หากกล่าวถึงความคาดหวัง หรือภาพครูในอุดมคติ ทุกคนคงมีความเห็นเป็นเสียงเดียวกันว่า ครูที่ดีต้องมีความสามารถในการสอนเป็นหลัก ครูที่ดีต้องสอนดี สอนเก่ง สอนรู้เรื่อง ทำให้เด็กสามารถนำความรู้ไปใช้ได้จริงนอกห้องเรียน
ครูวิทยาศาสตร์ที่ดี หมายถึง ครูที่มีความรู้ในเนื้อหาวิทยาศาสตร์เฉพาะนั้นๆ หรือ ความรู้ด้านเนื้อหาวิชา (Content Knowledge) สามารถถ่ายทอดเนื้อหาออกมาให้นักเรียนเข้าใจได้ง่าย
ความรู้ในส่วนนี้ ทางการศึกษาเรียกว่า ความรู้ด้านการสอน (Pedagogical Knowledge) แต่เพราะเหตุใด บุคคลที่มีความรู้ทั้งสองส่วนนี้ เช่น นิสิตที่จบจากสถาบันผลิตครู ไม่ใช่ครูวิทยาศาสตร์ที่ดีเสมอไป และครูวิทยาศาสตร์ที่ดี อาจไม่ต้องมีความรู้ด้านการสอน อย่างเป็นทางการมาก่อนก็ได้
Lee Shulman (1987) นักจิตวิทยาการศึกษาชาวอเมริกันกล่าวว่า ครูที่สอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีความรู้ในเนื้อหาผนวกวิธีสอน (Pedagogical Content Knowledge) มากกว่าการมีแค่ความรู้ในเนื้อหาวิชาเฉพาะ และมีความรู้เกี่ยวกับชุดการสอนทั่วๆไป
ตัวอย่างการสอนที่มีประสิทธิภาพของครูฟิสิกส์คนหนึ่ง หยิบยกมาจากหนังสือ How People Learn: Brain, Mind, Experience, and School (2000) ในการสอนเรื่องกฎข้อที่ 3 ของนิวตันที่กล่าวว่า “ทุกแรงกิริยา (action) ย่อมมีแรงปฏิกิริยา (reaction) ซึ่งมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงข้ามกันเสมอ”
ครูท่านนั้น มีความเข้าใจว่า เมื่อนักเรียนเชื่อมโยงความรู้กับสถานการณ์ที่เห็นจริงนอกห้องเรียน นักเรียนอาจมีความสับสน ครูจึงเลือกกลยุทธ์การทำงานร่วมกันระหว่างการสาธิตและการบรรยาย
โดยให้นักเรียนสังเกตการชนกันระหว่างรถเต่าขนาดเล็ก และรถลากขนาดใหญ่ มีเครื่องวัดขนาดแรงติดไว้ที่รถทั้ง 2 คัน เพื่อให้เห็นค่าขนาดของแรงจริงผ่านหน้าจอคอมพิวเตอร์ และให้นักเรียนคาดเดาก่อนว่าหากมีการชนกันระหว่างรถทั้งสองคัน รถคันใดจะออกแรงมากกว่ากัน
การเห็นเชิงประจักษ์ ทำให้นักเรียนสามารถเชื่อมโยงความรู้ได้ว่า แรงที่เกิดขึ้นที่กระทำต่อทั้งรถเต่า และรถลากมีขนาดเท่ากัน แม้ว่าภาพความเสียหายที่เกิดขึ้นแก่รถเต่า จะมีมากกว่า
นั่นคือ ครูสามารถเลือกกิจกรรม ที่ จำลองความคิดที่คลาดเคลื่อนของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนเกิดการเชื่อมโยงกับความรู้ที่มีอยู่เดิม (prior knowledge) และเกิดเป็นความเข้าใจที่คงทน เป็นความสามารถของครูในการถ่ายทอดเนื้อหาฟิสิกส์ ที่มีความเฉพาะกับศาสตร์นั้นๆ
การสอนฟิสิกส์ในเรื่องเดียวกันอย่างมีประสิทธิผล สามารถทำได้หลากหลายวิธี ภาพรวมของการสอน เป็นเพียงผลผลิตจากความคิดสร้างสรรค์ของครู ที่ต้องการแสดงออกถึงความคิด และความเข้าใจของตนเอง นั่นคือ การสอนมีความเป็นศิลปะ และขึ้นกับความถนัดเฉพาะตัว สภาพแวดล้อมห้องเรียน และสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆด้วย
