Design

STEM Showcase สะเต็มศึกษาดีเด่น

28 ก.พ. 2560

เยาวชนไทยได้สร้างผลงานโดดเด่นในระดับนานาชาติจำนวนมากไว้ทุกปี ซึ่งสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) สังกัดกระทรวงศึกษาธิการ ได้คัดเลือกโครงงานสะเต็มศึกษาดีเด่นระดับนานาชาติ มาจัดแสดงในงาน “STEM Showcase” ที่โรงแรมแอมบาสซาเดอร์ สุขุมวิท กรุงเทพฯ เมื่อเร็วๆ นี้ เพื่อเป็นตัวอย่างให้แก่นักวิชาการของ สสวท. ครูผู้สอน และวิทยากรในเครือข่าย สสวท. ได้ใช้เป็นแนวทางในการพัฒนากิจกรรมที่มีจุดเริ่มต้นมาจากการคิดแก้ปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันได้อย่างเป็นรูปธรรม ตลอดจนการนำไปเผยแพร่ให้แก่ครูผู้สอนอื่นๆ ได้ต่อไป

โครงงานที่นำเสนอภายในงาน ได้แก่ ถ่านเศษไม้เหลาดินสอ โรงเรียนเซนต์โยเซฟทิพวัล จ.สมุทรปราการ ถุงเพาะชำ REUSE โรงเรียนคลองแดนวิทยา จ. สงขลา การศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของหนอนไหมเพื่อใช้ควบคุมการพ่นใยในการผลิตแผ่นใยไหม โรงเรียนดำรงราษฎร์สงเคราะห์ จ.เชียงราย และ การศึกษาผลการประยุกต์ใช้นิวเมติกส์ (Pneumatic) ภาษาซีและระบบควบคุมอัตโนมัติเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการล้างแอร์โดยใช้เครื่องล้างแอร์แบบอัตโนมัติ โรงเรียนพิษณุโลกพิทยาคม จ. พิษณุโลก และนอกจากนั้นยังมีการจัดแสดงผลงานของครูดีเด่นสะเต็มศึกษา ประเทศไทย อีกด้วย ซึ่งโครงงานที่จัดแสดงภายในงานนี้ เป็นตัวอย่างที่ดีในการใช้สะเต็มศึกษาเข้ามาบูรณาการในการเรียนรู้ และที่สำคัญ สามารถแก้ปัญหาที่พบเห็น หรือเกิดขึ้นในชุมชน และในชีวิตประจำวัน

ดร. พรพรรณ ไวทยางกูร ผู้อำนวยการ สสวท. อธิบายว่า สสวท. ได้ดำเนินงานภายใต้นโยบายขับเคลื่อน “สะเต็มศึกษา” หรือ STEM Education ของรัฐบาล ที่ต้องการสร้างผู้ประกอบการเทคโนโลยีใหม่ รวมทั้งผลิตกำลังคนทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี ให้สามารถแข่งขันได้ในระดับนานาชาติ และเตรียมกำลังคนสู่อนาคต ซึ่ง STEM มาจากคำว่า S-Science : วิทยาศาสตร์ T-Technology : เทคโนโลยี E-Engineering : วิศวกรรมศาสตร์ และ M-Mathematics : คณิตศาสตร์
สิ่งที่ควรจะคำนึงถึงในการนำสะเต็มศึกษาไปใช้ในการเรียนรู้ เรื่องที่ 1 คือ การออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ของครู ให้นำไปสู่การนำสิ่งที่เรียนรู้ตามหลักสูตรไปใช้ ให้นักเรียนมองเห็นปัญหา และใช้องค์ความรู้เหล่านั้นไปประยุกต์ใช้ และสอดคล้องกับวิธีการประเมินสมรรถนะของผู้เรียน
เรื่องที่ 2 การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา เป็นศาสตร์และศิลป์ที่ต้องอาศัยเทคนิควิธีการ ความรอบรู้ ความใจเย็นและความอดทนของคุณครู ระบบการผลิตครูจากมหาวิทยาลัยที่ในขณะนี้ยังไม่มีโปรแกรมผลิตครูที่จะสอนเชิงบูรณาการสะเต็มศึกษา และในอนาคต สสวท. มีโครงการร่วมผลิตครูกับเครือข่ายมหาวิทยาลัย ที่ผลิตครูผู้สอนในเชิงบูรณาการเพื่อสร้างนวัตกรรมเพื่อขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศให้ได้ ซึ่งถือว่าเป็นการแก้ปัญหาระยะยาว ทั้งนี้ความเชื่อมโยงของหลักสูตรผลิตครู และหลักสูตรที่สำหรับนักเรียนที่เรียนในระบบนั้น จำเป็นต้องสอดคล้องกันด้วย
เรื่องที่ 3 การสร้างเครือข่ายผู้รู้จากวิชาชีพต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นแพทย์ วิศวกร เภสัชกร นายธนาคาร ฯลฯเข้ามาเป็นทูตสะเต็ม เพื่อถ่ายทอดประสบการณ์ว่า พวกเขาได้ใช้สิ่งที่เรียนรู้จากโรงเรียนอย่างไรในชีวิตจริง กระบวนการต่างๆ ที่ใช้เป็นอย่างไรบ้าง มีการสร้างแรงบันดาลใจให้แก่นักเรียน ได้มองเห็นอาชีพในอนาคต และเรื่องที่ 4 การสร้างความตระหนักของสังคม การที่เราได้ได้ส่งสื่อสารข้อมูลออกไปจะช่วยให้สังคมเห็นความสำคัญของการใช้ประโยชน์ และคุณค่าของ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี
“การเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษานับว่าเป็นทักษะชีวิตพื้นฐานสำหรับนักเรียน เพราะเมื่อพวกเขาเรียนอาจต้องเจอกับปัญหาที่ท้าทาย และนอกจากนั้นยังมีสิ่งใหม่ๆ ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในโลกยุคนี้ การที่นักเรียนได้มีภูมิคุ้มกันจากการที่มีทักษะในการคิดแก้ปัญหาได้ ก็จะเป็นส่วนที่ช่วยเขาได้ทั้งชีวิตเลยทีเดียว”

