นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 250

28 นิตยสาร สสวท. ของกระบวนการออกแบบเพื่อปรับปรุงวิธีการแก้ปัญหา และให้ความสำ �คัญกับการทดสอบเชิงประจักษ์ (Empirical Testing) โดย เน้นไปที่การประเมินประสิทธิภาพและการทำ �งานของวิธีแก้ปัญหาที่ออกแบบ (NASEM, 2022) กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) เป็นชุดของขั้นตอนที่วิศวกรใช้เพื่อเป็นแนวทางในการแก้ปัญหาหรือพัฒนางานซึ่งมีลักษณะเป็นวงจร ที่วนซ้ำ �สามารถย้อนไปมาหรือทำ �ซ้ำ �ได้ ขั้นตอนของกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมนั้นหน่วยงานและนักการศึกษาต่างๆ ได้เสนอ ไว้โดยอาจมีชื่อขั้นตอนและจำ �นวนขั้นตอนที่แตกต่างกันออกไป (Heroman, 2019; Museum of Science, 2015; สสวท., 2563) แต่สาระสำ �คัญของขั้นตอนนั้นไม่แตกต่างกัน ได้แก่ การระบุปัญหา การตั้งคำ �ถาม หรือการคิดเกี่ยวกับปัญหา การจินตนาการถึง วิธีการที่เป็นไปได้ การรวบรวมข้อมูลและแนวคิดเพื่อสรรหาวิธีการที่เป็นไปได้ การสร้างต้นแบบ การทดสอบและ/หรือการปรับปรุง แก้ไขต้นแบบ และการนำ �เสนอต้นแบบ วิธีการและผลการแก้ปัญหา กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเปิดโอกาสให้เด็กได้ทํางานร่วมกันอย่างวิศวกรเพื่อสร้างความคิด (Ideas) และแก้ไขปัญหา โดยเด็กได้ใช้ความรู้เกี่ยวกับวัสดุและสาขาที่เกี่ยวข้องเพื่อแก้ไขปัญหา ความท้าทายทางวิศวกรรมคือข้อจํากัดหรือเกณฑ์บางประการ เพื่อพิจารณาว่าวิธีแก้ปัญหา (Solution) นั้นประสบความสําเร็จหรือไม่ โดยวิศวกรทําตามขั้นตอนซึ่งสามารถย้อนไปมาหรือทำ �ซ้ำ �เพื่อ การตรวจสอบปัญหาและพยายามหาทางแก้ไขหรือปรับปรุงให้ดีขึ้น ครูอาจจัดกิจกรรมตามแนวทางสะเต็มศึกษา (STEM Education) หรือสตีมศึกษา (STEAM Education) โดยให้เด็กใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมในการออกแบบและแก้ปัญหาในสถานการณ์และ เงื่อนไขต่างๆ เช่น ออกแบบและสร้างสรรค์หมวกหรือเสื้อผ้าที่สามารถสวมใส่ได้โดยไม่เปียก แนวทางการส่งเสริมประสบการณ์ทางวิศวกรรมสำ �หรับเด็กปฐมวัย การใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเป็นหัวใจสำ �คัญของการเสริมสร้างให้เด็กมีประสบการณ์ในการออกแบบและ สร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหาหรือความต้องการ การส่งเสริมประสบการณ์ทางวิศวกรรมสำ �หรับเด็กปฐมวัยนั้น สามารถทำ �ได้ทั้งในรูปแบบที่ ไม่เป็นทางการโดยใช้การเล่นเป็นฐาน (Play-based Learning) และรูปแบบที่เป็นทางการผ่านการจัดประสบการณ์หรือการสอนอย่างมี จุดมุ่งหมาย (Intentional Teaching) เพื่อทำ �ให้กิจกรรมมีเป้าหมายทางวิศวกรรมมากขึ้นและเสริมต่อประสบการณ์การออกแบบทาง วิศวกรรมของเด็ก (Lottero-Perdue, 2019; Gold et al., 2020; Cinar, 2019; NASEM, 2022; Lippard et al., 2017; สสวท., 2563) ผู้เขียนได้นำ �เสนอแนวทางเพื่อให้ครูปฐมวัยหรือผู้ที่สนใจสามารถนำ �ไปปรับประยุกต์ใช้ในการจัดประสบการณ์ โดยจำ �เป็นต้อง คำ �นึงถึงการปฏิบัติที่เหมาะสมกับพัฒนาการ ความสามารถ ความสนใจ ประสบการณ์เดิม พื้นฐานความรู้ และบริบททางสังคม ภาษาและวัฒนธรรมของเด็กเป็นรายบุคคล และให้ความสำ �คัญกับการพัฒนาอย่างเป็นองค์รวมทั้งร่างกาย สังคม อารมณ์-จิตใจ และ สติปัญญา ดังนี้ ภาพจาก: freepik.com/Ksenia Chernaya