ครู..จะเริ่มจัดการเรียนรู้ “กิจกรรมสะเต็ม”…อย่างไร

ครู…จะเริ่มจัดการเรียนรู้ผ่าน “กิจกรรมสะเต็ม”…อย่างไร

                    ถามไถ่กันมาเยอะ………อยากเห็นแผนการสอนสะเต็ม ที่สำเร็จรูป  นำไปใช้ได้ทันที
                    คุณครูครับ….ไม่มีหรอกครับ  “แผนการสอนสะเต็ม”…ที่เป็นแผนสำเร็จรูป
ซึ่ง..คุณครู..จะแย้งผมทันทีว่า…อ้าว….แล้วที่…ทำกันอยู่ทุกวันนี้ล่ะ….มีทั้งแผน..มีทั้ง “กล่องอุปกรณ์”….นั่น  มันอะไร
ผม…ไม่ก้าวล่วงใครนะครับ…แต่บอกเพียงว่า…นั่นเป็นตัวอย่าง  ให้ครูเรียนรู้  แล้ว  ไปดัดแปลงหรือประยุกต์…ต่อไป
………
สำหรับผม …..ก่อนอื่น  มีคำถามคุณครูก่อนว่า  “คุณครู กำลังสอนชั้นอะไรครับ”
ทำไมต้องถามว่าสอนชั้นอะไร…..คำตอบคือ….มันสำคัญมาก…เพราะ  บางระดับชั้นเช่น ป.1 – ป.4   ผมไม่แน่ใจว่า “นักเรียนมีความรู้พื้นฐานทาง คณิตศาสตร์ หรือ วิทยาศาสตร์ เพียงพอที่จะ “แก้ปัญหา  หรือ พัฒนากระบวนการ  หรือ สร้างนวัตกรรม” ….ได้หรือไม่
….
ต่อมา… ก่อนจะให้นักเรียน “ทำกิจกรรมสะเต็ม”…..
คุณครูควร…”มีอะไร”….ในใจนิดหนึ่งว่า…อยากให้นักเรียน “แก้ปัญหา  หรือ พัฒนากระบวนการ  หรือ สร้างนวัตกรรม” จากสถานการณ์อะไร….ที่เป็นสถานการณ์ใกล้ตัว…ที่นักเรียนคุ้นชิน หรือ ได้พบเห็นบ่อยๆ
……
จากนั้น…ให้นักเรียน “ตั้งคำถามที่เกี่ยวกับ”   สถานการณ์ใกล้ตัว…นั้น
นักเรียนแต่ละคนอาจมีคำถามต่างกัน  หรือ คล้ายกัน…..
“คำถามเหล่านี้ละครับ….ถ้าคุณครู…นำมาปรับให้ดี…บางคำถาม…นำไปสู่การทำโครงงาน  บางคำถามนำไปสู่การแก้ปัญหา  บางคำถามนำไปสู่การพัฒนากระบวนการ และ  บางคำถามนำไปสู่การสร้างนวัตกรรม  ซึ่งถ้าใช้พื้นฐานคณิตศาสตร์ และ วิทยาศาสตร์ อย่างมีหลักการ  ใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่เข้าช่วย…และ…มีการกระทำออกมาเป็น “ผลงาน”     นี้…มันเป็น STEM Activity  ชัดๆ ครับ
……

แต่…ถ้าคุณครูอยากเห็น “แบบForm…การเขียนแผนกิจกรรมสะเต็ม” …. ให้ดูคอลัมภ์ ซ้ายมือ  ครับ  คุณครูอาจจะเห็นแนวทางชัดขึ้น
………………………
id Line  ของผม คือ 0935194266   เล่าให้ผมฟังเลยครับ
แล้า “เรา”  …จะไปด้วยกัน…ชนิดไม่หลงทางครับ
                   ประดิษฐ  นวลจันทร


อ้อ…..คุณครูให้นักเรียน  “เขียนบรรยายสถานการณ์”….นั้นหน่อยนะครับ โดยเขียนประมาณไม่เกินครึ่งหน้ากระดาษ A4
โดยมีข้อแม้ว่า…ให้นักเรียนระบุ  “ความขัดข้อง  อุปสรรค หรือ ความไม่สะดวก  ในสถานการณ์ที่นักเรียนเห็นมาด้วย”
….สำคัญนะครับ ส่วนนี้

คุณครู..ลอง  CLICK คอลัมภ์ด้านซ้ายมือ นะครับ  ขั้นตอนการระบุปัญหาใน “กิจกรรมสะเต็ม”  คุณครูกำลังทำ ขั้นตอนที่ 1  ขั้นระบุปัญหา ข้อ 1.1,  1.2  และ  1.3 

และ
เทคนิคการระบุปัญหาใน กิจกรรมสะเต็ม” 

….ทั้งสอง บทความ  จะช่วยให้คคุณครู…เกิด แนวคิด เกี่ยวกับ  “การเริ่มต้น กิจกรรมสะเต็ม”   ได้ครับ

T ใน “กิจกรรมสะเต็ม(STEM Activity)..คือ..อะไร ?

T ใน “กิจกรรมสะเต็ม(STEM Activity)..คือ..อะไร ?

 

” T “  ใน “กิจกรรมสะเต็ม”  คือ…..อะไรกันแน่…..มีหลายตำราเหลือเกิน …งงงงงง 
คุณครูครับ….ในความหมายของผม “พีรเดช จันทร”  นะครับ….ไม่ใช่ผู้รู้อะไรนักหนา….
ผมอยากจะ “บอก”  คุณครูว่า……..
ในการ  “แก้ปัญหา”   หรือ  “พัฒนากระบวนการ”   หรือ   “สร้างนวัตกรรม”…..ตาม “นิยามของสะเต็มศึกษา”  นั้น
หาก….ไม่นำ “เทคโนโลยี ที่เหมาะสม และ มีอยู่ในปัจจุบัน” …มาช่วยในการแก้ปัญหา….หลายปัญหาที่มีอยู่…จะไม่สามารถแก้ให้ลุล่วงได้เลย
ดังนั้น…..
….ในความหมายของผม….. “พีรเดช จันทร” 
” T “  ใน “กิจกรรมสะเต็ม”  คือ……..“เทคโนโลยี ที่เหมาะสม และ มีอยู่ในปัจจุบัน”  ซึ่งถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการแก้ปัญหา
………………
ยกตัวอย่างให้เห็นชัดๆ…นะครับ
………………………กรณี “นำทีมฟุตบอลหมูป่า” ออกจาก ถ้ำหลวง ขุนน้ำนางนอนนั้น….หากไม่ใช้ “เทคโนโลยีการแพทย์” ในการทำให้เด็กเหล่านั้นหมดสติก่อนนำออกมาจากถ้ำ…จะแก้ปัญหาการตื่นเต้น ตกใจ กลัว ของเด็กๆ เหล่านั้นได้ไหม……………เพราะถ้า…เด็กกลุ่มนั้นเกิดอาการ “กลัว” และไม่สามารถควบคุมสติได้…การทำงานของนักดำน้ำทั้งหมด…จะมีความยุ่งยาก…จนอาจไม่สำเร็จก็ได้…ใช่ไหม

 

ความสำเร็จ…ของการออกแบบเชิงวิศวกรรม

                   ความสำเร็จ…ของการออกแบบเชิงวิศวกรรม…อยู่ที่ไหน…

สถานการณ์

                   ชาวนาต้องการให้ กระท่อมเล็กๆ กลางทุ่งนาที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึงมีไฟฟ้าใช้ โดยอย่างน้อยมีแหล่งให้ความสว่าง และ มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ให้ความบันเทิง สำหรับคนที่เฝ้านา

 

ระบุปัญหา   

                    การสร้างแหล่งพลังงานไฟฟ้าขึ้นใช้เอง เนื่องจากในบริเวณที่ต้องการใช้ไฟฟ้า ไฟฟ้าจากรัฐไม่เข้าถึง

 

ความต้องการ

                   จากการหารือกันในครอบครัว  ชาวนาได้ข้อสรุปว่า ควรมี   

                    1. ความสว่างจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ชนิดมีบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ในตัวขนาดกำลังไฟฟ้า 18 วัตต์ จำนวน 2 ดวง

                    2. โทรทัศน์สี 21 นิ้ว (120 W)

 

เงื่อนไข

                    1. แหล่งพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซล เท่านั้น

                    2. หลอดไฟ้แต่ละดวง มีอัตราการใช้งาน ประมาณ 6  ชั่วโมงต่อวัน

                    3. โทรทัศน์สี 21 นิ้ว มีอัตราการใช้งาน ประมาณ 3 ชั่วโมงต่อวัน

                    4. คำนวณเฉพาะอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับการเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้กับหลอดไฟและโทรทัศน์เท่านั้น ไม่ต้องคำนวณ ค่าวัสดุและค่าแรงในการติดตั้ง

 

การออกแบบ

                   ใช้ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแหล่งพลังงานไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซล และ การออกแบบเชิงวิศวกรรม

                       ได้ผลการออกแบบเป็น “แนวคิดของสร้างแหล่งกำเนิดไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซล และ รายการอุปกรณ์”  ดังนี้

 

 

 รายการอุปกรณ์

                    1. แผงโซลาร์เซลล์( Solar Cell Panel )  ขนาด 12V 120W 

                    2. แบตเตอรี่( Battery )  ขนาด 12 V 100Ah หรือ 125Ah 

                   3. เครื่องควบคุม ( Solar Charge Controller )  ขนาด 10A
                    4. เครื่องแปลงไฟ (Power Inverter )  ขนาด 200W

 

“ความสำเร็จของ การออกแบบเชิงวิศวกรรม  ของกิจกรรมสะเต็ม” อยู่ที่

                   ทั้ง 4 รายการข้างต้น ได้มาอย่างไร

                    ถ้าในการทำ “กิจกรรมสะเต็ม” ของนักเรียน แสดงที่มาของ “รายการพัสดุครุภัณฑ์ ตลอดจนร่างแนวคิดของชิ้นงาน” ถือว่า การจัดการเรียนการสอนของครู ประสบผลสำเร็จ

 

 

ตัวอย่าง เขียนแผน”กิจกรรมสะเต็ม”

ตัวอย่าง  แผนการจัดกิจกรรมสะเต็ม

                      วันนี้ จะนำเสนอ การเขียนแผน “การจัดกิจกรรมสะเต็ม” ที่ใช้เวลาสอน สัปดาห์ละ 1 คาบ ตลอดภาคเรียนท่านใดจะนำไปใช้...ยินดี ครับและ ..หากจะกรุณา ..ให้ความเห็นมา เพื่อการปรับปรุง…ยินดีเป็นอย่างยิ่งครับ

