สะเต็มศึกษา

 
หลายท่านอาจจะเคยได้ยินการศึกษาที่เรียนว่า "สะเต็มศึกษา (STEM Education)" โดยคำว่า STEM ย่อมาจากตัวอักษะในสาขาวิชาหลักๆ 4 วิชาได้แก่ S = Science, T = Technology, E = Engineering, และ M = Mathematics ซึ่งคำว่า STEM ในความหมายภาษาอังกฤษแปลว่า “ต้นกำเนิด” ดังนั้นในแนวคิดของด้านการศึกษา STEM ในที่นี้ก็เปรียบเสมือนกับ “ต้นกำเนิดในการสร้างนวัตกรรม” ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการพัฒนาประเทศที่มีวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นตัวขับเคลื่อน

คำว่า STEM ถูกใช้ครั้งแรกโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF) ซึ่งใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงโครงการหรือโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์  เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตามสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกาไม่ได้ให้นิยามที่ชัดเจนของคำว่า STEM มีผลให้มีการใช้และให้ความหมายของคำนี้แตกต่างกันไป

ด้วยสาเหตุนี้  ในการเรียนการสอนยังมีความเข้าใจผิดเกี่ยวกับสะเต็มศึกษาพอสมควร เพราะอาจจะเข้าใจว่าจะต้องเรียนออกมาแบบเน้น “ วิชาการ” ที่ต้องการสูตรคณิตศาสตร์ที่ยากๆ หรือต้องเก่งคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่จริงๆ แล้ว สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้และสามารถบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและแก้ปัญหา ในชีวิตจริง 

 

ดังนั้น สะเต็มศึกษาจึงเน้นไปที่ “การบูรณาการการเรียนรู้ที่ไม่เน้นเพียงการท่องจำทฤษฎีหรือกฏทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (เพื่อไปใช้สอบ) แต่เป็นการสร้างความเข้าใจทฤษฎีหรือกฎเหล่านั้นผ่าน 1) การปฏิบัติให้เห็นจริงควบคู่กับการพัฒนาทักษะการคิด  ตั้งคำถาม  แก้ปัญหาและการหาข้อมูลและวิเคราะห์ข้อค้นพบใหม่ๆ พร้อมทั้งสามารถนำข้อค้นพบนั้นไปใช้หรือบูรณาการกับชีวิตประจำวันได้จริง

สะเต็มศึกษาจึงส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง ซึ่งการทำงานประเภทแบบกิจกรรมจึงต้องการทักษะที่มากกว่าองค์ความรู้ด้านคณิตศาสตร๋หรือวิทยาศาสตร์ เช่นทักษะการติดต่อสื่อสาร ทักษะการทำงานเป็นทีม ทักษะความคิดสร้างสรรค์

 

ด้วยสาเหตุดังกล่าว หลายสำนักคิดจึงเปลี่ยนจากคำว่า STEM ไปเป็นคำว่า STEAM โดยเพิ่มตัว A ซึ่งก็คือ Art เข้ามาด้วย

 

ซึ่งในโลกความเป็นจริง ทักษะด้าน STEM มีความจำเป็นต่อทุกอาชีพหรือเปล่า อาชีพที่เป็นสายมนุษย์ สายศิลปะ ต้องใช้ทักษะ STEM ทั้งสิ้นเนื่องจากการเรียนในแต่ละวิชาจะมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันดังนี้

 

 