นางสาวชลันธร ดวงงา และนางสาวรุ้งลาวัลย์ ชาภักดี นักเรียนโรงเรียนดำรงราษฎร์สงเคราะห์ จ.เชียงราย เจ้าของโครงงาน การศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของหนอนไหมเพื่อใช้ควบคุมการพ่นใย ในการผลิตแผ่นใยไหม ที่ได้คว้ารางวัล INTEL ISEF 2016 ในสาขาสัตวศาสตร์ พร้อมทั้งอีก 2 รางวัลจากสหรัฐอเมริกา ได้แก่ Sigma Xi, The Scientific Research Society First Physical Science Award และ Second Place Grand Award in Animal Sciences เมื่อ ปี 2559 โครงงานนี้มีนายเกียรติศักดิ์ อินราษฎร และนายสุธิพงษ์ ใจแก้ว เป็นคุณครูที่ปรึกษา
นักเรียนได้การทดลองศึกษาพฤติกรรมในการตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของหนอนไหม เพื่อหาแนวคิดพัฒนาวิธีการควบคุมความสม่ำเสมอในการผลิตแผ่นใยไหมจากพฤติกรรมการพ่นใยหนีแรงโน้มถ่วง โดยได้ทดลองศึกษาผลของมุมเอียงต่อคุณภาพแผ่นใยไหม และจากนั้นสร้างแผ่นเฟรมพื้นเอียงซึ่งใช้หลักการโมเมนต์ของแรง ทำมุมเอียง 45 องศา ให้สามารถพลิกกลับด้านได้โดยอัตโนมัติ ทดลองปล่อยหนอนไหมให้พ่นใยเปรียบเทียบกับชุดควบคุม (เฟรมพื้นราบ) วิเคราะห์คุณภาพแผ่นใยไหมและต้นทุนการผลิตต่อแผ่น พบว่าแผ่นใยไหมจากแผ่นเฟรมพื้นเอียงที่สร้างขึ้นมีการจัดเรียงเส้นใยไหมที่สม่ำเสมอดีกว่าชุดควบคุมและมีต้นทุนการผลิตต่ำกว่าถึงได้ถึง 1.92 เท่า
นักเรียนเจ้าของผลงานทั้ง 2 เล่าว่า โครงงานนี้เริ่มจากปัญหาใกล้ตัวจากผู้ปกครองที่เลี้ยงหนอนไหมอยู่ ต้องใช้มือจับตัวหนอนไหมวางบนเฟรมบ่อยๆ เพื่อควบคุมความสม่ำเสมอของเส้นใย ซึ่งกระบวนการดังกล่าวอาจทำให้หนอนไหมเสี่ยงต่อการติดเชื้อและเกิดโรค รวมทั้งใช้ระยะเวลายาวนาน และมีความยุ่งยาก จึงคิดว่าเราต้องหาอะไรที่จะมาช่วยแบ่งเบา ให้ผู้ปกครองได้มีเวลาพักบ้าง จึงนำกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ แล้วทำการทดลองมาเรื่อยๆ จนได้ผลการทดลองที่พึงพอใจ จากนั้นทดลองเอาไปใช้จริงกับเกษตรกร จนได้เกิดผลประโยชน์จริง สามารถพูดได้เลยว่า เป็นเรื่องใกล้ตัวมากๆ ง่ายๆ ได้ประโยชน์
“การนำแผ่นใยไหมไปใช้ในชุมชน ผลตอบรับดี เพราะว่าสามารถช่วยลดต้นทุนจากเดิมได้ และการกระจายตัวของเส้นใยไหมมีความสม่ำเสมอดีกว่าของเดิมที่เคยทำอยู่ อนาคตจะมีการพัฒนานวัตกรรมชิ้นนี้ เพราะแผ่นเฟรมมีขนาดใหญ่ จะต้องใช้มือพลิก แต่ขั้นตอนต่อไปเราอาจทดลองติดเซนเซอร์ หรือเทคโนโลยีอะไรก็แล้วแต่ เพื่อที่จะให้แผ่นเฟรมสามารถพลิกเองได้โดยอัตโนมัติ สะเต็มศึกษาในความคิดของพวกเรา นับว่า เป็นการศึกษาที่ครบองค์ประกอบ เพราะมีในชีวิตประจำวัน เป็นสิ่งที่มีอยู่รอบๆ ตัว”

