เรื่องการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา อาจินตะนัน รหัส 035 ปี 2 หมู่ 1 การศึกษาปฐมวัย

การจดั การเรยี นรู้แบบสะเต็มศกึ ษา (Stem Education) โดย นางสาวอาจินตะนนั ทนิ นิจวงศ์ รหัสนกั ศึกษา 634186035 คณะครุศาสตร์ สาขาการศึกษาปฐมวัย หมู่ 1 ปี 2 เสนอ อาจารย์ ประทวน คล้ายสี การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศกึ ษา (Stem Education) เปน็ สว่ นหนง่ึ ของรายวิชาการพฒั นาหลกั สตู รและการประกันคุณภาพ มหาวิทยาลัยราชภัฏหมูบ่ า้ นจอมบงึ ภาคเรียนท่ี 1 ปกี ารศกึ ษาพทุ ธศกั ราช 2564

การจดั การเรยี นรู้แบบสะเต็มศกึ ษา (Stem Education) โดย นางสาวอาจินตะนนั ทนิ นิจวงศ์ รหัสนกั ศึกษา 634186035 คณะครุศาสตร์ สาขาการศึกษาปฐมวัย หมู่ 1 ปี 2 เสนอ อาจารย์ ประทวน คล้ายสี การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศกึ ษา (Stem Education) เปน็ สว่ นหนง่ึ ของรายวิชาการพฒั นาหลกั สตู รและการประกันคุณภาพ มหาวิทยาลัยราชภัฏหมูบ่ า้ นจอมบงึ ภาคเรียนท่ี 1 ปกี ารศกึ ษาพทุ ธศกั ราช 2564

คานา รายงานเล่มนี้จัดทาขึ้นเพ่ือเป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาการพัฒนาหลักสูตรและ การประกันคุณภาพ เพื่อให้ได้ศึกษาหาความรู้ในเร่ืองการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา(Stem Education) ซึ่งมีเน้ือหาข้อมูลเก่ียวกับรูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ทฤษฎีท่ี เกี่ยวข้องกบั การจัดการเรียนรแู้ บบสะเต็มศกึ ษา จดุ ประสงค์ของการจดั การเรยี นรู้แบบสะเต็มศึกษา ประโยชนข์ องการจดั การเรียนรู้แบบสะเตม็ ศกึ ษาและขอ้ มูลต่างๆท่ีเกย่ี วขอ้ งกบั การจดั การเรยี นรู้ แบบสะเต็มศึกษาอีกมากมาย และผจู้ ดั ทาได้ศกึ ษาอย่างเขา้ ใจเพ่ือเป็นประโยชน์กบั การเรยี น ผ้จู ัดทาหวังว่า รายงานเล่มน้ีจะเป็นประโยชนก์ ับผู้อา่ น หรือนักเรียน นกั ศึกษา ที่กาลังศึกษาหาข้อมูลเรื่องน้ีอยู่ หากมีข้อแนะนาหรือข้อผิดพลาดประการใด ผู้จัดทาขอน้อมรับ ไว้และขออภยั มา ร ที่น้ีดว้ ย ผจู้ ัดทา นางสาวอาจินตะนนั ทินนจิ วงศ์ วนั ที่ 22 กนั ยายน 2564

สารบญั หน้า เรอื่ ง 1 1 การจดั การเรียนรู้แบบสะเตม็ ศกึ ษา (STEM Education) 2 ความหมายของการจดั การเรยี นร้แู บบสะเตม็ ศึกษา (STEM Education) 2 ทาไมต้องจดั การเรียนรู้สะเต็มศกึ ษา 2 ลกั ษณะการจดั การเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเต็มศึกษา 3 จดุ ประสงคข์ องการจัดการเรียนรูต้ ามแนวทางสะเตม็ ศึกษา 3-4 สะเตม็ ศึกษากบั การจัดการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21 5 สะเตม็ ศกึ ษาและการออกแบบเชงิ วิศวกรรม 6 ประโยชน์จากการจัดการเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเต็มศึกษา 6 แนวทางการจดั การเรียนรูแ้ บบบรู ณาการสะเตม็ ศึกษา 7 การบูรณาการภายในสาขาวชิ า 7 การบูรณาการแบบพหวุ ทิ ยาการ 8 การบรู ณาการแบบสหวิทยาการ 9 การบูรณาการแบบข้ามสาขาวชิ า 9 - 10 แนวทางการวัดและประเมินผลสะเตม็ ศกึ ษา 10 การประเมนิ ผลดา้ นความสามารถ 11 ลักษณะสาคัญของการประเมินความสามารถ ทฤษฎีการเรียนร้ทู ีส่ นบั สนนุ การจดั การเรยี นรแู้ บบบรู ณาการสะเต็มศึกษา

