นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 248

6 นิตยสาร สสวท. การเล่นเชิงวิศวกรรมคืออะไร การเล่นเชิงวิศวกรรม (Engineering Play) เป็นมุมมองหรือกรอบ แนวคิดในการทำ �ความเข้าใจการเล่นของเด็กในฐานะกระบวนการออกแบบ เชิงวิศวกรรมเบื้องต้น (Early Engineering Design Process) ที่คล้ายคลึง กับวิธีคิดและการทำ �งานเพื่อแก้ปัญหาของวิศวกร การเล่นเชิงวิศวกรรมจึง เป็นการเล่นที่เน้นการคิดและการกระทำ �ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและ การก่อสร้างของเด็กปฐมวัย (Gold et al., 2021; Bairaktarova et al. 2011) โดยที่เด็กมีส่วนร่วมในกระบวนการออกแบบซ้ำ �ๆ เช่น ระบุปัญหา กําหนด เป้าหมาย สร้าง ทดสอบ แก้ไข และทํางานร่วมกันเป็นทีม รวมทั้งมีส่วนร่วม ในการสำ �รวจเชิงสร้างสรรค์อย่างอิสระในการออกแบบ สร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ โครงสร้าง ระบบต่างๆ ด้วยตนเอง ภายใต้สภาพแวดล้อมที่เน้นการเล่น เป็นฐานซึ่งเต็มไปด้วยโอกาสในการเรียนรู้วิศวกรรม (Gold et al., 2020; Lottero-Perdue, 2019; Bairaktarova et al., 2011) เช่น ใช้บล็อกหรือ ท่อนไม้ในการสร้างเครือข่ายถนน สร้างปราสาทหรือบ้านจากวัสดุธรรมชาติ หรือวัสดุเหลือใช้ การเล่นเชิงวิศวกรรมมีประโยชน์อย่างไร การเล่นเชิงวิศวกรรมเปิดโอกาสให้เด็กได้ขยายความคิดเกี่ยวกับ โลกรอบตัวของเด็กผ่านการสำ �รวจ สร้างสรรค์ และแก้ปัญหาด้วยสื่อวัสดุ ที่มีอยู่ เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ น้ำ �หนัก ขนาด และรูปร่าง ความสมดุล โครงสร้าง และความแข็งแรง (Selly, 2017) ช่วยส่งเสริมทักษะทาง คณิตศาสตร์และมิติสัมพันธ์ อีกทั้งยังมีความสัมพันธ์กับการวางแผนและความ สามารถที่เกิดจากการทำ �งานของสมองส่วนหน้า (Executive Function: EF) ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมความคิดและการกระทำ � เช่น การยับยั้งชั่งใจ การ ยืดหยุ่นทางความคิด (Gold et al., 2021; 2020) การเล่นเชิงวิศวกรรม ยังเป็นการฝึกจิตนิสัยทางวิศวกรรม (Engineering Habits of Mind) ของเด็ก เช่น การเรียนรู้วิธีทํางานร่วมกับผู้อื่น ความคิดสร้างสรรค์หรือ จินตนาการ รวมทั้งยังช่วยเปิดโอกาสในการพัฒนาภาษา และความสัมพันธ์ แบบร่วมมือกันอีกด้วย พฤติกรรมการเล่นเชิงวิศวกรรม พฤติกรรมการเล่นเชิงวิศวกรรมเป็นการกระทำ �ของเด็กที่สะท้อน การมีส่วนร่วมในการออกแบบเชิงวิศวกรรมซึ่งคล้ายคลึงกับการทำ �งานของ วิศวกร พฤติกรรมที่บ่งชี้การคิดเชิงวิศวกรรมเบื้องต้น (Early Engineering Thinking) ผ่านการเล่นบล็อกปลายเปิดในเด็กวัย 3 - 5 ปี ซึ่งเด็กมีส่วนร่วม ในกระบวนการออกแบบซ้ำ �ๆ เช่น การตั้งคำ �ถาม การกำ �หนดเป้าหมาย การแก้ปัญหา การก่อสร้าง (Construction) การทดสอบวิธีแก้ปัญหา การประเมิน สิ่งที่สร้างขึ้น การอธิบายการทำ �งานของสิ่งต่างๆ และการทํางานร่วมกัน เป็นทีม (Bairaktarova et al., 2011; Bagiati & Evangelou, 2016) นอกจากนี้ คณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Purdue มหาวิทยาลัย SUNY Oswego และมหาวิทยาลัย Concordia ของสหรัฐอเมริกา ยังได้ ศึกษา สังเกต และบันทึกข้อมูลเชิงประจักษ์เกี่ยวกับพฤติกรรมการเล่นเชิง วิศวกรรมของเด็กปฐมวัยในการเล่นบล็อกที่มีการใช้ภาษาและการกระทำ �ที่มี ความเฉพาะซึ่งสะท้อนถึงกระบวนการออกแบบที่เด็กๆ สร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ ร่วมกับเพื่อน และได้นำ �เสนอพฤติกรรมการเล่นเชิงวิศวกรรมของเด็กปฐมวัย ในการเล่นบล็อก 9 ประการ เพื่อใช้เป็นแนวทางในการสังเกตการเล่น เชิงวิศวกรรมของเด็ก แสดงดังตาราง 1 พฤติกรรมเหล่านี้ มักจะพบได้ในระหว่างการเล่นบล็อก อย่างไรก็ตาม การเล่นอิสระและการเล่นบล็อกเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอที่จะสร้าง โอกาสทางวิศวกรรมให้กับเด็ก (Selly, 2017) เนื่องจากเด็กทุกคนอาจไม่ได้ มีส่วนร่วมทางวิศวกรรมเสมอไป ดังคำ �กล่าวที่ว่า หมายเหตุ ข้อมูลนี้เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือการสังเกตที่มีลิขสิทธิ์ซึ่งผู้เขียนได้รับอนุญาตในการเผยแพร่เพื่อประโยชน์ทางการศึกษาจากผู้วิจัย ตาราง 1 พฤติกรรมการเล่นเชิงวิศวกรรมของเด็กปฐมวัย (Gold et al, 2017 as cited in Gold et al., 2021) 1. การสื่อสารเป้าหมาย 2. การก่อสร้าง 3. การแก้ปัญหา 4. การกระทำ �ที่ริเริ่มและสร้างสรรค์ 5. การทดสอบ/ประเมิน ผลการ ออกแบบวิธีแก้ปัญหา 6. การอธิบายถึงการสร้างหรือการ ทำ �งานของสิ่งต่าง ๆ 7. การทำ �ตามรูปแบบหรือต้นแบบ 8. คำ �ศัพท์ทางคณิตศาสตร์หรือตรรกะ 9. คำ �ศัพท์ทางเทคนิค การแสดงออกถึงความต้องการปลายทางเพื่อให้บรรลุ วัตถุประสงค์ การรวบรวมและสร้าง การระบุปัญหาด้วยการพูดหรือเสนอแนวทางแก้ปัญหา การลองใช้วิธีการหรือความคิดใหม่หรือสร้างสรรค์ การทดสอบและประเมินการทำ �งานของโครงสร้าง การอธิบายสาเหตุหรือวิธีการสร้างหรือการทำ �งานของ บางสิ่ง การนำ �เสนอความคิดด้วยการพูดหรือแบบจำ �ลอง โครงสร้าง การใช้คำ �ศัพท์ทางคณิตศาสตร์หรือประโยคแสดงเงื่อนไข (if-then statements) การใช้คำ �ศัพท์เฉพาะทางด้าน STEM • “มาสร้างปราสาทกันเถอะ” • “จะวางบล็อกนี้ไว้ด้านบน” • นำ �บล็อกมาซ้อนกันหรือวางบล็อกต่อกัน • รวบรวมหรือจัดระเบียบบล็อก • “แบบนี้ไม่ได้ผล มันใหญ่เกินไป” • “บล็อกสี่เหลี่ยม (มุมฉาก) นี้จะช่วยยึดไว้ได้” • วางบล็อกยาวสองชิ้นเข้าด้วยกันเพื่อทำ �เป็นเต็นท์ • กลิ้งลูกบอลเพื่อทดสอบว่าทางลาดใช้งานได้หรือไม่ • “พื้นมั่นคงดี” • “มาวางบล็อกแบบนี้เพื่อยึดประตูกัน” • “รถแทรกเตอร์คันนี้เหมือนกับคันที่แม่ขับที่บ้าน” • สูงกว่า ใกล้ เหนือ/ข้างบน สี่เหลี่ยม นับ ข้างในรอบๆ • “ถ้าเราใช้บล็อกสี่เหลี่ยม (มุมฉาก) เราจะปิดอุโมงค์ได้” • เฟือง สมดุล มั่นคง ดาวเทียม ทางลาด เครื่องยนต์ โรงงาน หุ่นยนต์ พฤติกรรม นิยาม ตัวอย่างพฤติกรรมหรือคำ �พูดเด็ก