ตอบข้อสงสัยเรื่อง สะเต็มศึกษา

หลายครั้งที่ผมได้ออกไปบรรยายให้ความรู้เกี่ยวกับแนวคิดการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา มักจะมีคำถามเดิมๆ อยู่บ่อยครั้ง ดังนั้น วันนี้จึงขอเขียนบอกเพื่อตอบข้อสงสัยกันแบบชัดๆ เพื่อให้เข้าใจกันดังนี้ครับ

คำถาม: สะเต็มศึกษาคือหลักสูตรใหม่หรือไม่?
ตอบ: สะเต็มศึกษาเป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้ที่เน้นการบูรณาการวิทย์ คณิต เทคโนโลยี และกระบวนการเชิงวิศวกรรม ไม่ได้เป็นการจัดทำหลักสูตรใหม่ที่เรียกว่าหลักสูตรสะเต็มศึกษา

คำถาม: เทคโนโลยีและวิศวกรรมคืออะไรและต่างกันอย่างไร?
คำตอบ: เทคโนโลยี เป็นอะไรก็ตามที่มนุษย์พัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้ในการอำนวยความสะดวกหรือสนองความต้องการหรือความจำเป็นของมนุษย์ ซึ่งอาจเป็นชิ้นงานหรือวิธีการก็ได้ รวมถึงวัสดุ เครื่องมือก็เป็นเทคโนโลยี ในขณะที่วิศวกรรมในทางสะเต็มศึกษานั้นจะเป็นเรื่องของกระบวนการของการทำงาน การแก้ปัญหาโดยใช้วัสดุอุปกรณ์มีอยู่อย่างจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุด

คำถาม: จะต้องออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้แบบใด หรืออะไรที่จะบอกได้ว่าเป็นสะเต็มศึกษา?
ตอบ: จริงๆ แล้วต้องขอบอกว่าคำถามนี้ตอบยาก เนื่องจากต้นตำหรับจริงๆ ของอเมริกาก็ไม่ได้มีการบอกไว้อย่างชัดเจนว่าจะทำอย่างไรจึงจะเรียกได้ว่าเป็นสะเต็ม แต่ที่แน่ๆ คือสอนอย่างไรก็ได้ที่มุ่งเน้นการบูรณาการความรู้ด้านวิทย์ คณิต เทคโนโลยี เพื่อนำไปสู่การแก้ปัญหาในชีวิตจริง ซึ่งนักเรียนต้องมีการวางแผนการแก้ปัญหา ลงมือปฏิบัติ และได้ผลลัพธ์ออกมาซึ่งอาจะเป็นวิธัีการหรือชิ้นงานก็ได้ และกระบวนการของการแก้ปัญหานี้แหละคือที่เรียกกันว่ากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

คำถาม: การจัดกิจกรรมสะเต็มจำเป็นต้องได้ผลลัพธ์เป็นชิ้นงานที่จับต้องได้เท่านั้นหรือไม่?
ตอบ: ไม่จำเป็นต้องเป็นชิ้นงาน อาจเป็นแนวทางการทำงานหรือการแก้ไขปัญหาใหม่ที่ดีกว่าก็ได้ เช่น การออกแบบแนวทางหรือวิธีการเก็บรักษาหรือถนอมอาหารบางอย่างให้ได้นานขึ้นก็ถือได้ว่าเป็นการทำงานผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศกรรมที่เรียกได้ว่าท่านกำลังทำสะเต็มอยู่

คำถาม: จำเป็นต้องมีครบทุกสี่วิชาหรือไม่เพื่อให้เป็นสะเต็ม?
ตอบ: ไม่จำเป็นต้องครบทุกวิชา แต่ควรเป็นการบูรณาการความรู้จากวิทย์ หรือคณิต หรือเทคโนโลยี เพื่อใช้ในการแก้ปัญหา ซึ่งแน่นอนว่าถ้าท่านสามารถออกแบบกิจกรรมที่สามารถบูรณาการกันได้หลายวิชาก็จะทำได้กิจกรรมนั้นมีความสมบูรณ์หรือน่าสนใจมากยิ่งขึ้น

