การเรียนรู้รูปแบบ STEM ศึกษา

การเรยี นรรู้ ปู แบบ สะเต็มศกึ ษา (STEM Education)

สะเตม็ ศกึ ษา (STEM Education) STEM ยอมาจาก Science Technology Engineering and Mathematics ถูกใชค รง้ั แรกโดยสถาบันวทิ ยาศาสตรแ หง ประเทศสหรัฐอเมรกิ า (the National Science Foundation: NSF) เปน การสอนแบบบรู ณาการขา ม กลุมสาระวิชา (Interdisciplinary Integration) ระหวาง ศาสตร สาขาตางๆ ไดแ ก

สะเตม็ ศกึ ษา คอื อะไร (STEM Education) สะเต็มศกึ ษา STEM Education เป็นแนวทางการจดั การศกึ ษา ที่เน้นการบรู ณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และ คณติ ศาสตร์ โดยเน้นการนําความรู้ไปใช้ใน การแก้ปัญหาในชวี ติ จริง รวมทงั้ การพฒั นากระบวนการผลติ ใหม่ ทีเ่ ป็น ประโยชนต์ ่อการ ดําเนินชวี ติ และการทาํ งาน

สะเต็มศกึ ษา (STEM Education) • S= Science การศกึ ษาเก่ียวกบั ปรากฏการณธ์ รรมชาติ • T= Technology วสั ดุ เคร่ืองมอื รวมถึงผลจากการพฒั นาปรับปรุงส่ิงตา่ งๆ เพือ่ สนองความต้องการหรือ ความจําเป็นของมนษุ ย์ • E= Engineering เป็นกระบวนการแก้ปัญหา การออกแบบและสร้างสรรค์ ชิน้ งานหรือวิธีการ โดยใช้ทรัพยากร ทม่ี ีอยู่ให้เกดิ ประโยชน์ สงู สุด • M= Mathematics เป็นเร่ืองของความสัมพนั ธ์ระหว่างจาํ นวน ปริมาณ และรูปทรง เรขาคณติ ตา่ ง ๆ รวมทงั้ กระบวนการทางเหตแุ ละผล

สะเต็มศกึ ษา (STEM Education) การจดั การเรียนร้ตู ามแนวทางสะเตม็ มลี กั ษณะ 5 ประการได้แก่ 1. เป็นการสอนท่เี น้นการบรู ณาการเป็นหลกั 2. ช่วยนกั เรียนสร้างความเชือ่ มโยงระหวา่ งเนือ้ หาวชิ าทงั้ 4 กบั ชวี ิตประจําวนั และ การประกอบทําอาชีพ 3. เน้นการพฒั นาทกั ษะที่สําคญั ในศตวรรษท่ี 21 4. ท้าทายความคดิ ของผ้เู รียน 5. เปิดโอกาสให้นกั เรียนได้แสดงความคดิ เหน็ วพิ ากษ์วิจารณ์ เนือ้ หาทงั้ 4 วิชา

สะเต็มศกึ ษา (STEM Education) จดุ ประสงคข์ องการจดั การเรียนร้ตู ามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษา คอื การสง่ เสริมให้ผ้เู รียนรกั และเห็นคณุ คา่ ของการเรียนวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ และเหน็ ว่า วชิ าเหลา่ นนั้ เป็นเรื่องใกล้ตวั ที่สามารถนํามาใช้ได้ทกุ วนั โดยการศกึ ษาในสาขานี ้ นกั ศกึ ษาจะได้ พฒั นาทกั ษะด้านตา่ งๆ ทีเ่ ป็น key skills ได้แก่ • ทกั ษะการแก้ปัญหา (problem solving) • ความคดิ สร้างสรรค์ (creativity) • การคดิ วิเคราะห์ (critical analysis) • การทํางานเป็นทีม (teamwork) • การคดิ อย่างอิสระ (independent thinking) • ความคดิ ริเริ่ม (initiative) • ทกั ษะการสอื่ สาร (communication) • ทกั ษะด้านดจิ ทิ ลั (digital literacy)

เป้าหมายของการเรียนรู้ในวชิ าการท่เี ก่ยี วข้องกบั สะเต็มศกึ ษา ประกอบด้วย  เป้าหมายของการสอนวิทยาศาสตร์ คอื การพฒั นาให้ผ้เู รียนมคี วามรู้ ความ เข้าใจเกยี่ วกบั เนือ้ หา (หลกั กฎ และทฤษฎ)ี วชิ าวทิ ยาศาสตร์ (ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และโลก อวกาศ ดาราศาสตร์) สามารถเชือ่ มโยง ความเกี่ยวเนื่อง เนือ้ หาระหวา่ งสาระวชิ า และมที กั ษะในการปฏิบตั กิ ารเชิงวทิ ยาศาสตร์ มี ทกั ษะในการคดิ ทีเ่ ป็นเหตุ เป็นผล สามารถค้นหาความร้แู ละแก้ปัญหาอยา่ ง เป็นระบบ สามารถตดั สินใจโดยใช้ข้อมลู ทห่ี ลากหลายและ มีประจกั ษ์พยานท่ี ตรวจสอบได้

