เกือบหนึ่งทศวรรษของสะเต็มศึกษาในประเทศไทย เราเดินมาถึงไหนแล้ว?
นับตั้งแต่ประมาณปี พ.ศ. 2555 เป็นต้นมา แนวคิด สะเต็มศึกษา (STEM Education) ซึ่งเชื่อมโยงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เริ่มเข้ามามีบทบาทในการศึกษาไทยมากขึ้น เป้าหมายสำคัญคือการทำให้ผู้เรียนไม่ได้เรียนรู้แต่ละศาสตร์แยกออกจากกัน แต่สามารถนำความรู้หลายด้านมาใช้เพื่อคิด วิเคราะห์ แก้ปัญหา และสร้างสรรค์แนวทางใหม่ ๆ
เมื่อสะเต็มศึกษาถูกขับเคลื่อนมาเป็นระยะเวลาหนึ่ง คำถามที่น่าสนใจคือ ห้องเรียนไทยนำ STEM ไปใช้ในทิศทางใด และงานวิจัยที่เกิดขึ้นในช่วงที่ผ่านมาให้ภาพอะไรเกี่ยวกับการพัฒนาสะเต็มศึกษาของประเทศ
งานวิจัยเรื่อง “แนวโน้มการวิจัยด้านสะเต็มศึกษาในประเทศไทย” โดย ชาตรี ฝ่ายคำตา และคณะ จึงรวบรวมและสังเคราะห์บทความวิจัยด้านสะเต็มศึกษาในฐานข้อมูล ThaiJO จำนวน 273 บทความ ซึ่งเผยแพร่ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2558 ถึงเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2565 เพื่อสำรวจทิศทางของงานวิจัยและมองหาประเด็นที่ยังต้องได้รับการพัฒนาต่อ
ผลที่ได้ไม่ได้เพียงบอกว่าเรามีงานวิจัย STEM มากน้อยเพียงใด แต่ยังช่วยสะท้อนภาพของสะเต็มศึกษาในห้องเรียนไทยได้อย่างน่าสนใจ
งานวิจัย STEM ไทยส่วนใหญ่กำลังศึกษาเรื่องอะไร?
หนึ่งในภาพที่เห็นได้ชัดคือ งานวิจัยด้านสะเต็มศึกษาในประเทศไทยเติบโตขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงหนึ่ง และมีจำนวนสูงในปี พ.ศ. 2563 โดยเฉพาะงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดการเรียนรู้ ก่อนที่จำนวนงานวิจัยจะเริ่มลดลงหลังปี พ.ศ. 2564
เมื่อจำแนกตามประเด็นการศึกษา พบว่า งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งไปที่ การจัดการเรียนรู้สะเต็มในห้องเรียน โดยพบถึง 187 บทความจากประเด็นที่ผู้วิจัยจำแนกไว้ทั้งหมด สะท้อนให้เห็นว่า ความสนใจของวงการศึกษาไทยในช่วงเวลาดังกล่าวอยู่ที่การนำแนวคิด STEM ไปทดลองและพัฒนาเป็นกิจกรรมการเรียนรู้ค่อนข้างมาก
อีกประเด็นที่น่าสนใจคือ รูปแบบการวิจัยส่วนใหญ่เป็น งานวิจัยเชิงปริมาณ คิดเป็น 83.42% งานจำนวนมากจึงมุ่งศึกษาผลลัพธ์ผ่านคะแนน แบบทดสอบ หรือการเปรียบเทียบทางสถิติ ขณะที่งานวิจัยเชิงคุณภาพที่เข้าไปศึกษากระบวนการเรียนรู้ ประสบการณ์ของผู้เรียน หรือสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการจัดกิจกรรมในชั้นเรียนยังมีสัดส่วนไม่มากนัก
ตัวเลขเหล่านี้จึงทำให้เกิดคำถามต่อว่า แม้เราจะรู้ว่า “กิจกรรมได้ผลหรือไม่” แต่เราอาจยังต้องการงานวิจัยที่ช่วยอธิบายให้ละเอียดขึ้นว่า ทำไมจึงได้ผล เกิดอะไรขึ้นระหว่างการเรียนรู้ และครูกับผู้เรียนเผชิญความท้าทายอะไรบ้าง
5 ภาพสำคัญของสะเต็มศึกษาไทยที่เห็นจากงานวิจัย 273 เรื่อง
1. STEM ไทยยังกระจุกตัวอยู่ในวิชาวิทยาศาสตร์
งานวิจัยที่นำสะเต็มศึกษาไปใช้ส่วนใหญ่ยังอยู่ในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ คิดเป็นประมาณ 71% โดยหัวข้อที่พบมากมักเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์กายภาพ เช่น แรง การเคลื่อนที่ ไฟฟ้า และพลังงาน ซึ่งเป็นเนื้อหาที่สามารถเชื่อมโยงกับการออกแบบหรือสร้างชิ้นงานได้ค่อนข้างชัดเจน
ในทางกลับกัน งานที่นำ STEM ไปเชื่อมโยงกับคณิตศาสตร์มีสัดส่วนประมาณ 9% ขณะที่ด้านชีวภาพและรายวิชาอื่น เช่น ภาษาอังกฤษ สังคมศึกษา หรือสุขศึกษา ยังพบไม่มากนัก
ภาพดังกล่าวสะท้อนว่า แม้ STEM จะมีแนวคิดพื้นฐานเรื่องการเชื่อมโยงหลายศาสตร์ แต่ในการนำไปใช้จริง งานจำนวนมากยังมี “วิชาหลัก” เป็นวิทยาศาสตร์ และนำองค์ประกอบด้านอื่นเข้ามาประกอบ
2. การบูรณาการข้ามศาสตร์อย่างแท้จริงยังมีน้อย
อีกข้อค้นพบสำคัญคือ งานที่ออกแบบการเรียนรู้ในลักษณะ สหสาขาวิชา (Interdisciplinary) อย่างชัดเจนมีเพียงประมาณ 3.74%
หมายความว่า งานจำนวนมากอาจเรียกว่าเป็นการจัดการเรียนรู้แบบ STEM แต่โครงสร้างของกิจกรรมยังคงตั้งอยู่บนเนื้อหาวิชาใดวิชาหนึ่งเป็นหลัก แล้วนำองค์ประกอบด้านเทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ หรือการสร้างชิ้นงานเข้ามาเสริม
ตัวอย่างเช่น การเรียนคณิตศาสตร์เรื่องรูปทรงแล้วให้ผู้เรียนสร้างโมเดล อาจมีองค์ประกอบของการออกแบบเข้ามาเกี่ยวข้อง แต่ยังแตกต่างจากการออกแบบสถานการณ์ที่ผู้เรียนจำเป็นต้องใช้ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี และกระบวนการทางวิศวกรรมร่วมกันเพื่อแก้ปัญหาเดียวกัน
ประเด็นนี้จึงเป็นหนึ่งในโจทย์สำคัญของการพัฒนาสะเต็มศึกษาไทยต่อไปว่า จะทำอย่างไรให้การ “บูรณาการ” ไม่ได้หมายถึงเพียงการนำหลายองค์ประกอบมาอยู่ในกิจกรรมเดียวกัน แต่เป็นการทำให้ความรู้แต่ละศาสตร์ทำงานร่วมกันจริง
3. ความเข้าใจว่า STEM คือ “การทำโครงงานหรือสร้างชิ้นงาน” ยังพบอยู่
งานวิจัยยังสะท้อนความเข้าใจเกี่ยวกับสะเต็มศึกษาที่คลาดเคลื่อนในกลุ่มนิสิตครูและครูประจำการบางส่วน โดยมีการตีความว่า STEM คือการทำโครงงาน หรือให้ความสำคัญกับชิ้นงานที่สร้างขึ้นเป็นหลัก
หากมองในลักษณะนี้ ความสำเร็จของกิจกรรมอาจถูกพิจารณาจากความสวยงาม ความสมบูรณ์ หรือการทำงานได้ของชิ้นงาน ขณะที่กระบวนการคิดระหว่างทางอาจได้รับความสำคัญน้อยลง
แต่ส่วนสำคัญของสะเต็มศึกษาไม่ได้อยู่ที่การมีชิ้นงานเป็นปลายทางเพียงอย่างเดียว การกำหนดปัญหา การออกแบบ การเลือกใช้ความรู้ การทดลอง การทดสอบ การปรับปรุง รวมถึง กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) ล้วนเป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้เช่นกัน
ดังนั้น คำถามสำคัญสำหรับครูอาจไม่ใช่เพียงว่า “เด็กสร้างอะไรได้” แต่รวมถึง “เด็กใช้ความรู้อะไรในการออกแบบ” “ตัดสินใจจากข้อมูลใด” และ “ปรับปรุงแนวคิดของตนเองอย่างไร”
4. การวัดและประเมินผลยังเป็นช่องว่างสำคัญ
ในบรรดาประเด็นงานวิจัยทั้งหมด การวัดและประเมินผลเป็นหนึ่งในด้านที่พบงานศึกษาค่อนข้างน้อย โดยงานวิจัยที่สังเคราะห์พบการพัฒนาเครื่องมือวัดสมรรถนะเพียง 1 เรื่อง
ประเด็นนี้มีความสำคัญ เพราะเมื่อการเรียนรู้ STEM มุ่งให้ผู้เรียนนำความรู้หลายศาสตร์มาใช้แก้ปัญหา การประเมินผลด้วยข้อสอบที่แยกความรู้เป็นรายวิชาเพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถสะท้อนสิ่งที่ผู้เรียนได้เรียนรู้ทั้งหมด
โจทย์จึงอยู่ที่การพัฒนาวิธีประเมินที่สามารถมองเห็นทั้งความรู้ กระบวนการคิด การแก้ปัญหา และความสามารถในการเชื่อมโยงศาสตร์ต่าง ๆ รวมถึงแนวคิดเรื่อง STEM Literacy ซึ่งให้ความสำคัญกับการนำความรู้และวิธีคิดด้านสะเต็มไปใช้ทำความเข้าใจและตัดสินใจในสถานการณ์ต่าง ๆ
5. การพัฒนาครูยังพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญจากภายนอกค่อนข้างมาก
การพัฒนาครูเป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ปรากฏในงานวิจัย แต่ลักษณะที่พบส่วนใหญ่เป็นการดำเนินงานโดยผู้เชี่ยวชาญหรือหน่วยงานภายนอกเข้าไปสนับสนุนครู
ในขณะที่การสร้างกระบวนการเรียนรู้ร่วมกันภายในโรงเรียน เช่น ชุมชนแห่งการเรียนรู้ทางวิชาชีพ (Professional Learning Community: PLC) รวมถึงการศึกษาการปฏิบัติงานของตนเองหรือ Self-Study ยังเป็นพื้นที่ที่มีโอกาสพัฒนาได้อีกมาก
เรื่องนี้มีความสำคัญ เพราะการจัดการเรียนรู้ STEM ต้องอาศัยทั้งความรู้ในเนื้อหา การออกแบบกิจกรรม และการเชื่อมโยงหลายศาสตร์ การพัฒนาครูจึงอาจไม่สามารถเกิดขึ้นจากการอบรมเพียงครั้งเดียว แต่ต้องอาศัยการออกแบบ ทดลองใช้ สังเกตผล แลกเปลี่ยน และปรับปรุงการสอนอย่างต่อเนื่อง
จากงานวิจัยสู่ห้องเรียน ครูสามารถขยับอะไรได้บ้าง?
หากนำข้อค้นพบจากงานวิจัยเหล่านี้กลับมามองที่ห้องเรียน สิ่งแรกที่ครูสามารถเริ่มได้คือ ขยับจากการให้ความสำคัญกับชิ้นงาน ไปสู่การให้ความสำคัญกับกระบวนการ ชิ้นงานยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมได้ แต่ควรเปิดพื้นที่ให้ผู้เรียนได้กำหนดปัญหา ตั้งสมมติฐาน ออกแบบ ทดสอบ ปรับปรุง และอธิบายเหตุผลของตนเองด้วย
อีกแนวทางหนึ่งคือการเชื่อมโยง STEM กับ ปัญหาและบริบทที่ผู้เรียนพบในชีวิตจริงหรือในชุมชน เช่น ปัญหาสิ่งแวดล้อม การใช้ทรัพยากร หรือประเด็นที่เกี่ยวข้องกับ BCG การมีบริบทที่ชัดเจนช่วยให้ผู้เรียนเห็นว่า ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีไม่ได้ถูกเรียนแยกออกจากโลกจริง
ในด้านการบูรณาการ ครูอาจเริ่มจากการทำงานร่วมกับครูต่างกลุ่มสาระ เช่น วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี เพื่อร่วมกันออกแบบโจทย์เดียว แทนที่แต่ละวิชาจะจัดกิจกรรม STEM แยกกัน วิธีนี้ช่วยให้ผู้เรียนได้เห็นความสัมพันธ์ของความรู้แต่ละด้านชัดเจนขึ้น และเปิดโอกาสให้เกิดการบูรณาการในระดับที่ลึกกว่าเดิม
สุดท้าย การพัฒนาห้องเรียน STEM ไม่จำเป็นต้องรอเฉพาะงานวิจัยจากภายนอก ครูสามารถใช้ห้องเรียนของตนเองเป็นพื้นที่เรียนรู้ได้ ผ่านการบันทึกหลังสอน การสังเกตพฤติกรรมของผู้เรียน การใช้วิดีโอบันทึกการเรียนรู้ หรือการพูดคุยแลกเปลี่ยนในกลุ่ม PLC กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้ครูมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในชั้นเรียนได้ละเอียดกว่าการดูคะแนนหลังเรียนเพียงอย่างเดียว
ช่องว่างของงานวิจัย อาจเป็นพื้นที่สำหรับการพัฒนาห้องเรียนครั้งต่อไป
เมื่อมองภาพรวมจากงานวิจัย 273 เรื่อง จะเห็นว่าสะเต็มศึกษาในประเทศไทยมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง และมีงานจำนวนมากที่พยายามนำแนวคิดดังกล่าวเข้าสู่การจัดการเรียนรู้จริง โดยเฉพาะในวิชาวิทยาศาสตร์
ขณะเดียวกัน ข้อค้นพบก็ชี้ให้เห็นพื้นที่ที่ยังสามารถพัฒนาต่อได้ ทั้งการขยาย STEM ไปสู่เนื้อหาและศาสตร์ที่หลากหลายขึ้น การออกแบบการบูรณาการข้ามศาสตร์อย่างแท้จริง การสร้างความเข้าใจเรื่องกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม การพัฒนาเครื่องมือประเมินผล และการสร้างระบบพัฒนาครูที่เกิดจากการเรียนรู้ร่วมกันในโรงเรียน
ดังนั้น การอ่านแนวโน้มงานวิจัยอาจไม่ได้มีประโยชน์เฉพาะสำหรับนักวิจัย แต่ช่วยให้ครูย้อนกลับมามองห้องเรียนของตนเองได้เช่นกันว่า วันนี้กิจกรรมที่เราเรียกว่า “STEM” ให้ผู้เรียนได้เชื่อมโยงความรู้หลายศาสตร์จริงหรือไม่ เรากำลังประเมินเพียงชิ้นงานหรือกำลังมองเห็นกระบวนการเรียนรู้ และเราจะขยับการจัดการเรียนรู้ครั้งต่อไปให้ลึกกว่าเดิมได้อย่างไร
อ้างอิง
ชาตรี ฝ่ายคำตา, มุสตากีม อาแว, ณภัทร สุขนฤเศรษฐกุล, และปริญญา มัจฉา. (2566). แนวโน้มการวิจัยด้านสะเต็มศึกษาในประเทศไทย. ศึกษาศาสตร์สาร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 7(1), 29–43.
ที่มา : https://so01.tci-thaijo.org/index.php/cmujedu/article/view/261269
