24
1 รายงานสรุปการอบรมเชิงปฏิบัติการ STEM Education วิทยากร Prof. Mitchell Nathan, University of Wisconsin, Madison สรุปรายงานโดย นายรักษพล ธนานุวงศ์ นักวิชาการ สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษาตอนต้น สสวท. เมื่อวันที่ 10 – 11 มกราคม พ.ศ. 2556 ที่ผ่านมา Professor Mitchell Nathan จาก Educational Psychology Department, University of Wisconsin ได้ให้เกียรติมาเป็นวิทยาการจัดการอบรมเชิงปฏิบัติการ ให้กับนักวิชาการ สสวท. ในหัวข้อ STEM Education ซึ่งเป็นการอบรมที่มีทั้งการบรรยาย และการให้ผู้เข้ารับการ อบรมได้ร่วมทํากิจกรรม เพื่อการทําความเข้าใจ STEM Education ที่ดียิ่งขึ้น เพื่อเป็นประโยชน์ทางวิชาการในวงกว้างต่อไป จึงได้มีการจัดทํารายงานสรุปการอบรมฯ สําหรับเผยแพร่ ให้กับนักวิชาการ สสวท. และบุคคลทั่วไป ทั้งนี้ ในการจัดทํารายงานฉบับนี้ ผู้เขียนได้มีการศึกษา ค้นคว้าเพิ่มเติม เกี่ยวกับเนื้อหาในบางหัวข้อ ซึ่งผู้เขียนไม่มีความเชี่ยวชาญ ดังนั้น หากมีข้อบกพร่องประการใดในการใช้คําศัพท์ การแปลความหมาย หรือ สิ่งอื่นใด ผู้เขียนต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ และ ถ้าหากผู้อ่านท่านใด มีข้อเสนอแนะ ติชม เพิ่มเติม เกี่ยวกับเนื้อหาในรายงานสรุปฉบับนี้ จะได้โปรดให้ความกรุณาแจ้งมาที่อีเมล์ [email protected] จัก ขอบคุณอย่างสูง เนื้อหาจากการบรรยายและการทํากิจกรรมเรื่อง STEM Education มีรายละเอียดดังต่อไปนีความหมายและแนวทางการเรียนรู้แบบ STEM Education STEM Education คือ การเรียนรู้เนื้อหาและทักษะทางด้านวิชาวิทยาศาสตร์ (Science) คณิตศาสตร์ (Mathematics) วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และ เทคโนโลยี (Technology) ซึ่งล้วนเป็นวิชาที่ส่งเสริมให้ ผู้เรียนได้มีความรู้ความสามารถที่จะดํารงชีวิตได้อย่างมีคุณภาพในโลกศตวรรษที่ 21 ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่าง รวดเร็ว มีความเป็นโลกาภิวัฒน์ ตั้งอยู่บนฐานความรู้ และเต็มไปด้วยเทคโนโลยี อีกทั้งวิชาทั้งสี่เป็นวิชาทีมี ความสําคัญอย่างมากกับการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ การพัฒนาคุณภาพชีวิต และ ความ มั่นคงของประเทศ

Stem workshop report

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Stem workshop report

Citation preview

Page 1: Stem workshop report

1

รายงานสรปการอบรมเชงปฏบตการ STEM Education

วทยากร Prof. Mitchell Nathan, University of Wisconsin, Madison

สรปรายงานโดย นายรกษพล ธนานวงศ

นกวชาการ สาขาวทยาศาสตรมธยมศกษาตอนตน สสวท.

เมอวนท 10 – 11 มกราคม พ.ศ. 2556 ทผานมา Professor Mitchell Nathan จาก Educational

Psychology Department, University of Wisconsin ไดใหเกยรตมาเปนวทยาการจดการอบรมเชงปฏบตการ

ใหกบนกวชาการ สสวท. ในหวขอ STEM Education ซงเปนการอบรมทมทงการบรรยาย และการใหผเขารบการ

อบรมไดรวมทากจกรรม เพอการทาความเขาใจ STEM Education ทดยงขน

เพอเปนประโยชนทางวชาการในวงกวางตอไป จงไดมการจดทารายงานสรปการอบรมฯ สาหรบเผยแพร

ใหกบนกวชาการ สสวท. และบคคลทวไป ทงน ในการจดทารายงานฉบบน ผเขยนไดมการศกษา คนควาเพมเตม

เกยวกบเนอหาในบางหวขอ ซงผเขยนไมมความเชยวชาญ ดงนน หากมขอบกพรองประการใดในการใชคาศพท

การแปลความหมาย หรอ สงอนใด ผเขยนตองขออภยมา ณ ทน และ ถาหากผอานทานใด มขอเสนอแนะ ตชม

เพมเตม เกยวกบเนอหาในรายงานสรปฉบบน จะไดโปรดใหความกรณาแจงมาทอเมล [email protected] จก

ขอบคณอยางสง

เนอหาจากการบรรยายและการทากจกรรมเรอง STEM Education มรายละเอยดดงตอไปน

ความหมายและแนวทางการเรยนรแบบ STEM Education

STEM Education คอ การเรยนรเนอหาและทกษะทางดานวชาวทยาศาสตร (Science) คณตศาสตร

(Mathematics) วศวกรรมศาสตร (Engineering) และ เทคโนโลย (Technology) ซงลวนเปนวชาทสงเสรมให

ผเรยนไดมความรความสามารถทจะดารงชวตไดอยางมคณภาพในโลกศตวรรษท 21 ทมการเปลยนแปลงอยาง

รวดเรว มความเปนโลกาภวฒน ตงอยบนฐานความร และเตมไปดวยเทคโนโลย อกทงวชาทงสเปนวชาทม

ความสาคญอยางมากกบการเพมขดความสามารถในการแขงขนทางเศรษฐกจ การพฒนาคณภาพชวต และ ความ

มนคงของประเทศ

Page 2: Stem workshop report

2

ในอดตทผานมา การเรยนรวชาทงสใน STEM เปนการเรยนรทแยกออกจากกนอยางอสระ (separated

and independent) ดงเชนการเรยนการสอน STEM ในประเทศไทย หรอ การเรยนการสอน STEM ในประเทศ

สหรฐอเมรกา ทแยกวชา วทยาศาสตร คณตศาสตร และ เทคโนโลย ออกจากกนอยางชดเจน (ในขณะทไมมการ

เนนวชาวศวกรรมศาสตรมากนก) ทงน นกการศกษาและนกวชาการในประเทศสหรฐอเมรกาเปรยบเทยบแนว

ทางการเรยนรทแยกออกจากกนอยางอสระของวชาทงสใน STEM วาคลายกบ “ชดของฉางเกบเมลดพช” หรอ

“ไซโล” (silo) ทตงอยตามทงนา ซงถกสรางใหอยใกลชดกน เรยงกนเปนระเบยบ แตฉางแตละฉางแยกกนเปน

อสระ (แตในบรบทของประเทศไทย ฉางเกบขาวหรอฉางเกบสงของของชาวนา อาจจะไมมลกษณะดงกลาวอยาง

เดนชด ดงนน นกวชาการไทยอาจจะใชการเปรยบเทยบกบสงอน)

ทงน เมอไมกสบปทผานมา ไดมกระแสของกลมนกวชาการ นกการศกษา และ คร ในประเทศ

สหรฐอเมรกาทตองการใหมการเนนการเรยนการสอน “E” ของ STEM หรอ วศวกรรมศาสตร ใหมากและชดเจน

กวาเดม เนองดวย มการพบวา การเนนใหมการเรยนรเนอหาวชาวศวกรรมศาสตรมากยงกวาเดม นอกจากจะ

สงเสรมใหการเรยนรเนอหาในวชาวทยาศาสตร คณตศาสตร มความนาสนใจและมประสทธภาพมากยงขนแลว

ผเรยนยงไดฝกฝนทกษะการนาเนอหาทไดเรยนรไปใชแกปญหาในชวตจรง และทาใหการเรยนร STEM สมบรณ

มากยงขน **[1]

ภาพท 1 ชดของฉางเกบของ (silo) ของชาวไรชาวนาตามพนทชนบทในประเทศสหรฐอเมรกา

Page 3: Stem workshop report

3

แนวทางหนงของ STEM Education แบบบรณาการดงท Prof. Nathan จะไดนาเสนอกจกรรมใหผเขา

รบการอบรมไดลองปฏบต คอ การเรยนรทมการเชอมโยงวทยาศาสตรและคณตศาสตรเขากบวศวกรรมศาสตร

อยางชดเจน (Explicit in Engineering Connection) หรอกลาวไดอกอยางหนงคอ มการเรยนร STEM ทผนวก

การเรยนรบนฐานการออกแบบ (Design-based Learning) ซงเปนแนวทางการเรยนรเชงวศวกรรมศาสตรเขาไป

อยางชดเจน

การเรยนการสอนแบบประสานรวมกนของวชาทงสใน STEM ดงกลาว จาเปนตองใหผเรยนไดลงมอ

ปฏบต ไดทางานเปนกลม อภปราย และ สอสารเพอนาเสนอผลงาน คลายกบแนวทางการเรยนรแบบ Project-

based Learning ซงไดมการศกษามาแลววา สามารถสงเสรมใหผทากจกรรมเกด “การเรยนรทลกซงยงขน” หรอ

Deeper Learning**[2] อนไดแก การเรยนรทเตรยมความพรอมผเรยนใน 5 ดานสาคญ ไดแก

• การทาความเขาใจเนอหาแกนหลกทางวชาการไดอยางด (mastering core content)

• การคดวเคราะหวจารณ (thinking critically) และการแกปญหาทซบซอน (solving complex

problems)

• การทางานรวมกนเปนกลม (working collaboratively)

• การสอสารอยางมประสทธภาพ (communicating effectively) และ

• การเปนผรเรม (self-directed) และรบคาวพากษวจารณไดอยางด (incorporate feedback)

นอกจากน STEM Education แบบบรณาการ ยงมการผนวกองคประกอบสาคญของการเรยนการสอน 2

ดานนนคอ

• การผนวกกนดานบรบท (Context Integration) มการทาใหศาสตรทง 4 รวมเขาดวยกนดวย

บรบททเกยวของกบชวตประจาวนของผเรยนบรบทเดยว

• การผนวกกนดานเนอหา (Content Integration) มการทาใหศาสตรทง 4 รวมกน “แนวคด

ใหญ” (Big Ideas) แนวคดเดยว

Page 4: Stem workshop report

4

กจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” (Save the Penguins)

เพอการทาความเขาใจเกยวกบ STEM Education แบบบรณาการทดยงขน Prof. Mitchell Nathan ได

จดกจกรรมใหกบนกวชาการ สสวท. ไดลองลงมอปฏบต ในชวงเวลา 2 วนของการอบรมเชงปฏบตการ ซงเปน

กจกรรมทมบรบทเกยวกบ “สภาวะโลกรอน” ชอวากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” (Save the Penguins)**[3]

ซงเปนกจกรรมทพฒนาโดย Dr. Christine Schnittaka มหาวทยาลย Auburn

ในภาพรวม ผทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” จะไดนาความรทางวทยาศาสตรเกยวกบ “การถาย

โอนความรอน” (heat transfer) ทสอดคลองกบตวชวดในวชาวทยาศาสตร ระดบชนมธยมศกษาตอนตน มา

ออกแบบสรางบานใหกบนกเพนกวน (ทจะใชกอนนาแขงแทน) ตามหลกการและกระบวนการทางวศวกรรมศาสตร

เพอแกปญหาทอยอาศยของนกเพนกวน ( หรอ พนทของกอนนาแขงขวโลก) ทกาลงลดนอยลงทกท อน

เนองมาจากอณหภมของโลกทสงขน ทงน ในขนตอนการวเคราะหผลการทดลองจะตองมการใชหลกการทาง

คณตศาสตร โดยเฉพาะอยางยง หลกการทางสถต และ พชคณต มาชวย อกทง จะตองมการเลอกใชวสดและการ

ใชโปรแกรมสาเรจรป ทผทากจกรรมจาเปนตองอาศยทกษะและความรทางเทคโนโลย เพอใหการทากจกรรมบรรล

เปาหมาย

ฟสกส

วศวกรรมศาสตร

รกษาสงแวดลอม

กจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน”

คณตศาสตร และ

เทคโนโลย

ภาพท 2 แผนภาพแสดงการบรณาการ

ศาสตรตางๆ ในกจกรรมชวยเหลอนก

เพนกวน

Page 5: Stem workshop report

5

คาแนะนากอนเรมทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน”

กอนการทากจกรรม Prof. Nathan ไดชใหเหนถงแนวทางปฏบตทสาคญในการศกษาคนควาทดของ

นกวทยาศาสตร วศวกร หรอ นกประดษฐ ทมชอเสยงหลายคน นนคอ “การจดบนทก” และ “การมสมดจด

บนทกไวเสมอ” Prof. Nathan ไดกลาววา การบนทกตางๆ นนไมเพยงเปนการบนทกสงทสงเกตเหน หรอ ขอมล

ทไดจากการทดลอง แตรวมไปถง การบนทก “กระบวนการคด” ของผบนทกไวดวย วา เมอผทาการบนทกไดผล

การทดลองออกมาแลว มแนวคดกบเรองนนอยางไร มคาอธบายอยางไร หรอ มคาถามอะไรทตองการหาคาตอบ

เพมเตม เปนตน

ทงน Prof. Nathan ไดยาวา การจดบนทก สาคญมาก ผสอน STEM Education ทกคนควรเนนให

ผเรยนพยายามฝกฝนการมอปนสยของการเปนผจดบนทกทด และพยายามใหผเรยนเกบสมดจดบนทกการเรยนร

สาหรบการศกษาคนควาไวเสมอ

การประเมนความเขาใจเบองตนของผเรยนกอนทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน”

กอนการเรมตนทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” Prof. Nathan ไดจดกจกรรมเพอการประเมน

ความรความเขาใจเบองตนของผเรยนเกยวกบเนอหาทจะสอนเสยกอน ซงนอกจากจะเปนประโยชนกบการวาง

แผนการสอนในชวงการดาเนนการสอนตอไปแลว ยงจะสามารถชวยกระตนและสรางความสนใจใหกบผเรยน

เกยวกบการเรยนรหวขอนนๆ ไดอกดวย

ในกจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” น แนวคดทางวทยาศาสตรหลกทผเรยนตองทาความเขาใจคอ เรอง

“การถายโอนความรอน” ดงนน หนงในวธการประเมนความรความเขาใจเดมของผเรยนสามารถจดทาไดโดย ให

ผเรยนไดลองใชความเขาใจเดมเกยวกบการถายโอนความรอนในการทานายสถานการณตางๆ ทเกยวของกบ

ชวตประจาวนของผเรยน ซงในการอบรมครงน ไดมการสาธตสถานการณ 3 สถานการณ เพอประเมนความเขาใจ

เบองตนของผเขารบการอบรม ดงรายละเอยดตอไปน (ในการอธบายการสาธตทง 3 ตอไปน กาหนดใหคาวา

“ผเรยน” แทนคาวา “ผเขารบการอบรม” และ คาวา “ผสอน” แทนคาวา “วทยากร” เพอสรางความเขาใจวา

กจกรรมทปฏบต เปนกจกรรมทใชในบรบทของการเรยนการสอนในหองเรยน)

Page 6: Stem workshop report

6

การสาธตท 1 สมบตการเปนฉนวนความรอนของวสดตางๆ

ประสทธภาพของวสดตางๆ ในการปองกนการถายโอนความรอนนนแตกตางกน ผสอนสามารถประเมน

ความเขาใจของผเรยนเรองการถายโอนความรอนได โดยการนาวสดทมอยในชวตประจาวน มาหมกระปอง

นาอดลมทผานการแชเยนและทงไวระยะเวลาหนง จากนนใหผเรยนแตละกลม ไดลองทานายวา วสดชนดใด ทจะ

สามารถรกษาความเยนของนาอดลมในกระปองไดดทสด

การสาธตท 1 มขนตอนตอไปน

1. นากระปองนาอดลมจานวน 6 กระปองทผานการแชเยนดวยเครองทาความเยนเครองเดยวกน

เปนเวลา มาวางไวหนาชนเรยน

2. วดอณหภมของนาอดลมในกระปองใดกระปองหนง สาหรบใชเปนตวแทนคาอณหภมเรมตนของ

นาอดลมในกระปองทง 6 ใบ

3. หอหมกระปองแตละใบ ดวยวสดตางชนดกน 5 ชนด ไดแก กระดาษฟอยล ถงเทาผาดายดบ ถง

เทาโพลเอสเตอร พลาสตก และ กระดาษทชชอเนกประสงค (paper towel) และ จดใหกระปอง

นาอดลมอกใบไมมวสดใดหมอยเลย

4. ปลอยกระปองทง 6 ใบทหมดวยวสดตางๆ ไวทอณหภมหอง ประมาณ 10 - 15 นาท

5. ระหวางการปลอยใหเวลาผานไป ใหผเรยนแตละกลมไดรวมกนอภปรายเพอทานายวา เมอปลอย

ไวระยะเวลาหนง กระปองนาอดลมทหมดวยวสดชนดใด จะยงคงมความเยนอยมากทสด (หรอ

กลาวอกอยางหนงคอ นาอดลมในกระปองใบใด จะมอณหภมเพมขนนอยทสด)

6. ผสอนเขยนคาทานายทแตละกลมใหมาบนกระดานดา และใหผเรยนจดบกทกคาทานาย และ

คาอธบายทใชสนบสนนการทานายในกระดาษจดบนทก

7. ผสอนนาเสนอคลปวดโอเกยวกบปญหาการละลายของนาแขงทขวโลกเนองจากสภาวะโลกรอน

ซงทาใหพนทอาศยของนกเพนกวนลดลงเรอยๆ

8. เมอครบเวลาประมาณ 10 - 15 นาท ใหผเรยนทาการวดอณหภมของนาอดลมในกระปองแตละ

ใบ ทง 6 ใบ

9. ผเรยนบนทกผลการวดทได และใหแจงผลการวดทไดกบผสอนดวย เพอใหผสอนกรอกขอมลลง

ใน Excel Spreadsheet ทแสดงผลการวดบนฉากหนาหองเรยนผานเครองฉาย

Page 7: Stem workshop report

7

10. ใหผเรยนแตละกลมอภปรายถงสาเหตทสอดคลองกบผลการสาธตทได และพยายามทาความ

เขาใจเกยวกบหลกการของการถายโอนความรอน

ผลการสาธตท 1 ดงแสดงในตารางดานลาง

วสด อณหภมเรมตน (°C) อณหภมจากการวดครงท 1

(°C)

กระดาษฟอยล 8 14.7

ถงเทาผาฝาย 8 15.2

ถงเทาโพลเอสเตอร 8 15.7

พลาสตก 8 16.2

กระดาษทชชอเนกประสงค 8 14.3

ไมใชวสดหอ 8 16.9

ภาพท 3 การใชวสดทหาไดรอบๆ ตวมาหมกระปองนาอดลมเพอประเมนความเขาใจเดมของผเรยน

เกยวกบ “การถายโอนความรอน” (ทมา: [3])

Page 8: Stem workshop report

8

จากตาราง จะเหนไดวา กระดาษทชชอเนกประสงค (paper towel) สามารถรกษาความเยนของ

นาอดลมไดดทสด หรอ อาจกลาวไดวา กระดาษทชชอเนกประสงค ทาหนาทเปนฉนวนความรอน ปองกนไมให

ความรอนจากสงแวดลอมในหองเรยน ถกถายโอนผานเขาไปในนาอดลม ไดดทสด สวนในลาดบรองลงมา วสดท

รกษาความเยนนาอดลมไดด คอ กระดาษฟอยล ถงเทาผาฝาย ถงเทาโพลเอสเตอร และ พลาสตก ตามลาดบ

สาเหตทกระดาษทชชอเนกประสงค สามารถรกษาความเยนของนาอดลมในกระปองไดดทสด เนองจาก

ภายในเยอของกระดาษทชชททามาจากเยอของพชนน มอากาศแทรกอยขางในเซลลของเยอเหลานปรมาณหนง

อากาศทถกกกเกบ (Trapped) ไวในเยอกระดาษน เปนอากาศทไมมการเคลอนทเปลยนถายกบสงแวดลอมและม