1 การจดั การเรยี นรู้แบบสะเตม็ ศึกษา (STEM Education) คาว่า “สะเต็ม” หรือ “STEM” เป็นคาย่อจากภาษาอังกฤษของศาสตร์ 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) หมายถึงองค์ความรู้ วิชาการของศาสตร์ท้ังสี่ ท่ีมีความเช่ือมโยงกันในโลกของความเป็นจริงที่ต้องอาศัยองค์ความรู้ต่างๆ มาบูรณาการเข้า ด้วยกันในการดาเนินชีวิตและการทางาน คาว่า STEM ถูกใช้คร้ังแรกโดยสถาบันวิทยาศาสตร์ แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF) ซึ่งใช้คาน้ีเพ่ืออ้างถึง โครงการหรือโปรแกรมที่เก่ียวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และ คณิตศาสตร์ ความหมายของการจัดการเรียนรู้แบบสะเตม็ ศกึ ษา (STEM Education) สะเต็มศึกษา คือ เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ วิทยาศาสตร์เทคโนโลยีวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ที่มุ่งให้ผู้เรียนนาความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง โดยจะพัฒนากระบวนการ หรือผลผลิตใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อการดาเนินชีวิตและการประกอบอาชีพ ผ่านประสบการณ์ใน กิจกรรมการเรียนรู้แบบโครงงานเป็นฐาน (Project-Based Learning) หรือกิจกรรมการเรียนรู้แบบใช้ปัญหา เป็นฐาน (Problem-Based Learning) ท่ีช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนมีทักษะและสมรรถนะที่สอดคล้องกับ ความต้องการท่ีเปลี่ยนแปลงไปตามสังคมปัจจุบันและความก้าวหน้าในศตวรรษที่ 21 สะเต็ม ศึกษายังช่วยให้ผู้เรียนเกิดทักษะด้าน ความรู้ ทักษะทางปัญญา ทักษะความสัมพันธ์ระหว่าง บุคคลและความรับผดชอบ ทักษะการคิดวิเคราะห์เชิงตัวเลข การสื่อสารและการใช้เทคโนโลยี ฉะน้ันการฝึกประสบการณ์ให้กับนักศึกษาวชิ าชีพครู เพื่อให้สามารถจดั การเรียนรแู้ บบบูรณาการ สะเตม็ ศึกษาในโรงเรยี นได้ จึงเป็นความต้องการของสงั คมในปจั จุบัน

2 ทาไมต้องจดั การเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ในสังคมโลกในขณะน้ีมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วด้วยความก้าวหน้าทาง เทคโนโลยีและการสื่อสาร ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ท่ีมีข้อมูลข่าวสารจานวนมหาศาลอยู่ในแหล่ง ต่างๆ รวมถึงการที่ต้องแข่งขันกันเพ่ือประโยชน์ทางเศรษฐกิจการค้าทาให้ทุกประเทศต้องเร่ง พัฒนาประชากรของตนให้มคี ุณภาพสงู ขึ้น เพอ่ื ให้สามารถดารงชีวิตและแข่งขันในตลาดแรงงาน กับนานาอารยะประเทศได้ เพราะฉะน้ันจึงต้องมีการปรับหลักสูตรโดยบูรณาการการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์เทคโนโลยีและกระบวนการทางวิศวกรรมศาสตร์ เพ่ือให้ผู้เรียน สามารถนาไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริงและการประกอบอาชีพในอนาคต ส่วนของผู้สอนและ ผู้เรียนก็ต้องมี ปรับเปลี่ยนตนเองให้มีทักษะท่ีจาเป็นในการเป็นผู้สอนและผู้เรียนสาหรับการจัด การศกึ ษาในศตวรรษท่ี 21 ลักษณะการจัดการเรียนรตู้ ามแนวทางสะเต็มศกึ ษา การจดั การเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเต็มศกึ ษามีลักษณะ 5 ประการไดแ้ ก่ 1. เปน็ การสอนท่เี นน้ การบรู ณาการ 2.ช่วยนกั เรียนสร้างความเชอ่ื มโยงระหวา่ งเนื้อหาวชิ าท้งั 4กบั ชวี ิตประจาวนั และการทาอาชีพ 3. เน้นการพฒั นาทักษะในศตวรรษที่ 21 4. ทา้ ทายความคิดของนกั เรยี น 5.เปดิ โอกาสให้นกั เรยี นได้แสดงความคดิ เหน็ และความเข้าใจทส่ี อดคล้องกับเน้ือหาท้ัง4วชิ า จุดประสงค์ของการจัดการเรียนรตู้ ามแนวทางสะเต็มศกึ ษา คือ ส่งเสริมให้ผู้เรียนรักและเห็นคุณค่าของการเรียนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วศิ วกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ และเห็นว่าวชิ าเหล่านั้นเป็นเร่ืองใกล้ตัวทส่ี ามารถนามาใช้ได้ ทกุ วัน

