STEM ย่อมาจาก Science, Technology, Engineering and Mathematics เป็นแนวทางการเรียนการสอนที่มีลักษณะของการบูรณาการการเรียนการสอนทั้งสี่สาขาเข้าด้วยกัน คือ วิทยาศาสตร์ (Science), เทคโนโลยี (Technology), วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เพื่อให้ผู้เรียนนำความรู้ทุกแขนงมาใช้ในการแก้ปัญหา และสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ในชีวิตประจำวัน โดยอาศัยการจัดการเรียนรู้ด้วยครูหลายสาขาร่วมมือกัน
- Science เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติ โดยอาศัยกระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)
-Technology เป็นวิชาที่ว่าด้วยกระบวนการทำงานที่มีการประยุกต์ศาสตร์สาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง มาใช้ในการแก้ปัญหา ปรับปรุงแก้ไขหรือพัฒนาสิ่งต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการ หรือความจำเป็นของมนุษย์
-Engineering เป็นวิชาที่เกี่ยวกับการสร้างสรรค์นวัตกรรมหรือสร้างสิ่งต่างๆ เพื่อมาอำนวยความสะดวกของมนุษย์ โดยอาศัยความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และกระบวนการทางเทคโนโลยี มาประยุกต์ใช้สร้างสรรค์ชิ้นงานนั้นๆ
-Mathematics เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับการคำนวณ หรือ วิชาที่เกี่ยวกับการคำนวณ เป็นพื้นฐานสำคัญในการศึกษาและต่อยอดทางวิศวกรรมศาสตร์
สาเหตุที่ต้องมี STEM EDUCATION หรือ สะเต็มศึกษา
จุดเริ่มต้นของแนวคิด STEM มาจากสหรัฐอเมริกา ที่ประสบปัญหาเรื่อง ผลการทดสอบ PISA ของสหรัฐอเมริกา ที่ต่ำกว่าหลายประเทศ และส่งผลต่อขีดความสามารถด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และวิศวกรรม รัฐบาลจึงมีนโยบาย ส่งเสริมการศึกษาโดยพัฒนา STEM ขึ้นมา เพื่อหวังว่าจะช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ให้สูงขึ้น และจะเป็นแนวทางหนึ่งในการส่งเสริมทักษะที่จำเป็นสำหรับผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 (21st Century skills)
ประเทศไทยของเราเองก็ประสบปัญหาในลักษณะคล้ายกัน เช่น นักเรียนไม่เข้าใจบทเรียนอย่างแท้จริง เรียนอย่างท่องจำ ให้ทำข้อสอบผ่าน เมื่อผ่านไปอีกภาคการศึกษาหนึ่ง เกิดปัญหาลืมบทเรียนที่จบไปแล้ว อาจเป็นเพราะนักเรียนไม่เข้าใจว่า บทเรียนนั้นนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตจริงได้อย่างไร จึงทำให้นักเรียนไม่สามารถเชื่อมต่อความรู้เป็นภาพใหญ่ได้
ตัวอย่างการเรียนการสอนในประเทศญี่ปุ่น : ประเทศญี่ปุ่น มักจะที่ประสบภัยพิบัติมาตลอด จึงนำมาประเด็นดังกล่าว มาใช้ในภาคการศึกษา ดังเช่น การคำนวณพื้นที่ประสบภัยน้ำท่วม การไหลของน้ำ การเคลื่อนที่ของคลื่นซึนามิ แม้จะเป็นความเข้าใจในพื้นฐานไม่ลึกซึ้ง เท่ากับการศึกษาด้วยแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ (computer modeling) ที่หน่วยงานดูแลและบริหารใช้งานอยู่จริง แต่ก็ทำให้นักเรียนเห็นภาพที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันมากขึ้น
ตัวอย่างการเรียนการสอนในประเทศไทย : สสวท. ได้ออกแบบกิจกรรมการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ ตามแนวทาง STEM หลายกิจกรรม ครูที่สนใจสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ที่นี่ >> กิจกรรมอุณหภูมิน้ำหวานเย็นลงได้ด้วย STEM
การดำเนินการในประเทศไทย
ภายใต้ความร่วมมือระหว่างสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) กระทรวงศึกษาธิการ จะสร้างศูนย์เรียนรู้นำร่อง 10 จังหวัด แต่ละจังหวัดจะมีจำนวน 3 โรงเรียน รวม 30 โรงเรียน ในปี พ.ศ. 2556 เพื่อสร้างแนวทางการดำเนินงานและวัดผลให้เป็นรูปธรรม และหลังจากนั้นจึงจะได้ขยายไปสู่วงกว้างต่อไป จึงอาจกล่าวได้ว่า โครงการ “สะเต็มศึกษา” เป็นนวัตกรรมการจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อสร้างคนไทยรุ่นใหม่ ให้มีทักษะในการสร้างนวัตกรรม ที่จะช่วยเสริมความสามารถในการแข่งขันของประเทศ
การจัดกิจกรรมบูรณาการสะเต็มศึกษาสามารถจัดได้ตั้งแต่ในวัยอนุบาลจนถึงระดับอุดมศึกษา ซึ่งโดยทั่วไป การจัดประสบการณ์การเรียนรู้ในระดับอนุบาล ปฐมวัย มีลักษณะเป็นการจัดกิจกรรมบูรณาการอยู่แล้ว แต่ประเด็นที่ครูผู้สอนจะต้องเน้นเพื่อให้มีลักษณะเป็น STEM ชัดเจนขึ้นคือ จะต้องเน้นให้เด็กได้แก้ปัญหาโดยใช้องค์ความรู้และทักษะกระบวนการต่างๆ ของ 4 สาระ มาสร้างสรรค์ออกแบบผลงาน กิจกรรมหรือออกแบบวิธีการภายใต้ข้อจำกัดหรือเงื่อนไขที่กำหนด โดยอาจจะมีรายละเอียดที่ปรับเพื่อให้สอดคล้องกับพัฒนาการของเด็กในแต่ละช่วงวัย
ลักษณะของ STEM มีดังต่อไปนี้ ตัวอักษรตัวแรกของ STEM คือ S มาจากคำว่า Science หรือวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นสาระที่ศึกษาทำความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติรอบตัว โดยปกติเด็กจะมีความช่างสงสัย มีคำถามตลอดเวลาอยู่แล้ว แต่สำหรับเด็กอนุบาล เราไม่ได้เน้นว่าเด็กต้องรู้สิ่งรอบตัวทุกชนิด ความรู้ไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการ แต่สิ่งที่ต้องการคือกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นั่นคือทักษะการสังเกต สำรวจ ทดลอง คาดคะเน ตั้งสมมติฐาน การค้นพบ การสืบค้น เป็นต้น บทบาทของวิทยาศาสตร์ใน STEM ยังมีส่วนในการช่วยพัฒนาให้ผู้เรียนมีทักษะการคิดและแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ คิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์ สังเคราะห์ มีทักษะที่สำคัญในการสืบค้นข้อมูลความรู้ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่หลากหลายและตรวจสอบได้
ตัวอักษรตัวที่สอง คือ T มาจากคำว่า Technology หรือเทคโนโลยี ซึ่งเป็นทักษะการใช้เครื่องมือต่างๆ การสร้าง การคิด เช่น การให้เด็กอนุบาลตัด ติด ต่อกระดาษให้เป็นรูปทรงที่ต้องการและเกิดขึ้นได้ก็ล้วนเป็นเทคโนโลยีในการสร้างสรรค์ บทบาทของเทคโนโลยีในสะเต็มศึกษานี้จะพัฒนาให้ผู้เรียนได้พัฒนาทักษะการคิด แก้ปัญหา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คิดวิเคราะห์ คิดสร้างสรรค์ คิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล อีกทั้งยังเป็นการพัฒนานิสัยความรอบคอบ ความเพียร ไม่ย่อท้อต่อความล้มเหลวหรือความผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นในขณะทำกิจกรรม
ตัวอักษรตัวที่สามคือ E มาจากคำว่า Engineering หรือวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งวิศวกรรมในที่นี้หมายถึงการวางแผนเพื่อแก้ปัญหา โดยเป็นการใช้อุปกรณ์ต่างๆ ที่มีมาประยุกต์ เช่น ไม้บล็อก เศษวัสดุเหลือใช้ มาออกแบบ สร้างสรรค์ผลงานภายใต้เงื่อนไขที่ครูกำหนดขึ้น หรือสิ่งที่เด็กอยากทำ บทบาทของวิศวกรรมศาสตร์ในสะเต็มศึกษานี้ จะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้พัฒนาความคิดสร้างสรรค์ การคิดแก้ปัญหา การคิดเป็นเหตุเป็นผล การคิดเป็นระบบ อีกทั้งยังเป็นการฝึกนิสัยความเพียร ความรอบคอบ
ส่วนตัวอักษรตัวสุดท้าย คือ M มาจาก Mathematics หรือคณิตศาสตร์ เป็นเรื่องเกี่ยวกับชั่ง ตวง วัด จำนวน รูปร่าง รูปทรง เรขาคณิต พีชคณิต การวิเคราะห์ข้อมูลและความน่าจะเป็น และทักษะกระบวนการทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นบทบาทของคณิตศาสตร์ในสะเต็มศึกษานี้จะช่วยส่งเสริมให้ผู้เรียนได้พัฒนาทักษะการคิดแก้ปัญหา การคิดเป็นเหตุเป็นผล ทักษะการคิดสร้างสรรค์ ทักษะการสื่อสารและการนำเสนอให้ผู้อื่นเข้าใจได้