คำถาม: โครงงานวิทยาศาสตร์เป็นสะเต็มหรือไม่
ตอบ:  โดยส่วนมากโครงงานมักเป็นสะเต็ม แต่ก็ไม่เสมอไป ซึ่้งโครงงานด้านสิ่งประดิษฐ์มักจะเป็นสะเต็มอยู่แล้วเพราะมีการให้ผู้เรียนได้ใช้ความรํู้ในการสร้างสรรค์ผลงานเพื่อแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการ แต่โครงงานบางชนิด เช่น การสำรวจตรวจสอบให้ได้มาซึ่งข้อมูลทั่วๆ ไปอาจยังไม่ได้เป็นสะเต็ม ส่วนการโครงงานเชิงการทดลองเพื่อให้ได้มาซึิ่งวิธีการในการทำงานหรือแก้ปัญหาบางอย่างให้ดีขึ้นสามารถเรียกได้ว่าเป็นสะเต็มเช่นกัน

คำถาม: การให้ผู้เรียนได้ลงสำรวจหรือเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในท้องถิ่น ถือว่าเป็นสะเต็มหรือไม่?
ตอบ:  โดยทั่วไปแล้วการทำกิจกรรมลักษณะนี้เรามัักให้ผู้เรียนได้สำรวจและเข้าใจถึงสิ่งแวดล้อมหรือการทำงานในท้องถิ่นซึ่งก็ถือว่าเป็นการส่งเสริมการเรียนรู้ที่เชื่อมโยงกับความเป็นจริง จึงอาจเรียกได้ว่าเป็นการเรียนสะเต็มกลายๆ แต่จะเป็นสะเต็มมากขึ้นถ้าท่านให้นักเรียนได้คิดถึงปัญหาที่พบในท้องถิ่นที่ได้สำรวจแล้วให้นักเรียนได้คิดหาแนวทางแก้ปัญหาเหล่านั้นหรือหาทางพัฒนาเพื่อให้การทำงานดีขึ้น และแน่นอนว่าบางอย่างอาจไม่สามารถทำได้จริง แต่นักเรียนสามารถสรุปเป็นแนวทางหรือนำเสนอโมเดลของการแก้ปัญหาได้ซึ่งจะทำให้เข้าสู่สะเต็มมากยิ่งขึ้น

จากที่กล่าวมาทั้งหมดข้างต้นเป็นคำถามหลักๆ ที่มักจะถามกันอยู่เป็นประจำเมื่อพูดถึงสะเต็มศึกษา อย่างไรก็ตามอยากเสนอแนะว่า จริงๆ แล้วกระบวนการจัดการเรียนรู้อะไรก็ตามด้านวิทย์ คณิต เทคโนโลยีที่เราส่งเสริมให้ผู้เรียนสนใจ เรียนรู้อย่างมีความหมาย เชื่อมโยงชีวิตจริง ก็ถือว่าท่านประสบความสำเร็จแล้ว

แนวคิดหลักของเทคโนโลยีและวิศวกรรมในสะเต็มศึกษา

สรุป แนวความคิดหลักของ engineering and Technology ตาม NGSS

 เราใช้คำว่า engineering ในความหมายที่กว้าง เพื่อหมายถึงการออกแบบหรือการทำงานอย่างเป็นระบบเพื่อให้ได้มาซึ่งแนวทางการแก้ปัญหาของมนุษย์ ในทำนองเดียวกันเราก็ใช้คำว่า technology ในความหมายกว้างเช่นกัน โดยหมายถึงทุกระบบหรือกระบวนการที่มนุษย์สร้างขึ้นมาซึ่งไม่ได้จำกัดเพียงแนวความคิดที่มักใช้กันคือมักหมายถึงเพียงเทคโนโลยีเครื่องมือสื่อสารสมัยใหม่เท่านั้น เทคโนโลยีเกิดขึ้นเมื่อวิศวกรใช้ความรู้ความเข้าใจทางธรรมชาติหรือวิทยาศาสตร์และความเข้าใจเกี่ยวกับพฤติกรรมมนุษย์มาประยุกต์ใช้ในการสนองความต้องการ (wants) หรือความจำเป็น (needs) (Ref: NRC 2001)