 

พีรเดช จันทร

               pdittnj@gmail.com                  

 

           

ตัวอย่าง “แผนการจัดกิจกรรมสะเต็ม”

เขียน…ในที่มืด

 

ระดับชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 3
   1. ที่มาและความสาคัญ

                     ปัญหาเกี่ยวกับการเขียนหนังสือในเวลากลางคืน ที่จาเป็นต้องใช้แสงจากหลอดไฟฟ้าไม่ว่าจะเป็นหลอดไฟที่ติดเพดาน หรือแสงจากหลอดไฟจากโคมไฟฟ้าก็ตาม ล้วนมีการแผ่กระจายของแสงจากแหล่งกาเนิดแสงไปยังบริเวณอื่นๆ ซึ่งบางครั้งไม่จาเป็นต้องได้รับแสงจากหลอดไฟนั้น หรือบางครั้งความจำเป็นในการเขียนหนังสือในที่ห่างไกลที่ไม่มีสายไฟฟ้าโยงไปถึง แต่มีความต้องการแสงสว่างที่เหมาะสมสาหรับการเขียน จึงเป็นปัญหาในชีวิตจริงของผู้เขียนหนังสือดังกล่าว
                             การแก้ปัญหาไม่ให้มีแสงสว่างรบกวนไปยังบริเวณที่ไม่ต้องการแสง หรือการทำให้มีแสงสว่างสาหรับการเขียนหนังสือในที่ห่างไกลที่ไม่มีสายไฟฟ้าโยงไปถึง คือการทำให้มีแสงสว่างที่เหมาะสมส่องไปยังกระดาษเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการเขียน โดยไม่กระจายแสงไปยังบริเวณอื่น
                            การทำให้มีแหล่งกำเนิดแสงสว่างเหมาะสมสาหรับการเขียนหนังสือในที่มืด โดยใช้พื้นฐานความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีเข้าช่วย ตามวิธีการทางวิศวกรรม เป็นการใช้หลักวิชาที่ได้เรียนรู้มาแก้ปัญหาในชีวิตจริงตามหลักการของสะเต็มศึกษา

 

  2. จุดประสงค์

             เพื่อให้นักเรียน
                            1. ตระหนักและเห็นความสาคัญของการนำความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้พลังงานไฟฟ้าและความสว่างที่เหมาะสมกับการใช้งานบนพื้นฐานความรู้ทำงคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีการประกอบวงจรไฟฟ้า มาใช้ในการแก้ปัญหาความต้องการสร้างแหล่งกาเนิดแสงที่เหมาะสมกับการใช้งานในที่มืด               

                            2. ฝึกปฏิบัติการแก้ปัญหาความต้องการมีแสงสว่างที่เหมาะสมกับการอ่านและเขียนหนังสือในที่มืดตามแนวคิดของสะเต็มศึกษา
                            3. มีคุณ ลักษณะของ “การมองเห็นปัญหา” มี“ทักษะ/กระบวนการในการแก้ปัญหา” และ “มีทัศนคติที่ดีต่อคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในรูปของการนำมาใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง”

 

  3. สื่อการเรียนรู้

                 วิดีทัศน์เกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากความสว่างของแสงเนื่องจากหลอดไฟชนิดต่างๆ ที่มีแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าหลากหลาย เช่น ไฟบ้าน แบตเตอรี่ ถ่านไฟฉาย แผงโซลาร์เซล

 

  4. แนวการจัดกิจกรรมสะเต็ม

    คาบที่ 1 – 3 เกริ่นนำ

                จัดกิจกรรม ในลักษณะเกมส์ เพื่อฝึก การทำงานเป็นทีม การคิด วิคราะห์ และ การวางแผนร่วมกัน

 

     คาบที่ 4     เริ่มกิจกรรมสะเต็ม

               1. ขั้นระบุปัญหา

                   1.1 การทำให้นักเรียนมองเห็นปัญหา

                         1.1.1 ครูนำเข้าสู่บทเรียนโดยฉายวิดีทัศน์ เกี่ยวกับการให้ความสว่างของแสงจากหลอดไฟชนิดต่างๆ ที่ใช้โดยทั่วไปทั้งจากหลอดไฟฟ้าที่ส่องสว่างบนถนน หลอดไฟฟ้าที่ติดในบ้าน หลอดไฟฟ้าจากโคมไฟ ฯลฯ และ ชวนนักเรียนพูดคุยเกี่ยวกับความรู้ในเรื่องความสว่างของแสงที่เหมาะสมกับการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสว่างของแสงที่เหมาะสมในการเขียนหนังสือช่วงเวลากลางคืน

                         1,1,2 ครูให้นักเรียน สะท้อนความรู้เดิมที่นักเรียนมีอยู่เกี่ยวกับ แหล่งกำเนิดแสง ความสว่างของแสง โดนให้คำถามว่า “นักเรียนมีความรู้ ความเข้าใจ เกี่ยวกับแสงอย่างไรบ้าง ให้นำเสนอเพื่อแลกเปลี่ยนกับเพื่อน ในทุกประเด็นที่นักเรียนเคยรู้ เคยเห็น หรือมีประสบการณ์มา ทั้งประสบการณ์โดยตรงที่ได้สัมผัสหรือพบเห็น และประสบการณ์โดยอ้อม ที่อ่าน หรือฟังมา”

                        1.1.3 หากในการแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับเพื่อน มีสิ่งใดที่คลาดเคลื่อนไปจากทฤษฎี ครูต้องกระตุ้นให้นักเรียนค้นคว้าหรือสืบค้น ให้เป็นข้อยุติ

                        1,1,4 ครูต้องพยายามให้นักเรียนมีความรู้และเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับความสว่าง หน่วยของความสว่าง และเครื่องมือวัดความสว่าง

                        1.1.5 ครูให้นักเรียนสรุปสาระที่ได้จากการเรียนรู้ในคาบเรียนนี้เป็นใบงานสะสม

 

    คาบที่ 5

               1. ขั้นระบุปัญหา

                   1.1 การทำให้นักเรียนมองเห็นปัญหา (ต่อ)

                        1.1.6 ครูบอกสถานการณ์ การไปออกค่ายพักแรมของลูกเสือสามัญรุ่นใหญ่ ว่า “ถ้ามีกิจกรรมหนึ่ง ครูซึ่งเป็นผู้บังคับบัญชาลูกเสือ ได้นำนักเรียนซึ่งเป็นลูกเสือสามัญรุ่นใหญ่ไปสำรวจความหลากหลายของสัตว์ในท้องที่ที่เป็นจุดตั้งค่ายพักแรมในเวลากลางคืน โดยครูนำนักเรียนไปแอบซุ่มในบริเวณที่มืด และมีคำสั่งให้นักเรียนจดพฤติกรรมของสัตว์ที่แสดงออก โดยไม่ให้สัตว์รู้ตัวว่ามีคนแอบซุ่มสังเกตุอยู่ บริเวณดังกล่าวมืดมาก ไม่มีแสงสว่างใดๆ ทั้งสิ้น และนักเรียนแต่ละคนต้องจดบันทึกพฤติกรรมของสัตว์ที่พบเห็นมาส่งครูทันทีที่เดินทางกลับถึงค่ายพัก”       

                   1.2 การทำให้นักเรียนระบุปัญหาและสร้างความตระหนักในปัญหา
                         1.2.1 ครูชวนนักเรียนอภิปรายว่าในสถานการณ์นี้ นักเรียนคิดอย่างไร ซึ่งนักเรียนจะตอบหลากหลาย และครูต้องเปิดโอกาสโดยอิสระให้นักเรียนแสดงความเห็น และสรุปในตอนท้ายของการอภิปรายว่า ความไม่สะดวกสบายหรือความขัดข้อง คือ “การไม่มีแหล่งให้แสงสว่างสำหรับการจดบันทึก” ซึ่งครูและนักเรียนเห็นร่วมกันว่า นี่คือ “ปัญหาที่นักเรียนมองเห็น”
                         1.2.2 ครูให้นักเรียนจดบันทึก “สถานการณ์” และ “ปัญหาที่นักเรียนมองเห็น”
                         1.2.3 ครูชวนนักเรียนอภิปรายเพื่อให้ตระหนักถึงความสำคัญของปัญหาว่า ความจำเป็นของการแก้ปัญหาคืออะไร หากไม่แก้ไข จะเกิดความเดือดร้อนอย่างไร
                         1.2.4 ครูชวนนักเรียนอภิปรายว่า จากปัญหา “การไม่มีแหล่งให้แสงสว่างสำหรับการจดบันทึก” นักเรียนแต่ละคนจะแก้ปัญหานี้อย่างไร ซึ่งครูต้องเปิดโอกาสโดยอิสระให้นักเรียนแสดงความเห็น และสรุปในตอนท้ายของการอภิปรายว่า “เป้าหมายของการแก้ปัญหา” คือ “การต้องสร้างแหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก”

 

  คาบที่ 6   

           2. ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง
                    2.1 การฝึกให้นักเรียน “วิเคราะห์ปัญหา และกำหนดเป้าหมายที่ชัดเจนของการแก้ปัญหา”
                           2.1.1 หลังจากได้ประเด็นปัญหาว่า “การไม่มีแหล่งให้แสงสว่างสำหรับการจดบันทึก” และ “เป้าหมายของการแก้ปัญหา คือ “แหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก” แล้ว ครูชวนนักเรียน วิเคราะห์ปัญหา อภิปราย ระดมความคิด ว่า “รูปธรรมที่ชัดเจนของแหล่งกำเนิดแสงสว่างที่เหมาะสม” เป็นอย่างไร โดยให้การกำหนดนี้เป็นของนักเรียนเท่านั้น ตามประเด็น ดังนี้
                                   1) คุณลักษณะของเป้าหมาย ซึ่งตอบสนอง “ความต้องการ” ของผู้ใช้งาน เช่น น้ำหนักเบา ประมาณ ….. กรัม ขนาดกระทัดรัดสะดวกในการพกพา ให้ประมาณแสงพุ่งเป็นลำ มีความสว่างบนกระดาษพื้นที่ 9 ตารางเซนติเมตร ที่ใช้เขียน…….ลักซ์
                                 2) บริบทที่เป็นสภาพแวดล้อม ซึ่งเป็นเงื่อนไข หรือ เกณฑ์ หรือข้อจำกัด ในการสร้าง “แหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก” มีอะไรบ้าง เช่น ส่วนที่ให้แสงต้องติดตั้งบนตัวปากกา ส่วนที่ให้แสงสามารถใส่หรือถอดออกได้เมื่อยังไม่ใช้งาน หากมีการแยกส่วนของอุปกรณ์ในขณะใช้งานแต่ละส่วนห่างกันไม่เกิน 1 เมตร
                         2.1.2 ครูให้นักเรียนสรุปสาระที่ได้จากการเรียนรู้ในคาบเรียนนี้เป็นใบงานสะสม

 

    คาบที่ 7 – 8

         2. ขั้นรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง ( ต่อ)
                      2.2 การฝึกให้นักเรียน “รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง”
                           2.2.1 ครูให้นักเรียนค้นคว้าหรือศึกษาเพิ่มเติม ว่า การจะสร้าง “แหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก” โดยมีข้อกำหนดของคุณลักษณตาม “ความต้องการ” ภายใต้ “เงื่อนไข หรือ เกณฑ์ หรือข้อจำกัด” นั้น นักเรียนควรจะรู้อะไรบ้าง และ ความรู้นั้นจะรวบรวมจากแหล่งเรียนรู้ใด มีใครเคยแก้ปัญหาทำนองนี้มาก่อนหรือไม่ ปัญหาหรืออุปสรรค เป็นอย่างไร มีข้อเสนอแนะการแก้ปัญหาอย่างไร
                         2.2.2 ครูให้นักเรียนสรุปสาระที่ได้จากการ “รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง” เป็นใบงานสะสม

 

          

คาบที่ 9
          3. ขั้นออกแบบวิธีการแก้ปัญหา
           
  3.1 ฝึกให้นักเรียนสร้างทางเลือกและเลือกวิธีแก้ปัญหา
                   3.1.1 หลังจากนักเรียนรู้ว่า “เป้าหมาย” ของการแก้ปัญหา คือ “แหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก” ครูให้นักเรียนแยกกลุ่มๆ ละ 3-5 คน ระดมความคิดเกี่ยวกับ วิธีสร้างแหล่งให้ความสว่างที่เหมาะสมกับการเขียนด้วยปากกาบนกระดำษ ด้วยวิธีต่างๆ หรือรูปร่าง/ลักษณะต่างๆ มากที่สุดเท่าที่สมาชิกจะคิดได้ โดยครูเน้นย้ำว่า “ต้องใช้ความรู้คณิตศาสตร์ ความรู้วิทยาศาสตร์ ที่เรียนมา หรือ ได้ศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติม หรือ ได้จากการศึกษาแหล่งเรียนรู้ หรือ ได้จากการแนะนำชี้แนะจากผู้รู้” มาใช้ประกอบแนวคิดการออกแบบ จะต้องออกแบบบนฐานของความรู้ไม่ใช่ความรู้สึกหรือความเห็น หากเป็นสิ่งที่ๆได้ยินมา จะต้องไปหาข้อเท็จจริงให้ชัดเจนก่อน
                   3.1.2 ครูให้นักเรียนช่วยกันอภิปราย เพื่อพิจารณาตัดวิธีที่ยุ่งยาก หรือ เกินความสามารถที่นักเรียนจะทำได้เอง หรือ ไม่สะดวกต่อการใช้ออกไป จากนั้นนำวิธีสร้าง“แหล่งให้แสงสว่างที่เหมาะสมสำหรับการจดบันทึก” ที่นักเรียนเห็นว่าสามารถทำได้และสามารถใช้งานได้สะดวก มาจัดทำ ร่างแนวคิดเบื้องต้น ว่ามีแนวทางจะสร้างแหล่งให้ความสว่างที่เหมาะสมกับการเขียนด้วยปากกาบนกระดาษอย่างไร เสนอให้ครูพิจารณา
                   3.1.3 ครูพิจารณา ให้ข้อเสนอแนะ หรือ ให้สืบค้นเพิ่มเติม หรือแนะนำผู้ทรงคุณวุฒิเป็นที่ปรึกษา และอนุมัติให้นักเรียนนำไปปฏิบัติได้

 

  คาบที่ 10

       4. ขั้นวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา
           4.1 ฝึกให้นักเรียนเขียนแผนการปฏิบัติงาน
                4.1.1 ครูให้นักเรียนเขียนในลักษณะของตารางแผนปฏิบัติงาน ซึ่งประกอบด้วยรายการต่างๆ เช่น วัน เดือน ปี / รายการปฏิบัติ / เป้าหมายหรือผลสาเร็จของงาน / งบประมาณที่ใช้ / ผู้เกี่ยวข้องภายนอก / ผู้รับผิดชอบ โดยครูควรช่วยนักเรียนออกแบบขั้นตอนการปฏิบัติ และให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการกรอกรายละเอียดเฉพาะกลุ่มของตนเองให้มากที่สุด
                4.1.2 ครูลงชื่ออนุมัติแผนปฏิบัติงานของนักเรียน

 

คาบที่ 11-13
          4.2 ฝึกให้นักเรียนปฏิบัติงานตามแผนและรายงานความก้าวหน้าเป็นระยะ
                
4.2.1 ครูให้นักเรียนลงมือตามแผนปฏิบัติงานอย่างเคร่งครัด และแจ้งนักเรียนว่าเมื่อสาเร็จในแต่ละขั้น ต้องรายงานสรุปให้ครูทราบความก้าวหน้า โดยกาชับนักเรียนว่าหากมีปัญหาหรืออุปสรรคหรือเหตุการณ์ที่ไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง ต้องแจ้งให้ครูทราบก่อนดำเนินการทุกครั้ง เพื่อร่วมกันกับครูปรับแผนปฏิบัติงานก่อน

 

คาบที่ 14
         5. ขั้นทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุง
           
  5.1 ฝึกให้รู้จักวิธีการทดสอบ
                 5.1.1 หลังจากได้ผลงานตามแผนปฏิบัติงาน ครูให้นักเรียนอภิปรายว่า จะทดสอบอย่างไรจึงจะทราบว่าแหล่งให้ความสว่างที่เหมาะสมกับการเขียนด้วยปากกาบนกระดำษ ที่ได้สร้างขึ้นนั้น สามารถนำไปใช้ได้จริง และใครเป็นผู้ทดสอบ

 

คาบที่ 15
             
5.2 ฝึกให้รู้จักประเมินผล
                 5.2.1 ในการประเมิน ครูต้องชี้แนะให้นักเรียนมองเห็นภาพว่า เป็นการประเมินเพื่อตอบว่า “หลังการปฏิบัติตามแผน ได้แหล่งให้ความสว่างที่เหมาะสมกับการเขียน เป็นไปตามความต้องการที่กาหนดไว้แต่แรกหรือไม่ เช่น ตอบคาถามว่า มีความสว่างตามที่ต้องการหรือไม่ สะดวกในการใช้   หรือไม่ ฯลฯ ดำเนินการภายใต้หลักเกณฑ์หรือข้อจากัดหรือไม่

 

คาบที่ 16 -17
            
5.3 ฝึกให้มีกระบวนการในการปรับปรุง
                  5.3.1 หากจาเป็นต้องปรับปรุงผลงาน ครูต้องให้นักเรียนบันทึกสาเหตุ และเสนอแนวคิดในการปรับปรุงเป็นแผนปฏิบัติงานต่อครูเพื่ออนุมัติก่อนลงมือปฏิบัติ เช่น การปรับปรุงให้ได้รูปร่างหรือลักษณะที่จะทำให้สะดวกในการใช้ ทั้งนี้ครูต้องย้ำว่าการปรับปรุงต้องอยู่บนพื้นฐานหรือแนวคิดเดียวกับการออกแบบ คือบนพื้นฐานของคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์
                  5.3.2 ครูอนุมัติให้นักเรียนดำเนินการตามแผนการปรับปรุง
                  5.3.3 ครูติดตามการปฏิบัติตามแผนที่ปรับปรุงของนักเรียนอย่างเคร่งครัด

 

คาบที่ 18
        6. ขั้นนำเสนอวิธีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปัญหา หรือผลการพัฒนำนวัตกรรม
           
  6.1 ฝึกให้นักเรียนเรียนรู้วิธีการนำเสนอที่ดี/น่าประทับใจ
                    6.1.1 ครูให้นักเรียนช่วยกันคิดและหาข้อยุติในกลุ่มว่า ถ้าจะนำเสนอให้ผู้อื่นเข้าใจการสร้างแหล่งให้ความสว่างที่เหมาะสมกับการเขียน จะนำเสนออย่างไร ตั้งแต่ทำไมจึงคิดทำ แบบที่ทำคิดมาอย่างไร มีขั้นตอนการสร้างอย่างไร มีวิธีการตรวจสอบว่าใช้ได้จริงอย่างไร โดยครูอาจเขียนเป็นหัวข้อในนักเรียนรายงานก็ได้

 

คาบที่ 19
         สรุปกิจกรรม ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปสิ่งที่ได้รับจากการทำกิจกรรม

 

   5. การประเมินผล

                        ในการประเมินผลกิจกรรมสะเต็ม ครูควรตั้งเป็นกติกา หรือ กาหนดหลักเกณฑ์การให้คะแนนอย่างชัดเจนในส่วนของการรายงานหรือนำเสนอ   โดยมีระดับการประเมิน 3 ระดับ คือ ปรับปรุง พอใช้ และ ดี ดังนี้                     
          5.1
ประเมินความรู้  จากรายงานของนักเรียนที่ตอบประเด็นคำถามต่อไปนี้  

                5.1.1 ความรู้พื้นฐานเดิมด้านวิทยาศาสตร์ ก่อนการแก้ปัญหา มีอะไรบ้าง  

                5.1.2 ความรู้พื้นฐานเดิมด้านคณิตศาสตร์ ก่อนการแก้ปัญหา มีอะไรบ้าง               

                5.1.3 ความรู้เพิ่มเติมจากการสืบค้น รวบรวม เพื่อนำมาออกแบบเพื่อแก้ปัญหามีอะไรบ้าง   

                5.1.4 ความรู้ใหม่ที่เกิดขึ้นระหว่างการแก้ปัญหามีอะไรบ้าง

 

        5.2  ประเมินทักษะ/กระบวนการ โดยมีระดับการประเมิน 3 ระดับ คือ ปรับปรุง พอใช้ และ ดี ดังนี้            

  1. รายการประเมิน

    เครื่องมือประเมิน

    ระดับการประเมิน

    ปรับปรุง พอใช้ ดี
    1) ความรับผิดชอบในบทบาทที่ได้รับมอบหมาย การสังเกตุของครู      
    2) ความเอาใจใส่และช่วยเหลือเพื่อนร่วมงานเพื่อความสำเร็จของทีม การสังเกตุของครู      
    3) ความร่วมมือในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการปฏิบัติของทีม การสังเกตุของครู      
    4) ความสามารถในการวิเคราะห์สถานการณ์ การสังเกตุของครู      
    5) ความสามารถในการมองเห็นและระบุปัญหาที่แฝงในสถานการณ์ การสังเกตุของครู      
    6) ความสามารถในการวิเคราะห์ปัญหาและกำหนดความชัดเจนของเป้าหมายในการแก้ปัญหา การสังเกตุของครู      
    7) ความสามารถในการสืบค้นและรวบรวมข้อมูลเพื่อใช้ประโยชน์ในการแก้ปัญหา เอกสารใบงานของนักเรียน      
    8) ความสามารถในการออกแบบเพื่อแก้ปัญหาโดยใช้พื้นฐานความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ ความเหมาะสมในการนำเทคโนโลยีที่จำเป็นมาช่วยแก้ปัญหา   เอกสารใบงานของนักเรียน      
    9)ความสามารถในการใช้กระบวนการทางวิศวกรรมในกำหนดขั้นตอนการแก้ปัญหา เอกสารใบงานของนักเรียน      
    10)การแก้ปัญหาตามขั้นตอนหรือแผนที่วางไว้           การสังเกตุของครู      

         5.3 ประเมินคุณลักษณะและค่านิยม โดยมีระดับการประเมิน ปรับปรุง พอใช้ ดี   ในประเด็นต่อไปนี้

    รายการประเมิน

    เครื่องมือประเมิน

    ระดับการประเมิน

    ปรับปรุง พอใช้ ดี
    1) กระตือรือร้นที่จะหาความรู้เพิ่มเติม การสังเกตุของครู      
    2) ชอบคิดหาวิธีการแปลกใหม่ การสังเกตุของครู      
    3) มีวิธีปฏิบัติตามวิธีคิดอย่างเหมาะสม การสังเกตุของครู      
    4) ทุ่มเทเพื่อผลสำเร็จของงาน การสังเกตุของครู      
    5) มีวินัยในการทำงาน การสังเกตุของครู      

>
 

ความคิดรวบยอดของ STEM Ed. ในโรงเรียน

 

 

วันนี้   ผมขอเสนอ  “ความคิดรวบยอดของ STEM Education”  ในโรงเรียน

 

 

 

                   ซึ่ง…..อธิบายได้ว่า
        
  1. STEM Ed. หมายความถึง การจัดการศึกษาสะเต็มศึกษาในโรงเรียน ซึ่งจะต้องเกี่ยวข้องกับ…..ทุกวิชา

          2. วิทยาศาสตร์ และ คณิตศาสตร์  จะต้องสอนแบบบูรณาการ  โดยยกตัวอย่าง การแก้ปัญหาในชีวิตจริง ที่ใช้พื้นฐานคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์

         3. วิชาอื่นๆ เช่น ภาษาไทย สังคม ภาษาต่างประเทศ สังคมศึกษา ศิลปะ พลศึกษาและสุขศึกษา  ในการจัดการเรียนการสอน ต้อง พยามยกตวอย่าง การแก้ปัญหาชีวิตจริงที่ใช้พื้นฐานคณิตศาสตร์ และ วิทยาศาสตร์

        4. การจัดการเรียนการสอนทุกวิชา ใช้ หลักการของ Active learning ซึ่งอาจเป็น Inquiry-based learning หรือ Problem-based learning หรือ Cas -based learning หรือ Project – based learning หรือ อื่นๆ

       5.  จัดให้มีการเรียนแบบร่วมมือ (Collaborative learning) ทุกครั้ง ที่มีโอกาส

       6. ใช้ การคิดระดับสูง เช่น การคิดวิเคราะห์ การคิดสร้างสรรค์ ฯลฯ

      7. มี STEM Activity เป็น “กิจกรรมต่อยอด”

                หรือ กล่าวได้ว่าหาก ไม่มี STEM Activity เป็นกิจกรรม ต่อยอดของการใช้พื้นความรู้ แล้ว …. ไม่ถือว่าเป็น STEM Education …… 

 

 

 

ความคิดรวบยอดของ…STEM Activity

ความคิดรวบยอดของ STEM Activity

 

 …..วันนี้ …..ขอเสนอ…แผนภาพ  ที่เป็น “ความคิดรวบยอด”…ของ STEM Activity…….

หลายคน… อาจไม่เห็นสอดคล้อง..

แต่….. ผมยืนยัน… ว่า …นี่..คือ …ใช่ เพราะ…ผมสกัดมาจาก “นิยาม”  ของ STEM Education  แท้ๆ   …….

……..

.นี่คือ “นิยามเดิม”…..ที่เคยปรากฏใน  เวบไซต์ ของ สสวท.(ยุคแรก ๆ ประมาณปี พ.ศ. 2555)

• สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 วิชาได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิต และการทำงาน

……….

และ….นี่คือ “นิยามปัจจุบัน” ที่ปรากฏใน  เวบไซต์ ของ สสวท.(ยุค รมว.พลเอกดาว์พงษ์  ปี พ.ศ. 2558)

• สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้และสามารถบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและแก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ควบคู่ไปกับการพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21

……….

 

ซึ่งจะเห็นว่า…. เป้าหมายของ STEM Ed. คือ  การแก้ปัญหาในชีวิตจริงรวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่……..

เป้าหมาย  ไม่ได้ “หยุด” แค่ … การสอนโดยบูรณาการ วิทยาศาสตร์ กับ คณิตศาสตร์ ….ตามที่ “ใครๆ” เข้าใจกัน

 

…………..”การบูรณาการ” ….ตามความหมายของนิยามข้างต้น   คือ การ “ผสมผสาน เพื่อนำไปใช้ในการแก้ปัญหา”………….

…..ดังนั้น …. การสอน เพียงแค่ นำเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ มาบูรณาการกัน….แล้วสอนนักเรียน …..จึง “ยังไม่ถึงเป้าหมายของ STEM Ed.”  ..

…. แต่เป็นการสอนที่ทำให้  นักเรียน เห็นความสัมพันธ์กันระหว่าง วิทยาศาสตร์ กับ คณิตศาสตร์ ……เท่านั้น…….

 

การจัดการศึกษาแบบสะเต็ม หรือ STEM Education .ในโรงเรียน…ที่สมบูรณ์   ……ต้องไป  “จบ”   ….ที่ “กิจกรรมสะเต็ม (STEM Activities)”   ครับ.  ……..

 

………..ภาพที่ผมจะเสนอ…ต่อไปนี้ …….

เป็นการบอกว่า….อย่ามอง วิทยาศาสตร์   คณิตศาสตร์   เทคโนโลยี  และ กระบวนการทางวิศวกรรม  เป็น “ก้อนๆ”….

..แต่ให้…มองแบบ “ผสมผสาน” เพื่อใช้ในการ  แก้ปัญหาในชีวิตจริง หรือ พัฒนากระบวนการ หรือสร้าง ผลผลิต

 

แผนภาพ “กิจกรรมสะเต็ม( STEM Activity)

 

 

 

 

 

 

กิจกรรมสะเต็ม…ผลงานที่ทะลุเพดาน ของ น.ร.จภ.เพชรฯ

นักเรียน โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ตัวอย่าง  “ผลงาน STEM ……ที่ทะลุเพดาน” 

 

            วันนี้  ผมจะยกตัวอย่างที่เป็น “รูปธรรม”  เพื่อเปิดโลกให้กับท่านทั้งหลาย……ที่ยังไม่เข้าถึง  “แก่น” เป้าหมายของ STEM Education  ด้วย  “ผลงาน STEM ………ที่ทะลุเพดาน”
                    เจ้าของผลงาน  ปัจจุบัน อายุ 19 ปี  กำลังเรียนมหาวิทยาลัยในประเทศไทย  แต่ “นวัตกรรม” ที่เกิดขึ้น ซึ่งขณะนี้ทำรายได้ให้เขามหาศาล  เป็นผลงานที่เกิดขึ้น ณ จุดเริ่มต้นที่ โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี ที่เขาเรียนอยู่

                    เขาชื่อ  นายปิ่นกมล เรืองเดช   ถ้าใครสนใจติดตามเขาได้ที่ https://www.facebook.com/rich.richkrab

 

                   ผมไม่รู้จักเขาเป็นส่วนตัวใดๆทั้งสิ้น   เพียงแต่อ่านเจอใน facebook  แล้วเห็นว่า น่าจะนำเสนอเพื่อ  “ เปิดหู เปิดตา” ใครต่อใคร เท่านั้น ว่า การทำให้ถึง เป้าหมายของ STEM Education นั้น  มีคนทำได้จริง และ คนๆนั้น ขณะที่เริ่มคิด และ ทำ …..เป็นเพียง….นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายผมจึงประสานกับเขาโดยติดต่อผ่านโลก social   เพื่อขอข้อมูลบางประการ  ….. และเขา…เต็มใจอย่างยิ่ง

                  คุณปิ่นกมล เรืองเดช   อาจรู้หรือไม่รู้จักคำว่า STEM Education มาก่อน หรือไม่ ….ผมไม่ทราบแต่เส้นทาง ที่เขาทำ …มัน ใช่ ….. เส้นทาง ที่ครูควรจะ  “ทำให้เกิดขึ้น” กับนักเรียน  ในการเรียนรู้โดยปฏิบัติ(active learning) ซึ่งรู้จักกันในนาม “กิจกรรมสะเต็ม (STEM Activity)”

                  ทั้งหมด……ต่อไปนี้  คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริง….ในประเทศนี้  ณ  โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

 

                    “แผ่นหลังคา เปลี่ยนสีได้…..จาก  ขยะที่นอนสปริง”

 

  1. สถานการณ์ : 

                    โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี เป็นโรงเรียนในชุมชน ต.เขาใหญ่ อ. ชะอำ จ. เพชรบุรี ซึ่งชุมชนนี้เป็นที่ตั้งของโครงการกำจัดขยะมูลฝอยของเทศบาลเมืองชะอำ และขยะมูลฝอยจากชุมชนใกล้เคียง    จากการที่หาดทรายชะอำ เป็นแหล่งท่องเที่ยวหนึ่งของประเทศที่มีประชาชนจำนวนมากนิยมมาพักผ่อน ทำให้ในแต่ละวันมีขยะอื่นรวมทั้ง “ขยะที่นอน” จำนวนมากจากโรงแรมและที่พักต่างๆ ซึ่งยากต่อการกำจัดเนื่องจากมีขนาดใหญ่ และในการกำจัดจะทำโดยการเผา  ซึ่งการเผาโฟมซึ่งเป็น70%ของขยะที่นอนสปริง ก่อให้เกิดสารสไตรีน (styrene) และ เบนซิน (Benzene) ที่มีส่วนในการทำลายไขกระดูก ทำลายตับ และไต มีผลต่อประสาทส่วนกลางและส่วนปลายที่ทำให้การเคลื่อนไหวและการทรงตัวไม่ดี รวมทั้งอาจเป็นสารก่อมะเร็ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้จำนวนเม็ดเลือด ลดลงและทำลายระบบภูมิคุ้มกันภายในร่างกายได้
             2.ปัญหา :

                    การกำจัดขยะที่มีส่วนประกอบของขยะเป็นโฟมโดยการเผา ทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

          

             3.เป้าหมาย : (จาก สถานการณ์ คุณปิ่นกมล เรืองเดช ต้องการเพียงจะกำจัดขยะโฟม เท่านั้น  จึงได้กำหนดเป้าหมายไว้ดังนี้)

                เป้าหมาย : นำโฟมที่เป็นส่วนประกอบของขยะ ไปรีไซเคิลให้เป็นส่วนประกอบหนึ่งของวัสดุที่ประชาชนส่วนใหญ่ใช้ในชีวิตประจำวัน โดยทำให้วัสดุนั้นเพิ่มมูลค่าทั้งประโยชน์การใช้งาน และมีโอกาสในทางธุรกิจ

                   ( แต่จากการศึกษา ค้นคว้า  เพื่อตอบโจทย์การแก้ปัญหาขยะโฟม คุณปิ่นกมล เรืองเดช  พบว่าในปัจจุบัน เราจะเห็นการใช้วัสดุที่มุงหลังคา ต่างๆ เช่น

                        – สังกะสี เมททอลชีท ที่ร้อนและเสียงดัง ไม่ทนการกัดกร่อนจากไอระเหยของสารเคมี ไม่ดูดซับเสียง เกิดเสียงก้อง เสียงสะท้อน

                         – หลังคาพลาสติก ติดไฟ ไม่ทนทานต่อแสง UV ความร้อน จะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง สมบัติเชิงกลลดลง

                         -หลังคากระเบื้อง หนักทำให้ค่าโครงสร้างหลังคาสูง เก็บสะสมความ ร้อน ดูดซึมความชื้น ไม่ทน แตกง่าย ติดตั้งยาก ไม่สามารถดัดโค้งตามโครงสร้างหลังคาได้  มี ส่วนประกอบของใยหินซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตอย่างมาก

                    วัสดุที่มุงหลังคา ที่กล่าวมาข้างต้น  ไม่มีส่วนผสมของสารเคมีที่สามารถกันเชื้อราได้ในกรณีที่หลังคารั่ว  ไม่มีสารที่ช่วยในการชะลอการลุกลามของไฟในขณะจะเกิดอัคคีภัย

                       ในส่วนของฉนวนกันความร้อนที่ใช้แผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ซึ่งนิยมใช้ในปัจจุบัน ความสามารถในการสะท้อนความร้อนจะหมดไปหากมีฝุ่นผงมาเกาะที่แผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ และแผ่นฟอยล์ยังส่งผลต่อคุณภาพการรับสัญญาณโทรศัพท์ อินเตอร์เน็ต GPS ทำให้ลดความเข้มหรือเบาบางลงหรือผิดเพี้ยนไปจากเดิม หรือฉนวนกันความร้อนที่เป็นโฟมโพลียูรีเทนหรือพียูโฟมก็มีจุดหลอมเหลวต่ำ เมื่อโดนความร้อนสูงเป็น เวลานานๆ โฟมจะเปลี่ยนรูป ติดไฟง่าย 

                      แม้แต่การใช้ใยแก้วเป็นฉนวนความร้อน ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันว่า เป็นอันตราย ต่อสุขภาพหรือไม่ โดยมีผลงานวิจัยในต่างประเทศยืนยันเช่นกันว่า  ใยแก้วถูกจัดว่าเป็นสาร/วัตถุ IARC Class 2B  ซึ่งน่าจะเป็นสารก่อมะเร็งสำหรับมนุษย์ )

                 ทำให้ คุณปิ่นกมล เรืองเดช ปรับ “เป้าหมายที่เป็นรูปธรรม” ของการปัญหาให้ชัดเจนขึ้นว่า

           เป้าหมาย : การสร้างวัสดุมุงหลังคา ที่มีขยะโฟมซึ่งผ่านการรีไซเคิลเป็นส่วนประกอบ เพื่อเพิ่มประโยชน์การใช้งานและมีโอกาสในทางธุรกิจ

 

         4.ความต้องการหรือคุณลักษณะของเป้าหมาย

                ในการสร้างวัสดุมุงหลังคา ที่มีขยะโฟมซึ่งผ่านการรีไซเคิลเป็นส่วนประกอบ เพื่อเพิ่มประโยชน์การใช้งานและมีโอกาสในทางธุรกิจ  คุณปิ่นกมล เรืองเดช  ได้ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุมุงหลังคา ฉนวนความร้อนที่เป็นส่วนประกอบ และคุณสมบัติต่างๆ  เขาได้ กำหนดความต้องการหรือคุณลักษณะของ “วัสดุมุงหลังคา ที่มีขยะโฟมซึ่งผ่านการรีไซเคิลเป็นส่วนประกอบ” ว่า

  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมตามมาตรฐานฉลากเขียว คือ เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในงานก่อสร้างและถนนที่มีส่วนผสมของวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ โดยที่สัดส่วนขยะพลาสติก และ/หรือ วัสดุเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตในพลาสติก (โดยน้ำหนักพลาสติก) ไม่น้อยกว่าร้อยละ 50 ผลิตภัณฑ์
  • มีการระบายความร้อนดีกว่าเดิม
  • แผ่นหลังคาเปลี่ยนสีได้จากไม่มีสีเป็นมีสี หรือจากสีหนึ่ง เป็นอีกสีหนึ่ง เมื่อถูกกระตุ้นโดยสิ่งเร้าภายนอกประเภทต่างๆ

 

    5. เงื่อนไขหลักเกณฑ์ของบริบท

            ใช้วัสดุโฟมจากขยะที่นอน      สปริง และ อาจใช้วัสดทดแทน เช่น ฟางข้าว โฟมบรรจุอาหาร เปลือกไข่

 

     6.ขั้นตอนต่อไปเป็น

  • ขั้นตอนของการศึกษาข้อมูลและความรู้เกี่ยวกับการจะสร้างผลผลิต ซึ่งต้องใช้องค์ความรู้ทางคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยีต่างๆ เข้าช่วย
  • จากนั้นเป็นขั้นตอนของการออกแบบร่างแนวคิดจัดทำรายละเอียด 
  • เขียนแผนกระบวนการผลิต
  • ดำเนินการผลิต
  • ประเมินผลงาน
  • ปรับปรุง …..

           ซึ่ง ไม่ผมขอเสนอรายละเอียด  แต่สิ่งที่อยากจะเล่าสู่กันฟัง คือ บัดนี้ ผลงานนี้ ทำเงินมหาศาล ให้กับคุณปิ่นกมล เรืองเดช ครับ

ข้างล่างนี้ เป็น Link POSTER ผลงานนะครับ  อยากให้ CLICK เข้าชมครับ

poster1 posater2

                                                   

Six steps of STEM activity

มีเพื่อนครูหลายคน   อยากให้เขียนอะไรง่ายๆ  

เพื่อให้ … อ่าน…แล้ว…นำไปปฏิบัติได้ง่ายๆ   ….
วันนี้จึงขอนำเสนอในรูปของ …ขั้นตอน ..ที่เป็น .. Work flow Click เลยครับ

six steps of STEM learning

โครงงานวิทยาศาสตร์ เป็น “กิจกรรมสะเต็ม” หรือไม่ ?

โครงงานวิทยาศาสตร์เป็น STEM หรือไม่

ถามไถ่ กันมามากมายว่า โครงงานวิทยาศาสตร์ เป็นการจัดการเรียนการสอนแบบสะเต็ม หรือไม่         
                   อยากจะบอกว่า คำว่า “การจัดการเรียนการสอนแบบสะเต็ม” เป็นการกล่วถึง “ภาพใหญ่” ที่เกี่ยวข้องกับการบริหารจัดการ การจัดกิจกรรม การวัดและประเมินผล ซึ่งเป็น “บทบาทของผู้บริหารโรงเรียน”จะต้อง อำนวยการ และ กำกับดูแล ให้มีการดำเนินการเพื่อบรรลุเป้าหมายของ “สะเต็มศึกษา (STEM Education)”
                   

                  ในส่วนของคุณครูทั้งหลาย บทบาทของท่าน คือ การเป็นผู้ดำเนินการให้นักเรียนได้ทำ“กิจกรรมสะเต็ม”         
                       คำถามที่ ได้รับบ่อยมากๆ คือ การทำโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียน เป็นการทำ “กิจกรรมสะเต็ม”หรือไม่         
                       คำตอบ   คือ ต้องดูว่าโครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียน นั้น เป็นโครงงานประเภทใด                  
                             1. ถ้าเป็นโครงงานประเภท “ตอบประเด็นความสงสัย” ไม่ถือว่าเป็น“กิจกรรมสะเต็ม”               
                             2. ถ้าเป็นโครงงานประเภท “สร้างสิ่งประดิษฐ์” จะถือว่าเป็น“กิจกรรมสะเต็ม” ก็ต่อเมื่อ ที่มาของการ “สร้างสิ่งประดิษฐ์” นั้น มาจากปัญหาในชีวิตจริง และการสร้างต้องใช้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ มีเทคโนโลยีผสมผสานในการสร้าง และมีกระบวนการสร้างที่เป็นกระบวนการทางวิศวกรรม                   
                            3. ถ้าเป็นโครงงานประเภท “แก้ปัญหา” ซึ่งเป็นปัญหาในชีวิตจริง และการแก้ปัญหานั้นใช้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี โดยมีกระบวนการแก้ปัญหาเป็นกระบวนการทางวิศวกรรม ถือว่าเป็น “กิจกรรมสะเต็ม”

                    ขอยกตัวอย่าง โครงงานวิทยาศาสตร์ที่เข้าข่าย “กิจกรรมสะเต็ม” (ซึ่งผู้เกี่ยวข้องจะตั้งใจหรือไม่ก็ตาม แต่ในความเห็นของผู้เขียน คิดว่า ใช่)

                   โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง “สารชีวภาพของสารสกัดหยาบจากหญ้าสาบแร้ง ควบคุมสาเหตุวงจรการเกิดโรคใบหงิกในมะเขือเทศพันธุ์สีดา” ผลงานของนางสาวนฤภร แพงมา นางสาวจรรยพร โกฏิมนัสวนิขย์ และนายวิชชากร นันทัยเกื้อกูล นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จากโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาขอนแก่น (ฝ่ายมัธยมศึกษา) มอดินแดง

     
                    โครงงานนี้ได้รับรางวัลสเปเชี่ยล อวอร์ดด้านนวัตกรรมเพื่อความยั่งยืน สาขาพืชศาสตร์ซึ่งมอบให้โดย มอนซานโต้ (Monsanto Company) บริษัทยักษใหญ่ข้ามชาติด้านเกษตรเคมีและเทคโนโลยีชีวภาพการเกษตร หนึ่งในผู้สนับสนุนการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมระดับโลก The Intel International Science and Engineering Fair 2017 (Intel ISEF) ซึ่งเป็นกิจกรรมวิทยาศาสตร์สุดยิ่งใหญ่ ที่มีนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์กว่า 1,800 คน จาก 77 ประเทศมาร่วมแข่งขัน ระหว่างวันที่ 14 – 19 พ.ค. 60 ที่นครลอสแองเจลิส ประเทศสหรัฐอเมริกา 

 

รายละเอียด โดยย่อของโครงงาน

                    …….สถานการณ์ของปัญหา…..      

