ความสำคัญของวิศวกรรมในการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอแนวคิดทางวิศวกรรมและความเชื่อมโยงระหว่างแนวคิดทางวิศวกรรมกับวิทยาศาสตร์ รวมทั้งความสำคัญของการผนวกแนวคิดเชิงวิศวกรรมกับการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 โดยอธิบายความหมายของวิศวกรรมสำหรับการศึกษาขั้นพื้นฐาน การออกแบบเชิงวิศวกรรม ความสอดคล้องและความแตกต่างระหว่างแนวปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม (science and engineering practices) ซึ่งแนวปฏิบัติทั้งสองมีความคล้ายคลึงกัน แต่มีจุดเน้นต่างกันสองอย่างคือ วิทยาศาสตร์เริ่มด้วยการตั้งคำถาม ในขณะที่วิศวกรรมเริ่มด้วยการกำหนดปัญหาหรือความต้องการ และวิทยาศาสตร์สร้างคำอธิบายในขณะที่วิศวกรรมสร้างแนวทางแก้ปัญหาหรือสนองความต้องการ อย่างไรก็ตามแนวปฏิบัตินี้ยังคงความสำคัญของการสืบเสาะ (inquiry) ซึ่งจำเป็นต้องใช้ในกระบวนการแก้ปัญหาเพื่อสร้างสรรค์ชิ้นงานหรือวิธีการผ่านการออกแบบเชิงวิศวกรรม (engineering design) ซึ่งการผนวกแนวคิดของวิศวกรรมเข้าสู่การเรียนรู้วิทยาศาสตร์จะช่วยส่งเสริมการเรียนวิทยาศาสตร์ไม่เพียงเป็นการเรียนรู้เนื้อหา ทฤษฏี หรือฝึกทักษะปฏิบัติเท่านั้น แต่ต้องสามารถนำความรู้ไปสู่การประยุกต์ใช้และเชื่อมโยงกับชีวิตจริงมากขึ้น รวมทั้งเป็นการฝึกทักษะสำคัญของผู้เรียนในศตวรรษนี้