# ความคิดของ N.G. Lederman เกี่ยวกับ STEM Education

[Norman G. Lederman](http://science.iit.edu/people/faculty/norman-lederman) เป็นนักวิจัยคนหนึ่งที่มีบทบาทมากในวงการวิทยาศาสตร์ศึกษา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศสหรัฐอเมริกา เขามีบทความและงานวิจัยหลายเรื่องที่ชี้นำผู้คนในวงการวิทยาศาสตร์ศึกษา โดยเฉพาะบทความเกี่ยวกับการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่เน้น “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” (Nature of Science) ตัวอย่างเช่น:

บทความเรื่อง “[Students’ and Teachers’ Conceptions of the Nature of Science: A Review of the Research](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.3660290404/abstract)” เป็นการทบทวนงานวิจัยเกีี่ยวกับแนวทางส่งเสริมให้นักเรียนเข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ซึ่ง ณ เวลานั้น ยังขาดทิศทางที่ชัดเจน นักวิจัยกลุ่มหนึ่งเชื่อว่า แนวทางที่เหมาะสมก็คือการพัฒนาหน่วยการเรียนรู้เกี่ยวกับ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” เพื่อให้ครูสามารถนำไปใช้ได้ทันทีและด้วยตนเอง ในขณะที่นักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งเชื่อว่า แนวทางที่เหมาะสมก็คือการส่งเสริมให้ครูเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ก่อน แล้วให้ครูนำความเข้าใจเกี่ยวกับ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ไปบูรณาการในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์

หากเรามองอย่างผิวเผินแล้ว แนวทางของนักวิจัยกลุ่มแรกดูมีภาษีดีกว่า ทั้งนี้เพราะมันประหยัดและเห็นผลเร็วกว่าแนวทางของนักวิจัยกลุ่มหลัง แต่หลังจากการเผยแพร่บทความนี้ ซึ่งให้ข้อเสนอแนะว่า ครูไม่สามารถสอนวิทยาศาสตร์ที่บูรณาการ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ได้ หากตัวครูเองยังไม่เข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” อย่างถ่องแท้ ดังนั้น ถึงแม้ว่าครูจะมีหน่วยการเรียนรู้ที่สมบูรณ์อยู่ในมือก็ตาม ครูก็จัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่บูรณาการ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ไม่ได้อยู่ดี บทความนี้จึงชี้นำนักวิจัยรุ่นต่อมาให้เน้นการพัฒนาครูให้มีความเข้าใจเกี่ยวกับ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” และนำความเข้าใจนั้นไปใช้ในการจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ที่บูรณาการ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ณ ปัจจุบันนี้ นักวิจัยรุ่นใหม่เน้นการพัฒนาครูให้มี [“ความรู้ด้านเนื้อหาผนวกวิธีสอนสำหรับการสอนธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” (Pedagogical Content Knowledge for Teaching Nature of Science)](http://eprints.soton.ac.uk/59177/)

ในขณะที่บทความเรื่อง “[Improving Science Teachers’ Conceptions of Nature of Science: A Critical review of the Literature](http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09500690050044044#.U1Tg_aK8CSo)” ก็เป็นการทบทวนงานวิจัยเกี่ยวกับการส่งเสริมให้นักเรียนมีความเข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” เช่นกัน ซึ่ง ณ เวลานั้น นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่า การจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์แบบใดที่มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมให้นักเรียนเข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” นักวิจัยกลุ่มหนึ่งคิดว่า การให้นักเรียนทำการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์น่าจะเพียงพอให้นักเรียนได้พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” (แนวทางนี้ได้ชื่อว่า “Implicit Approach”) ในขณะที่นักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งคิดว่า นักเรียนจะเข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ก็ต่อเมื่อครูเน้นย้ำลักษณะสำคัญของ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์”(แนวทางนี้ได้ชื่อว่า “Explicit Approach”) แต่หลังจากการเผยแพร่บทความนี้ ซึ่งให้ข้อเสนอแนะว่า แนวทางอย่างหลังมีประสิทธิภาพในการส่งเสริมให้นักเรียนเข้าใจ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” มากกว่าแนวทางอย่างแรก นักวิจัยรุ่นหลังๆ ก็หันมาใช้ แนวทางอย่างหลังกันเป็นส่วนใหญ่ (ซึ่งอาจมีการใช้ร่วมกับแนวทางอื่น)

