PPT-STEM-Education

สะเตม็ ศกึ ษา:นวัตกรรมการเรยี นร้ใู นศตวรรษที่ 21 สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

ทาไมตอ้ งสะเตม็ ศึกษา• ประเทศไทยขาดกาลังคนดา้ นสะเตม็ (STEM workforce) ท่ี สอดคล้องกับการพัฒนาเศรษฐกจิ และสงั คม• นักเรยี นเห็นวทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ เป็นเร่อื งไกลตัว• ขาดแรงบนั ดาลใจในการเรยี นวทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์

โลกในศตวรรษที่ 21 • ยุคแหง่ ความเป็นโลกาภวิ ตั น์ (Globalization) • สังคมข้อมูลขา่ วสาร (Information Society ) • การขยายตวั ทางเทคโนโลยีอุตสาหกรรมบรกิ าร • การแข่งขันในดา้ นเศรษฐกิจ • ความตอ้ งการแรงงานท่มี ีความคดิ สร้างสรรค์ transtechpackersandmovers.comgetsocialeyes.com http://phys.org/ http://agileimpact.org/

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21

เปา้ หมายของการเรียนการสอน S T E M• Science Literacy  ความรู้ ความเข้าใจเกีย่ วกับเนือ้ หา (หลัก กฎ และทฤษฎี) วชิ าวิทยาศาสตร์ (ฟสิ กิ ส์ เคมี ชีววิทยา และโลก อวกาศ ดาราศาสตร์) สามารถเชื่อมโยงความเก่ียวเนอ่ื งเน้อื หาระหว่างสาระวิชา และมีทักษะ ในการปฏิบตั กิ าร เชงิ วทิ ยาศาสตร์ มที ักษะในการคิดท่ีเป็นเหตเุ ปน็ ผล สามารถค้นหา ความรู้และแกป้ ญั หาอย่างเปน็ ระบบ สามารถตดั สนิ ใจโดยใชข้ ้อมูลท่ี หลากหลายและมปี ระจกั ษ์พยานทต่ี รวจสอบได้

เป้าหมายของการเรยี นการสอน S T E M• Mathematics Literacy ความสามารถในการวเิ คราะห์ ให้เหตผุ ล และการประยกุ ต์ แนวคดิ ทางคณิตศาสตร์ เพ่อื สร้างอธบิ ายและทานายปรากฏการณ์ตา่ งๆ ภายใต้บรบิ ททแี่ ตกตา่ งกนั รวมถงึ ตระหนกั ถงึ บทบาทของคณติ ศาสตร์ และสามารถใช้คณิตศาสตร์ช่วยในการวนิ ิจฉยั และการตดั สนิ ใจที่ดี

เป้าหมายของการเรยี นการสอน S T E M • Technology Literacy  ความเข้าใจ และความสามารถในการใช้งาน จัดการ และ เขา้ ถงึ เทคโนโลยี (กระบวนการหรอื ส่ิงประดิษฐ์ทสี่ รา้ งขนึ้ เพ่ือ ตอบสนองความตอ้ งการของมนษุ ย์) • Engineering Literacy  ความเข้าใจการพฒั นาหรอื การไดม้ าของเทคโนโลยีโดย การประยุกต์ความรูว้ ิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีทม่ี อี ยู่ กับกระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม เพือ่ สร้างเคร่อื งใชห้ รอื วิธีการ เพือ่ พัฒนาคณุ ภาพชวี ิต

สะเต็มศกึ ษา• สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 วิชาได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนาความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนา กระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ท่ีเป็นประโยชน์ต่อการดาเนินชีวิต และ การทางาน• คาสาคญั – กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม – การบรู ณาการ – เชอื่ มโยงระหว่าง 4 วชิ า กับชวี ิตจรงิ และการทางาน