สมบตการเปนฉนวนความรอนทด การใชอากาศทถกกกเกบไวมาเปนฉนวนความรอนน หลายคนอาจจะเคย

สงเกตเหนบานทอยในประเทศเมองหนาว ซงจะมหนาตางสองชน เพราะตองการกกเกบอากาศใหอยระหวาง

หนาตางทงสองสาหรบเปนฉนวนกนไมใหความรอนภายในบานถกถายโอนใหกบอากาศภายนอกบานทหนาวเยน

ในกรณของถงเทาผาฝายและถงเทาโพลเอสเตอร การกกเกบอากาศภายในใยผาทาไดดระดบหนง แตยง

ไมดพอ เพราะวาใยผาทงสอง ยงมชองทอานวยใหมการะบายอากาศไดด การเปนฉนวนความรอนของถงเทาทง

สอง จงไมดเทากบกระดาษทชชอเนกประสงค

สวนกระดาษฟอยล ถงแมจะมสมบตเปนตวนาความรอนทด แตเนองจากกระดาษฟอยลสามารถกกเกบ

อากาศไวระหวางกระปองกบอากาศแวดลอมภายนอกปรมาณหนง ทาใหกระดาษฟอยล สามารถปองกนการถาย

โอนความรอนไดดระดบหนง ในขณะทถงพลาสตก ถงแมจะมสมบตเปนฉนวนความรอน แตดวยความบางและ

ลกษณะการหอกระปองทแผนพลาสตกแนบชดกบผวของกระปองนาอดลม ทาใหปรมาณอากาศทถกกกเกบไว

ระหวางกระปองกบสงแวดลอมมนอยมาก การหอกระปองนาอดลมดวยพลาสตกจงไมสามารถรกษาความเยน

ใหกบนาอดลมไวไดดมากนก

การสาธตท 2 การนาความรอนของชอนโลหะและชอนพลาสตก

การสาธตท 2 น เปนการประเมนความเขาใจของผเรยนเกยวกบ “การนาความรอน” โดยใหผเรยนไดใช

ประสบการณเดมเกยวกบการไดเคยสมผสวสดททาจากโลหะและวสดททาจากพลาสตก เพออธบายการถายโอน

ความรอนผานวสดทงสองชนด ซงในการสาธต ผสอนสามารถดาเนนการไดโดย ใหผเรยนคนใดคนหนงทเปน

Page 9: Stem workshop report

9

ตวแทนของแตละกลมใชมอขางหนงถอชอนโลหะ สวนมออกขางหนงถอชอนพลาสตก จากนน นานาแขงสองกอน

ทมนาหนกใกลเคยงกนวางบนชอนทถออย คนละหนงกอน จดใหสวนปลายชอนอยเหนอภาชนะรองรบ เชน

กระดาษทชชอเนกประสงค หรอ แกวพลาสตก

จากนน ผสอนใหผเรยนทานายวา “เมอถอชอนทงสองคนไวเปนระยะเวลาหนง นาแขงในชอนคนใดจะ

ละลายไดมากกวากน”

ผเรยนทอยในระดบชนมธยมตนสวนใหญ จะตอบวา นาแขงในชอนททาจากพลาสตกจะมนาแขงทละลาย

มากกวา เนองจาก ผเรยนจะคนเคยกบการไดสมผสวสดทเปนโลหะ และจะรสกเยนกวาการไดสมผสวสดททาจาก

พลาสตก ผเรยนสวนใหญจงมความเขาใจวา ชอนโลหะทเยนกวา จะสามารถทาใหนาแขงเยนไดนานกวาชอน

พลาสตกทอนกวา ซงคาตอบดงกลาว จะตรงขามกบผลทไดจากการสาธต ทงน เนองจาก “โลหะเปนวสดทนา

ความรอนไดด” สวน “พลาสตกเปนวสดทนาความรอนไดไมด” การทผเรยนใชมอถอชอนโลหะไวเปนเวลาระยะ

หนง ความรอนจากรางกายของผเรยนจะถกถายเทไปใหนาแขงผานชอนโลหะไดดกวาชอนพลาสตก และดวยความ

รอนทมากกวา จงทาใหนาแขงละลายทอยบนชอนโลหะละลายไดมากกวา

การทเมอเราใชมอสมผสกบวสดททาจากโลหะ และรสกเยน เนองจาก ความรอนในวสดททาจากโลหะ ถก

ถายเทไปยงวสดรอบๆ ไดเปนอยางด วสดททาจากโลหะจงเยน ในขณะทพลาสตกเปนฉนวนความรอนทด ความ

ภาพท 4 ผเรยนคนเดยวกนใชมอถอชอนโลหะและชอนพลาสตกทมกอนนาแขงวางอย (ทมา:[3])

Page 10: Stem workshop report

10

รอนทสะสมอยในพลาสตกจงไมไดรบการถายโอนใหกบสงแวดลอมไดดเทาโลหะ การสมผสวสดททาจากพลาสตก

จงใหความรสกอนกวาวสดททาจากโลหะ

การสาธตท 3 ความรอนภายในบาน

ผสอนสอบถามผเรยนเกยวกบประสบการณจากการทเคยอาศยอยภายในบานวา ระหวางบรเวณชนบน

และบรเวณชนลางของบานของผเรยน บรเวณใดมอากาศรอนกวากน โดยพยายามมงเนนไปทความเขาใจ (ทไม

ถกตอง) ของผเรยนทวา “ความรอนลอยจากทตาขนสทสง” (heat rises)

จากนนผสอนนาบานจาลองทหลงคาบานหมดวยกระดาษฟอยลมาแสดงหนาชนเรยน ถดมา ผสอนใชโคม

ไฟสองไฟไปทหลงคาบาน และใหผเรยนลองใชมอสมผสบรเวณดานหลงแผนกระดาษฟอยล และใหบอกวา รสก

รอนมากนอยเพยงไร ผสอนพยายามเนนไปทความเขาใจของผเรยนเกยวกบ “วสดทมลกษณะมนวาวจะดดซบ

ความรอนไดด”

ตอมา ใหเปลยนวสดหมหลงคาบาน จากแผนกระดาษฟอยลเปนแผนไมลาร (mylar sheet) จากนน ให

ผเรยนใชมอสมผสบรเวณดานหลงแผนไมลาร และใหตอบวารสกรอนมากนอยเพยงไร

ภาพท 5 ตวอยางบานจาลองทใช

ประเมนความรเดมเกยวกบ “การพา

ความรอน” และ “การแผรงส” ของ

ผเรยน (ทมา: [3])

Page 11: Stem workshop report

11

** แผนไมลาร (mylar sheet) เปนแผนททาจากโพลเอสเตอร ทมลกษณะมนวาวคลายแผนกระดาษ

ฟอยล แตมสมบตยดหยนทดกวา และเปนฉนวนความรอน และ ฉนวนไฟฟาทด

การบรรยายใหความรเรอง “การถายโอนความรอน”

หลงจากทผเรยน ไดอภปรายเกยวกบการถายโอนความรอนในกจกรรมการสาธตทง 3 แลว ผสอนจงได

บรรยายใหความรทถกตองหนาชนเรยน เพอเปนแกปญหา “ความไมลงตวทางความคด” (Cognitive

Dissonance) ทเกดขนกบตวผเรยน ยกตวอยางเชน

ความรอน (Heat) คอ การถายโอน “พลงงานความรอน” (thermal energy) ซง พลงงานความรอน

เกดขนเมออะตอมหรอโมเลกลทเปนองคประกอบของสสารมการสน (vibrate) พลงงานความรอนทเรา

รสกในระดบมหภาค (macro) มาจากพลงงานจลนของอะตอมหรอโมเลกลในระดบจลภาค (micro)

พลงงานความรอนสามารถถกถายโอนจากทหนงไปยงอกทหนงได เมอมความแตกตางกนของอณหภม

ระหวางบรเวณทงสองแหง การถายโอนความรอนจะมทศทางจากบรเวณทๆ มอณหภมสงกวาไปยงทๆ ม

อณหภมตากวาเสมอ

อณหภม (Temperature) คอ คาทบงบอกถงระดบพลงงานความรอนของวตถ ซง (ดงทไดกลาวขางตน)

คอพลงงานจลนโดยเฉลยของอนภาคทงหมดทเปนองคประกอบของสสารนนๆ

การนาความรอน (Conduction) คอ การถายโอนความรอนจากสสารหนงไปยงอกสสารหนงทตอง

อาศยการสมผสกนของสสารทงสองนน เมอมการสมผส พลงงานจลนของอนภาคทเปนองคประกอบของ

สสารทรอนกวาจะถกถายโอนใหอนภาคของสสารทเยนกวา ทาใหสสารทเยนกวามพลงงานความรอน

เพมขน

การพาความรอน (Convection) คอ การถายโอนความรอนอนเนองมาจากการเคลอนทของของไหล

(แกส หรอ ของเหลว) ทมความหนาแนนตางกน ซงเปนผลมาจากการมพลงงานความรอนแตกตางกน

อยางเชน ในกรณของบรเวณดานบนของบานมอากาศรอนกวาบรเวณดานลาง ทงน เนองจาก อากาศรอน

จะมความหนาแนนนอยกวาอากาศเยน อากาศรอนจงลอยตวขนสทสง

Page 12: Stem workshop report

12

การแผรงส (Radiation) คอ การถายโอนความรอนทอาศยคลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic

Wave) เชน แสง หรอ รงสอนฟราเรด เปนตวกลางในการสงผานพลงงานความรอนจากทหนงไปยงอกท

หนง อยางเชน ในกรณของหลงคาบานททาจากกระดาษฟอยล จะสามารถปองกนความรอนจากการแผ

รงสของหลอดไฟไดเปนอยางด เพราะลกษณะมนวาวของกระดาษฟอยลทาใหสะทอนแสงไดด

กจกรรม “สรางบานใหนกเพนกวน”

เมอผเรยนไดรบฟงการบรรยายเกยวกบหลกการของการถายโอนความรอนจากผสอนแลว กจกรรมตอไป

เปนการใหผเรยนไดใชความรทไดเรยนรและผลทไดจากการสาธตทง 3 มาเปนพนฐานในการออกแบบและสราง

บานใหกบนกเพนกวน ดวยหลกการและกระบวนการทางวศวกรรมศาสตร โดยการสรางบานมจดประสงคหลกคอ

การพยายามใหบานหลงทสรางสามารถปองกนการถายโอนความรอนจากภายนอกมาสภายในตวบานใหไดมาก

ทสด ซงในทน สามารถระบไดโดยการชงหามวลของกอนนาแขงทละลายไปหลงจากเวลาผานไประยะหนง กลมใด

ทมมวลของนาแขงทละลายไปตอมวลของนาแขงเรมตนนอยทสด กลมนนคอกลมทไดรบการประกาศใหเปนผ

ชนะเลศ

Page 13: Stem workshop report

13

วสดทใชสาหรบสรางบานนกเพนกวน มรายการและราคาดงตอไปน

1. ถวยทาขนมกระดาษ ถวยละ $30

2. ถวยทาขนมกระดาษฟอยล ถวยละ $30

3. กอนสาล กอนละ $10

4. ไมไอตม แทงละ $20

5. แผนโฟม แผนละ $40

6. ผาสกหลาด แผนละ $40

7. พลาสตกกนกระแทกสาหรบหอของ แผนละ $10

8. กระดาษฟอยล แผนละ $4

9. แผนไมลาร แผนละ $5

ผเรยนตองสรางบานใหนกเพนกวนภายใตงบประมาณ $250 โดยเมอสรางเสรจแลว จะตองนาบานนก

เพนกวนทมนกเพนกวน (นาแขง) อาศยอย ไปวางไวในกลองสเหลยมขนาดประมาณ 100 cm × 50 cm ท

ดานขางมการบดวยแผนกระดาษฟอยลไวโดยรอบ และทพนกลองมกระดาษสดาปไว สวนบรเวณทางดานบน ม

ภาพท 6 วสดสาหรบการสรางบานนกเพนกวน (ทมา:[3])

Page 14: Stem workshop report

14

หลอดไฟ 4 หลอด สองไฟเขามาดานในกลอง หลงจากนน เมอปลอยใหบานเพนกวนอยในกลองดงกลาวประมาณ

15 - 20 นาท แลว ใหนานาแขงทอยในบานออกมาชงอกครง เพอหามวลสดทาย

ในขนตอนการสรางนกเพนกวน ผสอนปลอยใหผเรยนแตละกลมไดอภปราย ออกแบบ ประดษฐ อยาง

อสระ ผสอนเพยงเดนไปรอบๆ หองเรยน เพอสงเกต ใหคาแนะนา ตอบคาถาม หรอ ถามคาถามวาเพอกระตนให

แตละกลมไดอภปราย และเมอแตละกลม สรางบานใหกบนกเพนกวนเสรจเรยบรอยแลว ใหตงชอใหกบบานนก

เพนกวนและสงตวแทนออกมานาเสนอวธการ หลกการ ทกลมไดใชในการสราง

จากนน เมอแตละกลมไดนาเสนอเรยบรอยแลว ใหนาบานทสรางเสรจและนากอนนาแขงทจะใชแทนนก

เพนกวน มาชงดวยเครองชงเพอหามวลเรมตน บนทกผล ถดมา นานาแขงใสเขาไปในบาน กอนจะนาไปวางไวใน

กลองทผสอนจดเตรยมไวให โดยการนาไปวาง ตองเปนการปฏบตทพรอมเพรยงกนทกกลม

ภาพท 7 ตวอยางโปสเตอรในการนาเสนอผลงานของนกเรยน (ซาย)

และตวอยางบานนกเพนกวนทถกสรางขน (ขวา) (ทมา:[3])

Page 15: Stem workshop report

15

เมอนาบานเพนกวนไปวางในกลองเรยบรอยแลว ใหผเรยนแจงคาเรมตนของมวลทชงไดและคาตนทนใน

การสรางบานกบผสอน เพอผสอนจะไดนาขอมลของทกกลมบนทกลงใน Excel Spreadsheet สาหรบฉายผาน

เครองฉายใหทกคนไดเหนหนาชนเรยนและไดอภปรายรวมกน

ระหวางการรอ ผสอนสามารถบรรยายใหความรเพมเตมเกยวกบปญหาสภาวะโลกรอน โดยอาจใหผเรยน

ไดชมคลปวดโอเกยวกบสภาวะโลกรอน หรอ คลปวดโอบางสวนของสารคดหรอการตนทมนกเพนกวนเปนตวละคร

