พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 และที่แก้ไขเพิ่มเติม (ฉบับที่ 2) พ.ศ.2545 ในหมวด 1 บททั่วไป ความมุ่งหมาย และหลักการ มาตรา 6 การจัดการศึกษา “ต้องเป็นไปเพื่อพัฒนาคนไทย ให้เป็นมนุษย์ที่สมบูรณ์ ทั้งทางร่างกาย จิตใจ สติปัญญา ความรู้และคุณธรรม มีจริยธรรมและวัฒนธรรมในการดำรงชีวิต สามารถอยู่ร่วมกับผู้อื่นได้อย่างมีความสุข” และหมวด 1 มาตราที่ 22 กล่าวว่า การจัดการศึกษาต้องยึดหลักว่าผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพและมาตราที่ 24 (1) จัดเนื้อหาสาระและกิจกรรมให้สอดคล้องกับความสนใจและความถนัดของผู้เรียน โดยคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล (2) ฝึกทักษะกระบวนการคิด การจัดการ การเผชิญสถานการณ์ และการประยุกต์ความรู้มาใช้เพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหา และ (3) จัดกิจกรรมให้ผู้เรียน ได้เรียนรู้จากประสบการณ์จริง ฝึกการปฏิบัติ ให้ทำได้คิดเป็น ทำเป็น รักการอ่านและเกิดการใฝ่รู้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งการศึกษาในยุคปัจจุบันเป็นยุค    ที่ข้อมูลข่าวสารมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทำให้เกิดองค์ความรู้ใหม่เกิดขึ้นมากมายด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีสารสนเทศ การเข้าถึงแหล่งข้อมูลสามารถทำได้ทุกที่ทุกเวลา ส่งผลให้ผู้เรียนต้องมีการพัฒนาความสามารถในการเรียนรู้ด้วยตนเองอย่างต่อเนื่อง มีการแสวงหาความรู้ตลอดเวลา เพราะการเรียนรู้จากภายในห้องเรียนอย่างเดียวนั้น ไม่สามารถจะพัฒนาผู้เรียนให้นำความรู้ที่ได้จากการเรียนรู้ในห้องเรียนไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น ดังนั้นผู้สอนจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนวิธีการจัดการเรียนการสอนให้สอดคล้องกับการเรียนรู้ของผู้เรียน จากอดีตที่ผู้สอนเป็นผู้ถ่ายทอด และผู้สอน มาเป็นผู้ชี้นำวิธีการค้นคว้าหาความรู้ให้ผู้เรียน อันจะเป็นการพัฒนาให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ แสวงหาความรู้และประยุกต์ใช้ความรู้ด้วยความเข้าใจ สอดคล้องกับพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พ.ศ. 2542 ได้ให้คำจำกัดความของการศึกษาในมาตรา 22               ว่า “การจัดการศึกษาต้องยึดหลักว่าผู้เรียนทุกคนที่ความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพ”

กระบวนการเรียนรู้แบบ Active Learning คือ กระบวนการในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ผู้เรียนต้องได้มีโอกาสลงมือกระทำมากกว่าการฟังเพียงอย่างเดียว โดยมีกิจกรรมส่งเสริมให้ผู้เรียนประยุกต์ใช้ทักษะและเชื่อมโยงองค์ความรู้นำไปปฏิบัติเพื่อแก้ไขปัญหา โดยมีกระบวนการเรียนรู้โดยการอ่าน การเขียน การโต้ตอบ และการวิเคราะห์ปัญหา อีกทั้งผู้เรียนได้ใช้กระบวนการคิดขั้นสูง ได้แก่ คิดวิเคราะห์ สังเคราะห์ และการประเมิน (Bonwell & Eison, 1991) การประยุกต์การเรียนรู้แบบมีส่วนร่วม (Active Learning) มาใช้ในการจัดการเรียนการสอน จะทำให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในชั้นเรียน ส่งเสริมให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้เรียนกับผู้สอน และผู้เรียนกับผู้เรียน จึงถือเป็นการจัดการเรียนการสอนประเภทหนึ่งที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนมีคุณลักษณะที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในยุคปัจจุบัน ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า Active Learning คือกระบวนการจัดการเรียนรู้ที่ผู้เรียนได้ลงมือกระทำ และได้ใช้กระบวนการคิดเกี่ยวกับสิ่งที่เขาได้กระทำลงไป และเป็นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ภายใต้สมมติฐานพื้นฐาน 2 ประการ คือ (1) การเรียนรู้เป็นความพยายามโดยธรรมชาติของมนุษย์ และ (2) แต่ละบุคคลมีแนวทางในการเรียนรู้ที่แตกต่างกัน (Meyers and Jones) โดยผู้เรียนจะเปลี่ยนบทบาทจากผู้รับความรู้ (receive) ไปสู่การมีส่วนร่วมในการสร้างความรู้ (co-creators)