เป้าหมายของการเรียนรู้ในวชิ าการท่เี ก่ยี วข้องกับ สะเตม็ ศกึ ษา ประกอบด้วย  เป้าหมายของการสอนเทคโนโลยี คอื การพฒั นาให้ผ้เู รียนมคี วามเข้าใจ และ ความสามารถใน การใช้งาน จดั การ และเข้าถงึ เทคโนโลยี (กระบวนการหรือ สง่ิ ประดษิ ฐ์ที่สร้างขึน้ เพื่อตอบสนองความต้องการ ของมนษุ ย์)

เป้าหมายของการเรียนรู้ในวิชาการท่เี ก่ยี วข้องกับ สะเต็มศกึ ษา ประกอบด้วย  เป้าหมายของการสอนวิศวกรรมศาสตร์ คอื การพฒั นาให้ผ้เู รียนมที กั ษะใน ออกแบบและสร้างเทคโนโลยี โดยประยกุ ตใ์ ช้ความร้วู ิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยที มี่ อี ยอู่ ยา่ งค้มุ คา่ โดยกระบวนการออกแบบเชิง วิศวกรรมประกอบด้วย องคป์ ระกอบ 6 ขนั้ ตอน ในการทํางานไมจ่ าํ เป็นต้องมลี าํ ดบั ทแ่ี นน่ อน โดยขนั้ ตอนทงั้ หมดสามารถสลบั ไปมาหรือย้อนกลบั ขนั้ ตอนได้

เป้าหมายของการเรียนรู้ในวชิ าการท่เี ก่ยี วข้องกบั สะเตม็ ศกึ ษา ประกอบด้วย  เป้าหมายของการสอนคณิตศาสตร์ คอื การพฒั นาให้ผ้เู รียนมีความสามารถใน การวเิ คราะห์ ให้เหตผุ ล และการประยกุ ตแ์ นวคดิ ทางคณิตศาสตร์ เพื่ออธบิ าย ทาํ นายปรากฏการณ์ตา่ งๆ ภายใต้บริบทที่แตกตา่ งกนั รวมถึงตระหนกั ถึง บทบาทของคณิตศาสตร์และสามารถใช้คณิตศาสตร์ชว่ ยในการวนิ ิจฉยั และ การตดั สนิ ใจทด่ี ี

การบูรณาการในสะเต็มศกึ ษา สะเตม็ ศกึ ษาเป็นการเรียนร้แู บบบูรณาการ ท่ใี ช้ความร้แู ละทกั ษะในด้านตา่ งๆ ผา่ นการทาํ กจิ กรรม activity based หรือการทําโครงงาน project based ทีเ่ หมาะสมกบั วยั และระดบั ชนั้ ของผ้เู รียน การเรียนร้แู บบสะเตม็ ศกึ ษา ดงั กล่าวนี ้ จะช่วยให้ผ้เู รียนได้ พฒั นาทกั ษะการคดิ ทกั ษะการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศ ทกั ษะการแก้ปัญหา และทกั ษะ การสือ่ สาร ซ่ึงทกั ษะดงั กล่าวนเี ้ป็นทกั ษะการเรียนร้ใู นศตวรรษที่ 21 ทผ่ี ้เู รียนพงึ มี นอกจากนีผ้ ้เู รียนยงั ได้ความร้แู บบ องคร์ วมที่สามารถนําไปเชอื่ มโยงหรือประยกุ ตใ์ ช้ใน ชีวติ ประจาํ วนั ได้

การบูรณาการในสะเต็มศกึ ษา บรู ณาการคืออะไร บูรณาการ Integration หมายถึงการนาํ ศาสตร์สาขาวชิ าตา่ งๆ ที่ มีเนือ้ หาสมั พนั ธ์ เกี่ยวข้องกนั มาจดั ประสบการณ์การเรียนรู้ในลกั ษณะของการผสมผสาน เข้าด้วยกนั เพื่อให้สอดคล้องกบั ความต้องการ และสภาพชีวิตจริงของผ้เู รียน บูรณาการทาํ ได้อย่างไร การบูรณาการสามารถ ทาํ ได้หลายรปู แบบ เช่น การบูรณาการ เนือ้ หา Integration of subject areas การบูรณาการกระบวนการเรียนรู้ Integration of learning process และการบรู ณาการ เป้าหมายของการเรียนรู้ Integration of learning outcome เป็นต้น ซ่งึ มีรายละเอียดดงั นี ้

ส่งิ ท่ไี ด้จากการจัดการเรียนรู้แบบ สะเตม็ ศึกษา - ทกั ษะการแก้ปัญหา - ทกั ษะการทาํ งานเป็นทมี - ทกั ษะการส่ือสาร/การนาํ เสนอ - ทกั ษะการใช้เครื่องมือ/เทคโนโลยี - ความคิดสร้างสรรค์ - นกั เรียนมีความเข้าใจและสนใจอาชีพด้านสะเตม็ มากขนึ้