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

 


 

 

ผู้บริหารโรงเรียน..จะเริ่ม “กิจกรรมสะเต็ม” อย่างไร(1)

 (ตอนที่ 1)     

          ผู้เขียน…มีเพื่อนเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนหลายคน  บางคนเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนระดับประถมศึกษา   บางคนเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนระดับมัธยมศึกษา  เวลาพบปะกัน เพื่อนมักจะปรารภ(หรือ บ่น)ให้ฟังว่า “ได้รับนโยบายมาให้จัดสอนแบบสะเต็มในโรงเรียน แต่ไม่รู้จะทำอย่างไร เคยไปฟังบรรยายด้วยตัวเองมาก็หลายครั้ง  ให้ครูในโรงเรียนหลายคนไปอบรมสัมมนาก็แล้ว กลับมาก็พูดไม่ตรงกัน สรุปหาความชัดเจนไม่ได้   กลุ้มๆๆๆ” 
          ผู้เขียน  ฟังเพื่อนบ่นหลายๆ ครั้ง ก็บอกว่า “คุณเป็นผู้บริหารโรงเรียน  ต้องเข้าใจทั้งภาพกว้าง และลงลึกในรายละเอียดได้ มิฉะนั้นคุณจะไม่สามารถบริหารจัดการให้ประสบความสำเร็จได้” หลังจากนั้นผู้เขียนก็ร่ายยาวโดยเปิดโอกาสให้เพื่อนแทรกถามเป็นระยะๆ สรุปได้ว่า
          การจะทำโรงเรียนให้เป็น “โรงเรียนสะเต็มศึกษา”ได้นั้น   ต้องทำเป็นระบบโดยให้ครูทุกคนในโรงเรียนเข้าใจคำว่า “สะเต็มศึกษา”ให้ตรงกัน มีบทบาทในการทำงานเรื่องนี้ร่วมกันทุกคนไม่ว่าจะเป็นครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้ใดก็ตาม


          การสร้างความเข้าใจในเรื่อง “สะเต็มศึกษา” ให้กับครูทุกคนในโรงเรียนควรทำ โดยจัดประชุมสัมมนาเชิงปฏิบัติการ  ให้ครูได้ศึกษา
                   
1) ความเป็นมาของ “สะเต็มศึกษา” ในประเทศไทย จากบทความที่เขียนโดย ศาสตราจารย์ ดร.มนตรี จุฬาวัฒนทล (อดีตประธานกรรมการสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี)
                   
2) พัฒนาการของนิยามคำว่า“สะเต็มศึกษา” ที่เดิมกำหนดโดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และต่อมาปรับตามที่คณะกรรมการพัฒนาหลักสูตรสะเต็มศึกษาในสถานศึกษา(ที่แต่งตั้งโดยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงศึกษาธิการ)กำหนด
                   
3) วิเคราะห์นิยามคำว่า“สะเต็มศึกษา” ซึ่งจะมี “คำสำคัญ(Keywords)” ที่ปรากฏในนิยาม  เช่น
                             1) แนวทางการจัดการศึกษา 
                            
2) บูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์
                             3) เชื่อมโยงและแก้ปัญหาในชีวิตจริง /การพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่
                             4) การพัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21


          ผลการวิเคราะห์นิยาม จะเห็น “แนวทางจัดการศึกษาสะเต็มศึกษา” ซึ่งสรุปได้ว่า เป็นการจัดการศึกษา ที่มีเป้าหมายในการฝึกให้นักเรียน มีความคิดสร้างสรรค์ มีทักษะในการคิดวิเคราะห์ และมีทักษะการแก้ปัญหาในชีวิตจริง หรือพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ โดยใช้พื้นฐานความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิธีการทางวิศวกรรม


          ประการสำคัญ ต้องทำความเข้าใจว่า คำว่า “บูรณาการ”ในนิยามนั้น

                 – ไม่ได้มีความจำกัดเพียง เป็น การสอนแบบทีม(Team teaching)ที่ครูวิทยาศาสตร์ต่างสาขาวิชาและครูคณิตศาสตร์มาร่วมกันสอนนักเรียน

และ           – ไม่ได้มีความจำกัดเพียง การนำเนื้อหาสาระของวิทยาศาสตร์ต่างสาขาวิชาและคณิตศาสตร์มารวมกันแล้วสอนนักเรียน 

 แต่หมายความไปถึง ………..

                 – การนำเนื้อหาสาระของวิทยาศาสตร์ต่างสาขาวิชาและคณิตศาสตร์ที่นักเรียนได้เรียนไปแล้ว มาบูรณาการในการแก้ปัญหา


          อนึ่ง คำว่าความคิดสร้างสรรค์ ทักษะในการคิดวิเคราะห์ และทักษะการแก้ปัญหา แม้จะไม่ปรากฏเป็นลายลักษณ์อักษรในนิยามของ “สะเต็มศึกษา” แต่ก็เป็นคำในความหมายของทักษะแห่งศตวรรษที่ 21


          นอกจากนี้ คำว่า “กระบวนการทางวิศวกรรม” เป็นอีกคำที่จะต้องทำความชัดเจนว่า เป็นการสร้างชิ้นงานหรือผลผลิตหรือเป้าหมายที่ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี อย่างมีกระบวนการหรือขั้นตอน ซึ่งการสร้างชิ้นงานหรือผลผลิตจะอยู่บน “ความต้องการหรือคุณลักษณะ” ที่ผู้ใช้ประโยชน์ประสงค์ให้เป็น ภายใต้ “หลักเกณฑ์ ความจำเป็น หรือเงื่อนไขซึ่งเป็นบริบท”

 

(ตอนที่ 2)