 อย่างไรก็ตามวิศวกรรมไม่ใช่เป็นวิทยาศาสตร์ประยุกต์ถึงแม้ว่าการปฏิบัติทางวิศวกรรม (Engineering practice) จะคล้ายกับกระบวนการปฏิบัติของวิทยาศาสตร์ (scientific practice) วิศวกรรมเป็นสาขาที่มีลักษณะเฉพาะและมีแนวคิดบางอย่างที่อาจแตกต่างจากวิทยาศาสตร์อยู่บ้าง

 แนวความคิดหลักของวิศวกรรมใน NGSS คืออะไร
Core idea 1: Engineering design เป็นกระบวนการทำงานแบบ interactive cycle ที่ช่วยให้สามารถประยุกต์ใช้องค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในชั้นเรียนเพื่อนำมาซึ่งการปฏิบัติทางวิศวกรรม ซึ่งองค์ประกอบที่สำคัญของแนวคิดทางวิศกรรมนั้นคือ ความเข้าใจว่าปัญหาทางวิศวกรรเกิดขึ้นได้อย่างไรและจะมีวิธีการแก้อย่างไร (how problems are defined and delimited) ความเข้าใจว่าการจำลอง (modeling solution) ช่วยให้เราสามารถนำมาซึ่งแนวทางการแก้ปัญหาได้อย่างไร และความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการที่จะนำมาซึ่งการพัฒนาแนวทางแก้ปัญหาที่ดีที่สุด (optimization)

 Core idea 2A: interdependence of science, engineering, and technology ทั้งวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมต่างก็สนับสนุนซึ่งกันและกัน เทคโนโลยีใหม่ๆ ช่วยให้เราสามารถค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ได้มากขึ้น ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ต้องขึ้นกับงานของวิศวกรเพื่อสร้างเครื่องมือทดลองหรือคำนวณในงานวิจัยต่างๆ ในขณะที่วิศวกรเองก็ต้องอาศัยผลงานการค้นคว้าของนักวิทยาศาสตร์เพื่อให้เข้าใจว่าเทคโนโลยีต่างๆ นั้นมีการทำงานแตกต่างกันอย่างไรเพื่อให้สามารถพัฒนาต่อยอดไปได้ การค้นพบทางวิทยาศาสตร์นำมาซึ่งการเกิดเทคโนโลยีใหม่ๆ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรบ่อยครั้งที่ต้องทำงานร่วมกันเป็นทีม โดยเฉพาะในสาขาใหม่ๆ เช่น นาโนเทคโนโลยี ชีวิทยาสังเคราะห์ (NRC 2011)

 Core idea 2B: Influence of Engineering, Technology and Science on Society and the Natural world การประยุกต์ใช้ความรู้วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่รวมถึงด้านการแพทย์ การเกษตร ได้นำมาซึ่งการเทคโนโลยีและระบบที่ช่วยในการตอบสนองมนุษย์ในปัจจุบัน ในทางตรงกันข้าม สังคมเองก็อิทธิพลต่อวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม การตัดสินใจทางสังคมซึ่งอาจเป็นผลมาจากความหลากหลายทางเศรษฐกิจ การเมือง และวัฒนธรรม นำมาซึ่งการเกิดเป้าหมายและลำดับความสำคัญของการพัฒนาหรือสร้างเทคโนโลยีทดแทน นอกจากนี้การตัดสินใจดังกล่าวยังส่งผลถึงการจำกัดหรือควบคุมการใช้วัสดุใหม่หรือในเรื่องการอนุญาตในการปล่อยมลพิษจากงานอุตสาหกรรม

