เปรียบเทียบ “กิจกรรมเชิงปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม” ในหลักสูตรวิทย์ ม.ต้น ของ 3 ประเทศอาเซียน

ทำไมต้องเปรียบเทียบหลักสูตรวิทยาศาสตร์ของ 3 ประเทศอาเซียน?

ในช่วงที่การศึกษา STEM หรือการบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ กลายเป็นประเด็นสำคัญของการศึกษาทั่วโลก ประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ต่างปรับปรุงหลักสูตรเพื่อเตรียมผู้เรียนให้พร้อมรับมือกับความท้าทายในศตวรรษที่ 21 แต่คำถามที่น่าสนใจคือ เมื่อมองลงไปในหลักสูตรวิทยาศาสตร์จริง ๆ แต่ละประเทศเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ฝึก “ทำวิทยาศาสตร์” อย่างไร และกิจกรรมที่เน้นนั้นแตกต่างกันมากน้อยแค่ไหน

งานวิจัยของ Prasoplarb และคณะ (2024) ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Asia-Pacific Science Education ได้เปรียบเทียบ กิจกรรมเชิงปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม หรือ Science and Engineering Practices: SEPs ที่ปรากฏในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมต้นของ 3 ประเทศอาเซียน ได้แก่ อินโดนีเซีย ไทย และเวียดนาม อย่างเป็นระบบ

SEPs คืออะไร และทำไมจึงสำคัญ?

Science and Engineering Practices หรือ SEPs คือกิจกรรมทางความคิด สังคม และการปฏิบัติที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรใช้ในการทำงานจริง ตามกรอบของ NGSS แบ่งออกเป็น 8 กิจกรรมหลัก

การบูรณาการ SEPs เข้าไปในหลักสูตรจึงช่วยให้การเรียนวิทยาศาสตร์ไม่ได้หยุดอยู่แค่การรู้ว่า “วิทยาศาสตร์คืออะไร” แต่ยังทำให้นักเรียนเข้าใจว่า “วิทยาศาสตร์ทำอย่างไร” ผ่านกระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในการทำงานจริง

งานวิจัยเปรียบเทียบหลักสูตรทั้ง 3 ประเทศอย่างไร?

ทีมวิจัยนานาชาติจาก 6 ประเทศนำเอกสารหลักสูตรวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมต้น หรือช่วงอายุประมาณ 12–14 ปี ของทั้งสามประเทศมาวิเคราะห์ โดยอินโดนีเซียใช้ หลักสูตร 2013 ซึ่งเน้น “สมรรถนะพื้นฐาน” หรือ Basic Competence ประเทศไทยใช้ หลักสูตรแกนกลาง พ.ศ. 2551 ที่เน้นการบูรณาการข้ามศาสตร์ ส่วนเวียดนามใช้ หลักสูตรการศึกษาทั่วไป 2018 ซึ่งปรับเนื้อหาตามแนวทาง STEM

เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบหลักสูตรที่มีโครงสร้างแตกต่างกันได้ ทีมวิจัยกำหนดสาขาวิชาร่วมที่ทั้งสามประเทศมีสอนเหมือนกัน 5 สาขา ได้แก่ เคมี ฟิสิกส์ ชีววิทยา วิทยาศาสตร์โลก และอวกาศ จากนั้นใช้การวิเคราะห์เนื้อหาเชิงคุณภาพ หรือ Qualitative Content Analysis ร่วมกับการคำนวณร้อยละเพื่อเปรียบเทียบ

ในส่วนของการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ ผู้นำวิจัยของแต่ละประเทศจะวิเคราะห์หลักสูตรของประเทศตนเองก่อน แล้วจึงนำผลมาประชุมร่วมกันเพื่อหาข้อสรุปที่ตรงกัน

ภาพรวมทั้ง 3 ประเทศ “วิทยาศาสตร์” ยังมากกว่า “วิศวกรรม”

ผลการวิเคราะห์พบประเด็นร่วมที่ค่อนข้างชัดเจนว่า หลักสูตรของทั้งสามประเทศเน้นด้าน “วิทยาศาสตร์” มากกว่า “วิศวกรรม” เมื่อพิจารณาจากผลลัพธ์การเรียนรู้ โดยกิจกรรมที่พบมากที่สุดคือ การสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ หรือ SEP6 ขณะที่กิจกรรมที่พบน้อยที่สุดคือ การตั้งคำถามและกำหนดปัญหา หรือ SEP1

แต่เมื่อแยกดูแต่ละประเทศ จะเห็นจุดเน้นที่แตกต่างกันออกไป

ตัวเลขเหล่านี้สะท้อนให้เห็นว่า แม้ทั้งสามประเทศจะอยู่ในภูมิภาคเดียวกัน แต่กิจกรรมเชิงปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่ปรากฏในหลักสูตรกลับมีจุดเน้นแตกต่างกันอย่างชัดเจน

