งานวิจัยเชิงปฏิบัติการนี้มีจุดประสงค์ 1) เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบปรากฏการณ์เป็นฐานที่เน้นตัวแทนความคิดบูรณาการการคิดอภิปัญญา 2) เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของรูปแบบการจัดการเรียนรู้ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียน กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการของนักเรียน ความคิดอภิปัญญาของนักเรียน และเจตคติของนักเรียน กลุ่มเป้าหมาย คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/2 โรงเรียนสุราษฎร์ธานี จำนวน 35 คน เครื่องมือวิจัยประกอบด้วย 1) แผนการจัดการเรียนรู้แบบปรากฏการณ์เป็นฐานที่เน้นตัวแทนความคิดบูรณาการการคิดอภิปัญญา 2) แบบทดสอบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน 3) แบบประเมินกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการ 4) แบบประเมินความคิดอภิปัญญา และ 5) ข้อคำถามเพื่อประเมินเจตคติ วิเคราะห์ข้อมูลโดยการหาค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การทดสอบค่าที การทดสอบความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของกลุ่มตัวอย่าง 2 กลุ่มที่ไม่เป็นอิสระต่อกัน (dependent sample t-test) และการทดสอบความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของกลุ่มตัวอย่าง 2 กลุ่มที่เป็นอิสระต่อกัน (independent sample t-test)
ผลการวิจัยพบว่า
1. รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบปรากฏการณ์เป็นฐานที่เน้นตัวแทนความคิดบูรณาการการคิดอภิปัญญา ที่พัฒนาขั้นตอนการจัดการเรียนรู้จำนวน 5 ขั้นตอน คือ 1) การวางแผนและมุ่งประเด็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ 2) การวิเคราะห์คุณค่าของประเด็นความสนใจ 3) การจัดการตนเองและวางลำดับกิจกรรม 4) การตรวจสอบตัวแทนความคิดของผู้เรียน และ5) การนำเสนอโดยใช้ตัวแทนความคิด ซึ่งมีคุณภาพเหมาะสมอยู่ในระดับมากที่สุด (x̄= 4.51, S.D. = 0.54)
2. รูปแบบการจัดการเรียนรู้แบบปรากฏการณ์เป็นฐานที่เน้นตัวแทนความคิดบูรณาการการคิดอภิปัญญา ประสิทธิภาพของมีค่า 82.16/84.29 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้ 80/80
3. นักเรียนหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
4. นักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนสูงกว่านักเรียนที่เรียนแบบปกติ อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
5. นักเรียนหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
6. นักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นบูรณาการสูงกว่านักเรียนที่เรียนแบบปกติ อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
7. นักเรียนหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีทักษะความคิดอภิปัญญาสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
8. นักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีทักษะความคิดอภิปัญญาสูงกว่านักเรียนที่เรียนแบบปกติ อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
9. นักเรียนหลังเรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีเจตคติทางการเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05
10. นักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้ฯ มีเจตคติทางการเรียนสูงกว่านักเรียนที่เรียนแบบปกติ อย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05