STEM 1

สะเตม็ ศกึ ษา: นวัตกรรมการเรียนรูใ้ นศตวรรษที่ 21 สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

ทาไมตอ้ งสะเตม็ ศึกษา • ประเทศไทยขาดกาลังคนด้านสะเต็ม (STEM workforce) ทีส่ อดคล้องกับการพฒั นาเศรษฐกจิ และสังคม • นักเรียนเหน็ วทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ เปน็ เรอ่ื งไกลตัว • ขาดแรงบนั ดาลใจในการเรยี นวิทยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์

โลกในศตวรรษท่ี 21 • ยุคแหง่ ความเปน็ โลกาภิวตั น์ (Globalization) • สงั คมขอ้ มลู ขา่ วสาร (Information Society ) • การขยายตวั ทางเทคโนโลยอี ุตสาหกรรมบริการ • การแข่งขนั ในดา้ นเศรษฐกจิ • ความต้องการแรงงานท่ีมีความคดิ สร้างสรรค์ transtechpackersandmovers.com getsocialeyes.com http://phys.org/ http://agileimpact.org/

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21

เปา้ หมายของการเรยี นการสอน S T M • Science Literacy  ความรู้ ความเข้าใจเก่ยี วกบั เนื้อหา (หลกั กฎ และทฤษฎี) วชิ าวิทยาศาสตร์ (ฟสิ กิ ส์ เคมี ชวี วิทยา และโลก อวกาศ ดาราศาสตร์) สามารถเช่อื มโยงความเกี่ยวเน่อื งเนือ้ หาระหว่างสาระวิชา และมีทักษะ ในการปฏิบัตกิ าร เชิงวทิ ยาศาสตร์ มีทกั ษะในการคดิ ทเ่ี ปน็ เหตุเปน็ ผล สามารถคน้ หา ความรู้และแก้ปัญหาอย่างเปน็ ระบบ สามารถตดั สนิ ใจโดยใชข้ อ้ มูลท่ี หลากหลายและมปี ระจักษ์พยานทต่ี รวจสอบได้

เป้าหมายของการเรียนการสอน S T M • Mathematics Literacy ความสามารถในการวเิ คราะห์ ใหเ้ หตุผล และการประยุกต์ แนวคดิ ทางคณิตศาสตร์ เพอ่ื สร้างอธบิ ายและทานายปรากฏการณ์ตา่ งๆ ภายใต้บรบิ ทที่แตกตา่ งกัน รวมถงึ ตระหนกั ถึงบทบาทของคณิตศาสตร์ และสามารถใช้คณิตศาสตรช์ ว่ ยในการวนิ ิจฉยั และการตัดสินใจท่ีดี

เป้าหมายของการเรียนการสอน S T M • Technology Literacy  ความเขา้ ใจ และความสามารถในการใชง้ าน จัดการ และ เขา้ ถึงเทคโนโลยี (กระบวนการหรอื สง่ิ ประดิษฐท์ ีส่ รา้ งข้นึ เพ่ือ ตอบสนองความตอ้ งการของมนุษย)์ • Engineering Literacy  ความเขา้ ใจการพัฒนาหรอื การได้มาของเทคโนโลยีโดย การประยุกตค์ วามรวู้ ทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีอยู่ กับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพ่อื สร้างเคร่อื งใช้หรือวธิ ีการ เพื่อพฒั นาคุณภาพชีวิต

สะเตม็ ศึกษา • สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาท่ีบูรณาการความรู้ใน 4 วิชาได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนาความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนา กระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ท่ีเป็นประโยชน์ต่อการดาเนินชีวิต และ การทางาน • คาสาคัญ – กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม – การบรู ณาการ – เช่อื มโยงระหว่าง 4 วิชา กับชวี ิตจรงิ และการทางาน

กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม

องคป์ ระกอบและลกั ษณะท่สี าคญั ของสะเตม็ ศกึ ษา • มีการบรู ณาการ • ทา้ ทายผู้เรียน • กระตนุ้ Active learning • มงุ่ เน้นทักษะสาคญั ในศตวรรษท่ี 21 • เชือ่ มโยงกบั ชวี ติ จริง

