การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ คือ (1) การศึกษาข้อมูลพื้นฐานในการสร้างและพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 (2) เพื่อสร้างและพัฒนารูปแบบการจัดการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 (3) เพื่อศึกษาผลการทดลองใช้รูปแบบการจัดการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 (4) เพื่อประเมินผลการใช้รูปแบบการจัดการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะ
การคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนเทศบาลบ้านศรีฐาน สำนักการศึกษา เทศบาลนครขอนแก่น ที่กำลังเรียนในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2563 จำนวน 31 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยได้แก่ รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดทักษะการคิดวิเคราะห์ และแบบสอบถามความพึงพอใจการวิเคราะห์ ข้อมูล ใช้ค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การวิเคราะห์เนื้อหา และการทดสอบที ( t - test แบบ Dependent Samples)
ผลการวิจัยพบว่า
1. จากการศึกษาข้อมูลพื้นฐาน สภาพที่คาดหวังและสภาพปัจจุบันครูผู้สอนวิทยาศาสตร์ครูคาดหวังให้นักเรียนมีเหตุมีผลตามลำดับขั้นตอน สามารถรู้คิดและนำข้อมูลที่สำคัญเก็บไว้ในความจำระยะยาว แก้ปัญหาได้อย่างมีเหตุผล มีการแสวงหาข้อมูลมาประกอบการตัดสินใจจากแหล่งข้อมูลที่หลากหลายด้วยตนเอง แล้วประมูลความรู้เพื่อการเลือกทางเลือกในการแก้ปัญหา ที่ถูกต้องมีเหตุผล แต่สภาพสภาพปัจจุบัน พบว่าผลการประเมินนักเรียนส่วนใหญ่ยังไม่ผ่านการประเมินการคิด การจัดการเรียนการสอนด้านการคิดและวิทยาศาสตร์ในระดับประถมศึกษายังไม่บรรลุเป้าหมายตามสภาพที่คาดหวัง การเรียนการสอนไม่เชื่อมโยงกับชีวิตจริง ทำให้นักเรียนเรียนวิทยาศาสตร์แบบท่องจำ ไม่มีเหตุผล ลืมง่าย ทำให้นักเรียนคิดไม่เป็น ทำไม่ได้ ไม่รักการอ่าน ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริงในชีวิตประจำวัน และครูมีความต้องการเกี่ยวกับการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ โดยครูจะต้องจัดการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ด้วยการสอนคิดหลาย ๆ ด้าน ได้แก่ การคิดวิเคราะห์พร้อมกับพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์โดยเน้นกระบวนการคิด การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ให้นักเรียนได้ลงมือปฏิบัติจริง ทำให้ผู้เรียนมีโอกาสได้เรียนรู้และฝึกฝนด้วยตนเอง
2. รูปแบบรูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ที่พัฒนาขึ้น คือ วิธีสอบแบบ SAWAT MODEL มีองค์ประกอบหลักคือ หลักการวัตถุประสงค์ กระบวนการเรียนการสอน สาระความรู้ และทักษะความสามารถ สิ่งที่ส่งเสริมการเรียนรู้ หลักการตอบสนอง สิ่งสนับสนุน ซึ่งมีกระบวนการจัดการเรียนการสอน 5 ขั้นตอน 1) ขั้นเตรียมความและกระตุ้นการเรียนรู้ (Stimulation and Motivation) โดยมีขั้นตอนดังนี้ 1.1) ขั้นเตรียมความพร้อม (Motivation) 1.2) ขั้นกระตุ้นการเรียนรู้ (Stimulation) (2) ขั้นปฏิบัติการสืบเสาะหาความรู้ (Action Inquiry) ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้ 2.1) ขั้นที่ 1 ทำความเข้าใจปัญหาและระบุปัญหา หรือข้อความที่ปรากฏอยู่ในปัญหาให้ชัดเจน2.2) ขั้นที่ 2 การค้นหาคำตอบและแก้ปัญหา ด้วยวิธีการศึกษาค้นคว้าที่หลากหลาย 2.3) ขั้นที่ 3 วิเคราะห์ นำเสนอคำตอบหรือผลการแก้ปัญหาและแลกเปลี่ยนเรียนรู้ในกลุ่ม (3) ขั้นประชุมเชิงปฏิบัติการและแลกเปลี่ยนเรียนรู้ (Workshop and Exchange) (4) ขั้นนำไปใช้และสะท้อนสิ่งที่ได้เรียนรู้ (Apply and Reflex) (5) ขั้นทดสอบและประเมินผล (Test and Evaluate) ซึ่งรูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่พัฒนาขึ้นมีนำไปหาประสิทธิภาพประสิทธิภาพแบบเดี่ยว กลุ่มเล็กและภาคสนาม โดยมีประสิทธิภาพ (E1/E2) เท่ากับ 83.66/81.11, 87.80/86.67 และ 87.40/86.22 ตามลำดับเมื่อเทียบกับเกณฑ์ 80/80 ปรากฏว่ามีประสิทธิภาพสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้
3. ผลการทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิด
วิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 โดยภาพรวมคะแนนสูงกว่าร้อยละ 80 ซึ่งผลการประเมินระหว่างเรียนมีค่าเฉลี่ย 26.29 คิดเป็นร้อยละ 87.64 ผลการทดสอบหลังเรียน มีค่าเฉลี่ย 8.43 คิดเป็นร้อยละ 84.30 และผลการประเมินทักษะการคิดวิเคราะห์ มีค่าเฉลี่ย 15.47 คิดเป็นร้อยละ 85.94
4. ผลการประเมินการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะ การคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ปรากฏ ดังนี้
4.1 ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้
วิทยาศาสตร์เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 หลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01
4.2 ความสามารถในการคิดวิเคราะห์ของนักเรียนที่เรียนด้วยรูปแบบการจัด การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01
4.3 ความพึงพอใจของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ที่เรียนด้วยรูปแบบการจัด การเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ ภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด