STEM Education Workshop Material that I hope it probably helps Thai Educators and/or Teachers getting more information about STEM education

1. Bring STEM EDUCATION to Life

2. ● Educational Situations
● International Competitiveness
●
STEM Workforce ของประเทศไทย
● 21st Century Skills
I. WHY STEM EDUCATION ?

3. PISA Test 2012

4. ค่าเฉลี่ยต่ำกว่า
มาตรฐาน OECD
PISA Test 2012

5. O-NET isn’t OK!
O-NET Test

6. World Economic Forum (2014)
Competitiveness
“Out of 144”
International Competitiveness

7. International Competitiveness

8. ที่มา: NESDB
ยุทธศาสตร์พัฒนาประเทศในอนาคต

9. กำลังคนไทย (Thai workforce)
ที่มา: สวทน.
กำลังคนด้านสะเต็ม
STEM workforce

10. ที่มา: สวทน.
กำลังคนไทย (Thai workforce)

11. กำลังคนไทย (Thai workforce)

12. 21st Century Skills

13. 4C :
− Critical thinking and problem solving (ทักษะด้านการคิด
อย่างมีวิจารณญาณ และทักษะในการแก้ปัญหา)
− Creativity and innovation (ทักษะด้านการคิดสร้างสรรค์
และนวัตกรรม)
− Collaboration, teamwork, and leadership (ทักษะด้าน
ความร่วมมือ การทํางานเป็นทีม และภาวะผู้นํา)
− Communications, information, and media literacy
(ทักษะด้าน การสื่อสาร สารสนเทศ และรู้เท่าทันสื่อ)
21st Century Skills :
Learning and Innovation Skills

14. Bloom's Taxonomy

15. STEM Approach เน้น...
• การนําความรู้ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง
• สร้างเสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์
• ใช้องค์ความรู้และทักษะกระบวนการด้านต่างๆ ในการหาคำตอบ
และ/หรือ สร้างนวัตกรรม
How STEM Help ?
STEM Approach มีหลักคิดอยู่พื้นฐานของ
การเรียนรู้วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะ (Scientific Inquiry)

16. วิทยาศาสตร์คืออะไร?

17. Science มาจากศัพท์ภาษาลาตินว่า “Scientia"
แปลว่า ความรู้ (Knowledge)
ความหมายโดยกว้าง: เป็น ความรู้ ในเรื่องต่างๆ ที่ได้ถูก
รวบรวมไว้อย่างเป็นระบบ เช่น สังคมศาสตร์ (Social
Science) รัฐศาสตร์ (Political Science)
ความหมายอย่างเจาะจง: เป็น ความพยายามศึกษาทำความ
เข้าใจ และ สร้างคำอธิบาย เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทาง
ธรรมชาติ โดยใช้กระบวนการค้นคว้าวิจัย ที่มีระบบและ
อ้างอิงหลักฐานที่น่าเชื่อถือและตรวจสอบได้
วิทยาศาสตร์

18. ความรู้ (Knowledge)
ทักษะและกระบวนการ
(Processes & Skills)
เจตคติ (Attitude)
วิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์
Inquiry-based Approach สามารถทำให้เรียนได้ครบทั้งหมด
ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

19. The Nature of Science
(ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์)
Way of Knowing

20. Tricky tracks Activity

21. Warp-Up

22. แนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
• ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ สามารถทำความเข้าใจได้
วิทยาศาสตร์เป็นความพยายามในการทำความเข้าใจและ
อธิบายปรากฏการณ์เหล่านั้น
• ความรู้ที่ใช้อธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ (ความ
รู้ทางวิทยาศาสตร์) จะเชื่อถือได้ เมื่อมีข้อมูล หลักฐานที่มา
จากการสังเกตหรือการทดลอง และอภิปรายอย่างมีเหตุผล
• ความรู้ทางวิทยาศาสตร์บางส่วนได้มาจากการลงความคิด
เห็น บางส่วนได้มาจากการจินตนาการและความคิด
สร้างสรรค์