สะเตม็ กบั ปากกาลกู ลื่นแบบกด

สะเตม็ กับปากกาลูกล่ืนแบบกด • สงั เกตรูปรา่ งและการทางานของปากกา • เสียง “คลกิ ” ของปากกา เกดิ ขนึ้ ได้อย่างไร • ส่วนประกอบชน้ิ ไหนมีสว่ นทาให้เกิดเสียง “คลิก” • ใคร/บุคลากรอาชพี ใดทเี่ กย่ี วข้องกับการผลิตสว่ นประกอบ ท่ที าใหเ้ กิดเสยี ง “คลิก” • ความร้ทู ่ตี ้องใชใ้ นการผลติ วนประกอบท่ีทาให้เกดิ เสียง “คลกิ ” คืออะไรบา้ ง

วิทยาศาสตร์ วศิ วกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี (Technology) คณติ ศาสตร์ (Mathematics) (Science) (Engineering) ตง้ั คาถาม (เพอื่ เข้าใจธรรมชาติ) นยิ ามปัญหา (เพื่อพัฒนา ตระหนักถึงบทบาทของ ทาความเขา้ ใจและพยายาม คุณภาพชีวติ ) เทคโนโลยีตอ่ สังคม แกป้ ญั หา พฒั นาและใช้โมเดล พัฒนาและใชโ้ มเดล ใชค้ ณติ ศาสตร์ในการสรา้ ง โมเดล ออกแบบและลงมือ ออกแบบและลงมือ ทาการค้นควา้ วจิ ัย ทดลอง ทาการค้นคว้า วจิ ยั ทดลอง เรยี นรวู้ ิธีการใช้งานเทคโนโลยี ใชเ้ ครอ่ื งมอื ท่ีเหมาะสมใน ใหม่ๆ การแก้ปญั หา วเิ คราะหข์ อ้ มลู วเิ คราะห์ข้อมูล ให้ความสาคัญกบั ความแม่นยา ใชค้ ณิตฯ ช่วยในการคานวณ ใชค้ ณิตฯ ชว่ ยในการคานวณ เข้าใจบทบาทของเทคโนโลยีใน ใช้ตัวเลขในการใหค้ วามหมายหรอื สรา้ งคาอธิบาย ออกแบบวิธแี ก้ปัญหา การพฒั นาด้านวทิ ย์ฯ และ เหตุผล วศิ วกรรม พยายามหาวธิ กี ารและใช้โครงงาน ในการแก้ปัญหา ใช้หลกั ฐานในการยืนยันแนวคิด ใชห้ ลักฐานในการยนื ยนั แนวคดิ ตดั สินใจเลอื กใชเ้ ทคโนโลยโี ดย สรา้ งขอ้ โตแ้ ยง้ และสามารถ ประเมนิ และส่อื สารแนวคดิ ประเมนิ และสอื่ สารแนวคิด พจิ ารณาถงึ ผลกระทบตอ่ สังคม วิพากษ์การให้เหตผุ ลของผอู้ ื่น และส่งิ แวดล้อม มองหาและนาเสนอระเบยี บวธิ ี ในการเหตผุ ล *ท่มี า: Vasquez, J.A., Sneider, C., and Comer, M. (2013). STEM Lesson Essentials: Integrating Science, Technology, Engineering, and Mathematics, p.38.

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21

แนวทางการใชก้ จิ กรรมสะเต็มในช้นั เรียน จัดกจิ กรรมสอดแทรกไปตามเน้อื หาทเ่ี ก่ยี วขอ้ งในคาบเรยี น จดั กจิ กรรมไว้ในรายวิชาเพ่ิมเติม/เลือกเสรี จัดกจิ กรรมไวใ้ นกลุม่ กิจกรรมนอกชนั้ เรียน

WWW.STEMEDTHAILAND.ORG