เชน Planet Earth หรอ Happy Feet แตในการอบรมครงน Prof. Nathan ไดใชเวลาระหวางการรอใหนาแขง

ละลาย ใหการบรรยายเกยวกบ STEM Education ซงมเนอหาโดยสรปดงขอความในสวนทายของรายงานการ

อบรมฉบบน

หลงจากเวลาผานไปประมาณ 15 – 20 นาท ใหแตละกลมนานาแขงทอยในบานมาชงเพอหาคามวลท

เหลออย และใหแจงกบผสอนเพอบนทกผลลงใน Excel Spreadsheet ทแสดงคาทบนทกหนาชนเรยน ผสอนให

ผเรยนไดลองใชหลกการทางพชคณต คานวณหาคามวลของนาแขงทละลายไปของแตละกลม จากนน นาไป

เปรยบเทยบกบมวลเรมตน และ ราคาตนทน เพอหาวากลมใดทสามารถสรางบานนกเพนกวนทรกษาความเยนได

ดทสด และประกาศใหกลมนนเปนผชนะเลศ (การเปรยบเทยบมวลนาแขงทละลายไป กบ มวลนาแขงเรมตน อาจ

ใหผเรยนคานวณเปนรอยละ เพอเปนการฝกทกษะทางคณตศาสตรเพมเตม)

ภาพท 8 ตวอยางการวางบานนกเพนกวนในกลอง (ซาย) และ

ตวอยางการจดแสงไฟใหสองเขาไปในกลองทมบานนกเพนกวนอย (ขวา) (ทมา:[3])

Page 16: Stem workshop report

16

เมอผลการทากจกรรมออกมาแลว สงทสาคญทสดคอ การเปดโอกาสใหผเรยนไดอภปรายถงสาเหตทบาน

นกเพนกวนของกลมทชนะเลศสามารถปองกนการถายโอนความรอนจากภายนอกไปสภายตวบานนกเพนกวนไดด

ทสด อกทง ใหอภปรายถงสาเหตของบานบางกลมทปองกนการถายโอนความรอนไดนอยดวย ซงในขนตอนน

ผเรยนจะไดเรยนรเกยวกบลกษณะและวธการทสามารถปองกนการถายโอนความรอน และ สมบตการเปนฉนวน

ความรอนของวสดตางๆ ไดเปนอยางด อนเปนสวนหนงของการเรยนรดานเทคโนโลยของวสด

กจกรรม “การปรบปรงบานนกเพนกวน”

หลงจากการทราบผลแลววา บานนกเพนกวนของกลมใดชนะเลศ ผสอนอธบายถงขนตอนทสาคญใน

กระบวนการทางวศวกรรมศาสตร นนคอ การทดสอบวา งานออกแบบทไดผลลพธทดนนสามารถถกนาไปปฏบต

ซาโดยผอนไดหรอไม (repeatability) เพอจะนาไปสการเปนงานออกแบบทนาเชอถอ (reliability) หรอ ใน

คาศพททางวศวกรรมศาสตร จะใชคาเรยกกระบวนการนวา “scale up”

ดงนน เพอการไดงานออกแบบทนาเชอถอ ผเรยนแตละกลมจะตองสรางบานเพนกวนขนมาใหมอกหลง

หนง โดยใหใชแนวทาง วสด และการออกแบบของบานนกเพนกวนทชนะเลศเปนแบบอยาง และเมอผเรยนแตละ

กลมไดสรางบานเพนกวนตามแนวทางของบานเพนกวนทชนะเลศแลว ใหดาเนนการเหมอนกบขนตอนในการ

ทดสอบประสทธภาพของบานกอนหนาน นนคอ นาบานเพนกวนและกอนนาแขงไปชงหามวล จากนนนากอน

นาแขงใสเขาไปในบาน กอนจะนาไปวางไวในกลองและรอใหเวลาผานไปประมาณ 15 – 20 นาท กอนจะนากอน

นาแขงออกมาชงหามวลของทเหลออย

ในขนตอนวเคราะหผล ผเรยนตองอาศยความรและกระบวนการทางคณตศาสตรเรอง “สถต” เพอ

คานวณหา “คาเบยงเบนมาตรฐาน” (Standard deviation) ของผลการทดสอบ เพอนาไปสขอสรปทวา

แบบอยางของบานนกเพนกวนทเปนผชนะเลศ มความนาเชอถอ (reliability) และเหมาะทจะนาไปใชดาเนนการ

สรางหรอปรบปรงพฒนาตอไปหรอไม

เมอไดขอสรปแลว ใหผเรยนอภปรายรวมกนเกยวกบการออกแบบทดของบานนกเพนกวน

Page 17: Stem workshop report

17

การประเมนผลการเรยนรของผเรยนหลงการทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน”

หลงจากการทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” แลว ผสอนสามารถประเมนความเขาใจเกยวกบ “การ

ถายโอนความรอน” ของผเรยนไดโดยการใหผเรยนทาแบบทดสอบแบบปรนย จากนน ใหผสอนเฉลยคาตอบหนา

ชนเรยนรวมกบผเรยนทงหมด ระหวางการเฉลย ผสอนชวยตอบคาถามและอภปรายแนวคดทผเรยนไมเขาใจ

ในทน ขอยกตวอยางคาถาม 2 ขอ จากคาถามทงหมด 12 ขอท Prof. Nathan ไดนามาใหผรบการอบรม

ไดทดสอบ

1. ในการตมไขทงฟอง เรานาไขผานการตมแลวไปทาใหเยนลงดวยการนาไปวางไวในภาชนะทใสนาทม

อณหภมเทากบอณหภมหอง คาอธบายในขอใด กลาวถงกระบวนการททาใหไขเยนลงไดถกตอง

ก. อณหภมถกถายโอนจากไขไปสนา

ข. ความเยนเคลอนทจากนาไปสไข

ค. พลงงานถกถายโอนจากนาไปสไข

ง. พลงงานถกถายโอนจากไขไปสนา

(คาตอบทถกตองคอ ขอ ง. เพราะพลงงานความรอนจากไขทมอณหภมสงกวาถกถายโอนไปใหนาทม

อณหภมตากวา)

2. เดกหญงเอมใชผาหมหอหมตกตาของเธอไว แตเอมไมเขาใจวา ทาไมตกตาจงไมอนขน นกเรยนคดวา

เปนเพราะสาเหตใด

ก. ผาหมทเอมใชเปนฉนวนความรอนทไมด

ข. ผาหมทเอมใชเปนตวนาความรอนทไมด

ค. ตกตาของเอมทามาจากวสดทไมสามารถดดซบความรอนไดด

ง. ไมมคาตอบทถกตอง

(คาตอบทถกตองคอ ขอ ง. เพราะสาเหตทจรงแลว คอ ตกตาของเอม ไมมการสรางความรอนขนมา

ภายในตวตกตา ตางจากรางกายของคน ทมการสรางความรอนและระบายออกมาตามผวหนง คนท

หมผาไวสกระยะเวลาหนง จงรสกอน)

