อย่างที่เราได้ทราบกันก่อนนี้แล้วว่าสะเต็มศึกษาคืออะไร? และเราจะสามารถบูรณาการสะเต็มลงสู่ชั้นเรียนอย่างไรนั้น? ในวันนี้เราจะมากล่าวถึงกระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ก่อให้เกิดการเรียนรู้แบบบูรณาการสะเต็มศึกษาในชั้นเรียน ซึ่งในกระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะเสริมสร้างผู้เรียนให้เกิดการเรียนรู้จากปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning)  เรียนรู้วิธีการออกแบบ และแก้ปัญหา (Problem Solving Solutions) รวมไปถึงการตัดสินใจเลือกและทดสอบวิธีการแก้ปัญหานั้นๆ เพื่อนำไปสู่การหาคำตอบหรือนำมาซึ่งการพิสูจน์หาคำตอบที่แท้จริงเชิงวิทยาศาสตร์อีกด้วย

ภาพ กระบวนการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ 
ที่มา https://pixabay.com/ ,kkolosov

        ในความหมายของสะเต็มศึกษา หรือ STEM Education ตามที่นักวิชาการหรือองค์กรด้านการศึกษาได้ให้นิยามไว้แล้วนั้น  หากจะกล่าวถึงความหมายที่แท้จริงของ Science หรือนิยามของวิทยาศาสตร์ใน STEM นั้น วิทยาศาสตร์ยังหมายถึงการศึกษาในศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature Of Science, NOS) หรือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับโลก การเปลี่ยนแปลง ความเป็นไปรวมถึงที่มาของสิ่งต่างๆ ปรากฏการณ์ต่างๆของโลกทั้งที่มนุษย์เป็นผู้กระทำให้เกิดหรือแม้แต่สิ่งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติก็ตามที สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดศาสตร์ทางด้านความรู้ (Knowledge) นำไปสู่การได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ต้องอาศัยกระบวนการเรียนรู้มาใช้ในการศึกษาสิ่งต่างๆรอบตัวเรา เช่น กระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry) เป็นกระบวนการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาความเป็นไปของธรรมชาติทื่อยู่รอบตัว เพื่อนำมาสู่การพิสูจน์ การอธิบายจากหลักฐานที่ปรากฏนำไปสู่ข้อสรุป เกิดเป็นหลักการ (Principal) หรือทฤษฎี (Theory) ทางวิทยาศาสตร์ดังที่เราได้ทราบกันดีในปัจจุบัน 

        อีกทั้งการจัดการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ คือ การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ในห้องเรียน ซึ่งมีความสอดคล้องกับการสืบเสาะหาความรู้ของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งได้มีงานวิจัยของ Olson et. al. (2000) กล่าวไว้ว่า การจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ในห้องเรียน ควรจัดให้สอดคล้องกับ 5 ลักษณะ ดังนี้ 1) ผู้เรียนมีส่วนร่วมในประเด็นคำถามทางวิทยาศาสตร์ 2) ผู้เรียนให้ความสำคัญกับข้อมูลหลักฐาน 3) ผู้เรียนสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ตามข้อมูล 4) ผู้เรียนเชื่อมโยงคำอธิบายของตนกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์หรือคำอธิบายอื่นๆ และ 5) ผู้เรียนสื่อสารและให้เหตุผล ผู้สอนสามารถจัดกิจกรรมให้ผู้เรียนมีบทบาทในการลงมือปฏิบัติมากหรือน้อยได้ตามระดับการสืบเสาะหาความรู้ เพื่อให้เหมาะสมกับศักยภาพและพัฒนาการทางการเรียนรู้ของผู้เรียน 

        นอกจากนี้ในการพิสูจน์หาคำตอบหรือแม้แต่การให้ได้มาซึ่งข้อสรุปของสมมติฐานหรือคำตอบของปัญหาในการศึกษาวิทยาศาสตร์นั้น วิธีการหรือกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Process) ยังคงเป็นวิธีการหรือทางเลือกหนึ่งของกระบวนการในการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา เพื่อนำไปสู่การหาคำตอบหรือแนวทางแก้ปัญหาได้อย่างแท้จริงเช่นเดียวกันเพียงแต่ครูผู้สอนหรือผู้ออกแบบกิจกรรมควรผสมผสานให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ได้อย่างแท้จริง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบริบทของผู้เรียน บริบทของผู้สอนหรือผู้ออกแบบกิจกรรม บริบทของสภาพแวดล้อม รวมถึงบริบทของสังคมวัฒนธรรมอีกด้วย

แหล่งที่มา

สุทธิดา จำรัส. (2560). นิยามของสะเต็มและลักษณะของกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา. วารสารศึกษาศาสตร์ มสธ. ปีที่ 10 ฉบับที่ 2 (ก.ค.-ธ.ค.). หน้า 13-34. สืบค้น 13  กันยายน 2561, จาก http://www.edjournal.stou.ac.th/filejournal/

Bybee, R. (2010, 27^th August). What Is STEM Education?. Retrieved March 18, 2018, from http://science.sciencemag.org/content/329/5995/996

Vasquez, Jo Anne, Cary Sneider, and Michael Comer. (2013). STEM lesson essentials, grades

3-8: Integrating science, technology, engineering, and mathematics. Portsmouth,

NH: Heinemann Publishing.

Zollman, A. (2012). Learning for STEM literacy: STEM literacy for learning. School Science and Mathematics, 112(1), 12–19. Retrieved from http://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2012.00101.x