STEM Education ห น า | ๑

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

วธการสอนแบบ สะเตมศกษา (STEM Education)

๑. ชอวธการสอน การสอนแบบ สะเตม (STEM Education)

๒. ชอ-สกลผคนควา/กลมสาระการเรยนร อาจารย สมชาย อนแกว กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

๓. ลกษณะเดน/แนวความส าคญของรปแบบการจดการการเรยนร

• สะเตมศกษา (STEM Education) STEM Education คอการสอนแบบบรณาการขาม กลมสาระวชา (Interdisciplinary Integration) ระหวาง ศาสตรสาขาตางๆ ไดแก วทยาศาสตร (Science: S) เทคโนโลย (Technology: T) วศวกรรมศาสตร (Engineer: E) และ คณตศาสตร (Mathematics: M) โดยน าจดเดนของธรรมชาต ตลอดจนวธการสอนของแตละสาขาวชามาผสมผสานกนอยาง ลงตว เพอใหผเรยนน าความรทกแขนงมาใชในการแกปญหา การคนควา และการพฒนาสงตางๆ ในสถานการณโลกปจจบน ซงอาศยการจดการเรยนรทครผสอนหลายสาขารวมมอกน เพราะในการท างานจรงหรอในชวตประจ าวนนนตองใชความ รหลายดานในการท างานทงสนไมไดแยกใชความรเปนสวนๆ นอกจากน STEM Education ยงเปนการสงเสรมการพฒนา ทกษะส าคญในโลกโลกาภวตนหรอทกษะทจ าเปนส าหรบ ศตวรรษท ๒๑ อกดวย ทงน STEM Education เปนการจดการศกษาทม แนวคด

และลกษณะดงน ๑. เปนการบรณาการขามกลมสาระวชา (Interdisciplinary Integration) นนคอเปนการบรณาการระหวางศาสตรสาขาตางๆ ไดแก วทยาศาสตร (S) เทคโนโลย (T)

วศวกรรมศาสตร (E) และ คณตศาสตร (M) ทงนไดน าจด เดนของธรรมชาตตลอดจนวธการสอนของแตละสาขาวชามา ผสมผสานกนอยางลงตว กลาวคอ

• วทยาศาสตร (S) เนนเกยวกบความเขาใจใน ธรรมชาต โดยนกการศกษามกชแนะใหอาจารย ครผสอนใช วธการสอนวทยาศาสตรดวยกระบวนการสบเสาะ (Inquiry-based Science Teaching) กจกรรมการสอนแบบแกปญหา (Scientific Problem-based Activities) ซงเปนกจกรรมท เหมาะกบผเรยนระดบประถมศกษา แตไมเหมาะกบผเรยน ระดบมธยมศกษา หรอมหาวทยาลย เพราะท าใหผเรยนเบอหนายและไมสนใจ แตการสอนวทยาศาสตรใน STEM Education จะท าใหนกเรยนสนใจ มความกระตอรอรน รสก ทาทายและเกดความมนใจในการเรยน สงผลใหผเรยนสนใจท จะเรยนในสาขาวทยาศาสตรในระดบชนทสงขนและประสบความส าเรจในการเรยน

STEM Education ห น า | ๒

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

• เทคโนโลย (T) เปนวชาทเกยวกบกระบวนการ แกปญหา ปรบปรง พฒนาสงตางๆ หรอกระบวนการตางๆ เพอตอบสนองความตองการของคนเรา โดยผานกระบวนการ ท างานทางเทคโนโลย ทเรยกวา Engineering Design หรอ Design Process ซงคลายกบกระบวนการสบเสาะ ดงนน เทคโนโลยจงมไดหมายถงคอมพวเตอรหรอ ICT ตามทคนสวน ใหญเขาใจ

• วศวกรรมศาสตร (E) เปนวชาทวาดวยการคด สรางสรรค พฒนานวตกรรมตางๆ ใหกบนสตนกศกษาโดยใช ความรทางวทยาศาสตร คณตศาสตรและเทคโนโลย ซงคน สวนใหญมกเขาใจวาเปนวชาทสามารถเรยนได แตจากการ ศกษาวจยพบวาแมแตเดกอนบาลกสามารถเรยนไดดเชนกน

• คณตศาสตร (M) เปนวชาทมไดหมายถงการนบ จ านวนเทานน แตเกยวกบองคประกอบอนทส าคญ ประการแรก คอกระบวนการคดคณตศาสตร (Mathematical Thinking) ซงไดแกการเปรยบเทยบ การจ าแนก/จดกลมการ จดแบบรป และการบอกรปรางและคณสมบต ประการทสอง คอภาษาคณตศาสตร เดกจะสามารถถายทอดความคดหรอ ความเขาใจความคดรวบยอด (Concept) ทางคณตศาสตรได โดยใชภาษาคณตศาสตรในการสอสาร เชน มากกวา นอยกวา เลกกวา ใหญกวา ฯลฯ ประการสดทาย คอการสงเสรมการคด คณตศาสตรขนสง (Higher-Level Math Thinking) จาก กจกรรมการเลนของเดกหรอการท ากจกรรมในชวตประจ าวน

