโรงเรียน แล้วใช้ทักษะการสังเกต เพื่อมองเห็นถึงปัญหาหรือสิ่งที่ควรพัฒนาให้ดีขึ้น แล้วตั้งคำถาม เพื่อกำหนดจุดหมายในการดำเนินการโดยใช้กระบวนการ STEM เป็นแนวทางในการพาไปสู่จุดมุ่งหมายที่กำหนดไว้  เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ทำงานร่วมกัน และมีโอกาสได้แลกเปลี่ยนเรียนรู้ซึ่งกันและกัน ซึ่งสิ่งต่างๆเหล่านี้ก็คือ การสืบเสาะหาความรู้ (Inquiry Based Learning) นั่นเอง  ดังนั้นคุณครูที่กำลังกังวลว่า ถ้าปัญหาที่นักเรียนสนใจนั้นกว้างเกินไป  หรือคุณครูมีประเด็นที่อยากให้นักเรียนศึกษาอยู่แล้ว คุณครูก็สามารถดำเนินการได้หลากหลายรูปแบบตามความพร้อมของคุณครู  นักเรียนและโรงเรียน กล่าวคือ

          1. Structured  Inquiry   คุณครูมีบทบาทมาก โดยเป็นผู้กำหนดประเด็นปัญหาที่ให้นักเรียนศึกษา  วัสดุอุปกรณ์และวิธีการให้นักเรียนดำเนินการตามที่ครูวางแผนและออกแบบไว้

          2. Guided Inquiry  คุณครูมีบทบาทลดลง โดยเป็นผู้กำหนดประเด็นให้นักเรียนไว้กว้างๆ แล้วให้นักเรียนทำการออกแบบวิธีการ กำหนดวัสดุอุปกรณ์ด้วยตนเอง  นักเรียนจะมีบทบาทมากขึ้น

          3.  Open Inquiry คุณครูมีบทบาทน้อยมาก  เป็นเพียงผู้คอยช่วยเหลือและสนับสนุน  โดยให้อิสระนักเรียนในการกำหนดปัญหาที่สนใจ ต้ังคำถาม วางแผนและออกแบบวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องการ และวิธีการได้อย่างเต็มที่  นักเรียนจะมีบทบาทเป็นอย่างมาก

            สำหรับข้อเสนอแนะสำหรับคุณครูในการนำ STEM ไปใช้ในการเรียนการสอน ผมของสรุปได้ 4 แนวทางที่สำคัญดังนี้

1. การบูรณาการในรายวิชาพื้นฐาน    โดยครูผู้สอนยึดวิชาที่ตนเองสอนเป็นหลัก แล้วออกแบบการเรียนรู้โดยนำวิชาอื่นๆมาบูรณาการ ซึ่งสามารถดำเนินการได้ 2 รูปแบบคือ

    1.1  การบูรณาการแบบครูผู้สอนคนเดียว   ครูผู้สอนยึดวิชาที่ตนเองสอน และตัวชี้วัดเป็นหลัก แล้วพยายามนำตัวชี้วัดของวิชาอื่นๆใน STEM มาบูรณาการ ให้นักเรียนใช้กระบวนการ STEM สร้างชิ้นงานขึ้นมา

   1.2  การบูรณาการแบบสหวิทยากร  ครูผู้สอนที่สอนในระดับชั้นเดียวกัน มาออกแบบการเรียนรุ้ตามแนวคิด STEM  ร่วมกัน โดยอาจกำหนดเป็นหน่วยการเรียนรู้บูรณาการ STEM ขึ้นมา เป็นคะแนนหนึ่งช่องของทุกๆวิชา แล้วนำตัวชี้วัดในวิชาจองตนเองที่เกี่ยวข้องมาประกอบกันเป็นหน่วยการเรียนรุ้ ที่เปิดโอกาสให้นักเรียนสร้างชิ้นงานตามที่สนใจ เมื่อนักเรียนสร้างชิ้นงานออกมาหนึ่งผลงาน ครูทุกวิชาก็สามารถนำไปประเมินผลและให้คะแนนได้

2. การเปิดรายวิชาเพิ่มเติมใหม่ บูรณาการ STEM   โดยเปิดรายวิชาเพิ่มเติมตามความพร้อมของสถานศึกษา ซึ่งจะทำให้มีอิสระในการจัดการเรียนการสอน ตลอดจนสามารถตัดสินผลการเรียนได้อย่างชัดเจน ทั้งนี้ สสวท. ได้ดำเนินการออกแบบและจัดทำหลักสูตรรายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม ระดับ ม.ต้น ขึ้นเพื่อสนับสนุนและส่งเสริมการเรียนรูีในบริบทของเนื้อหาและกระบวนการเรียนรู้ที่เป็นความต้องการ การพัฒนาเยาวชนเพื่อนำส่งให้เป็นบุคคลที่มีศักยภาพตามนโยบายการพัฒนากำลังคนของประเทศใน10 ปีข้างหน้าดังนี้
1. เชื้อเพลิงเพื่อคมนาคม
2. พลังงานทดแทนกับการใช้ประโยชน์
3. วิทยาศาสตร์กับความงาม
4. ของเล่นเชิงวิทยาศาสตร์
5. สนุกกับโครงงานวิทยาศาสตร์
โดยสถานศึกษาควรนำรายวิชาเพิ่มเติมที่ สสวท. จัดทำขึ้นไปไปใช้ในการจัดการเรียนการสอนในระดับ ม.ต้น เพื่อส่งเสริมให้นักเรียนได้พัฒนาการคิด วิเคราะห์ การแก้ปัญหา และบูรณาการความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีและวิศวกรรม สู่สถานการณ์ในชีวิตจริง รวมถึงการออกแบบสร้างนวัตกรรมตามความสนใจ สู่พื้นฐานอาชีพ ด้วยแนวทาง STEM

