นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 238

ปีที่ 50 ฉบับที่ 238 กันยายน - ตุลาคม 2565 45 กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (สสวท., 2563) เด็กร่วมกันสร้างบ้านจำ�ลองท้าน้ำ�ท่วม เด็กร่วมกันสร้างอาคารสูงด้วยไม้บล็อก ภาพจาก : freepik.com/bearfotos รูปแบบการจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาสำ�หรับ เด็กปฐมวัย การจัดประสบการณ์การเรียนรู้ตามแนวทางสะเต็มศึกษาสำ�หรับ เด็กปฐมวัยในวัย 3 - 6 ปี นั้น มุ่งให้เด็กได้เรียนรู้และประยุกต์ใช้ความรู้และ ทักษะที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และคณิตศาสตร์ โดยใช้ กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) เพื่อ ตอบสนองความต้องการหรือแก้ไขปัญหาอย่างง่ายภายใต้สถานการณ์ที่มี เงื่อนไขหรือข้อจำ�กัด (Constraint) บางประการบนพื้นฐานความสนใจและ ความสามารถตามวัยของเด็ก ซึ่งผู้ใหญ่มีบทบาทสำ�คัญในการส่งเสริมให้เด็ก ได้เรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ การตั้งคำ�ถาม การสำ�รวจ การค้นพบ และ การแก้ปัญหาผ่านการจัดประสบการณ์ฯ โดยบูรณาการให้เด็กได้เรียนรู้และ ประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และ คณิตศาสตร์ร่วมกันเพื่อแก้ปัญหา ซึ่งสามารถดำ�เนินการได้หลากหลาย รูปแบบทั้งในห้องเรียนและนอกห้องเรียน ในบทความนี้ขอยกตัวอย่างรูปแบบ การจัดประสบการณ์ฯ เพื่อให้ครูหรือผู้ปกครองสามารถนำ�ไปประยุกต์ใช้ได้ • กิจกรรมหรือเกม การกำ�หนดสถานการณ์ปัญหา/ความต้องการ ที่ต้องอาศัยแนวคิดและทักษะทางวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และเทคโนโลยี เพื่อแก้ปัญหาผ่านกิจกรรมหรือเกมตามขั้นตอนของกระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรม เช่น ทำ�กิจกรรมเพื่อช่วยตัวละครในนิทานสร้างสะพานที่ แข็งแรงเพื่อเดินทางออกจากเกาะกลางน้ำ�โดยใช้วัสดุที่มี เล่นเกมท้าทายโดยต่อ ปราสาทให้สูงที่สุด เล่นเกมปฏิบัติภารกิจที่มีเงื่อนไขหรือข้อจำ�กัดโดยหา วิธีการบรรทุกผลไม้หลบสิ่งกีดขวางไปถึงที่หมายได้อย่างครบถ้วน ปลอดภัย • หน่วยการเรียนรู้ การบูรณาการสะเต็มศึกษาในหน่วยการเรียนรู้ นั้นสามารถทำ�ได้ทั้งในรูปแบบที่กำ�หนดสถานการณ์ปัญหา/ความต้องการใน กิจกรรมแรกของหน่วยการเรียนรู้ เพื่อให้เด็กได้รวบรวมแนวคิดและทักษะ ที่จำ�เป็นในการแก้ปัญหา โดยบูรณาการวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยีผ่านกิจกรรมตามขั้นตอนของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม เช่น เริ่มต้นด้วยสถานการณ์ปัญหาบ้านน้ำ�ท่วมในกิจกรรมแรกของหน่วย การเรียนรู้ บ้าน เพื่อให้เด็กได้รวบรวมแนวคิดและทักษะผ่านกิจกรรมย่อย และนำ�ไปใช้ในการออกแบบและสร้างบ้านจำ�ลองท้าน้ำ�ท่วมในกิจกรรม สุดท้าย หรือกำ�หนดสถานการณ์ปัญหา/ความต้องการในกิจกรรมสุดท้ายของ หน่วยการเรียนรู้ โดยจัดกิจกรรมบูรณาการวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และ เทคโนโลยี ให้เด็กได้เรียนรู้ก่อนเพื่อนำ�ไปใช้ในการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการ ออกแบบเชิงวิศวกรรมในกิจกรรมสุดท้าย เช่น จัดกิจกรรมย่อยใน หน่วยการเรียนรู้ ต้นไม้ ให้เด็กเรียนรู้แนวคิดและทักษะต่างๆ แล้วจึงนำ�เสนอ สถานการณ์ปัญหาในตอนท้ายเพื่อให้เด็กได้นำ�แนวคิดและทักษะที่เกี่ยวข้อง มาใช้ในการออกแบบและสร้างเรือโดยใช้ใบไม้และกิ่งไม้เพื่อบรรทุกสิ่งของ และลอยน้ำ�ได้ในเวลาที่กำ�หนด • โครงงานหรือโครงการ การเริ่มต้นจากคำ�ถามหรือสิ่งที่เด็กสนใจ และอยากรู้ เป็นลักษณะสำ�คัญของการจัดการเรียนรู้โครงงาน (Project Based Learning) หรือโครงการ (Project Approach) คำ�ถามที่จะนำ�ไปสู่ การทำ�โครงงานหรือโครงการเป็นคำ�ถามในลักษณะใด ที่ไหน อย่างไร ซึ่งจะนำ�ไปสู่การศึกษาหาคำ�ตอบอย่างลุ่มลึกด้วยวิธีการที่หลากหลาย ส่วนคำ�ถามที่จะนำ�ไปสู่การทำ�โครงงานที่บูรณาการสะเต็มศึกษาจะเป็น คำ�ถามในลักษณะการสร้างสรรค์วิธีการหรือชิ้นงาน เช่น จะทำ�อย่างไรจึงจะ แก้ปัญหานี้ได้ หรือจะทำ�อย่างไรจึงจะช่วยให้ตอบสนองความต้องการ โดยต้องอาศัยแนวคิดและทักษะที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม และคณิตศาสตร์ เช่น การทำ�โครงงาน เกี่ยวกับกระเป๋าอาจมีคำ�ถามจากสถานการณ์ปัญหาที่มีเงื่อนไข หรือร่วมกัน เสนอความต้องการโดยออกแบบและสร้างกระเป๋ากันน้ำ�โดยที่สิ่งของที่อยู่