๒. เปนการบรณาการทสามารถจดสอนไดในทกระดบชน ตงแตชนอนบาล – มธยมศกษาตอนปลาย โดยพบวาใน ประเทศสหรฐอเมรกาไดก าหนดเปนนโยบายทางการศกษาให แตละรฐน า STEM Education มาใช ผลจากการศกษาพบวา ครผสอนใชวธการสอนแบบ Project-based Learning, Problem-based Learning, Design-based Learning ท าให นกเรยนสามารถสรางสรรค พฒนาชนงานไดด และถาครผสอนสามารถใช STEM Education ในการสอนไดเรวเทาใดก จะยงเพมความสามารถและศกยภาพผเรยนไดมากขนเทานนซงในขณะนในบางรฐของประเทศสหรฐอเมรกามการน า STEM Education ไปสอนตงแตระดบวยกอนเรยน (Preschool) ดวย

๓. เปนการสอนท ท าใหผเรยนเกดพฒนาการดานตางๆ อยางครบถวน และสอดคลองกบแนว การพฒนาคนใหม คณภาพในศตวรรษท ๒๑

เชน • ดานปญญา ผเรยนเขาใจในเนอหาวชา • ดานทกษะการคด ผเรยนพฒนาทกษะการคด โดยเฉพาะการคดขนสง เชน การคดวเคราะห การคด สรางสรรค ฯลฯ • ดานคณลกษณะ ผเรยนม ทกษะการท างานกลมทกษะการสอสารทมประสทธภาพ การเปนผน าตลอดจนการ นอมรบค าวพากษวจารณของผอน

STEM Education ห น า | ๓

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

จากแนวคดขางตนนกการศกษากยงไดมบรณาการ ศาสตรอนประกอบเพอใหการจดการศกษา STEM Education นนครอบคลมและพฒนาผเรยนไดอยางแทจรงแบบรอบดาน เชน การจดการศกษา STEAM Education ทมการบรณาการศลปะ (A) ท าใหผเรยนมโอกาสถายทอดหรอประยกตใช แนวคดส าคญ (Concept) ดวยความคดสรางสรรคและมจนตนาการยงขนผเรยนยง สามารถสอสารความคดของตนเอง ในรปแบบของดนตรและการเคลอนไหว การสอสารดวยภาษาทาทางหรอการวาดภาพ หรอการสรางโมเดลจ าลอง ท าใหชน งานนนๆ มองคประกอบดานความสนทรย และความสวยงาม เพมขน เกดเปนชนงานทมความสมบรณทงการใชงานและ ความสวยงาม

นอกจาก STEM Education จะเปนการบรณาการ ศาสตรทง ๔ สาขาดงทกลาวขางตนแลว ยงเปนการบรณาการ ดานบรบท (Context Integration) ทเกยวของกบชวตประจ าวนอกดวย ซงจะท าใหการสอนนนมความหมายตอผเรยน ท าใหผเรยนเหนคณคาของการเรยนนนๆ และสามารถน าไป ใชประโยชนในชวตประจ าวนได ซงจะเพมโอกาสการท างาน การเพมมลคา และสามารถสรางความแขงแกรงใหกบประเทศ ดานเศรษฐกจได

ทมา : STEM Education กบการพฒนาทกษะในศตวรรษท ๒๑. พรทพย ศรภทราชย ,มหาวทยาลย ศรนครนทรวโรฒ

๔. ขนตอนการจดการการเรยนรตามวธสอน

ลกษณะส าคญของสะเตมศกษา ประกอบดวย ๕ ประการ ไดแก (๑) เปดโอกาสใหผเรยนไดบรณาการความร และทกษะของวชาทเกยวของในสะเตมศกษาในระหวาง การเรยนร (๒) มการทาทายผ เรยนใหไดแกปญหาหรอสถานการณทผสอนก าหนด (๓) มกจกรรมกระตนการเรยนรแบบแอกทฟ (active learning) ของผเรยน (๔) ชวยใหผเรยนไดพฒนาทกษะในศตวรรษท 21 ผานการท ากจกรรม หรอสถานการณทผสอนก าหนดให และ (๕) สถานการณหรอปญหาทใชในกจกรรมมความเชอมโยงกบชวตประจ าวนของผ เรยนหรอการประกอบอาชพในอนาคต