ในบริบทสังคมไทยปัจจุบัน เรามักคุ้นเคยกับคำว่า STEM education การสอนวิทยาศาสตร์ที่ดี มักถูกเทียบเคียงกับการสอนแบบ STEM ทำให้เราต้องหันมามองว่า การสอนแบบ STEM คืออะไร เหมือนและแตกต่างกับการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดีอย่างไร
แนวทางการจัดการศึกษา หรือการสอนแบบ STEM เกิดขึ้นครั้งแรกในสหรัฐ เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนบุคลากรที่มีความสามารถทางด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์
สหรัฐค้นพบว่า กำลังคนที่มีประสิทธิภาพ มีความชำนาญทางเทคนิค ที่สามารถขับเคลื่อนระบบเศรษฐกิจของประเทศ มักเป็นชาวต่างชาติ ซึ่งอาจบ่งบอกว่า การศึกษาในระดับโรงเรียนในสหรัฐ ไม่เป็นที่ดึงดูดความสนใจให้นักเรียนอเมริกัน เลือกเรียนสายวิทยาศาสตร์ในระดับที่สูงขึ้น
จึงมีนโยบายในการนำการสอนแบบ STEM เข้ามาในระบบการศึกษาในโรงเรียน ตั้งแต่ในระดับอนุบาล จนถึงมัธยมศึกษาปีที่หก มีจุดประสงค์หลักเพื่อให้นักเรียนหันมาให้ความสนใจทางด้านสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์มากขึ้น
คำว่า STEM เป็นอักษรย่อมาจากคำว่า วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรม (Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) การจัดการศึกษาแบบ STEM ก็คือ หลักสูตรที่มุ่งเน้นให้นักเรียนได้รับการศึกษาใน 4 วิชาเฉพาะข้างต้น
การสอนในระดับห้องเรียน จะเป็นการสอนที่เริ่มต้นจากปัญหาในชีวิตประจำวัน หรือปัญหาสังคมรอบตัวของนักเรียน เพื่อสร้างความสนใจ แรงจูงใจในการเรียนรู้ให้เกิดขึ้นกับนักเรียน รวมทั้ง นักเรียนจะได้มองเห็นภาพความสำคัญของความรู้ใน 4 วิชาข้างต้น รู้ว่าเรียนไปเพื่ออะไร เห็นคุณค่าของการเรียน
ผลพลอยได้ก็คือ การจัดการศึกษาแบบ STEM ช่วยยกระดับผลการทดสอบ PISA ของนักเรียนอเมริกันอีกด้วย นั่นคือ ช่วยพัฒนาทักษะกระบวนการคิด การแก้ปัญหา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นในการทำงานในอนาคต
อย่างไรก็ตาม การจัดการศึกษาแบบ STEM ของสหรัฐ เริ่มต้นจากการนำแนวคิดที่กล่าวข้างต้น เข้ามาใช้ในระดับหลักสูตรสถานศึกษา มีการวางแผนร่วมกันระหว่างครู และผู้บริหาร ถึงมาตรฐานการเรียนรู้ ความคาดหวังของหลักสูตร (expectations) ระบุความคิดรวบยอด ประเด็นสำคัญ ที่นักเรียนในแต่ละระดับชั้นจะต้องเข้าใจ (big ideas) แล้วจึงนำไปสู่คำถามสำคัญ และจุดประสงค์การเรียนรู้ (learning goals)
สำหรับประเด็นสำคัญนั้นๆ คือ การสอนแบบ STEM ที่มีประสิทธิภาพ เป็นการร่วมมือกันระหว่างครูและผู้บริหารในสถานศึกษานั้น และบางครั้งก็ได้รับความร่วมมือจากผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้าน จากองค์กรรัฐและเอกชน ไม่ว่าจะเป็น วิศวกร นักวิทยาศาสตร์ เข้ามาเป็นวิทยากรพิเศษ
ทำให้นักเรียนได้ความรู้ในระดับลึกและตรงประเด็นกับปัญหาที่ทันสมัยในวงการวิทยาศาสตร์ ณ ขณะนั้น
นอกจากนี้ ยังเป็นการเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ค้นหาตนเอง ค้นหาความฝันว่า ตนอยากประกอบอาชีพนั้นๆ ในอนาคตหรือไม่ เนื่องจากนักเรียนมีโอกาสทำงานอย่างใกล้ชิด กับผู้เชี่ยวชาญในสายอาชีพนั้นๆ โดยตรง และสามารถซักถามข้อสงสัยต่างๆได้
