การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบ ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่ไม่ได้เรียนโปรแกรมวิทยาศาสตร์ โดย เปรียบเทียบระหว่างกลุ่มทดลองที่เรียนแบบไม่กำหนดแนวทาง โดยใช้แบบฝึกกับกลุ่มควบคุมที่เรียนแบบกำหนดแนวทางตามวิธี ของ สสวท. โดยไม่ใช้แบบฝึก การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงกึ่ง ทดลอง (quasi-experimental research) ซึ่งใช้รูปแบบ การวิจัยแบบศึกษากลุ่มทดลอง และกลุ่มควบคุมวัดก่อนหลังการ ทดลอง (Pretest-Posttest Design with Nonequivalent Group) กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้เป็นนักเรียนชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 5 ที่ไม่ได้เรียนโปรแกรมวิทยาศาสตร์ โรงเรียนสุรนารีวิทยา อำเภอเมือง จังหวัดนครราชสีมา ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2537 จำนวน 96 คน ผู้วิจัย ใช้วิธีการเลือกกลุ่มตัวอย่าง 2 ห้องเรียน โดยวิธีพิจารณา จากคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์กายภาพ ชีวภาพในภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2536 และภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2537 ที่มีคะแนนไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ทางสถิติที่ระดับ .05 และจากนั้นผู้วิจัยจึงใช้วิธีการสุ่ม อย่างง่ายให้กลุ่มหนึ่งเป็นกลุ่มทดลองมีจำนวน 48 คน และ อีกกลุ่มเป็นกลุ่มควบคุมมีจำนวน 48 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ เครื่องมือทดลอง เป็นแบบฝึกเพื่อเสริมวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่ผู้วิจัย สร้างขึ้น หาประสิทธิภาพตามเกณฑ์มาตรฐาน E(,1)/E(,2) เท่ากับ 80/80 มีค่าเท่ากับ 81.06/30.05 และเครื่องมือ เก็บรวบรวมข้อมูลประกอบด้วย แบบทดสอบคู่ขนานวัดผลสัมฤทธิ์ ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ที่ผู้วิจัยสร้างขึ้น ค่าความเชื่อมั่น ฉบับก่อนเรียนและหลังเรียนเท่ากับ 0.85 และ 0.86 ตามลำดับ แบบทดสอบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ค่าความเชื่อมั่น 0.85 และแบบวัดเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ค่าความเชื่อมั่น 0.79 สถิติที่ใช้การวิเคราะห์ข้อมูล ใช้ t-test ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้ กลุ่มทดลองมีผลสัมฤทธิ์ทางการ เรียนวิชาวิทยาศาสตร์ไม่สูงกว่ากลุ่มควบคุม กลุ่มทดลองทักษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์สูง กว่ากลุ่มควบคุม นอกจากนี้ยังพบว่ากลุ่มทดลองมีทักษะกระบวน การทางวิทยาศาสตร์ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์หลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05