STEM Education ห น า | ๔

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

การเปรยบเทยบแนวคดและทกษะดานวทยาศาสตร เทคโนโลย วศวกรรมศาสตร และคณตศาสตร

วทยาศาสตร วศวกรรมศาสตร เทคโนโลย คณตศาสตร ตงค าถาม

(เพอเขาใจธรรมชาต) นยามปญหา

(เพอพฒนาคณภาพชวต) ตระหนกถงบทบาทของ

เทคโนโลยตอสงคม ท าความเขาใจและพยายามแกปญหา

พฒนาและใชโมเดล พฒนาและใชโมเดล ใชคณตศาสตรในการสรางโมเดล

ออกแบบและลงมอท าการคนควา วจย

ทดลอง

ออกแบบและลงมอท าการคนควา วจย

ทดลอง

เรยนรวธการใชงาน เทคโนโลยใหมๆ

ใชเครองมอทเหมาะสมในการแกปญหา

วเคราะหขอมล วเคราะหขอมล ใหความส าคญกบความ แมนย า

ใชคณตศาสตร ชวยในการค านวณ

ใชคณตศาสตร ชวยในการค านวณ

เขาใจบทบาทของ เทคโนโลยในการพฒนา ดานวทยาศาสตร และ

วศวกรรม

ใชตวเลขในการใหความ หมายหรอเหตผล

สรางค าอธบาย สรางค าอธบาย พยายามหาวธการและใช โครงงานในการแกปญหา

ใชหลกฐานในการยนยน แนวคด

ใชหลกฐานในการยนยน แนวคด

ตดสนใจเลอกใชเทคโนโลย

โดยพจารณาถงผลกระทบ

ตอสงคมและสงแวดลอม

สรางขอโตแยงและสามารถวพากษการ ใหเหตผลของผอน

ประเมนและสอสารแนวคด

ประเมนและสอสารแนวคด

มองหาและน าเสนอระเบยบวธในการเหตผล

ทมา : Vasquez, J.A., Sneider, C., and Comer, M. (๒๐๑๓). STEM Lesson Essentials: Integrating Science, Technology, Engineering, and Mathematics, p.๓8. อางถงใน : http://www.stemedthailand.org/?activity=ความรเบองตนสะเตม

จากตาราง แนวปฏบต (practice) ในทางวทยาศาสตรมกระบวนการสวนใหญเหมอนกบแนวปฏบต ทางวศวกรรมศาสตร กลาวคอ

ทงสองศาสตรมการพฒนาและใชโมเดลในการด าเนนงาน มการออกแบบและลงมอคนควาวจยเพอรวบรวมขอมล และวเคราะหขอมลดงกลาว ทงวทยาศาสตร และวศวกรรมศาสตรตองการความร ทางคณตศาสตรในการค านวณ นอกจากน ทงนกวทยาศาสตรและวศวกรมการใชหลกฐานในการยนยนแนวคดซงอาจเปนค าตอบของขอสงสยเกยวกบธรรมชาตหรอปญหา และสดทายตองมการประเมนและสอสารแนวคดดงกลาว

STEM Education ห น า | ๕

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

อยางไรกตาม แนวปฏบตทงสองมความแตกตางกนอย ๒ ประการ คอ

(๑) ในขณะทวชาวทยาศาสตร พยายามตงค าถามเพอเรยนรและท าความเขาใจธรรมชาต วศวกรรมศาสตรพยายามนยามปญหาซงเกดจากความไมพอใจและตองการพฒนาคณภาพชวตของมนษย และ (๒) ผลลพธของการท างานทางวทยาศาสตร คอการสรางค าอธบายเพอตอบขอสงสยเกยวกบธรรมชาต ในขณะทผลลพธของการท างานทางวศวกรรมศาสตรคอวธการแกปญหาเพอพฒนาคณภาพชวตของมนษย และวธการดงกลาวจะน ามาซงผลผลตทเปนเทคโนโลยใหมหรอนวตกรรม

ดงทไดกลาวไวแลววา ลกษณะทชดเจนขอหนงของการจดการเรยนรแบบสะเตมศกษา คอการผนวกกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมเขากบการเรยนรวทยาศาสตร คณตศาสตรและเทคโนโลย ของผเรยนกลาวคอในขณะทผเรยนท ากจกรรมเพอพฒนาความร ความเขาใจ และฝกทกษะดานวทยาศาสตร คณตศาสตร และเทคโนโลย ผเรยนตองมโอกาสน าความรมาออกแบบวธการหรอกระบวนการเพอแกปญหา เพอใหไดเทคโนโลยซงเปนผลผลตจากกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรม

>>สรป การจดการเรยนรแบบสะเตมศกษา ตองอาศยกระบวนการออกแบบเชงวศวกรรมประกอบดวย องคประกอบ 6 ขนตอน ไดแก<<

๑. ระบปญหา (Problem Identification) ขนตอนนเรมตนจากการทผแกปญหาตระหนกถงสงทเปนปญหาในชวตประจ าวนและจ าเปนตองหา

วธการหรอสรางสงประดษฐ (Innovation) เพอแกไขปญหาดงกลาว ในการแกปญหาในชวตจรงบางครงค าถามหรอปญหาทเราระบอาจประกอบดวยปญหายอย ในขนตอนของการระบปญหาผแกปญหาตองพจารณาปญหาหรอกจกรรมยอยทตองเกดขนเพอประกอบเปนวธการในการแกปญหาใหญดวย

๒. รวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหา (Related Information Search) หลงจากผแกปญหาท าความเขาใจปญหาและสามารถระบปญหายอย ขนตอนตอไปคอการรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบการแกปญหาดงกลาว ในการคนหาแนวคดทเกยวของผแกปญหาอาจมการด าเนนการ ดงน

(๑) การรวบรวมขอมล คอการสบคนวาเคยมใครหาวธแกปญหาดงกลาวนแลวหรอไม และหากมเขาแกปญหาอยางไร และมขอเสนอแนะใดบาง