1458646_735968406431148_237176933_n

3. การใช้ STEM เป็นแนวคิดในการจัดการเรียนการสอนในวิชาที่มีอยู่แล้ว เช่น วิชา IS1-3  การศึกษาค้นคว้าอิสระ ของโรงเรียนมาตรฐานสากล โดยครูผู้สอนดำเนินการสอนโดยเพิ่มเติมให้นักเรียนได้ใช้กระบวนการ STEM และเชื่อมโยงบูรณาการสี่ศาสตร์ของ STEM ไปใช้ในการสร้างผลงาน

4. การจัดกิจกรรมพิเศษบูรณาการ STEM  ในรูปแบบต่างๆ เช่น ค่ายวิชาการ  ค่ายลูกเสือ   การทัศนศึกษา  กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน   การทำโครงงานวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

                 อย่างไรก็ตาม การเรียนการสอนที่แยกเป็นวิชาต่างๆ ยังเป็นสิ่งที่มีความสำคัญและจำเป็นที่จะช่วยให้นักเรียนมีความรู้พื้นฐานในศาสตร์ต่างๆ จึงไม่ต้องกังวลว่าถ้าครูจัดการเรียนการสอนตามแนวคิด STEM นี้จะทำให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนต่ำ จากนั้นครูจึงใช้แนวคิดของ STEM เป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้นำความรู้ที่ได้มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อการแก้ปัญหาและอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน ตลอดจนสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจ อันจะช่วยพัฒนาและส่งเสริมให้นักเรียนมีทักษะที่สำคัญในศตวรรษที่ 21  ซึ่งจะส่งผลให้นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ที่เพิ่มขึ้นทั้งในระดับชั้นเรียน  ระดับชาติ เช่น O-NET , GAT-PAT และระดับนานาชาติ เช่น PISA , TIMSS อีกด้วย

                  สุดท้ายนี้ขอขอบคุณสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ร่วมกับสมาคมครูวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (สวคท.) สนับสนุนโดย บริษัท อินเทล ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) ตลอดจนคณะวิทยากรทุกท่าน ที่ได้ร่วมกันจัดกิจกรรมให้ความรู้และประสบการณ์ในครั้งนี้  ตลอดจนขอบคุณท่านผู้ใหญ่ใจดีท่านหนึ่งที่ได้สนับสนุนงบประมาณให้ผมได้มีโอกาสเข้าร่วมอบรม และได้ถ่ายทอดความรู้ รวมทั้งประสบการณ์ต่างๆได้รับสู่เพื่อนครูและผู้ที่สนใจต่อไป  อนึ่งบทความนี้เขียนขึ้นตามทรรศนะ ที่มาจากความรู้ความเข้าใจและประสบการณ์ตรงของผม หากมีข้อผิดพลาดประการใดโปรดแจ้งให้ทราบเพื่อปรับปรุงแก้ไขให้ถูกต้องและสมบูรณ์ต่อไป

บทความโดย   นายกอบวิทย์   พิริยะวัฒน์

 ครู คศ.1 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์  โรงเรียนนนทรีวิทยา

นิสิตปริญญญาเอก ปรััชญาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ศึกษา  มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เกียรติบัตรที่ได้รับ

1517431_756300811064574_204805623_n

  1. เป็นบทความเกี่ยวกับ STEM ที่อ่านแล้วทำความเข้าใจได้ทันที ขอบพระคุณมาก ๆ ครับ

  2. ชื่นชมมากคะ เป็นครูหนุ่มไฟแรงอนาคตไกล พี่ชอบเรื่องนี้มากยังไมได้อบรมปฏิบัติการแต่สืบค้นไว้ศึกษาด้วยตนเอง ดีใจที่การศึกษามีคนแบบน้อง คงได้รู้จักตัวจริงสักวันหนึ่ง ..ครูสมสุข แสงปราบ…

  3. มีประโยชน์มากเลยนะคะ อ่านแล้วสนุกด้วย เข้าใจด้วย
    และทำให้เห็นแนวทางการจัดการศึกษา STEM มากขึ้น จากที่ไม่เคยมีความรู้มาก่อนเลย ขอบคุณค่ะ (น้องเก๊ะ)

  4. ลัดดาวัลย์ หุ่นธานี

    เยี่ยมค่ะ

  1. Pingback: A study of Mathematics Education Student’s Attitudes about Science, Technology, Engineering and Mathematics Education Curriculum | information literacy

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: