โครงการวิจัยนี้มุ่งพัฒนาโมเดลการเรียนรู้วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะที่จาเพาะเจาะจงสาหรับสิ่งแวดล้อมปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ผ่านคอมพิวเตอร์เพื่อส่งเสริมกระบวนการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ของผู้เรียน ดังนั้นแล้วโมดูลการเรียนรู้เกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีของพื้นผิวทาความสะอาดตัวเองได้โดยใช้ปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ผ่านคอมพิวเตอร์แบบร่วมประสาน (HCIL-SCN) ถูกสร้างขึ้นจากฐานแนวคิดดังกล่าว โดยในกระบวนการพัฒนานั้นผู้วิจัยดาเนินการศึกษาวิจัยโดยทั้งสิ้น 4 ลักษณะ ได้แก่ การวิจัยเพื่อออกแบบและพัฒนา (DDR), การวิจัยเพื่อหาความสามารถ (ECR), การวิจัยเพื่อหาประสิทธิผล (ETR), และการวิจัยเพื่อขยายผล (SUR) สาหรับการวิจัยเพื่อออกแบบและพัฒนา (DDR) นั้น ทาให้โครงการวิจัยนี้ได้มาซึ่งชุดของกิจกรรมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่เน้นการทดลองแบบลงมือกระทาจริงผ่านคอมพิวเตอร์และการทดลองผ่านสถานการณ์จาลองบนคอมพิวเตอร์ และได้นาไปทดลองนาร่องใช้กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 จานวน 32 คน โดยผลการศึกษาพบว่านักเรียนมีการรับรู้ที่เป็นบวกในด้านการกระตุ้นทางปัญญา, การปฏิบัติงานตามความรู้สึก, และกระบวนการสืบเสาะเชิงสังคมต่อ Page 2 โมดูลการเรียนรู้ที่ได้รับ สาหรับการวิจัยเพื่อหาความสามารถ (ECR) นั้น โมดูลฯ ที่พัฒนาขึ้นถูกนาไปใช้ทดลองกับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จานวน 20 คน และผลการศึกษาพบว่านักเรียนมีกระบวนการให้เหตุผลเชิงกลไกหลายระดับในระหว่างปฏิบัติการเรียนรู้ภายในโมดูลฯ นอกจากนั้นแล้วผลจากการวิจัยเพื่อหาประสิทธิผล (ETR) โดยการทดลองใช้โมดูลฯ กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 จานวนทั้งสิ้น 123 คน โดยแบ่งเป็นจานวน 49 คนเป็นนักเรียนกลุ่มที่เน้นการเรียนวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์, 37 คนเป็นนักเรียนกลุ่มที่ไม่เน้นวิทยาศาสตร์ แต่เน้นเทคโนโลยี, และอีก 37 คนเป็นนักเรียนกลุ่มที่ไม่เน้นวิทยาศาสตร์ แต่เน้นภาษา ผลการศึกษาพบว่าโมดูลฯ ส่งผลต่อแรงจูงใจทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนทุกกลุ่ม อีกทั้งผลการวิจัยเพื่อขยายผล (SUR) แสดงให้เห็นว่าโมเดลการเรียนรู้ฯ ที่พัฒนาขึ้นนั้นสามารถนาไปประยุกต์ใช้ได้กับบริบทการจัดการเรียนการสอนอื่นๆ ได้ด้วย เช่น การเรียนรู้โดยการสืบเสาะผ่านสถานการณ์จาลองบนคอมพิวเตอร์ หรือ การเรียนรู้บนเครื่องมือสื่อสารแบบพกพา เป็นต้น ซึ่งผลจากการศึกษาจานวน 2 เรื่องพบว่าการใช้การเรียนรู้โดยการสืบเสาะผ่านสถานการณ์จาลองบนคอมพิวเตอร์สามารถยกระดับความเข้าใจในแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์ของผู้เรียนได้ ดังนั้นแล้วจากข้อค้นพบต่างๆ ดังกล่าวข้างต้นเห็นได้ว่าโมดูลฯ ที่ถูกพัฒนาขี้นบนฐานแนวคิดของโมเดลการเรียนรู้ฯ มีประสิทธิภาพในการบ่มเพาะความสนใจใคร่รู้ทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการทางปัญ ญาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการคิดเชิงวิทยาศาสตร์ได้ เพราะฉะนั้นการใช้สิ่งแวดล้อมปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สืบเสาะผ่านคอมพิวเตอร์แบบร่วมประสานสามารถเป็นเสมือนเครื่องมือทางปัญญาหนึ่งในการพัฒนาความเข้าใจในแนวคิดหลักทางวิทยาศาสตร์, บ่มเพาะกระบวนการทางปัญ ญาเพื่อการปรับเปลี่ยนความเข้าใจ, และสนับสนุนการพัฒนาความสามารถในการให้เหตุผลเชิงกลไกในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สาหรับผู้เรียนได้ This research project aims to develop an inquiry-based science learning model which pedagogically design to hybrid computer-based laboratory environment for promoting student’s scientific thinking process. A hybrid computer-assisted laboratory learning module on self-cleaning nanotechnology (HCIL-SCN) has been created based on the harmonization of the proposed learning model and the hybrid environment. To the development, there are four research studies conducted in this research project: Design and Development Research (DDR); Efficacy Research (ECR); Effectiveness Research (ETR); Scale-up Research (SUR). In the DDR, a series of science learning activity enhanced by computerized hands-on experiment and computer-simulated experiment has been organized as the HCIL-SCN, and then implemented, as a pilot study, to thirty-two 10th students. The result showed that they prevalent perceived affordances of the intervention in order to develop their emotional practice, cognitive performance, and social inquiry process. For the ECR, the learning module was implemented to twenty 11th graders in a public university demonstration school at Northeast region of Thailand. The ECR result showed that mechanistic reasoning, which is a fundamental process of scientific thinking, about surface wettability is abundantly present in learning process of HCIL-SCN. Page 4 Moreover, the ETR results obtained from an implementation of the HCIL-SCN for 123 eleventh graders divided into three groups: 49 science-major students; 37 technology-focused non-science students; and 37 language-focused non-science students, indicated that the HCIL-SCN impacted a movement of the students’ science motivation for all groups. In an addition, the SUR illustrated that the inquiry-based science learning model developed in this research project is able to apply to another context of instruction, such as simulation-based open inquiry in science or mobile learning. Two studies on the use of simulation-based open inquiry showed that students’ conceptual understanding in science could be improved after participating with the intervention by cognitive process of conceptual change. For this research project, these findings suggest that the HCIL-SCN underlying the proposed inquiry-based science learning model can be effective in fostering students’ engagement in science learning and their cognitive process associated scientific thinking as well as in other instructional model or module. As such, the use of hybrid computer-assisted inquiry laboratory could be an alternative way for developing conceptual understanding, fostering the cognitive process of conceptual change, and supporting mechanistic reasoning in science.