สะเต็มศึกษา (STEM Education)

สะเตม็ ศึกษา (STEM Education)

นางสาวสุธาศนิ ี ป้อมป่นิ 611103130105
นางสาวศภุ รัตน์ แคนำ้ 611103130110
นางสาวสุภาวลั ย์ ทองบอ่ 611103130115

รายงานนี้เป็นสว่ นหนึง่ ของการศกึ ษารายวชิ า สารสนเทศเพือ่ การเรยี นรู้
คณะมนุษยศาสตรแ์ ละสงั คมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏเพชรบูรณ์
ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศึกษา 2562

สะเตม็ ศึกษา (STEM Education)

นางสาวสุธาศนิ ี ป้อมป่นิ 611103130105
นางสาวศภุ รัตน์ แคนำ้ 611103130110
นางสาวสุภาวลั ย์ ทองบอ่ 611103130115

รายงานนี้เป็นสว่ นหนึง่ ของการศกึ ษารายวชิ า สารสนเทศเพือ่ การเรยี นรู้
คณะมนุษยศาสตรแ์ ละสงั คมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั เพชรบูรณ์
ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศึกษา 2562

ก

คำนำ

รายงานเรื่องสะเต็มศึกษา (STEM Education) จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาการจัดการเรียนการสอน
แบบสะเต็มและสามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในอนาคตได้ เนื่องจากการจัดการเรียนการสอนใน
ปัจจุบันมีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะการจัดการเรียนรู้ในปัจจุบันมีทั้งเทคนิคและวิธีการต่าง ๆ
มากมายสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการจัดการเรียนการสอนเพื่อช่วยผลักดันให้เด็กนักนักเรียน
ก้าวหน้าสู่ความเป็นเลิศทางด้านวิชาการ สร้างสรรค์ชิ้นงาน และมีทักษะในการออกแบบและคิดหา
วิธกี ารแก้ปญั หาได้ตามสภาพจรงิ ตามหลักการออกแบบเชงิ วิศวกรรมศาสตร์

เนื้อหารายงานฉบับนี้ ประกอบด้วย ความหมายและความสำคัญของสะเต็มศึกษา แนวคิด
สำคัญของรูปแบบการจัดการการเรียนรู้ เป้าหมายของการเรียนการสอน STEM ขั้นตอนการจัดการ
เรียนรู้ตามวิธีการสอน หรือกระบวนการการออกแบบเชิงวิศวกรรม การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ
ยุทธศาสตร์สะเต็มศกึ ษา ลักษณะสำคัญของสะเต็มศึกษา องค์ประกอบ 4 วิชาของสะเต็มศึกษา และ
การบรู ณาการในสะเตม็ ศึกษา

ผู้จดั ทำขอขอบคณุ อาจารยน์ งลกั ษ์ ยุทธศลิ ปเสวี ท่ีกรุณาให้ความรแู้ ละขอ้ เสนอแนะในการทำ
รายงานฉบับนี้

สุธาศนิ ี ป้อมปนิ่
ศุภรัตน์ แคน้ำ
สภุ าวลั ย์ ทองบอ่
16 มีนาคม 2563

ข

สารบัญ

หน้า

คำนำ ก

สารบญั ข

สารบญั ภาพ ค

สารบัญตาราง ง

สะเต็มศึกษา (STEM Education) 1

ความหมายและความสำคญั ของสะเต็มศึกษา 1

แนวคิดของรปู แบบการจดั การการเรยี นรู้ 2

องค์ประกอบ 4 วิชาของสะเต็มศึกษา 8

ลักษณะสำคัญของสะเตม็ ศึกษา 10

เปา้ หมายของการเรยี นการสอน STEM 11

ขนั้ ตอนการจัดการเรียนรูต้ ามวิธกี ารสอนหรือกระบวนการการออกแบบเชิงวศิ วกรรม 11

แนวทางการวัดและประเมนิ ผลสะเต็มศึกษา 14

สะเตม็ ศึกษากบั การจดั การเรียนรูใ้ นศตวรรษที่ 21 15

การเปรียบเทียบแนวคดิ และทักษะดา้ นวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ 21

และคณิตศาสตร์

ยุทธศาสตรส์ ะเตม็ ศกึ ษา 23

สรปุ 24

บรรณานกุ รม

สารบัญภาพ ค

ภาพที่ 1 แผนภาพระดบั ของการจัดการเรยี นร้แู บบบรู ณาการ หน้า
ภาพที่ 2 แผนผงั กระบวนการการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม 4
ภาพที่ 3 แสดงหนังสือตัวช้ีวัดและสาระการเรียนรแู้ กนกลาง 6
๙
กลมุ่ สาระการเรียนรู้ทีเ่ กยี่ วข้องกับสะเตม็ ศกึ ษา 10
ภาพท่ี 4 แสดงลักษณะสำคัญของสะเต็มศึกษา

ง

สารบญั ตาราง

ตารางที่ 1 ตารางเปรยี บเทยี บแนวปฏิบัตทิ างวทิ ยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี หนา้
และคณติ ศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี 22

สะเต็มศึกษา (STEM Education)

สะเต็มศึกษา (STEM Education) เป็นการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการ 4 สาขาวิชา ได้แก่
วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วศิ วกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์
(Mathematics) ซึ่งเป็นแนวคิดที่เกิดขึ้นจากการขาดแคลนแรงงานคุณภาพทางวิศวกรรมและ
วิทยาศาสตร์ของประเทศสหรัฐอเมริกา การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาจึงเน้นการส่งเสริมให้
ผู้เรียนทุกคน สามารถสร้างสรรค์ชิ้นงาน และมีทักษะในการออกแบบและคิดหาวิธีการแก้ปัญหาได้
ตามสภาพจริงตามหลักการออกแบบเชิงวิศวกรรมศาสตร์

1. ความหมายและความสำคัญ
1.1 ความหมายของสะเต็มศึกษา
ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ (2557) ได้นิยามความหมายว่า สะเต็มศึกษา คือ แนว

ทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 สหวทิ ยาการ ได้แก่ วทิ ยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี
และคณติ ศาสตร์ โดยเน้นการนำความรู้ไปใช้แก้ปญั หาในชีวติ จริง รวมทัง้ การพัฒนากระบวนการหรือ
ผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิต และการทำงาน ช่วยนักเรียนสร้างความเชื่อมโยง
ระหว่าง 4 สหวิทยาการ กับชีวิตจริงและการทำงาน การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาเป็นการ
จัดการเรียนรู้ที่ไม่เน้นเพียงการท่องจำทฤษฎีหรือกฎทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ แต่เป็นการ
สร้างความเข้าใจทฤษฎีหรือกฎเหล่านั้นผ่านการปฏิบัติให้เห็นจริงควบคู่กับการพัฒนาทักษะการคิด
ต้งั คำถาม แกป้ ัญหาและการหาข้อมลู และวเิ คราะหข์ ้อค้นพบใหม่ๆ พร้อมท้ังสามารถนำข้อค้นพบน้ัน
ไปใชห้ รอื บรู ณาการกับชวี ติ ประจำวันได้

บริษัทไมเนอร์ คอร์ปอเรชั่น (2563) ได้นิยามความหมายว่า สะเต็มศึกษา (STEM
Education) คือ แนวทางการศึกษาที่ได้บูรณาการความรู้ระหว่างศาสตร์วิชาต่างๆเช่น ความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์ ความรู้ทางด้านเทคโนโลยี ความรู้ทางด้านวิศวกรรม และความรู้ด้านคณิตศาสตร์
รวมเขา้ ดว้ ยกนั ไดแ้ ก่

1. Science เป็นวิชาท่ีว่าด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติ โดยอาศัย
กระบวนการสบื เสาะทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)

2. Technology เป็นวิชาที่วา่ ดว้ ยกระบวนการทำงานที่มีการประยุกต์ศาสตร์สาขา
อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง มาใช้ในการแก้ปัญหา ปรับปรุงแก้ไขหรือพัฒนาสิ่งต่างๆ เพื่อตอบสนองความ
ต้องการ หรือความจำเปน็ ของมนุษย์

3. Engineering เป็นวิชาทีเ่ กี่ยวกับการสรา้ งสรรคน์ วัตกรรมหรอื สรา้ งสิ่งต่างๆ เพ่ือ
มาอำนวยความสะดวกของมนุษย์ โดยอาศัยความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และกระบวนการ
ทางเทคโนโลยี มาประยุกต์ใชส้ รา้ งสรรคช์ ิน้ งานนน้ั ๆ

4. Mathematics เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับการคำนวณ หรือ วิชาที่
เกี่ยวกับการคำนวณ เปน็ พ้ืนฐานสำคญั ในการศกึ ษาและต่อยอดทางวศิ วกรรมศาสตร์

2

ทรูปลูกปัญญา (2559) ได้นิยามความหมายว่า สะเต็มศึกษา (Science Technology
Engineering and Mathematics Education : STEM Education) แนวทางการจัดการศึกษาที่
บูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ ที่มุ่งแก้ไขปัญหาที่พบเห็นใน
ชีวิตจรงิ เพือ่ สรา้ งเสริมประสบการณ์ ทกั ษะชีวิต ความคดิ สร้างสรรค์ และเป็นการเตรียมความพร้อม
ให้กับนักเรียนในการปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์ความรู้และทักษะกระบวนการด้านวิทยาศาสตร์
คณติ ศาสตร์และเทคโนโลยี รวมท้งั นำไปสกู่ ารสรา้ งนวตั กรรมในอนาคต

สรุป สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 วิชา ได้แก่
วิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ ที่ให้ประโยชน์ในการเรียนรู้และสามารถนำ
ความรไู้ ปใชใ้ นการนำเนนิ ชีวิต

1.2 ความสำคญั ของสะเตม็ ศึกษา
ศูนย์แนะแนวการศึกษาต่อประเทศสหรัฐอเมริกาและประเทศแคนาดา ได้นิยาม

ความสำคัญของสะเต็มศกึ ษาว่า ปัจจุบนั ตลาดแรงงานระดับโลกต้องการแรงงานท่ีมีความรู้ดา้ น STEM
เป็นจำนวนมากจากรายงานเว็บ STEM connecter.org ได้ระบุไว้ว่าภายในปี 2018 ตลาดแรงงาน
ต้องการคนที่มีความรูด้ ้าน STEM กว่า8.65 ร้านคนซึ่งตอนน้ีกำลังเปน็ ท่ีขาดแคลนอย่างยิ่งกระทรวง
แรงงานของสหรัฐได้ระบไุ ว้วา่ ภายในปี 2018 ความต้องการของ STEM จะเพิ่มมากขนึ้ ดงั ต่อไปน้ี

1.2.1 Computing-71 percent
1.2.2 Traditional Engineering-16 percent
1.2.3 Physical sciences-7 percent
1.2.4 Life sciences-4 percent
1.2.5 Mathematics-2 percent

2. ลักษณะเดน่ /แนวคดิ สำคญั ของรปู แบบการจดั การการเรยี นรู้
แนวคิดสำคัญของรูปแบบการจัดการการเรียนรู้มี 3 แนวคิดหลัก (พรทิพย์ ศิริภัทราชัย,

2561) ดงั น้ี
พรทิพย์ ศิริภัทราชัย ได้จำแนกแนวคิดสำคัญของรูปแบบการจัดการการเรียนรู้มี 3 แนวคิด

หลกั ดังน้ี
2.1 การบูรณาการข้ามกลุ่มสาขาสาระวชิ า
การบูรณาการข้ามกลุ่มสาขาสาระวิชาเป็นการบูรณาการระหว่างศาสตร์สาขาต่าง ๆ

ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (S) เทคโนโลยี (T) วิศวกรรมศาสตร์ (E) และ คณิตศาสตร์ (M) ทั้งนี้ได้นำจุดเด่น
ของธรรมชาติตลอดจนวิธีการสอนของแต่ละ สาขาวิชามา ผสมผสานกันอย่างลงตัว กลา่ วคือ

วิทยาศาสตร์ (S) เน้นเกี่ยวกับความเข้าใจใน ธรรมชาติ โดยนักการศึกษามักชี้แนะให้
อาจารย์ ครูผู้สอนใช้ วิธีการสอนวิทยาศาสตร์ด้วยกระบวนการสืบเสาะ (Inquiry-based Science
Teaching) กิจกรรม การสอนแบบแก้ปัญหา (Scientific Problem-based Activities) ซึ่งเป็น
กิจกรรมที่ เหมาะกับผู้เรียนระดับ ประถมศึกษา แต่ไม่เหมาะกับผู้เรียน ระดับมัธยมศึกษา หรือ
มหาวิทยาลัย เพราะทำให้ผู้เรียนเบื่อหน่ายและไม่ สนใจ แต่การสอนวิทยาศาสตร์ใน STEM
Education จะทำให้นักเรียนสนใจ มีความกระตือรือร้น รู้สึก ท้าทายและเกิดความมั่นใจในการเรยี น

3

ส่งผลให้ผู้เรียนสนใจที่ จะเรียนในสาขาวิทยาศาสตร์ในระดับชั้นที่สูงขึ้น และประสบความสำเร็จใน
การเรียน

เทคโนโลยี (T) เปน็ วิชาทีเ่ กย่ี วกับกระบวนการ แก้ปญั หา ปรับปรุง พฒั นาสง่ิ ต่างๆ หรือ
กระบวนการต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของคนเรา โดยผ่านกระบวนการ ทำงานทาง
เทคโนโลยี ที่เรียกว่า Engineering Design หรือ Design Process ซึ่งคล้ายกับกระบวนการสืบเสาะ
ดังน้ัน เทคโนโลยจี งึ มไิ ดห้ มายถึงคอมพวิ เตอร์ หรือ ICT ตามทค่ี นส่วนใหญเ่ ขา้ ใจ

