วิศวกรรมสำหรับเด็กปฐมวัย หรือ วิศวกรรมแรกเริ่ม (Early Engineering) เกี่ยวข้องกับประสบการณ์ที่มุ่งเน้นกระบวนการคิดแบบวนซ้ำ (Iterative Thinking) รวมถึงการทำงานเป็นทีมและสื่อสารวิธีคิดผ่านการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design) ซึ่งมีลักษณะปลายเปิด มีความท้าทาย (Challenge) ทางวิศวกรรมที่เป็นข้อจำกัดหรือเกณฑ์ในการพิจารณาว่าวิธีแก้ปัญหา (Solution) นั้นประสบความสำเร็จหรือใช้การได้หรือไม่
ประสบการณ์ทางวิศวกรรมเปิดโอกาสให้เด็กทำงานเป็นทีมเพื่อสื่อสาร สร้างความคิด และแก้ปัญหาร่วมกัน ช่วยปลูกฝังคุณลักษณะที่ดี ดังเช่นวิศวกรน้อยที่มีจิตใจเปิดกว้าง มุ่งมั่น เพียรพยายามในการแก้ปัญหา ปรับปรุงและพัฒนางานอย่างต่อเนื่อง เป็นนักแก้ปัญหาร่วมกัน นักสื่อสารที่มีประสิทธิภาพ นักบูรณาการความรู้ นักคิดที่มีจริยธรรม ช่วยเสริมสร้างและขยายความสามารถตามธรรมชาติของเด็กปฐมวัย ดังนั้น เด็กทุกคนจึงควรได้สัมผัสกับประสบการณ์ทางวิศวกรรม แม้ว่าจะไม่ได้ศึกษาในสาขาวิศวกรรมศาสตร์หรือประกอบอาชีพวิศวกรก็ตาม
การส่งเสริมประสบการณ์ทางวิศวกรรมสำหรับเด็กปฐมวัยนั้น สามารถทำได้ทั้งในรูปแบบที่ไม่เป็นทางการโดยใช้การเล่นเป็นฐาน (Play-based Learning) และรูปแบบที่เป็นทางการผ่านการจัดประสบการณ์หรือการสอนอย่างมีจุดมุ่งหมาย (Intentional Teaching) เพื่อทำให้กิจกรรมมีเป้าหมายทางวิศวกรรมมากขึ้น และเสริมต่อประสบการณ์การออกแบบทางวิศวกรรมของเด็ก
สำหรับแนวทางเพื่อให้ครูปฐมวัยหรือผู้ที่สนใจสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการจัดประสบการณ์ผู้เขียนได้รวบรวมไว้ 7 ข้อ โดยจำเป็นต้องคำนึงถึงการปฏิบัติที่เหมาะสมต่อพัฒนาการ ความสามารถ ความสนใจ ประสบการณ์เดิม พื้นฐานความรู้ บริบททางสังคม ภาษา และวัฒนธรรมของเด็กเป็นรายบุคคล ดังนี้
1. เน้นปัญหาเพื่อนำไปสู่การออกแบบ
ใช้ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจหรือความท้าทายที่กำหนดด้วยปัญหา เป้าหมาย และ/หรือ ข้อจำกัด เช่น วัสดุ เวลา เกณฑ์ เพื่อร่วมกันกำหนดข้อตกลงในการออกแบบวิธีการทดสอบ นำไปสู่การสร้างสรรค์วิธีแก้ปัญหา
2. ใช้การออกแบบเชิงวิศวกรรม
จัดประสบการณ์โดยใช้กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อให้เด็กได้มีส่วนร่วมในการสร้างสรรค์วิธีการแก้ปัญหา ลงมือปฏิบัติเพื่อรวบรวมข้อมูลด้วยวิธีการที่หลากหลาย ใช้ความรู้และทักษะที่เกี่ยวข้องเพื่อแก้ไขปัญหา สร้างชิ้นงาน ปรับปรุง และนำเสนอ
3. บูรณาการวิศวกรรมกับสาขาต่าง ๆ
จัดประสบการณ์โดยบูรณาการวิศวกรรมกับสาขาต่าง ๆ เช่น คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ศิลปะ ดนตรี ภาษา สังคม การคิดเชิงคำนวณ เพื่อสร้างสะพานเชื่อมโยงความรู้และทักษะระหว่างสาขาอย่างมีความหมายและมีประสิทธิภาพ
4. เชื่อมโยงประสบการณ์ในชีวิตจริง
ส่งเสริมประสบการณ์โดยการสำรวจหรือจัดทัศนศึกษาในแหล่งเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรม เช่น สะพาน เขื่อน ท่ารถ ท่าเรือ สนามบิน โรงพยาบาล โรงงานอุตสาหกรรม หรือการเชิญผู้ปกครองคนในชุมชนและผู้ที่ทำางานด้านวิศวกรรมมาแบ่งปันประสบการณ์ในการทำางาน
5. ใช้วิธีการที่หลากหลาย
ส่งเสริมการมีส่วนร่วมทางวิศวกรรมโดยใช้วิธีการที่หลากหลายและการทำงานร่วมกันผ่านการเล่น การสืบเสาะหาความรู้ การลงมือปฏิบัติ การสำรวจ การทดลอง การทดสอบ การไปทัศนศึกษา การสืบค้นแหล่งข้อมูลต่าง ๆ การเล่นเกม โดยครูเป็นผู้อำนวยความสะดวกในการเรียนรู้ ใช้คำถามและสอดแทรกคำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง
6. ใช้คำถามกระตุ้นการคิดเชิงวิศวกรรม
ทำได้โดยใช้คำถามที่มีลักษณะปลายเปิด มีจุดมุ่งหมายในการถาม สิ่งสำคัญคือการให้เวลาและรอคอยคำตอบหรือคำอธิบายของเด็ก ตัวอย่างตำถามเช่น “ถ้าเราไม่ใช้สิ่งนี้ เราจะใช้อะไรแทนได้บ้าง” “เราจะทำให้หอคอยนี้สูงขึ้นโดยไม่ล้มได้อย่างไร” “ทำไมหนูถึงเลือกอันนี้” “ถ้าเราเปลี่ยนวิธี จะเกิดอะไรขึ้น”
7. จุดประกายด้วยหนังสือ สื่อ และสภาพแวดล้อม
สร้างแรงบันดาลใจและประสบการณ์ทางวิศวกรรมโดยใช้นิทาน หนังสือภาพ นิตยสาร โปสเตอร์ หรือบัตรภาพพร้อมคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมสำหรับเด็กปฐมวัย เพื่อจุดประกายคำถาม ปัญหา สร้างความท้าทาย หรือแนะนำไอเดียในการเล่นเชิงวิศวกรรม และจัดสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อประสบการณ์ทางวิศวกรรมของเด็ก
อ่านบทความฉบับเต็มจากนิตยสาร สสวท. เรื่อง วิศวกรรมกับเด็กปฐมวัย : https://emagazine.ipst.ac.th/250/26/