3 สะเตม็ ศึกษากบั การจัดการเรยี นรใู้ นศตวรรษท่ี 21 การมุ่งเน้นทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 โดยเนน้ จัดกิจกรรมการเรยี นรู้ตามแนวทาง สะเต็มศึกษาจะช่วย พัฒนาทักษะแห่งศตวรรษท่ี 21 ได้เปน็ อย่างดี ยกตัวอย่างทักษะการเรียนรู้ ตามกรอบแนวคิดของมาตรฐานในการเรียนรู้ประกอบด้วยทักษะในการหาความรู้ด้วยตนเอง ทักษะการทางานรว่ มกัน ทกั ษะการคิดวิเคราะห์/แก้ปัญหา ทักษะการพฒั นานวัตกรรม ทกั ษะการใช้ ชีวิตที่มีค่าจะเห็นได้ว่ากิจกรรมการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็มศึกษา ในรูปแบบโครงงาน หรือ การพัฒนานวัตกรรมท่ีกล่าวถึงข้างต้นนั้นสามารถสร้าง เสริมทักษะเหล่าน้ีได้มาก อย่างไรก็ตาม ในบริบทของโรงเรียนท่ัวไป ครูอาจไม่สามารถให้นักเรียนเรียนรู้ด้วยการทาโครงงาน หรือการ พัฒนานวตั กรรมเทา่ น้นั ดังน้ันในบทเรียนอ่ืนๆ ถ้าครูมุ่งเน้นทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ในทุก โอกาสที่ เอื้ออานวยเปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็นทางานร่วมกัน เรียนรู้การฝึกคิดวิเคราะห์ แก้ปัญหาต่างๆหรือเสนอวิธีการใหม่ ฝึกคิดเชิงสร้างสรรค์ ก็นับว่าครูจัดการเรียนการสอนเข้าใกล้ แนวคดิ สะเต็มศึกษามากขนึ้ ซึง่ เปน็ การจดั การเรยี นการสอนทีเ่ น้นผูเ้ รยี นเปน็ สาคัญ สะเต็มศึกษาและการออกแบบเชิงวศิ วกรรม จุดเด่นที่ชัดเจนข้อหน่ึงของการจัดการเรียนการเรียนรู้แบบสะเต็ม คือ การ ผนวกแนวคิดการออกแบบ เชิงวิศวกรรมเข้ากับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยี ของผู้เรียน กล่าวคือ ในขณะที่นักเรียนทากิจกรรมเพ่ือพัฒนาความรู้ความเข้าใจ ฝึก ทกั ษะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ผู้เรียนต้องมีโอกาสนาความรู้มาออกแบบ วิธีการหรอื กระบวนการเพ่ือตอบสนองความตอ้ งการหรือแก้ปัญหาที่เก่ียวข้องกับ ชีวิตประจาวัน เพ่อื ให้ได้เทคโนโลยซี ง่ึ เป็นผลผลติ จากกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

4 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบ 5 ขนั้ ตอน ดังต่อไปนี้ 1. การระบุปัญหา (Identify a challenge) เป็นขั้นตอนที่ผู้แก้ปัญหาทาความ เ ข้ า ใ จ สิ่ ง ที่ เ ป็ น ปั ญ ห า ใ น ชี วิ ต ป ร ะ จ า วั น แ ล ะ จ า เ ป็ น ต้ อ ง ห า วิ ธี ก า ร ห รื อ ส ร้ า ง ส่ิ ง ป ร ะ ดิ ษ ฐ์ (Innovation) เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว 2. การค้นหาแนวคิดที่เกี่ยวข้อง (Explore Ideas) คือ การรวบรวมข้อมูลและ แนวคิดท่ีเก่ียวข้องกับการแก้ปัญหาและประเมินความเป็นไปได้ความคุ้มทุน ข้อดี และข้อด้อย และความเหมาะสมเพอื่ เลอื กแนวคิดหรือวธิ กี ารท่ีเหมาะสมท่ีสุด 3. การวางแผนและพัฒนา ( Plan and Develop) ผู้แก้ปัญหาต้องกาหนด ข้ันตอนย่อยในการทางานรวมทั้งกาหนดเป้าหมายและระยะเวลาในการดาเนินการให้ชัดเจน รวมถงึ ออกแบบและพัฒนาต้นแบบ (Proto type) ของผลผลิตเพือ่ ใชใ้ นการทดสอบแนวคดิ ท่ี ใช้ในการแกป้ ญั หา 4. การทดสอบและประเมนิ ผล (Test and Evaluate) เป็นขั้นตอนทดสอบและ ประเมินการใช้ งานต้นแบบเพ่ือแก้ปัญหาโดยผลที่ได้อาจถูกนามาใช้ในการปรับปรุงและพัฒนา ผลลพั ธ์ใหม้ ีประสิทธภิ าพในการ แก้ปญั หามากขึ้น 5. การนาเสนอผลลัพธ์ (Present the Solution) หลังจากการพัฒนาปรับปรุง ทดสอบและประเมินวิธีการแก้ปัญหาหรือผลลัพธ์จนมีประสิทธิภาพตามท่ีต้องการแล้ว ผู้ แก้ปัญหาต้องนาเสนอผลลัพธ์ต่อ สาธารณชนโดยต้องออกแบบวิธีการนาเสนอข้อมูลท่ีเขา้ ใจง่าย และนา่ สนใจ ดังน้ัน ส่ิงสาคัญประการหน่ึงในขณะที่นักเรียนทากิจกรรมเพ่ือพัฒนาความรู้ ความเข้าใจ และฝึกทักษะ ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ผู้เรียนต้องมีโอกาสนา ความรู้มาออกแบบวิธีการหรือกระบวนการ เพื่อตอบสนองความต้องการหรือแก้ปัญหาท่ี เกี่ยวข้องกับชีวิตประจาวัน เพื่อให้ได้เทคโนโลยีซึ่งเป็นผลผลิตจากกระบวนการออกแบบเชิง วิศวกรรม จะทาให้นักเรียนได้มีโอกาสนาความรู้ในชั้นเรียนมาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาทาให้ บังเกิดผลเปน็ รูปธรรมอยา่ งแทจ้ รงิ