นายเฉลิมพร พงศ์ธีระวรรณ ครูวิทยาศาสตร์โรงเรียนสุราษฎร์พิทยา จ. สุราษฎร์ธานี ซึ่งเคยได้รับรางวัลครูรางวัลสมเด็จเจ้าฟ้ามหาจักรี เป็นผู้อยู่เบื้องหลังความสำเร็จของนักเรียนจำนวนมาก เป็นผู้จุดประกาย สร้างแรงบันดาลใจให้แก่นักเรียนรุ่นแล้วรุ่นเล่า จนล่าสุด นักเรียนได้ทำโครงงานนวัตกรรมการกักเก็บน้ำเลียนแบบธรรมชาติ, สับปะรดสีพันธุ์ Aechmea aculeatosepala จนได้รางวัลชนะเลิศ Stockholm Junior Water Prize จากประเทศสวีเดน ปี 2559 เล่าให้ฟังว่า โรงเรียนได้เน้นให้นักเรียนทำโครงงานวิทยาศาสตร์ ซึ่งก็มีการบูรณาการเข้ากับสะเต็มศึกษาอยู่แล้ว นักเรียนต้องมีความรู้วิทยาศาสตร์ แล้วก็นำความรู้ดังกล่าวไปใช้แก้ปัญหาหรือทำให้เกิดประโยชน์ในชีวิตประจำวัน รวมทั้งต้องใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม Engineering Design Process เพื่อที่ให้เกิดชิ้นงานขึ้นมา ผนวกกับการใช้เทคโนโลยี รวมทั้งต้องใช้คณิตศาสตร์ในการคิดคำนวณต่างๆ

“สะเต็มศึกษานั้นเป็นเรื่องที่สำคัญเพราะจะทำให้นักเรียนเกิดกระบวนการคิด แล้วเกิดการเรียนรู้ตามที่ที่ต้องการอยากจะเรียน ทำให้สามารถนำองค์ความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ ถ้าหากเน้นการท่องจำเนื้อหาต่างๆ ในหนังสือ นักเรียนก็จะไม่เกิดไอเดียใหม่ๆ แล้วนวัตกรรมใหม่ๆ ของประเทศก็จะไม่เกิดขึ้น การนำสิ่งที่เรียนรู้ออกมาให้เกิดเป็นชิ้นงานและประยุกต์ใช้งานให้ได้ จึงจะเกิดผลที่แท้จริงครับ” นายเฉลิมพรกล่าว