ขณะที่ การจัดการศึกษาแบบ STEM ของประเทศไทย เริ่มต้นจากการที่สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ซึ่งเป็นองค์กรในกำกับของรัฐ เล็งเห็นความสำคัญและประโยชน์ของการสอนแบบ STEM และสนับสนุนการจัดการศึกษาแบบ STEM ในสถานศึกษา
เริ่มต้นที่การพัฒนาครูให้มีความสามารถในด้านการศึกษาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์ เน้นไปที่การพัฒนาครูวิทยาศาสตร์และครูคณิตศาสตร์ ให้สามารถบูรณาการความรู้ทางด้านเทคโนโลยี
รู้จักเลือกใช้เทคโนโลยีให้เหมาะสมกับการสอนของตน ให้ครูมีความเข้าใจในกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (engineering design process) เพื่อสอนหรือจัดกิจกรรมให้นักเรียนเรียนรู้ในสี่สาขาวิชาไปพร้อมๆกัน คือ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์
สสวท. ได้จัดโครงการอบรมครูวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ในเรื่องการสอนแบบ STEM เป็นประจำตลอดระยะเวลากว่า 10 ปีที่ผ่านมา
การจัดการศึกษาแบบ STEM ของไทย แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับของสหรัฐ ต้นกำเนิดแนวความคิดนี้
ไทยเราไม่ได้เริ่มการจัดการศึกษาแบบ STEM ในระดับนโยบายของประเทศ และเข้าสู่ระดับหลักสูตรสถานศึกษา (top-down approach) แต่เริ่มจากการพัฒนาครู ผู้ซึ่งเป็นกำลังสำคัญหลักในการพัฒนาการศึกษา และพัฒนาประเทศ (bottom-up approach)
ครูวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ไทย มักได้รับการแนะนำ ให้เริ่มต้นการสอนแบบ STEM โดยการหยิบยกประเด็นปัญหาที่ทันสมัยในสังคมโลก และพิจารณาถึงการแก้ปัญหานั้นๆ ว่า เป็นการใช้ความรู้จาก 4 สาขาของ STEM อย่างไร
ด้วยหวังว่าเมื่อนำปัญหาไปให้นักเรียนแก้ นักเรียนจะเกิดการเรียนรู้ ผนวกใช้ความรู้จากสี่สาขานั้น หมายความว่า ทุกขั้นตอนของกิจกรรมจะถูกขับเคลื่อนด้วยความรู้ และกระบวนการของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมและคณิตศาสตร์เสมอ
ผู้อ่านอาจมีคำถามในใจว่า การสอนแบบ STEM แบบที่เราทำกันในปัจจุบัน แตกต่างกับการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดีอย่างไร
การสอนแบบ STEM ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การบูรณาการอย่างกลมกลืนกันระหว่างความรู้ด้านเนื้อหาวิชา และความรู้ด้านการสอน หากแต่เน้นไปที่การจัดกิจกรรมที่ใช้ปัญหาเป็นฐาน
ตัวอย่างการสอนแบบ STEM ในห้องเรียนไทย เช่น การผลิตจรวดขวดน้ำให้พุ่งขึ้นสู่อากาศไปถึงจุดหมายที่ต้องการ นักเรียนจะถูกท้าทายให้ประดิษฐ์จรวด ปรับเปลี่ยน และออกแบบจรวด เพื่อให้ไปในจุดหมายที่ต้องการ
เรียนรู้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม มีการใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์ในการคำนวณระยะทาง และมีการประยุกต์ใช้ความรู้ทางฟิสิกส์ในส่วนของกฎข้อที่ 3 ของนิวตันที่กล่าวว่า “ทุกแรงกิริยา (action) ย่อมมีแรงปฏิกิริยา (reaction) ซึ่งมีขนาดเท่ากัน แต่มีทิศตรงข้ามกันเสมอ” ครูทำหน้าที่เสมือนโค้ช คอยตอบคำถามและชี้แนะนักเรียนตามสมควร
จากสถานการณ์ดังกล่าว จะเห็นได้ว่าจุดเน้นของการสอนแบบ STEM ไม่ได้อยู่ที่นักเรียนเข้าใจเนื้อหาของกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน หรือไม่ได้อยู่ที่ครูรู้จักเลือกใช้วิธีการถ่ายทอดเนื้อหาให้เหมาะสมเพื่อให้นักเรียนเกิดความเข้าใจในเนื้อหานั้น หรือแม้แต่การที่นักเรียนเข้าใจความคิดที่คลาดเคลื่อนของตนเอง
หากแต่จุดเน้นอยู่ที่นักเรียนได้เรียนรู้คิดหาคำตอบของปัญหาในชีวิตประจำวันเองจากการลงมือกระทำ (learning by doing) และมีกระบวนการการทดสอบความคิดของตนเอง ด้วยการลองผิดลองถูก ได้รับข้อมูลป้อนกลับ (feedback) จากการประดิษฐ์ทดลองด้วยตนเอง
นั่นคือ การสอนแบบ STEM ไม่ได้เน้นไปที่เนื้อหาสาระที่นักเรียนจะได้รับ แต่เน้นไปที่การนำเนื้อหาสาระนั้นไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน
การสอนในลักษณะนี้ส่งเสริมกระบวนการคิด การแก้ปัญหา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นในการทำงานในอนาคต หากแต่ไม่มีการดึงความรู้ที่มีอยู่เดิมของนักเรียนออกมาให้เขาได้เห็น และเข้าใจอย่างชัดเจน ตามหลักของการเป็นครูวิทยาศาสตร์ที่ดี
แม้ว่าประเด็นปัญหาที่หยิบยกมาจะสำคัญและเป็นประโยชน์แก่นักเรียน หากแต่ประเด็นปัญหานั้น นักเรียนไม่ได้เป็นผู้คิดค้นและมีความต้องการจะหาคำตอบด้วยตัวเขาเอง
คำถามจึงเปลี่ยนเป็นว่า การเป็นครูวิทยาศาสตร์ที่ดี จำเป็นต้องใช้การสอนแบบ STEM หรือไม่ หรือการสอนแบบ STEM ได้ดี จะนำพาไปสู่การสอนวิทยาศาสตร์ที่ดี ใช่หรือไม่
เราทราบกันดีว่าไม่มีการสอนใดดีที่สุดที่เป็นสากล เพราะครูต้องพิจารณาความเหมาะสมของการสอนจากบริบทของตนเอง อาทิ ลักษณะผู้เรียน ความถนัดเฉพาะตัวของครูผู้สอน สภาพแวดล้อมห้องเรียน และสิ่งอำนวยความสะดวกในการสอนต่างๆ
จึงทำให้เราต้องหันมาพิจารณาในแต่ละประเด็นเหล่านี้ ถึงความพร้อมของครูวิทยาศาสตร์ไทย ในการนำการสอนแบบ STEM ไปใช้ในห้องเรียน ควบคู่ไปกับความพร้อมของครูไทย ในการเป็นครูวิทยาศาสตร์ที่ดี
เมื่อวิเคราะห์ในประเด็น ลักษณะผู้เรียน พบว่านักเรียนไทยจำนวนไม่น้อยเคยชินกับการเรียนในลักษณะที่ครูบรรยาย ถ่ายทอดข้อมูลเป็นลำดับขั้นแบบตรงๆ ทั้งส่วนใหญ่ไม่เคยชินกับการถามคำถามในห้องเรียน ส่งผลให้เมื่อเด็กโตขึ้นมา ก็จะเคยชินกับการเป็นผู้ฟังมากกว่าผู้ถาม
การแสดงความคิดเห็น ถามคำถามเพื่อคลายความสงสัย เป็นสิ่งที่ท้าทายความเคยชินเดิมของนักเรียนอยู่มาก เราไม่มีวัฒนธรรมในห้องเรียนที่ปลูกฝังเด็กให้คุยถกประเด็นต่างๆ ได้ ทั้งไม่มีวัฒนธรรมในห้องเรียน ที่สนับสนุนให้นักเรียนเรียนรู้จากความผิดพลาดของตนเอง
นักเรียนมีหน้าที่พยายามตอบคำถามที่ครูถามให้ถูกต้อง และครูจะเป็นผู้ตัดสินคำตอบของนักเรียนว่าผิดหรือถูก และครูส่วนใหญ่มักให้คุณค่ากับคำตอบที่ถูกต้องเท่านั้น ส่งผลให้นักเรียนเลือกที่จะเงียบ และไม่ตอบคำถาม เพื่อจะได้ไม่ต้องรับคำตัดสินจากคุณครูและเพื่อนในห้อง