5 ประโยชนจ์ ากการจดั การเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเต็มศึกษา เป็นการสง่ เสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานท่ีมุ่งแก้ไขปัญหาทีพ่ บเห็นในชีวติ จริง เพอ่ื สร้าง เสริมประสบการณ์ทักษะชีวติ ความคดิ สร้างสรรคน์ าไปสกู่ ารสรา้ งนวัตกรรม ผู้เรียนที่มปี ระสบการณ์ ในการทากิจกรรมหรือโครงงานสะเต็มศึกษาจะมีความพร้อมท่ีจะไปปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์ความรู้และทักษะ ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีในภาคการผลิตและการบริการท่ีสาคัญตอ่ อนาคตของประเทศ ซ่ึง ประโยชน์ท่ไี ด้จากการการจัดการเรียนรแู้ บบบรู ณาการสะเตม็ ศกึ ษา 1. ผ้เู รียนมีทักษะการคิดวเิ คราะห์ และสร้างนวัตกรรมใหม่ๆที่ใชว้ ทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และกระบวนการทางวศิ วกรรมเป็นฐาน 2. ผเู้ รยี นเขา้ ใจและสนใจการประกอบอาชีพดา้ นสะเตม็ ศึกษามากขึ้น 3. ผ้เู รยี นเขา้ ใจสาระวชิ าและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์มากขนึ้ 4. หนว่ ยงานภาครฐั และเอกชนมีส่วนรว่ มสนบั สนนุ การจดั กิจกรรมของครแู ละบคุ ลากร ทางการศกึ ษา 5. สง่ เสริมการจดั การเรียนรู้และเชื่อมโยงระหวา่ ง 8 กลุ่มสาระวิชา 6. สรา้ งกาลงั คนด้านสะเตม็ ศึกษาของประเทศไทย เพ่ือเพิ่มศกั ยภาพทางเศรษฐกิจ ภาพกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

6 แนวทางการจดั การเรียนรู้แบบบูรณาการสะเตม็ ศึกษา จดุ เด่นอีกข้อหน่ึงของการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาคือการบูรณา การ เพื่อช่วยนักเรียนสร้างความเช่ือมโยงระหว่างเนื้อหาวิชาท้ัง 4 สาขาวิชากับชีวิตประจาวัน และการประกอบอาชีพ สามารถแบง่ ได้เป็น 4 ระดับ ไดแ้ ก่ 1. การบูรณาการภายในวชิ า (Disciplinary integration) 2. การบูรณาการแบบพหวุ ิทยาการ (Multidisciplinary integration) 3. การบรู ณการแบบสหวทิ ยาการ (Interdisciplinary Integration) 4. การบรู ณาการแบบข้ามสาขาวิชา (Trans disciplinary Integration) แผนภาพระดับของการจัดการเรยี นร้แู บบบูรณาการ การบูรณาการภายในสาขาวิชา เป็นการจดั การเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียนเนือ้ หาและฝึกทักษะของแต่ละวิชาของ สะเต็มแยกกัน การจัดการเรียนรู้แบบนี้ คือการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยีทีเ่ ป็นอยทู่ ั่วไปท่ีครูผู้สอนแต่ละวิชาต่างๆ จัดการเรยี นรู้ใหแ้ ก่นักเรยี นตามรายวิชาของ ตนเอง

7 การบรู ณาการแบบพหวุ ทิ ยาการ เ ป็ น ก า ร จั ด ก า ร เ รี ย น รู้ ที่ นั ก เ รี ย น ไ ด้ เ รี ย น เ นื้ อ ห า แ ล ะ ฝึ ก ทั ก ษ ะ ข อ ง วิ ช า วทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์แยกกนั โดยมีหัวขอ้ หลัก (theme) ที่ ครูทุกวิชากาหนดร่วมกันและมีการอ้างอิงถึงความเช่ือมโยงระหว่างวิชาน้ันๆการจัดการเรียนรู้ แบบน้ีช่วยให้นักเรียนเห็นความเช่ือมโยงระหว่างวิชานั้นๆ การจัดการเรียนรู้แบบนี้ช่วยให้ นักเรียนเห็นความเช่ือมโยงของเน้ือหาวิชาต่างๆกับสิ่งที่อยู่รอบตัว เช่น ถ้าครูผู้สอนแต่ละวิชา กาหนดร่วมกันว่าจะใช้กระติบข้าวเป็นหัวข้อหลักในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยี ครูผู้สอนเทคโนโลยีสามารถเริ่มแนะนากระติบข้าวได้ว่ากระติบข้าวจัดเป็น เทคโนโลยีอย่างง่ายท่ีมนุษย์ สร้างขึ้นเพื่ออานวยความสะดวกหรือตอบสนองความต้องการที่จะ เก็บความร้อนของข้าว ในขณะท่ีครูวิทยาศาสตร์ยกตวั อย่างกระติบข้าวเพ่ือสอนเรื่องการถา่ ยโอน ความรอ้ น ครคู ณติ ศาสตร์สามารถใชก้ ระติบข้าวสอนเร่ืองรปู ทรง และให้นักเรียนหาพ้ืนที่ผิวและ ปริมาตรของกระติบขา้ วได้ การบรู ณาการแบบสหวิทยาการ เป็นการจัดการเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียนเน้ือหาและฝึกทักษะอย่างน้อย 2 วิชา รว่ มกันโดยกิจกรรมมีการเชื่อมโยงความสัมพนั ธ์ของทุกวชิ าเพื่อให้นกั เรียนไดเ้ หน็ ความสอดคลอ้ ง กันในการจัดการเรียนรู้แบบนี้ครูผู้สอนในวิชาที่เก่ียวข้องต้องทางานร่วมกัน โดยพิจารณาเน้ือหา หรือตัวช้ีวัดท่ีตรงกันและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ในรายวิชาของตนเองโดยให้เช่ือมโยงกับ วิชาอื่นผ่านเนื้อหาหรือตัวช้ีวัดนั้น เช่น ในวิชาวิทยาศาสตร์ หลังจากการเรียนเรื่องการถ่ายโอน ความร้อนและฉนวนกันความร้อน ครกู าหนดใหน้ ักเรยี นทาการทดลองเพอื่ ศึกษาปัจจัยที่มผี ลต่อ การเก็บความร้อนของกระติบข้าว โดยขอให้ครูคณิตศาสตร์สอนเร่ืองการหาพื้นที่และปริมาตร ของรูปทรงต่างๆ ก่อนให้นักเรียนเริ่มทาการทดลองและเก็บข้อมูลเรียบร้อยแล้วให้นาข้อมูลจาก การทดลองไปสร้างกราฟและตคี วามผลการทดลองในวิชาคณิตศาสตร์

