การพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา เพื่อเสริมสร้างทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหา สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 เป็นการวิจัยและพัฒนา (Research and Development) มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาข้อมูลพื้นฐานในการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา 2) เพื่อพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา 3) เพื่อทดลองใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา 4) เพื่อประเมินประสิทธิผลของชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา โดยทำการศึกษาทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหาหลังการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนและหลังการเรียนโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ และศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนโดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ดังกล่าว
ผลการวิจัยพบว่า 1) นักเรียนเห็นความสำคัญและจำเป็นในการเสริมสร้างทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหาอยู่ในระดับมาก (x-bar = 3.93, S.D. = 0.82) 2) ผู้บริหารและครูเห็นความสำคัญและจำเป็นในการเสริมสร้างทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณและการแก้ปัญหาอยู่ในระดับมาก (x-bar = 4.26, S.D. = 0.83) ผลการพัฒนาชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยใช้ปัญหาเป็นฐานร่วมกับสะเต็มศึกษา พบว่าชุดกิจกรรมการเรียนรู้มีกิจกรรมการเรียนรู้แบ่งเป็น 6 ขั้นตอน ได้แก่ 1) ระบุปัญหา 2) วิเคราะห์สถานการณ์และวางแผน 3) ศึกษาค้นคว้าข้อมูล 4) สังเคราะห์ ออกแบบ และพัฒนา 5) ปรับปรุงชิ้นงานและสรุปผล และ 6) นำเสนอและประเมินผล และชุดกิจกรรมการเรียนรู้มีประสิทธิภาพเท่ากับ 82.75/81.25 ทักษะการคิดอย่างมีวิจารณญาณ และทักษะการแก้ปัญหาอยู่ในระดับ ดี ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01 นักเรียนมีความพึงพอใจต่อชุดกิจกรรมการเรียนรู้อยู่ในระดับมาก (x-bar = 3.92, S.D. = 0.62)