(๒) การคนหาแนวคด คอการคนหาแนวคดหรอความรทางวทยาศาสตร คณตศาสตร หรอเทคโนโลยทเกยวของและสามารถประยกตในการแกปญหาได ในขนตอนน ผแกปญหาควรพจารณาแนวคดหรอความรทงหมดทสามารถใชแกปญหาและจดบนทกแนวคดไวเปนทางเลอก และหลงจากการรวบรวมแนวคดเหลานนแลวจงประเมนแนวคดเหลานน โดยพจารณาถงความเปนไปได ความคมทน ขอดและจดออน และความเหมาะสมกบเงอนไขและขอบเขตของปญหา แลวจงเลอกแนวคดหรอวธการทเหมาะสมทสด

STEM Education ห น า | ๖

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๓. ออกแบบวธการแกปญหา (Solution Design) หลงจากเลอกแนวคดทเหมาะสมในการแกปญหาแลวขนตอนตอไป คอ การน าความรทไดรวบรวมมา

ประยกตเพอออกแบบวธการ ก าหนดองคประกอบของวธการหรอผลผลต ทงน ผแกปญหาตองอางองถงความรวทยาศาสตร คณตศาสตร และเทคโนโลยทรวบรวมได ประเมน ตดสนใจเลอกและใชความรทไดมาในการสรางภาพรางหรอก าหนดเคาโครงของวธการแกปญหา

๔. วางแผนและด าเนนการแกปญหา (Planning and Development) หลงจากทไดออกแบบวธการและก าหนดเคาโครงของวธการแกปญหาแลว ขนตอนตอไปคอการ

พฒนาตนแบบ (Prototype) ของสงทไดออกแบบไวในขนตอนน ผแกปญหาตองก าหนดขนตอนยอยในการท างานรวมทงก าหนดเปาหมายและระยะเวลาในการด าเนนการแตละขนตอนยอยใหชดเจน

๕. ทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขวธการแกไขปญหาหรอแกไขชนงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement)

เปนขนตอนทดสอบและประเมนการใชงานตนแบบเพอแกปญหา ผลทไดจากการทดสอบและประเมนอาจถกน ามาใชในการปรบปรงและพฒนาผลลพธใหมประสทธภาพในการแกปญหามากขน การทดสอบและประเมนผลสามารถเกดขนไดหลายครงในกระบวนการแกปญหา

๖.น าเสนอวธการแกปญหา ผลการแกปญหาหรอชนงาน (Presentation) หลงจากการพฒนา ปรบปรงทดสอบและประเมนวธการแกปญหาหรอผลลพธจนมประสทธภาพ

ตามทตองการแลว ผแกปญหาตองน าเสนอผลลพธตอสาธารณชน โดยตองออกแบบวธการน าเสนอขอมลทเขาใจงายและนาสนใจ

STEM Education ห น า | ๗

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๕. ตวอยางแผนการจดการเรยนรตามวธในรายวชาทรบผดชอบ -รายละเอยดขนตอนการจดการเรยนการสอน/การประเมนผล ๑. ตวอยางแผนการจดการเรยนร

รถของเลนไฟฟา

ระดบชนประถมศกษาปท ๖ จดประสงค

๑. อธบายปจจยทท าใหรถของเคลอนทไดเรวทสด ๒. ออกแบบและสรางรถของเลนไฟฟาใหเคลอนทไดเรวทสดโดยใชตนทนต า

วสดอปกรณสวนกลาง ดนน ามน รอก นาฬกาจบเวลา ตลบเมตรหรอสายวด

วสดทตองเลอกซอ ท ราคา/หนวย(บาท) หนวย

๑. กระดาษแขง ขนาด A๔ ๕ แผน ๒. พลาสตกลกฟก ขนาด A๔ ๕ แผน ๓. กระดาษสตางๆ ขนาด A๔ ๕ แผน ๔. กระดาษลกฟกลอน แบบมวนได ขนาด A๔ ๕ แผน ๕. กระดาษลกฟก ขนาด A๔ ๕ แผน ๖. มอเตอรไฟฟา ๓๐ อน ๗. ยางรดของ ๒ เสน ๘. ยางรดของหนากวาง ๓ เสน ๙. ถานไฟฉาย ๓๐ กอน ๑๐. หลอดไฟขนาด ๒.๕ V ๕ หลอด ๑๑. ชดลอและเพลา ๓๐ ชด ๑๒. เทปกาวหรอเทปใส ๖ มวน ๑๓. สวตซ ๑๕ อน ๑๔. แผนพลาสตก ๕ ตารางนว

STEM Education ห น า | ๘

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

ท ราคา/หนวย(บาท) หนวย ๑๕. กระดาษลกฟก ๑ ตารางนว ๑๖. กระดาษลกฟกแบบมวนได ๑ ตารางนว ๑๗. แผนกระดาษแขง ๑ ตารางนว ๑๘. กระดาษสตาง ๆ ๑ ตารางนว

วธด าเนนกจกรรม

ขนระบปญหา (Problem Identification) ใหนกเรยนแตละกลมประกอบรถของเลนโดยมโครงชวงลาง ซงประกอบดวย มอเตอรไฟฟา ลอ เพลา

และเฟอง ซงใชอปกรณทก าหนดให และค านวณมลคารถทไดใหมมลคาต าทสด มขอก าหนดคอ

- ใชงบประมาณในการสรางรถของเลนใหนอยทสด โดยไมเกน ๔๕๐ บาท - รบน าหนกบรรทก (ดนน ามน) ได ๓ กอน - รถของเลนตองวงไดเรวทสด

