เรียนรู้วิทยาศาสตร์กับของเล่น

กิจกรรมการออกแบบลูกยางกระดาษ เป็นผลผลิตจาก“วิทยาศาสตร์กับของเล่นในแบบสะเต็ม” หัวข้อกิจกรรมสนุกที่จะทำให้รู้จักสะเต็มศึกษามากขึ้น

เป็นที่รับรู้กันบ้างแล้วว่า สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 สหวิทยาการ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ ที่เป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิต และการทำงาน

วันนี้เราพามาเยี่ยมค่ายวิทยาศาสตร์ส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำหรับนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 ณ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จ.ปทุมธานี จัดโดย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และ สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.)

กิจกรรมบางส่วนในค่ายนี้ มีนักวิชาการด้านสะเต็มศึกษาจาก สสวท. ยกทีมมาจัดกิจกรรมสนุก ๆ ในหัวข้อ “วิทยาศาสตร์กับของเล่นในแบบสะเต็ม” โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักเรียนรู้ว่าวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยี หรือวิชาต่าง ๆ ด้านสะเต็มศึกษา มีประโยชน์ต่อนักเรียน ในการที่จะนำมาออกแบบสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ หรือสร้างนวัตกรรมต่าง ๆ ซึ่งในวันนี้ นักเรียนจะได้นำหลักการของลูกยางจากธรรมชาติ มาออกแบบสื่อการเรียนรู้ ซึ่งเป็นเป้าหมายของกิจกรรมวันนี้

ดร.กวิน เชื่อมกลาง นักวิชาการ สสวท. กล่าวว่า กิจกรรมการออกแบบลูกยางกระดาษ จำเป็นต้องใช้หลักการทางด้านวิทยาศาสตร์หลายอย่าง เช่น แรงต้านอากาศที่ทำให้ลูกยางตกพื้นช้ากว่าวัตถุอื่น ๆ ซึ่งได้ให้นักเรียน ทำการทดลองโดยนำสิ่งของที่มีลักษณะแข็งหนัก ๆ เช่น ปากกา ดินสอ หรือกล่องต่าง ๆ ลองปล่อยลงไปบนพื้น และให้สังเกตการตกของของสิ่งนั้นเป็นอย่างไร ซึ่งนักเรียนจะพบว่า สิ่งของเหล่านี้ใช้เวลาในการตกใกล้เคียงกัน

แต่พอทดลองกับกระดาษที่มีลักษณะแบน กับลักษณะกลม โดยขยำให้เป็นก้อน แล้วปล่อย ผลปรากฎว่ากระดาษที่มีลักษณะแบนจะตกถึงพื้นได้ช้ากว่าเพราะมีแรงต้านอากาศ จากผลตรงนี้เองจึงออกแบบให้เป็นใบพัด ซึ่งใบพัดที่หมุนจะทำให้ตัวกระดาษใช้ระยะเวลาในการตกนานขึ้น

จะเห็นได้ว่านักเรียนแต่ละกลุ่มที่ทำการทดลอง หรือออกแบบลูกยางมาแข่งขันจะมีจินตนาการ และมีลักษณะการดำเนินงานที่หลากหลาย การใช้ปัญหาเชิงวิศวกรรมศาสตร์ ที่มีลักษณะปลายเปิด โดยให้นักเรียนออกแบบลูกยางจำลอง ทำให้นักเรียนกล้าที่จะคิดและแสดงออกมากขึ้น

ถ้าเปรียบเทียบกับกิจกรรมในห้องเรียนส่วนใหญ่ ซึ่งนักเรียนมักจะมองว่าครูเป็นผู้ให้ ครูเป็นผู้ที่รู้อยู่แล้ว ว่าคำตอบที่ถูกต้องคืออะไร นักเรียนก็จะไม่กล้าคิดนอกกรอบ กิจกรรมสะเต็มที่ออกแบบมา จึงช่วยส่งเสริมให้นักเรียนมีความคิดสร้างสรรค์ กล้าคิดกล้าแสดงออก และเห็นความเชื่อมโยงของวิทยาศาสตร์กับการนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตจริงมากขึ้น

