กิจกรรมสะเต็มศึกษา เรื่อง ศรลมชวนคิด ชี้ทิศบอกทาง

 สะเต็มศึกษา

           คำว่า “สะเต็ม” หรือ “STEM” เป็นคำย่อจากภาษาอังกฤษของศาสตร์ 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์(Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) หมายถึงองค์ความรู้ วิชาการของศาสตร์ทั้งสี่ที่มีความเชื่อมโยงกันในโลกของความเป็นจริงที่ต้องอาศัยองค์ความรู้ต่างๆ มาบูรณาการเข้าด้วยกันในการดำเนินชีวิตและการทำงาน คำว่า STEM ถูกใช้ ครั้งแรกโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF) ซึ่งใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงโครงการหรือโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตามสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกาไม่ได้ให้นิยามที่ชัดเจนของคำว่า STEM มีผลให้มีการใช้และให้ความหมายของคำนี้แตกต่างกันไป (Hanover Research, 2011, p.5) เช่น มีการใช้คำว่า STEM ในการอ้างอิงถึงกลุ่มอาชีพที่มีความเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี

การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มมีลักษณะ 5 ประการ

1. เป็นการสอนที่เน้นการบูรณาการ

2. ช่วยนักเรียนสร้างความเชื่อมโยงระหว่างเนื้อหาวิชาทั้ง 4 กับชีวิตประจำวันและการทำอาชีพ

3. เน้นการพัฒนาทักษะในศตวรรษที่ 21

4. ท้าทายความคิดของนักเรียน

5. เปิดโอกาสให้นักเรียนได้แสดงความคิดเห็น และความเข้าใจที่สอดคล้องกับเนื้อหาทั้ง 4 วิชา

STEM Education

 STEM ย่อมาจาก Science, Technology, Engineering and Mathematics เป็นแนวทางการเรียนการสอนที่มีลักษณะของการบูรณาการการเรียนการสอนทั้งสี่สาขาเข้าด้วยกัน คือ วิทยาศาสตร์ (Science), เทคโนโลยี (Technology), วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) เพื่อให้ผู้เรียนนำความรู้ทุกแขนงมาใช้ในการแก้ปัญหา และสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ในชีวิตประจำวัน โดยอาศัยการจัดการเรียนรู้ด้วยครูหลายสาขาร่วมมือกัน

 S – Science เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาปรากฏการณ์

ต่างๆ ในธรรมชาติ โดยอาศัยกระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)

T - Technology เป็นวิชาที่ว่าด้วยกระบวนการทำงานที่มีการประยุกต์ศาสตร์สาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง มาใช้ในการแก้ปัญหา ปรับปรุงแก้ไขหรือพัฒนาสิ่งต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการ หรือความจำเป็นของมนุษย์

E - Engineering เป็นวิชาที่เกี่ยวกับการสร้างสรรค์นวัตกรรมหรือสร้างสิ่งต่างๆ เพื่อมาอำนวยความสะดวกของมนุษย์ โดยอาศัยความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และกระบวนการทางเทคโนโลยี มาประยุกต์ใช้สร้างสรรค์ชิ้นงานนั้นๆ

M - Mathematics เป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาเกี่ยวกับการคำนวณ หรือ วิชาที่เกี่ยวกับการคำนวณ เป็นพื้นฐานสำคัญในการศึกษาและต่อยอดทาง

มารู้จักกับศรลมกันเถอะ…..

ลมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของลมฟ้าอากาศ เมื่อลมมีการเปลี่ยนแปลงอัตราเร็ว หรือเปลี่ยนแปลงทิศทาง จะทำให้สภาพลมฟ้าอากาศมีการเปลี่ยนแปลงไป นักอุตุนิยมวิทยาจึงจำเป็นต้องมีการวัดอัตราเร็วและทิศทางของลม เพื่อใช้เป็นข้อมูลในการพยากรณ์อากาศ  เครื่องมือที่ใช้ในการตรวจวัดอัตราเร็วลม เรียกว่า มาตรวัดลม (Anemometer) เครื่องมือตรวจทิศทางของลมเรียกว่า ศรลม (wind vane)

ในการออกแบบศรลมควรนำความรู้เกี่ยวกับการหาพื้นที่ของรูปเรขาคณิตต่าง ๆ มาใช้ ศรลมควรมีพื้นที่ บริเวณส่วนหางลูกศรมากกว่าบริเวณส่วนหัวลูกศร เนื่องจากเมื่อมีลมพัดผ่าน ลมจะปะทะกับหางลูกศรมากกว่าหัวลูกศรจึงทำให้ศรลมมีการหมุนจนกระทั่งศรลมลู่ขนานไปกับลม โดยหัวลูกศรชี้ไปในทศิทางที่ลมพัดมา ในการออกแบบศรลมควรพิจารณาถึงอัตราส่วนของพื้นที่บริเวณหัวและหาง การเลือกใช้วัสดุที่ทนต่อแรงลม หาได้ง่าย ในท้องถิ่น ต้นทุนต่ำและน้ำหนักที่เหมาะสมกับ

กรอบแนวคิด

 ศรลมชวนคิด ชี้ทิศบอกทาง

S : วิทยาศาสตร์

- ผลของแรงที่กระทำต่อวัตถุ

- เครื่องมือพื้นฐานในการตรวจทิศทางลม

 T : เทคโนโลยี

- การเลือกใช้วัสดุ

 E : วิศวกรรมศาสตร์

- กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม

(การสร้างศรลมที่บอกทิศทางได้แม่นยำ)

M : คณิตศาสตร์

- การหาพื้นที่รูปเรขาคณิตสองมิติ

โครงสร้างของระบบ

Input
   
      วัถตุประสงค์ คือ ศรลมสามารถบอกทิศทางของลมได้ โดยหัวลูกศรชี้ทางลมพัดมาด้วย
      สื่อ คือ ศรลม
      กิจกรรม คือ สะเต็มศึกษา

Process
     วิธีการเรียนการสอน คือ เน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง
     วิธีการทดสอบ คือ ทดสอบศรลมกับพัดลม สามารถบอกทิศทางศรลมได้อย่างไร

Output
     ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนตามวัตถุประสงค์ คือ ศรลมสามารบอกทิศทางลมได้

Feedback
     การนำผลลัพธ์มาพิจารณาและแก้ไขข้อบกพร่อง คือ ถ้าศรลมไม่สามารถบอกทิศทางได้ก็ต้องมีการ ปรับปรุงแก้ไข