การจัดการเรียนรู้ธรรมชาติของเทคโนโลยีในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ โดยใช้กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม
คำสำคัญ:
ธรรมชาติของเทคโนโลยี, กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม, สะเต็มศึกษา, รูปแบบการจัดการเรียนรู้บทคัดย่อ
การจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ ได้เปลี่ยนผ่านจากการมุ่งเน้นการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติไปสู่ยุคของการใช้เทคโนโลยีในการสร้างสรรค์นวัตกรรมเพื่อแก้ปัญหาท้าทาย ผู้เรียนจึงจำเป็นต้องเรียนรู้ธรรมชาติของเทคโนโลยีที่มีลักษณะเฉพาะตัว ได้แก่ เทคโนโลยีเป็นการประยุกต์ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ กระบวนการสร้างเทคโนโลยีสามารถเกิดข้อผิดพลาดได้ เทคโนโลยีมีความแตกต่างไปตามบริบทของพื้นที่และเทคโนโลยีมีผลกระทบรอบด้านทั้งต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม โดยแนวทางการสอนธรรมชาติของเทคโนโลยีในวิชาวิทยาศาสตร์ควรบูรณาการกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม ร่วมกับการสะท้อนคิดอย่างชัดแจ้งของนักเรียนท้ายบทเรียน ซึ่งมีรูปแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนว EDP ที่สำคัญ 3 รูปแบบ คือ โมเดล SLED, 6E Learning และ Project-Based Learning ร่วมกับแนวทางการประเมินผลตามสภาพจริงตามตัวชี้วัดตามมาตรฐานสะเต็มศึกษาของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทั้งนี้เพื่อนำมาสู่การยกระดับการจัดการศึกษาวิทยาศาสตร์ยุคใหม่ตามบริบทและกระแสสังคมในปัจจุบันอย่างมีประสิทธิภาพ
References
ภาษาไทย
ประสาท เนืองเฉลิม. (2558). การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
พงศ์ประพันธ์ พงษ์โสภณ. (2561). แนวการจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษา. คู่มือฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการนวัตกรรมเลียนแบบธรรมชาติสู่การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษา. เอกสารไม่ได้ตีพิมพ์, คณะศึกษาศาสตร์, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ, ประเทศไทย.
มนัส ชวดดา. (2560). การศึกษากระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 เรื่อง ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ ด้วยการจัดการเรียนรู้ผ่านสะเต็มศึกษา (วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต ไม่ได้ตีพิมพ์). มหาวิทยาลัยบูรพา, ชลบุรี.
ลือชา ลดาชาติ และ ลฎาภา ลดาชาติ. (2561). จากการรู้วิทยาศาสตร์และการสืบเสาะสู่สะเต็มศึกษาและการออกแบบ. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร, 20(1), 246-260.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2558). มาตรฐานสะเต็มศึกษา. กรุงเทพฯ: ซัคเซสพับลิเคชัน.
สุทธิดา จำรัส. (2560). นิยามของสะเต็มและลักษณะสำคัญของกิจกรรมการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษา. วารสารศึกษามหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมธิราช, 10(2), 13-34.
ภาษาอังกฤษ
Apedoe, X. S., Reynolds, B., Ellefson, M. R., & Schunn, C. D. (2008). Bringing engineering design into high school science classrooms: The heating/cooling unit. Journal of Science Education and Technology, 17(5), 454-465. doi:10.1007/s10956-008-9114-6
Baker, E., Trygg, B., Otto, P., Tudor, M., & Ferguson, L. (2011). Project-based learning model relevant learning for 21st century. Washington, DC: Pacific Education Institute.
Burke, B.N. (2014). 6E Learning by DesignTM model. Technology and Engineering Teacher. 10(2), 14-19.
Capobianco, B. M., Nyquist, C., & Tyrie, N. (2012). Shedding light on engineering design: Scientific inquiry leads to an engineering challenge, and both are illuminated. Science and Children, 50(5), 58-64.
International Technology Education Association. (2007). Standards for technological literacy: Content for the study of technology. Reston, VA: Author.
National Research Council. (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington, DC: NAP, National Acad. Pr.
Rutherford, F. J., & Ahlgren, A. (1990). Science for all americans. New York: Oxford University Press.
Tseng, K., Chang, C., Lou, S., & Chen, W. (2013). Attitudes towards science, technology, engineering and mathematics (STEM) in a project-based learning (PjBL) environment.
International Journal of Technology and Design Education, 23(1), 87-102. doi:10.1007/s10798-011-9160-x
Vasquez, J. A., Sneider, C., & Comer, M. (2013). STEM lesson essential, grades 3-8: Integrating science, technology, engineering, and mathematics. New York: Heinemann.