วิศวกรรมศาสตร์ (E) เป็นวิชาที่ว่าด้วยการคิด สร้างสรรค์ พัฒนานวัตกรรมต่างๆ ให้กับ
นสิ ิตนกั ศึกษาโดยใช้ ความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี ซึ่งคน สว่ นใหญ่มักเข้าใจว่า
เปน็ วิชาที่สามารถเรยี นได้ แต่ จากการ ศึกษาวิจัยพบว่าแมแ้ ต่เด็กอนุบาลกส็ ามารถเรยี นไดด้ เี ช่นกัน

คณติ ศาสตร์ (M) เป็นวชิ าทีม่ ีได้หมายถึงการนบั จำนวนเท่านน้ั แต่เก่ียวกับองค์ประกอบ
อื่นที่สำคัญ ประการแรก คือกระบวนการคิดคณิตศาสตร์ (Mathematical Thinking) ซึ่งได้แก่การ
เปรยี บเทยี บการจำแนก/จดั กลุ่ม การจดั แบบรูป และการบอกรปู ร่างและคุณสมบตั ิ ประการทส่ี อง คือ
ภาษาคณิตศาสตร์ เด็กจะสามารถถ่ายทอดความคิดหรือ ความเข้าใจความคิดรวบยอด (Concept)
ทางคณิตศาสตร์ได้ โดยใช้ภาษาคณิตศาสตร์ในการสื่อสาร เช่น มากกว่า น้อยกว่า เล็กกว่า ใหญ่ กวา่
ฯลฯ ประการสุดท้าย คือ การส่งเสริมการคิด คณิตศาสตร์ขั้นสูง (Higher-Levet Math Thinking)
จาก กจิ กรรมการ เลน่ ของเด็ก หรือการทำกิจกรรมในชีวติ ประจำวนั

2.2 การบรู ณาการที่สามารถจดั สอนได้ในทกุ ระดับชนั้
การบูรณาการที่สามารถจัดสอนได้ในทุกระดับชั้นเป็นการบูรณาการตั้งแต่ชั้นอนุบาล -

มัธยมศึกษาตอนปลาย โดยพบว่าใน ประเทศสหรัฐอเมริกาได้กำหนดเป็นนโยบายทาง การศึกษาให้
แต่ละรัฐนำ STEM Education มาใช้ ผลจากการศึกษาพบว่า ครูผู้สอนใช้วิธีการสอนแบบ Project-
based Learning, Problern-based Learning, Design-based Learning ทำให้ นักเรียนสามารถ
สร้างสรรค์ พฒั นาช้นิ งานได้ดี และถา้ ครูผ้สู อนสามารถใช้ STEM Education ในการสอนได้เร็วเท่าใด
จะยิ่งเพิ่มความสามารถและศักยภาพผู้เรียนได้มากขึ้นเท่านั้นซึ่งในขณะนี้ในบางรัฐของประเทศ
สหรฐั อเมรกิ ามี การนำ STEM Education ไปสอนตงั้ แต่ระดบั วยั กอ่ นเรียน (Preschool)

2.3 การสอนที่ทำให้ผู้เรียนเกิดพัฒนาการด้านต่างๆ อย่างครบถ้วน และสอดคล้องกับแนว
การพฒั นาคนให้มคี ณุ ภาพในศตวรรษที่ ๒1

2.3.1 ดา้ นปญั ญา ผเู้ รยี นเขา้ ใจในเนื้อหาวิชา
2.3.2 ด้านทักษะการคิด ผู้เรียนพัฒนาทักษะการคิด โดยเฉพาะการคิดขั้นสูง เช่น การ
คดิ วิเคราะห์ การคิด สรา้ งสรรค์ ฯลฯ
2.3.3 ด้านคุณลักษณะ ผู้เรียนมี ทักษะการทำงานกลุ่มทักษะการสื่อสารที่มี
ประสทิ ธิภาพ การเปน็ ผู้นำตลอดจนการ น้อมรบั คำวพิ ากษ์วจิ ารณข์ องผู้อ่ืน
จากแนวคิดข้างต้นนักการศึกษาก็ยังได้มีบูรณาการ ศาสตร์อื่นประกอบเพื่อให้การจัด
การศึกษา STEM Education นั้นครอบคลุมและพัฒนาผู้เรียนได้อย่างแท้จริงแบบรอบด้าน เช่น การ
จัดการศึกษา STEAM Education ที่มีการบูรณาการศิลปะ (A) ทำให้ผู้เรียนมีโอกาสถ่ายทอดหรือ
ประยุกต์ใช้ แนวคิดสำคัญ (Concept) ด้วยความคิดสร้างสรรค์และมีจินตนาการยิ่งขึ้นผู้เรียนยัง
สามารถสื่อสารความคิดของตนเอง ในรูปแบบของดนตรีและการเคลื่อนไหว การสื่อสารด้วยภาษา

4

ท่าทางหรือ การวาดภาพ หรือการสร้างโมเดลจำลอง ทำให้ชิ้น งานนั้นๆ มีองค์ประกอบด้านความ
สุนทรยี ์ และความ สวยงาม เพิม่ ขึ้น เกิดเป็นชิน้ งานท่ีมคี วามสมบูรณ์ทง้ั การใช้งานและ ความสวยงาม

นอกจาก STEM Education จะเป็นการบูรณาการศาสตร์ทั้ง ๔ สาขาดังที่กล่าวข้างต้น
แล้ว ยังเป็น การบูรณาการ ด้านบริบท (Context Integration) ที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันอีกด้วย
ซ่ึงจะทำให้การสอน นั้นมีความหมายต่อผู้เรียน ทำให้ผู้เรียนเห็นคุณค่าของการเรียนนั้น ๆ และ
สามารถนำไป ใช้ประโยชน์ใน ชีวิตประจำวันได้ ซึ่งจะเพิ่มโอกาสการทำงาน การเพิ่มมูลค่า และ
สามารถสร้างความแขง็ แกรง่ ให้กบั ประเทศด้านเศรษฐกิจ

2.4 การจัดการเรยี นร้แู บบบรู ณาการ
จุดเด่นของการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา คือ การบูรณาการ เพื่อช่วย

นักเรียน สร้างความเชื่อมโยงระหว่างเนื้อหาวิชาทั้ง 4 สาขาวิชา กับชีวิตประจำวันและการประกอบ
อาชีพทั้งนี้ระดับการ บูรณาการที่อาจเกิดขึ้นในชั้นเรียนสะเต็มศึกษา สามารถแบ่งได้เป็น 4 ระดับ
(ศนู ย์สะเตม็ ศึกษาแห่งชาติ, 2558) ไดแ้ ก่

2.4.1 การบูรณาการภายในวชิ า (Disciplinary integration)
2.4.2 การบูรณาการแบบพหวุ ิทยาการ (Multidisciplinary integration)
2.4.3 การบรู ณาการแบบสหวิทยาการ (Interdisciplinary Integration)
2.4.4 การบรู ณาการแบบขา้ มสาขาวิชา (Trans disciplinary Integration)
ดังแสดงในภาพที่ 1

ภาพท่ี 1 แผนภาพระดบั ของการจดั การเรยี นรแู้ บบบรู ณาการ
ทม่ี า (https://bit.ly/2U7o4Dj.)

5

2.4.1 การบูรณาการภายในวชิ า (Disciplinary integration)
การบูรณาการภายในวิชา เป็นการจัดการเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียนเนื้อหา

และฝึกทักษะของแต่ละวิชาของสะเต็มแยกกัน การ จัดการเรียนรู้แบบนี้ คือ การจัดการเรียนรู้
วทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีทเ่ี ปน็ อยู่ทัว่ ไปที่ครูผู้สอนแต่ละ วชิ าต่างจัดการเรียนรู้ให้แก่
นกั เรียนตามรายวชิ าของตนเอง

2.4.2 การบูรณาการแบบพหุวทิ ยาการ (Multidisciplinary integration)
การบูรณาการแบบพหุวิทยาการ เป็นการจัดการเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียน

เนื้อหาและฝึกทกั ษะของวชิ าวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์แยกกัน โดย
มหี ัวข้อหลัก (theme) ทีค่ รูทุกวชิ ากำหนดร่วมกันและมีการอา้ งอิงถึง ความเชือ่ มโยงระหว่างวิชาน้ันๆ
การจัดการเรียนรู้แบบนี้ช่วยให้นักเรียนเห็นความเชื่อมโยงระหว่างวิชานั้นๆการ จัดการเรียนรู้แบบนี้
ชว่ ยใหน้ ักเรยี นเหน็ ความเชื่อมโยงของเน้ือหาวิชาต่างๆ กับสง่ิ ท่อี ยู่รอบตวั เชน่ ถา้ ครผู ู้สอนแต่ ละวิชา
กำหนดร่วมกันว่าจะใช้กระติบข้าวเป็นหัวข้อหลักในการจดั การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ
เทคโนโลยี ครูผสู้ อนเทคโนโลยีสามารถเรมิ่ แนะนำกระตบิ ข้าวไดว้ ่า กระติบข้าวจดั เป็นเทคโนโลยอี ย่าง
งา่ ยท่ีมนษุ ย์ สรา้ งขน้ึ เพื่ออำนวยความสะดวกหรือตอบสนองความต้องการท่ีจะเก็บความร้อนของข้าว
ในขณะที่ครูวิทยาศาสตร์ ยกตัวอย่างกระติบข้าวเพื่อสอนเรื่องการถ่ายโอนความร้อน ครูคณิตศาสตร์
สามารถใชก้ ระติบข้าวสอนเรื่องรูปทรง และใหน้ กั เรียนหาพ้นื ทผี่ วิ และปรมิ าตรของกระติบข้าวได้

2.4.3 การบูรณาการแบบสหวิทยาการ (Interdisciplinary Integration)
การบูรณาการแบบสหวิทยาการ เป็นการจัดการเรียนรู้ที่นักเรียนได้เรียน

เนื้อหาและฝึกทักษะอย่างน้อย 2 วิชาร่วมกัน โดยกิจกรรมมี การเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของทุกวิชา
เพื่อให้นักเรียนได้เห็นความสอดคล้องกัน ในการจัดการเรียนรู้แบบนี้ครูผู้สอน ในวิดงานที่เกี่ยวข้อง
ต้องทำงานร่วมกัน โดยพิจารณาเบื้องยางเรือตัวชี้วัดที่ตรงกันและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ใน
รายวิชาของตนเองโดยให้เชื่อมโยงกับวิชาอื่นผ่านเนื้อหาหรือตัวชี้วัดนั้น เช่น ในวิชาวิทยาศาสตร์
หลังจากการเรียน เรื่องการถ่ายโอนความร้อนและฉนวนกันความร้อน ครูกำหนดให้นักเรียนทำการ
ทดลองเพื่อศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อ การเก็บความร้อนของกระติบข้าว โดยขอให้ครูคณิตศาสตร์สอน
เรื่องการหาพื้นที่และปริมาตรของรูปทรงต่าง ๆ ก่อนให้นักเรียนเริ่มทำการทดลองและเก็บข้อมูล
เรยี บร้อยแลว้ ให้นําข้อมูลจากการทดลองไป สรา้ งกราฟและ ตีความผลการทดลองในวชิ าคณิตศาสตร์

2.4.4 การบูรณาการแบบข้ามสาขาวิชา (Trans disciplinary Integration)
การบูรณาการแบบข้ามสาขาวิชา เป็นการจัดการเรียนรู้ที่ช่วยนักเรียน

เช่อื มโยงความรู้และทักษะที่เรยี นรู้จากวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตรแ์ ละคณิตศาสตร์ กับ
ชวี ติ จริง โดยใหน้ กั เรียนประยกุ ตค์ วามรูแ้ ละทกั ษะเหล่านัน้ ในการแก้ปัญหาท่ี เกดิ ขึ้นจรงิ ในชมุ ชนหรือ
สังคม และสร้างประสบการณ์การเรียนรู้ของตนเอง ครูผู้สอนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตาม ความสนใจ
หรือปัญหาของนักเรียน โดยครุกำหนดกรอบหรือหัวข้อหลักของปัญหากว้างๆแล้วให้นักเรียนระบุ
ปญั หา ท่ีเฉพาะเจาะจงและวธิ กี ารแก้ปญั หา ทั้งน้ี ในการกำหนดกรอบของปัญหาใหน้ ักเรียนศึกษานั้น
ครูตอ้ งคำนึงถงึ ปัจจยั ท่ีเกยี่ วข้องกบั การเรียนรขู้ องนักเรียน 3 ปจั จัย ไดแ้ ก่

6

2.4.4.1 ปัญหาหรือคำถามทน่ี ักเรยี นสนใจ
2.4.4.2 ตวั ชวี้ ดั ในวิชา ต่าง ๆ ทเ่ี กย่ี วข้อง
2.4.4.3 ความรู้เดมิ ของนักเรยี น

การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐาน หรือโครงงานเป็นฐาน
(Probler/Project-Based Learning) เป็นกลยทุ ธใ์ นการจดั การเรยี นรู้ (Instructional Strategies) ที่
มีแนวทางใกล้เคียงกบั แนวทางการบูรณาการแบบน้ี หากพจิ ารณาใชก้ ระติบขา้ วเป็นหวั ข้อหลักในการ
เรียนรู้สะเต็มศึกษา ครูสามารถจัดการเรียนรู้บูรณาการแบบข้าม สาขาวิชาโดยกำหนดกรอบปัญหา
หรือสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา เช่น การใช้กระติบข้าวในร้านอาหารที่ มักมีการบรรจุข้าว
ในถุงพลาสติกก่อนบรรจุลงในกระติบข้าว เพื่อป้องกันข้าวเหนยี วติดค้างที่กระติบซึ่งจะมีผลทำให้ ทำ
ความสะอาดยาก และผู้เรยี นต้องออกแบบกระตบิ ข้าวหรอื วธิ ีการที่จะทำให้กระติบขา้ วมีคุณสมบัติลด
การติด ของข้าวเหนียวเพื่อลดการใช้ถุงพลาสติก หลังจากที่ผู้สอนนำเสนอปัญหาดังกล่าวแล้วผู้เรียน
ต้องกำหนดแนวทางใน การแก้ปัญหาโดยใช้แนวคิดและทักษะทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และ
เทคโนโลยีผ่านกระบวนการออกแบบทาง วิศวกรรม เช่น ตัวอย่างสะเต็มในชีวิตประจำวัน : ปัญหา
กระติบข้าว
ตวั อยา่ งสะเต็มในชีวิตประจำวัน: ปญั หากระตบิ ขา้ ว

ภาพท่ี 2 แผนผงั กระบวนการการออกแบบเชงิ วิศวกรรม
ท่มี า (https://image.slidesharecdn.com/random-161110181722/95/-7-638.jpg?cb=

1478801862)

7

2.5 การบรู ณาการในสะเต็มศกึ ษา
สะเตม็ ศึกษาเป็นการเรียนรูแ้ บบบูรณาการ ที่ใช้ความรู้และทกั ษะในดา้ นตา่ ง ๆ ผา่ นการ

ทำกิจกรรม (activity based) หรอื การทำโครงงาน (project based) ท่ีเหมาะสมกบั วยั และระดบั ชั้น
ของผูเ้ รยี น การเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ดงั กล่าวน้ี จะช่วยใหผ้ เู้ รียนได้พฒั นาทักษะการคิด ทักษะการ
ใช้เทคโนโลยสี ารสนเทศ ทักษะการแกป้ ญั หา และทักษะ การสอื่ สาร ซึง่ ทกั ษะดงั กล่าวนีเ้ ป็นทักษะ
การเรียนรูใ้ นศตวรรษท่ี 21 ท่ผี ูเ้ รยี นพงึ มี นอกจากนผี้ ูเ้ รียนยงั ไดค้ วามรู้แบบ องค์รวมท่ีสามารถนำไป
เชื่อมโยงหรือประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวนั ได้

ผสู้ อนทง้ั หลายอาจจะมีความกงั วลกบั การนำสะเตม็ ศกึ ษาเข้าสกู่ ารจดั การเรียนรใู้ นช้ัน
เรยี น เน่ืองจาก ไม่ทราบว่าจะมีแนวปฏบิ ัติหรือวิธีการดำเนินการอยา่ งไรบ้าง ทัง้ น้กี ารจดั การเรียนรสู้ ะ
เตม็ ศกึ ษาตามแนวทางของ สสวท. นัน้ เน้นรปู แบบของการบรู ณาการซงึ่ เป็นสิง่ ท่ผี ู้สอนคุน้ เคยกันเป็น
อย่างดี เน่ืองจากการจดั การเรียนรู้ตามแนว พระราชบญั ญัติการศึกษา พุทธศกั ราช 2542 มงุ่ เนน้ ให้
มกี ารจัดการเรยี นรูแ้ บบองค์รวม โดยมีการ บูรณาการ ความคดิ รวบยอด กระบวนการจดั การเรยี นรู้
และทักษะด้านต่างๆ ให้เหมาะสมกบั แต่ละระดับการศกึ ษา รวมทงั้ เชือ่ มโยงความรู้ไปสกู่ ารนําไปใช้
ในชวี ิตจริง การจัดการเรยี นรู้แบบบูรณาการจะชว่ ยลดความซำ้ ซ้อนของเนือ้ หาวิชา ตา่ งๆ สามารถ
ยืดหยุน่ เวลาในการจดั การเรียนรู้ไดใ้ ช้แหลง่ เรยี นรู้ได้หลากหลาย และผเู้ รยี นได้เรยี นในสิ่งท่ีตนเอง
สนใจเพ่มิ ขน้ึ

บูรณาการคืออะไร บรู ณาการ (Integration) หมายถงึ การนำศาสตร์ สาขาวิชาต่างๆ ท่ีมี
เนอื้ หาสมั พนั ธ์ เก่ียวขอ้ งกันมาจดั ประสบการณก์ ารเรียนร้ใู นลักษณะของการผสมผสานเขา้ ด้วยกนั
เพื่อใหส้ อดคล้องกบั ความต้องการ และสภาพชีวติ จริงของผูเ้ รยี น

บรู ณาการทำได้อย่างไร การบูรณาการสามารถ ทำได้หลายรูปแบบ เชน่ การบรู ณาการ
เนื้อหา (Integration of subject areas) การบูรณาการกระบวนการเรยี น ร(ู้ Integration of
learning process) และการบรู ณาการ เปา้ หมายของการเรยี นรู้ (Integration of learning
Outcome) เปน็ ต้น ซึง่ มรี ายละเอียดดังน้ี

1. การบูรณาการเนื้อหา เปน็ การนำเน้ือหาของสาระตา่ ง ๆ หรือระหวา่ งกล่มุ สาระ
มาสัมพันธเ์ ก่ียวข้อง เชื่อมโยง เปน็ เรอ่ื งเดยี วกัน โดยอาจกำหนดหัวข้อหรอื หวั เรื่องเปน็ ประเดน็ ปญั หา
แล้วนำเน้ือหาต่าง ๆ ทเี่ กยี่ วข้องกบั หัวเร่ือง หรอื หวั ข้อนนั้ มาผสมผสานกนั โดยใช้ทกั ษะต่าง ๆ เข้ามา
เชอื่ มโยง เพ่ือให้ผู้เรียนได้ความรู้ ทกั ษะ และเจตคติตาม ท่ีต้องการ

2. การบูรณาการกระบวนการเรียนรู้เป็นการนำรูปแบบและวิธีการต่าง ๆ ของการ
ถ่ายทอดความรู้ของผู้สอน มาผสมผสานเข้าด้วยกันในการจัดการเรียนรู้แก่ผู้เรียน หรือการจัดให้
ผู้เรียนได้สามารถแสวงหาความรู้จากกระบวนการ และวิธีการต่างๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งองค์ความรู้ โดย
ผู้สอนอาจกำหนดหัวข้อหรือหัวเรื่องเป็นประเด็นในการศึกษา แล้ว ดูว่าในประเด็นที่จะศึกษานั้นมี
เนอ้ื หาอะไรบา้ งและแตล่ ะเน้อื หาจะสอนดว้ ยวิธใี ด

8

3. การบูรณาการเปา้ หมายของการเรียนรู้ เป็นการบรู ณาการทีย่ ึดเป้าหมายของการ
เรียนรู้เป็นหลัก โดยผู้สอน อาจกำหนดหัวข้อหรือหัวเรื่องเป็นประเด็นในการศึกษา แล้วดูว่าใน
ประเด็นที่จะศึกษานั้นมเี ป้าหมายท่ีต้องการ ให้ผเู้ รียนได้เรียนร้เู กยี่ วกบั อะไร จากน้ันกน็ ำเนื้อหาต่าง ๆ
ท่มี ีความสมั พันธ์เกี่ยวข้องกนั กับประเด็นท่จี ะศึกษาน้ัน มาผสมผสานเช่ือมโยงกัน โดยมีเป้าหมายของ
การเรยี นรู้เปน็ เรอื่ งเดียวกนั

จากที่กล่าวมาแล้วนั้นผู้สอนสามารถเลือกรูปแบบการบูรณาการไปใช้ได้ตามความ
เหมาะสมของเนื้อหา หรือ ตามสภาพแวดล้อมและความสอดคล้องที่เป็นจริงในโรงเรียนโดยสิง่ ที่ควร
คำนงึ จากการจัดการเรยี นรูแ้ บบบูรณาการ เพ่ือใหเ้ กดิ ประสทิ ธภิ าพสูงสุดต่อผู้เรียนมดี งั นี้

1. จัดการเรียนการสอนโดยเน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ โดยให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมใน
กระบวนการเรยี นรู้ใหม้ ากท่สี ุด

2. ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้ร่วมทำงานกลุ่มด้วยตนเอง โดยจัดกิจกรรมต่างๆ ให้
หลากหลายเพื่อให้ผเู้ รียน ได้มสี ่วนรว่ มในการทำงานดว้ ยกนั

3. จดั ประสบการณ์ตรงให้แกผ่ ้เู รยี นโดยใหผ้ ูเ้ รียนไดเ้ รียนรจู้ ากสิ่งท่ีเป็นจริงท่ีเกิดข้ึน
จรงิ ในชวี ิต และสามารถ นำความรู้นั้นไปประยกุ ตใ์ ช้ในชีวติ ประจำวันได้

4. จัดบรรยากาศในชั้นเรียนที่ส่งเสริมใหผ้ ู้เรียนเกิดความกล้าในการแสดงออก โดย
ผู้สอนต้องเปิดโอกาส ให้ผู้เรียนได้แลกเปลี่ยนความคิดเห็นกับผู้อื่นในกลุ่ม และในชั้นเรียนสม่ำเสมอ
เพื่อสร้างความมน่ั ใจใหก้ บั ผูเ้ รียน ในการกลา้ ท่จี ะแสดงความคิดเห็นของตนเองออกมา

5. ปลูกฝังจิตสำนึก ค่านิยม และจริยธรรม ที่ถูกต้องและดีงาม โดยสอดแทรกใน
กระบวนการจัดการเรียนรู้ เพื่อให้ผู้เรียนสามารถแยกแยะความถูกต้องและดีงามในการดำรงชีวิตใน
สงั คมได้

3. องคป์ ระกอบ 4 วชิ าของสะเตม็ ศึกษา
องคป์ ระกอบของการจดั การเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษามีความเก่ยี วข้องกับวชิ าการหรือ

วทิ ยาการทเี่ ป็นหลกั 4 วิชา ด้วยกัน ไดแ้ ก่ วทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมศาสตร์
อยา่ งไรก็ตาม เมอ่ื เปรยี บเทียบวิชาการ ท้ัง 4 กับหลักสูตรแกนกลางการศกึ ษาขนั้ พื้นฐาน พุทธศักราช
2551 ของประเทศไทย พบวา่ สะเต็มศกึ ษามี ความเก่ียวข้องกบั กลุ่มสาระการเรียนรู้ 3 กลุ่มสาระฯ
ได้แก่ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ กลุ่มสาระการเรียนรู้ คณิตศาสตร์ และกลุ่มสาระการเรียนรู้
การงานอาชพี และเทคโนโลยี ดงั แสดงภาพท่ี 3

9

ภาพที่ 4 แสดงหนังสือตวั ชี้วัดและสาระการเรียนรแู้ กนกลาง กลมุ่ สาระการเรียนร้ทู ่เี ก่ียวขอ้ ง
กบั สะเตม็ ศึกษา

ท่ีมา (http://www.stemedthailand.org/wp-content/uploads/2015/03/newIntro-to-
STEM.pdf.pdf)

ดังนั้น เมื่อครูหรือนักการศึกษาออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาจึงต้องคำนึงถึง
ธรรมชาติ ของวิชาการทงั้ 4 เปา้ หมายของการจัดการเรียนรูใ้ น 3 กลุ่มสาระฯ ทก่ี ล่าวขา้ งต้น รวมถึง
ตัวชี้วัดในหลักสูตร แกนกลางซึ่งถูกกำหนดขึ้นให้สอดคล้องกับความสามารถในการรับรู้ของนักเรียน
แต่ละระดบั ชั้น

ในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีนั้น มีเป้าหมายหลักในการ
พัฒนาผู้เรียน ให้เป็นผู้รู้วิทยาศาสตร์ (Science literate) ผู้รู้คณิตศาสตร์ (math literate) และผู้รู้
เทคโนโลยี (technology literate) ซึ่งเป้าหมายของการเรยี นรู้ในวิชาการท่ีเกี่ยวข้องกับสะเตม็ ศึกษา
ประกอบด้วย 4 เป้าหมาย (ศนู ยส์ ะเตม็ ศกึ ษาแห่งชาติ, 2563) ดงั ต่อไปน้ี

3.1 เป้าหมายของการสอนวิทยาศาสตร์ คือ การพัฒนาให้ผู้เรียนมีความรู้ ความ
เขา้ ใจเกยี่ วกับเน้ือหา (หลัก กฎ และทฤษฎี) วิชาวิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์ เคมี ชวี วิทยา และโลก อวกาศ
ดาราศาสตร์) สามารถเชื่อมโยง ความเกี่ยวเนื่องเนื้อหาระหว่างสาระวิชา และมีทักษะในการ
ปฏิบัติการเชิงวิทยาศาสตร์ มีทักษะในการคิดที่เป็นเหตุ เป็นผล สามารถค้นหาความรู้และแก้ปัญหา
อยา่ งเปน็ ระบบ สามารถตดั สินใจโดยใช้ขอ้ มูลท่ีหลากหลายและ มีประจักษพ์ ยานที่ตรวจสอบได้

3.2 เป้าหมายของการสอนคณิตศาสตร์ คือการพัฒนาให้ผู้เรียนมีความสามารถใน
การวิเคราะห์ ให้เหตุผล และการประยุกต์แนวคิดทางคณิตศาสตร์ เพื่ออธิบายและทำนาย
ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ภายใต้บริบทที่แตกต่างกัน รวมถึงตระหนักถึงบทบาทของคณิตศาสตร์และ
สามารถใชค้ ณติ ศาสตร์ชว่ ยในการวินิจฉัยและการตัดสินใจทีด่ ี

3.3 เป้าหมายของการสอนเทคโนโลยี คือ การพัฒนาให้ผู้เรียนมีความเข้าใจ และ
ความสามารถใน การใช้งาน จัดการ และเข้าถึงเทคโนโลยี (กระบวนการหรือสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้น
เพ่ือตอบสนองความตอ้ งการ ของมนุษย)์

10

3.4 เป้าหมายของการสอนวิศวกรรมศาสตร์ คือ การพัฒนาให้ผู้เรียนมีทักษะใน
ออกแบบและสร้างเทคโนโลยี โดยประยุกต์ใช้ความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยที ี่มีอยู่
อย่างค้มุ ค่า
4. ลักษณะสำคัญของสะเตม็ ศกึ ษา

ลักษณะสำคัญของสะเต็มศึกษาประกอบด้วย 5 ประการ (ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ,
2563)ได้แก่

4.1 เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้บูรณาการความรู้ และทักษะของวิชาที่เกี่ยวข้องในสะเต็มศึกษา
ในระหวา่ ง การเรยี นรู้

4.2 มีการทา้ ทายผเู้ รียนใหไ้ ด้แกป้ ญั หาหรือสถานการณท์ ่ผี สู้ อนกำหนด
4.3 มีกิจกรรมกระต้นุ การเรียนรู้ แบบแอกทฟี (active learning) ของผู้เรยี น
4.4 ช่วยให้ผู้เรียนได้พัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21 ผ่านการทำกิจกรรม หรือสถานการณ์ที่
ผสู้ อนกำหนดให้
4.5 สถานการณ์หรือปัญหาที่ใช้ในกิจกรรมมีความเชื่อมโยงกับชีวิตประจำ วันของผู้เรียน
หรอื การประกอบอาชีพในอนาคต

ภาพท่ี 3 แสดงลักษณะสำคัญของสะเต็มศึกษา
ทีม่ า (http://www.stemedthailand.org/wp-content/uploads/2015/03/newIntro-to-

STEM.pdf.pdf)

11

5. เป้าหมายของการเรียนการสอน STEM
เป้าหมายของการเรียนการสอน STEM มี 4 เป้าหมาย (ศูนย์สะเต็มศึกษาแห่งชาติ, 2563)

ดังนี้
5.1 Science Literacy
ความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับเนื้อหา (หลัก กฎ และ ทฤษฎี) วิชาวิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์

เคมี ชีววิทยา และโลก อวกาศ ดาราศาสตร์) สามารถเชื่อมโยงความเกี่ยวเนื่องเนื้อหาระหว่าง สาระ
วิชา และมที กั ษะในการปฏิบัติการเชิงวทิ ยาศาสตร์ มที กั ษะในการคิดท่ีเป็นเหตุเป็นผล สามารถค้นหา
ความรู้และ แก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่ หลากหลายและมีประจักษ์
พยานท่ตี รวจสอบได้

5.2 Technology Literacy
ความเข้าใจ และความสามารถในการใชง้ าน จดั การ และเขา้ ถงึ เทคโนโลยี (กระบวนการ

หรือสงิ่ ประดษิ ฐท์ ีส่ ร้างข้นึ เพอ่ื ตอบสนองความตอ้ งการของมนษุ ย์)
5.3 Engineering Literacy
ความเข้าใจการพัฒนาหรือการได้มาของเทคโนโลยีโดย การประยุกต์ความรู้

วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีอยู่ กับกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เพื่อสร้าง
เคร่ืองใชห้ รือวิธกี าร เพอื่ พฒั นาคุณภาพชวี ติ

5.4 Mathematics Literacy
ความสามารถในการวเิ คราะห์ ใหเ้ หตผุ ล และการ ประยุกตแ์ นวคิดทางคณติ ศาสตร์ เพอื่

สร้างอธิบายและทำนาย ปรากฏการณ์ต่างๆ ภายใต้บริบทที่แตกต่างกัน รวมถึงตระหนักถึง บทบาท
ของคณิตศาสตรแ์ ละสามารถใชค้ ณติ ศาสตรช์ ่วยในการ วินิจฉัยและการตัดสนิ ใจทดี่ ี

6. ขั้นตอนการจดั การเรียนรตู้ ามวิธกี ารสอน หรือกระบวนการการออกแบบเชิงวศิ วกรรม
ขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา ต้องอาศัยกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

ประกอบดว้ ย องค์ประกอบ 6 ขน้ั ตอน (ศูนยส์ ะเตม็ ศกึ ษาแห่งชาติ, 2563) ไดแ้ ก่
6.1 ระบปุ ัญหา (Problem Identification)
ขั้นตอนนี้เริ่มต้นจากการที่ผู้แก้ปัญหาตระหนักถึงสิ่งที่เป็นปัญหาในชีวิตประจำวันและ

จำเป็นต้องหา วิธีการหรือสร้างสิ่งประดิษฐ์ (Innovation) เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว ในการแก้ปัญหา
ในชีวิตจริงบางครั้ง คำถามหรือปัญหาที่เราระบุอาจประกอบด้วยปัญหาย่อย ในขั้นตอนของการระบุ
ปัญหาผู้แก้ปัญหาต้อง พิจารณาปัญหาหรือกิจกรรมย่อยที่ต้องเกิดขึ้นเพื่อประกอบเป็นวิธีการในการ
แก้ปัญหาใหญด่ ้วย

6.๒ รวบรวมขอ้ มูลและแนวคดิ ทเี่ ก่ียวข้องกบั ปญั หา (Related. Information. Search)
หลังจากผู้แก้ปัญหาทำความเข้าใจปัญหาและสามารถระบุปัญหาย่อย ขั้นตอนต่อไปคือ

การรวบรวม ขอ้ มูลและแนวคดิ ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปญั หาดังกลา่ ว ในการค้นหาแนวคิดท่ีเก่ียวข้องผู้
แก้ปญั หาอาจมีการ ดำเนินการ ดงั น้ี

การรวบรวมข้อมูล คือการสืบค้นว่าเคยมีใครหาวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวนี้แล้วหรือไม่ และ
หากมเี ขา แก้ปญั หาอยา่ งไร และมีข้อเสนอแนะใดบ้าง

12

การค้นหาแนวคิด คือการค้นหาแนวคิดหรือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ หรือ
เทคโนโลยี ทีเ่ ก่ยี วข้องและสามารถประยุกต์ในการแก้ปัญหาได้ ในขัน้ ตอนน้ี ผ้แู ก้ปัญหาควรพิจารณา
แนวคิดหรือความรู้ ทั้งหมดที่สามารถใช้แก้ปัญหาและจดบันทึกแนวคิดไว้เป็นทางเลือก และหลังจาก
การรวบรวมแนวคิดเหลา่ น้นั แล้วจงึ ประเมินแนวคดิ เหลา่ นน้ั โดยพิจารณาถึงความเปน็ ไปได้ ความคุ้ม
ทนุ ขอ้ ดีและจุดอ่อน และความ เหมาะสมกับเง่ือนไขและขอบเขตของปญั หา แลว้ จึงเลอื กแนวคิดหรือ
วธิ ีการท่เี หมาะสมทีส่ ดุ

6.๓ ออกแบบวธิ ีการแกป้ ญั หา (Solution Design)
หลงั จากเลือกแนวคิดที่เหมาะสมในการแก้ปัญหาแลว้ ข้นั ตอนต่อไป คอื การนําความรู้ที่

ได้รวบรวมมา ประยุกต์เพื่อออกแบบวิธีการ กำหนดองค์ประกอบของวิธีการหรือผลผลิต ทั้งนี้ ผู้
แก้ปัญหาต้องอ้างอิงถึง ความรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีที่รวบรวมได้ ประเมิน
ตดั สนิ ใจเลือกและใชค้ วามรู้ทไ่ี ด้มาใน การสร้างภาพรา่ งหรือกำหนดเคา้ โครงของวธิ ีการแกป้ ัญหา

6.๔ วางแผนและดำเนนิ การแก้ปัญหา (Planning and Development)
หลังจากที่ได้ออกแบบวิธีการและกำหนดเค้าโครงของวิธีการแก้ปัญหาแล้ว ขั้นตอน

ต่อไป คือ การพัฒนาต้นแบบ (Prototype) ของส่ิงที่ได้ออกแบบไว้ในขั้นตอนนี้ ผู้แก้ปัญหาต้อง
กำหนดขั้นตอนย่อยในการ ทำงานรวมทั้งกำหนดเป้าหมายและระยะเวลาในการดำเนินการแต่ละ
ขน้ั ตอนยอ่ ยใหช้ ัดเจน

6.๕ ทดสอบประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ไขปัญหาหรือแก้ไขชิ้นงาน (Testing.
Evaluation and Design Improvement)

ขั้นตอนทดสอบและประเมินการใช้งานต้นแบบเพื่อแก้ปัญหา ผลที่ได้จากการทดสอบ
และประเมิน อาจถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงและพัฒนาผลลัพธ์ให้มีประสิทธภิ าพในการแก้ปัญหามาก
ข้ึน การทดสอบและ ประเมินผลสามารถเกดิ ขน้ึ ไดห้ ลายครงั้ ในกระบวนการแกป้ ัญหา

6.๖ นำเสนอวิธกี ารแกป้ ัญหาผลการแก้ปญั หาหรือชิ้นงาน (Presentation)
หลังจากการพัฒนา ปรับปรุงทดสอบและประเมินวิธีการแก้ปัญหาหรือผลลัพธ์จนมี

ประสิทธิภาพ ตามที่ต้องการแล้ว ผู้แก้ปัญหาต้องนำเสนอผลลัพธ์ต่อสาธารณชน โดยต้องออกแบบ
วิธกี ารนำเสนอข้อมลู ท่เี ขา้ ใจงา่ ยและน่าสนใจ

ในการทำงานไมจ่ ำเป็นต้องมีลำดับท่แี นน่ อน โดยข้นั ตอนทง้ั หมดสามารถสลับไปมาหรือ
ยอ้ นกลบั ขัน้ ตอนได้ กระบวนการออกแบบเชิงวศิ วกรรมแสดงได้ดงั ภาพที่ 4 เพือ่ ใหเ้ หน็ รายละเอียดท่ี
ชัดเจนขึ้นของแต่ละองค์ประกอบ ของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ลองพิจารณาตัวอย่าง
กระบวนการออกแบบหอ้ งทำความเยน็ ดังนี้

ระบุปัญหา (Problem Identification) ในสภาพอากาศที่ร้อนอบอ้าว มีความ
จำเป็นต้องเก็บผักผลไม้ ในที่ที่อุณหภูมิต่ำเพื่อคงความสดใหม่ จึงเกิดคำถามขึ้นว่าทำอย่างไรจึงจะ
สร้างตู้หรือห้องท่คี งอณุ หภมู ใิ ห้ตำ่ อยเู่ สมอ แมอ้ ุณหภมู ิภายนอกจะสูงกต็ าม

รวบรวมข้อมูลและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับปัญหา (Related Information Search) การ
ค้นพบทางวิทยาศาสตรไ์ ด้อธิบายวา่

6.6.1 สสารโดยท่วั ไปมกี ารคลายความร้อนเมื่อเปลีย่ นสถานะจากไอเปน็ ของเหลว และ
มกี ารดดู ความรอ้ นเม่ือเปลีย่ นสถานะจากของเหลวเปน็ ไอ

13

6.6.2 สสารในสถานะไอสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลวได้ เมื่อ ได้รับความดันที่สูงขึ้น
และเปลี่ยนกลับเป็นไอได้เมื่อลดความดันลงจึงได้แนวคิดว่าหากนำสารที่เปลี่ยนสถานะได้ง่าย และมี
คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนได้ดีมาทำให้เปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอภายในตู้ และเปลี่ยน
สถานะ กลับเป็นของเหลวภายนอกตู้ก็จะเกิดการถ่ายเทอุณหภูมิจากภายในตู้ออกไปนอกตู้ได้ในที่น้ี
เทคโนโลยีด้านเครื่องจักรกลทางไฟฟ้า (หรือมอเตอร์) สามารถนำมาประยุกต์เป็นเครือ่ งอัดแรงดันให้
สารเปลย่ี นสภาพจากไอเป็นของเหลวได้

เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงที่สุดในการถ่ายเทพลังงานความร้อน ควรมีการนำเอาสาร
หลายๆ ชนดิ มาทดลอง เปรยี บเทยี บอัตราการดดู และคลายความร้อน และพลังงานท่ีต้องใช้ในการทำ
ให้สารนน้ั ๆ เปลีย่ นสถานะไปมา

ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Solution Design) หลังจากที่ได้ศึกษาแนวคิดทาง
วทิ ยาศาสตร์ท่เี ก่ยี วข้อง กับการสร้างตู้หรือห้องที่คงอุณหภูมใิ ห้ตำ่ เสมอแลว้ ข้นั ตอ่ ไป ผู้แก้ปัญหาต้อง
ออกแบบกระบวนการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ ใช้ต้นทุนต่ำแต่ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการโดยการเลือกสรร
วตั ถดุ บิ และช้ินสว่ นท่ีเหมาะสม คำนวณปริมาณสารท่ีต้องใช้ รวมถึงคำนวณขนาดของมอเตอร์ท่ีใช้ทำ
อุปกรณ์อัดแรงดันด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้การถ่ายเทความ ร้อนเหมาะสมกับขนาด
ของห้องท่ีตอ้ งการทำความเย็น

วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา (Planning and Development) หลังจากที่ได้
ออกแบบวิธีการและ กำหนดเค้าโครง ปริมาณสาร และขนาดองค์ประกอบต่างๆ ที่ต้องใช้สร้าง
ผลิตภัณฑ์เรียบร้อยแล้ว ผู้แก้ปัญหาลงมือ พัฒนาต้นแบบ (Prototype) ของสิ่งที่ได้ออกแบบไว้ใน
ข้ันตอนนี้ ผแู้ ก้ปัญหาตอ้ งกำหนดขัน้ ตอนยอ่ ยในการทำงาน รวมท้ังกำหนดเป้าหมายและระยะเวลาใน
การดำเนนิ การแต่ละขน้ั ตอนย่อยในการสร้างผลติ ภณั ฑใ์ ห้ชดั เจน

ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขวิธีการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน (Testing,
Evaluation and Design Improvement) ออกแบบอุปกรณ์ต้นแบบที่กักเก็บสารทำความเย็นไว้ใน
ระบบปิด โดยทำให้เกิดการระเหย กลายเป็นไอภายในห้องที่ต้องการทำความเย็นและควบแน่น กลับ
เป็นของเหลวภายนอกห้องเพื่อประเมินประสิทธิภาพ และประสิทธิผลในการใช้งานก่อนนำไปพัฒนา
เปน็ ผลติ ภณั ฑ์

นำเสนอวธิ ีการแก้ปัญหา ผลการแก้ปญั หาหรือชิ้นงาน (Presentation) นำกระบวนการ
ออกแบบ ท่ไี ด้นำเสนอต่อผูท้ ส่ี นใจหรือผูใ้ หท้ ุนสนับสนนุ เพ่ือใหเ้ กิดการผลติ ในปรมิ าณมากและใช้งาน
ในวงกว้างต่อไป

ตามที่ได้กล่าวไปแล้ว กระบวนการทั้งหมดนี้ไม่จำเป็นต้องเกิดขึน้ เป็นลำดับดังตัวอย่าง
เสมอไป การทดสอบ และประเมินผลสามารถทำได้ในระหว่างการวางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา
เช่นกัน หากผลลัพธ์ไมอ่ ยูใ่ นเกณฑ์ ที่ยอมรับได้ไม่ว่าจะเปน็ เร่ืองตน้ ทุนหรือประสิทธิภาพของอุปกรณ์
กอ็ าจจำเปน็ ตอ้ งย้อนกลบั ไปคน้ หาแนวคิดอ่ืน ข้ึนมาใหม่ เป็นตน้

14

อย่างไรก็ตาม เมื่อนำกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมมาผนวกกับการเรียนรู้ในชั้น
เรียนเพื่อส่งเสริม ทักษะในศตวรรษที่ 21 ของผู้เรียนนั้น ในขั้นออกแบบวิธีการแก้ปัญหา ผู้สอน
สามารถจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ ที่เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้ประมวลความรู้ต่างๆ ที่ได้จากการสืบค้นและ
รวบรวมขอ้ มูล ประเมิน ตดั สนิ ใจเลอื กและ ใชค้ วามรเู้ หลา่ น้นั เพือ่ ออกแบบวิธกี ารแก้ปัญหา ขน้ั ตอนน้ี
จะช่วยกลั่นกรองแนวคิดเบื้องต้นของผูเ้ รียนได้เปน็ อย่างดี นอกจากนี้ ยังเป็นการเปิดโอกาสให้ผู้สอน
ได้ตรวจสอบความเข้าใจเกี่ยวกับแนวคิดวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และ เทคโนโลยี รวมถึง
ความสามารถในการประยุกต์ความรูด้ ังกล่าวของผู้เรียนได้ชดั เจนมากขึ้น อย่างไรก็ตามการ แก้ปัญหา
หรือการสร้างสรรค์ชิ้นงานมักเป็นกระบวนการที่ต้องทำซ้ำและต่อเนื่องจนกว่าจะสามารถแก้ปัญหา
หรือ สรา้ งสรรคช์ ้ินงานนัน้ ๆ ได้

7. แนวทางการวัดและประเมินผลสะเต็มศึกษา
การวัดและประเมินผลในสภาพจริงผู้เรียนแสดงออกขณะที่กิจกรรมเพื่อการเรียนรู้ การ

สะท้อนถึง ความรู้ ความคิด เจตคติ ทางวิทยาศาสตร์ และความสามารถที่แท้จริงของผู้เรียน ซึ่ง
แนวทางการวัดและประเมินผลมี 2 ขอ้ (สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย,ี 2563)
ดงั น้ี

7.1 การประเมินจากสภาพจริง (Authentic assessment) หมายถึง การประเมิน
ความสามารถท่ี แทจ้ รงิ ของผูเ้ รียน จากการแสดงออก การกระทำหรือผลงานเพ่ือสร้างองค์ความรู้ด้วย
ตนเอง ในขณะที่ผู้เรียน แสดงออกในการปฏิบัติกิจกรรมหรือสร้างชิ้นงาน ซึ่งสามารถสะท้อนให้เห็น
ถึงกระบวนการคิดระดับสูง กระบวนการทำงานและความสามารถในการแก้ปัญหาหรือการแสวงหา
ความรู้ การประเมินจากสภาพจริงจะมี ประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อมีการประเมินหลายๆด้าน โดยใช้วิธี
ประเมินหลากกลายวิธีในสถานการณ์ต่างๆ ที่สอดคล้อง กับชีวิตจริงและต้องประเมินอย่างต่อเนื่อง
เพ่ือให้ได้ขอ้ มลู ที่มากพอทจ่ี ะสะท้อนถึงการพัฒนาและความสามารถท่ี แทจ้ ริงของผู้เรียนได้

7.2 การวัดและประเมินผลด้านความสามารถ (Performance assessment)
ความสามารถของผู้เรยี น ประเมนิ ไดจ้ ากการแสดงออกโดยตรงจากการทำงานต่างๆจากสถานการณ์ที่
กำหนดให้ ซึ่งเป็นของจริงหรือใกล้เคียง กับสภาพจริง และเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้แก้ปัญหาจาก
สถานการณ์จริงหรือปฏิบัติจริง โดยประเมินจาก กระบวนการทำงาน กระบวนการคิด โดยเฉพาะ
ความคิดข้นั สูงและผลงานท่ไี ด้

ลกั ษณะสำคัญของการประเมินความสามารถ คอื กำหนดวัตถปุ ระสงค์ของงาน วิธกี ารทำงาน
ผลสำเร็จ ของงาน มีคำสั่งควบคุมสถานการณ์ในการปฏิบัติงาน และมีเกณฑ์การให้คะแนนที่ชัดเจน
การประเมิน ความสามารถที่แสดงออกของผู้เรียนทำาได้หลายแนวทางต่างๆ กัน ขึ้นอยู่กับ
สภาพแวดล้อม สถานการณ์ และความความสามารถที่แสดงออกของผู้เรียนทำได้หลายแนวทาง
ตา่ งๆกนั ขนึ้ อยกู่ ับสภาพแวดลอ้ ม สถานการณ์ และความ สนใจของผู้เรียน ดงั ตวั อย่างต่อไปน้ี

1. การมอบหมายงานให้ทำ งานที่มอบให้ทำต้องมีความหมาย มีความสำคัญ มี
ความสัมพันธ์กับ หลักสูตร เนื้อหาวิชา และชีวติ จรงิ ของผู้เรียน ผู้เรียนต้องใช้ความรู้หลายด้านในการ
ปฏิบตั ิงานที่สามารถสะท้อนให้ เห็นถึงกระบวนการทำงาน และการใช้ความคิดอย่างลึกซ้ึง

15

2. การกำหนดช้นิ งาน หรอื อปุ กรณ์ หรือสงิ่ ประดษิ ฐใ์ ห้ผ้เู รียนวิเคราะหอ์ งคป์ ระกอบ
และกระบวนการ ทำงาน และเสนอแนวทางเพ่ือพฒั นาใหม้ ีประสิทธภิ าพดีขึน้

การประเมินผลด้านความสามารถ ประเมินได้ทั้งการแสดงออก กระบวนการทำงานและผลิต
ของงาน จะใหค้ วามสำคัญต่อกระบวนการทำงาน กระบวนการคดิ คณุ ภาพของงานมากกว่าผลสำเร็จ
ของงาน

การมอบหมายชิ้นงานให้ผู้เรียน ควรจะประชุมปรึกษาหารือและทำความตกลงร่วมกัน
ระหว่างครูและ ผู้เรียนในการวางแผนการปฏิบัติงาน เพื่อสะดวกในการดำเนินกิจกรรมของผู้เรียน
และการติดตามความกา้ วหนา้ ของครู

1. การกำหนดตัวอย่างงานให้และให้ผู้เรียนศึกษางานแล้วปฏิบัติตามขั้นตอน ให้
เหมอื นหรอื ดีกวา่ เชน่ การทำสไลดถ์ าวรศึกษาเน้อื เยือ่ พืช การเพาะเลี้ยงเนอ้ื เยอ่ื เป็นต้น

2. การสร้างสถานการณ์จำลองที่สัมพันธ์กับชีวิตจริงของผู้เรียน เมื่อกำหนด
สถานการณ์แลว้ ใหผ้ เู้ รียน ลงมอื ปฏิบัติ แกป้ ัญหาหรอื ใชค้ วามคิดระดับสูงในการแกป้ ัญหา

3. การทดสอบโดยใช้แบบทดสอบข้อเขียน การประเมินตามสภาพจริงจะลด
ความสำคัญของการ ทดสอบเนือ่ งจากจะมีการใช้แบบทดสอบลดลง แต่อยา่ งไรกต็ ามข้อสอบข้อเขียน
ก็ยังมีความจำเป็น เนื่องจากใช้ ความความสามารถทางด้านความรู้ความเข้าใจในหลักการต่าง ๆได้
ดังนั้น ในการะบวนการประเมินจึงยังคงใช้ แบบทดสอบข้อเขียนร่วมด้วยโดยจะลดบทบาทของ
แบบทดสอบทีว่ ัดพฤติกรรม ด้านความรู้ ความจำ แต่จะมุ่งเน้น ประเมินดา้ นความเข้าใจ การนำไปใช้
และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และกระบวนการคิดระดับสูง แบบทดสอบในลักษณะนี้
จะตอ้ งสรา้ งสถานการณใ์ ห้ผ้เู รยี นตอบและสถานการณท์ ่ีนำมาใชค้ วรสัมพนั ธก์ บั ชวี ติ จรงิ ของผเู้ รยี น

8. สะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรูใ้ นศตวรรษที่ 21
สะเต็มศึกษากับการจัดการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 โดยเน้นจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตาม

แนวทางสะเต็มศึกษาจะช่วย พัฒนาทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ได้เป็นอย่างดี ยกตัวอย่างทักษะการ
เรียนรูต้ ามกรอบแนวคดิ ของมาตรฐานในการ เรียนรู้ (21 Century Standards) ประกอบดว้ ย ทักษะ
ในการหาความรู้ด้วยตนเอง ทักษะการทำงานร่วมกัน ทักษะการคิดวิเคราะห์/แก้ปัญหา ทักษะการ
พฒั นานวัตกรรม ทกั ษะการใช้ชีวติ ที่มีคา่ จะเหน็ ไดว้ ่ากิจกรรมการ เรียนรแู้ บบบูรณาการสะเต็มศึกษา
ในรูปแบบโครงงาน หรือการพัฒนานวตั กรรมที่กล่าวถงึ ข้างต้นนน้ั สามารถสร้าง เสริมทักษะเหล่าน้ีได้
มาก อย่างไรก็ตามในบริบทของโรงเรียนทั่วไป ครูอาจไม่สามารถให้นักเรียนเรียนรู้ด้วยการทำ
โครงงาน หรือการพัฒนานวัตกรรมเท่านั้น ดังนั้นในบทเรียนอื่น ๆ ถ้าครูมุ่งเน้นทักษะแห่งศตวรรษที่
21 ในทุก โอกาสที่เอื้ออำนวย เปิดโอกาสให้นกั เรียนได้แสดงความคิดเหน็ ทำงานร่วมกัน เรียนรู้การ
หาที่ติ ฝึกคิดวิเคราะห์ หาที่ชมหรือเสนอวิธีการใหม่ ฝึกคิดเชิงสร้างสรรค์ ก็นับว่าครูจัดการเรียนการ
สอนเขา้ ใกลแ้ นวคดิ สะเต็มศึกษามาก ขึน้ ซึง่ เป็นการจัดการเรยี นการสอนที่เน้นผ้เู รียนเป็นสำคัญ

8.1 ทฤษฎีการเรยี นรทู้ ี่สนับสนนุ การจัดการเรียนรแู้ บบบรู ณาการสะเตม็ ศกึ ษา
ทฤษฎีการเรียนรูท้ ี่สนับสนนุ การจัดการเรียนรูแ้ บบบูรณาการสะเต็มศึกษา จำแนกออก

ได้เป็น 5 ทฤษฎี (กมลฉตั ร กลอ่ มอิ่ม, 2559) ดงั ตอ่ ไปน้ี

16

8.1.1 ทฤษฎกี ารเรียนรทู้ สี่ นับสนนุ แนวคิด การจัดการเรยี นรู้แบบบรู ณาการสะเต็ม
ศึกษา คือ ทฤษฎีคอน สตรัคติวิสต์ (Constructivist) ซ่ึงเป็นทฤษฎีที่ให้ความสำคัญกับตัวผูเ้ รียน เชื่อ
ว่าผู้เรียนสามารถสร้างความรู้ได้ด้วย ตนเอง จากการมีปฏิสัมพันธ์กับบุคคลอื่นและสิ่งแวดล้อมอย่าง
กระตอื รอื รน้ กรอบแนวคดิ ของทฤษฎีคอนสตรัคตวิ ิสต์ (Constructivist) ไดแ้ ก่

