“สะเต็มศึกษา” (Science Technology Engineering and Mathematics Education: STEM Education) นับว่ามีบทบาทอย่างมากในศตวรรษที่ 21 ในการส่งเสริมการคิดวิเคราะห์ การเรียนการสอน การประกอบอาชีพ เริ่มเกี่ยวข้องกับศาสตร์ทั้งสี่มากขึ้นเรื่อยๆ หากเราสามารถเชื่อมศาสตร์เหล่านี้เข้าด้วยกันแล้วรู้จักประยุกต์ใช้ก็จะใช้ชีวิตได้อย่างชาญฉลาดมากขึ้น ทั้งนี้ทางสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้ผลักดันการเรียนการสอนเรื่องสะเต็มศึกษามาตั้งแต่ปี พ.ศ.2556 และปีนี้ก็ได้จัดการประชุมวิชาการนานาชาติเป็นครั้งที่ 3(The 3rd International Science, Mathematics and Technology Education Conference ; ISMTEC 2016) ร่วมกับสำนักงานเลขาธิการรัฐมนตรีศึกษาแห่งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ กรมอเมริกาและแปซิฟิกใต้ กระทรวงการต่างประเทศ สมาคมนักการศึกษาด้านเทคโนโลยี และวิศวกรรมนานาชาติ (International Technology and Engineering Educators Association : ITEEA) และสมาคมครูวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย โดยมีการบรรยายและประชุมเชิงปฏิบัตการจากนักการศึกษานานาประเทศที่เน้นไปที่การใช้ความรู้และทักษะด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์ หรือที่เรียกว่าสะเต็มเพื่อเตรียมกำลังคนในอนาคต

ดร.กฤษณพงศ์ กีรติกร ประธานกรรมการมูลนิธิรางวัลสมเด็จเจ้าฟ้ามหาจักรี และประธานเปิดงาน ISMTEC 2016 เห็นว่า ในปัจจุบันชีวิตประจำวันผูกกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมากขึ้นจึงจำเป็นอย่างมากที่จะต้องเข้าใจวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี โดยเพิ่มวิศวกรรมศาสตร์และคณิตศาสตร์เข้าไปด้วย กล่าวคือ ต้องไม่ใช่แค่ทำได้เท่านั้น แต่ต้องออกแบบ แล้วรู้จักใช้ตัวเลขมาช่วยยืนยันด้วย ซึ่งที่ผ่านมา จะเห็นได้ว่า คนไทยส่วนใหญ่จะนิยมที่จะ “ใช้” แต่ไม่ถนัดในการออกแบบ หรือการสร้าง หากรู้จักนำสะเต็มเข้ามาใช้ก็จะช่วยพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ ได้ดียิ่งขึ้น เห็นตัวอย่างได้จากพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดชที่ทรงเป็นนักประดิษฐ์ตั้งแต่ยังทรงพระเยาว์ และจากการคิดค้นของพระองค์ ก็ช่วยให้เกิดสิ่งประดิษฐ์และช่วยแก้ปัญหาต่างๆ ในประเทศได้มากมาย

“นอกจากพระองค์ทรงเป็นนักประดิษฐ์แล้ว ทรงเป็นนักออกแบบ แล้วก็สร้างได้ อันนี้คือการใช้วิศวกรรมศาสตร์ ท่านสร้างวิทยุมาตั้งแต่พระชนพรรษายังไม่ถึง 10 พรรษา พระองค์สนใจเรื่องดิน เรื่องน้ำ ทรงเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์เข้ามาใช้ ทำอย่างไรจึงจะทำให้ที่ที่ฝนไม่ตก เกิดฝนตกได้ คำนวณอย่างไรให้มีความชื้นเป็นอย่างนี้ ลมพัดมาทางนี้ จะต้องใส่สารเคมีโปรยมากน้อยแค่ไหน เราจะเห็นคณิตศาสตร์กับวิทยาศาสตร์ทั้งนั้น ทรงใช้สะเต็มในการดำเนินพระราชกรณียกิจมาตลอด” ดร.กฤษณพงศ์ กีรติกร กล่าว

ด้าน ดร.พรพรรณ ไวทยางกูร ผู้อำนวยการสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กล่าวว่า การจัดงาน ISMTEC 2016 นี้จะช่วยเปิดโลกทัศน์ของผู้ร่วมงาน ทั้งครู นักเรียน นักการศึกษานานาชาติหลากหลายประเทศ โดยประเทศไทยเองก็จะได้ประโยชน์ด้วย ซึ่งขณะนี้การเรียนการสอนสะเต็มศึกษาในประเทศไทยก้าวหน้าขึ้นมาก ในปีนี้จะขยายผลในโรงเรียนของ สพฐ. จำนวน 2,250 แห่ง ด้วยการสร้างฐานความรู้ความเข้าใจเรื่อง สะเต็มศึกษาให้ผู้ฝึกอบรม หรือ “ครู” ซึ่งในการขยายผลนี้ต้องปฏิบัติไปพร้อมๆ กันไม่ว่าจะเป็นกลุ่มนักเรียนด้านอาชีพ กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ กลุ่มนักวิจัย โดยเน้นที่การนำไปใช้ได้จริงของกลุ่มนั้นๆ

“ส่วนที่เราต้องเร่งและยังมีปริมาณน้อย ก็คือโรงเรียนสังกัดท้องถิ่น และโรงเรียนสังกัดภาคเอกชน ที่สำคัญคือโรงเรียนที่ห่างไกล เราจะต้องมีการบูรณาการสะเต็มศึกษาที่เกี่ยวข้องกับชีวิต รายได้ นวัตกรรมที่รับกับสิ่งรอบตัว ให้สามารถสร้างรายได้ ไม่ว่าจะเป็นการเลี้ยงปลา ปลูกข้าว ขณะนี้เรากำลังดีไซน์รูปแบบของการเรียนสะเต็มให้เชื่อมโยงกับบริบทของโรงเรียนขนาดเล็กซึ่งจะเกี่ยวข้องกับชุมชน องค์ความรู้ ภูมิปัญญาท้องถิ่น แล้วดูว่าวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี หรือสะเต็มจะเข้าไปได้อย่างไร เพื่อที่จะปรับปรุงคุณภาพของผลผลิตเหล่านั้นให้ได้”

ดร. พาเมลา แมคคัลเลย์ (Dr. Pamela McCauley)ผู้เชี่ยวชาญด้านการยศาสตร์และชีวกลศาสตร์ (Ergonomics and Biomechanics Expert)จากสหรัฐอเมริกา ผู้บรรยายพิเศษในงาน หัวข้อ “Leadership and Innovation : the critical intersection for STEM success” เห็นว่า นวัตกรรมเป็นสิ่งที่สำคัญมากทั้งในแง่ของการแข่งขันและความเท่าเทียมกันบนโลก ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการเติบโตทางเศรษฐกิจได้ด้วย เห็นได้จากปัจจุบันที่มีธุรกิจรูปแบบใหม่ที่ต่างจาก 5-10 ปีที่แล้ว ไม่ว่าจะเป็น BuzzFeed, Facebook, CVS Health, Uber, Netflix ฯลฯ นวัตกรรมเหล่านี้เกิดขึ้นเพราะความคิดสร้างสรรค์ซึ่งมีความสำคัญทั้งระดับโลก ระดับชาติ ระดับหน่วยงานการศึกษา แล้วก็ระดับบุคคล

พาเมลาได้กล่าวถึงวิธีการที่จะช่วยกระตุ้นนักเรียนให้เกิดฐานคิดแบบสะเต็ม คือ ผู้สอนต้องทำให้นักเรียนเกิดอิสระในการคิด เลือกสิ่งที่เขาสนใจ ต้องให้นักเรียนตระหนักในความสามารถ (competence) ของตัวเอง ด้วยการเสริมแรงหรือแสดงการตอบรับในผลงานของนักเรียน โดยจะต้องมีความสัมพันธ์ (relatedness) ระหว่างครูกับนักเรียนที่ดูแลกันอย่างใกล้ชิด และต้องมีความเชื่อมโยง (relevance) กับชีวิตประจำวันด้วยว่า สิ่งที่เขาเรียนมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร

เสริมด้วย ดร. เอ็ดเวิร์ด เอ็ม รีฟ (Dr. Edward M. Reeve) ศาสตราจารย์ด้านเทคโนโลยีและวิศวกรรมศาสตร์ศึกษา (Technology and Engineering Education) จากสหรัฐอเมริกา ที่เห็นเช่นกันว่า สะเต็มศึกษามีความสำคัญสำหรับโลก เพราะปัญหาของโลกทุกวันนี้ต้องการการแก้โดยคนที่มีการคิดแบบสะเต็ม โดยที่ไม่จำเป็นต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญในวิชาใดวิชาหนึ่ง แต่ต้องเห็นว่า ศาสตร์ทั้งหมดจะเชื่อมโยงกันได้อย่างไร ซึ่งนอกจากนวัตกรรมที่เพิ่มขึ้นแล้ว สะเต็มยังช่วยให้เกิดการคิดวิเคราะห์เพิ่มขึ้นด้วยได้ตามกระบวนการของทั้งสี่ศาสตร์

เช่นเดียวกับ นายวิสุทธิ์ คงกัลป์ ครูดีเด่น STEM Education ประเทศไทย สาขาคณิตศาสตร์ มัธยมศึกษาตอนต้น ประจำปี 2559 จากโรงเรียนควนเนียงวิทยา จ.สงขลา ที่พิสูจน์ให้เห็นว่า การเรียนการสอนที่มีสะเต็มเป็นฐานด้วยการกำหนดสถานการณ์ที่ตรงกับชีวิตจริงจะช่วยให้นักเรียนรู้จักแก้ปัญหาได้ดีขึ้น เขาได้สร้าง “มีสุขโมเดล” เพื่อนำมาใช้ในห้องเรียนของนักเรียนมัธยมศึกษา ซึ่งในกระบวนการเหล่านี้นำสะเต็มมาประยุกต์ใช้กับบริบทของท้องถิ่นได้อย่างเห็นผล

“เป็นการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการแก้ปัญหาปลายเปิด ฝึกความคิดสร้างสรรค์ ฝึกการนำเสนอให้หลากหลาย ซึ่งจะสอดแทรกอยู่ในการเรียนการสอน หลังจากนั้นเป็นการนำพาออกไปดูสถานที่ ดูแหล่งภูมิปัญญา เพื่อให้นักเรียนเลือกเรื่องที่จะศึกษา ถ้าเขามีปัญหาก็คิดแก้ปัญหาให้เขา ถ้าเขาดีอยู่แล้ว ไม่มีปัญหาก็ไปเพิ่มมูลค่าให้เขา เลือกเรื่องที่อยู่ในชีวิตประจำวัน อาชีพของผู้ปกครองก็ได้ ภูมิปัญญาท้องถิ่นก็ได้ หรือสิ่งที่เขาสนใจก็ได้ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้เด็กมองเห็นว่า คณิตศาสตร์มีคุณค่ามากกว่าการทำข้อสอบ เช่น ไปแก้ปัญหาในชีวิตจริง ไปเพิ่มมูลค่าในทรัพยากรที่จำกัดได้ อย่างนักเรียนเห็นคุณย่าทำขนมครกอร่อยมาก แต่คุณย่าเขาสูงวัยแล้ว ต่อไปถ้าคุณย่าทำไม่ไหว เขาจะทำอย่างไรที่จะคงสูตรเอาไว้ สามารถที่จะเลี้ยงคนมากมายได้จำนวนเท่าไร แล้วยังอร่อยเหมือนเดิม นักเรียนก็เอาคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นศาสตร์ เป็นความรู้ปัจจุบันไปช่วยในเรื่องอัตราส่วน ไปคิดคำนวณสูตรออกมาเป็นสมการ เช่น อยากรู้ว่า คน 1,000 คน ต้องทำ ต้องใช้แป้งเท่าไร น้ำตาลเท่าไร ก็ใส่สูตรเข้าไป เอาความรู้ในชั้นเรียนไปแก้ปัญหาในชีวิตจริง” วิสุทธิ์กล่าว พร้อมทิ้งท้ายว่า การเรียนสะเต็มไม่ได้มุ่งไปที่การทำข้อสอบ แต่ต้องการให้นักเรียนมีกระบวนการติดตัวไปใช้ในการทำงานและการใช้ชีวิต

นั่นคือ รู้จักวางแผน รู้จักคิดอย่างเป็นระบบ ไม่ได้ใช้ความรู้ใด ความรู้หนึ่ง แต่เอาความรู้ทั้งหมดที่มีมาแก้ปัญหาหรือเรียนแบบบูรณาการนั่นเอง