ดร.กวิน แนะเทคนิคการจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษาว่า “การจัดกิจกรรมสะเต็มศึกษา ควรเริ่มจากการกำหนดปัญหาจากสถานการณ์ที่ใกล้ตัวนักเรียน เพื่อให้นักเรียนได้เห็นภาพมากขึ้น จากนั้นจึงให้นักเรียนลองตั้งคำถามในสิ่งที่ตนอยากรู้เพิ่มเติม ซึ่งผู้สอนจะมีบทบาทในการแนะนำแนวทางในการออกแบบวิธีการหาคำตอบให้กับคำถามที่นักเรียนสงสัย จากนั้นให้นักเรียนสืบค้น และหาคำตอบด้วยตนเอง”

เด็กชายชยากร ปัญญาโรจน์ (ซัน) นักเรียนชั้น ม.1 โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัยปทุมธานี กล่าวว่า สะเต็มศึกษา สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ และได้รับความสนุกสนานจากการศึกษาสะเต็ม ดีใจที่ได้เป็นส่วนหนึ่งกับกิจกรรมในครั้งนี้ และชอบกิจกรรมต่าง ๆ ทุกกิจกรรม ชอบคนทุกคนที่ร่วมค่ายนี้ รวมถึงครูและพี่เลี้ยงทุกคนสามารถไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ และนำความรู้ไปพัฒนานวัตกรรมต่าง ๆ ในอนาคต

เด็กหญิงณมน คณาธารณา (พุด) นักเรียนชั้น ม.1 โรงเรียนสาธิตแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ศูนย์วิจัยและพัฒนาการศึกษานานาชาติ กล่าวว่า สะเต็มศึกษาเป็นหลักการที่สอนให้นักเรียนคิดและวิเคราะห์ปัญหาต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เราเข้าใจเหตุและผลของปัญหาที่เราพบเจอของเล่นที่พวกเราได้ทำ ก็คือลูกยางกระดาษค่ะ สำหรับความรู้ระหว่างที่ร่วมทำของเล่นชิ้นนี้ รู้สึกสนุกและตื่นเต้นมาก เพราะต้องการรู้ว่าหลังจากที่ทดลองร่อนลูกยางจะหมุนไปทางไหน จะทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา

เด็กชายจีรสิน จานะพร (สิน) นักเรียนชั้น ม.1 โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย กล่าวว่า สะเต็มศึกษานั้นดีตรงที่ ใช้เวลาสั้น ๆ แต่สามารถเรียนรู้ได้อย่างหลากหลาย รู้สึกสนุกกับของเล่นที่ได้ทำในวันนี้ครับ เป็นลูกยางกระดาษที่เราใช้ทดลองเพื่อหาความสมดุลย์ร่วมกับเพื่อน ๆ ในกลุ่ม ร่วมกันคิด วิเคราะห์ เพื่อให้สำเร็จไปด้วยกัน ความประทับใจจากการเข้าร่วมค่ายครั้งนี้ คือ ได้เจอเพื่อนที่มาจากต่างโรงเรียน ทำกิจกรรมร่วมกัน อย่างในกลุ่มผมก็มีเถียงกันบ้าง แต่ก็เป็นสีสันดีครับ

ทั้งนี้ “พ่อแม่ผู้ปกครองสามารถนำแนวคิดแบบสะเต็มศึกษานี้ไปใช้ที่บ้านได้ โดยเริ่มจากปัญหาใกล้ ๆ ตัวเด็ก หรือกิจกรรมต่าง ๆ ที่ทำในชีวิตประจำวัน แล้วชี้ให้เห็นว่ามีการใช้องค์ความรู้หลายอย่างมาผสมผสานหรือบูรณาการกัน เพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ ให้สำเร็จลุล่วงไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ” ดร.กวิน กล่าวทิ้งท้าย

*สินีนาฎ ทาบึงกาฬ ส่วนประชาสัมพันธ์ สสวท. รายงาน