คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาวิทยาศาสตร์ 28 ระบุปัญหา (Identify Problem) รวบรวมข้อมูลและแนวคิด เพื่อสรรหาวิธีการที่เป็นไปได้ (Gather Possible Solutions) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขต้นแบบ (Test, Evaluate, and Redesign Prototype) นำ�เสนอต้นแบบ วิธีการและผลการแก้ปัญหา (Communicate Solutions and Prototype) เป็นการค้นหาสาเหตุของปัญหา หรือความไม่สะดวก สบาย จำ�เป็นต้องแก้ปัญหา เป็นการคิด ค้นหา และรวบรวมแนวคิดต่าง ๆ เพื่อแก้ปัญหา อาจ ทำ�ได้จากการสืบค้น สืบเสาะ ระดมความคิด เสวนา สัมมนา หรือ อื่นๆ เพื่อนำ�ข้อมูลมาประมวลและวิเคราะห์หาวิธีที่เป็นไปได้ให้ได้ มากวิธีที่สุดที่น่าจะสามารถนำ�ไปแก้ปัญหาได้ เป็นการทดสอบและประเมินการทำ�งานของต้นแบบซึ่งอาจเป็นวิธี การหรือชิ้นงานโดยผลที่ได้อาจนำ�มาใช้ในการปรับปรุงและพัฒนา ต้นแบบให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นการนำ�เสนอต้นแบบ พร้อมทั้งผลการทดสอบและประเมิน การทำ�งานของชิ้นงานหรือวิธีการ โดยผลที่ได้อาจนำ�มาใช้ในการ ปรับปรุงและพัฒนาการแก้ปัญหาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น พร้อม ทั้งรับฟังความคิดห็นจากผู้เกี่ยวข้องเพื่อนำ�มาปรับต้นแบบหรือ การทำ�งานในครั้งถัดไป เป็นการวิเคราะห์และประเมินวิธีต่าง ๆ ที่เป็นไปได้แล้วตัดสินใจ เลือกวิธีที่ดีที่สุดที่อาจแก้ปัญหาได้ตามเงื่อนไขที่กำ�หนด แล้วออกแบบตามวิธีที่เลือก เป็นการวางแผนการดำ�เนินการเป็นลำ�ดับขั้นตอนตั้งแต่เริ่มต้นจนสิ้น สุดกระบวนการตามวิธีที่ออกแบบ แล้วลงมือแก้ปัญหาตามที่วางแผน ไว้ จนได้ต้นแบบ (Prototype) ซึ่งอาจเป็นวิธีการหรือชิ้นงานก็ได้ เลือกและออกแบบวิธีการแก้ปัญหา (Select and Design Solution) ดำ�เนินการแก้ปัญหาเพื่อ สร้างต้นแบบ (Create Prototype) ทักษะกระบวนการสำ�หรับการออกแบบและเทคโนโลยี (Process Skills of Design and Technology) การจัดการเรียนรู้วิชาการออกแบบและเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาความ สามารถของผู้เรียนในการแก้ปัญหาหรือพัฒนางานอย่างสร้างสรรค์ ผู้เรียนจะได้รับ การพัฒนาทักษะและกระบวนการที่จำ�เป็นต่อการดำ�รงชีวิตผ่านการจัดการ เรียนรู้ที่เน้นการลงมือปฏิบัติ ซึ่งทักษะและกระบวนการสำ�คัญของวิชาการออกแบบ และเทคโนโลยี ได้แก่ ทักษะสำ�คัญของการออกแบบและเทคโนโลยี (Essential Skills of Design and Technology) เป็นความสามารถในการคิดเชิงระบบ การคิดสร้างสรรค์ การคิดอย่างมี วิจารณญาณ การคิดวิเคราะห์ การทำ�งานร่วมกัน และการสื่อสาร กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (Engineering Design Process) เป็นการหาวิธีการในการแก้ปัญหา ซึ่งอาจเป็นวิธีการหรือการพัฒนาสิ่ง ประดิษฐ์ผ่านกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม ตามรายละเอียดดังนี้