ขนรวบรวมขอมลและแนวคดทเกยวของกบปญหา (Related Information Search) ใหนกเรยนแตละกลมสบคนขอมลเกยวกบปจจยทท าใหรถเคลอนทไดเรว เชน เรองพลงงานไฟฟา

รปทรงและความสมดลของตวรถแลวน ามาอภปรายกนในกลมเพอน าออกแบบรถ ขนออกแบบวธการแกปญหา (Solution Design) ใหนกเรยนแตละกลมออกแบบรถของเลนไฟฟาโดยมขอก าหนดคอ

- ใชงบประมาณในการสรางรถของเลนใหนอยทสด โดยไมเกน ๔๕๐ บาท - รบน าหนกบรรทก (ดนน ามน) ได ๓ กอน - รถของเลนตองวงไดเรวทสด

ขนวางแผนและด าเนนการแกปญหา (Planning and Development) ใหนกเรยนแตละกลมน าเสนอแบบรางของรถของเลนไฟฟา พรอมระบวสดทใชสรางและตนทนของวสดทงหมด สรางของเลนตามทออกแบบไว

ขนทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขวธการแกไขปญหาหรอแกไขชนงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement)

ใหนกเรยนแตละกลมประเมนตนทนทใช เพอเปนขอมลส าหรบประเมนชนงานตามเกณฑทก าหนดไวทดสอบและปรบปรงแกไข แลวบนทกผล ขนน าเสนอวธการแกปญหา ผลการแกปญหาหรอชนงาน (Presentation)

นกเรยนแตละกลมน ารถของเลนทสรางขนมาแขงขนกน รถของกลมใดเขาเสนชยกอนเปนผชนะ

STEM Education ห น า | ๙

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

ใบกจกรรม ภาพการออกแบบรถของเลน เปนดงน

STEM Education ห น า | ๑๐

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

วสดทใชและราคาตนทน วสด จ านวน ราคารวม

รวม

STEM Education ห น า | ๑๑

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

วธการปรบปรงแกไข .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................

STEM Education ห น า | ๑๒

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

ค าถามทายกจกรรม ๑. อธบายการตอวงจรไฟฟาของรถของเลนไฟฟาไดอยางไร .............................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................. ๒. รปทรงของรถของเลนไฟฟามผลตอการเคลอนทอยางไร ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ๓. นกเรยนคดวารปทรงของรถของเลนแบบไหนทนาจะสามารถเคลอนทไดเรว เพราะเหตใด ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ๔. นกเรยนคดวามปจจยใดอกบางทท าใหรถของเลนเคลอนทไดเรว เพราะเหตใด ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ๕. นกเรยนใชความรดานวทยาศาสตรในกจกรรมนอยางไร ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ๖. นกเรยนใชความรดานคณตศาสตรในกจกรรมนอยางไร ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ๘. นกเรยนใชอนเทอรเนตในการสบคนเรองใดบาง ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

STEM Education ห น า | ๑๓

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๒.การวดและประเมนผล การวดและการประเมนผลการเรยนร เปนส งทควบคกนกบการจด การเรยนร ในชนเรยน

เปนกระบวนการ ทจะไดขอมลสารสนเทศทแสดงถงพฒนาการความกาวหนาและความส าเรจของผเรยน รวมทงไดขอมลทจะเปน ประโยชนตอการสงเสรมใหผเรยนเกดการพฒนาและเรยนรตามศกยภาพ การประเมนผลเปนกลไกหนงในการประกน คณภาพการศกษาทงภายในและภายนอก

พระราชบญญตการศกษาแหงชาต พทธศกราช ๒๕๔๒ ไดระบถงวธการประเมนผลการเรยนรไววา ใหสถานศกษาจดการประเมนผลผเรยน โดยพจารณาจากพฒนาการของผเรยน ความประพฤต การสงเกต พฤตกรรม การเรยน การรวมกจกรรมและการทดสอบควบคไปในกระบวนการเรยนการสอนตามความเหมาะสมของแตละระดบ และรปแบบการศกษา

จากพระราชบญญตการศกษาแหงชาตฉบบดงกลาวท าใหเหนแนวทางการวดผลและประเมนผลตามหลกสตร การศกษาขนพนฐาน ดงน

- การวดผลและประเมนผลเปนสวนหนงของกระบวนการเรยนรจะตองด าเนนการควบคกนไป อยางสอดคลองและตอเนอง

- ในการจดการเรยนรมงพฒนาผเรยนทงดานความร ความคด ทกษะ กระบวนการและเจตคต การประเมนพฒนาการของผเรยนจงตองประเมนใหครอบคลมทกดาน

- เพอใหการประเมนครอบคลมทกดานและไดขอมลเพยงพอทจะประเมนพฒนาการความกาวหนาและ ความส าเรจของผเรยน จะตองใชกระบวนการและวธการประเมนผลหลากหลายวธ และตอเนอง ทง การสงเกต พฤตกรรมการเรยนและการเขารวมกจกรรม

การวดผลและประเมนผลตามแนวทางสะเตมศกษา

การวดผลและประเมนผลตามแนวทางสะเตมศกษาเนนการวดและประเมนผลในสภาพจรงรวมถงพฤตกรรมทผเรยน แสดงออกขณะท ากจกรรมเพอการเรยนร ซงสามารถสะทอนถงความร ความคด เจตคต และความสามารถทแทจรง ของผเรยน นอกจากนขอมลทไดจากการวดผลและประเมนผลยงเปนประโยชนตอตวผเรยนและตวผสอน ทจะได รบทราบพฒนาการความกาวหนาในการเรยนร และความส าเรจของผเรยนวาอยในระดบใด มจดเดนใดทควรจะสงเสรม ใหผเรยนไดพฒนาเตมศกยภาพ และมจดออนใดทควรจะไดรบการแกไข รวมทงผสอนจะไดขอมลทเปนแนวทางใน การจดกจกรรมการเรยนรและปรบปรงการจดการเรยนรใหมประสทธภาพยงขน และยงเปนประโยชนตอผเกยวของ เชน ผปกครองทจะไดใชขอมลจากการวดและประเมนผลสงเสรมและพฒนาผเรยนใหพฒนาเตมตามศกยภาพ ตามความถนด และความสนใจของแตละบคคล ซงแนวทางการวดและประเมนผลมดงน

STEM Education ห น า | ๑๔

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๑. การประเมนจากสภาพจรง การประเมนจากสภาพจรง (authentic assessment)

คอ การประเมนความสามารถทแทจรงของผเรยน จากการแสดงออก การกระท าหรอผลงานเพอสรางความรดวยตนเอง ในขณะทผเรยนแสดงออกในการปฏบตกจกรรม หรอสรางชนงาน ซงสามารถสะทอนใหเหนถงกระบวนการคดระดบสง กระบวนการท างาน และความสามารถในการ แกปญหาหรอการแสวงหาความร การประเมนจากสภาพจรงจะมประสทธภาพกตอเมอมการประเมนหลายๆ ดาน โดยใชวธประเมนหลากหลายวธในสถานการณตางๆ ทสอดคลองกบชวตจรง และตองประเมนอยางตอเนอง เพอใหไดขอมลทมากพอทจะสะทอนถงการพฒนาและความสามารถทแทจรงของผเรยนได

ลกษณะส าคญของการประเมนจากสภาพจรง ๑. การประเมนตองผสมผสานไปกบการเรยนการสอนและตองประเมนอยางตอเนอง โดยใชวธ

ประเมน หลายๆ วธทครอบคลมพฤตกรรมหลายๆ ดานในสถานการณทแตกตางกน ๒. สามารถประเมนกระบวนการคดทซบซอน ความสามารถในการปฏบตงาน ศกยภาพของผเรยนใน

แงของ ผผลตและกระบวนการทไดผลผลตมากกวาทจะประเมนวาผเรยนสามารถจดจ าความรอะไรไดบาง ๓. เปนการประเมนทมงเนนศกยภาพโดยรวมของผเรยนทงดานความรพนฐาน ความคดระดบสง

ความสามารถในการแกปญหา การสอสาร เจตคต ลกษณะนสย ทกษะในดานตางๆ และความสามารถใน การท างานรวมกบผอน

๔. เปนการประเมนทใหความส าคญตอพฒนาการของผเรยน ขอมลทไดจากการประเมนหลายๆ ดาน และ หลากหลายวธสามารถน ามาใชในการวนจฉยจดเดนของผเรยนทควรจะใหการสงเสรม และวนจฉยจดดอยทจะตอง ใหความชวยเหลอหรอแกไข เพอใหผเรยนไดพฒนาเตมตามศกยภาพ ตามความสนใจ และความสามารถของ แตละบคคล

๕. ขอมลทไดจากการประเมนจะสะทอนใหเหนถงกระบวนการเรยนการสอน และการวางแผนการสอน ของผสอนวาเปนไปตามจดมงหมายของการเรยนการสอนหรอไม ผสอนสามารถน าขอมลจากการประเมนมาปรบ กระบวนการน าเสนอเนอหา กจกรรมและตวแปรอนๆ ทเกยวของใหเหมาะสมในการเรยนการสอนตอไป

๖. เปนการประเมนทผเรยนไดมสวนรวมเพอสงเสรมใหผเรยนรจกตวเอง เชอมนในตนเองและสามารถพฒนา ตนเองได

๗. เปนการประเมนทท าใหการเรยนการสอนมความหมาย และเพมความเชอมนไดวาผเรยนสามารถ ถายโอนการเรยนรไปสการด ารงชวตในสงคมได

STEM Education ห น า | ๑๕

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

วธการและแหลงขอมลทใช เพอใหการวดและประเมนผลไดสะทอนความสามารถทแทจรงของผเรยน ผลการประเมนอาจจะไดมา

จาก แหลงขอมลและวธการตางๆ ดงตอไปน ๑. สงเกตการแสดงออกเปนรายบคคลหรอรายกลม ๒. ชนงาน ผลงาน รายงาน ๓. การสมภาษณ ๔. บนทกของผเรยน ๕. การประชมปรกษาหารอรวมกนระหวางผเรยนและคร ๖. การวดและประเมนผลภาคปฏบต (practical assessment) ๗. การวดและประเมนผลดานความสามารถ (performance assessment) ๘. การวดและประเมนผลการเรยนรโดยใช แฟมผลงาน (portfolio assessment) ๙. การทดสอบ