                                โครงงานนี้เกิดจากการที่นักเรียนกลุ่มที่ทำโครงงานเห็นว่ามะเขือเทศเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของไทย ทั้งการบริโภคในประเทศและส่งออก แต่มะเขือเทศมักถูกโรคใบหงิกเหลืองคุกคาม ทำให้ผลผลิตเสียหายเกือบ 100% ส่งผลให้เกษตรกรต้องใช้สารเคมีจำนวนมากในการแก้ปัญหา ซึ่งเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตและยังกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

 

                    ……..การวิเคราะห์ปัญหา………             

                           นักเรียนกลุ่มที่ทำโครงงาน วิเคราะห์สาเหตุของปัญหา พบว่าโดยโรคใบหงิกเหลือง จะเกิดจาก 3 สาเหตุ คือ

                                  1. เชื้อไวรัส TYLCV ที่เป็นต้นเหตุของปัญหา

                                  2. แมลงพาหะที่นำเชื้อไปสู่พืช

                   และ         3. วัชพืชในแปลงที่เป็นแหล่งให้แมลงพาหะมาอาศัย     

                             ในระหว่างที่เกษตรกรใช้สารเคมีกำจัดแมลงพาหะบนต้นมะเขือเทศ แมลงพาหะก็จะไปอาศัยในวัชพืชแทน

 

                    …… ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ …….         

                            จากการสืบค้น พบว่า พืชวงศ์ Compositae มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่สามารถควบคุมการเกิดโรค TYLC ได้

 

                    ….. การออกแบบวิธีแก้ปัญหา…..         

                                  นักเรียนกลุ่มที่ทำโครงงาน มีแนวคิดในการแก้ปัญหาโดยทดสอบว่าพืชวงศ์ Compositae ชนิดใด ที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ สามารถควบคุมการเกิดโรค TYLC ได้     โดยการทดสอบทดลองทั้งในสภาพแปลงทดลอง และแปลงปลูกของเกษตรกร

 

                    ………..กระบวนการทดสอบ…..   

                               ……………………………………………….

                    ………..กระบวนการประเมิน….         

                                         ……………………………………………….

                    ……….กระบวนการปรับปรุง……  

                                         ……………………………………………….

 

                    …ผลจากการแก้ปัญหา….                  

                             นักเรียนกลุ่มที่ทำโครงงาน พบว่า “หญ้าสาบแร้ง” มีสารที่เหมาะต่อการนำมาทำเป็นสารชีวภาพ สามารถควบคุมสาเหตุวงจรการเกิดโรคใบหงิกเหลือง (tomato yellow leaf curl) ในมะเขือเทศพันธุ์สีดา                   

                            และพบว่า 1. แม้สารสกัดหยาบไม่สามารถกำจัดเชื้อไวรัสได้ แต่มีผลต่อการชะลอการแสดงอาการของโรค

                                         2. กำจัดแมลง โดยเฉพาะแมลงหวี่ขาวที่เป็นพาหะของโรค

                          และ         3. สามารถกำจัดวัชพืชได้ซึ่งจะทำให้ผลผลิตมะเขือเทศสูงขึ้น

 

………………………………………… ขอขอบคุณ คณะนักเรียนที่เป็นเจ้าของโครงงาน เรื่อง “สารชีวภาพของสารสกัดหยาบจากหญ้าสาบแร้ง ควบคุมสาเหตุวงจรการเกิดโรคใบหงิกในมะเขือเทศพันธุ์สีดา” ตลอดทั้งอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน และ โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยขอนแก่น ฝ่ายมัธยมศึกษา (มอดินแดง)

 

                 

 

 

 

ขั้นตอนการ “ระบุปัญหา” ใน กิจกรรมสะเต็ม

  • เริ่มต้น  
    1.1 ครู นำเสนอสถานการณ์ ด้วยวิดีทัศน์ การบรรยาย เล่าเรื่อง ข่าวหนังสือพิมพ์ ข่าววิทยุโทรทัศน์ ฯลฯ เพื่อให้นักเรียนมองเห็นปัญหาในภาพรวม

     (เป็นสถานการณ์ ที่มีอุปสรรค หรือ ความขัดข้อง ทำให้ไม่เป็นไปด้วยความราบรื่น หรือทำให้ไม่สำเร็จตามเป้าหมายที่ต้องการ )

    1.ขั้นระบุปัญหา

    1.2 นักเรียน เขียนบรรยายสถานการณ์

    เป็นความเรียง 4 – 5 บรรทัด

    1.3 ครูและนักเรียนร่วมกันอภิปรายอุปสรรค หรือ การไม่สำเร็จตามเป้าหมายที่ต้องการเพื่อ ระบุปัญหา ซึ่งเป็นปัญหาที่ต้องแก้โดยใช้พื้นฐานคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์
    1.4 ครูและนักเรียนอภิปราย เพื่อสร้างความตระหนักในปัญหา เป็นการรับรู้โดยใส่ใจ และกระตือรือล้นที่จะแก้ปัญหา 
    1.5 นักเรียนวิเคราะห์ หรือ ทำความเข้าใจปัญหา และบริบทต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง โดยใช้แนว 4W + 1H + 1C  
    1.6 นักเรียนระดมความคิด  – กำหนด “ เป้าหมายที่เป็นรูปธรรมของการแก้ปัญหา”   

                                      – สำรวจและระบุ  “ความต้องการ เกี่ยวกับคุณลักษณะของเป้าหมาย”                
         
                                –สำรวจและระบุ “เกณฑ์ หรือ เงื่อนไข ของบริบท ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา

การออกแบบ…วิธีแก้ปัญหา ใน “กิจกรรมสะเต็ม”

แนวคิด …การออกแบบวิธีแก้ปัญหา…ใน “กิจกรรมสะเต็ม”

 

                 ตอนนี้ ขอทบทวน เพื่อให้ เห็นภาพของการใช้ E ใน STEM education คือ การคิดแบบวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งคิดอย่างเป็นระบบ หรือคิดเป็นขั้นตอน โดย สามารถคิดวิเคราะห์และชี้ปัญหาได้ สามารถออกแบบและหาแนวทางแก้ไขได้ สามารถดำเนินการ ประยุกต์ หรือ แก้ไขปัญหาให้สำเร็จลุล่วงได้ สามารถพัฒนาและควบคุมระบบต่าง ๆ อย่างเหมาะสม

                การคิดอย่างเป็นระบบ หรือคิดเป็นขั้นตอน เช่น หากเริ่มที่ 1 จะต้องตามด้วย 2 และขั้นต่อไปจะต้องเป็น 3 ดังนั้นการที่จะเป็นให้ถึง 3ได้นั้นจะต้องมี 1 และ 2 เสมอ จะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะข้ามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง เช่น ถ้าไม่มี 1 ก็จะไม่มี 2 และก็จะไม่มี 3 อย่างแน่นอน หรือ หากมี 2 อย่างเดียว และไม่มี 1 ก็จะไม่เกิด 3 อีกเช่นกัน หรือ จะเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ 3 โดยไม่มี 2 และ 1 เป็นต้น การคิดเช่นนี้เป็นรากฐานของวิศวกรรมศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นวิศวโทรคมนาคม วิศวโยธา วิศวเครื่องยนต์ หรือวิศวอะไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใกล้เรื่องทางวิศวกรรมศาสตร์มากขึ้น จะขออ้างอิง ตัวอย่าง1 2 3 ข้างต้น ( ชัยวัฒน์ สุรวิชัย : แนวคิดแบบวิศวกรรมศาสตร์ Engineering Thought)

                ขั้นตอนของการออกแบบและการปฏิบัตินั้น เป็นขั้นตอนหลังจากที่นักเรียนได้ “ระบุปัญหา” “วิเคราะห์หรือทำความเข้าใจปัญหา” “กำหนดเป้าหมาย” “รวบรวมความต้องการเชิงคุณภาพของผู้ใช้ประโยชน์ เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบท” และ รวบรวมข้อมูลรวมทั้งแนวคิดที่เกี่ยวข้อง แล้ว   หลักวิชาการออกแบบ เรียก “ เป้าหมายที่มีคุณลักษณะตามความต้องการของผู้ใช้ประโยชน์ ภายใต้เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบท ” ว่า สิ่งที่ต้องการให้สำเร็จ (Product we want to achieve) และเรียก “การวางแผน แนวคิดการออกแบบ การออกแบบเชิงรูปธรรม ที่มีรายละเอียดว่า” วิธีการที่จะทำให้สำเร็จ (how to achieve )

                แนวคิดการออกแบบ “ผลงานที่เป็นเป้าหมาย” ในเบื้องต้นอาจจะเป็นข้อความหรือรูปภาพก็ได้ซึ่งเรียกว่า “แบบร่างทางความคิด” จากนั้นจะถูกนำมากำหนด ในลักษณะที่ชัดเจนขึ้นในลักษณะ “แบบร่างสื่อสาร ความเข้าใจ(Comprehensive Sketch Design)” ซึ่งควรมีมากกว่า 1 แบบ ซึ่งเมื่อนำมาพิจารณา ข้อดี ข้อเสีย ของแต่ละแบบ ตามคุณลักษณะหรือความต้องการของผู้ใช้ประโยชน์และ ภายใต้เกณฑ์หรือเงื่อนไขของบริบทที่กำหนดไว้แล้ว จะถูกเลือกมาเพียง 1 รูปแบบ   จากแบบที่ถูกเลือกจะถูกนำมาออกแบบในรายละเอียด (detail design) และการเขียนแบบใช้งาน(Working Drawing) เช่น ขนาด วัตถุดิบ เพื่อนำไปสู่การวางแผนปฏิบัติ