ซึ่งพอดูแล้วจะเห็นได้ว่า นอกจากองค์ความรู้ที่เป็นทักษะเฉพาะแล้ว ผลลัพธ์จากการเรียนแบบ STEM จะมุ่งเน้นในการสร้างทักษะประเภท 4C ซึ่งก็คือ 1) การคิดวิเคราะห์ (Critical Thinking), 2) การทำงานร่วมกัน (Collaboration), 3) การติดต่อสื่อสาร (Communication), และ 4) การมีความคิดสร้างสรรค์ (Creativity) ยกตัวอย่างเช่น  การเรียนแพทย์ที่แต่เดิมอาจจะเรียนแค่วิชาทางการแพทย์เท่านั้น แต่ในการทำงานจริงแพทย์กลับต้องใช้ทักษะการสื่อสาร (Communication Skill) และ ทักษะด้านมนุษยสัมพันธ์ (Interpersonal skill) ในการติดต่อกับคนไข้, หรือในกรณีของวิศวกรที่แต่เดิมจะเรียนเฉพาะวิชาด้านวิศวกรรมศาสตร์อย่างเดียว แต่ในการทำงานจริงวิศวกรกลับต้องพึ่งพาทักษะในการบริการจัดการทีม (Team Management) เป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่อาชีพยอดฮิตในปัจจุบันอย่าง “นักวิทยาศาสตร์ข้อมูล (Data Scientist) นอกจากจะต้องมีทักษะด้านคอมพิวเตอร์และสถิติแล้ว ยังต้องมีทักษะด้านการตลาดเพื่อเข้าใจพฤติกรรมผู้บริโภคด้วยเช่นกัน  สาขาครุศาสตร์/ศึกษาศาสตร์เดิมปัจจุบันก็แปลงไปสู่การเรียนผ่าน EduTech มากขึ้น หรือแม้กระทั่งในสายศิลปะทีต้องเกี่ยวข้องกับการออกแบบและการ Design เองในปัจจุบันล้วนมีเทคโนโลยีและคอมพิวเตอร์มาช่วยทั้งสิ้น

 

อย่างไรก็ดี ในสังคมที่เราอาจยังมีมายาคติว่า เด็กเก่งควรเรียนหรือประกอบอาชีพที่ใช้ความรู้ด้านวิทย์ – คณิตเป็นหลัก เมื่อเราจะนำแนวคิดการเรียนการสอนแบบ STEM เข้ามาใช้ มันจะเข้ามาตอกย้ำความเชื่อเรื่องความสำคัญของวิทย์-คณิตที่ผิด ทั้งนี้ การแบ่งสายการเรียนเป็นสายวิทย์-สายศิลป์นั้นเป็นแนวความคิดที่ผิดมากๆ การแบ่งระบบเป็นห้องคิง หรือห้อง Gift ก็เป็นแนวคิดที่ผิดมากๆ ด้วยเช่นกัน เพราะการศึกษาปัจจุบันเป็นการบูรณาการที่ไม่ควรที่จะเน้นไปที่สายใดสายหนึ่ง (และทิ้งอีกสายหนึ่ง) ความคิดนี้มันจึงเป็นการบั่นทอนคนที่มีความสามารถ การเรียนแบบ STEM ที่ผ่านโครงการจะช่วยดึงศักยภาพของคนแต่ละประเภทออกมาให้เห็น “ความเก่ง” ที่แตกต่างกันมากขึ้น เช่นในการทำโครงการการออกแบบหุ่นยนต์ ในทีมจะต้องมีทั้งคนที่เก่งด้าน coding หรือเก่งด้านคณิตศาสตร์หรือเทคโนโลยี แต่เช่นเดียวกัน ในทีมก็อาจจะต้องมีคนที่เก่งในการ “บริหารจัดการ” หรือ “เก่งในด้านการออกแบบ” เพื่อให้ทีมนั้นสามารถบรรลุเป้าหมาย ดังนั้นเด็กที่คิดว่าตัวเองไม่เก่งเลข ไม่เก่งวิทยาศาสตร์จะได้ผลบวกจากการเรียนแบบ STEM เพราะเด็กจะมองวิทยาศาสตร์/คณิตศาสตร์เป็นความสนุกอีกแบบหนึ่ง และเห็นว่าความสามารถของตัวเองก็มีค่ากับเรื่องนี้

 

นอกจากนั้น ระบบการศึกษาของเราจึงไม่ควรมีการแบ่งกลุ่มสาระ หรือไม่ควรมีการกำหนดสายวิทย์ สายศิลป์ แต่เราควรให้เด็กได้เรียนรู้รอบด้านๆ ตามหลักการของ STEM (หรืออาจจะ STEAM) โดยวิชาที่จะสำคัญมากๆ ก็คือ การมีวิชาในลักษณะของโครงการที่เด็กจะได้ทำงานกลุ่มและเกิดการบูรณาการวิชาต่างๆ เพื่อนำไปสู่การประดิษฐ์คิดค้นนวัตกรรมเพื่อจะใช้แก้ปัญหาชุมชนได้จริง

