สะเต็มศึกษาในศตวรรษที่ 21

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

กาหนดการ • ทม่ี า และความสาคญั ของสะเตม็ ศกึ ษา • สะเตม็ ศกึ ษา คอื อะไร • ระดับการบูรณาการ • การจัดการเรยี นรแู้ บบสะเต็มศึกษา

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

โลกในศตวรรษท่ี 21 • ยคุ แหง่ ความเป็นโลกาภิวตั น์ (Globalization) • สังคมข้อมูลขา่ วสาร (Information Society ) • การขยายตัวทางเทคโนโลยอี ุตสาหกรรมบริการ • การแขง่ ขนั ในดา้ นเศรษฐกิจ • ความตอ้ งการแรงงานท่มี คี วามคดิ สรา้ งสรรค์ transtechpackersandmovers.com getsocialeyes.com http://phys.org/ http://agileimpact.org/

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21

เปา้ หมายของการเรยี นการสอน S T M • Science Literacy ➔ ความรู้ ความเข้าใจเก่ียวกับเนือ้ หา (หลัก กฎ และทฤษฎี) วิชาวทิ ยาศาสตร์ (ฟิสิกส์ เคมี ชีววทิ ยา และโลก อวกาศ ดาราศาสตร์) สามารถเชือ่ มโยงความเกี่ยวเน่ืองเนื้อหาระหว่างสาระวชิ า และมีทกั ษะ ในการปฏิบัติการ เชงิ วิทยาศาสตร์ มที ักษะในการคิดท่ีเปน็ เหตเุ ป็นผล สามารถค้นหา ความรแู้ ละแก้ปัญหาอย่างเปน็ ระบบ สามารถตดั สินใจโดยใชข้ ้อมลู ที่ หลากหลายและมีประจักษ์พยานทตี่ รวจสอบได้

เปา้ หมายของการเรยี นการสอน S T M • Mathematics Literacy ➔ความสามารถในการวิเคราะห์ ให้เหตผุ ล และการประยุกต์ แนวคดิ ทางคณติ ศาสตร์ เพือ่ สร้างอธิบายและทานายปรากฏการณ์ตา่ งๆ ภายใตบ้ ริบทที่แตกต่างกนั รวมถงึ ตระหนกั ถึงบทบาทของคณติ ศาสตร์ และสามารถใช้คณิตศาสตรช์ ว่ ยในการวินจิ ฉัยและการตัดสนิ ใจที่ดี

เปา้ หมายของการเรียนการสอน S T M • Technology Literacy ➔ ความเข้าใจ และความสามารถในการใชง้ าน จัดการ และ เข้าถงึ เทคโนโลยี (กระบวนการหรอื สิง่ ประดิษฐท์ ีส่ รา้ งขึ้นเพ่อื ตอบสนองความต้องการของมนุษย์) • Engineering Literacy ➔ ความเข้าใจการพฒั นาหรือการไดม้ าของเทคโนโลยีโดย การประยุกต์ความรูว้ ทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยที มี่ อี ยู่ กบั กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม เพือ่ สร้างเครื่องใชห้ รอื วิธีการ เพ่อื พฒั นาคุณภาพชวี ิต

สะเต็มศึกษา • สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาท่ีบูรณาการความรู้ใน 4 วิชาได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนาความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนา กระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการดาเนินชีวิต และ การทางาน • คาสาคญั – กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรม – การบรู ณาการ – เช่อื มโยงระหวา่ ง 4 วชิ า กบั ชวี ิตจริงและการทางาน

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 ติ ) เทคโนโลยตี ่อสังคม แก้ปญั หา พัฒนาและใชโ้ มเดล พฒั นาและใชโ้ มเดล ใช้คณติ ศาสตร์ในการสร้าง โมเดล ออกแบบและลงมือ ออกแบบและลงมือ ทาการคน้ คว้า วจิ ยั ทดลอง ทาการคน้ ควา้ วิจัย ทดลอง เรียนรู้วธิ ีการใชง้ านเทคโนโลยี ใช้เครอ่ื งมือที่เหมาะสมใน ใหมๆ่ การแกป้ ญั หา วิเคราะหข์ ้อมูล วิเคราะหข์ อ้ มูล ใหค้ วามสาคญั กบั ความแมน่ ยา ใช้คณติ ฯ ชว่ ยในการคานวณ ใช้คณติ ฯ ช่วยในการคานวณ เข้าใจบทบาทของเทคโนโลยีใน ใชต้ ัวเลขในการให้ความหมายหรือ สรา้ งคาอธบิ าย ออกแบบวธิ แี กป้ ัญหา การพัฒนาด้านวทิ ย์ฯ และ เหตุผล วศิ วกรรม พยายามหาวธิ กี ารและใชโ้ ครงงาน ในการแกป้ ญั หา ใชห้ ลักฐานในการยืนยนั แนวคิด ใชห้ ลกั ฐานในการยนื ยนั แนวคดิ ตดั สินใจเลอื กใชเ้ ทคโนโลยโี ดย สรา้ งขอ้ โต้แยง้ และสามารถ ประเมนิ และส่ือสารแนวคดิ ประเมินและส่อื สารแนวคดิ พิจารณาถงึ ผลกระทบต่อสังคม วพิ ากษ์การให้เหตุผลของผอู้ ื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 หรอื ความตอ้ งการ 2 • การรวบรวมขอ้ มลู • การเลอื กวธิ ีการ 3 • การออกแบบ และปฏิบตั ิการ 4 • การทดสอบ 5 • การปรบั ปรุงแกไ้ ข 6 • การประเมินผล 7

ทกั ษะการเรยี นรู้ในศตวรรษท่ี 21

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

WWW.STEMEDTHAILAND.ORG