 อ้างอิง: Core Ideas of Engineering and Technology: Understanding A Framework for K-12 Science Education, by Cary Sneider, 2012

กิจกรรมรถพลังงานลมจากลูกโป่ง มหกรรมวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

กิจกรรมรถแข่งมหาสนุก จัดขึ้น ณ มหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปี 2556 ที่ ไบเทค บางนา วันก่อนได้รับการตอบรับจากเด็กๆ และผู้ปกครองเป็นอย่างดี ดูภาพบรรยายกาศได้จากวิดีโอนี้ครับ

กิจกรรมนี้นักเรียนได้เรียนรู้เรื่องของเทคโนโลยีและวิศวกรรม คือ ได้เรียนรู้การใช้วัสดุและเครื่องมือในการออกแบบและสร้างสรรค์ผลงาน และยังได้เรียนรู้เรื่องของวิทยาศาสตร์เรื่องพลังงาน แรงและการเคลื่อนที่ แม้จะเป็นกิจกรรมที่จะดูง่ายๆ แต่ถ้าได้ลองปฏฺิบัติแล้วจะพบว่าผู้เรียนต้องคิดวางแผนเพื่อสร้างสรรค์ผลงานออกมาให้มีประสิทธิภาพคือวิ่งได้เร็ว ตรง และไกล ดังนั้นเด็กๆ จึงได้เรียนรู้อะไรมากมายจากการปฏิบัติกิจกรรมนี้ ต้องบอกว่าขอแนะนำให้นำไปทดลองเล่นที่โรงเรียนดูนะครับผม....

ห้องเรียนพิเศษวิทย์

วันที่ 1 มิถุนายน 2556 มีโอกาสได้รับเชิญให้สอนนักเรียนห้องเรียนพิเศษวิทยาศาสตร์ ตามแนวทาง สสวท. โรงเรียนสุรศักดิ์มนตรี ระดับชั้น ม. 1 โดยสอนเรื่อง Simple Pendulum

เริ่มการสอนด้วยการเปินำภาพนาฬิกาลูกตุ้มและวีดิโอแสดงการทำงานของลุกตุ้ม แล้วจึงนำเข้าสู่การทดลองเพือศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการแกว่งของลูกตุ้ม โดยทดลองสองตอนคือ มวลและความยาวเส้นเชือก

จากการทดลองของนักเรียนทำให้ได้แง่คิดเกี่ยวกับการพัฒนาการเรียนการสอนหลายอย่าง เช่น สังเกตได้ว่านักเรียนไม่รู้จักการเขียนเลขทศนิยม การอ่านค่าเวลาจากนาฬิกาจับเวลา การอ่านโจทย์จากใบความรู้ ซึ่งเป็นเรื่องพื้นฐาน แต่ปรากฏว่านักเรียนทำไม่ได้ แม้ว่าจะเป็นนักเรียนห้องเก่ง

ประเด็นสำคัญอันหนึ่งที่พบคือการมีความคิดเดิมที่คงทน (persistent preconception) เช่น การคาดเดาว่ามวลจะมีผลต่อคาบเวลาการแกว่งของลูกตุ้ม ซึ่งแม้จะทำการทดลองแล้วแต่ก็ยังไม่เชื่อในสิ่งที่ตนเองได้ทดลอง บางคนมีการปรับค่าข้อมูลที่ได้จากการทดลองมาเป็นค่าที่ตัวเองคิดหรือคาดเดา ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าสนใจมาก

การจับเวลาของนักเรียนปัจจุบันทำได้ง่ายด้วยการใช้ smartphone มาเป็นเครื่องมือช่วยซึ่งวัดได้ละเอียดหลายตำแหน่งอีกด้วย นี่คือข้อดีของเทคโนโลยีนั้นเอง