                 ประการสำคัญ สิ่งที่เป็นรายละเอียดของแบบใช้งาน จะต้องผ่านการคิดคำนวณหรือได้รับการกำหนดโดยเหตุผลหรือการใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง หรือมีการนำเทคโนโลยีที่เหมาะสมมาใช้อย่างสมเหตุสมผล

                  ขอยกตัวอย่าง “วิธีการคำนวณ และ ออกแบบระบบโซล่าเซลล์ สูตรคํานวณ แบตเตอรี่ แบบบ้านๆ เข้าใจง่ายๆ” จาก http://solarcellthailand96.com/design-calculator/easy-formula/

ลักษณะของ “กิจกรรมสะเต็ม”…ที่ดี

ลักษณะของ “กิจกรรมสะเต็ม ระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน” ที่ดี

 

  1.  มีการยก “สถานการณ์ในชีวิตจริง” ที่สะท้อนอุปสรรค/ความไม่ราบรื่น ซึ่งเป็นสถานการณ์ใกล้ตัวของนักเรียนหรือส่งผลกระทบต่อนักเรียน
  2. นักเรียนต้องวิเคราะห์สถานการณ์ และ “ระบุปัญหา” ที่แฝงในสถานการณ์นั้นได้
  3. “ปัญหาที่แฝงอยู่ในสถานการณ์ในชีวิตจริง”  ต้องใช้ “พื้นฐานความรู้คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ที่นักเรียนได้เรียนมาแล้ว” ในการแก้ปัญหา
  4. กิจกรรมในการแก้ปัญหาต้องเป็นการ “ผสมผสาน” ระหว่าง ทักษะการแก้ปัญหา(Problemving solving skills) กับ กระบวนการทางวิศวกรรม(Engineering process)
  5. ใช้เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องในการแก้ปัญหาอย่างสมเหตุสมผล
  6. เป็นการเรียนแบบร่วมมือกันของนักเรียน ที่นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติจริง
  7. มีรายงานของนักเรียน ที่แสดงรายละเอียดของ
    7.1 สถานการณ์ในชีวิตจริง
    7.2 ปัญหาที่แฝงในสถานการณ์
    7.3 เป้าหมายที่เป็นรูปธรรมของการแก้ปัญหา
    7.4 ความต้องการของผู้ได้ประโยชน์  
    7.5 เกณฑ์หรือเงื่อนไขที่เป็นบริบทของปัญหา
    7.6 “ร่าง” แบบแนวคิด อย่างน้อย 2 แบบ และเหตุผลในการเลือก “แบบ”ที่ดีที่สุด
    7.7 รายละเอียดของ “แบบ” ที่เลือกใช้ในการแก้ปัญหา
    7.8 แผนปฏิบัติ
    7.9 อุปสรรคระหว่างการปฏิบัติและการแก้ไข
    7.10 การประเมินผลงานระหว่างปฏิบัติและการปรับปรุง
    7.11 การประเมินผลงานหลังสิ้นสุดการปฏิบัติ
  8. การประเมินผลงานของนักเรียน เน้น “กระบวนการแก้ปัญหา” มากกว่า “ความสวยงาม”

จากสถานการณ์..สู่การแก้ปัญหาใน “กิจกรรมสะเต็ม”

การวิเคราะห์ปัญหาและรวบรวมข้อมูล แนวคิดที่เกี่ยวข้อง

 

               จาก  “ข้อความบรรยายสถานการณ์”  ซึ่งมีความยาว 4 – 5 บรรทัด  เมื่อนำมาสรุปให้กระชับ  จนได้เป็นข้อความสั้นๆ ที่เรียกว่า “ปัญหา” ได้แล้ว  ครูจะต้องทำให้นักเรียน “เข้าใจปัญหา”  ให้ได้ 

              การเข้าใจปัญหา คือ การสามารถแยกแยะได้ว่าในปัญหานั้น รายละเอียดเป็นส่วนย่อยที่เกี่ยวข้องมีอะไรบ้าง  และส่วนย่อยเหล่านั้น สัมพันธ์กันอย่างไร  ซึ่งนักวิชาการเรียกการแยกแยะนี้ว่า “วิเคราะห์ปัญหา”  ซึ่งใช้หลัก 4W + 1H +1C  ( Who What Where When & How & Context ) ใคร ทำอะไร ที่ไหน เมื่อไร อย่างไร และบริบทที่เกี่ยวข้องมีอะไรบ้าง 

              ภายหลังจากการวิเคราะห์จนถี่ถ้วนแล้ว ครูต้องให้นักเรียนช่วยกันระดมความคิดและอภิปรายว่า
                    
1) “เป้าหมายที่เป็นรูปธรรม” ของการแก้ปัญหา คืออะไร 
                   
2)  คุณลักษณะของเป้าหมายที่เป็น “ความต้องการของผู้รับประโยชน์” จากการแก้ปัญหามีอะไรบ้าง  
                   
3) “หลักเกณฑ์หรือเงื่อนไขหรือข้อจำกัดที่เป็นบริบทของปัญหา” มีอะไรบ้าง 

             ทั้งสามประการดังกล่าวข้างต้น เป็นสิ่งจำเป็นของ “กิจกรรมสะเต็ม” เนื่องเพราะ เป็นลักษณะเฉพาะของ “วิธีการทางวิศวกรรม (Engineering process)  

               เมื่อวิเคราะห์ปัญหา  กำหนดเป้าหมาย  ความต้องการ และ ระบุหลักเกณฑ์หรือเงื่อนไขหรือข้อจำกัดที่เป็นบริบทของปัญหา แล้ว  ครูให้นักเรียนระดมความคิดว่าการจะดำเนินการแก้ปัญหานั้น  นักเรียนควรมีข้อมูล หรือ ความรู้เพิ่มเติม ที่เกี่ยวข้องอะไรบ้าง และที่ผ่านมา ในสถานการณ์ของปัญหาคล้ายๆกัน หรือเป็นปัญหาเดียวกันแต่ต่างบริบทนั้น มีการแก้ปัญหาอย่างไร ปัญหา/อุปสรรค หรือข้อเสนอแนะมีหรือไม่ อย่างไร จะค้นคว้าเพิ่มเติมจากที่ไหน ด้วยวิธีการอย่างไร  ซึ่งหากครูเห็นว่าจำเป็นที่จะต้องมีผู้รู้ หรือ การศึกษาดูงานจากแหล่งเรียนรู้อื่นๆ ครูควรจัดให้นักเรียนมีโอกาสได้เรียนรู้ตามสมควร  นอกจากนี้ ครูควรแนะนำการจดบันทึกการค้นคว้าเพิ่มเติมของนักเรียนให้ทำอย่างเป็นระบบด้วยเพื่อใช้ในการประกอบการทำรายงาน  

                 ขั้นตอนทั้งหมดที่อธิบายมานี้ เรียกว่า “การรวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้อง”

 

ตอนต่อไป  …จะเป็นการออกแบบ และ วางแผนปฏิบัติ

 

  

เทคนิคการ “ระบุปัญหา” ..ใน กิจกรรมสะเต็ม

เทคนิคในการ …ระบุปัญหา ใน “กิจกรรมสะเต็ม”   

 
      หลังจากนักเรียน…เล่าหรือบรรยาย “สถานการณ์ในชีวิตจริงที่มีอุปสรรคหรือปัญหาแฝงอยู่”..แล้ว..ครูจะทำอย่างไรต่อไป
        
            หลังจากที่ นักเรียนเขียน”สถานการณ์ในชีวิตจริง” และครูกับนักเรียนได้ร่วมกันพิจารณาแล้วว่า เป็นสถานการณ์ที่มีปัญหาหรืออุปสรรคแฝงอยู่ และ ปัญหาหรืออุปสรรคที่แฝงอยู่นั้นจำเป็นต้องใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์มาคลี่คลาย ขั้นตอนต่อไปคือ การ “สร้างความตระหนัก  ..และการระบุปัญหา”
             บทบาทสำคัญของครูในการสร้าง “ความตระหนัก” คือ ครูต้องให้ทำนักเรียน “รับรู้โดยการใส่ใจ” โดยชวนนักเรียนอภิปราย “ผลกระทบในทางลบ” ว่าจากสถานการณ์ดังกล่าว หากไม่ได้รับการแก้ไขจะเกิดผลในทางลบต่อนักเรียน ครอบครัว หรือชุมชน หรือประเทศชาติอย่างไร และเมื่อแก้ไขแล้วจะเกิดผลดีอย่างไร
           จากนั้น  จึงเข้าสู่ การ “ระบุปัญหา” ซึ่ง
การ “ระบุปัญหา” เป็น การเขียนข้อความสั้นๆ กระทัดรัด มองเห็นแนวทางของการแก้ปัญหา
            วิธีการที่จะได้ข้อความอันเป็นการ “ระบุปัญหา” ครูอาจใช้เทคนิคระดมความคิดเกี่ยวกับ “ต้นตอที่เกิดของสถานการณ์ดังกล่าวนั้น เป็นอย่างไร” เช่น สถานการณ์การทิ้งเศษกระดาษ ขวดน้ำ กล่องนม ของนักเรียนในโรงเรียนระดับประถมศึกษาแห่งหนึ่ง พบว่านักเรียนไม่ทิ้งในถังขยะที่โรงเรียนจัดให้  และมักทิ้งไม่ลงถัง หรือ เมื่อถังขยะเต็มจนล้น ก็ยังมีการทิ้งทับลงไปอีก  ซึ่งจากการระดมความคิด “ต้นตอที่เกิดของสถานการณ์” จะได้ข้อความจำนวนมาก เช่น นักเรียนขาดวินัยในการทิ้งขยะ  จำนวนถังขยะไม่พอเพียง  ตำแหน่งที่ตั้งถังขยะไม่เหมาะสม  ถังขยะไม่เป็นชนิดแยกประเภท(ขยะแห้ง ขยะเปียก ขยะอันตราย)  ถังขยะมีรูปลักษณ์เล็กเกินไปและไม่สะอาด ฯลฯ ซึ่งบางต้นตอที่เกิดของสถานการณ์อาจไม่ใช้วิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหาโดยตรง  แต่ผู้เขียนเห็นว่าเป็นบทบาทสำคัญของครูที่จะต้องชี้นำหรือเชื่อมโยงจนนำไปสู่การระบุปัญหาที่ต้องคลี่คลายหรือแก้ปัญหาโดยใช้วิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ 
            ในสถานการณ์ดังกล่าวข้างต้น ผู้เขียนเคยไปประชุมเชิงปฏิบัติการทำ”กิจกรรมสะเต็ม” ให้กับครูโรงเรียนหนึ่ง  ภายหลังการระดมความคิด“ต้นตอที่เกิดของสถานการณ์” ครูในกลุ่มที่ประชุมเชิงปฏิบัติการร่วมกันสรุปตรงกันว่าปัญหา คือ “การมีถังขยะที่ไม่จูงใจต่อการทิ้งขยะของนักเรียน”  ซึ่งจะเห็นว่าเป็นการ “ระบุปัญหา” ที่สั้น กระทัดรัด มองเห็นแนวทางของการแก้ปัญหา

โปรดติดตาม … การวิเคราะห์ปัญหา ในตอนต่อไป…… 

 

การเริ่มต้น ….”กิจกรรมสะเต็ม” ของนักเรียน

ครูจะเริ่มต้นให้นักเรียนทำ “กิจกรรมสะเต็ม” อย่างไร?