Page 18: Stem workshop report

18

ทฤษฎในการทาความเขาใจเชงแนวคดของผเรยน (Theory of Conceptual Change)

หลงจากการประเมนความเขาใจในการเรยนรแลว Prof. Nathan ไดบรรยายใหความรเพมเตมเกยวกบ

ทฤษฎการเปลยนความเขาใจเชงแนวคดของผเรยน (Theory of Conceptual Change) ซงสรปเนอหาโดยยอได

ดงตอไปน

การเรยนรทมประสทธภาพ จะเกดขนเมอผเรยนไดมการเชอมโยงความเขาใจเดมทมอยกบเรองนนๆ กบ

เนอหาทจะเรยน ดงนน กอนการเรมตนทากจกรรม ควรมการจดใหมการประเมนความรความเขาใจเบองตนของ

ผเรยนเกยวกบเนอหาทจะสอนเสยกอน โดยการทาการประเมนลกษณะน เปนการประเมนทไมไดมงเนนทคะแนน

หรอ เกรด แตเปนการประเมนแบบไมเปนทางการ และมงไปทแนวคดทางวทยาศาสตร เปนการประเมนทเรยกวา

การประเมนระหวางเรยน (Formative Assessment) ทงน การประเมนความรความเขาใจเดมของผเรยน

นอกจากจะชวยใหผสอนไดเขาใจพนฐานความรเดมของผเรยน อนจะเปนประโยชนในการวางแผนการสอนใน

ลาดบตอไปแลว ยงจะสามารถชวยกระตนและสรางความสนใจใหกบผเรยนเกยวกบการเรยนรหวขอนนๆ ได

เพราะ ถาหากผเรยนไดทราบวา ความรความเขาใจเดมทมนน ไมเพยงพอทจะอธบายปรากฏการณตางๆ ทเกดขน

ได ผเรยนจะเกดความไมพอใจกบความเขาใจเดมทตนเองม หรอ ทเรยกวา “การไมลงตวทางความคด”

(Cognitive Dissonance หรอ Cognitive Conflict) ซงจะเปนสงกระตนใหผเรยนตองการอยากร อยากเขาใจ

แนวคดใหม อนจะนาไปสความพอใจทางความคดของตนเองในเรองนนๆ

ในการประเมนความเขาใจเบองตนของผเรยน ผสอนยงสามารถประเมนไดหลากหลายวธ ไมวาจะเปน

การเปดโอกาสใหผเรยนไดถามคาถาม การสงเกต และ สมภาษณผเรยน เปนตน

เมอผเรยนไดทาความเขาใจกบแนวคดใหมทไดเรยนรแลว เพอความเขาใจทคงทนและมประสทธภาพ

ผสอนตองพยายามทาใหแนวคดใหมทผเรยนไดเรยนร มคณลกษณะดงตอไปน

o เปนแนวคดทมเหตมผล (Intelligible) หรอ เขาใจได มหลกการ ทมาทไป (internally

consistent)

o เปนแนวคดทสอดคลองกบสถานการณในชวตประจาวนของผเรยน (Plausible) หรอ นาเชอถอ

ซงเกดจากการทนาไปอธบายปรากฏการณหรอสถานการณตางๆ ทผเรยนเคยประสบไดอยางด

Page 19: Stem workshop report

19

o เปนแนวคดทมประโยชน (Useful) หรอ การทผเรยนสามารถนาความเขาใจทไดไปประยกต

แกปญหาในชวตจรงได หรอนาไปทานายสถานการณตางๆ ไดเปนอยางด

Prof. Nathan ไดยกตวอยางของแนวคดทขาดลกษณะทดทง 3 ดงกลาวคอแนวคดเรอง “นาโน

เทคโนโลย” ท ผสอนเชอมโยงเขากบประสบการณในชวตจรงไดยาก เพราะเปนเทคโนโลยระดบอะตอม ท

คอนขางเปนนามธรรม อกทง การแสดงตวอยางนาไปใชประโยชนหรอทานายสถานการณตางๆ ไมสามารถกระทา

ไดอยางทสงเกตไดชดเจน

ความรเพมเตมเกยวกบ STEM Education

นอกจากการไดทากจกรรม “ชวยเหลอนกเพนกวน” แลว Prof. Nathan ไดบรรยายใหความรเกยวกบ

STEM Education ซงมหวขอยอยดงตอไปน

• ประโยชนจากการเรยนการสอน STEM

• ขอดของการรวมศาสตรทง 4 เขาดวยกน (STEM Integration)

• สงททาทายในการเรยนการสอน STEM Education

• การเชอมโยง STEM Education กบเสนทางอาชพในอนาคต

• ขอเสนอแนะอนๆ ในการเรยนการสอน STEM Education ในประเทศไทย

ประโยชนจากการเรยนการสอนแบบ STEM Education

1. ดานเศรษฐกจ (Economic Opportunity): การเรยนร STEM ชวยเพมโอกาสในทางดานเศรษฐกจ การ

ทางาน การเพมมลคา เพราะนวตกรรมใหมๆ ทเกดขน ทขบเคลอนเศรษฐกจของโลก ลวนมพนฐานมา

จาก STEM

2. ดานทรพยากรบคคล (Attract more students to technological fields): การเรยนร STEM ชวย

ดงดดและสรางทรพยากรบคคลใหเขาสการทางานดานเทคโนโลย ทยงขาดแคลนอกมาก

Page 20: Stem workshop report

20

3. ดานความมนคง (National Security): การเรยนรดาน STEM ชวยสรางเสรมความมนคงใหกบประเทศ

โดยเฉพาะอยางยง ในดานความมนคงและความปลอดภยดานไซเบอร (cyber security) ในโลกปจจบนท

ตองพงพาเทคโนโลยดานการสอสารอยางมาก

4. ดานสขภาพ (Enhancing Health): ความรและทกษะจากการไดเรยนร STEM ชวยใหประชากรใน

ประเทศมสขภาพแขงแรง และอายยนขน เพราะ มเทคโนโลยในการรกษาโรคภยตางๆ ไดดขน มการ

ตรวจพบโรครายตางๆ ไดเรวกอนจะลกลาม ทาใหสามารถทาการรกษาไดทน

ขอดของการรวมศาสตรทง 4 เขาดวยกน (STEM Integration)

• สงเสรมใหเกดความเขาใจในศาสตรทง 4 ไดลกซงยงขน (Deeper Learning) **[2]

• ชวยให การเรยนรวทยาศาสตร และ คณตศาสตร มความหมายมากยงขน ผานการนาไป

ออกแบบและแกปญหาตามแนวทางของวศวกรรมศาสตร และ เทคโนโลย ในบรบททเกยวของ

กบชวตประจาวน

• สงเสรมใหมความเขาใจและทกษะในการนาความรไปประยกตใชไดด

• ผเรยนมทกษะในการเรยนรและการประยกตใชขามศาสตรทง 4 อยางไมตดขด (students are

able to move fluidly between natural science and design science)