8.1.1.1 นกั เรียนเป็นผู้สร้างความรดู้ ว้ ย ตนเอง และนักเรยี นแตล่ ะคนสร้าง
ความรู้ดว้ ยวธิ ีการทีแ่ ตกต่างกนั รวมท้งั อาจแตกต่างกบั แนวทางของผู้สอน

8.1.1.2 ประสบการณ์เดิมของนักเรียนเป็นพื้นฐานที่สำคัญของการสร้าง
ความรู้ใหมแ่ ละนกั เรยี นแตล่ ะคน มคี วามรูแ้ ละประสบการณ์เดมิ ที่แตกตา่ งกนั

8.1.1.3 การมีปฏิสมั พันธ์กับสงิ่ แวดล้อม การมปี ระสบการณต์ รง และการ
แลกเปลย่ี น ความคดิ เห็นกันของผเู้ รียนมสี ่วนชว่ ยในการสร้างความรู้ใหม่

8.1.1.4 ครูมีบทบาทในการจัดบริบทการเรียนรู้ตั้งคำถามที่ ท้าทาย
ความสามารถ กระตุ้นสนับสนนุ ให้นักเรียนเกิดการสร้างความรู้ และให้ความช่วยเหลือนักเรียนในทกุ
ๆ ดา้ น

8.1.2 ทฤษฎีการเรียนรู้แบบมีส่วนร่วม เป็นทฤษฎีที่ให้ความสำคัญกับตัวผู้เรียน
จุดเน้นของการเรียนแบบ มีส่วนร่วม คือ การให้นักเรียนมีส่วนร่วมทางด้านจิตใจ การได้รับ
ประสบการณท์ ี่สัมพันธ์กบั ชีวติ จริง ได้รบั การ ฝกึ ฝนทกั ษะชวี ิตต่างๆ การแสวงหาความรู้ การคิด การ
จดั การความรู้ การแสดงอกก การสร้างความรู้ใหม่ และการทำงาน กรอบแนวคิดของทฤษฎกี ารเรียนรู้
แบบมสี ว่ นรว่ ม ไดแ้ ก่

8.1.2.1 นักเรียนแต่ละ คน มีส่วนร่วมทำให้เกิดการเรียนรู้ทั้งทางตรงและ
ทางอ้อม อาศัยหลกั การเรียนรูเ้ ชิงประสบการณ์ และการเรยี นรทู้ ่ี มปี ระสทิ ธภิ าพได้รบั ประสบการณ์ที่
สัมพันธ์กับชีวิตจริง ได้รับการฝึกฝนทักษะการแสวงหาออก ทักษะการสร้าง ความรู้ใหม่ และทักษะ
การทำงานกลุ่ม

8.1.2.2 เปิดโอกาสให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็น
ตัดสินใจเลือก บทเรียนที่ต้องการเรียนรู้ในลักษณะกลุ่มหรือศึกษาด้วยตนเอง นักเรียนจะร่วมกันจัด
กจิ กรรมการเรียนรูท้ กุ ขน้ั ตอน ฝึกปฏิบัติการวางแผนการทำกิจกรรมการเรยี นรูร้ ว่ มกนั และทำรายงาน
ผลการเรียนรู้

8.1.2.3 นักเรียนได้รับผิดชอบต่อการเรียนรู้ของตนเองได้ลงมือปฏิบัติทำ
กจิ กรรมกลุ่มฝกึ ฝนทักษะการเรียนรู้ทักษะการบรหิ าร การจดั การ การเปน็ ผนู้ ำผตู้ ามและท่ีสำคัญเป็น
การเรียนรู้ทม่ี คี วามสมั พันธส์ อดคล้องกับชีวติ จรงิ ของนกั เรยี น

8.1.2.4 ครูมีบทบาท กระตุ้นให้นักเรียนได้เล่าประสบการณ์ของตนเอง
ผูส้ อนอาจใช้ใบช้ีแจงกำหนดกจิ กรรมของนักเรียนในการนำเสนอประสบการณ์ ในกรณีท่ีนักเรียนไม่มี
ประสบการณ์ในเรอื่ งทีจ่ ะสอนหรือมนี ้อย ผสู้ อนอาจจะยกกรณีตัวอยา่ งหรอื สถานการณ์ก็ได้

8.1.3 ทฤษฎีการเรียนรู้ของบรูเนอร์ (Bruner) บรูเนอร์ เชื่อว่ามนุษย์เลือกจะรับรู้
ส่งิ ที่ตนเองสนใจ และ การเรยี นรู้เกดิ จากกระบวนการค้นพบดว้ ยตนเอง (discovery learning) กรอบ
แนวคดิ ของทฤษฎีการเรยี นรขู้ องบรูเนอร์ (Bruner) ไดแ้ ก่

17

8.1.3.1 ผ้สู อนควรจดั ประสบการณ์ใหผ้ ู้เรียนคน้ พบการเรียนรู้ ด้วยตนเอง
ซง่ึ เปน็ กระบวนการเรียนร้ทู ีด่ ี มีความหมายต่อผูเ้ รียนเกดิ การเรยี นรู้ได้ดี

8.1.3.2 กอ่ นสอนผสู้ อนต้องมกี าร วิเคราะห์และจัดโครงสร้างเน้ือหาสาระ
ให้เหมาะสมกับการเรยี นรู้ของผู้เรยี น

8.1.3.3 ผู้สอนควรจัดความคิดรวบยอด เนื้อหาสาระ วิธีการสอนและ
กระบวนการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับขั้นพัฒนาการสติปัญญาของผู้เรียน ซึ่งจะช่วยให้ผู้เรียนเกิดการ
เรียนรู้ไดด้ ี

8.1.3.4 ผู้สอนควรส่งเสริมให้ผู้เรียนได้คิดอย่างอสระให้มาก เพื่อช่วย
สง่ เสริมความคิด สร้างสรรคข์ องผเู้ รยี น

8.1.3.5 ผู้สอนสร้างแรงจูงใจภายในให้แกผ่ เู้ รยี น
8.1.3.6 ผู้สอนควรสอนความคิดรวบยอดใหแ้ กผ่ ูเ้ รยี น
8.1.4 ทฤษฎีการเรียนรู้อย่างมีความหมาย (Meaningful verbal Learning) เน้น
ความสำคัญของการ เรียนรู้อย่างมีความเขา้ ใจและมีความหมาย การเรียนรู้เกิดขึ้นเม่ือผู้เรยี นไดเ้ รยี น
รวมหรือเชื่อมโยง (Subsume) สิ่งที่เรียนใหม่หรือข้อมูลใหม่ ซึ่งอาจจะเป็นความคิดรวบยอด
(Concept) หรือความรู้ทีไ่ ดร้ ับใหม่ ในโครงสร้าง สตปิ ัญญากับความรู้เดมิ ที่อย่ใู นสองของผเู้ รียนอยู่แล้
กรอบแนวคิดของทฤษฎีการ เรียนรูอ้ ยา่ งมคี วามหมาย (Meaningful verbal Learning) ได้แก่
8.1.4.1 ผู้สอนควรมีการแนะนำบทเรียนก่อนการเรียน การสอน และ
ก่อนที่จะสอนสิ่งใดใหม่มีการสำรวจความรู้ความเข้าใจของผู้เรียนเสียก่อนว่ามพี อที่จะทำความเข้าใจ
เรอ่ื งที่จะเรยี นใหมห่ รอื ไม่ ถ้ายงั ไม่มีตอ้ งจัดใหก้ อ่ นสอนเรอื่ งใหม่
8.1.4.2 ผู้สอนควรสอนโดยไม่เน้นการท่องจำ แต่สอน ให้เกิดการสร้าง
ความเชื่อมโยงระหวา่ งความรูท้ ่มี มี าก่อนกับข้อมลู ใหมห่ รือความคดิ รวบยอดใหม่ที่จะต้องเรยี น
8.1.4.3 ผู้สอนควรใช้ Advance organizer เปน็ เทคนคิ ทีช่ ่วยให้ผู้เรียนได้
เรยี นอยา่ งมคี วามหมายจากการสอนหรอื การ บรรยายของผู้สอน
8.1.4.4 ผู้สอนควรชว่ ยใหผ้ เู้ รียนเกิดการเรยี นรอู้ ยา่ งมคี วามหมาย โดยการ
จดั เรยี บเรยี งข้อมลู ขา่ วสาร ทต่ี อ้ งการใหเ้ รยี นรู้ออกเปน็ หมวดหมู่
8.1.4.5 ผู้สอนควรนำเสนอกรอบหลกั การกวา้ งๆ ก่อนทจ่ี ะให้เรยี นรู้
8.1.5 ทฤษฎีการเรียนรู้ตามแนวคอนสตรัคชั่นนิสซึม (Constructionism) เป็นการ
เรียนรทู้ ่เี กิดจากการ สรา้ งพลังความรู้ในตนเองและด้วยตนเองของผูเ้ รียน หากผู้เรยี นมีโอกาสได้สร้าง
ความคิดและนำความคิดตนเองไป สร้างสรรค์ชิ้นงานโดยอาศัยสื่อและเทคโนโลยีที่เหมาะสมจะทำให้
เหน็ ความคดิ นั้นเปน็ รูปธรรมทชี่ ัดเจน กรอบแนวคิดของทฤษฎกี ารเรยี นรู้ตามแนวคอนสตรัคช่ันนิสซึม
(Constructionism) ได้แก่
8.1.5.1 เปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้เลือกตามความสนใจ จะทำให้ผู้เรียนมี
แรงจูงใจในการคดิ ทำและการเรียนรตู้ ่อไป

18

8.1.5.2 เป็น การจัดสภาพแวดล้อมที่มีความแตกต่างกันอันจะเป็น
ประโยชน์ต่อการสร้างองค์ความรู้ เช่น ความถนัด ความสามารถและประสบการณ์แตกต่างกัน ซึ่งจะ
เอื้อให้มีการช่วยเหลือกันและกัน การสร้างสรรค์ผลงานและ ความรู้ รวมทั้งพัฒนาทักษะทางสังคม
ด้วย

8.1.5.3 เป็นบรรยากาศที่มีความเป็นมิตร เป็นกันเองที่ทำให้ผู้เรียนรู้สึก
อบอุ่น ปลอดภยั สบายใจ จะเออื้ ใหก้ ารเรยี นรูเ้ ปน็ ไปอย่างมคี วามสุข

8.2 การจัดการเรียนรแู้ บบบรู ณาการสะเตม็ ศึกษาสำหรบั นักศึกษาวิชาชพี ครู
การจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็มศึกษา เป็นกิจกรรมการเรียนรู้ที่ช่วยพัฒนา

ทกั ษะ แห่งศตวรรษที่ 21 ตามกรอบแนวคิดของมาตรฐานในการเรยี นรู้ (21st Century Standards)
ประกอบด้วย ทักษะในการหาความรู้ด้วยตนเอง ทักษะการทำงานร่วมกัน ทักษะการคิดวิเคราะห์/
แก้ปัญหา ทักษะการพัฒนา นวัตกรรม ทักษะการใช้ชีวิตที่มีค่า โดยมีวัตถุประสงค์ของการจัดการ
เรียนรู้ ได้แก่ 1) เพื่อส่งเสริมทักษะด้านความรู้ ทักษะทางปัญญา ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล
และความรับผิดชอบ ทักษะการคิดวิเคราะห์เชิงตัวเลข การ สื่อสารและการใช้เทคโนโลยีให้กับ
นักศึกษาวิชาชีพครู 2) เพื่อให้นักศึกษาวิชาชีพครูเรียนรู้ หลักการสร้างองค์ ความรู้ผ่านกระบวนการ
และกิจกรรม (Process and content) 3) เพอื่ ปรับบทบาทครูจากการเปน็ ผู้สอนเปน็ ผู้ให้ คำปรึกษา
(Coaching and Mentoring) ซึ่งผู้เขียนได้ทำการสอนการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็มศึกษา
5 ขั้นตอน ในรายวิชาการออกแบบการจัดการเรียนรู้ EDC/201โดยการออกแบบการจัดการเรียนรู้
มุ่งให้นักศึกษา วิชาชีพครู สามารถนำไปใช้ในการจัดการเรียนการสอนในชั่วโมง “ลดเวลาเรียน เพ่ิม
เวลารู้”ในโรงเรยี นได้ โดยมขี ้ันตอนทง้ั หมด 5 ขนั้ ตอน (ศูนยส์ ะเต็มศกึ ษาแหง่ ชาติ,2563) ดงั ตอ่ ไปนี้

ขนั้ ท่ี 1 การระบุปญั หา (เวลา 30 นาท)ี ครูเสนอสถานการณ์ปญั หา ดงั นี้
ตามที่นโยบายกระทรวงศึกษากำหนดให้สถานศึกษามีกิจกรรม “ลดเวลาเรียน เพิ่ม

เวลารู้” ใน ฐานะนักศึกษาจะไปประกอบวิชาชีพครใู นอนาคต ให้นักศึกษาออกแบบการจัดการเรียนรู้
แบบบูรณาการ สะเต็มศึกษา 5 ขั้นตอน ดังนี้ 1. เครื่องดักแมลงวัน 2. กระปุกออมสินพอเพียง 3.
ไข่ใน อะไร 4. วุ้นแฟนซี 5. ถงุ ประคบรอ้ น 6. การจดั สวนถาด โดยใหน้ กั ศกึ ษาตัง้ ช่อื โรงเรยี น ชมุ นุม
มีสมาชกิ ใน กล่มุ แสดงบทบาทสมมติเปน็ ครู นกั เรียน