        เมื่อครู ได้รับมอบหมายให้สอนนักเรียนเกี่ยวกับ”สะเต็ม”  สิ่งที่ครูควรทำความเข้าใจกับตัวเอง คือ  ไม่ว่าใครจะใช้ศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้อย่างไร เช่น  “การสอนแบบสะเต็ม” หรือ “การสอนสะเต็ม” หรือ“สะเต็มศึกษา” หรือ อะไรก็ตาม  อย่าเพิ่งกังวล (เพราะคำเหล่านั้นเป็นศัพท์ทางการศึกษาที่ผู้เขียนจะหาโอกาสมาสื่อสารให้เข้าใจในภายหลัง)
        ครูควรใส่ใจว่า  เมื่อได้รับมอบหมายดังกล่าว ครูจะมีหน้าที่ในการ “บริหารจัดการให้นักเรียนทำกิจกรรมสะเต็มที่เหมาะสมกับพื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ของนักเรียน” และ การทำ“กิจกรรมสะเต็ม” ของนักเรียน มีเป้าหมายหลัก คือ การช่วยให้นักเรียนแก้ปัญหาในชีวิตจริง ที่ใช้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องและวิธีการทางวิศวกรรม
        ก่อนบริหารจัดการให้นักเรียนทำกิจกรรมสะเต็ม ครูควรทำความเข้าใจกับคำต่อไปนี้
                      
1) ทักษะการแก้ปัญหา(Problem solving skills) 
                       
2) วิธีการทางวิศวกรรม(Engineering process) และ
                       
3) ขั้นตอน 6 ขั้นของการทำกิจกรรมสะเต็ม
        เนื่องจาก “กิจกรรมสะเต็ม” เป็นกิจกรรมแก้ปัญหาในชีวิตจริงที่เหมาะสมกับพื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ ของนักเรียน  สิ่งที่ครูกังวล คือ จะนำปัญหาในชีวิตจริงดังกล่าวมาจากไหน อย่างไร  วิธีเบื้องต้นที่ขอแนะนำ 2 วิธี คือ
                 
1. ครูให้นักเรียนแต่ละคน เขียนเล่า “สถานการณ์ในชีวิตประจำวันของนักเรียนที่เห็นว่ามีความไม่สะดวก หรือมีอุปสรรคขัดขวาง” โดยให้เขียนแบบบรรยายความ หรือ เล่าเรื่อง ความยาวประมาณ 4 – 5 บรรทัด ซึ่งครูจะนำมาเป็นวัตถุดิบขั้นต้นในการคัดเลือก โดยคัดสถานการณ์การที่ไม่ใช้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหาออกไป
                 
2. ครูศึกษาสภาพแวดล้อมโดยรวมของนักเรียน เช่น สภาพแวดล้อมในห้องเรียน  ในโรงเรียน หรือชุมชนที่นักเรียนมีภูมิลำเนา ซึ่งมีความไม่สะดวก หรือมีอุปสรรคขัดขวาง แล้วยกมาเป็นสถานการณ์พูดคุยกับนักเรียน หรือ ทำเป็นวิดีโอคลิป ฉายให้นักเรียนชม  จากนั้นให้นักเรียนช่วยกันเขียนบรรยาย “สถานการณ์ที่เห็นว่ามีความไม่สะดวก หรือมีอุปสรรคขัดขวาง” ซึ่งบางครั้งจากสถานการณ์เดียวกัน นักเรียนแต่ละคนจะมีมุมมองปัญหาต่างกัน และครูจะนำมาเป็นวัตถุดิบในการคัดเลือก โดยคัดสถานการณ์ที่ไม่ใช้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ในการแก้ปัญหาออกไป
        

        ตอนต่อไป เป็น…การสร้างความตระหนัก  และ เทคนิคการระบุปัญหา…

ผู้บริหารโรงเรียน..จะเริ่ม “กิจกรรมสะเต็ม” อย่างไร(2)

(ตอนที่ 2)    

 
      ภายหลังการวิเคราะห์นิยามของ “สะเต็มศึกษา” ผู้บริหารโรงเรียนและครูทุกคนต้องมีความเข้าใจตรงกันว่า

          -การจัด “กิจกรรมสะเต็ม” เป็น…เป้าหมายสำคัญปลายทางของ “สะเต็มศึกษา”         
          – การจัด “กิจกรรมสะเต็ม” ไม่ได้มุ่งหมายที่จะให้นักเรียนได้ “เนื้อหาสาระ” แต่มุ่งเน้น การแก้ปัญหาในชีวิตจริงที่ต้องใช้พื้นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์
          – การจัดการเรียนรู้ตามแนว “สะเต็มศึกษา” คือการฝึกให้นักเรียนมีทักษะในการแก้ปัญหา โดยปัญหานั้นเป็นปัญหาในชีวิตจริง นำพื้นฐานวิทยา ศาสตร์ คณิตศาสตร์ที่เรียนมาแล้ว รวมทั้งเทคโนโลยีปัจจุบันมาช่วยแก้ปัญหา ตามขั้นตอนของวิธีทางวิศวกรรม


      จากนั้น ผู้บริหารโรงเรียนควรบริหารจัดการเกี่ยวกับ “สะเต็มศึกษาในสถานศึกษา” ใน 3 มิติ ดังนี้


                1. มิติด้านการจัดการเรียนการสอนที่จัดอยู่เดิมตามหลักสูตร
                      1.1 ครูทุกกลุ่มสาระการเรียนรู้ ต้องพัฒนาการจัดการเรียนการสอนในรายวิชาที่รับผิดชอบ โดยจัดการเรียนการสอนให้นักเรียนมีทักษะในการเรียนรู้ด้วยตนเอง ตลอดทั้งทักษะในการค้นคว้าและรวบรวมข้อมูล
                      1.2 บรรยากาศการเรียนการสอนและบรรยากาศในโรงเรียนต้องไม่ขัดขวางหรือเป็นอุปสรรคต่อการคิดริเริ่มหรือสร้างสรรค์ของนักเรียน
                      1.3 ครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ต้องเน้นการสอนแบบสืบเสาะความรู้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry-based learning) ปลูกฝังสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์  และ ยกตัวอย่าง “การนำวิทยาศาสตร์ ไปใช้ในการแก้ปัญหา”
                      1.4 ครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้คณิตศาสตร์ ต้องเน้นการสอนที่เชื่อมโยงคณิตศาสตร์กับสถานการณ์ที่เป็นจริง สามารถแปลสถานการณ์ให้อยู่ในรูปความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร

                       1.5 ครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้ภาษาไทย  หากจะใช้บทความในการอ้างอิงการสอน ควรเป็นบทความเกี่ยวกับการแก้ปัญหาที่นำวิทยาศาสตร์ไปใช้

                       1.6 ครูในกลุ่มสาระสังคมศึกษา พลานามัย หากจะยกตัวอย่างใดๆ ควรเป็นตัวอย่างที่เกี่ยวกับการนำวิทยาศาสตร์ไปใช้

                       1.7 ครูในกลุ่มสาระภาษาต่างประเทศ  ให้ชวนนักเรียนอ่านบทความภาษาต่างประทศที่เป็นการแก้ปัญหาที่นำวิทยาศาสตร์ไปใช้
                      1.8 กิจกรรมเสริมหลักสูตรที่จัดให้นักเรียน ให้สอดแทรกกิจกรรมที่มีลักษณะการเรียนแบบร่วมมือ(Collaborative learning) การทำงานเป็นทีม(Group working) และทักษะการแก้ปัญหา(Problem solving skill)


              2. มิติด้านเนื้อหาสาระในรายวิชาวิทยาศาสตร์
                    ต้องสอนให้ครบตามมาตรฐานที่กำหนดในหลักสูตร และมีความทันสมัย และยกตัวอย่าง หรือ อ้างอิง การนำวิทยาศาสตร์ไปแก้ปัญหาต่างๆ


              3. มิติด้านการจัด “กิจกรรมสะเต็ม”
                    ให้ครูทุกกลุ่มสาระการเรียนรู้ ประชุมเชิงปฏิบัติการ ทำความเข้าใจ
                        3.1 ทักษะการแก้ปัญหา 9 ขั้น
                        3.2 กระบวนการทางวิศวกรรม
                        3.3 ขั้นตอนการจัดกิจกรรมสะเต็ม 6 ขั้นตอน ที่คณะกรรมการพัฒนาหลักสูตรสะเต็มศึกษาในสถานศึกษา ออกแบบไว้
        หลังจากนั้น ประชุมเชิงปฏิบัติการทำ “กิจกรรมสะเต็ม” เพียง 4 ขั้นตอน
                      ขั้นที่ 1 – ระบุปัญหา
                      ขั้นที่ 2 –รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา
                      ขั้นที่ 3 –ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา
                      ขั้นที่ 4 –วางแผน…….
        เหตุผลที่ให้ประชุมเชิงปฏิบัติการเพียงแค่ วางแผนการปฏิบัติงาน  เพราะต้องการให้ครูทราบเป็นแนวทางเพื่อจะนำไปแนะนำนักเรียน  ส่วนการปฏิบัตินั้น ควรจะเป็นบทบาทของนักเรียนในการปฏิบัติจริง