NSTA's STEM Forum and Expo 2013

ระหว่างวันที่ 14 - 18 พฤษภาคม 2556 มีโอกาสดี ได้ไปร่วมงานประชุมวิชาการ NSTA's STEM Forum and Expo ณ เมือง St. Louis, Missouri, USA

งานประชุมนี้เป็นส่วนหนึ่งของงานประชุมประจำปีของสมาคมครูวิทยาศาสตร์ของอเมริกา (National Science Teachers Association: NSTA) โดยภายในงานจะมีกิจกรรมการบรรยายทางวิชาการ การจัด workshop นิทรรศกาล งานการออกร้านของบริษัทผู้ผลิตสื่อการเรียนการสอนด้าน STEM ซึ่งมีคนร่วมงานกว่าพันคน โดยประเทศไทยเอง มีคนร่วมงานจำนวน 7 ท่าน จาก สสวท.

การร่วมงานครั้งนี้ทำให้ได้เรียนรู้อะไรมากมายเกี่ยวกับนโยบายและแนวทางการจัดการศึกษาแบบบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ หรือที่เรียกว่า STEM Education ซึ่งจากการเข้าร่วมฟังการบรรยายและการร่วม workshop ทำให้ได้ประเด็นสำคัญของการจัดการศึกษาแบบสะเต็มดังนี้

ด้านการจัดหลักสูตร


- มาตรฐานการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (NGSS) ใหม่ของอเมริกามีการเพิ่มแนวคิดของเทคโนโลยีและวิศวกรรมเข้าไป

- ความาเข้าใจของคครูหรือผู้ปฏิบัติต่อแนวคิดของเทคโนโลยีและวิศวกรรมยังมีน้อย ยังคงต้องการได้รับการพัฒนาและเรียนรู้อีกมาก

- มาตรฐาน NGSS เป็นเพียงกรอบแนวทางการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์กว้างๆ เท่านั้น การจัดกิจกรรมการเรียนรู้หรือหลักสูตรการเรียนรู้จะเป็นแกนหลักที่จะทำให้บรรลุผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง ซึ่งสามารถจัดได้อย่างอิสระ แต่จะต้องให้ครอบคลุ่ม Standards

ด้านการเรียนการสอนและประเมินผล

- กิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มจะต้องสอดคล้องกับ standards เพื่อไม่ให้เป็นภาระเพิ่ม และสามารถนำไปผนวกเข้ากับกิจกรรมการเรียนรู้ในชั้นเรียนเดิมได้

- หลักสูตรการเรียนรู้ Engineering and Technology อาจไม่มีความจำเป็นมากนักในการจัดเป็นวิชาเฉพาะด้าน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความพร้อมของแต่โรงเรียนที่อาจจะมีวิชาเฉพาะด้านนี้ได้ ส่วนโรงเรียนทั่วๆ ไปอาจจะผนวกแนวคิดของเทคโนโลยีและวิศวกรรมเข้าไปด้วยกันกับวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์เดิมได้เลย

- แนวทางในการวัดและประเมินยังคงต้องมีการปรับปรุงให้สอดคล้องกับ standard ต่อไป ซึ่งยังไม่ได้มีสิ่งนี้เกิดขึ้น และกระบวนการวัดผลควรมองที่ระดับปฏิบัติการในชั้นเรียนให้มากขึ้นด้วย

ด้านการพัฒนาครู

- การสร้างความเข้าใจให้สามารถนำไปสู่การปฏิบัติได้นั้นจะต้องมีการจัดอบรมโดยตรงด้วย ไม่ควรมีแต่การเขียนเอกสารเผยแพร่เท่านั้น เพราะบางประเด็นจำเป็นต้องได้รับการอธิบายและการลงมือปฏิบัติเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่แท้จริง

- ในอเมริกา พบว่าการสร้างความเข้าใจกับครูเพื่อให้สามารถนำไปสู่การปฏิบัติได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นคงยังต้องมีการพัฒนาต่อไปโดยคาดว่าประมาณ 5-6 ปี จึงจะสามารถสร้างความเข้าใจได้เกือบร้อยเปอร์เซ็นต์

ด้านการสร้างเครือข่ายความร่วมมือ

- การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้และการนำไปสู่การปฏิบัติในชั้นเรียนได้ดีนั้นจะต้องเกิดจากการร่วมมือกันจากหลายภาคส่วน ทั้งชุมชน มหาวิทยาลัย หน่วงงานของรัฐ เอกชน ผู้ปกครอง หรือผู้บริหารในโรงเรียน

- การได้รับการสนับสนุนจากภาคเอกชนมีความสำคัญต่อการพัฒนาการเรียนการสอนสะเต็ม เช่น การเป็นผู้ให้ความรู้เฉพาะด้านด้วยประสบการณ์ทำงานจริงในภาคอุตสาหกรรมจะช่วยให้นักเรียนได้เห็นภาพของอาชีพมากขึ้น

- การได้รับการสนับสนุนจากชุมชนและผู้ปกคครองมีความสำคัญต่อการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้สะเต็ม โดยจะต้องมีการสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับแนวทางการจัดการเรียนรู้ ความสำคัญของการเรียนแบบสะเต็มและสิ่งที่ผู้เรียนจะได้รับการพัฒนาเพื่อการดำเนินชีวิตในศตวรรษที่ 21

- การร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเพื่อการพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ โดยให้มหาวิทยาลัยทำวิจัยร่วมกับโรงเรียนต้นแบบทั้งในระดับประถมและมัธยมเพื่อศึกษาแนวทางการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เหมาะสม ก่อนการนำไปสู่การขยายผล ซึ่งพบว่าแนวทางของ Illinois University ร่วมกับโรงเรียน Washington Academy เป็นตัวอย่างของการทำวิจัยเชิงความร่วมมือที่ดีมาก

- การได้รับการสนับสนุนจากผู้บริหารของโรงเรียนมีความสำคัญต่อการขับเคลื่อนให้เกิดการเปลี่ยนแปลง และการได้รับทุนสนับสนุนเพื่อพัฒนาอุปกรณ์การเรียนรู้

ด้านการสร้างโรงเรียน STEM

- โรงเรียนสะเต็มมีทั้งที่เป็น Selective STEM Schools หรือโรงเรียนที่มีการเรียนการสอนสายวิทยาศาสตร์แบบเข้มข้นทั้งในด้านเนื้อหาและกระบวนการจัดการเรียนการสอน มีอัตราการสอบแข่งขันสูง ส่วน Inclusive STEM High schools จะเป็นโรงเรียนที่มุ่งเน้นงานอาชีพด้าน STEM ที่ผนวกเอางานอาชีพ งานช่าง วิศวกรรม ซึ่งคล้ายกับโรงเรียนอาชีวะ

- โรงเรียนสะเต็มจะประสบผลสำเร็จได้จะต้องได้รับการสนับสนุนจากทุกภาคส่วน ทั้งในระดับโรงเรียน ชุมชน ผู้ปกครอง ภาครัฐและเอกชน

- การบริหารโรงเรียนเพื่อให้สอดคล้องกับการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มจะต้องมีการจัดอบรมและพัฒนาครูเพื่อสร้างความเข้าใจที่แท้จริงของการเรียนรู้สะเต็ม

- ผู้บริหารโรงเรียนต้องให้การสนับสนุนและร่วมการอบรมเพื่อสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับการเรียนรู้สะเต็ม

- การสร้างความเข้าใจกับผู้ปกครองเกี่ยวกับความสำคัญของแนวทางการจัดการเรียนรู้ เพื่อให้เกิดความเข้าใจและไว้วางใจในการพัฒนาการเรียนการสอนของโรงเรียน

- โรงเรียนต้องมีการวางแผนหลักสูตรที่เหมาะสมตามระดับผู้เรียน มีการบูรณาการระหว่างศาสตร์ต่างๆ ใน สะเต็มรวมถึงการบูรณาการกับด้านภาษา และสังคม

สะเต็มศึกษา STEM Education

เมื่อวันที่ 23 พฤษภาคม ที่ผ่านมามีโอกาสได้ไปสังเกตการเรียนการสอน STEM ร่วมกับ Prof Edward Reeve, Utah State Univ, USA ณ ห้องเรียนสองภาษาระดับประถมศึกษา โรงเรียนอนุบาลชลบุรี ของคุณครูอเมริกันคนหนึ่งชื่อ Teacher Becky ซึ่งเป็นคุณครูชาวต่างชาติที่มีน่ายกย่องและสนับสนุนมากๆ การจัดการเรียนการของเธอนั้นมุ่งเน้นการบูรณาการศาสตร์ต่างๆ ทั้ง วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรม และเทคโนโลยีเข้าด้วยกันได้อย่างลงตัว มีการทำการทดลองอย่างเป็นขั้นตอน กิจกรรมการทดลองก็เป็นสิ่งที่นักเรียนคุ้นเคย เรียนรู้ได้อย่างสนุก นอกจากนี้เธอยังมีเทคนิกการจัดการชั้นเรียนได้เป็นอย่างดี เช่น การให้ผู้เรียนได้สวมหมวกนักคิดก่อนการถามคำถาม การใช้เทคนิค Braingym เป็นต้น




กิจกรรมที่เธอใช้ในการจัดการเรียนการสอนในชั่วโมงนั้นคือเรื่องของสมดุลและโครงสร้าง กระบวนการเรียนการสอนครั้งนี้คือการนำเข้าสู่บทเรียนด้วยการใช้ภาพโดมที่มีโครงสร้างสามเหลี่ยมต่อกันเป็นโครงสร้างโดม ให้ผู้เรียนได้เห็นภาพและสังเกตุว่าทำไมต้องเป็นสามเหลี่ยม ต่อด้วยการให้ความรู้เรื่องรูปสามเหลี่ยมประกอบไปด้วยอะไรบ้าง รวมถึงการให้คำศัพท์ทั้งไทยและอังกฤษ จากนั้นให้นักเรียนนำไข่มาทำการทดลองบีบด้วยมือเปล่าแล้วสังเกตว่าไข่แตกหรือไม่ จะทำให้ทราบว่าไข่มีความแข็งแรงพอ จากนั้นจึงให้นักเรียนปอกไข่โดยแกะส่วนด้านแหลมออกเพื่อนำไปวางบนพื้นเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขนาดกว้างยาวพอประมาณ ให้สามารถนำสมุดมาวางซ้อนทับได้ โดยครูอาจบอกขนาดความกว้างยาวและให้สายวัดกับนักเรียนในการทำกรอบรูปสี่เหลี่ยมให้มีขนาดตามต้องการ จากนั้นจึงให้นักเรียนได้นำเอากองสมุดไปชั้งน้ำหนักและนำมาวางซ้อนทับกองเปลือกไข่ ซึ่งตอนนี้อาจให้นักเรียนได้แข่งขันกันว่าใครจะรองรับน้ำหนักได้มากที่สุด

จากกิจกรรมนี้เราสามารถสรุปความเชี่อมโยง STEM ได้ว่า

S เป้นเรื่องของสมดุลและแรง

T เป็นการใช้เทคโนโลยีต่างๆระหว่างการเรียน เช่น เครื่องวัด เครื่องชั่ง

E เป็นกระบวนการของการออกแบบในการวางไข่เพื่อให้มีโครงสร้างรับน้ำหนักได้มากที่สุด

M เป็นการเรียนรู้เรื่องรูปร่าง และการใช้ทักษะการวัด   ทั้งหมดนี้ถือได้ว่าเป็นต้วอย่างที่ดีมากๆ ของการจัดการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ในเรื่อง STEM Education จึงเชิญชวนทุกท่านร่วมแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับคครู Becky ได้นะครับ

STEM Education workshop by Prof Edward Reeve at IPST on 7-8 May 2013