๒. การวดและการประเมนผลดานความสามารถ (performance assessment) - ความสามารถของผเรยนประเมนไดจากการแสดงออกโดยตรงจากการท างานตางๆ จาก

สถานการณท ก าหนดให ซงเปนของจรงหรอใกลเคยงกบสภาพจรง และเปดโอกาสใหผเรยนไดแกปญหาจากสถานการณจรง หรอ ปฏบตงานไดจรง โดยประเมนจากกระบวนการท างาน กระบวนการคด โดยเฉพาะความคดขนสงและผลงานทได

- การประเมนผลดานความสามารถ ประเมนไดทงการแสดงออก กระบวนการท างานและผลผลตของงาน จะใหความส าคญตอกระบวนการท างาน กระบวนการคด คณภาพของงานมากกวาผลส าเรจของงาน

- ลกษณะส าคญของการประเมนความสามารถ คอ ก าหนดวตถประสงคของงาน วธการท างาน ผลส าเรจ ของงาน มค าสงควบคมสถานการณในการปฏบตงาน และมเกณฑการใหคะแนนทชดเจน การประเมนความสามารถ ทแสดงออกของผเรยนท าไดหลายแนวทางตางๆ กน ขนอยกบสภาพแวดลอม สถานการณ และความสนใจของผเรยน

ดงตวอยางตอไปน ๑. การมอบหมายงานใหท างานทมอบใหท าตองมความหมาย มความส าคญ มความสมพนธ กบ

หลกสตร เนอหาวชา และชวตจรงของผเรยน ผเรยนตองใชความรหลายดานในการปฏบตงานทสามารถสะทอน ใหเหนถงกระบวนการท างาน และการใชความคดอยางลกซง

๒. การก าหนดชนงาน หรออปกรณ หรอสงประดษฐใหผเรยนวเคราะหองคประกอบและกระบวนการ ท างาน และเสนอแนวทางเพอพฒนาใหมประสทธภาพดขน การมอบหมายชนงานใหผเรยน ควรจะประชมปรกษาหารอและท าความตกลงรวมกนระหวางผสอน และผเรยนในการวางแผนการปฏบตงาน เพอสะดวกในการด าเนนกจกรรมของผเรยน และการตดตามความกาวหนา ของผสอน

STEM Education ห น า | ๑๖

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๓. การก าหนดตวอยางงานใหและใหผเรยนศกษางานแลวปฏบตตามขนตอน ใหเหมอนหรอดกวา เชน การท าสไลดถาวรศกษาเนอเยอพช การท าเฮอรบาเรยม การเพาะเลยงเนอเยอ เปนตน

๔. การสรางสถานการณจ าลองทสมพนธกบชวตจรงของผเรยน เมอก าหนดสถานการณแลวใหผเรยน ลงมอปฏบต แกปญหาหรอใชความคดระดบสงในการแกปญหา

๕. การทดสอบโดยใชแบบทดสอบขอเขยน การประเมนตามสภาพจรงจะลดความส าคญของการ ทดสอบเนองจากจะมการใชแบบทดสอบลดลง แตอยางไรกตามขอสอบขอเขยนกยงมความจ าเปน เนองจากใช วดความสามารถทางดานความรความเขาใจในหลกการตางๆ ได ดงนนในกระบวนการประเมนจงยงคงใชแบบทดสอบ ขอเขยนรวมดวยโดยจะลดบทบาทของแบบทดสอบทวดพฤตกรรม ดานความร ความจ า แตจะมง เนนประเมน ดานความเขาใจ การน าไปใช และทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร และกระบวนการคดระดบสง แบบทดสอบ ในลกษณะนจะตองสรางสถานการณใหผเรยนตอบและสถานการณท น ามาใชควรสมพนธกบชวตจรงของผเรยน ๖. บทบาทของผสอน

สะเตมศกษาเปนการเรยนรแบบบรณาการ ทใชความรและทกษะในดานตางๆ ผานการท ากจกรรม (activity based) หรอ การท าโครงงาน (project based) ทเหมาะสมกบวยและระดบชนของผเรยน การเรยนรแบบสะเตมศกษา ดงกลาวน จะชวยใหผเรยนไดพฒนาทกษะการคด ทกษะการใชเทคโนโลยสารสนเทศ ทกษะการแกปญหา และทกษะการสอสาร ซงทกษะดงกลาวนเปน ทกษะการเรยนรในศตวรรษท ๒๑ ทผเรยนพงม นอกจากนผเรยนยงไดความรแบบองครวมทสามารถน าไปเชอมโยงหรอประยกตใชในชวตประจ าวนได

ผสอนทงหลายอาจจะมความกงวลกบการน าสะเตมศกษาเขาสการจดการเรยนรในชนเรยน เนองจาก ไมทราบวาจะมแนวปฏบตหรอวธการด าเนนการอยางไรบาง ทงนการจดการเรยนรสะเตมศกษาตามแนวทางของ สสวท. นน เนนรปแบบของการบรณาการซงเปนสงทผสอนคนเคยกนเปนอยางด เนองจากการจดการเรยนรตามแนวพระราชบญญตการศกษา พทธศกราช ๒๕๔๒ มงเนนใหมการจดการเรยนรแบบองครวม โดยมการ บรณาการความคดรวบยอด กระบวนการจดการเรยนร และทกษะดานตางๆ ใหเหมาะสมกบแตละระดบการศกษา รวมทงเชอมโยงความรไปสการน าไปใชในชวตจรง การจดการเรยนรแบบบรณาการจะชวยลดความซบซอนของเนอหาวชาตางๆ สามารถยดหยนเวลาในการจดการเรยนร สามารถใชแหลงการเรยนรไดหลากหลายเพมขน

