เรื่องเด่นประจำ...
TRANSCRIPT
ฤทย เพลงวฒนานกวชาการ สาขาโลก ดาราศาสตร และอวกาศ สสวท. / e-mail : [email protected]
เรองเดนประจำ�ฉบบ
สะเตมศกษ�กบก�รจดก�รเรยนรวช�โลก ด�ร�ศ�สตรและอวก�ศ
สะเตมศกษา (STEM Education) เปนแนวคดทถกกลาวถงกนมากในชวงน ซงถาจะสรปใหเหนภาพในขณะนคงกลาวไดวาสะเตมศกษาเปนแนวทางทใชในการจดการเรยนรแบบบรณาการ โดยใชความรทางวทยาศาสตร คณตศาสตร เทคโนโลย และวศวกรรมศาสตรเปนแกน เนนการคดวเคราะหและการแกปญหาอยางเปนระบบ เพอมงใหน�าความรไปใชในการด�ารงชวตและการประกอบอาชพ แตถามค�าถามวา แลวสะเตมศกษาแตกตางจากหลกสตรบรณาการอยางไร ผเขยนคดวาหลกสตรบรณาการจะมงเนนการเชอมโยงองคความรของศาสตรตาง ๆ คลายคลงกบสะเตมศกษา แตสะเตมศกษาจะมจดเดนอยทเนนใหมการน�าความรทางวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยมาใช แตในประเทศไทยเราไมไดมวชาทเรยนเกยวกบวศวกรรมศาสตรในระดบการศกษาขนพนฐาน ดงนนจงเปนการน�ากระบวนการทางวศวกรรมมาใชในการแกปญหามากกวาการเรยนแบบวศวกรรมศาสตรอยางเตมรปแบบ ซงกระบวนการทางวศวกรรมดงกลาวจะเปนกระบวนการเดยวกบกระบวนการเทคโนโลยของ สสวท. ซงม 7 ขน คอ ก�าหนดปญหาหรอความตองการ รวบรวมขอมล เลอกวธการ ออกแบบและปฏบตการ ทดสอบ ปรบปรง
แกไข และประเมนผล สวนการน�าความรทางเทคโนโลยมาใชนนมความเกยวโยงกบวศวกรรมมากจนบางครงอาจแยกออกจากกนยาก ผเขยนมองวา ถาหมายถงกระบวนการ สามารถถอวาวศวกรรมและเทคโนโลยเปนสงเดยวกน แตเทคโนโลยอาจหมายถงการน�าเทคโนโลยมาใชดวย เชน อปกรณตาง ๆ เทคโนโลยทางคอมพวเตอร หรอนวตกรรมทงหลายนนเอง และถาจะถามตอวา กระบวนการเหลานดอยางไร ผเขยนกไดลองหาค�าตอบใหกบตวเองเชนกน พบวาการเรยนรในหองเรยนมกจะสอนใหนกเรยนหาค�าตอบทถกตองทสดหรอดทสด แตในชวตจรงบางครงสงทดทสดอาจไมไดถกเลอก เพราะมกมเงอนไขจากปจจยอน ๆ มาเปนตวก�าหนด เชน งบประมาณ สงคม การตลาด ดงนนหลกการเรยนรของสะเตมศกษาจงเนนใหนกเรยนไดน�าความรมาแกปญหาภายใตเงอนไขตาง ๆ อยางเปนระบบซงคลายกบวธการด�ารงชวตหรอการท�างานจรง
แลวค�าถามตอมาคงจะเปน จดการเรยนรอยางไร ตองเปนวชาแยกออกมาตางหากหรอไม ซงค�าตอบนในหลายประเทศกพยายามจะหารปแบบทเหมาะสมกบบรบทของประเทศตวเอง และแนนอนอยแลววาคงไมมรปแบบทตายตว ดงท National
ตามธรรมชาตของวชาโลก ดาราศาสตร และอวกาศจะเปนวชาทบรณาการความรทางดานวทยาศาสตรทงฟสกสเคม และชววทยา เพอมาชวยในการอธบายและเขาใจปรากฏการณตาง ๆในอกมมมองหนงททง 3 รายวชาขางตนอาจยงไมไดกลาวถง
ปท 42 | ฉบบท 185 | พฤศจกายน-ธนวาคม 2556 19
Science Teachers Association (2013, p. 84) ไดเสนอผลการวเคราะหไวในภาพรวมเปน 5 แนวทาง คอ
1. การเรยนแบบสอดคลองกน (Coordinate)หมายถง การแยกสอนแตละรายวชา แตจะมเนอหาท
สอดคลองกน เพอน�าความรไปเชอมโยงซงกน เชน ในชวงชนหรอชนปเดยวกน เนอหาสาระของแตละวชาทควรจะเชอมโยงกน เพอใหนกเรยนมความรทเพยงพอส�าหรบท�าความเขาใจในรายวชาอน ๆ โดยทผสอนของรายวชานนไมตองสอนเพมเตม
2. การเรยนแบบเสรมกน (Complement)หมายถง การเรยนรในหวขอหลกของรายวชาหนงจะมการ
เสรมความรในรายวชาอนทเกยวของ เชน ในการสอนเรองการโคจรของดาวเคราะห ผสอนจะตองสอนเรองแรงโนมถวง และกฎเคพเลอรไปพรอม ๆ กน ในกรณนจะสอดคลองกบการทผสอนหนงคนรบผดชอบหลายวชา
3. การเรยนรแบบสมพนธกน (Correlate)หมายถง การเรยนรทแยกวชา แตมหวขอในการเรยนร
เดยวกน โดยทเนอหาสาระจะสอดคลองกบธรรมชาตของวชานน เชน การเรยนรในหวขอพลงงานพรอมกนในทกวชา แตความแตกตาง คอ แตละวชาจะศกษาเกยวกบพลงงานทเกยวของกบวชาของตนเอง แตอยางไรกตามสดทายนกเรยนจะมความรเกยวกบพลงงานในภาพรวมทงหมด
4. การเรยนรโดยมตวเชอม (Connections)หมายถง การเรยนรโดยใชวชาใดวชาหนงเปนวชาในการ
เชอมโยงวชาอน แตสวนใหญจะใชวชาเทคโนโลยและวศวกรรมเปนตวเชอม เชน หลกสตรเทคโนโลยและอาชวศกษา
5. การเรยนรแบบรวมกน (Combine) หมายถง การใชความรของ 4 วชา หรอแมแตรายวชา
อน ๆ ทนอกเหนอจาก STEM มาบรณาการรวมกนเพอใชในการแกปญหา โดยอาจตงเปนวชา หลกสตร หรอบทเรยนใหม เชน การใชวชาโครงงานในการสงเสรมการเรยนรแบบบรณาการตามแนวสะเตมศกษา
การจดการเรยนรตามแนวทางสะเตมศกษาของวชาโลก ดาราศาสตร และอวกาศ
ตามธรรมชาตของวชาโลก ดาราศาสตร และอวกาศ จะเปนวชาทบรณาการความรทางดานวทยาศาสตรทงฟสกส เคม และชววทยา เพอมาชวยในการอธบายและเขาใจปรากฏการณตาง ๆ ในอกมมมองหนงททง 3 รายวชาขางตนอาจยงไมไดกลาวถง นอกจากการบรณาการความรทางดานวทยาศาสตร ดงกลาวแลว ยงจ�าเปนตองอาศยความรทางดานคณตศาสตร และเทคโนโลย มาชวยในการศกษาขอมลเพมเตม ดงนนการเรยนรตามแนวทางสะเตมศกษาในวชานอาจมภาพทชดเจนกวาในหลายวชา สวนรปแบบการจดการเรยนรกสามารถท�าไดหลายรปแบบดงทกลาวมาขางตน แตในทนจะขอยกตวอยางการจดการเรยนรตามแนวทางสะเตมศกษาในมมมองของผเขยนทผสอนสามารถน�าไปปรบใชในการจดการเรยนรในชนเรยนปกตโดยไมจ�าเปนตองแยกเปนกจกรรมนอกชนเรยน ดงน