องค์ประกอบและลักษณะท่ีสาคญั ของสะเต็มศกึ ษา• มีการบูรณาการ S T E M• เชอื่ มโยงกบั ชวี ติ จรงิ• มุง่ เน้นทักษะสาคญั ในศตวรรษท่ี 21• มกี ารประเมินตามสภาพจริง

สะเตม็ กบั ปากกาลกู ลื่นแบบกด

สะเต็มกบั ปากกาลูกลน่ื แบบกด• สงั เกตรปู ร่างและการทางานของปากกา• เสียง “คลิก” ของปากกา เกิดขึ้นได้อยา่ งไร• ส่วนประกอบชิ้นไหนมสี ว่ นทาใหเ้ กดิ เสยี ง “คลิก”• ใคร/บคุ ลากรอาชีพใดท่ีเก่ียวข้องกับการผลติ ส่วนประกอบ ท่ีทาใหเ้ กิดเสียง “คลิก”• ความรู้ท่ีตอ้ งใช้ในการผลิตวนประกอบทที่ าให้เกดิ เสยี ง “คลิก” คอื อะไรบา้ ง

วทิ ยาศาสตร์ วศิ วกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี (Technology) คณิตศาสตร์ (Mathematics)(Science) (Engineering)ตงั้ คาถาม (เพอ่ื เข้าใจธรรมชาติ) นิยามปญั หา (เพ่ือพัฒนา ตระหนกั ถงึ บทบาทของ ทาความเขา้ ใจและพยายาม คุณภาพชวี ิต) เทคโนโลยตี ่อสังคม แก้ปัญหาพัฒนาและใชโ้ มเดล พฒั นาและใชโ้ มเดล ใชค้ ณติ ศาสตรใ์ นการสร้าง โมเดลออกแบบและลงมือ ออกแบบและลงมือทาการคน้ คว้า วิจยั ทดลอง ทาการคน้ ควา้ วิจัย ทดลอง เรยี นรู้วธิ ีการใชง้ านเทคโนโลยี ใชเ้ คร่อื งมือที่เหมาะสมใน ใหมๆ่ การแก้ปัญหาวิเคราะหข์ ้อมูล วิเคราะหข์ ้อมูล ให้ความสาคญั กบั ความแมน่ ยาใช้คณติ ฯ ชว่ ยในการคานวณ ใช้คณติ ฯ ช่วยในการคานวณ เขา้ ใจบทบาทของเทคโนโลยีใน ใชต้ ัวเลขในการให้ความหมายหรือสรา้ งคาอธบิ าย ออกแบบวิธแี กป้ ัญหา การพัฒนาด้านวทิ ย์ฯ และ เหตุผล วศิ วกรรม พยายามหาวธิ กี ารและใช้โครงงาน ในการแกป้ ญั หาใชห้ ลักฐานในการยนื ยนั แนวคิด ใชห้ ลกั ฐานในการยนื ยนั แนวคดิ ตดั สินใจเลอื กใชเ้ ทคโนโลยโี ดย สรา้ งขอ้ โต้แยง้ และสามารถประเมนิ และส่ือสารแนวคดิ ประเมินและส่อื สารแนวคดิ พิจารณาถงึ ผลกระทบต่อสังคม วพิ ากษ์การให้เหตผุ ลของผอู้ ืน่ และส่ิงแวดล้อม มองหาและนาเสนอระเบียบวธิ ี ในการเหตุผล*ท่ีมา: Vasquez, J.A., Sneider, C., and Comer, M. (2013). STEM Lesson Essentials: Integrating Science, Technology, Engineering, and Mathematics, p.38.

กระบวนการออกแบบเชงิ วิศวกรรม

กระบวนการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม vs กระบวนการเทคโนโลยี • การกาหนดปัญหา 1 หรือความต้องการ 2 • การรวบรวมข้อมลู • การเลอื กวธิ ีการ 3 • การออกแบบ และปฏิบตั ิการ 4 • การทดสอบ 5 • การปรับปรุงแก้ไข 6 • การประเมินผล 7

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21