เด็กหญิงกัญยาณี จันทร์ชู และเด็กหญิงบัวชมพู อุบลสิงห์ จากโรงเรียนคลองแดนวิทยา จ.สงขลา เจ้าของ ถุงเพาะชำ reuse เจ้าของรางวัลเหรียญทอง Asian Young Inventors Exhibition ประเภทสิ่งประดิษฐ์ จากประเทศมาเลเซีย เมื่อปี 2559 เล่าถึงแรงบันดาลใจว่า เกิดจากปัญหาที่ว่าครอบครัวของตัวเองทำอาชีพเกษตรกรรมอยู่แล้ว โดยวิธีการที่จะปลูกต้นกล้าจะต้องใช้ถุงเพาะชำ และโดยวิธีการทั่วไปการใช้ถุงเพาะชำโดยปกติจะใช้วิธีการ กรีด ฉีก บีบ ซึ่งวิธีการเหล่านี้จะทำให้รากของต้นกล้าได้รับความเสียหาย และถุงเพาะชำก็ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเมื่อเสร็จแล้ว ก็จะนำไปกลบฝังหรือเผาทำลาย ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จึงเกิดแนวคิดที่เรื่องถุงเพาะชำ reuse ขึ้นมา เพื่อการนำต้นกล้าออกจากถุงเพาะชำได้สะดวก รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายของเกษตรกรที่จะไม่ต้องซื้อถุงเพาะชำใหม่ เพราะว่าถุงของเราสามารถที่จะฉีกที่ปลายซิปล๊อคซึ่งไม่ทำให้รากของต้นกล้าได้รับความเสียหาย หลังจากนั้นก็นำต้นกล้าไปปลูกในแปลงที่เตรียมไว้ ส่วนถุงเพาะชำแค่ติดซิปล๊อคอีกครั้ง ก็สามารถใช้งานได้แล้ว
เด็กหญิงพรลภัส อัครบุปผา เด็กหญิงอันติมา อันติมะสุวพัชร เด็กหญิงศุภิสรา วณิกกุล จากโรงเรียนเซนต์โยเซฟทิพวัล จ.สมุทรปราการ ผลงานถ่านเศษไม้เหลาดินสอ ที่ได้เข้าร่วมนำเสนอผลงานวิจัยใน Student Science Research Program ประเทศอินเดีย ในปี 2560 เล่าที่มาว่าเศษไม้เหลาดินสอที่เป็นขยะของโรงเรียน จึงเอามาทำเป็นถ่านซึ่งเป็นการลดปริมาณขยะวิธีหนึ่ง โครงงานนี้ใช้เวลาในการคิดค้นจนสำเร็จ 1 เดือน ร่วมคิดกัน 3 คนและมีครูที่ปรึกษาด้วย ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาต่อยอดสินค้าอาจจะทำเป็นรูปแบบต่างๆ รูปวงกลม สี่เหลี่ยม รูปดาว ด้วย

ว่าที่พันตรีสาธิต อธิวาส ครูจากโรงเรียนพิษณุโลกพิทยาคม จ.พิษณุโลก ได้นำเสนอโครงงาน การศึกษาผลการประยุกต์ใช้นิวเมติกส์ (Pneumatic) ภาษาซี และระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการล้างแอร์โดยใช้เครื่องล้างแอร์แบบอัตโนมัติ ที่ได้เป็นที่ปรึกษาให้แก่ นายธีรภัทร์ สนองญาติ นายรังสิมันต์ กุลเพชรจิระ และนายภาวัต หมีนิ่ม ซึ่งได้รางวัลโล่และเหรียญThe First ASEAN Student Science Project Competition แข่งขันที่ประเทศไทย เมื่อปี 2558 โดยโครงงานนี้ พบว่า นิวเมติกส์ ภาษาซี สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานร่วมกับระบบควบคุมอัตโนมัติและสั่งการให้เครื่องล้างแอร์ทางานแบบอัตโนมัติได้ และผลจากการใช้งาน พบว่า เครื่องล้างแอร์แบบอัตโนมัติมีประสิทธิภาพของการทำงานดีกว่าระบบล้างเครื่องปรับอากาศอัตโนมัติของรุ่นเดิม คือ ประหยัดน้ำล้างได้มากกว่าร้อยละ16.38 และประหยัดเวลาล้างมากกว่าร้อยละ 16.00

ผู้สนใจสามารถเข้าไปศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับสะเต็มศึกษา พร้อมทั้งดาวน์โหลดเอกสาร สื่อและกิจกรรมการเรียนรู้ต่าง ๆ ได้ที่เว็บไซต์สะเต็มศึกษา ประเทศไทย www.stemedthailand.org

*สินีนาฎ ทาบึงกาฬ รายงาน 

Advertising

ข่าวล่าสุด