• ผเรยนเหนความสาคญของ “วศวกรรมศาสตร” มากยงขน

สงททาทายในการเรยนการสอนแบบ STEM Education

• ผบรหารโรงเรยนและครผสอนอาจจะไมใหความรวมมอในการนาการเรยนการสอนแบบ STEM

Education มาใชในโรงเรยนสาเหตหลกคอ โรงเรยนจะมหลกสตรและกจกรรมตางๆ ทถกจดไวคอนขาง

แนนอนแลว การเปลยนแปลง เพม หรอ ลด เนอหาทตองสอน จะทาใหครผสอนและผบรหารโรงเรยนไม

พรอมทจะใหความรวมมอ

Page 21: Stem workshop report

21

• การสอนตองใชเวลานาน และตองใชเวลาและทรพยากรในการจดเตรยมอปกรณตางๆ มาก

• ครผสอนในระดบชนมธยมตน หรอ มธยมปลาย อาจจะไมสามารถสอนขามศาสตรได เนองจากเนอหาใน

ศาสตรอนเปนเนอหาทครผสอนไมไดเรยนมาโดยตรง และบางเนอหายากตอการทาความเขาใจ

• ในการเรยนการสอนศาสตรทง 4 แบบบรณาการ ถงแมจะทาใหผเรยนสามารถเรยนรขามศาสตรตางๆ

ไดด แตเปนการยากทจะทาใหผเรยนเขาใจและเหนคณคาลกษณะจาเพาะของศาสตรแตละศาสตรใน

STEM

• เปนการยากทจะมการผนวกศาสตรทง 4 ในเชงกระบวนการคด (Cognitive Integration) ดวย

• บางครง ผเรยนเกดความสบสนในการทาความเขาใจในเนอหาทไมไดมการสอนแบบแยกเปนรายวชา

• การเรยนรบนฐานของการออกแบบเชงวศวกรรมศาสตร ไมเพยงพอทจะสงเสรมใหเกดการเปลยนเชง

กระบวนการคดอยางลกซง

การเชอมโยง STEM Education กบเสนทางอาชพในอนาคต

Prof. Nathan ไดกลาววา เปนสงสาคญทจะมการเชอมโยงการเรยนการสอน STEM Education เขากบ

เสนทางการทางานในอนาคต เพราะผเรยนจะไดมการพจารณา ตดสนใจ วาจะเนนการเรยนไปทวชาใด เนนการทา

กจกรรมในสวนใด เพอเปนการวางแนวทางในการเรยนรในระดบสง และการทางานในอนาคตตอไป

ทงน ในการอบรมเชงปฏบตการครงน Prof. Nathan ไดนาเสนอตวอยางเวบไซต ecareers.sg ทนกเรยน

ในประเทศสงคโปรไดใชในการเรยนรเกยวกบอาชพตางๆ เพอเชอมโยง STEM Education กบสาขาอาชพทมอย

และเพอจะไดมองเหนเสนทางการเรยนและการเขาสการทางานในอนาคต ไดเปรยบเทยบ ทาความเขาใจ และ

วางแผนในการเรยนของตนเอง ซงเวบไซตดงกลาว ไดถกพฒนาขนโดยความรวมมอระหวาง University of

Wisconsin กบรฐบาลสงคโปร โดยมงหวงใหนกเรยนประเทศสงคโปรทงในระดบประถมศกษาและมธยมศกษาได

มแหลงขอมลทจะอานวยใหวางแผนการเรยนและการประกอบอาชพไดเปนอยางด

Page 22: Stem workshop report

22

เวบไซต ecareers.sg มการใหบรการกบผใชดงตอไปน

1. ใหคาแนะนาเกยวกบสาขาอาชพตางๆ วา มการลกษณะการทางานอยางไร ผเรยนตองมความร มทกษะ

ดานใดบาง

2. มบรการประเมนความสนใจและความเหมาะสมของผใชกบสาขาอาชพตางๆ

3. มบรการนาเสนอเสนทางการทางานของอาชพตางๆ

4. บรการเปรยบเทยบลกษณะของอาชพตางๆ

5. มการใหคาแนะนาการเขยนประวตการทางาน (resume)

6. ผใชสามารถเลอก Avatar ทเปนตวแทนของผใชในการสารวจขอมลและมปฏสมพนธกบเวบไซต

7. ผใชทเปนเดก สามารถฝกฝนการเขารบการสมภาษณงาน คลายกบการเลนเกม

8. ม ePorfolio ทบนทกสงตางๆ ทผใชไดสารวจหรอไดรวมปฏบตแลวในเวบไซต เพอชวยในการจดการ

ขอมลตางๆ ของผใช ชวยใหสะดวกตอการวางแผนในเสนทางการเรยนในอนาคต

ภาพท 9 หนาแรกของเวบไซต ecareers.sg (ทมา: ecareeers.sg)

Page 23: Stem workshop report

23

ขอเสนอแนะอนๆ ในการเรยนการสอนแบบ STEM Education ในประเทศไทย

1. อาจจะเปนการด ถาใหมการเรมการเรยนการสอน STEM Education ในระดบชนประถมศกษา เพราะวา

ในระดบชนประถมศกษา การเรยนการสอนวทยาศาสตร เปนการเรยนแบบบรณาการ ทง ฟสกส เคม

ชววทยา ดาราศาสตร รวมดวยกนอยแลว อกทง ครผสอนเอง มความสามารถทจะสอนเนอหาในศาสตร

ทง 4 ไดอยางไมยากมากนก เพราะเนอหาในวชาเหลาน ยงไมลกเกนไปทครผสอนจะสอนใหผเรยนเขาใจ

ได

2. การเรยนการสอน STEM Education ในระดบประถมศกษา เมอประสบความสาเรจแลว อาจจะสามารถ

ชวยใหผเรยนเกดการพฒนาทกษะและความรทด และเกดความประทบใจ จากนน ผเรยนเหลาน จะ

สามารถมาเปนแรงขบเคลอนการเรยนการสอนแบบ STEM Education ในระดบชนสงตอไป

บรรณานกรม

[1] Katehi, Linda. Pearson, Greg. Feder, Michael. (2009). Engineering in K-12 Education:

Understanding the Status and Improving the Prospects. National Academy Press.

[2] Pellegrino, James, W. and Hilton, Margaret, L. (2012). Education for Life and Work:

Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century. National Academy Press.

ภาพท 10 ตวอยางบางสวนของภายในเวบไซต ecareers.sg (ทมา: [4])

Page 24: Stem workshop report

24

[3] Schnittka, Christine. Save the Penguins Engineering Teaching Kit: An Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer. Teacher’s Guide. Retrived January 17, 2013, from http://www.auburn.edu/~cgs0013/ETK/ SaveThePenguinsETK.pdf

[4] Nathan, Mitchell, J. Save the Penguins: Integrated STEM Education Unit. STEM

Education Workshop at IPST. January 2013.