การวิจัยครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อสังเคราะห์และพัฒนากรอบแนวคิดเชิงทฤษฎีและกรอบแนวคิดการออกแบบของโมเดลสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้ตามแนวคิดคอนสตรัคติวิสต์ เพื่อส่งเสริมการแก้ปัญหาของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ผลการวิจัยพบว่า แนวกรอบเชิงทฤษฎีของรูปแบบดังกล่าวประกอบด้วย 5 องค์ประกอบหลัก ได้แก่ 1) พื้นฐานทางจิตวิทยา 2) พื้นฐานทางหลักการสอน 3) พื้นฐานทางทฤษฎีการแก้ปัญหา 4) พื้นฐานทางทฤษฎีสื่อและเทคโนโลยี และ 5) พื้นฐานทางบริบท ส่วนกรอบแนวคิดการออกแบบประกอบด้วย 4 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ 1) การกระตุ้นโครงสร้างทางปัญญาและส่งเสริมการแก้ปัญหา 2) สนับสนุนการปรับสมดุลทางปัญญา 3) การส่งเสริมการแก้ปัญหา และ 4) ส่งเสริมและช่วยเหลือการสร้างความรู้ ผลการสังเคราะห์ดังกล่าวสามารถนำไปใช้เป็นแนวทางในการออกแบบสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมการแก้ปัญหาและส่งเสริมการสร้างองค์ความรู้ของผู้เรียนได้อย่างมีประสิทธิภาพ