1) Problem-based Learning : PBL คือ การจัดการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานโดยปัญหานั้นเป็นเรื่องที่ใกล้ตัวและเกี่ยวข้องสัมพันธ์กับผู้เรียน อาจเป็นเรื่องที่ผู้เรียนสนใจ หรือมีความหมายกับผู้เรียนที่สามารถนำมาสร้างกระบวนการเรียนรู้ได้โดยปัญหา แบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ
1.1) ปัญหาไม่ซับซ้อนสามารถค้นคว้าและคิดหาคำตอบในระยะสั้น กระบวนการเรียนรู้ด้วย Problem-based Learning ก็จะสามารถหาคำตอบของปัญหาหรือประเด็นที่สนใจ
1.2) ปัญหาที่ซับซ้อน ต้องศึกษาค้นคว้า พัฒนา ตรวจสอบ โดยใช้ระยะเวลาที่ยาวนานกว่า อาจต้องสร้างชิ้นงานเพื่อนำไปใช้ในการแก้ไขปัญหา ลักษณะนี้มักจะใช้ Project-based Learning เข้ามาช่วยการเรียนรู้ด้วย PBL มุ่งสร้างประสบการณ์ตรง จึงเน้นให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติ ฝึกทักษะการคิด เผชิญสถานการณ์ปัญหา วางแผนการเรียนรู้ และตรวจสอบกำกับการเรียนรู้และนอกจากนี้ PBL ยังช่วยสร้างแรงจูงใจในการเรียนให้กับผู้เรียนได้อีกด้วย อาจกล่าวได้ว่า ภาระงานที่ท้าท้าย ช่วยสร้างทักษะการคิดและแก้ปัญหาได้ดี ดังนั้น การเรียนรู้ด้วย PBL จึงเป็น การใช้ปัญหาทำให้เกิดปัญญา ซึ่งการสร้างปัญญาภายนอก เป็นเรื่องของการพัฒนาวิธีคิด ทักษะการเรียนรู้ ให้กับผู้เรียน โดยการจัดการเรียนรู้ด้วย PBL ที่เป็นการปรับวิธีเรียนเปลี่ยนวิธีสอนจากเดิม
ซึ่งการเรียนรู้โดยการมีส่วนร่วมแบบ PBL เป็นการเรียนรู้ที่ใช้ปัญหาเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการเรียนรู้ เน้นให้ผู้เรียนพัฒนาทักษะการคิด การแสวงหาความรู้ การเรียนรู้ร่วมกัน การบูรณาการความรู้ ส่งเสริมให้ผู้เรียนควบคุม กำกับตนเอง และประเมินกระบวนการเรียนรู้ ซึ่งล้วนแล้วเป็นลักษณะของการจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญ อีกทั้งการเรียนรู้แบบมีส่วนร่วมด้วย PBL ช่วยเสริมสร้างสิ่งสำคัญ อผู้เรียนอันจะส่งผลให้ผู้เรียนเกิดทักษะการเรียนรู้ต่าง ๆ อาทิ เพิ่มแรงจูงใจในการเรียนรู้ พัฒนาการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ช่วยให้การจำข้อมูลต่าง ๆ ได้ดี ผู้เรียนรู้จักการปรับตัวรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น เพื่อช่วยให้เรียนรู้และทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ดี ส่งเสริมให้ผู้เรียนเป็นผู้รับผิดชอบต่อการเรียนรู้ของตนเองและเสริมสร้างการเรียนรู้ตลอดชีวิต อีกทั้งการจัดการเรียนรู้แบบมีส่วนร่วมด้วย PBLช่วยให้ภาพของครูในการจัดการเรียนรู้ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำคัญมีความชัดเจนมากขึ้น ซึ่งครูเป็นผู้อำนวยความสะดวก (Facilitator) โดยการวางแผน ออกแบบการเรียนรู้ และเตรียมการสิ่งที่จำเป็นในการเรียนรู้ จัดเตรียมสื่อ แหล่งเรียนรู้สำหรับผู้เรียน เป็นผู้ชี้แนะ (Coach) โดยการกระตุ้นและให้คำแนะนำเพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียน เกิดการเรียนรู้ การเป็นพี่เลี้ยง (Mentor) การเป็นผู้ร่วมเรียนรู้ (Teacher as Learner)
2) จากการศึกษาแนวคิดและทฤษฎีที่เกี่ยวข้องครูผู้สอนจึงได้ออกแบบแนวทางในการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ด้วยรูปแบบ KIDBUAK Model เพื่อใช้ในการดำเนินกิจกรรมการเรียนการสอน ดังนี้
K = Knowledge (สร้างความรู้พื้นฐาน) ผู้เรียนเริ่มต้นด้วยการศึกษาและทำความเข้าใจเนื้อหาพื้นฐานเกี่ยวกับหุ่นยนต์ เทคโนโลยี และแนวคิดด้านวิทยาการคำนวณ ใช้สื่อการเรียนรู้ เช่น วิดีโอ บทความ และการทดลองสั้น ๆ เพื่อสร้างฐานความรู้ที่มั่นคงก่อนลงมือปฏิบัติ
I = Innovation (การสร้างนวัตกรรมและแนวคิดใหม่) ผู้เรียนได้ฝึกคิดเชิงสร้างสรรค์ พัฒนาแนวคิดหรือแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหา ส่งเสริมให้ตั้งคำถาม ทำอย่างไรให้ดีกว่าเดิม? หรือ สามารถปรับปรุงสิ่งนี้อย่างไร?
D = Design Thinking (การคิดเชิงออกแบบ) ผู้เรียนใช้กระบวนการ Design Thinking ในการวิเคราะห์ปัญหา แยกแยะปัญหา และระบุความต้องการ ขั้นตอน 1) Empathize 2) Define 3) Ideate 4) Prototype และ 5) Test
B = Brainstorm & Build (การระดมความคิดและสร้าง) ผู้เรียนระดมสมองร่วมกับเพื่อน เพื่อสร้างต้นแบบหุ่นยนต์หรือโครงงาน ทดลองปรับปรุงไอเดียหลายแบบและเลือกแนวทางที่เหมาะสมที่สุด
U = Understand & Use (การทำความเข้าใจและการประยุกต์ใช้) ผู้เรียนทำความเข้าใจกับแนวคิดที่ทดลองและนำไปใช้แก้โจทย์ปัญหา พัฒนาทักษะ Computational Thinking ในการสืบเสาะหาความรู้และประยุกต์เทคโนโลยี
A = Assess (การประเมินผล) ผู้เรียนประยุกต์สิ่งที่เรียนรู้ในการสร้างโครงงานหรือแก้โจทย์ปัญหาจริง ครูและเพื่อนร่วมชั้นช่วยประเมินผล พร้อมสะท้อนข้อดีข้อด้อยเพื่อพัฒนาต่อไป
K = Knowledge Sharing (การแลกเปลี่ยนความรู้) ผู้เรียนแบ่งปันแนวคิด ผลลัพธ์ และประสบการณ์กับเพื่อน ครู หรือชุมชน อาจจัดเป็นการนำเสนอผลงาน โชว์โครงงาน หรือสร้างคู่มือ/วิดีโอสอน
ซึ่งรูปแบบ KIDBUAK Model เป็นกระบวนการเรียนรู้เชิงระบบ 7 ขั้นตอน ประกอบด้วย 1) การสร้างความรู้พื้นฐาน 2) พัฒนาความคิดสร้างสรรค์ 3) คิดออกแบบ (Design Thinking) 4) ระดมความคิด และสร้าง 5) ทำความเข้าใจและประยุกต์ใช้ 6) ประเมินผล และ 7) แลกเปลี่ยนความรู้
ทั้งนี้เพื่อให้เกิดการเรียนรู้อย่างยั่งยืนแก่ผู้เรียน ผู้สอนต้องมีความรู้ ความเข้าใจ หลักสูตร กระบวนการจัดการเรียนการสอนโดยการมีส่วนร่วมแบบ PBL และมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีกับผู้เรียน ผ่านกระบวนการฝึกฝน การระดมความคิด การอภิปรายร่วมกันอย่างมีเหตุผล เน้นให้ผู้เรียนลงมือปฏิบัติด้วยตนเอง เพื่อการสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ ๆ และมีจิตสาธารณะในการแบ่งปัน แลกเปลี่ยนเรียนรู้ ทั้งในรูปแบบ Onsite และ Online