STEM คืออะไร  มีความสำคัญต่อระบบการศึกษาอย่างไร

 

STEM เป็นคําย่อของ  Science, Technology, Engineering and Mathematics ซึ่งเริ่มต้นที่ประเทศสหรัฐอเมริกา จากการประชุมหารือของตัวแทนจากทุกภาคส่วนที่สําคัญของประเทศเพื่อยกระดับคุณภาพของประชากรของประเทศในการยกระดับขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศกับนานาชาติ  โดยรัฐบาลได้มีนโยบายการศึกษาที่ส่งเสริมการเรียนการสอนให้เป็นแบบการบูรณาการทั้งสี่วิชาเข้าด้วยกัน

ทําให้ในปัจจุบันมีการใช้คําว่า STEM กันอย่างแพร่หลาย  เนื่องด้วยเหตุผลการให้ความสําคัญของรัฐบาลที่ต้องการส่งเสริมการเรียนการสอนด้านนี้

 

อย่างไรก็ตามพบว่า  ผู้ใช้ยังขาดความเข้าใจที่ถูกต้องในเรื่องนี้อยู่พอสมควร เช่น เข้าใจว่า STEM หมายถึง Science กับ Mathematics เท่านั้น เพราะคนส่วนมากจะคุ้นเคยกับวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์มากกว่า และเนื่องด้วยการจัดการเรียนรู้ในหลักสูตรทั่วไปจะเน้นที่สองวิชานี้เป็นหลัก นอกจากนั้นยังพบว่ามีคนเข้าใจผิดว่า STEM หมายถึงการคิดค้นหรือพัฒนาแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบใหม่เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ในแต่ละสาขาวิชา

 

ในความเป็นจริงแล้ว STEM จะรวมทั้ง 4 สาขาวิชาเข้าด้วยกัน  ได้แก่

วิทยาศาสตร์ (Science)

เทคโนโลยี (Technology)

วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)

คณิตศาสตร์ (Mathematics)

 

โดยทุกสาขาวิชามีความสําคัญเหมือนกันและเป็นการจัดการเรียนรู้ที่มีการบูรณาการศาสตร์ทั้งสี่ด้านเข้าด้วยกัน  เพื่อให้ผู้เรียนนําความรู้ทุกแขนงมาใช้ในการแก้ปัญหา การค้นคว้าสิ่งต่างๆ การสร้างหรือพัฒนาสิ่งต่างๆ ในสถานการณ์โลกปัจจุบัน โดยอาศัยการจัดการเรียนรู้ด้วยครูหลายสาขาร่วมมือกัน เพราะในการทํางานจริงนั้นต้องอาศัยความรู้หลายด้านมาช่วยในการทํางานทั้งสิ้น ไม่ได้แยกใช้ความรู้เป็นส่วนๆ และยังเป็นการส่งเสริมการพัฒนาทักษะสําคัญในโลกโลกาภิวัตน์อีกด้วย ซึ่งในอดีตและปัจจุบันก็ยังคงจัดการเรียนการสอนที่แยกออกจากกันอย่างชัดเจน

 

แนวความคิดหลักของแต่ละองค์ประกอบ STEM

- Science เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติ โดยอาศัยกระบวนสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry) โดยวิทยาศาสตร์ถือได้ว่าเป็นเครื่องมือที่ทําให้มนุษย์เราเข้าใจธรรมชาติมากยิ่งขึ้น และในปัจจุบันประเทศสหรัฐอเมริกาเองมีการปรับปรุง Science K-12 Framework  ใหม่ในเดือนพฤษภาคม 2555 และได้เผยแพร่เพื่อทําประชาพิจารณ์ออนไลน์ โดยมีการรวมแนวความคิดของ  Technology และ Engineering เข้าไปด้วย และได้ยกระดับความสําคัญของ engineering design ให้เท่าเทียมกับ scientific inquiry

 

- Technology เป็นวิชาที่ว่าด้วยกระบวนการทํางานเพื่อแก้ปัญหา ปรับปรุงแก้ไข หรือพัฒนาสิ่งต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการ หรือความจําเป็นของมนุษย์  โดยกระบวนการแก้ปัญหาหรือการทํางานทางเทคโนโลยีนั้นจะเรียกวา Engineering design หรือ Design process ซึ่งเป็นกระบวนการแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนคล้ายกับ scientific inquiry นั่นเอง และการจัดการเรียนรู้จะอยู่บนพื้นฐานของ problem-based หรือ project-based learning อย่างไรก็ตามคนทั่วไปมักเข้าใจผิดว่าเทคโนโลยีหมายถึง

คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ ICT ต่างๆ เท่านั้น แต่ในความเป็นจริงแล้ว จะหมายถึงกระบวนการแก้ปัญหา  หรือทํางานเพื่อสร้างสรรค์สิ่งต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของคนเราด้วย    โดยประเทศสหรัฐอเมริกาจะมีสมาคมนักการศึกษาเทคโนโลยีและวิศวกรรม (International Technology and Engineering Educators Association: ITEEA) กําหนดมาตรฐาน (Standard) วิชาเทคโนโลยีให้ผู้สอนได้ใช้สอนใน

ทิศทางเดียวกัน

- Engineering เป็นวิชาที่เกี่ยวกับการสร้างสรรค์นวัตกรรมหรือสร้างสิ่งต่างๆ เพื่อมาอํานวยความสะดวกของมนุษย์โดยอาศัยความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และกระบวนการทํางานทางเทคโนโลยีช่วยสร้างสรรค์ชิ้นงานนั้นๆ