ผสอนสามารถเลอกรปแบบการบรณาการไปใชไดตามความเหมาะสมของเนอหา หรอตามสภาพแวดลอมและความสอดคลองทเปนจรงในโรงเรยน โดยสงทควรค านงจากการจดการเรยนรแบบบรณาการเพอใหเกดประสทธภาพสงสดตอผเรยนมดงน ๑. จดการเรยนการสอนโดยเนนผเรยนเปนส าคญ โดยใหผเรยนมสวนรวมในกระบวนการเรยนรใหมากทสด ๒. สงเสรมใหผเรยนไดรวมท างานกลมดวยตนเอง โดยจดกจกรรมตางๆ ใหหลากหลายเพอใหผเรยน ไดมสวนรวมในการท างานดวยกน

STEM Education ห น า | ๑๗

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

๓. จดประสบการณตรงใหแกผเรยน โดยใหผเรยนไดเรยนรจากสงทเปนจรงทเกดขนจรงในชวต และสามารถ น าความรนนไปประยกตใชในชวตประจ าวนได ๔. จดบรรยากาศในชนเรยนทสงเสรมใหผเรยนเกดความกลาในการแสดงออก โดยผสอนตองเปดโอกาส ใหผเรยนไดแลกเปลยนความคดเหนกบผอนในกลม และในชนเรยนสม าเสมอ เพอสรางความมนใจใหกบผเรยนในการกลาทจะแสดงความคดเหนของตนเองออกมา ๕. ปลกฝงจตส านก คานยม และจรยธรรม ทถกตองและดงาม โดยสอดแทรกในกระบวนการจดการเรยนร เพอใหผเรยนสามารถแยกแยะความถกตองและดงามในการด ารงชวตในสงคมได

๗. บทบาทของผเรยน สะเตมศกษาเปนการเรยนรแบบบรณาการ ทใชความรและทกษะในดานตางๆ ผานการท ากจกรรม

(activity based) หรอ การท าโครงงาน (project based) ทเหมาะสมกบวยและระดบชนของผเรยน

การเรยนรแบบสะเตมศกษา ดงกลาวน จะชวยใหผเรยนไดพฒนาทกษะการคด ทกษะการใชเทคโนโลย

สารสนเทศ ทกษะการแกปญหา และทกษะการสอสาร ซงทกษะดงกลาวนเปน ทกษะการเรยนรในศตวรรษท

๒๑ ทผเรยนพงม ดงนน บทบาทของผเรยน คอ ผเรยนเปนผปฏบตกจกรรม โดยจะตอง รวบรวมขอมลและ

แนวคดทเกยวของกบปญหา ออกแบบวธการแกปญหา (Solution Design) วางแผนและด าเนนการ

แกปญหา (Planning and Development) ทดสอบ ประเมนผล และปรบปรงแกไขวธการแกไขปญหา

หรอแกไขชนงาน (Testing, Evaluation and Design Improvement) น าเสนอวธการแกปญหา

ผลการแกปญหาหรอชนงาน (Presentation)

๘. อางอง สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (สสวท.). กระทรวงศกษาธการ. (2557). หลกสตรอบรม ศกษานเทศก. กรงเทพมหานคร. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๕๙).กจกรรมสะเตมศกษา ระดบชนประถมศกษา(ป.๑-๖)เลม๑.กรงเทพมหานคร. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๖๐).คมอกจกรรมสะเตม ศกษาระดบชนประถมศกษา(ป.๑-๖).กรงเทพมหานคร. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๕๘).คมอกจกรรมสะเตม ศกษาระดบชนประถมศกษา(ป.๑-๓).กรงเทพมหานคร. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๕๘).คมอกจกรรมสะเตม ศกษาระดบชนประถมศกษา(ป.๔-๖).กรงเทพมหานคร. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๕๘).คมอกจกรรมสะเตม ศกษาระดบชนมธยมศกษา(ม.๑-๓).กรงเทพมหานคร.

STEM Education ห น า | ๑๘

STEM Education รวบรวมและเรยบเรยงโดยอาจารย สมชาย อนแกว

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย(สสวท.). สกสค(ลาดพราว)(๒๕๕๘).ความรเบองตนสะเตม ศกษา(ป.๑-ม.๖).กรงเทพมหานคร. พรทพย ศรภทราชย.STEM Education กบการพฒนาทกษะในศตวรรษท ๒๑.มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ (ประสานมตร) http://www.stemedthailand.org/ http://www.stemedthailand.org/?activity=ความรเบองตนสะเตม http://www.stemedthailand.org/?page_id=๒๓ http://www.stemedthailand.org/wp-content/uploads/๒๐๑๕/๐๓/newIntro-to-STEM.pdf.pdf