การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยกึ่งทดลอง มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาวิทยาศาสตร์และการพัฒนาเมตาคอคนิชันของนักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชัน และเพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น ระหว่างกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชันและกลุ่มที่เรียนวิทยาศาสตร์แบบปกติ ตัวอย่างประชากรคือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 โรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ฝ่ายมัธยม แบ่งเป็น 2 กลุ่มกลุ่มละ 30 คน กลุ่มหนึ่งเป็นกลุ่มทดลองที่เรียนวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชันอีกกลุ่มหนึ่งเป็นกลุ่มควบคุมที่เรียนวิทยาศาสตร์แบบปกติ เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยคือ 1) แบบสอบถความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีค่าความเที่ยง 0.85ค่าความยากอยู่ในระดับ 0.34-0.63 และค่าอำนาจจำแนกอยู่ในระดับ 0.20-0.332) แบบวัดเมตาคอคนิชัน ที่มีความตรงเชิงเนื้อหา วิเคราะห์ข้อมูลด้วยสถิติค่ามัชฌิมเลขคณิต ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ค่ามัชฌิมเลขคณิตร้อยละ และสถิติทดสอบค่าที (t-test) ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้ 1. นักเรียนที่เรียนวิชาวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชัน มีความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาวิทยาศาสตร์หลังการเรียนสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ สูงกว่าร้อยละ 60 2. นักเรียนที่เรียนวิชาวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชันมีความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาวิทยาศาสตร์สูงกว่านักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์แบบปกติอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 3. นักเรียนที่เรียนวิชาวิทยาศาสตร์โดยใช้กลวิธีเมตาคอคนิชัน มีการพัฒนาเมตาคอคนิชัน โดยมีเมตาคอคนิชันหลังการเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05