การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ของการวิจัย 1) เพื่อศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐานสำหรับพัฒนารูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถ
ในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 2) เพื่อพัฒนาและหาประสิทธิภาพของรูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถ
ในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 3) เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน
และความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 4) เพื่อศึกษา
ความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อรูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์
ทางการเรียนและความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้เป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/3 โรงเรียนเทศบาลวัดกลาง
สังกัดสำนักการศึกษา เทศบาลนครขอนแก่น ที่กำลังเรียนในภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2565 จำนวน 30 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ประกอบด้วย แบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง แผนการจัดการเรียนรู้ แบบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ แบบสอบถามความพึงพอใจ วิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้การวิเคราะห์เนื้อหา ร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และสถิติทีแบบไม่อิสระ
ผลการวิจัยพบว่า
1. สภาพปัญหาและแนวทางการพัฒนาการจัดการเรียนการสอนรายวิชาเคมี ของนักเรียน
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 พบว่า 1) ครูคิดว่ามีการจัดเนื้อหาสาระของหลักสูตรยึดหลักสูตรสถานเป็นหลัก
มีการกำหนดจุดประสงค์เฉพาะและจัดเรียงลำดับเนื้อหา โดยคำนึงถึงเนื้อหาที่มีประโยชน์ต่อผู้เรียน
มีความครอบคลุมความรู้หลาย ๆ ด้าน 2) ครูส่วนใหญ่ยังคงใช้วิธีการสอนแบบบรรยาย 3) ต้องสร้างขวัญและกำลังใจแก่ครูในการปฏิบัติ หน้าที่ เพราะครูที่มีขวัญและกำลังใจดีย่อมมีความสุขในการทำงานและจะพยายามปรับปรุงงานให้ดียิ่งขึ้น 4) โรงเรียนควรที่จะต้องสร้างความตระหนักให้ครูผู้สอนเห็นความสำคัญของการใช้สื่ออย่างแท้จริง 2. รูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 มีชื่อเรียกว่า PTOASE Model โดยมีองค์ประกอบดังนี้ หลักการ วัตถุประสงค์ กระบวนการเรียนรู้ สาระหลัก สิ่งที่ส่งเสริมการเรียนรู้ ระบบสังคม หลักการตอบสนอง และสิ่งสนับสนุน รูปแบบการเรียนการสอนที่ พัฒนาขึ้นมีกระบวนการเรียนการสอน 6 ขั้นตอน 3. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียน
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ก่อนเรียนและหลังเรียนแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 4. นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ความพึงพอใจของต่อรูปแบบการเรียนการสอนรายวิชาเคมี เพื่อส่งเสริมผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและความสามารถในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 พบว่า นักเรียนมีความพึงพอใจโดยรวมอยู่ในระดับมากที่สุด