ห้องเรียนไทยส่วนใหญ่ไม่ได้จำลองชีวิตจริงที่นักเรียนจะต้องเผชิญนอกห้องเรียน ชีวิตจริงที่มนุษย์เรียนรู้จากความผิดพลาด และความผิดพลาดนี่เองที่เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดี
ในประเด็น ความถนัดเฉพาะตัวของครูผู้สอน อาจด้วยว่าปัจจุบัน เทคโนโลยีเข้ามามีบทบาทในการดำรงชีวิตมนุษย์เป็นอย่างมาก ทำให้การสอนของครู มักมีการใช้คอมพิวเตอร์ และโปรแกรมการนำเสนอพาวเวอร์พอยท์อยู่เสมอ
ครูเคยชินในการใช้พาวเวอร์พอยท์นำทางลำดับเนื้อหาการสอน และไม่เคยชินกับการอธิบายพร้อมเขียนกระดานเช่นครูในสมัยก่อนเคยชิน ครูในปัจจุบัน เรียนรู้วิธีการสอนที่หลากหลายจากสถาบันผลิตครู ผ่านเว็บไซต์ รู้จักปรับกิจกรรม เกมที่เป็นที่นิยมมาใช้ในการสอน
แต่ปัญหาที่พบอยู่เป็นประจำในครูส่วนใหญ่โดยเฉพาะครูที่เพิ่งจบใหม่คือ ไม่แน่นในเนื้อหา รู้ไม่กว้าง และไม่ลึกเพียงพอที่จะยกตัวอย่างหรือเชื่อมโยงสิ่งที่นักเรียนเห็นในชีวิตประจำวัน ให้เข้ากับเนื้อหาสาระที่ครูต้องสอนได้
จะเห็นว่าเมื่อเราพิจารณาบริบท และปัญหาห้องเรียนไทย ดูเหมือนว่าทั้งการจัดกิจกรรมการสอนแบบ STEM และหลักการกว้างๆของการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดี น่าจะช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้
แม้ว่าจุดเน้นของการสอนในสองลักษณะนี้จะแตกต่างกันก็ตาม แต่เมื่อเรามองให้ลึกและถี่ถ้วนลงไป จะเห็นว่าถ้านักเรียนเคยชินกับการเรียนในลักษณะที่ครูบรรยาย ถ่ายทอดข้อมูลเป็นลำดับขั้นแบบตรงๆ
ครูเคยชินกับห้องเรียนในอุดมคติ ที่นักเรียนเงียบ มองตรงมาที่ครู ทำตามที่ครูสั่ง ถามคำถามเมื่อครูเปิดโอกาสให้ถามและตอบคำถามเมื่อครูถาม ผนวกกับการที่ครูไม่แน่นในเนื้อหา รู้ไม่กว้างและไม่ลึกเพียงพอแล้ว
การสอนแบบ STEM น่าจะเป็นการสอนที่ท้าทายสำหรับครูไทยเลยทีเดียว ท้าทายกว่าการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดีเสียอีก
เนื่องจากการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดีนั้น ครูสามารถใช้การสอนแบบบรรยายตามที่ครูและนักเรียนเคยชินได้ แต่การสอนแบบ STEM ครูจะต้องมีความสามารถในการจัดกิจกรรม ชวนให้นักเรียนคิด ทำกิจกรรมหาคำตอบด้วยตนเองอย่างอิสระ และที่สำคัญคือครูต้องรู้กว้างในสี่สาขาของ STEM และรู้ลึกในเนื้อหาวิทยาศาสตร์ที่ตนรับผิดชอบสอนด้วย
ข้อเท็จจริงดังกล่าว ทำให้เราอาจต้องกลับมาทบทวนอีกครั้งว่า จุดประสงค์หลักในการนำ STEM Education มาใช้ในการศึกษาไทยคืออะไร
เราต้องการดึงดูดความสนใจให้นักเรียนไทยหันมาให้ความสนใจและเลือกเรียนสายวิทยาศาสตร์ให้มากขึ้นใช่หรือไม่ แต่ไม่ใช่ว่าประเทศไทยเรามีค่านิยมที่นักเรียนส่วนใหญ่อยากจะเป็นแพทย์ เป็นวิศวกร
หรือเป็นนักวิทยาศาสตร์อยู่แล้วหรือ หรือเราเพียงต้องการยกระดับผลการทดสอบ PISA เช่นเดียวกับที่นักเรียนอเมริกันสามารถทำได้ ภายหลังจากที่เขามีการนำนโยบายการสอนแบบ STEM เข้ามาใช้ในหลักสูตรสถานศึกษา