 

อย่างไรก็ตาม ในสหรัฐอเมริกาเองพบว่าวิชาวิศวกรรมนั้นยังไม่ได้ปรากฏเป็นที่

ชัดเจนในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน แต่จะถูกแฝงเข้าในวิชาเทคโนโลยีมากกว่า

 

- Mathematics เป็นวิชาที่มีความสําคัญและมีความชัดเจนในตัวอยู่แล้วด้วยธรรมชาติของคณิตศาสตร์ที่มีทฤษฎีชัดเจน ซึ่งวิชาคณิตศาสตร์จะเป็นตัวเชื่อมทั้งสามสาขาวิชาเข้าด้วยกันได้เป็นอย่างดี

 

ความจําเป็นของการเกิด STEM education 

ในประเทศสหรัฐอเมริกาพบว่า ปัจจุบันขีดความสามารถของประเทศไม่ได้เป็นอันดับหนึ่ง ในหลายๆ ด้านดังที่เคยเป็นมา  หลายๆ ประเทศทั่วโลกมีความก้าวหน้าไปมาก ผลการทดสอบ PISA ของสหรัฐอเมริกาเองก็พบว่า ด้อยกว่าหลายประเทศ รวมทั้งประชากรทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิศวกรรมเองก็มีจํานวนน้อยลง ดังนั้นรัฐบาลจึงได้มีนโยบายในการส่งเสริมการพัฒนาการศึกษา STEM ขึ้นมา โดยคาดหวัง

ว่าจะช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ให้สูงขึ้น นอกจากนั้นการเปลี่ยนแปลงของสังคมโลกที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะเทคโนโลยีการสื่อการ การขนส่ง การค้า และอื่นๆ มีการติดต่อกันทั่วโลก  ดังนั้นการเตรียมคนรุ่นใหม่เพื่อใหดํารงชีวิตในสังคมโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจึงมีความจําเป็นอย่างยิ่ง ซึ่งการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการของตามแนวทางของ STEM จะเป็นแนวทางหนึ่งเพื่อการช่วยส่งเสริมทักษะพื้นฐานที่จําเป็นในโลกปัจจุบันหรือที่เรากําลังพูดถึงกันอย่างแพร่หลายในชื่อ

21^st Century skills ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

 

ทักษะที่จําเป็นในศตวรรษที่ 21 (21^st Century skills)

ทักษะที่จําเป็นในศตวรรษที่ 21 มีจุดเริ่มต้นมาจากการประชุมรวมกันของนักวิชาการหลากหลายสาขาในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยรัฐบาลต้องการพัฒนาคุณภาพของประชากรประเทศเพื่อยกระดับขีดความสามารถของประเทศกับนานาชาติและการดํารงชีวิตอยูในโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว จึงได้มีข้อสรุปรวมกันว่า ทักษะที่จําเป็นในศตวรรษที่ 21 ควรมีอยู่ 3 ด้านหลักๆ ได้แก่

1) ทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม

• ความคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรม

• การคิดเชิงวิพากษ์และการแก้ปัญหา

• การสื่อสารและการร่วมมือ

2) ทักษะชีวิตและการทํางาน

• ความยืดหยุ่น และความสามารถในการปรับตัว

• ความคิดริเริ่มและการชี้นําตนเอง

• ทักษะทางสังคมและการเรียนรู้ข้ามวัฒนธรรม

• การเพิ่มผลผลิตและความรูรับผิด

• ความเป็นผู้นําและความรับผิดชอบ

3) ทักษะด้านสารสนเทศ สื่อและเทคโนโลยี

• ความรู้พื้นฐานด้านสารสนเทศ

• ความรู้พื้นฐานด้านสื่อ

• ความรู้พื้นฐานด้านไอซีที

 

สรุป

STEM เป็นคําย่อของ Science, Technology, Engineering and Mathematics ซึ่งเริ่มต้นที่ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยการประชุมหารือของทุกภาคส่วนที่สําคัญของประเทศ  เพื่อยกระดับขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศกับนานาชาติ โดยรัฐบาลได้มีนโยบายการศึกษาที่จะส่งเสริมการเรียนการสอนให้เป็นแบบบูรณาการทั้งสี่ วิชาเข้าด้วยกัน โดยแต่ละวิชามีความสําคัญเหมือนกันและจะมีแนวความคิดหลักของตนเอง การจัดการเรียนรู้ต้องให้ผู้เรียนนําความรู้ทุกแขนงมาใช้ในการแก้ปัญหา การค้นคว้าสิ่งต่างๆ การสร้างหรือพัฒนาสิ่งต่างๆ ในสถานการณ์โลกปัจจุบัน โดยอาศัยการจัดการเรียนรู้ดวยครูหลายสาขาร่วมมือกัน

 

การเปลี่ยนแปลงของสังคมโลกที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะเทคโนโลยีการสื่อสาร การขนส่ง การค้า และอื่นๆ มีการเข้าถึงกันทั่วโลกได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นการเตรียมคนรุ่นใหม่ให้มีทักษะที่จําเป็น (21^st century skills) เพื่อให้ดํารงชีวิตในสังคมโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจึงมีความจําเป็นอย่างยิ่ง