นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 237

14 นิตยสาร สสวท. การแก้ปัญหาโดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมสำ�หรับ เด็กในช่วงปฐมวัยหรือวัยอนุบาลอาจปรับขั้นตอนและวิธีการให้เหมาะสม กับความสามารถตามวัยของเด็ก เช่น สำ�หรับเด็กวัย 3 - 4 ปี อาจให้เด็ก ได้มีโอกาสเลือกอุปกรณ์หรือวิธีการโดยครูให้การช่วยเหลือแทนการออกแบบ และสร้างด้วยตนเอง สำ�หรับเด็กวัย 5 - 6 ปี อาจให้เด็กได้ร่วมกันออกแบบ และสร้างต้นแบบให้ใกล้เคียงตามที่ออกแบบไว้ นอกจากนี้ กระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรมในชั้นเรียนอนุบาลยังมีรูปแบบอื่นๆ ซึ่งมีขั้นตอน ที่คล้ายกัน เช่น พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกาหรือ Museum of Science (2016) ได้พัฒนาหลักสูตร EiE Wee Engineer ที่เปิดโอกาส ให้เด็กวัย 3 - 5 ปี ได้ทำ�งานอย่างวิศวกรและมีส่วนร่วมในกระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรม ซึ่งเด็กได้ใช้ความรู้เกี่ยวกับวัสดุในการแก้ไขปัญหา ผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 3 ขั้นตอน ดังนี้ ภาพ 4 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม EiE Wee Engineer (Museum of Science, 2016) ภาพ 5 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม EiE for Kindergarten (Museum of Science, 2015) การสำ�รวจ (Explore) เด็กเรียนรู้เกี่ยวกับปัญหาที่จำ�เป็นต้องแก้ไขและ สำ�รวจวัสดุอุปกรณ์ที่มีเพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม การสร้าง (Create) เด็กทำ�งานกลุ่มย่อยร่วมกับผู้ใหญ่เพื่อสร้างการออกแบบใน ครั้งแรก จากนั้นทดสอบเพื่อพิจารณาว่าบรรลุเป้าหมายได้ดีเพียงใด การปรับปรุง (Improve) เด็กปรับปรุงการออกแบบของตนเอง จากนั้นร่วมกัน แบ่งปันสิ่งที่พบในกลุ่มใหญ่ หลักสูตร EiE (Engineering is Elementary) for Kindergarten (Museum of Science, 2015) สำ�หรับเด็กวัย 5 - 6 ปีมีการขยาย กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมให้ละเอียดขึ้นเป็น 5 ขั้นตอน ได้แก่ การตั้งคำ�ถาม (Ask) พูดคุยถึงปัญหาและเงื่อนไข การจินตนาการ (Imagine) การระดมความคิดเพื่อเลือกวิธีแก้ปัญหา การวางแผน (Plan) ร่างแบบ และวางแผนอุปกรณ์ที่จะใช้ การสร้าง (Create) ลงมือสร้างตามที่วางแผน ทดสอบ และปรับปรุง (Improve) พูดคุยถึงผลการทดสอบปรับปรุง ให้ดียิ่งขึ้นและทดสอบใหม่อีกครั้ง นอกจากนี้ Cate Heroman (2017) ยังได้ระบุกระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรมในระดับปฐมวัยโดยมีขั้นตอนการทำ�งานแบบวิศวกร 5 ขั้นตอน ได้แก่ • การคิดเกี่ยวกับสิ่งนั้น (Think about it) ว่าปัญหาคืออะไร ระดมความคิด วัสดุอะไรที่มีหรือจำ�เป็นต้องใช้ วางแผน วาดหรือร่างความคิด ก่อนจะเริ่มต้น • การสร้างหรือสร้างสรรค์ (Build or create it) รวบรวมวัสดุ ที่จำ�เป็นต้องใช้ และสร้างหรือสร้างสรรค์วิธีการตามที่คิดเพื่อแก้ปัญหา • การลอง (Try it) ทดสอบสิ่งที่สร้างสรรค์ไว้ว่าได้ผลหรือไม่ • การปรับปรุงหรือทำ�ให้ดีขึ้น (Revise or make it better) อะไรที่ได้ผลและอะไรที่ไม่ได้ผล จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรให้ดียิ่งขึ้น และ ลองใหม่อีกครั้ง • การแบ่งปัน (share) แสดงสิ่งที่สร้างสรรค์ให้ผู้อื่นได้ชม สนทนาถึงวิธีการทำ� สาธิตวิธีการทำ�งาน และฟังความคิดเห็นเกี่ยวกับ วิธีการที่อาจปรับปรุง เด็กเล็กอาจไม่ได้ทำ�ตามขั้นตอนเหล่านี้ตามลำ�ดับ และอาจ เริ่มต้นจากจุดใดจุดหนึ่งไปมาระหว่างขั้นตอน หรืออาจใช้เวลาในบางขั้นตอน มากกว่าเด็กโต