จุลสารนวัตกรรม ฉบับที่ 64 – ข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีศึกษา

        การศึกษาของ STEM เป็นปรัชญาการสอนที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อดึงความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ เพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนในสถานการณ์ในชีวิตจริง เพื่อที่จะใช้การศึกษา STEM เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ของนักเรียน นักวิจัยได้ออกแบบกิจกรรม STEM สำหรับนักเรียนมัธยมศึกษา ที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของแรงและการเคลื่อนที่ ในสามวิธีที่แตกต่างกัน ได้แก่ การเรียนรู้ต่อยอดเชิงเส้น (linear learning) การเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ (jigsaw learning) และกิจกรรมการออกแบบทางวิศวกรรม (engineering design) เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของทั้งสามวิธี งานวิจัยนี้ได้ทำการวิเคราะห์การให้เหตุผลของนักเรียนและคะแนนการแก้ปัญหาที่ได้รับก่อนและหลังทำกิจกรรม ผลการวิจัย พบว่านักเรียนในกลุ่มการเรียนรู้ต่อยอดเชิงเส้น และการเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ มีประสิทธิภาพสูงกว่านักเรียนในกิจกรรมการออกแบบทางวิศวกรรม ดังนั้นจึงแนะนำว่าเพื่อให้เกิดประสิทธิผลสูงสุดของกิจกรรม STEM ในการส่งเสริมความเข้าใจมโนทัศน์ตลอดจนทักษะการใช้เหตุผลและการแก้ปัญหาครูควรใช้การเรียนรู้ต่อยอดเชิงเส้น อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาการสอนมีจำกัด การเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ ถือได้ว่าเป็นแนวทางทางเลือก กิจกรรมการออกแบบทางวิศวกรรมแม้ว่าจะสามารถส่งเสริมความกระตือรือร้นของนักเรียนในการเรียนรู้ แต่อาจนำไปสู่การพัฒนาทักษะการใช้เหตุผลและการแก้ปัญหาไม่เพียงพอตามที่คาดหวัง

       บทความนี้จึงขอแนะนำแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบต่อยอดเชิงเส้น (linear learning) การเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ (jigsaw learning) ดังนี้

การเรียนรู้แบบต่อยอดเชิงเส้น (linear learning)
        การเรียนรู้แบบต่อยอดเชิงเส้น (linear learning) ใช้หลักสูตรที่เป็นระบบซึ่งจัดเรียงหัวข้อในทิศทางเดียวโดยเริ่มจากแนวคิดเรียบง่ายไปจนถึงขั้นสูงและจากทฤษฎีไปจนถึงแง่มุมที่เป็นประโยชน์มากขึ้นโดยสร้างลำดับของกิจกรรมการเรียนรู้ที่สอดคล้องกับมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ซึ่งเชื่อว่าการออกแบบกิจกรรม STEM นี้จะค่อย ๆ พัฒนาความรู้ของนักเรียนตามความรู้และประสบการณ์ก่อนหน้านี้ช่วยให้นักเรียนฝึกใช้กลยุทธ์การแก้ปัญหาในบริบทใหม่เปิดโอกาสให้พวกเขาทดสอบวิธีรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อสนับสนุนข้อสรุป และสื่อสารสิ่งที่ค้นพบกับผู้อื่น ครูเข้าร่วมนักเรียนด้วยปรากฏการณ์ธรรมชาติเครื่องมือวิทยาศาสตร์ปัญหาโลกแห่งความเป็นจริงและการออกแบบเทคโนโลยีที่ท้าทาย นอกจากนี้ยังมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาทักษะและความรู้ที่จำเป็นในการเปิดเส้นทางสู่อาชีพทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสำหรับนักเรียนทุกคนรวมทั้งเพื่อส่งเสริมทัศนคติเชิงบวกต่อวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรมต่าง ๆ

การเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ (jigsaw learning)
        การเรียนรู้ด้วยจิ๊กซอว์ (jigsaw learning) นักเรียนแต่ละคนจะถูกมองว่าเป็นจิ๊กซอว์และภาพรวมแสดงให้เห็นถึงการเรียนรู้ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในชั้นเรียน นักเรียนแต่ละคนจะต้องรับผิดชอบงานที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งแตกต่างจากคนอื่น ๆ จากนั้นแต่ละคนจะมีส่วนร่วมในประสบการณ์การเรียนรู้ของพวกเขาเอง เพื่อสร้างแนวคิดแบบองค์รวมของบทเรียนทั้งหมด ซึ่งผู้เรียนทั้งหมดสามารถแบ่งปันสิ่งที่เรียนรู้ซึ่งกันและกันเพื่อให้ผู้อื่นสามารถรับความรู้ที่จากผู้ที่มีประสบการณ์โดยตรง ในการฝึกปฏิบัตินั้นในชั้นเรียนการเรียนรู้จิ๊กซอว์นักเรียนกลุ่มเล็ก ๆ ถูกสร้างขึ้นซึ่งเรียกว่า home group” โดยทั่วไปจำนวนสมาชิกในกลุ่มควรเท่ากับจำนวนแนวคิดหรือกิจกรรมที่จะส่งมอบในชั้นเรียน ใน home group สมาชิกแต่ละคนได้รับมอบหมายให้รับผิดชอบการเรียนรู้เกี่ยวกับหัวข้อเฉพาะ สมาชิกกลุ่มที่ได้รับมอบหมายให้ทำกิจกรรมเดียวกันถือเป็น “expert group” ซึ่งคือผู้มีประสบการณ์การเรียนรู้แนวคิดนี้โดยตรง ตัวอย่างเช่น หากมี 3 กิจกรรมที่ครอบคลุมในชั้นเรียน จะมีการจัดนักเรียนอย่างน้อย 3 คนรวมกันเป็นกลุ่มเดียว (home group) จากนั้นสมาชิกกลุ่มทั้งสามจะได้รับมอบหมายให้ทำกิจกรรมเฉพาะเพื่อเข้าร่วมกิจกรรมทั้งสาม (expert group) กิจกรรมทั้งสามจะต้องดำเนินการควบคู่กัน เมื่อทำเสร็จแล้วผู้ที่อยู่ใน expert group จะกลับไปที่ home group ของตนเพื่อให้สมาชิกแต่ละกลุ่มสามารถแบ่งปันสิ่งที่เรียนรู้จากกิจกรรมของพวกเขา

อ้างอิงจากบทความ Changtong, N., Maneejak, N., & Yasri, P. (2020). Approaches for implementing STEM (Science, Technology, Engineering & Mathematics) activities among middle school students in Thailand. International Journal of Educational Methodology, 6(1), 185 – 198.