การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อศึกษา สภาพปัญหา และความต้องการ การพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก 2) เพื่อพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก 3) เพื่อทดลองใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก 4) เพื่อประเมินและขยายผลการใช้รูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก ประชากร คือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนโนนไทยคุรุอุปถัมภ์ จำนวน 121 คน กลุ่มตัวอย่างคือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/2 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2566 จำนวน 31 คน และกลุ่มตัวอย่างในขั้นขยายผลคือ นักเรียชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนสังกัดองค์การบริหารส่วนจังหวัดนครราชสีมา จำนวน 54 คน โดยการสุมแบบกลุ่ม เครื่องมือที่ใช้เป็นแบบสัมภาษณ์แบบมีโครงสร้าง มีค่า IOC อยู่ระหว่าง 0.68 - 1.00 และแบบประเมินความเหมาะสมของรูปแบบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ 7 คน มีค่าเฉลี่ย เท่ากับ 4.83 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน สถิติทดสอบค่าที (t-test)
1. ผลการศึกษา สภาพปัญหา และความต้องการ ในการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้ พบว่า นักเรียนมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและทักษะพื้นฐานอยู่ในเกณฑ์ต่ำ จุดเน้นที่ควรพัฒนาให้เกิดขึ้นในตัวนักเรียนนอกเหนือไปจากผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคือ ทักษะที่เกี่ยวข้องกับศตวรรษที่ 21 เน้นทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ที่ส่งเสริมความสามารถในการคิดและการแก้ปัญหา โดยการจัดการเรียนรู้ที่เน้นให้นักเรียนคิดและลงมือทำกิจกรรมต่างๆ ด้วยตนเอง เพื่อสร้างองค์ความรู้ มากกว่าการเรียนรู้ที่เน้นให้นักเรียนเป็นผู้รับเพียงฝ่ายเดียว ดังนั้น ครูผู้สอนรายวิชาชีววิทยาโรงเรียนสังกัดองค์การบริหารส่วนจังหวัดนครราชสีมา มีความต้องการพัฒนารูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก
2. รูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก ที่ส่งเสริมความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างมีวิจารณญาณ ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบ คือ หลักการ วัตถุประสงค์ กระบวนการจัดการเรียนรู้ การวัดและประเมินผล รูปแบบการจัดการเรียนรู้ที่ผู้วิจัยสังเคราะห์ขึ้นใช้ มีชื่อเรียกว่า “MUSPDA Model” มีกระบวนการจัดการเรียนรู้ 6 ขั้น คือ 1)กระตุ้นความสนใจและนำเสนอปัญหา 2)ขั้นทำความเข้าใจปัญหา 3)ขั้นลงมือแสวงหาความรู้ 4)ขั้นนำเสนอแลกเปลี่ยนและสรุปความรู้ 5)ขั้นตรวจสอบความรู้ใหม่ 6)ขั้นการประยุกต์ใช้ความรู้ ผลการประเมินรูปแบบโดยผู้เชี่ยวชาญพบว่า อยู่ในระดับมากที่สุด
3. ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างมีวิจารณญาณ และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนกลุ่มตัวอย่าง หลังใช้รูปแบบสูงกว่าก่อนใช้รูปแบบ และหลังใช้รูปแบบสูงกว่าเกณฑ์ อย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05 และนักเรียนกลุ่มตัวอย่างมีความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก โดยภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด
4. ความสามารถในการแก้ปัญหาอย่างมีวิจารณญาณ และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนกลุ่มขยายผล หลังใช้รูปแบบสูงกว่าก่อนใช้รูปแบบ และหลังใช้รูปแบบสูงกว่าเกณฑ์ อย่างมีนัยสำคัญที่ระดับ .05 และนักเรียนกลุ่มขยายผลมีความพึงพอใจต่อการจัดการเรียนรู้ด้วยรูปแบบการจัดการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยาตามแนวคิดการจัดการเรียนรู้เชิงรุก โดยภาพรวมอยู่ในระดับมากที่สุด