ขนั้ ที่ 2 การค้นหาแนวคิดทเี่ กี่ยวข้อง (30 นาที)
1. จดั นกั ศึกษาเปน็ กลุม่ ๆ ละ 5 - 6 คน แล้วจบั สลากเลอื กหัวขอ้
2. ให้นักศึกษาทำความเข้าใจปัญหา โดยการให้นักศึกษาระบุว่า ในการแก้ปัญหา

จากสถานการณ์ที่ กำหนดใหจ้ ำเป็นต้องศึกษาความรูเ้ ก่ยี วกับเรือ่ งอะไรบา้ ง
3. ให้แตล่ ะกลมุ่ นำเสนอ เร่ืองที่จำเปน็ ต้องศกึ ษา โดยให้ครแู ละนักศึกษาร่วมกันเติม

เตม็ หวั เร่ืองทีต่ อ้ ง ไปศึกษา
ขั้นที่ 3 การวางแผนและพัฒนา (60 นาที)
1. ครูจัดเตรียมแหล่งข้อมูลสำหรับให้นักศึกษาศึกษาในเรื่อง เครื่องดักแมลงวัน

กระปุกออมสิน พอเพียง ไขในอะไร วันแฟนซี ถุงประคบร้อน การจัดสวนถาด เช่น
www.http:stermedforlife.ipst.ac.th คมู่ อื จดั กิจกรรมสะเตม็ ศึกษาระดับประถมศึกษา เป็นต้น

2. ให้นักศกึ ษากำหนดสงิ่ ทตี่ นเองตอ้ งเรยี นรู้

19

3. ใหน้ กั ศึกษาดำเนินการศึกษาดว้ ยตนเองในเรื่องท่ีต้องการเรียนรู้ จากแหล่งข้อมูล
ทเี่ ตรยี มไว้ให้ ตาม ความสนใจของนักศึกษา และเขยี นสรุปความรู้ท่ีตนเองศึกษา

4. นักศึกษาทุกกลุ่มร่วมกันสรุปองค์ความรู้ เรื่อง 1. เครื่องดักแมลงวัน 2. กระปุก
ออมสินพอเพียง 3. ไขในอะไร 4. ก้นแฟนซี ๕. ถุงประคบร้อน ๖. การจัดสวนถาด รวมกนั อกี ครง้ั

5. ใหน้ ักศกึ ษาแต่ละคนนำขอ้ สรปุ ท่ไี ด้ มาเขยี นเรยี บเรียงเป็นองค์ความรู้ของตนเอง
พร้อมยกตัวอยา่ ง ประกอบองคค์ วามรู้นนั้

ขั้นที่ 4 การทดสอบและการประเมินผล (60 นาที) ให้นักศึกษานำข้อสรุปที่ได้มา
จัดระบบ และนำไปสู่ การเขียนผังมโนทศั น์ ตามหวั ข้อแตล่ ะกลุม่ ทร่ี บั ผิดชอบ

ข้นั ท่ี 5 การนำเสนอผลลัพธ์ (60 นาที)
1. ใหน้ กั ศึกษาแต่ละกลุ่มนำเสนอผลงาน
2. ให้นักศึกษาทุกกลุ่มร่วมกันประเมินการเขียนผังมโนทัศน์ เครื่องดักแมลงวัน

กระปุกออมสิน พอเพียง ไขในอะไร วันแฟนซี ถุงประคบร้อน การจัดสวนถาด โดยใช้เกณฑ์การ
ประเมินทคี่ รูเตรียมไว้ให้

สอ่ื การเรยี นการสอน
1. www.http:stemedforlife.ipst.ac.th
2. ค่มู ือจัดกิจกรรมสะเต็มศกึ ษาระดับประถมศึกษาปีท่ี 1-3
3. ค่มู อื จดั กจิ กรรมสะเต็มศกึ ษาระดับประถมศึกษาปที ่ี 4-6
4. คมู่ อื จัดกจิ กรรมสะเต็มศึกษาระดับมธั ยมศึกษาปที ่ี 1-3
5. ค่มู อื เอกสารกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษา ระดับมธั ยมศึกษาปที ่ี 4-6
6. งานวจิ ัยทีเ่ กย่ี วขอ้ ง

การวัดและประเมนิ ผล ด้านคุณธรรมจริยธรรม ด้านความรู้ด้านทักษะทางปัญญา ด้าน
ทักษะ ความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและความรับผิดชอบ ด้านทักษะการวิเคราะห์เชิงตัวเลข การ
ส่อื สาร และการใช้ เทคโนโลยี

8.3 แนวทางการนำกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาไปใชใ้ นการจดั การเรียนรู้
แนวทางการนำกิจกรรมสะเต็มศึกษาไปใช้ในการจัดการเรียนรู้ เป็นกิจกรรมสะเต็ม

ศึกษาที่ สสวท. พัฒนาขึ้นนี้เป็นตัวอย่างให้ผู้สอนได้เห็นแนวทาง โดยมีจุดเริ่มต้นมาจากการ กำหนด
ประเด็นในการศึกษาแล้วพิจารณาเลือกตัวชี้วัดของแต่ละกลุ่มรายวิชาทางด้านวิทยาศาสตร์
คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยี ว่ามีตัวชี้วัดใดบ้างที่สามารถนำมาจัดกิจกรรมแบบบรู ณาการร่วมกันได้
ผนวกกับแนวคิดการออกแบบ เชิงวิศวกรรม จากนั้นใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหา
ความรู้ในการดำเนินกิจกรรม ทัง้ น้ผี ู้สอนสามารถ ใช้แนวทางดังกลา่ วน้ีไปพฒั นากิจกรรมสะเต็มศึกษา
แบบบูรณาการได้ด้วยตนเอง ซึ่งการจดั กิจกรรมสะเตม็ ศึกษา แบบบูรณาการอาจไม่จำเป็นต้องบรู ณา
การได้ครบทุกรายวิชาที่กล่าวมาแล้วก็ได้ แต่มีจุดเน้นให้ผู้เรียนได้ใช้ทักษะต่างๆในการแก้ปัญหาดว้ ย
ตนเอง โดยทักษะที่สำคัญที่จะต้องกล่าวถึงได้แก่ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะ ทาง
คณิตศาสตร์ และทักษะในศตวรรษที่ 21 ซึ่งประกอบด้วย ทักษะการคิด ทักษะการใช้เทคโนโลยี
สารสนเทศ ทกั ษะการแกป้ ญั หา ทกั ษะการสอ่ื สาร เปน็ ตน้

20

การนำกิจกรรมสะเต็มศึกษาไปใช้ในการจัดการเรยี นรู้ในชัน้ เรียน สามารถดำเนินการได้
3 แนวทาง (ศนู ยส์ ะเตม็ ศกึ ษาแห่งชาติ, 2563) ไดแ้ ก่

8.3.1 จดั กิจกรรมสอดแทรกไปตามเนื้อหาท่ีเกีย่ วข้องของแต่ละรายวิชาภายในคาบ
เรียน ซึ่งกิจกรรมสะเต็มศึกษา ที่จะนำเข้าไปสอดแทรกในคาบเรยี นน้ัน มักจะเป็นกิจกรรมที่มีจำนวน
ชั่วโมงที่เหมาะสมที่จะสามารถจัดกิจกรรม ได้เสร็จสิ้นภายในคาบเรียน โดยผู้สอนแต่ละรายวิชาอาจ
พิจารณาจากตัวชี้วัดของกิจกรรมนั้นๆ เป็นเกณฑ์ หรือ พิจารณาจากจุดประสงค์ของกิจกรรมก็ได้ว่า
เกี่ยวข้องกับเนื้อหาใดบ้าง จากนั้นเมื่อถึงคาบของการเรียนการสอน ในเนื้อหานั้นๆ ก็สามารถนํา
กิจกรรมสะเต็มศกึ ษาเข้าไปใชใ้ นการจดั การเรยี นการสอนได้

8.3.2 จัดกิจกรรมไว้ในรายวิชาเลือกเสรีของกลุ่มวิชาต่างๆ โดยการสอนในรูปแบบ
นี้อาจทำได้ในรายวิชา ที่เกี่ยวข้องกับการแก้โจทย์ปัญหาพิเศษ หรือการทำโครงงาน เป็นต้น รูปแบบ
การสอนโดยวิธีนี้เหมาะสำหรับกิจกรรม สะเต็มศึกษาที่ต้องใช้ระยะเวลาในการดำเนินกิจกรรม
ค่อนข้างมากหรือมีความซับซ้อนและยาก และมีข้อดีที่ ทางผู้สอนสามารถจัดหาอาจารย์ที่ปรึกษา
ให้แก่ผู้เรียนได้ครอบคลุมในเนื้อหาที่เกี่ยวข้องเพื่อให้คำแนะนำในการ แก้ปัญหา หรือออกแบบ และ
สร้างชิ้นงานของผู้เรียนได้

8.3.3 จดั กจิ กรรมไว้ในกล่มุ กจิ กรรมนอกหอ้ งเรียนต่างๆ เช่น ชมุ นุม ชมรม คา่ ย ซ่ึง
รูปแบบการจัดกิจกรรมแบบนี้ มักเป็นกิจกรรมสะเต็มศึกษาที่มีหัวข้อหรือหัวเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการ
แก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น ปัญหาสิ่งแวดล้อม การอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม การสร้าง
นวัตกรรมที่สามารถใช้ในการแก้ปัญหาต่างๆ ของส่วนรวม การจัดกิจกรรมโดยวิธีนี้มีข้อดีที่ผู้เรียน
สามารถทำกิจกรรมไดต้ ลอดเวลาและต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตามการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาแบบบูรณาการนี้มุ่งหวังให้ผู้เรียนเกิดผลสัมฤทธิ์
ทางด้านการเรียน ผ่านการใช้ทักษะต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในการศึกษาค้นคว้า คิดค้น และแก้ปัญหาด้วย
ตนเอง โดยมีผู้สอนเป็นผู้ให้คำปรึกษา และต้องอาศัยความร่วมมือจากทุกภาคส่วนที่เกี่ยวข้องในการ
ช่วยกันขับเคล่ือนใหก้ ารเรียนการสอน ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีก้าวไปข้างหน้า
ตอ่ ไป

8.4 ประโยชน์จากการจดั การเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเตม็ ศกึ ษา
การส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ไขปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง

เพื่อสร้าง เสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ นำไปสู่การสร้างนวัตกรรม ผู้เรียนที่มี
ประสบการณ์ในการทำกิจกรรมหรอื โครงงานสะเต็มศกึ ษาจะมีความพร้อมท่ีจะไปปฏิบัติงานที่ต้องใช้
องค์ความรู้ และทักษะด้าน วิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีในภาคการผลิต และการบริการ
ที่สำคัญต่ออนาคตของประเทศ ซึ่งประโยชน์ที่ได้จากการการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็ม
ศกึ ษา มี 6 ข้อ(ศนู ยส์ ะเต็มศึกษาแหง่ ชาต,ิ 2563) ดงั ตอ่ ไปน้ี

8.4.1 ผู้เรียนมีทักษะการคิดวิเคราะห์ และสร้างนวัตกรรมใหม่ๆที่ใช้วิทยาศาสตร์
คณติ ศาสตร์ เทคโนโลยี และกระบวนการทางวศิ วกรรม เปน็ ฐาน

8.4.2 ผู้เรียนเขา้ ใจและสนใจการประกอบอาชีพดา้ นสะเต็มศกึ ษามากขน้ึ
8.4.3 ผู้เรียนเข้าใจสาระวิชา และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์
มากข้นึ

21

8.4.4 หน่วยงานภาครัฐและเอกชนมีส่วนร่วมสนับสนุนการจัดกิจกรรมของครูและ
บุคลากรทางการศึกษา

8.4.5 สง่ เสริมการจดั การเรยี นรแู้ ละเชือ่ มโยงระหวา่ ง 8 กลมุ่ สาระวชิ า
8.4.6 สร้างกำลังคนด้านสะเต็มศึกษาของประเทศไทย เพื่อเพิ่มศักยภาพทาง
เศรษฐกิจ

9. การเปรียบเทียบแนวคิดและทักษะด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และ

คณิตศาสตร์

การกล่าวอ้างถึงการนำแนวคิดการออกแบบเชิงวิศวกรรมมาบูรณาการกับการเรียนรู้ศาสตร์

อื่น ๆ อกี 4 ศาสตร์ น้นั นำมาสู่ความพยายามในการอธบิ ายความแตกต่างระหวา่ งศาสตร์ 4 ศาสตร์ท่ี

มีความใกล้เคียงกันมาก ได้แก่ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ สภาวิจัย

แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (The National Research Council: NRC) ได้ให้ความหมายของ

วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี พร้อมทั้งเปรียบเทียบทักษะ ของศาสตร์ทั้งสองกับทักษะทาง

วทิ ยาศาสตร์ไว้ดงั ตารางท่ี 1

ตารางที่ 1 ตารางเปรียบเทียบแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี และ

คณติ ศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ วศิ วกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี คณิตศาสตร์

ตั้งคำถาม นยิ ามปญั หา ตระหนักถึงบทบาท ทำความเข้าใจและ

(เพอ่ื เข้าใจธรรมชาติ) (เพื่อพัฒนาคุณภาพ ของเทคโ นโ ลยีต่อ พยายามแก้ปญั หา

ชวี ิต) สงั คม

พฒั นาและใชโ้ มเดล พฒั นาและใชโ้ มเดล ใช้คณิตศาสตร์ในการ

สร้างโมเดล

ออกแบบและลงมือทำ ออกแบบและลงมือทำ เรียนรู้วิธีการใช้งาน ใ ช ้ เ ค ร ื ่ อ ง ม ื อ ท่ี