ภาพประกอบ: ครูกำลังสอนวิทยาศาสตร์ในห้องเรียน
Pexels: Science Teacher Classroom | Unsplash: Teacher Classroom
Alt text: ครูกำลังสอนวิทยาศาสตร์ให้นักเรียนในห้องเรียน

ลองดูจากตัวอย่าง “วงจรไฟฟ้า”

หนึ่งในตัวอย่างที่ทำให้เห็นความแตกต่างของหลักสูตรได้ชัดขึ้นคือการเรียนเรื่อง วงจรไฟฟ้าในระดับ ม.3

ในหลักสูตรของ ประเทศไทย การเรียนรู้มีรายละเอียดและกำกับวิธีการค่อนข้างมาก โดยกำหนดให้นักเรียนวัดค่าด้วยโวลต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ วาดแผนภาพวงจร และใช้หลักฐานในการวิเคราะห์

ส่วน เวียดนาม เน้นทั้งการทดลองและการคำนวณ นักเรียนทำการทดลองอย่างง่ายควบคู่ไปกับการคำนวณกระแสไฟ ขณะที่ อินโดนีเซีย มีความยืดหยุ่นมากกว่า โดยให้นักเรียนนำเสนอผลการออกแบบและวัดวงจร และเปิดโอกาสให้ครูมีอิสระในการกำหนดวิธีการ

แม้แนวทางของทั้งสามประเทศจะแตกต่างกัน แต่จุดที่เหมือนกันคือ การเรียนเรื่องวงจรไฟฟ้าไม่ได้หยุดอยู่เพียงการ “คำนวณ” เท่านั้น แต่ยังผสานทั้งเทคโนโลยี การออกแบบ และการคำนวณเข้าด้วยกัน ซึ่งสอดคล้องกับหลักการของ STEM

ในชีววิทยา “การใช้แบบจำลอง” แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

อีกตัวอย่างที่น่าสนใจคือ การสร้างและใช้แบบจำลอง หรือ SEP2 ในวิชาชีววิทยา ซึ่งพบในหลักสูตรของทั้งสามประเทศ แต่มีสัดส่วนแตกต่างกันค่อนข้างมาก

ประเทศไทยพบการใช้แบบจำลองใน 40 จาก 67 ผลลัพธ์การเรียนรู้ชีววิทยา ขณะที่เวียดนามพบใน 51 จาก 75 ผลลัพธ์การเรียนรู้ ส่วนอินโดนีเซียพบเพียง 2 จาก 25 ผลลัพธ์การเรียนรู้

เวียดนามยังโดดเด่นในเรื่องการผสานการใช้แบบจำลองเข้ากับการวิเคราะห์ข้อมูลและการสร้างคำอธิบายในเวลาเดียวกัน เช่น การใช้โมเดลอวัยวะร่วมกับข้อมูลท้องถิ่นเพื่อสืบค้นเกี่ยวกับโรคไต

ภาพประกอบ: นักเรียนทำงานกลุ่มและอภิปรายร่วมกัน
Pexels: Students Group Discussion | Unsplash: Students Collaborative Learning
Alt text: นักเรียนกำลังทำงานกลุ่มและอภิปรายร่วมกัน

ทำไมหลักสูตรของแต่ละประเทศจึงแตกต่างกัน?

ความแตกต่างของ SEPs ที่พบในแต่ละประเทศไม่ได้หมายความว่า “หลักสูตรของใครดีกว่าใคร” แต่สะท้อนบริบททางวัฒนธรรมและสังคมของแต่ละประเทศที่แตกต่างกัน

อินโดนีเซีย: สื่อสารเพื่อเชื่อมโยงความหลากหลาย

อินโดนีเซียเป็นรัฐหมู่เกาะที่ใหญ่ที่สุดในโลกและมีกลุ่มชาติพันธุ์มากกว่า 300 กลุ่ม การให้ความสำคัญกับ การค้นหา ประเมิน และสื่อสารข้อมูล หรือ SEP8 จึงช่วยสร้างความเป็นหนึ่งเดียวของชาติผ่านความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ร่วมกัน และยังช่วยพัฒนาทักษะที่สำคัญสำหรับเศรษฐกิจฐานความรู้

ไทย: สร้างนวัตกรรมด้วยแบบจำลอง

ประเทศไทยเน้น การสร้างและใช้แบบจำลอง หรือ SEP2 ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายการเป็น ศูนย์กลางนวัตกรรมและเทคโนโลยีในอนุภูมิภาค การเรียนรู้แบบลงมือทำ หรือ Hands-on และการบูรณาการข้ามศาสตร์จึงเป็นแนวทางสำคัญในการพัฒนาผู้เรียนให้มีทักษะด้านเทคโนโลยีที่แข็งแกร่ง

เวียดนาม: สมดุลระหว่างทฤษฎีและการปฏิบัติ

เวียดนามมี ความสมดุลระหว่างการทำความเข้าใจ หรือ Sensemaking กับการสืบเสาะ หรือ Investigating ซึ่งสะท้อนประเพณีขงจื๊อที่ให้ความสำคัญกับความเป็นเลิศทางวิชาการ ผสานกับความต้องการทั้งความรู้และทักษะในระบบเศรษฐกิจที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว

อีกประเด็นที่งานวิจัยตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับประเทศไทยคือ การโต้แย้งด้วยหลักฐาน หรือ SEP7 พบค่อนข้างน้อย ซึ่งอาจสะท้อนค่านิยมทางวัฒนธรรมที่ให้ความสำคัญกับความสามัคคีและฉันทามติมากกว่าการโต้เถียง และอาจมีรากมาจากอิทธิพลของพุทธศาสนาและโครงสร้างสังคมแบบลำดับชั้น

แล้วผลวิจัยนี้บอกอะไรกับครูและนักออกแบบหลักสูตร?

1. เพิ่มพื้นที่ให้เด็กได้ “ตั้งคำถาม”

SEP1 หรือการตั้งคำถามและกำหนดปัญหา เป็นกิจกรรมที่พบน้อยที่สุดในทั้งสามประเทศ ครูจึงควรเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ตั้งคำถามด้วยตนเองมากขึ้น แทนที่จะเป็นฝ่ายรับคำตอบเพียงอย่างเดียว

2. ใช้ “แบบจำลอง” เป็นแกนหนึ่งของการเรียนรู้

การสร้างแบบจำลอง หรือ Modeling สามารถเชื่อมโยงกิจกรรมอื่น ๆ ได้หลายด้าน ทั้งการวิเคราะห์ข้อมูลและการสร้างคำอธิบาย อีกทั้งยังทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างวิทยาศาสตร์กับวิศวกรรมได้

3. เปิดพื้นที่ให้ “โต้แย้งด้วยหลักฐาน”

SEP7 ยังพบไม่มากในหลายหลักสูตร ครูสามารถออกแบบกิจกรรม STEM ที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ตัดสินใจ สื่อสารผลการค้นพบ และตัดสินทางวิทยาศาสตร์โดยใช้หลักฐานสนับสนุน

4. เพิ่มมิติด้าน “วิศวกรรม”

เมื่อหลักสูตรของทั้งสามประเทศยังเน้นด้านวิทยาศาสตร์มากกว่าวิศวกรรม ครูสามารถเพิ่มกิจกรรม การออกแบบวิธีแก้ปัญหา เข้าไปในบทเรียน เพื่อสร้างสมดุลระหว่างวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมมากขึ้น

5. สอดแทรก “การคิดเชิงคำนวณ” ในหลายวิชา

SEP5 หรือการใช้คณิตศาสตร์และการคิดเชิงคำนวณ พบค่อนข้างน้อยในทุกหลักสูตร ครูสามารถเพิ่มกิจกรรมที่ให้นักเรียนใช้ขั้นตอน อัลกอริทึมและการคำนวณเพื่อแก้ปัญหาวิศวกรรมเฉพาะด้าน เข้าไปในการเรียนรู้ได้

บทเรียนที่น่าสนใจสำหรับการศึกษาไทย

สิ่งที่งานวิจัยนี้ทำให้เห็นชัดคือ ไม่มีหลักสูตรใดสมบูรณ์แบบ แต่ละประเทศต่างมีจุดแข็งและพื้นที่ที่สามารถพัฒนาต่อได้

ประเทศไทยมีจุดเด่นด้าน การสร้างและใช้แบบจำลอง แต่ยังสามารถเพิ่มพื้นที่สำหรับ การโต้แย้งด้วยหลักฐาน เวียดนามสร้างสมดุลระหว่างแนวทางต่าง ๆ ได้ดี แต่ยังต้องพัฒนาด้าน การสื่อสารข้อมูล ขณะที่อินโดนีเซียมีจุดเด่นด้าน การสื่อสาร แต่ยังสามารถเพิ่มการใช้แบบจำลองและการคิดเชิงคำนวณได้มากขึ้น

สำหรับครูไทย งานวิจัยนี้จึงช่วยให้มองเห็นทั้งจุดแข็งและพื้นที่ที่สามารถต่อยอดจากหลักสูตรเดิม โดยเฉพาะการเพิ่มโอกาสให้นักเรียนได้ ตั้งคำถาม โต้แย้งด้วยหลักฐาน และคิดเชิงคำนวณ มากขึ้น เพื่อพัฒนาทักษะของผู้เรียนให้ครอบคลุมยิ่งขึ้นสำหรับโลกยุคใหม่

อ้างอิง

Prasoplarb, T., Faikhamta, C., Khan, S., Lertdechapat, K., Nguyen, V. B., El Islami, R. A. Z., Xue, S., Khwaengmek, V., & Hennessey, A. (2024). Science and Engineering Practices: A Comparative Analysis of Indonesian, Thai and Vietnamese Science Curricula. Asia-Pacific Science Education, 10(2024), 350–380.

DOI: https://doi.org/10.1163/23641177-bja10084