8 การบรู ณาการแบบข้ามสาขาวชิ า เป็นการจัดการเรียนรู้ท่ีช่วยนักเรียนเชื่อมโยงความรู้และทักษะท่ีเรียนรู้จาก วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีวิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์กับชีวิตจริง โดยให้นักเรียนประยุกต์ ความรู้และทักษะเหล่าน้ันในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในชุมชนหรือสังคม และสร้าง ประสบการณ์การเรียนรู้ของตนเอง ครูผู้สอนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามความสนใจหรือปัญหา ของนักเรียน โดยครูกาหนดกรอบหรือหัวข้อหลักของปัญหากว้างๆแล้วให้นักเรียนระบุปัญหาท่ี เฉพาะเจาะจงและวิธีการแก้ปัญหา ท้ังน้ี ในการกาหนดกรอบของปัญหาใหน้ ักเรียนศึกษาน้ัน ครู ตอ้ งคานึงถงึ ปจั จยั ท่เี กยี่ วขอ้ งกบั การเรยี นรู้ของนักเรยี น 3 ปัจจยั ปัจจัยท่ีเกี่ยวข้องกบั การเรียนรูข้ องนักเรยี น 3 ปจั จัย ได้แก่ 1. ปญั หาหรอื คาถามท่ีนักเรียนสนใจ 2. ตวั ชี้วดั ในวชิ าตา่ งๆที่เกยี่ วข้อง 3. ความรู้เดิมของนักเรยี น ก า ร จั ด ก า ร เ รี ย น รู้ โ ด ย ใ ช้ ปั ญ ห า เ ป็ น ฐ า น ห รื อ โ ค ร ง ง า น เ ป็ น ฐ า น (Problem/Project-Based Learning) เป็นกลยุทธ์ในการจัดการเรียนรู้ (Instructional Strategies) ท่ีมีแนวทางใกล้เคียงกับแนวทางการบูรณาการแบบนี้ หากพิจารณาใช้กระติบข้าว เป็นหัวข้อหลักในการเรียนรู้สะเต็มศึกษาครูสามารถจัดการเรียนรู้บูรณาการแบบข้ามสาขาวิชา โดยกาหนดกรอบปัญหาหรือสถานการณ์ที่เก่ียวข้องกับการพัฒนา เช่น การใช้กระติบข้าวใน ร้านอาหารท่ีมักมีการบรรจุข้าวในถุงพลาสติกก่อนบรรจุลงในกระตบิ ข้าว เพอ่ื ป้องกันขา้ วเหนียว ติดค้างที่กระติบซ่ึงจะมีผลทาให้ทาความสะอาดยาก และผู้เรียนต้องออกแบบกระติบข้าวหรือ วิธีการที่จะทาให้กระติบข้าวมีคุณสมบัติลดการติดของข้าวเหนียวเพื่อลดการใช้ถุงพลาสติก หลังจากที่ผู้สอนนาเสนอปัญหาดังกล่าวแล้ว ผู้เรียนต้องกาหนดแนวทางในการแก้ปัญหาโดยใช้ แนวคิดและทักษะทางวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีผ่านกระบวนการออกแบบทาง วิศวกรรม

