STEM Learning (Science Technology Engineering and Mathematics Learning) คือ องค์ความรู้ วิชาการ และแนวทางการจัดการศึกษาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ของศาสตร์ทั้งสี่ที่มีความเชื่อมโยงและสามารถบูรณาการความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ ให้เข้ากันในโลกของความเป็นจริงที่ต้องอาศัยองค์ความรู้ต่างๆ ไปใช้ในการเชื่อมโยงและแก้ปัญหา ในชีวิตจริง นำมาบูรณาการนในการดำเนินชีวิตและการทำงาน รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลิตใหม่ควบคู่ไปกับการพัฒนาทักษะ
STEM Learning จึงเป็นการต่อยอดหลักสูตรโดยบูรณาการการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการทางวิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมหรือโครงงานที่มุ่งแก้ปัญหาที่พบเห็นในชีวิตจริง เพื่อสร้างเสริมประสบการณ์ ทักษะชีวิต ความคิดสร้างสรรค์ นำไปสู่การสร้างนวัตกรรม ผู้เรียนที่มีประสบการณ์ในการทำกิจกรรมหรือโครงงานสะเต็มจะมีความพร้อมที่จะไปปฏิบัติงานที่ต้องใช้องค์ความรู้ และทักษะด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยีในภาคการผลิต และการบริการที่สำคัญต่ออนาคตของประเทศ เช่น การเกษตร อุตสาหกรรม การพลังงาน การจัดการสิ่งแวดล้อม การบริการสุขภาพ ลอจิสติกส์
มาดูตัวอย่าง STEM นอกเหนือจากตำราที่ทำให้ดึงดูดความสนใจได้จากเด็กๆกันบ้าง โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
1. จินตนาการสัตว์บนดาวอังคาร
2. การออกแบบการแก้ปัญหาภัยพิบัติทางธรรมชาติ
การเรียนรู้เกี่ยวกับภัยธรรมชาติประเภทต่าง ๆ จะทำให้เด็กได้เรียนรู้ไปอีกขั้นหนึ่ง เป็นการช่วยตัดสินใจที่จะสร้างวิธีการแก้ไขปัญหาและป้องกันที่จะเกิดจากภัยธรรมชาติ เด็กๆ สามารถระบุปัญหาที่ไม่ซ้ำกันได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับภัยพิบัติทางธรรมชาติแต่ละประเภท จากนั้นออกแบบและพิมพ์ 3 มิติ เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านั้น
(https://www.makersempire.com)
3. สร้างตัวตนจำลองจากคณิตศาสตร์
คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เด็กๆ จะรู้สึกว่ายาก หรือไม่ชอบเอาซะเลย เมื่อใดที่ทำให้คณิตศาสตร์เป็นง่าย และน่าสนุกของเด็กๆ ได้เค้าก็จะมีความสุขมากขึ้น โดยให้พวกเขาสร้างตัวตนจำลองในจินตนาการของพวกเค้าจากคณิตศาสตร์ แล้วพิมพ์ 3 มิติ ออกมา เป็นการสร้างความเชื่อมั่นให้กับตนเอง
(https://www.cults3d.com)
4. ออกแบบหมวกนิรภัย
ให้เด็กๆ สร้างหมวกกันน็อกกีฬาที่มีประสิทธิภาพ โดยใช้การออกแบบ 3D และการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อจำลองต้นแบบเป็นโครงสร้างขนาดเล็ก เด็กๆ จะเห็นภาพที่ชัดเจนมากขึ้นว่าหมวกกันน็อกกีฬาแบบปลอดภัยได้อย่างไร
(https://play.kapook.com)
5. รถต้นแบบสำรวจดาวอังคาร
วิทยาศาสตร์สอนการเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในระบบสุริยจักรวาลของเรา จึงพวกเด็กๆแต่ละคนออกแบบมีสภาพแวดล้อมตามจินตนาการ ซึ่งแน่นอนว่าไม่ซ้ำกัน และให้เด็กๆได้เรียนรู้เกี่ยวกับที่นักวิทยาศาสตร์ใช้รถในการสำรวจพื้นผิวของดาวอังคาร เด็กๆจึงได้รับภาระกิจให้การออกแบบรถที่จะสามารถสำรวจดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะของเรา แต่เด็กๆต้องอธิบายว่าทำไมพวกเขาถึงเลือกคุณสมบัติเฉพาะของรถของพวกเขา และวิธีที่รถจะส่งข้อมูลกลับมายังโลกได้
(https://motortrivia.com)
(https://superstarfloraluk.com)
6. เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องจักรง่าย ๆ
(https://www.makersempire.com)
7. สร้างเขาวงกตในจินตนาการ
(https://www.lelong.com.my)
8. การสร้างเครื่องมือสำหรับสถานีอวกาศนานาชาติ
ในส่วนของบทเรียนนี้ เด็กๆ จะถูกท้าทายให้ออกแบบอุปกรณ์ที่สามารถใช้กับสถานีอวกาศนานาชาติ ( International Space Station, ISS) พวกเขาจะได้เรียนรู้ว่าการอยู่บนเรือสถานีอวกาศนานาชาตินั้นแตกต่างจากอยู่บนโลกมากเพราะสถานีอวกาศนานาชาติไม่มีแรงโน้มถ่วงเลย ทำให้เด็กๆ ต้องคิดเกี่ยวกับอุปสรรค ผลของการไม่มีแรงโน้มถ่วง และผลกระทบที่เกิดขึ้นกับผู้คนที่อาศัยอยู่ในสถานีอวกาศนานาชาติ จากนั้นใช้ทุกสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับสถานีอวกาศนานาชาติทำการออกแบบอุปกรณ์ เพื่อเก็บข้อมูลได้อย่างเหมาะสม
(https://www.makersempire.com)
9. เข้าใจการขนส่งประเภทต่าง ๆ
(https://www.firstclasstoy.com)
(https://www.firstclasstoy.com)
10. จัดการการผลิตที่ยุ่งยากด้วยการพิมพ์ 3 มิติ
อนาคตของการผลิตมีแนวโน้มที่จะดูแตกต่างจากที่เป็นอยู่ในทุกวันนี้ และโรงเรียนแห่งหนึ่งให้โอกาสนักเรียนมากขึ้น สำหรับการเพิ่มช่องทางการเรียนรู้ที่ดี ในการเป็นวิศวกรแห่งอนาคตของเราด้วยการสร้างระบบการเรียนรู้จาก STEM ด้วยเครื่อง 3D Printer โดยทั้งหมดนี้ที่นักเรียนจะสามารถใช้การออกแบบและการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อผลิตสิ่งประดิษฐ์จากจินตนาการของพวกเขา การพิมพ์สามมิติสามารถมอบประสบการณ์การผลิตให้กับเด็กๆ การออกแบบและการพิมพ์ 3 มิติ จะเป็นการเพิ่มระดับความสนุกและการมีส่วนร่วมในบทเรียนต่างๆ เหมาะอย่างยิ่ง อีกทั้งยังจะสนับสนุนวิธีการเรียนรู้ STEM อีกด้วย
