Development of Scientific Explanation Ability on Earth and its Changes through Model-Based Learning Management of Grade 8 Students

Authors

Keywords:

model-based learning, scientific explanation, Earth and changes

Abstract

This research aimed to compare the scientific explanation ability of eighth-grade students on the topic "Earth and Changes" before and after learning through model-based learning instruction. The research sample consisted of 32 eighth-grade students from one classroom at Anuban Penprachehanukul School, Phen District, Udon Thani Province, in the second semester of the 2025 academic year, selected through cluster random sampling. This research employed an experimental design using a one-group pretest-posttest design. The research instruments included four model-based learning lesson plans on "Earth and Changes" and a scientific explanation ability test comprising five scenarios, each containing three sub-questions: claim, evidence, and reasoning. Data were analyzed using frequency, mean, percentage, standard deviation, and dependent t-test. The research findings revealed that eighth-grade students who received model-based learning instruction demonstrated scientific explanation ability after learning (equation = 24.25, representing 80.83%) significantly higher than before learning (equation = 16.94, representing 56.46%) at the .01 significance level. This was attributed to the four-step model-based learning process that effectively promoted students' scientific explanation ability. In Step 1, students constructed mental models by asking questions about phenomena. In Step 2, students explored and experimented to find empirical evidence and practiced connecting claims with evidence. In Step 3, students presented and discussed their models, then revised and improved them until they could logically explain the phenomena. In Step 4, students applied their models to explain and predict other phenomena. The study found that students' scientific explanation ability after learning was higher than before learning, as they were able to effectively present claims, provide evidence, and connect reasoning between evidence and claims.

References

กระทรวงศึกษาธิการ. (2560). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลางกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.

. (2560). มาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัดกลุ่มสาระการเรียนรูคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และสาระภูมิศาสตร์ ในกลุ่มสาระการเรียนรู้สังคมศึกษา ศาสนา และวัฒนธรรม (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2560). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.

จุฑารัตน์ ปัจจัยโค. (2565). การพัฒนาความสามารถในการสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์และผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิทยาศาสตร์โดยการจัดการเรียนรู้ แบบจำลองเป็นฐาน เรื่อง วัสดุและสสาร ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4. วารสารศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ, 23(2), 13.

จิรยุทธ ขุนอักษร. (2566). ผลการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน เรื่อง สารละลาย ที่มีต่อความสามารถในการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์ และ ความสามารถในการสร้างคำอธิบายเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษาพัฒนาการ พัทลุง (วิทยานิพนธ์ปริญญาศึกษาศาสตรมหาบัณฑิต). พัทลุง: มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช.

ชาตรี ฝ่ายคำตา และภรทิพย์ สุภัทรชัยวงศ์. (2557). การจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน. วารสารศึกษาศาสตร์ปริทัศน์, 29(3), 88-89.

ณัฐธิดา พรหมยอด. (2562). การสร้างคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ผ่านกระบวนการเรียนรู้แบบ CER. สืบค้น 6 กรกฎาคม 2568, จาก www.ipst.ac.th/knowledge/knowledge-article/article-primaryscience/32787/cer-sci.html

พิชญา พุ่มนวล. (2565). การจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐานเพื่อส่งเสริมมโนมติปริมาณสารสัมพันธ์และความสามารถในการสร้างตัวแทนความคิดที่หลากหลายของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (วิทยานิพนธ์ปริญญาครุศาสตรมหาบัณทิต). อุดรธานี: มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี.

ศศิธร โคตะบิน. (2566). สมรรถนะการอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์เรื่องทรงกลมฟ้า และปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 ที่เรียนด้วยการจัดการเรียนรู้โดยใช้แบบจำลองเป็นฐาน (วิทยานิพนธ์ปริญญาครุศาสตรมหาบัณทิต). อุดรธานี: มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี.

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2566). กรอบการประเมินด้านวิทยาศาสตร์. สืบค้น

กรกฎาคม 2568, จาก https://pisathailand.ipst.ac.th/about-pisa/science_ competency_framework/

Beyer, C.J., & Davis, E.A. (2008). Fostering second graders’ scientific explanation: A beginning elementary teacher’s beliefs and practice. The Journal of the Learning Science, 17(3), 381-414.

McNeilll, K. L., & Krajcik, J. (2008). Scientific Explanations: Characterizing and Evaluating the Effects of Teachers’ Instructional Practices on Student Learning. Journal of research in science teaching, 45(1), 53-78

McNeilll, K. L., & Krajcik, J. (2008). Inquiry and scientific explanations: Helping students use evidence and reasoning.Retrieved October 1, 2023, from, https://www.katherinelMcNeilll.com/uploads/1/6/8/7/1687518/McNeilllkrajcik_ nsta_inquiry_2008.pdf

National Research Council. (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. Washington, DC: National Academies Press.

Downloads

Published

06/29/2026

How to Cite

Pelin, P. ., & Tonseenon, K. . (2026). Development of Scientific Explanation Ability on Earth and its Changes through Model-Based Learning Management of Grade 8 Students. Journal of Education & Learning Development Innovation, 5(1), 122–139. retrieved from https://so15.tci-thaijo.org/index.php/JELDI/article/view/3671