ก า ร ค ้ น ค ว ้ า ว ิ จั ย ก า ร ค ้ น ค ว ้ า ว ิ จั ย เทคโนโลยีใหม่ ๆ เ ห ม า ะ ส ม ใ น ก า ร

ทดลอง ทดลอง แก้ปญั หา

วิเคราะหข์ ้อมลู วิเคราะหข์ อ้ มูล ใ ห ้ ค ว า ม ส ำ ค ั ญ กั บ

ความแมน่ ยำ

ใช้คณิตศาสตร์ ชว่ ยใน ใช้คณิตศาสตร์ ช่วยใน เข้าใจบทบาทของ ใช้ตัวเลขในการให้

การคำนวณ การคำนวณ เ ท ค โ น โ ล ย ี ใ น ก า ร ค ว า ม ห ม า ย ห รื อ

พ ั ฒ น า ด ้ า น เหตุผล

สร้างคำอธบิ าย อ อ ก แ บ บ ว ิ ธ ี ก า ร ว ิ ท ย า ศ า ส ต ร ์ แ ล ะ พยายามหาวิธีการใช้
วิศวกรรม
แกป้ ญั หา โครงการในการ

แก้ปญั หา

22

ตารางท่ี 1(ต่อ) ตารางเปรียบเทียบแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี และ

คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์ วศิ วกรรมศาสตร์ เทคโนโลยี คณิตศาสตร์

ใช้หลักฐานในการ ใช้หลักฐานในการ ต ั ด ส ิ น ใ จ เ ล ื อ ก ใ ช้ สร้างข้อโต้แย้งและ

ยนื ยันแนวคดิ ยืนยันแนวคดิ เ ท ค โ น โ ล ย ี โ ด ย สามารถวิพากษ์การให้

พิจารณาถึงผลกระทบ เหตุผลของผู้อื่น

ประเมินและสื่อสาร ประเมินและสื่อสาร ต ่ อ ส ั ง ค ม แ ล ะ มองหาและนำเสนอ

แนวคิด แนวคดิ ส่งิ แวดลอ้ ม ระเบียบวิธีในการ

เหตุผล

ที่มา : ศนู ยส์ ะเต็มศึกษาแห่งชาติ สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ในทางวิทยาศาสตร์มีกระบวนการส่วนใหญ่เหมือนกับแนวปฏิบัติ ทางวิศวกรรมศาสตร์
กล่าวคือ ทั้งสองศาสตร์มีการพัฒนาและใช้โมเดลในการดำเนินงาน มีการออกแบบและลงมือ
ค้นคว้าวิจัยเพื่อรวบรวม ข้อมูล และวิเคราะห์ข้อมูลดังกล่าว ท้ังวิทยาศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์
ต้องการความรู้ ทางคณิตศาสตร์ใน การคำนวณ นอกจากนี้ ทั้งนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรมีการใช้
หลักฐานในการยืนยันแนวคิดซึ่งอาจเป็นคำตอบ ของข้อสงสัยเกี่ยวกับธรรมชาติหรือปัญหา และ
สุดทา้ ยต้องมีการประเมนิ และสอ่ื สารแนวคดิ ดังกลา่ ว

แนวปฏิบตั ทิ ้ังสองมีความแตกตา่ งกนั อยู่ ๒ ประการ
1. ในขณะที่วิชาวิทยาศาสตร์ พยายามตั้งคำถามเพื่อเรียนรู้และทำความเข้าใจธรรมชาติ
วิศวกรรมศาสตร์ พยายามนิยามปัญหาซึ่งเกิดจากความไม่พอใจและต้องการพัฒนาคุณภาพชีวิตของ
มนษุ ย์
2. ผลลัพธ์ของการทำงานทางวิทยาศาสตร์ คือการสร้างคำอธิบายเพื่อตอบข้อสงสัยเกี่ยวกับ
ธรรมชาติ ในขณะท่ผี ลลพั ธ์ของการทำงานทางวิศวกรรมศาสตร์คือวิธกี ารแก้ปญั หาเพ่ือพฒั นาคุณภาพ
ชีวิตของมนุษย์ และวิธกี ารดงั กล่าวจะนำมาซงึ่ ผลผลิตทเี่ ป็นเทคโนโลยใี หม่หรือนวัตกรรม
ดังที่ได้กล่าวไว้แล้วว่า ลักษณะที่ชัดเจนข้อหนึ่งของการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา คือ
การผนวก กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเข้ากับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และ
เทคโนโลยี ของผู้เรียน กล่าวคือในขณะที่ผู้เรียนทำกิจกรรมเพื่อพัฒนาความรู้ ความเข้าใจ และฝึก
ทกั ษะดา้ นวทิ ยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ผเู้ รยี นต้องมโี อกาสนำความรู้มาออกแบบวิธีการ
หรือกระบวนการเพื่อแก้ปัญหา เพื่อให้ได้เทคโนโลยีซึ่งเป็นผลผลิตจากกระบวนการออกแบบเชิง
วศิ วกรรม

10. ยทุ ธศาสตรส์ ะเตม็ ศึกษา
ยุทธศาสตร์ที่จะพัฒนาระบบการศึกษาในปัจจุบันให้เป็นระบบสะเต็มศึกษา สิ่งที่จำเป็นต้อง

พัฒนามี 4 ประเด็นหลกั (สถาบันส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี,2563) ดังน้ี

23

10.1 การมีส่วนร่วมของทุกภาคส่วน ภาครัฐ รัฐวิสาหกิจ และเอกชน ควรมีบทบาทเข้า
มาร่วมจัด “สะเตม็ ศึกษา” รัฐควรออกมาตรการเพ่ือสง่ เสริมการจดั การเรยี นรู้สะเตม็ และภาคเอกชน
ควรสนับสนุนสะเต็มศึกษาโดยถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินการความรับผิดชอบต่อสังคมของ
องค์กร (Corporate Social Responsibility: CSR)

10.2 การพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาที่บูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี
วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ เพื่อส่งเสริมการคิดวิเคราะห์ และการแก้ปัญหาในชีวิตจริง ทั้งใน
และนอกห้องเรียนตง้ั แต่ระดับประถมศึกษา

10.3 การพัฒนาครูและบุคลากรสะเต็ม ให้สามารถนำกิจกรรมการเรียนรู้สะเต็มศึกษาไปสู่
การจัดการเรียนรู้ในชั้นเรียน ครูควรได้รับการพัฒนาอย่างเหมาะสม และมีโอกาสรับคำแนะนำจากผู้
ประกอบอาชีพที่มีความเชี่ยวชาญด้านสะเต็ม ซึ่งเรียกผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ว่า “ทูตสะเต็ม” (STEM
Ambassador)

10.4 การปรับเปลี่ยนการประเมินในโรงเรียน และระดับชาติ ให้สอดคล้องกับสะเต็มศึกษา
โดยมุ่งเนน้ การประเมินความรู้ ควบคไู่ ปกบั ทกั ษะและกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ คณติ ศาสตร์ และ
เทคโนโลยี และพัฒนาระบบการประเมินให้ครอบคลมุ การวิเคราะห์ คิดสรา้ งสรรค์ และการแก้ปัญหา
ในชวี ิตจริง

สรปุ
สะเตม็ ศึกษาScience Technology Engineering and Mathematics Education : STEM

Education) คือ แนวทางการจัดการศึกษาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้และสามารถบูรณาการความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและ
แก้ปัญหา ในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ควบคู่ไปกับการพัฒนาทักษะ
แห่งศตวรรษท่ี 21

สะเต็มศึกษาส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง
เพื่อสร้างเสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ นำไปสู่การสร้างนวัตกรรม ผู้เรียนที่มี
ประสบการณ์ในการทำกิจกรรมหรือโครงงานสะเต็มจะมีความพร้อมที่จะไปปฏิบัติงานที่ต้องใ ช้องค์
ความรู้ และทักษะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีในภาคการผลิต และการบริการที่
สำคัญต่ออนาคตของประเทศ เชน่ การเกษตร อตุ สาหกรรม การพลังงาน การจัดการสง่ิ แวดลอ้ ม การ
บรกิ ารสุขภาพ ลอจิสติกส์

บรรณานกุ รม

บรรณานุกรม

กมลฉัตร กล่อมอม่ิ . (2559). การจดั การเรยี นรู้แบบบรู ณาการสะเต็มศึกษาสำหรบั นกั ศกึ ษาวชิ าชีพ
ครู LEARNING MANAGEMENT BASED ON STEM EDUCATION FOR STUDENT
TEACHERS. วารสารศกึ ษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร. 18(4) : 334-348.

ทรปู ลูกปญั ญา. (2559). ความหมายของสะเตม็ ศกึ ษา. [ออนไลน์]. สบื ค้นไดจ้ าก :
https://bit.ly/39PPPqx. (วันที่ค้นข้อมลู : 16 มีนาคม 2563).

บรษิ ัทไมเนอร์ คอรป์ อเรชน่ั เทคโนโลยี. (2563). ความหมายของสะเตม็ ศึกษา. [ออนไลน์].
สบื ค้นได้จาก : http://minorsmartkids.com/s-t-e-m-. (วันที่คน้ ข้อมลู : 28 มกราคม
2563).

พรทพิ ย์ ศริ ภิ ทั ราชัย. (2556). STEM Education กบั การพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21. วารสาร
นกั บริหาร. 33(2) : 50-51.

ศนู ยส์ ะเต็มศึกษาแห่งชาติ สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี. (2563ก).
การจัดการเรยี นรู้แบบบูรณาการ. [ออนไลน์]. สบื ค้นไดจ้ าก : www.stemedthailand.org.
(วันที่คน้ ขอ้ มลู : 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ข). การจดั การเรียนรแู้ บบบูรณาการสะเตม็ ศึกษาสำหรับนกั ศกึ ษา
วิชาชพี ครู. [ออนไลน์]. สืบค้นได้จาก : www.stemedthailand.org. (วันท่ีค้นขอ้ มลู : 28
มกราคม 2563).

_______________. (2563ค). การบูรณาการในสะเตม็ ศกึ ษา. [ออนไลน์]. สบื ค้นได้จาก :
www.stemedthailand.org. (วนั ท่คี น้ ข้อมลู : 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ง). การเปรยี บเทยี บแนวคิดและทักษะดา้ นวทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี
วิศวกรรมศาสตร์ และคณติ ศาสตร์. [ออนไลน์]. สบื ค้นได้จาก :
www.stemedthailand.org. (วันทีค่ น้ ข้อมูล: 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563จ). ข้ันตอนการจัดการเรยี นรตู้ ามวธิ ีการสอน หรือกระบวนการการ
ออกแบบเชิงวศิ วกรรม. [ออนไลน์]. สบื คน้ ได้จาก : www.stemedthailand.org. (วนั ที่ค้น
ข้อมลู : 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ฉ). ความหมายของสะเต็มศกึ ษา. [ออนไลน์]. สบื คน้ ไดจ้ าก :
www.stemedthailand.org. (วนั ทคี่ น้ ข้อมลู : 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ช). แนวทางการนำกจิ กรรมสะเตม็ ศึกษาไปใช้ในการจดั การเรยี นรู้.
[ออนไลน์]. สบื คน้ ได้จาก : www.stemedthailand.org. (วนั ท่ีค้นข้อมูล: 28 มกราคม
2563).

_______________. (2563ซ). ประโยชนจ์ ากการจัดการเรยี นรตู้ ามแนวทางสะเต็มศกึ ษา.
[ออนไลน์]. สืบค้นได้จาก : www.stemedthailand.org. (วนั ทค่ี ้นข้อมลู : 28 มกราคม
2563).

ศูนย์สะเตม็ ศึกษาแห่งชาติ สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2563ฌ).
เปา้ หมายของการเรียนการสอน STEM. [ออนไลน์]. สบื คน้ ได้จาก :
www.stemedthailand.org. (วันทค่ี น้ ข้อมูล: 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ญ). ยทุ ธศาสตรส์ ะเตม็ ศึกษา. [ออนไลน์]. สืบค้นได้จาก :
www.stemedthailand.org. (วนั ทคี่ น้ ข้อมูล: 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ฎ). ลักษณะสำคัญของสะเต็มศกึ ษา. [ออนไลน์]. สืบค้นไดจ้ าก :
www.stemedthailand.org. (วนั ท่คี ้นข้อมลู : 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ฏ). สะเตม็ ศึกษาและการออกแบบเชงิ วศิ วกรรม. [ออนไลน์].
สบื คน้ ได้จาก : www.stemedthailand.org. (วนั ทคี่ น้ ขอ้ มูล: 28 มกราคม 2563).

_______________. (2563ฐ). องค์ประกอบ 4 วชิ าของสะเต็มศกึ ษา. [ออนไลน์]. สบื ค้นได้
จาก : www.stemedthailand.org. (วนั ที่คน้ ขอ้ มลู : 28 มกราคม 2563).

ศนู ยแ์ นะแนวการศึกษาต่อประเทศสหรัฐอเมรกิ าและประเทศแคนาดา. ความสำคัญของสะเต็ม
ศกึ ษา. [ออนไลน์]. สบื คน้ ไดจ้ าก : https://www.northamericastudy.com/what-is-
stem-in-education-system/. (วันทค่ี น้ ข้อมูล: 28 มกราคม 2563).

สมชาย อุ่นแก้ว. (2560). วธิ ีการสอนแบบสะเตม็ ศึกษา. STEM Education. (13-16).
สุพรรณี ชาญประเสรฐิ . (2557). สะเตม็ ศกึ ษากบั การจดั การเรยี นรใู้ นศตวรรษที่ 21. นิตยสาร

สสวท. 42(186) : 3-5.