มารู้จัก STEM กับ Internet of thing

มารู้จัก STEM กับ Internet of thing

คำว่า “สะเต็ม” หรือ “STEM” เป็นคำย่อจากภาษาอังกฤษของศาสตร์ 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ (Science) เทคโนโลยี (Technology) วิศวกรรมศาสตร์(Engineering) และคณิตศาสตร์ (Mathematics) หมายถึงองค์ความรู้ วิชาการของศาสตร์ทั้งสี่ที่มีความเชื่อมโยงกันในโลกของความเป็นจริงที่ต้อง อาศัยองค์ความรู้ต่างๆ มาบูรณาการเข้าด้วยกันในการดำเนินชีวิตและการทำงาน คำว่า STEM ถูกใช้ครั้งแรกโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (the National Science Foundation: NSF)

สะเต็มศึกษา คือ แนวทางการจัดการศึกษาที่บูรณาการความรู้ใน 4 สหวิทยาการ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยเน้นการนำความรู้ไปใช้แก้ปัญหาในชีวิตจริง การจัดการเรียนรู้แบบสะเต็มศึกษาสร้างความเข้าใจทฤษฎีหรือกฏเหล่านั้นผ่านการปฏิบัติให้เห็นจริง ควบคู่กับการพัฒนาทักษะการคิด ตั้งคำถาม แก้ปัญหาและการหาข้อมูลและวิเคราะห์ข้อค้นพบ พร้อมทั้งสามารถนำข้อค้นพบนั้นไปใช้หรือบูรณาการกับชีวิตประจำวันได้

ตัวอย่างกิจกรรมรถของเล่นพลังงานแสงอาทิตย์ โดยอาจจะบูรณาการสหวิทยาการดังนี้ -ด้านวิทยาศาสตร์ เรื่องแสง พลังงานไฟฟ้า การต่อวงจรไฟฟ้า -ด้านคณิตศาสตร์ การคำนวณต้นทุนการการผลิตรถของเล่น การคำนวณอัตราเร่ง -ด้านเทคโนโลยี การค้นหาข้อมูล การออกแบบรถด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ -ด้านวิศวกรรมศาสตร์ การวางแผนสร้างรถ หรือพิมพ์ชิ้นงาน 3 มิติ เป็นต้นแบบเป็นต้น ทั้งนี้อาจจะแยกกันเป็น 4 คาบเรียน หรือจะเป็นคาบเรียนเดียวยาวๆ ก็ทำได้เช่นกัน

การบูรณาการ STEM เข้ากับ IOTs (internet of things)

STEM ศึกษาเป็นการศึกษาที่เน้นการเรียนการสอนที่เน้นปฏิบัติจริงซึ่งสอดคล้องกับแนวการศึกษา IOT โดยสามารถประยุกต์ใช้อุปกรณ์ IOT มาใช้ในการเรียนการสอนตามแนวทางSTEM ได้เช่น Arduino Board, Rasberry Pi เป็นต้น ตัวอย่างการบูรณาการ เช่น การสร้างไฟ LED อัตโนมัติ เมื่อแสงน้อย โดยอุปกรณ์ที่ใช้มี Arduino board, หลอด LED, และ เซ็นเซอร์แสง LDR ด้านวิทยาศาสตร์ สามารถอธิบายถึงเรื่องของแสง เงา การต่อวงจรเบื้องต้น ขั้นตอนทางวิทยาศาสตร์เพื่อหาคำตอบ ด้านคณิตศาสตร์ คำนวณแรงดันของไฟฟ้า ค่า analog ที่ได้จากการเขียนโปรแกรม ด้านเทคโนโลยี การเขียนโปรแกรมกำหนดเงื่อนไข และการออกแบบ ด้านวิศวกรรม ทำการปฏิบัติสร้างชิ้นงานและทดลอง และสรุปผลโครงการได้ว่ามีประโยชน์ใช้ในชีวิตประจำวันอย่างไร

ครูผู้สอนอาจออกแบบการเรียนการสอนในรูปแบบอื่นๆอีกได้เช่น นำไฟ LED มาติดกับ LDR แล้ว

ทดลองเอากระดาษบังเชื่อมโยงประสบการณ์ไปยังตู้หยอดเหรียญให้นักเรียนสามารถรู้หลักการของการทำเครื่องหยอดเหรียญ หรือ การใช้ LED 3 ดวง 3 สี มาเรียงต่อกันสร้างเป็นไฟจราจร เปลี่ยนสีเมื่อเราตั้งเวลา การเรียนรู้เชื่อมโยงนี้จะทำให้นักเรียนมีทัศนคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งประเทศชาติกำลังต้องการในอนาคต

อาจารย์วริศร์ รัตนนิมิตร อาจารย์ประจำสาขาวิชาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์