ตวอยางท 1 การศกษาเกยวกบการพยากรณอากาศ ผเรยนสามารถศกษาเกยวกบองคประกอบของลมฟาอากาศหรอสญลกษณอากาศทส�าคญตามบทเรยน โดยใชความรทางเทคโนโลยมาชวยเพอใหเกดการเรยนรอยางกวางขวางขน ซงไดแก การใชขอมลจากดาวเทยม เรดาร และแผนทอากาศ ดงตวอยางกจกรรมท 1
ภาพท 1 ตวอยางแผนทอากาศในชวงฤดฝน
นตยสาร สสวท.20
ภาพท 2 ภาพถายดาวเทยมในชวงฤดฝน
วธปฏบตกจกรรมท 11. ใหผเรยนสบคนขอมลแผนทอากาศ และภาพถาย
ดาวเทยมจากเวบไซตหรอแหลงขอมลทเกยวของ เชนhttp://www.thaiwater.net/web/index.php/weatherinfo.htmlhttp://www.tmd.go.th/ดงตวอยางในภาพท 1 และ 2 ซงเปนขอมลของวนและ
เวลาเดยวกน พรอมค�าพยากรณ โดยหาขอมลดงกลาวใหครบทง 3 ฤด และศกษาความรเรองการแปลความหมายสญลกษณลมฟาอากาศทส�าคญ ดงตารางท 1
สญลกษณ ความหมาย
L หยอมความกดอากาศต�า
H บรเวณความกดอากาศสง
D พายดเปรสชน
พายโซนรอน
พายใตฝน
แนวปะทะอากาศเยน
แนวปะทะอากาศอน
แนวปะทะอากาศรวม
แนวปะทะอากาศคงท
ตารางท 1 สญลกษณอากาศทส�าคญ
แลวรวมกนอภปรายในประเดนทสนใจ เชน- จากขอมลในแผนทอากาศและภาพถายดาวเทยมใน
แตละฤด มสญลกษณอากาศหรอลกษณะลมฟาอากาศใดทปรากฏชดเจน
- หยอมความกดอากาศต�า สงผลตอลกษณะอากาศอยางไร
- บรเวณความกดอากาศสง สงผลตอลกษณะอากาศอยางไร
- แนวปะทะอากาศ สงผลตอลกษณะอากาศอยางไร- รองมรสม สงผลตอลกษณะอากาศอยางไร2. หลงจากทนกเรยนมความรพนฐานและรจกแหลงขอมล
ทจ�าเปนแลว ใหครยกตวอยางสถานการณ โดยใหผเรยนน�าความรในสวนของกระบวนการทางวศวกรรม และความรทางคณตศาสตรมาใชในการคดวเคราะหและแกปญหา เชน
สถานการณ : ใหนกเรยนวางแผนจดโปรแกรมการทองเทยว 1-2 วน ในจงหวดของตวเอง จ�านวน 2 โปรแกรม แลวหาวธการประเมนวาโปรแกรมใดไดรบการสนใจมากทสด แลวท�าสรปรายงานโดยมประเดนส�าคญ 3 ประเดน คอ ขอมลทางอตนยมวทยาและหรอขอมลทางธรณวทยาทใชสนบสนน แนวคดทใชในการจดโปรแกรม รปแบบโบรชวร/แผนพบ ทไดรบการคดเลอกพรอมผลการประเมน
ในการปฏบตงานน นกเรยนสามารถน�าความรจากหลายวชามาเปนขอมลพนฐานในการก�าหนดกรอบความคด ทงความรทางวทยาศาสตรแขนงอน เชน ความรทางธรณวทยา ความรทางเทคโนโลยภาพถายดาวเทยม (Google Earth/Google Map/Google Street View) ดงตวอยางในภาพท 3 มารวมใชเพอเลอกเสนทาง หรอก�าหนดจดพก ความรทางดานคอมพวเตอรมาใชในการออกแบบโบรชวร น�าความรทางคณตศาสตรมาใชในการค�านวณประมาณการคาใชจายของแตละโปรแกรมการทองเทยวทไดคดขน ใชวธการทางสถตเบองตนมาชวยในการประเมนคณภาพหรอความสนใจของลกคาเพอเลอกชนงานทดทสดมาน�าเสนอ และใชกระบวนการทางวศวกรรมมาวางแผนการด�าเนนงานอยางเปนระบบ ซงสามารถสรปความรทน�ามาใชในการบรณาการ ดงแสดงในตารางท 2