การค้นคว้าและสืบค้นด้วยตนเองจะทำให้เกิดทักษะในการเรียนรู้ที่สำคัญและจำเป็นต่อการดำรงชีวิต ซึ่งทักษะการเรียนรู้ที่จำเป็นสำหรับผู้เรียนในปัจจุบัน หรือ ทักษะที่ผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 คือ ทักษะด้านการเรียนรู้และนวัตกรรม (Learning and Innovation Skills) อัน ได้แก่ ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์และนวัตกรรม การคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา การสื่อสารและการร่วมมือ คือคุณลักษณะหรือลักษณะนิสัยของบุคคลที่เกิดจากการศึกษาหาความรู้โดยใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ นั่นคือ จิตวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นผลจากการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โดยผ่าน กิจกรรมที่หลายหลาย

ครูผู้สอนจึงต้องปรับวิธีการจัดการเรียนรู้ และผู้เรียนต้องเปลี่ยนวิธีการเรียนรู้ ของตนเอง โดยครู  และผู้เรียนมีโอกาสเข้าถึงแหล่งเรียนรู้และสื่อการเรียนรู้ในชีวิตประจำวันโดยไม่จำกัดขอบเขต สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเองทุกที่ ทุกเวลาตามความสนใจ ความพร้อม และ ความสามารถของผู้เรียน นอกจากนี้การจัดการเรียนรู้ควรเน้นการนำความรู้ และสามารถถ่ายโยงความรู้ ไปประยุกต์ใช้ในบริบทอื่น ๆ ได้ซึ่งกลยุทธ์การจัดการเรียนรู้จากการลงมือปฏิบัติจริง (active learning) จะช่วยให้ผู้เรียนนำตนเองและฝึกฝนทักษะของตน        การเรียนรู้จึงมีความหมายเชื่อมโยงกับ บริบทภายนอกที่เป็นปัจจุบันและอนาคตช่วยเพิ่มพูนทักษะซึ่งเป็นฐานของ ทักษะอื่น ๆ ขยาย ประสบการณ์และพัฒนาความเข้าใจสิ่ง วิธีการสอนที่ครูสอนไม่ได้ นักเรียนต้องเรียนเอง หรือพูดใหม่ว่าครูต้องไม่สอน แต่ต้อง ออกแบบการเรียนรู้ และอำนวยความสะดวก (facilitate) ในการเรียนรู้ ให้นักเรียน เรียนรู้จากการ เรียนแบบลงมือทำ แล้วการเรียนรู้ก็จะเกิดจากภายในใจและสมองของตนเอง ต้องเรียนเป็นทีม ไม่ใช่เรียนจากครูสอนในชั้นเรียน การเรียนแบบ PBL ที่ครูเก่งด้านการชวนทบทวนไตร่ตรอง (reflection หรือ AAR) บทเรียน การตั้งคำถามของครูที่ให้เด็กคิดหาคำตอบ ที่มีได้หลายคำตอบ   จะทำให้เกิด ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการเพิ่มพูนขึ้นเรื่อย ๆ การเรียนรู้แบบนี้เรียกว่า PBL (Project Based Learning) ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนเรียนรู้หรือเข้าใจทฤษฎี หรือ หลักการต่าง ๆ ในสาระวิชา ผ่าน การปฏิบัติการสัมผัสด้วยตนเอง ไม่ใช่ผ่านการท่องจำ สามารถเชื่อมโยงบทเรียนได้ดียิ่งขึ้นยิ่งขึ้น และเห็นคุณค่าของวิชาความรู้ ในบริบทของชีวิตจริง ทำให้การเรียนรู้เป็น เรื่องสนุก และมีชีวิตชีวา

การเรียนโดยโครงงานเป็นฐาน (Project-Based Learning) สามารถพัฒนาส่งเสริมการเรียนรู้ของผู้เรียนให้เต็มตามศักยภาพทั้งทางด้านการส่งเสริม ทักษะ และกระบวนการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เจตคติทางวิทยาศาสตร์ และยังทำให้ นักเรียนได้รับความรู้ทั้งนี้เพราะในกระบวนการดำเนินกิจกรรมผู้เรียน จะมีบทบาทสำคัญในการเลือก ปัญหาที่จะศึกษากำหนดแนวทางและวิธีการในการดำเนินการทดลอง ลงมือทดลอง สรุปผลการ ทดลอง เขียนรายงานการศึกษา และนำเสนอผลการศึกษาของตน โดยมีครูเป็นที่ปรึกษา ซึ่งวิธีการหา ความรู้ และวิธีการสอนแบบโครงงานครูต้องออกแบบการเรียนรู้และ อำนวยความสะดวก ในการเรียนรู้ให้นักเรียน เรียนรู้จากการเรียนแบบลงมือทำแล้วการเรียนรู้ก็จะ เกิดจากภายในใจและสมองของตนเองต้องเรียนเป็นทีม จะช่วยส่งเสริมทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม(Learning and Innovation Skills) ซึ่งเป็นหนึ่งในทักษะการเรียนรู้ของผู้เรียนผู้เรียนในศตวรรษที่ 21

สภาพปัจจุบันการจัดการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนพุทธิโศภน มีผลการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (O-NET) ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ปีการศึกษา 2564ค่าเฉลี่ยวิชาวิทยาศาสตร์ สาระที่ 2 วิทยาศาสตร์กายภาพ มาตรฐาน ว 2.1 เข้าใจสมบัติของสสาร องค์ประกอบของสสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสสารกับโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค หลักและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร การเกิดสารละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี      ของโรงเรียนต่ำกว่าระดับประเทศ โรงเรียนควรเร่งพัฒนา เนื่องจากปัญหาของวิธีสอนแนวทางในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ การวัดและการประเมินผลการเรียนรู้  ทั้งนี้มีสาเหตุมาจากในปีการศึกษา 2564 ครูผู้สอนไม่สามารถจัดการเรียนการสอนแบบ on – site ได้เนื่องจากสถานการณ์การแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (covid-19) จำเป็นต้องใช้วิธีการจัดการเรียนการสอนในรูปแบบ on - line ส่วนใหญ่ยังคงยึดวิธีสอนแบบบรรยาย ทำให้นักเรียนไม่ได้เรียนรู้ผ่านการลงมือปฏิบัติ ขสาดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ การทำงานกลุ่ม รวมทั้งการที่นักเรียนไม่ค่อยมีส่วนร่วมในกิจกรรมการเรียนอย่างทั่วถึง สะท้อนให้เห็น         ถึงปัญหาการเรียนรู้ของนักเรียน ในปัจจุบันที่ยังขาดทักษะการเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 และการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ครูผู้สอนรับผิดชอบสอนในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จึงพยายามแก้ไขปัญหาโดยการ พัฒนากระบวนการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐานในสาระวิทยาศาสตร์กายภาพ      เรื่อง การแยกสารเนื้อผสม ด้วยเหตุผลและความสำคัญดังกล่าวข้างต้น ครูผู้สอนจึงพัฒนากระบวนการการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning โดยใช้โครงงานเป็นฐาน โดยการวิเคราะห์สังเคราะห์ แนวคิดทฤษฎีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับ กระบวนการการจัดการเรียนรู้โดยใช้โครงงานเป็นฐาน รวมทั้งการวัดผลประเมินผลผู้เรียน บทบาท ผู้สอนและผู้เรียน และเพื่อศึกษาผลการใช้กระบวนการจัดการเรียนรู้แบบ Active Learning โดยใช้รูปแบบการสอนแบบใช้โครงงานเป็นฐาน (PROJECT BASED LEARNING) เพื่อส่งเสริมทักษะการเรียนรู้และนวัตกรรม ของนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาที่ 6 โรงเรียนพุทธิโศภน สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาเชียงใหม่เขต 1