9 แนวทางการวดั และประเมนิ ผลสะเต็มศกึ ษา การวัดและประเมินผลในสภาพจริงผู้เรียนแสดงออกขณะทากิจกรรมเพ่ือการ เรียนรู้ การสะท้อนถึง ความรู้ ความคิด เจตคติ ทางวิทยาศาสตร์และความสามารถทีแ่ ท้จริงของ ผูเ้ รยี น ซง่ึ แนวทางการวัดและประเมนิ ผลมดี ังนี้ 1. การประเมินจากสภาพจริง (Authentic assessment) หมายถึง การ ประเมินความสามารถที่แท้จริงของผู้เรียน จากการแสดงออกการกระทาหรือผลงานเพื่อสร้าง องค์ความรู้ด้วยตนเอง ในขณะท่ีผู้เรียนแสดงออกในการปฏิบัติกิจกรรมหรือสร้างช้ินงาน ซ่ึง สามารถสะท้อนให้เห็นถึงกระบวนการคิดระดับสูง กระบวนการทางานและความสามารถในการ แก้ปัญหาหรือการแสวงหาความรู้ การประเมินจากสภาพจริงจะมีประสิทธิภาพก็ต่อเม่ือมีการ ประเมินหลายๆด้าน โดยใช้วิธปี ระเมินหลากกลายวธิ ีในสถานการณ์ต่างๆท่สี อดคลอ้ งกับชีวติ จริง แ ล ะ ต้ อ ง ป ร ะ เ มิ น อ ย่ า ง ต่ อ เ นื่ อ ง เ พื่ อ ใ ห้ ไ ด้ ข้ อ มู ล ที่ ม า ก พ อ ท่ี จ ะ ส ะ ท้ อ น ถึ ง ก า ร พั ฒ น า แ ล ะ ความสามารถทแี่ ทจ้ ริงของผเู้ รยี นได้ 2. การวัดและประเมินผลด้านความสามารถ (Performance assessment) ความสามารถของผู้เรียน ประเมินได้จากการแสดงออกโดยตรงจากการทางานต่างๆจาก สถานการณ์ท่ีกาหนดให้ซ่ึงเป็นของจริงหรือใกล้เคียงกับสภาพจริงและเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้ แก้ปัญหาจากสถานการณจ์ ริงหรือปฏบิ ัติจริง โดยประเมินจากกระบวนการทางาน กระบวนการ คดิ โดยเฉพาะความคิดข้นั สูงและผลงานทไี่ ด้ การประเมนิ ผลด้านความสามารถ ป ร ะ เ มิ น ได้ ทั้ ง ก า ร แ ส ด ง ออ ก ก ร ะบ ว น ก า ร ท า ง า น แ ล ะ ผ ลิ ต ข อ ง ง า น จ ะใ ห้ ความสาคัญต่อกระบวนการทางาน กระบวนการคิด คุณภาพของงานมากกว่าผลสาเร็จของงาน การมอบหมายช้ินงานให้ผูเ้ รยี น ควรจะประชุมปรึกษาหารือและทาความตกลงร่วมกันระหวา่ งครู และผู้เรียนในการวางแผนการปฏิบัติงาน เพื่อสะดวกในการดาเนินกิจกรรมของผู้เรียนและการ ติดตามความกา้ วหนา้ ของครู

10 1. การกาหนดตัวอย่างงานให้และให้ผู้เรียนศึกษางานแล้วปฏิบัติตามขั้นตอน ให้เหมอื นหรือดีกว่า เชน่ การทาสไลด์ถาวรศกึ ษาเน้ือเยือ่ พืช การเพาะเล้ยี งเนื้อเย่ือเป็นตน้ 2. การสร้างสถานการณ์จาลองท่ีสัมพันธ์กับชีวิตจริงของผู้เรียน เมื่อกาหนด สถานการณแ์ ล้วใหผ้ ูเ้ รยี นลงมอื ปฏิบัติ แกป้ ัญหาหรอื ใช้ความคดิ ระดบั สงู ในการแกป้ ญั หา 3. การทดสอบโดยใช้แบบทดสอบข้อเขียน การประเมินตามสภาพจริงจะลด ความสาคัญของการทดสอบเนื่องจากจะมีการใช้แบบทดสอบลดลง แต่อย่างไรก็ตามข้อสอบ ข้อเขียนก็ยังมีความจาเป็น เนื่องจากใช้ ความความสามารถทางด้านความรู้ความเข้าใจใน หลักการต่างๆได้ ดังนั้น ในการะบวนการประเมินจึงยังคงใช้แบบทดสอบข้อเขียนร่วมด้วยโดย จะลดบทบาทของแบบทดสอบท่ีวัดพฤติกรรมด้านความรู้ ความจาแต่จะมุ่งเน้นประเมินด้าน ความเข้าใจการนาไปใช้และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และกระบวนการคิดระดับสูง แบบทดสอบในลักษณะน้ีจะต้องสร้างสถานการณ์ให้ผู้เรียนตอบและสถานการณ์ที่นามาใช้ควร สัมพันธ์กับชวี ติ จริงของผูเ้ รียน ลกั ษณะสาคญั ของการประเมนิ ความสามารถ คอื กาหนดวตั ถุประสงคข์ องงานวิธีการทางานผลสาเร็จของงาน มคี าสั่งควบคุม สถานการณ์ในการปฏิบัติงานและมีเกณฑ์การให้คะแนนที่ชัดเจน การประเมินความสามารถที่ แสดงออกของผู้เรียนทาไดห้ ลายแนวทางตา่ งๆกนั ข้ึนอยู่กับสภาพแวดล้อมสถานการณแ์ ละความ สนใจของผเู้ รยี น ดงั ตวั อยา่ งตอ่ ไปนี้ 1. การมอบหมายงานให้ทางานที่มอบให้ทาต้องมีความหมาย มีความสาคัญ มี ความสัมพันธ์กับหลักสูตรเน้ือหาวิชาและชีวิตจริงของผู้เรียน ผู้เรียนต้องใช้ความรู้หลายด้านใน การปฏิบตั งิ านทสี่ ามารถสะทอ้ นใหเ้ หน็ ถึงกระบวนการทางานและการใช้ความคิดอย่างลกึ ซ้ึง 2. การกาหนดช้ินงานหรืออุปกรณ์หรือส่ิงประดิษฐ์ให้ผู้เรียนวิเคราะห์ องค์ประกอบและกระบวนการทางานและเสนอแนวทางเพื่อพัฒนาให้มปี ระสิทธิภาพดขี ้ึน