ปท 42 | ฉบบท 185 | พฤศจกายน-ธนวาคม 2556 21
ตารางท 2 แสดงการวเคราะหองคความรตาง ๆ ทน�ามาใชในการบรณาการตามแนวทางสะเตมศกษา
รายวชา ความรหรอกระบวนการเรยนร
Science การพยากรณอากาศ, ขอมลทางธรณวทยา
Technology การใชขอมลจากดาวเทยม, การออกแบบสงพมพ
Engineering กระบวนการทางวศวกรรม/เทคโนโลย
Mathematicsการน�าเสนอขอมลดวยกราฟ/แผนภม,การค�านวณประมาณการคาใชจาย, สถตเบองตน
ถาตองการวเคราะหวาการออกแบบการจดการเรยนรในลกษณะน จะเปนการใชแนวทางสะเตมศกษาในรปแบบใด ซงผสอนคดวาสามารถท�าไดหลายรปแบบขนอยกบขอตกลงของโรงเรยน เชน
1. ถาตองการใชรปแบบการเรยนแบบสอดคลอง ผสอนแตละวชาทเกยวของควรวางแผนรวมกนวา แตละรายวชาจะสอนหวขอใดทจะท�าใหนกเรยนสามารถน�าความรเหลานนมาประยกตใชแกปญหาในสถานการณทก�าหนด ซงอาจก�าหนดสถานการณนนในวชาหลกวชาใดวชาหนง เชน วทยาศาสตร คณตศาสตร หรอเทคโนโลย
2. ถาตองการใชรปแบบการเรยนแบบแทรกเสรม ผท รบผดชอบในการสอนจะเปนผถายทอดความรในเรองทเกยวของจนเพยงพอทนกเรยนจะน�ามาใชแกปญหาในสถานการณทก�าหนด
บรรณานกรมBybee, Rodger W. (2013). The case for STEM Education: Challenges and Opportunities. Arlington: National Science Teachers Association.ภาพถายแผนทจากดาวเทยม. สบคนเมอ 5 ตลาคม 2556, จาก https://maps.google.co.th/maps?q=%E0%B9%81%E0%B8%9C%E0 %B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88&ie=UTF-8&ei= pop4Uv2ZLYGtrAewn4CQCw&ved=0CAgQ_AUoAg ภาพแผนทอากาศและภาพถายดาวเทยม. สบคนเมอ 5 ตลาคม 2556, จาก http://www.thaiwater.net/web/index.php/weatherinfo.html สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. กระทรวงศกษาธการ. (2554). หนงสอเรยนรายวชาเพมเตม โลก ดาราศาสตรและอวกาศ. กรงเทพมหานคร: โรงพมพ สกสค. ลาดพราว.
ดงนนผสอนจะตองเตรยมความพรอมลวงหนาเปนอยางด เชน ความรทจะน�ามาสอน ล�าดบการถายทอดองคความร
จากทกลาวมาทงหมด สะเตมศกษาอาจไมใชแนวทางเดยวทจะชวยแกปญหาทางการศกษาไทยไดทงหมด แตผเขยนเชอวานาจะชวยแกปญหาหนงทสงคมทกวนนสะทอนวา บคลากรรนใหมในวยท�างานนนมความสามารถแกปญหาหรอทกษะการปฏบตงานทลดลงได ถาทกคนมวแตกลววาแนวคดนจะดหรอ จะชวยไดจรงหรอ โปรดตงค�าถามควบคไปกบการวางแผนหาค�าตอบ ผเขยนคดวาทานคงไมเสยเวลาเปลา อยางนอยทานกไดมโอกาสฝกการแกปญหาอยางเปนระบบใหกบเดกรนใหมทจะเตบโตตอไปในอนาคต
ภาพท 3 แผนท ภาพถายดาวเทยม และขอมลสภาพอากาศ ทน�ามาประยกตใช
นตยสาร สสวท.22