ถ้าเป็นเช่นนั้นจริงเราอาจควรต้องมาพิจารณาการจัดการศึกษาแบบ STEM ของไทย ซึ่ง ณ ขณะนี้ มีความแตกต่างกันในทางปฏิบัติโดยสิ้นเชิงกับของประเทศสหรัฐ
หรือถ้าจุดประสงค์ในการนำ STEM Education เข้ามา คือเพื่อช่วยพัฒนาขีดความสามารถของครูในการสอนวิทยาศาสตร์ให้ดีขึ้นกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่เพราะเหตุใดการสอนแบบ STEM จึงดูแตกต่างกับการสอนวิทยาศาสตร์ที่ดี ที่เน้นความเข้าใจในเนื้อหาของนักเรียน มากกว่าการนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ได้
แน่นอนว่าการสอนวิทยาศาสตร์ได้ดี ที่ทำให้นักเรียนเข้าใจในเนื้อหา จะนำพาไปสู่การสอนแบบ STEM ที่นักเรียนเห็นคุณค่า และประโยชน์ของเนื้อหาสาระที่เรียนได้
แต่นั่นไม่ได้หมายความว่า การสอนแบบ STEM จะนำพาไปสู่การสอนวิทยาศาสตร์ที่ดีได้ ตราบใดที่เรามองบริบทและปัญหาห้องเรียนไทยตามสภาพที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
การเป็นครูวิทยาศาสตร์ที่ดี ที่มีความสามารถในการบูรณาการอย่างกลมกลืนกันระหว่างความรู้ด้านเนื้อหาวิชา และความรู้ด้านการสอน เป็นพื้นฐานของการเป็นครูที่สามารถสอนแบบ STEM ได้ดีในศาสตร์เฉพาะหนึ่งๆ ของตนเท่านั้น
ครูวิทยาศาสตร์ที่ดี มักไม่ใช่ครูคณิตศาสตร์ที่ดี เรามักเข้าใจผิดว่า ครูที่สอนได้ดี จะสอนวิชาอะไรก็ได้ ดังนั้นการจัดการศึกษาแบบ STEM จึงต้องอาศัยความร่วมมือกันของครูในหลายๆ ศาสตร์ เช่นครูวิทยาศาสตร์ ครูคอมพิวเตอร์ และครูคณิตศาสตร์ ไม่ใช่การพัฒนาครูคนหนึ่งให้มีความรู้ในสี่สาขาวิชาได้เป็นอย่างดี เพราะเกือบจะเป็นไปไม่ได้
ตามที่พิจารณาถึงประเด็นบริบทและปัญหาของการศึกษาไทย เราอาจจะค้นพบว่าในตัวของ STEM Education เองนั้น เป็นสิ่งที่มีประโยชน์ เช่น สามารถสร้างแรงจูงใจให้นักเรียนอยากเรียนวิทยาศาสตร์ แต่อาจยังไม่เหมาะกับบริบทของไทย
ในภาพรวมของประเทศ เราอาจต้องมองความเข้าใจในเนื้อหาวิทยาศาสตร์พื้นฐานเป็นสำคัญ ก่อนจะก้าวไปถึงความสามารถในการนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ได้
การเรียนรู้ก็เปรียบเสมือนการเล่นกีฬา และการทำอาหาร จะทำได้ดีก็ต่อเมื่อเข้าใจ และพิชิตความรู้พื้นฐานที่เกี่ยวข้องได้เป็นอย่างดีเสียก่อน เช่น Daniel Cormier แชมป์มวยปล้ำคนปัจจุบันของ Ultimate Fighting Championship (UFC) ประเทศสหรัฐ กล่าวว่า “You don't get to the highest levels of the sport without having the basics in order.”
ถ้านักเรียนไทยเรายังขาดความรู้ ความเข้าใจในเนื้อหาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ที่แน่น เขาจะไม่สามารถต่อยอดเป็นนักประดิษฐ์คิดค้น พัฒนานวัตกรรมที่สามารถแก้ไขปัญหา และพัฒนาประเทศได้ตามที่ถูกคาดหวังในแผนการศึกษาแห่งชาติ
ที่สำคัญ เรายังไม่ได้กล่าวถึงปัญหาการศึกษาหลายๆอย่าง (อาทิ เช่น การสร้างวัฒนธรรมในการเรียนรู้ในห้องเรียน การมีความรู้ลึกและกว้างของครู) ที่ต้องได้รับการแก้ไขเป็นอันดับต้นๆก่อน ก่อนจะนำการจัดการศึกษาแบบ STEM มาใช้ให้เกิดประโยชน์จริง