11 ทฤษฎกี ารเรียนรู้ทส่ี นบั สนนุ การจดั การเรยี นรู้แบบบูรณาการสะเต็มศกึ ษา 1. ทฤษฎีการเรียนรู้ท่ีสนับสนุนแนวคิด การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็ม ศึกษา คือ ทฤษฎีคอนสตรัคติวิสต์ (Constructivist) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ให้ความสาคัญกับตัวผู้เรียน เช่ือว่าผู้เรียนสามารถสร้างความรู้ได้ด้วยตนเอง จากการมีปฏิสัมพันธ์กับบุคคลอ่ืนและ สิ่งแวดลอ้ มอย่างกระตือรอื รน้ กรอบแนวคดิ ของทฤษฎีคอนสตรคั ตวิ ิสต์ (Constructivist) ได้แก่ 1.1 นักเรียนเป็นผู้สร้างความรู้ด้วยตนเองและนักเรียนแต่ละคนสร้างความรู้ ดว้ ยวิธกี ารท่ีแตกต่างกนั รวมทง้ั อาจแตกต่างกบั แนวทางของผสู้ อน 1.2 ประสบการณ์เดิมของนักเรียนเป็นพ้ืนฐานท่ีสาคัญของการสร้างความรใู้ หม่ และนกั เรียนแต่ละคน มีความรู้และประสบการณ์เดิมทแี่ ตกตา่ งกนั 1.3 การมีปฏิสัมพันธ์กับส่ิงแวดล้อม การมีประสบการณ์ตรงและการ แลกเปล่ยี นความคดิ เห็นกนั ของผเู้ รียนมีส่วนชว่ ยในการสร้างความรู้ใหม่ 1.4 ครูมีบทบาทในการจัดบริบทการเรียนรู้ต้ังคาถามท่ีท้าทายความสามารถ กระตนุ้ สนับสนนุ ใหน้ ักเรียนเกิดการสรา้ งความรู้และให้ความชว่ ยเหลือนกั เรยี นในทุกๆ ดา้ น 2. ทฤษฎีการเรียนรู้แบบมีส่วนร่วม เป็นทฤษฎีที่ให้ความสาคัญกับตัวผู้เรียน จุดเน้นของการเรียนแบบมีส่วนร่วม คือ การให้นักเรียนมีส่วนร่วมทางด้านจิตใจ การได้รับ ประสบการณ์ท่ีสัมพันธ์กับชีวิตจริง ได้รับการฝึกฝนทักษะชีวิตต่างๆ การแสวงหาความรู้ การคิด การจัดการความรู้ การแสดงอกก การสร้างความรใู้ หมแ่ ละการทางาน กรอบแนวคดิ ของทฤษฎกี ารเรียนรแู้ บบมีส่วนรว่ ม ไดแ้ ก่ 2.1 นักเรียนแต่ละคน มีส่วนร่วมทาให้เกิดการเรียนรู้ท้ังทางตรงและทางอ้อม อาศัยหลักการเรียนรู้เชิงประสบการณ์และการเรียนรู้ที่ มีประสิทธิภาพได้รับประสบการณ์ที่ สัมพันธ์กับชีวิตจริงได้รับการฝึกฝนทักษะการแสวงหาออก ทักษะการสร้าง ความรู้ใหม่ และ ทกั ษะการทางานกลุ่ม

12 2.2 เปิดโอกาสให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็นตัดสินใจเลือก บทเรียนทต่ี ้องการเรยี นรใู้ นลกั ษณะกลุ่มหรือศึกษาด้วยตนเอง นักเรียนจะร่วมกันจดั กิจกรรมการ เรียนรู้ทุกขั้นตอนฝึกปฏิบัติการวางแผนการทากิจกรรมการเรียนรู้ร่วมกันและทารายงานผลการ เรียนรู้ 2.3 นักเรียนได้รับผิดชอบต่อการเรียนรู้ของตนเองได้ลงมือปฏิบัติ ทากิจกรรม กล่มุ ฝกึ ฝนทกั ษะการเรียนรูท้ ักษะการบรหิ ารการจัดการ การเป็นผ้นู าผู้ตามและที่สาคัญเป็นการ เรียนรทู้ มี่ ีความสัมพันธส์ อดคล้องกบั ชวี ติ จรงิ ของนักเรียน 2.4 ครมู ีบทบาทกระตนุ้ ให้นักเรียนได้เลา่ ประสบการณ์ของตนเอง ผสู้ อนอาจใช้ ใบช้ีแจงกาหนดกิจกรรม ของนักเรียน ในการ น าเสนอประสบการณ์ ในกรณีที่นักเรียนไม่มี ประสบการณใ์ นเรอ่ื งทีจ่ ะสอนหรือมีนอ้ ย ผ้สู อนอาจจะยกกรณี ตวั อยา่ ง หรอื สถานการณ์กไ็ ด้ 3. ทฤษฎีการเรียนรู้ของบรูเนอร์ (Bruner) บรูเนอร์เชื่อว่ามนุษย์เลือก จะรับรู้สง่ิ ทต่ี นเองสนใจและการเรียนรู้เกดิ จากกระบวนการค้นพบดว้ ยตนเอง กรอบแนวคดิ ของทฤษฎกี ารเรยี นรู้ของบรูเนอร์ (Bruner) ไดแ้ ก่ 3.1 ผู้สอนควรจัดประสบการณ์ให้ผู้เรียนค้นพบการเรียนรู้ด้วยตนเองซ่ึงเป็น กระบวนการเรยี นรทู้ ีด่ ีมีความหมายตอ่ ผ้เู รียนเกิดการเรียนรไู้ ด้ดี 3.2 ก่อนสอนผู้สอนต้องมีการวิเคราะห์และจัดโครงสร้างเนื้อหาสาระให้ เหมาะสมกับการเรียนรู้ของผเู้ รียน 3.3 ผู้สอนควรจัดความคิดรวบยอด เน้ือหาสาระวิธีการสอนและกระบวนการ เรียนรู้ใหเ้ หมาะสมกบั ข้ันพัฒนาการสติปญั ญาของผเู้ รียน ซึ่งจะช่วยให้ผเู้ รียนเกดิ การเรียนรไู้ ด้ดี 3.4 ผู้สอนควรส่งเสริมให้ผู้เรียนได้คิดอย่างอสระให้มาก เพ่ือช่วยส่งเสริม ความคดิ สร้างสรรคข์ องผู้เรยี น 3.5 ผสู้ อนสรา้ งแรงจงู ใจภายในให้แก่ผู้เรียน 3.6 ผู้สอนควรสอนความคิดรวบยอดให้แก่ผ้เู รียน

13 4. ทฤษฎีการเรียนรู้อยา่ งมีความหมาย (Meaningful verbal Learning) เน้นความสาคัญของการเรียนรู้อย่างมีความเขา้ ใจและมีความหมาย การเรียนรู้เกิดขึน้ เม่ือผู้เรียน ได้เรียนรวมหรอเชื่อมโยง (Subsume) สิ่งท่ีเรียนใหม่หรือข้อมูลใหม่ ซ่ึงอาจจะเป็นความคิดรวบ ยอด (Concept) หรือความรู้ที่ได้รับใหม่ ในโครงสร้างสติปัญญากับความรู้เดิมที่อยู่ในสองของ ผเู้ รียนอยแู่ ล้ว กรอบแนวคดิ ของทฤษฎีการ เรยี นรู้อยา่ งมีความหมาย (Meaningful verbal Learning) ได้แก่ 4.1 ผสู้ อนควรมกี ารแนะนาบทเรียนก่อนการเรยี น การสอน และก่อนท่ีจะสอน สิ่งใดใหมม่ ีการสารวจความรู้ความเข้าใจของผูเ้ รยี นเสยี ก่อนวา่ มพี อทจ่ี ะทาความเข้าใจเรอ่ื งท่ีจะ เรยี นใหม่หรือไม่ ถา้ ยงั ไม่มีตอ้ งจดั ให้ก่อนสอนเร่ืองใหม่ 4.2 ผู้สอนควรสอนโดยไมเ่ น้นการทอ่ งจาแต่สอนใหเ้ กิดการสรา้ งความเชือ่ มโยง ระหว่างความรทู้ ่ีมมี ากอ่ นกับข้อมูลใหมห่ รอื ความคิดรวบยอดใหม่ทจ่ี ะต้องเรยี น 4.3 ผู้สอนควรใช้ Advance organizer เปน็ เทคนคิ ทชี่ ว่ ยให้ผเู้ รยี นได้เรยี น อยา่ งมีความหมายจากการสอนหรือการบรรยายของผูส้ อน 4.4 ผู้สอนควรชว่ ยให้ผเู้ รียนเกดิ การเรยี นรู้อย่างมีความหมายโดยการจดั เรยี บ เรียงข้อมลู ขา่ วสารทต่ี ้องการให้เรยี นรอู้ อกเป็นหมวดหมู่ 4.5 ผ้สู อนควรนาเสนอกรอบหลกั การกวา้ งๆกอ่ นท่ีจะให้เรียนร้ใู นเรื่องใหม่ 5. ทฤษฎกี ารเรยี นรูต้ ามแนวคอนสตรคั ชันนสิ ซมึ (Constructionism) เป็น การเรียนรู้ที่เกิดจากการสรา้ งพลังความรู้ในตนเองและด้วยตนเองของผู้เรยี น หากผู้เรียนมีโอกาส ได้สร้างความคิดและนาความคิดตนเองไปสร้างสรรค์ชิ้นงาน โดยอาศัยสื่อและเทคโนโลยีที่ เหมาะสมจะทาให้เหน็ ความคดิ นัน้ เป็นรปู ธรรมทีช่ ัดเจน

14 กรอบแนวคิดของทฤษฎีการเรียนร้ตู ามแนวคอนสตรัคชนั นิสซึม (Constructionism) ได้แก่ 5.1 เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้เลือกตามความสนใจ จะทาให้ผู้เรียนมีแรงจูงใจใน การคิดทาและการเรียนรตู้ อ่ ไป 5.2 เป็นการจัดสภาพแวดล้อมท่ีมีความแตกต่างกันอันจะเปน็ ประโยชน์ต่อการ สร้างองค์ความรู้ เช่น ความถนัด ความสามารถและประสบการณ์แตกต่างกัน ซึ่งจะเอื้อให้มีการ ช่วยเหลือกันและกนั การสร้างสรรคผ์ ลงานและความรูร้ วมทั้งพฒั นาทกั ษะทางสงั คมด้วย 5.3 เป็นบรรยากาศท่ีมีความเป็นมิตร เป็นกันเองท่ีทาให้ผู้เรียนรู้สึกอบอุ่น ปลอดภัยสบายใจจะเอ้ือใหก้ ารเรยี นร้เู ป็นไปอย่างมคี วามสุข

สารบัญ สะเตม็ ศึกษากบั การจัดการเรียนรู้. (2562). [ออนไลน์]. เขา้ ถึงไดจ้ าก :http://praewa.ksu.ac.th/. (วันท่คี น้ ขอ้ มูล : 22 กันยายน 2564).