บทความวิจัยทั้งสองเรื่องนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้นครับ นี่ยังไม่รวมว่า เขาเป็นหนึ่งในคณะทำงานที่ระบุลักษณะสำคัญของ “ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” ที่เหมาะสมกับนักเรียนในระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน (ซึ่งมี 6 ลักษณะหลัก + 2 ลักษณะย่อย) พร้อมทั้งพัฒนาเครื่องมือสำหรับประเมินความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ด้วย ดังนั้น ผมคงกล่าวได้ว่า Norman G. Lederman เป็นผู้ที่ทรงอิทธิพลทางความคิดอย่างมากในวงการวิทยาศาสตร์ศึกษา ด้วยความเป็นผู้ทรงอิทธิพลทางความคิดและผู้นำทางวิชาการนี้เอง เมื่อเขาเขียนบทความอะไรขึ้นมาใหม่สักเรื่องหนึ่ง มันจึงไม่แปลกที่นักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ศึกษาจะให้ความสนใจเป็นพิเศษ

ท่ามกลางกระแสเชี่ยวกรากของ STEM Education หลายคนจึงสนใจว่า Norman G. Lederman มีความคิดอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ และเมื่อไม่นานมานี้ เขาก็ได้เขียนบทความเรื่อง “[Is It STEM or “S & M” That We Truly Love?](http://download.springer.com/static/pdf/620/art%253A10.1007%252Fs10972-013-9370-z.pdf?auth66=1398243740_5490e86d97d179b0795494ecb022b37e&ext=.pdf)” ซึ่งมีความยาวเพียง 4 หน้าเท่านั้นครับ เราลองมาดูกันดีกว่าว่า บทความนี้นำเสนอมุมมองอะไรบ้างเกี่ยวกับ STEM Education ต่อไปนี้เป็นสิ่งที่ผมตีความจากการอ่านบทความนี้นะครับ

Norman G. Lederman มองว่า ความหมายพื้นฐานของ STEM Education ก็คือ “การบูรณาการ” 4 สาขาวิชา ได้แก่ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ ในการนี้ เขาย้ำว่า การบูรณาการไม่ใช่เรื่องใหม่อะไรในวงการวิทยาศาสตร์ศึกษา เพราะก่อนหน้านี้ก็มีความพยายายามในการบูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ อยู่แล้ว ไม่ว่าจะเป็น[การบูรณาการวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1949-8594.1999.tb17504.x/abstract) และ [การบูรณาการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสังคม](http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.20186/abstract?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false) เพียงแต่การบูรณาการทั้ง 4 สาขาวิชาข้างต้นยังไม่แพร่หลายมากนักเท่านั้นเอง

The most common approaches to integration in our field were more related to the integration of science and mathematics or science, technology and society. (หน้าที่ 1237)

ด้วยความที่ว่าการบูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ ไม่ใช่เรื่องใหม่ เราก็พอเรียนรู้จากประสบการณ์ในอดีตได้ว่า การบูรณาการ STEM จะประสบความสำเร็จได้มากน้อยแค่ไหน และด้วยวิธีการใด จากการทบทวนเอกสารที่เกี่ยวข้องกับการบูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ ก่อนหน้านี้ เขาพบว่า การบูรณาการนี้ยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร

Although there is a long history of attempts to integrate science and mathematics, as well as other foci of integration, the empirical literature is equivocal at best, and arguably quite negative about the success of integration.

เหตุผลของการไม่ประสบความสำเร็จในการบูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ มีรากลึกมาจากการครุศึกษา (หรือการผลิตครู) กล่าวคือ ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน การผลิตครูจะเน้นการผลิตครูตามวิชาเอกต่างๆ ซึ่งครูแต่ละคนก็จะมีวิชาถนัดเฉพาะตัว การผลิตครูไม่ได้เน้นการบูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ มาตั้งแต่แรก ดังนั้น การคาดหวังให้ครู (ที่ถูกผลิตมาให้สอนตามวิชาเอกที่ตนเองถนัด) จัดการเรียนการสอนที่บูรณาการวิชาพื้นฐานต่างๆ จึงอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเกินไป

The reasons for the lack of success are complex, but it seems to us that they can be traced back to the nature of teacher education … The main point here is that science teachers are educated and certified/licensed to teach separate disciplines. Some have multiple endorsement, but still they are specialized in one or two areas. As a consequence, integrating various disciplines is difficult. (หน้าที่ 1237 – 1238)

ด้วยข้อจำกัดที่มีรากลึกมาตั้งแต่การผลิตครูตามวิชาเอกนี้ การบูรณาการของครูส่วนใหญ่จึงไม่ใช่การบูรณาการที่แท้จริง หากแต่เป็นเพียงการจัดการเรียนการสอนวิชาหนึ่งที่มีการกล่าวถึงอีกวิชาหนึ่งเพียงเล็กน้อยหรืออย่างผิวเผินเท่านั้น

This results in one of the disciplines being given primacy over the other, and runs contrary to the conceptualization of true integration. (หน้าที่ 1238)

เนื่องจากการผลิตครู “ทั่วๆ ไป” ยังคงมีเพียงแค่วิชาเอกคณิตศาสตร์และวิชาเอกวิทยาศาสตร์ ในขณะที่การผลิตครูวิชาเอกเทคโนโลยีอาจมีบ้าง แต่ก็ไม่แพร่หลายเท่า 2 วิชาเอกข้างต้น ส่วนการผลิตครูวิชาเอกวิศวกรรมศาสตร์แทบไม่มีเลย ดังนั้น มันก็เป็นไปได้ว่า STEM Education (อย่างน้อยที่สุดก็ในช่วงแรกๆ) จะเน้นเพียงการบูรณาการวิชาคณิตศาสตร์และวิชาวิทยาศาสตร์เท่านั้น

เมื่อผมอ่านมาถึงตรงนี้ ผมก็นึกถึงช่วงเวลาในอดีตที่ประเทศไทยต้องการปฏิรูปการศึกษาจาก “การเรียนการสอนที่เน้นครูเป็นสำคัญ” สู่ “การเรียนการสอนที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ” เราเองก็ไม่ได้ทำการปฏิรูปมาตั้งแต่การผลิตครู แต่เรากลับคาดหวังให้ครูที่มาจากการผลิตครูแบบเก่าให้จัดการเรียนการสอนตามแนวทางการปฏิรูปแบบใหม่ ซึ่งเราก็ล้มเหลว (อย่างน้อยที่สุดก็ในช่วงเวลาแรกๆ ของการปฏิรูป) ทั้งนี้เพราะครูจากการผลิตครูแบบเก่าเหล่านั้นไม่ได้ถูกฝึกมาให้จัดการเรียนการสอนที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญมาตั้งแต่แรก แต่ในขณะเดียวกัน เราก็ไม่สามารถรอให้ครูจากการผลิตครูแบบใหม่เข้าสู่ระบบการศึกษาได้อย่างทันท่วงที ซึ่งอาจต้องใช้เวลาหลายปีหรือหลายสิบปี ดังนั้น ทั้งการผลิตครูรุ่นใหม่และการพัฒนาครูรุ่นเก่าก็ต้องดำเนิน “**ควบคู่กันไปในทิศทางเดียวกัน**” ซึ่งเราก็ทำได้ไม่ดีนักในอดีตที่ผ่านมา

Norman G. Lederman ให้ข้อคิดที่ดีนะครับ หากประเทศไทยจะประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงสู่ STEM Education อย่างแท้จริง ประเทศไทยอาจต้องเปลี่ยนแปลงทั้งการผลิตครูและการพัฒนาครูไปพร้อมๆ กันและในทิศทางเดียวกัน ซึ่งผมบอกได้เลยว่า มันไม่ง่าย เรายังไม่ตกผลึกเลยด้วยซ้ำว่า STEM Education ของประเทศไทยควรออกมาในรูปแบบไหน