ในสังคมโลกปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาชุมชน สังคม ประเทศชาติให้เจริญรุ่งเรือง มนุษย์ เป็นส่วนหนึ่งของสังคมได้นำเอาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มาพัฒนากระบวนการคิดได้อย่างหลากหลาย และสามารถนำความรู้ที่พัฒนามาประดิษฐ์คิดค้น สร้างความเจริญให้แก่โลกเยี่ยงยุคปัจจุบัน

พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ ปีพุทธศักราช 2542 หมวด 4 มาตรา 22 ระบุว่า การศึกษาต้องยึดหลักว่า ผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการเรียนการสอนต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มศักยภาพ มาตรา 24(5) กำหนดให้ผู้สอนจัดการเรียนการสอนให้ผู้เรียนสามารถใช้การวิขัยเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเรียนรู้ โดยจัดเนื้อหาสาระและกิจกรรมให้สอดคล้องกับความสนใจ ความถนัดและความแตกต่างของผู้เรียน ฝึกทักษะ กระบวนการคิด การจัดการ การเผชิญและการประยุกต์ใช้ให้ผู้เรียนได้เรียนรู้จากประสบการณ์จริง อันจะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อการพัฒนาคุณภาพผู้เรียนให้เป็นทรัพยากรบุคคลที่มีคุณภาพ เกิดจิตวิทยาศาสตร์และเป็นบุคคลแห่งการเรียนรู้ตลอดชีวิต

การจัดการเรียนการสอน โดยผู้เรียนใช้การวิจัยเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเรียนรู้ช่วยให้ผู้เรียน

กระบวนการจัดการเรียนการสอน

ครูจะเตรียมตัวเองอย่างไร

ศึกษาหลักสูตร วิเคราะห์หลักสูตร กำหนดเนื้อหาสาระ กำหนดผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง จุดประสงค์การเรียนรู้ปลายทางและนำทาง

ศึกษาหลักการ ทฤษฏีที่เกี่ยวข้องกับการจัดกระบวนการเรียนรู้ จิตวิทยาศาสตร์ กระบวนการวัดและประเมินผล

พัฒนาเทคนิคการเรียนรู้ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ โดยเน้นกระบวนการให้ชื่อว่าเทคนิคการเรียนรู้แบบ

• จัดทำแผนการจัดการเรียนรู้ที่เน้นนักเรียนเป็นสำคัญ โดยใช้เทคนิคการเรียนรู้แบบกงล้อกงหัน มี 7 ขั้นตอนดังนี้
  
  
• 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน
     
  2. ขั้นเพียรศึกษาค้นคว้า
     
  3. ขั้นพัฒนาความรู้และฝึกประสบการณ์
     
  4. ขั้นสร้างสรรค์องค์ความรู้
     
  5. ขั้นมุ่งสู่การประเมินผล
     
  6. ขั้นแยบยลผลสรุป
     
  7. ขั้นสุดท้ายนำไปใช้ มีการสอดแทรกกิจกรรมฝึกทักษะพื้นฐานการวิจัย และมีรายละเอียดการบูรณาการ สาระการเรียนรู้ทั้งในกลุ่มสาระเดียวกัน และต่างกลุ่มสาระ
  
  
• เตรียมสื่อประกอบการจัดการเรียนรู้ เช่น ตัวอย่างของจริง ใบความรู้ ชุดฝึกทักษะ กระบวนการคิด การปฏิบัติและการแก้ปัญหา ใบงาน แถบบันทึกเสียง แผ่นโปร่งใส ฯลฯ
  
• เตรียมเครื่องมือวัดและประเมินผล เช่น แบบทดสอบ แบบประเมินชิ้นงาน แบบประเมินโครงงานวิทยาศาสตร์ แบบประเมินตนเองเกี่ยวกับการเรียนรู้ แบบประเมินกลุ่มเกี่ยวกับการเรียนรู้ แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ แบบประเมินคุณลักษณะอันพึงประสงค์ แบบประเมินทักษะการทดลอง ฯลฯ

• ชี้แจงทำความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการเรียนรู้
  
• จุดประกายการเรียนรู้ด้วยกิจกรรมที่เร้าความสนใจ การระดมความคิด กิจกรรมละลายพฤติกรรม ฯลฯ

1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน
2. ขั้นเพียรศึกษาค้นคว้า
3. ขั้นพัฒนาความรู้และฝึกประสบการณ์
4. ขั้นสร้างสรรค์ความรู้
5. ขั้นมุ่งสู่การประเมินผล
6. ขั้นแยบยลผลสรุป
7. ขั้นสุดท้ายนำไปใช้

เป็นการเร้าความสนใจของผู้เรียนก่อนการเรียนรู้ ในการนำเข้าสู่บทเรียน อาจจะนำโดยครูผู้สอน ครูและนักเรียน หรือนักเรียนเป็นผู้นำเข้าสู่บทเรียนลักษณะใดลักษณะหนึ่ง หรือหลายลักษณะก็ได้ โดยใช้แถบบันทึกเสียง ภาพ ข่าว หนังสือพิมพ์ เกม เพลง ดูวีดีทัศน์หรืออาจจะเป็นการทบทวนความรู้เดิม รูปภาพ คำถาม หรือกิจกรรมอื่น เพื่อสร้างแรงจูงใจให้ผู้เรียนอยากเรียนรู้


เป็นขั้นที่ให้ความรู้ใหม่ ที่เชื่อมโยงกับขั้นนำเข้าสู่บทเรียน เป็นขั้นที่ผู้สอนต้องใช้นวัตกรรมให้เกิดการเรียนรู้ความรู้ใหม่ โดยการใช้ใยความรู้ ใบงาน เอกสารประกอบการเรียน ชุดการเรียน ศูนย์การเรียน วีดีทัศน์ ฝึกทักษะพื้นฐานการวิจัยตั้งแต่การระบุปัญหา การตั้งสมมติฐาน การพิสูจน์ ทดสอบ ทดลอง รวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล และสรุปผล


เป็นการฝึกระหว่างสอนในเรื่องที่ได้ศึกษาในขั้นที่ 2 เพื่อให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ ฝึกฝนกระบวนการคิดการแก้ปัญหา โดยให้ผู้เรียนมีปฏิสัมพันธ์กับเพื่อนหรือกลุ่ม ได้เรียนรู้จากกัน แลกเปลี่ยนข้อมูล ความรู้ความคิดและประสบการณ์แก่กันและกันให้มากที่สุด เป็นการพัฒนาความรู้ความคิดของผู้เรียนให้เกิดแบบยั่งยืน


เป็นขั้นที่ให้ผู้เรียนได้ฝึกความคิดรวบยอดในเรื่องที่ได้ศึกษามา โดยการเขียนเป็นข้อสรุปที่เข้าใจง่าย เช่น การเขียนแบบแผนที่ความคิด (Mind Mapping) การเขียนแบบมโนมิติ หรือเขียนสรุปใจความสั้นๆ


เป็นการประเมินระหว่างสอนตามลำดับความยากง่ายของเนื้อหา เพื่อให้แน่ใจว่าผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจและสามารถสร้างองค์ความรู้ได้ในเนื้อหานั้นๆ อาจทำได้โดยให้ผู้เรียนตอบคำถามเล่าเรื่องนำเสนอในสิ่งที่สร้างสรรค์ไว้ ในขั้นที่ 4 หรือบันทึกผลการทดลอง หรือใช้วิธีใดวิธีหนึ่งตามความเหมาะสมหรืออาจจะผลตามสภาพจริง (ตนเองประเมิน เพื่อนประเมิน และครูประเมิน)


เป็นการสรุปเนื้อหาความรู้ใหม่ที่ผู้เรียนได้เรียนรู้ อาจจะสรุปโดยผู้เรียนหรือครูผู้สอนหรือครูผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุป อาจจะใช้สื่อช่วยในการสรุป เช่น ใช้ในสรุปเนื้อหา ใช้วีดีทัศน์หรือรูปภาพประกอบการสรุป


เป็นขั้นที่ผู้เรียนนำความรู้ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ เช่น การทำโครงงานวิทยาศาสตร์ การสืบเสาะหาความรู้ในแหล่งชุมชน การรวบรวมข้อมูลจากแหล่งการเรียนรู้ต่างๆ ทำงานหรือเตรียมบทเรียนต่อไป หรือการประยุกต์ให้เกิดประโยชน์ในชีวิตประจำวัน