ทั้งนี้เราไม่รู้เลยว่าเด็กคนนั้นๆ อยากเป็นวิศวกรแค่ไหน ถึงต้องมาเลือกเรียนตั้งแต่ชั้นมัธยม ถ้าในต่างประเทศ กว่าเด็กจะเลือกเรียนที่จะเป็นอะไร บางทีก็จบชั้น ปี 2 ในมหาวิทยาลัยเข้าไปแล้ว ไม่มีใครต้องมาเลือกเรียนตั้งแต่ชั้นมัธยม และไม่มีประเทศไหนที่มีการแบ่งสายวิทย์สายศิลป์ หรือแบ่งห้องตามเกรดเหมือกับประเทศไทย เพราะการทำงานจริง คุณไม่ได้เลือกว่าจะต้องทำงานกับคนเก่งเหมือนตัวเองเท่านั้น

 

แต่ทั้งนี้ ถ้าเด็กบางคนอยากเน้นหนักไปที่การเป็นนวัตกรทางด้านวิทยาศาสตร์ โรงเรียนก็อาจจะจัดเป็นชมรม หรือวิชาในลักษณะของ After School Program ได้

 

อย่างไรก็ดี ปัญหาหลักของการจัดการศึกษาแบบ STEM ในทุกประเทศทั่วโลก ภายใต้ปัญหาความเหลื่อมล้ำนั้น นอกเหนือจากการขาดแคลนอุปกรณ์และทรัพยากรที่จำเป็นต่อการเรียนการสอนในลักษณะของ STEM นี้แล้ว แต่มันยังรวมไปถึง การขาดแคลนบุคลากร ทั้งในเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพ และที่สำคัญคือการขาดแคลนในเชิงของ Mindset ของครูและผู้บริหารโรงเรียนที่มักชินกับระบบการสอนแบบเดิมๆ และเชื่อแบบเดิมๆ

 

ทั้งนี้จากงานศึกษาของเราที่ทำให้กับทาง สสส. พบว่า ปัญหาความเหลื่อมล้ำด้านรายได้และเหลื่อมล้ำด้านพื้นที่เป็นอุปสรรคที่สำคัญที่สุดต่อผลสัมฤทธิ์ทางการศึกษาด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ของเด็กไทย และแน่นอนว่า เราไม่สามารถลดความเหลื่อมล้ำที่เป็นรากเง้าของประเทศไทยนี้ได้ แต่ทั้งนี้ งานศึกษาของเราก็ยังมีการนำเสนอข้อเสนอแนะอยู่บ้าง

 

ดังนั้นในการขาดแคลนคงต้องดูว่า เป็นการขาดแคลนในด้านใด เป็นการขาดแคลนด้านอุปสงค์หรือด้านอุปทาน เพราะแต่ละการขาดแคลนจะมีวิธีการบริหารที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น

ถ้าเป็นการขาดแคลนด้านอุปทานอย่างการขาดด้านด้านอุปกรณ์/เครื่องมือ ในส่วนนี้งบประมาณของรัฐสามารถเติมเต็มในส่วนนี้ได้ หรือสามารถสร้างระบบการเชื่อมโยงไปใช้สถานที่หรืออุปกรณ์ในมหาวิทยาลัย/โรงเรียนอาชีวะในพื้นที่ได้

 

แต่ถ้าเป็นการขาดแคลนทางด้านบุคลากรก็คงจะต้องมาใช้การพัฒนาทักษะผ่านการฝึกอบรม ซึ่งปัจจุบันทาง สวทช (สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ) ก็ได้มีการฝึกอบรมครูทางด้านวิทยาศาสตร์อยู่แล้ว นอกจากนี้ ยังสามารถดำเนินนโยบายการให้ผู้ที่จบสายงิทยาศาสตร์ แต่ไม่ได้จบทางศึกษาศาสตร์ให้เข้ามาช่วยสอนได้ด้วย  

 

แต่ประเด็นที่น่ากลัวกว่าการขาดแคลนทรัพยากรเหล่านี้ก็คือ “การขาดแคลนทางทัศนคติของครูและผู้บริหารการศึกษา” ที่ไม่ได้เห็นความสำคัญหรือคิดจะมีการปรับ เพราะถ้าเราดูที่ต้นทุนแล้วจะพบว่า ทรัพยากรในการศึกษาด้าน STEM นี้ไม่ได้มีต้นทุนที่สูงมากจนเอื้อไม่ถึง และตรงข้ามต้นทุนส่วนใหญ่จะเป็นต้นทุนคงที่ (Fixed Cost) ซึ่งเป็นการลงทุนในตัวอุปกรณ์เป็นสำคัญ นอกจากนั้น การเรียนการสอนจริงๆ กลับเป็นการทำเป็นโครงการโดยนำจากครูผู้สอน ไม่ได้จำเป็นต้องมีค่าใช้จ่ายอะไรเพิ่มเติมมากนัก

 

ดังนั้นโดยสรุปเราจะเห็นได้ว่า สะเต็มศึกษาเป็นแนวทางการสอนที่จำเป็นสำหรับทุกคนในโลกปัจจุบันที่มีความไม่แน่นอนสูง  ปัญหาทั้งเรื่องของ Digital Disruption หรือปัญหาในเรื่องของโควิด-19 ได้แสดงให้เห็นว่า เราต้องการทรัพยากรบุคคลที่เรียนรู้ในการ “ปรับตัวเก่ง” และมีความยืดหยุ่น ซึ่งการเรียนการสอนแบบ STEM จะเน้นไปที่การสร้างให้เด็กเกิดความสงสัย และหาวิธีการทดลองเพื่อตอบข้อสงสัยนั้น ซึ่งแน่นอนว่า การทดลองกว่าจะได้จะต้องมีการลองผิดลองถูก ไม่ได้มีโจทย์แบบถูกผิดตายตัวเหมือนการเรียนการสอนแบบยุคเก่าๆ ซึ่งการเรียนแบบนี้จะทำให้เด็กเกิดมาเป็นผู้ใหญ่ที่มีความยืดหยุ่นและรู้จักปรับตัวกับอนาคตที่ไม่แน่นอนได้

การเรียนแบบ STEM ยังเป็นการสร้างผู้ใหญ่ที่มี Mindset ของการเป็นนวัตกร (Innovative Adult) ซึ่งจะมีคุณลักษณะดังนี้

1.      ชอบที่จะทำในสิ่งที่แตกต่างจากที่ผู้อื่นทำอยู่แบบเดิมๆ โดยมีจุดมุ่งหมายที่จะทำให้ผลของงานที่คิดหรือสร้างสรรค์ขึ้น มีคุณค่าเพิ่มอย่างก้าวกระโดด สร้างความแตกต่างและได้รับการยอมรับกว่าของเดิมหรือระบบเดิม

2.      เป็นผู้ที่มีลักษณะยอมรับความคิดเห็นที่แตกต่างได้อย่างเป็นธรรมชาติ ทำให้เข้ากับเพื่อนร่วมงานอื่นได้ง่าย ชอบทำงานร่วมกับเพื่อนต่างหน่วยงาน หรือผู้ที่ร่วมอยู่ในเครือข่ายงานเดียวกันเพื่อแสวงหาความคิดใหม่ๆ หรือความที่ที่แตกต่างจากสิ่งที่เคยรับรู้

3.      ไม่กลัวต่อการหาวิธีแก้ปัญหาที่ซับซ้อน เลือกวิธีการแก้ปัญหาด้วยการทำความเข้าใจกับปัญหาเพื่อค้นพบสาเหตุที่แท้จริงของปัญหาแม้จะเป็นเรื่องยากและต้องใช้เวลา

4.      ไม่กลัวที่จะแสดงความคิดเห็นในสิ่งใหม่ๆ ที่คนทั่วไปเห็นว่าเป็นความคิดหรือการกระทำที่หลุดนอกกรอบหรือกฎเกณฑ์ที่กำหนดไว้ แม้ว่าสิ่งใหม่นั้นอาจไม่เคยมีใครคิดถึง ไม่เคยได้ยินได้ฟัง หรือไม่เคยเห็นมาก่อน