23. • แม้จะมีข้อมูลหลักฐานชุดเดียวกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ก็อาจ
ให้คำอธิบายปรากฏการณ์หรือให้คำตอบที่แตกต่างกันได้
ขึ้นอยู่กับการลงความคิดเห็นตามความรู้และประสบการณ์
เดิม
• ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความไม่แน่นอนและเปลี่ยนแปลง
ได้ เมื่อมีข้อมูลหลักฐานเพิ่มขึ้น
• วิทยาศาสตร์ไม่สามารถอธิบายทุกสิ่งทุกอย่างในโลกได้
แนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

24. นักวิทยาศาสตร์ในความคิด

26. นักวิทยาศาสตร์ในความเป็นจริง

28. 20

29. นอกจากนักวิทยาศาสตร์แล้ว
มีบุคคลอื่นๆ ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์อีกบ้างหรือไม่

32. • ทุกคนสามารถเป็นนักวิทยาศาสตร์ โดยใช้การสืบเสาะ
หาความรู้ทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาเกี่ยวกับปรากฏการณ์
ทางธรรมชาติ
• การทำงานทางวิทยาศาสตร์สามารถทำได้ ทั้งแบบส่วนตัว
และทำงานร่วมกับผู้อื่น
• วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน และเป็น
ส่วนหนึ่งของสังคมและวัฒนธรรม
แนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

33. • เกิดกระบวนการเรียนรู้ที่ส่งเสริมการเรียนรู้อย่างมีความ
หมายให้กับผู้เรียน คือ เรียนรู้อย่างที่วิทยาศาสตร์เป็น
• ส่งเสริมให้ผู้เรียนเกิดการสร้างความรู้ด้วยตนเองและการมี
ประสบการณ์ตรงจากการ ลงมือคิดและปฏิบัติ ผ่านการสืบ
เสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มากกว่าการเรียนรู้ผ่านการ
ท่องจำ
• ทำให้ผู้เรียนเกิด ทักษะการคิดและการแก้ปัญหาได้
• ทำให้สามารถส่งเสริมประสบการณ์ทั้งด้านทางด้าน ปัญญา
และคุณธรรม
ทำไมต้องเรียนเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
Inquiry-based Learning เป็นแนวทางที่ดีแนวทางหนึ่งใน
การสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

34. ผู้เรียนมีส่วนร่วมในประเด็นคำถาม
ทางวิทยาศาสตร์
ผู้เรียนให้ความสำคัญกับ
ข้อมูลหลักฐาน
ผู้เรียนสร้างคำอธิบายเชิง
วิทยาศาสตร์ตามข้อมูลหลักฐาน
ผู้เรียนเชื่อมโยงคำอธิบายของตนกับความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์หรือคำอธิบายอื่นๆ
ผู้เรียนสื่อสารและให้เหตุผล
แผนผังการสืบเสาะหาความรู้
ปรับปรุงจาก National Research Council. (2000). Inquiry and the national science education standards: A guide for teaching and
learning.

35. ตัวอย่างที่ดีของการสอนแบบ Inquiry-based
• Project-based learning
• Model-based learning
• Problem-based learning
• Creative-based learning
• STEM approach

36. Hulk’s Tower

37. สถานการณ์ฉุกเฉิน
ประกาศ!! เนื่องจากปัญหาการบุกรุกพื้นที่ป่าต้นน้ำอย่างรุนแรง ทำให้พื้นที่
ป่าบริเวณเชิงเขา อยู่ในภาวะเสี่ยงต่อน้ำท่วมฉับพลันที่เกิดจากน้ำป่าไหล
หลาก ดังนั้นทางองค์การบริหารส่วนตำบล จึงอยากขอให้ลูกบ้านเตรียม
พร้อมในการอพยพสิ่งของขึ้นที่สูงที่สุดเท่าที่ทำได้ โดยท่านในฐานะที่ท่าน
เป็นนักประดิษฐ์ของหมู่บ้าน ต้องช่วยสร้างอาคารสูงที่สามารถรับน้ำหนัก
สิ่งของได้
กำหนดให้มีอุปกรณ์ คือ กระดาษแข็ง 10 แผ่น (เปรียบเสมือนวัสดุ
โครงสร้าง) กรรไกร เทปกาว (ใช้ยึดกระดาษกับกระดาษ) ซึ่งสิ่งประดิษฐ์ที่
ท่านสร้างขึ้นต้องรับน้ำหนักขวดน้ำพลาสติก (เปรียบเสมือนสิ่งของ) ได้นาน
เกิน 10 วินาที
ท่านจะทำอย่างไร ???

38. Thinking and Brainstorming...

39. ข้อมูลช่วยเหลือ
Roll it
Cut it
Fold it

40. ข้อมูลช่วยเหลือ

41. II. What is STEM EDUCATION ?
S T E M
SILOs

42. What is STEM EDUCATION ?
สะเต็มศึกษา (STEM Education)
เป็นแนวทางการจัดการศึกษาที่เน้นการบรูณาการ วิทยาศาสตร์
เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนํา
ความรู้ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตจริง เพื่อสร้างเสริม
ประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ และเป็นการ
เตรียมความพร้อมให้กับนักเรียนในการปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์
ความรู้และทักษะกระบวนการด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์
และเทคโนโลยี รวมทั้งการนำไปสู่การสร้างนวัตกรรมในอนาคต
(IPST, 2014)

43. STEM Literacy
STEM Literacy:
1.ความตระหนักต่อบทบาทของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี
วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ในสังคมปัจจุบัน
2.ความคุ้นเคยหรือคุ้นชินต่อหลักการหรือแนวคิดเกี่ยวกับ
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ และ
3.มีความสามารถในการประยุกต์ใช้ทักษะ (21st Century Skills)
แนวความคิดวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และ
คณิตศาสตร์ ในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวัน หรือในการ
ทำงานต่างๆ ได้
Honey et al. (2014)

44. วิทยาศาสตร์ (Science)
ความรู้ (knowledge) เกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติทั้งที่มีชีวิต
และไม่มีชีวิต รวมทั้งกระบวนการประมวลความรู้เชิงประจักษ์ ที่
เรียกว่า กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (process) และกลุ่มของ
องค์ความรู้ที่ได้จากกระบวนการดังกล่าว

45. คณิตศาสตร์ (Mathematics)
การศึกษาเกี่ยวกับรูปแบบและโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลง และ
ปริภูมิ หรือ รูปร่างและจำนวน

46. วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)
วิชาที่เรียนรู้เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ความรู้ เพื่อสนองความ
ต้องการของมนุษย์ ด้วยการใช้องค์ความรู้ต่างๆ เช่น
วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ เพื่อพัฒนาสิ่งต่างๆ ต้องใช้
กระบวนการทางวิศวกรรมเพื่อให้เกิดเทคโนโลยีที่ดีที่สุด

47. ระบุปัญหา
และข้อมูลที่
จำเป็น
วางแผน
ออกแบบ และ
ลงมือทำ
นำเสนอ แลก
เปลี่ยนข้อมูล
ทดสอบ ประเมิน
และปรับปรุง
กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม
(Engineering Design Processes)

48. วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering)
Engineering Design Process
• Defining and delimiting problems : ระบุปัญหา ข้อจำกัด และ
สํารวจแนวคิดที่จะใช้ในการแก้ปัญหา
• Designing and developing solutions : ออกแบบและสร้าง
แนวทางแก้ปัญหา
• Optimizing the design solutions (Redesigning) : ประเมินผล
แนวทางการแก้ปัญหา ปรับปรุง และพัฒนาแนวทางแก้ปัญหา
• Communicating the results: : นําเสนอผลของแนวทางแก้ปัญหา

49. เทคโนโลยี (Technology)
ผลผลิตของวิศวกรรม ผลที่ได้รับจากการที่ประยกุต์ใช้ความเข้าใจ
เรื่องธรรมชาติกับพฤติกรรมมนษุย์ ในการออกแบบแนวทาง เพื่อสร้าง
ความพึงพอใจและเพื่อสนองความจําเป็นความต้องการของมนษุย์

50. เทคโนโลยี (Technology)
Adapted: EIE Activity
เครื่องตรวจจับเทคโนโลยี TX-200
1.มนุษย์สร้างขึ้นมาใช่หรือไม่
2.ช่วยแก้ปัญหาหรือตอบ
สนองความต้องการของคุณ
ได้ใช่หรือไม่
ถ้าตอบใช่ทั้งสองข้อ
ยินดีด้วยครับ
คุณเจอเทคโนโลยีแล้ว

51. ส่วนประกอบทั่วไปของกิจกรรม STEM
●
Situation (สถานการณ์)
●
Challenge (สิ่งท้าทาย)
●
Criteria and Constraints (เกณฑ์และข้อจำกัด)
●
Evaluation (แนวทางการประเมินผล)

52. สถานการณ์ฉุกเฉิน
ประกาศ!! เนื่องจากปัญหาการบุกรุกพื้นที่ป่าต้นน้ำอย่างรุนแรง ทำให้พื้นที่
ป่าบริเวณเชิงเขา อยู่ในภาวะเสี่ยงต่อน้ำท่วมฉับพลันที่เกิดจากน้ำป่าไหล
หลาก ดังนั้นทางองค์การบริหารส่วนตำบล จึงอยากขอให้ลูกบ้านเตรียม
พร้อมในการอพยพสิ่งของขึ้นที่สูงที่สุดเท่าที่ทำได้ โดยท่านในฐานะที่ท่าน
เป็นนักประดิษฐ์ของหมู่บ้าน ต้องช่วยสร้างอาคารสูงที่สามารถรับน้ำหนัก
สิ่งของได้
กำหนดให้มีอุปกรณ์ คือ กระดาษแข็ง 10 แผ่น (เปรียบเสมือนวัสดุ
โครงสร้าง) กรรไกร เทปกาว (ใช้ยึดกระดาษกับกระดาษ) ซึ่งสิ่งประดิษฐ์ที่
ท่านสร้างขึ้นต้องรับน้ำหนักขวดน้ำพลาสติก (เปรียบเสมือนสิ่งของ) ได้นาน
เกิน 10 วินาที
Situation
Challenge
Criteria and Constraints
Evaluation

53. III. STEM Activity
“Soft Landing”

54. สถานการณ์
ต่อเนื่องจากที่ท่านสร้างตึกทรงพลังช่วยเหลือชาวบ้านจากน้ำท่วมฉับพลันได้ แต่
อย่างไรก็ตามสถานการณ์น้ำท่วมยังไม่คลี่คลาย ขณะเดียวกันอาหารและน้ำดื่ม
ก็เริ่มหมดลง ด้วยเหตุนี้ทาง อบต. ต้องการส่งเสบียงทางอากาศโดย
เฮลิคอปเตอร์ ซึ่งเป็นทางเดียวที่เข้าถึงได้ แต่พื้นที่ลงจอดไม่อำนวย ทำให้ต้อง
ส่งของลงไปจุดที่มีระยะห่าง 5 เมตร โดยไม่ให้สิ่งของเสียหาย และในขณะ
ขนส่งควรมีเวลาเพียงพอให้ผู้รับรับสิ่งของได้ทัน และควบคุมต้นทุนการประดิษฐ์
ที่ต่ำที่สุด
กำหนดให้ใช้วัสดุอุปกรณ์ที่มีและซื้อเพิ่มเติมมาประดิษฐ์ สิ่งที่สามารถทำให้
สิ่งของ (ไข่ไก่ดิบ) ตกลงสู่พื้นในสภาพสมบูรณ์ ในระยะเวลาที่ช้าที่สุด และใกล้
จุดนัดพบมากที่สุด โดยหีบห่อสิ่งของต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 10
เซนติเมตร
ท่านจะทำอย่างไร ???

55. รายการสินค้า ราคาต่อหน่วย (บาท) หมายเหตุ
ถุงขยะพลาสติกสีดำ 307.00 หนึ่งใบ
ไข่ไก่ดิบ 1500.50 สินค้าหมดชั่วคราว
กระดาษเทาขาว 850.00 ขนาด A4
กระดาษหนังสือพิมพ์ 375.50 ครึ่งแผ่น
กระดาษทิชชู่ 430.00 ยาวหนึ่งเมตร
กระดาษ A4 250.25 หนึ่งแผ่น
ด้าย 250.00 สามเมตร
หมายเหตุ : ไม่รับเปลี่ยนหรือคืนสินค้า

56. 5 meters
• ตกช้า
• ตกไม่แตก
• ตกแม่นยำ

57. ข้อมูลช่วยเหลือ: ชะลอความเร็ว
Keywords : ร่มชูชีพ / Parachute

58. ข้อมูลช่วยเหลือ: กันกระแทก
Keywords : อุปกร์กันกระแทก / Shockproof

59. ประเด็น/คะแนน 5 4 3 2 1 0
ต้นทุน ต่ำที่สุด ที่สอง ที่สาม 3+ - -
ความแม่นยำ
ใกล้
ที่สุด
ที่สอง ที่สาม 3+ - -
สภาพอาหาร ไม่แตก - - - ร้าว แตก
เวลาในอากาศ ต่ำที่สุด ที่สอง ที่สาม 3+ - -
Evaluation

60. ระบุปัญหา
และข้อมูลที่
จำเป็น
วางแผน
ออกแบบ และ
ลงมือทำ
นำเสนอ แลก
เปลี่ยนข้อมูล
ทดสอบ ประเมิน
และปรับปรุง
กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม
(Engineering Design Processes)

61. Let's Design Your Product

62. Warp-Up

63. ส่วนประกอบทั่วไปของกิจกรรม STEM
● Situation (สถานการณ์)
● Challenge (สิ่งท้าทาย)
● Criteria and Constraints (เกณฑ์และข้อจำกัด)
● Evaluation (แนวทางการประเมินผล)
อย่าลืม : เชื่อมโยง STEM JOB

64. STEM
ส่วนประกอบทั่วไปของกิจกรรม STEM
Science
EngineeringMath
Technology
จุดศูนย์ถ่วง
แรงต้านอากาศ
รูปทรง
อัตราส่วน
ร่มชูชีพ
กล่องกันกระแทก
กระบวนการออกแบบ
การเลือกใช้เทคโนโลยี

65. รูปแบบการบูรณาการ STEM
S T E M
ET
M
S
STEM
Literacy
S
T
E
M

66. รูปแบบการบูรณาการในกิจกรรม STEM
1.ภายในวิชา (Disciplinary Integration)
2.แบบพหุวิทยาการ (Multidisciplinary Integration)
3.แบบสหวิทยาการ (Interdisciplinary Integration)
4.แบบข้ามวิชา (Transdisciplinary Integration)

67. Who Are They?
S
T
E
M

68. Disciplinary Integration

69. Multidisciplinary Integration
Theme

70. solving
Interdisciplinary Integration
Problem

71. Transdisciplinary Integration

72. ท่านคิดว่าจะสามารถออกแบบกิจกรรม STEM อย่างไร
• เลือกเนื้อหา
• ระดมความคิดเห็น
• ออกแบบลงในกระดาษ
• นำเสนอผลงาน (กลุ่มละ 3-5 นาที)
ออกแบบกิจกรรม STEM

73. ส่วนประกอบทั่วไปของกิจกรรม STEM
● Situation (สถานการณ์)
● Challenge (สิ่งท้าทาย)
● Criteria and Constraints (เกณฑ์และข้อจำกัด)
● Evaluation (แนวทางการประเมินผล)
อย่าลืม : เชื่อมโยง STEM JOB

74. Chaotic Future

75. Digital Species: Homo Zappiens
Learning and Knowledge
The Digital Mindset

76. Digital Age

77. The generation:
• Playing Games
• Communicating 24/7
• Integrating face-to-face and virtual friends
• Never reading a manual
• Preferring a cell phone rather than a newspaper
Homo Zappiens

79. Homo Zappiens VS Homo Sapiens

85. 21st Century Students
ลักษณะบางประการของเด็กสมัยใหม่ จากหนังสือ 21st Century
Skills : Learning for Life in Our Times
• ดัดแปลงสิ่งต่างๆ ให้ตรงกับความต้องการและความพอใจของตน
• ความสนุกสนานและการเล่นเป็นส่วนหนึ่งของงาน การเรียนรู้ และ
ชีวิตทางสังคม
• การร่วมมือและความสัมพันธ์ เป็นส่วนหนึ่งของทุกกิจกรรม
• ต้องการความเร็วในการสื่อสาร การหาข้อมูล และตอบคําถาม
• สร้างนวัตกรรมต่อทุกสิ่งทุกอย่างในชีวิต

86. Future Classroom

89. Future Teaching

90. Future Classroom

91. How to Deal with Homo Zappiens

92. Basic Skills : 3 Core Skills
3R :
− READING : อ่านออก
− WRITING : เขียนได้
− ARITHMETICS : คิดเลขเป็น

93. • Flexibility and adaptability (ยืดหยุ่นและปรับตัว)
• Initiative and self-direction (ริ่เริ่มสร้างสรรค์และมีแนวทางของตัว
เอง)
• Social and cross-cultural skills (ความสามารถในด้านสังคม)
• Productivity and accountability (สร้างงานและวางแผนจัดการ)
• Leadership and responsibility (มีความรับผิดชอบและมีภาวะผู้นำ)
21st Century Skills :
Learning and Innovation Skills
ในอนาคตคนที่ประสบความสำเร็จอาจจะไม่จำเป้นต้องฉลาดที่สุด แต่ต้อง
เป็นคนที่สามารถสื่อสารแนวความคิดของตนเองให้ผู้อื่นทำตามได้ และใช้
ประโยชน์จากผู้คนรอบๆ ตัวได้ ดังนั้นทักษะที่จำเป็น ได้แก่

94. 21st Century Skills :
INFORMATION, MEDIA AND TECHNOLOGY SKILLS
People in the 21st century live in a technology and
media-suffused environment, marked by various
characteristics, including:
• ข้อมูลมีให้เลือกใช้มากมายมหาศาล
• เทคโนโลยีเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว
• ความสามารถทำงานร่วมและเดี่ยวเพื่อแบ่งปันข้อมูล

95. 4C :
− Critical thinking and problem solving (ทักษะด้านการคิด
อย่างมีวิจารณญาณ และทักษะในการแก้ปัญหา)
− Creativity and innovation (ทักษะด้านการคิดสร้างสรรค์
และนวัตกรรม)
− Collaboration, teamwork, and leadership (ทักษะด้าน
ความร่วมมือ การทํางานเป็นทีม และภาวะผู้นํา)
− Communications, information, and media literacy
(ทักษะด้าน การสื่อสาร สารสนเทศ และรู้เท่าทันสื่อ)
21st Century Skills :
Learning and Innovation Skills

96. Any Questions or Comments
E-Mail: wachira.srikoom@gmail.com
Thank You For Your Cooperations