การบูรณาการเรื่อง “STEM” สู่การเรียนการสอนของเด็กในโรงเรียนจึงไม่ใช่เรื่องยาก เพียงแค่ครูจัดกิจกรรมหรือสร้างสถานการณ์ต่างๆ แล้วกำหนดปัญหาขึ้นมาให้เด็กได้ฝึกฝนการแก้ปัญหา เป็นการกระตุ้นให้เด็กได้คิด ได้แสดงความสามารถที่หลากหลาย หากผลของการทดลองหรือการแก้ปัญหาที่เด็กค้นพบนั้นยังไม่ถูกต้องตามที่ครูกำหนดไว้ ครูก็ควรให้เด็กได้ทดลองหรือปฏิบัติซ้ำเพื่อหาคำตอบที่ถูกต้อง โดยทั้งนี้ครูอาจแนะนำความรู้เพิ่มเติมให้แก่เด็ก เพื่อช่วยให้เด็กเกิดการเรียนรู้เพิ่มมากขึ้น
"สิ่งที่สำคัญของหลักในการเรียนรู้สะเต็มคือ หนึ่ง ครูต้องตั้งคำถามให้เป็น กระตุ้นให้เด็กคิด ช่วยให้เด็กสนุก และเกิดเป็นความคิดรวบยอดให้เกิดการเรียนรู้ และสอง ครูต้องรู้จักการรอ รอให้เด็กสืบค้น สนับสนุนให้เด็กหาข้อมูลเกิดเป็นผลสัมฤทธิ์ ไม่เช่นนั้นหากไม่มีสองข้อนี้ การเรียนรู้ก็จะไม่เกิดผล และประโยชน์ที่เด็กจะได้จากการนำสะเต็มศึกษามาใช้ผ่านกิจกรรมการเล่น นอกจาก 4 ทักษะที่กล่าวมาแล้ว แต่สิ่งที่ได้และเป็นเรื่องที่เมืองไทยเราขาดมากก็คือ การคิด วิเคราะห์ สังเคราะห์ เพื่อที่จะเรียนรู้สิ่งต่างๆ รอบตัวเด็กมาประยุกต์ใช้ได้จริง และทำให้เด็กเห็นคุณค่าของการเรียนจนนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้จากการเรียนรู้ด้วยตัวเอง ซึ่งหากเด็กอนุบาลได้ศึกษาก็จะมีพื้นฐานเบื้องต้นใช้ได้ตลอดเวลาไปจนโตในระดับหนึ่ง" ผู้อำนวยการโรงเรียนอนุบาลกุ๊กไก่ กล่าว
สะเต็มศึกษาจึงส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ไขปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง เพื่อสร้างเสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ นำไปสู่การสร้างนวัตกรรม ผู้เรียนที่มีประสบการณ์ในการทำกิจกรรมหรือโครงงานสะเต็ม จะมีความพร้อมที่จะไปปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์ความรู้ และทักษะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และเทคโนโลยี ในภาคการผลิตและการบริการที่สำคัญต่ออนาคตของประเทศ.
https://youtu.be/ydwYDVQsMcI
คำถาม-ตอบ
1.Stem Education คืออะไร
ตอบ คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 สหวิทยาการ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิต และการทำงาน
2.Stem เป็นคำย่อมาจากอะไร
ตอบ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์(Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics)
3.การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มมีลักษณะ 5 ประการได้แก่อะไรบ้าง
ตอบ ได้แก่ (1) เป็นการสอนที่เน้นการบูรณาการ (2) ช่วยนักเรียนสร้างความเชื่อมโยงระหว่างเนื้อหาวิชาทั้ง 4 กับชีวิตประจำวันและการทำอาชีพ (3) เน้นการพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 (4) ท้าทายความคิดของนักเรียน และ (5) เปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็น และความเข้าใจที่สอดคล้องกับเนื้อหาทั้ง 4 วิชา
4.Technology คืออะไร
ตอบ หมายถึง กลวิธีในการใช้เครื่องมือต่าง ๆ มาทำให้การทำงานมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น เช่นนำคอมพิวเตอร์มาใช้ ซึ่งจะช่วยทำให้ได้ผลเร็วขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น ปรกติมักจะหมายถึงวิธีการระดับสูง (hightechnology) หรือที่เรียกกันสั้น ๆ ว่า ไฮเทค (Hitech)
5.จุดประสงค์ของการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา คืออะไร
ตอบ ส่งเสริมให้ผู้เรียนรักและเห็นคุณค่าของการเรียนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ และเห็นว่าวิชาเหล่านั้นเป็นเรื่องใกล้ตัวที่สามารถนำมาใช้ได้ทุกวัน