 

 

อย่างไรก็ดี สะเต็มศึกษายังไม่ใช่ระบบการศึกษาที่เหมาะกับการเรียนการสอนแบบออนไลน์ โดยผู้เชี่ยวชาญด้านการสื่อสารได้เคยกล่าวไว้ว่า การเรียนรู้ของมนุษย์จะมาจาก 3 ทางได้แก่ 1) การฟัง, 2) การอ่าน, และ 3) การปฏิบัติจริง โดยการผังเป็นเรื่องที่เรียนรู้ง่ายที่สุดและมนุษย์จะชอบมากที่สุด แต่การฟังส่งผลต่อการเรียนรู้เพียงไม่ถึงร้อยละ 10 ในขณะที่การอ่านจะส่งผลต่อการเรียนรู้ประมาณร้อยละ 30 แต่ทว่า การเรียนรู้ส่วนใหญ่ของมนุษย์จะเกิดขึ้นจากการที่ได้ลงมือปฏิบัติจริง ผ่านการใช้มือ การสัมผัส และการพูดคุย (Hand) ดังนั้นในมุมของผม ถ้าพูดถึง STEM แบบการเรียนรู้ผ่านโครงการนั้นต้องยอมรับว่า การเรียน Online ยังไม่สามารถเข้ามาทดแทนได้ การเรียน Online คงเป็นแค่การเรียนในเชิงที่เรียนผ่านการ Lecture ได้เท่านั้น

ความเหลื่อมล้ำในสังคมเป็นเรื่องใหญ่ที่จำเป็นต้องมีนโยบายแก้ไขในหลายๆ ด้าน โดยเฉพาะด้านนโยบาบการคลัง การเข้าถึงการศึกษาที่มีคุณภาพเป็นเรื่องหนึ่งที่ช่วยแก้ไขได้ แต่ปัญหาก็คือ การศึกษาที่มีคุณภาพไม่ได้ถูกสร้างมาสำหรับทุกคน ดังนั้นสิ่งที่ภาครัฐจะช่วยได้ก็คือ จะทำอย่างไรที่จะทำให้องค์ความรู้แบบ STEM นี้มีราคาถูกที่ทุกคนสามารถเข้าถึงได้

การศึกษาแบบ STEM จะช่วยให้เด็กที่ไม่ได้มีทรัพยากรในการ “กวดวิชา” ไม่ต้องเสียเปรียบกับการสอบเข้ามหาวิทยาลัยที่วัดเพียงทักษะด้านความรู้ แต่เป็นการช่วยให้เด็กได้เรียนรู้จากการ “ปฏิบัติจริง” ซึ่งเป็นทักษะที่มีความสำคัญที่เด็กคนนั้นอาจจะออกมาเป็นคนที่ “ทำงานเป็นจริง” และเริ่มต้นจากการเป็นผู้ประกอบการได้เลย ซึ่งการเป็นผู้ประกอบการนี้ การได้รับใบปริญญาหรือจบจากมหาวิทยาลัยที่มีชื่อเสียงจะไม่มีความสำคัญในส่วนนี้

ในท้ายที่สุด ภาครัฐต้องตระหนักว่า การเรียนการสอนทางด้านสะเต็มศึกษานี้ไม่ได้หมายความว่าจะต้องให้เด็กมีความเชี่ยวชาญทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อที่จะให้เด็กโตมาเป็นนักวิทยาศาสตร์/วิศวกร/หรือนวัตกร แต่ควรเป็นการสร้างระบบการศึกษาที่ทำให้นักเรียนส่วนใหญ่ของประเทศสามารถเข้าถึงการศึกษาที่มีคุณภาพและเท่าเทียมกันได้ โดยนักเรียนโดยเฉลี่ยควรจะมีความรู้ในการเข้าใจปัญหาที่เกิดขึ้น (ทั้งกับการทำงานและการดำรงชีวิต) และสามารถวิเคราะห์ถึงแนวทางในการแก้ไขปัญหาเหล่านั้นโดยใช้หลักแนวคิดทางด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์โดยใช้เทคโนโลยีเป็นสื่อกลางในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว