การวิจัยเชิงคุณภาพนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาการจัดการเรียนรู้ตามแนวสะเต็มศึกษาที่เน้นการใช้ปัญหาเป็นฐาน เรื่อง ไฟฟ้าเคมี เพื่อส่งเสริมสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ผู้เข้าร่วมวิจัยจำนวน 29 คน รูปแบบการวิจัยเป็นการวิจัยปฏิบัติการ 3 วงจรปฏิบัติการ โดยการจัดการเรียนรู้ประกอบด้วย 6 ขั้นตอนดังนี้ 1) การยืนยันปัญหา 2) การชี้แจงปัญหา 3) การวางแผน 4) การวางแผนฉุกเฉิน 5) การปรับปรุงแผน 6) การประเมิน เครื่องมือวิจัยประกอบด้วย แผนการจัดการเรียนรู้ แบบบันทึกการสะท้อนผลการจัดการเรียนรู้ และใบบันทึกกิจกรรมของนักเรียน การวิเคราะห์ข้อมูลใช้การวิเคราะห์เนื้อหา และตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลเชิงคุณภาพด้วยวิธีการตรวจสอบแบบสามเส้า ผลการวิจัยพบว่า แนวทางการจัดการเรียนรู้ที่สามารถส่งเสริมสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือได้ คือ การสร้างองค์ความรู้พื้นฐานก่อนนำนักเรียนไปสู่กิจกรรมการเรียนรู้ การกำหนดสถานการณ์ปัญหาที่น่าสนใจและเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน การใช้กิจกรรมการทดลองเพื่อหาคำตอบของการแก้ปัญหา และการกระตุ้นให้นักเรียนสะท้อนผลการทำกิจกรรมและประเมินความเข้าใจร่วมกันผ่านการอภิปรายภายในกลุ่ม โดยผลจากการจัดการเรียนรู้พบว่า นักเรียนมีสมรรถนะการแก้ปัญหาแบบร่วมมือเพิ่มขึ้นตามลำดับจากวงจรปฏิบัติการที่ 1 ถึง 3 โดยสมรรถนะที่นักเรียนมีการพัฒนามากที่สุด คือ สมรรถนะการสร้างและรักษาระเบียบของกลุ่ม รองลงมา คือ สมรรถนะการเลือกวิธีดำเนินการที่เหมาะสมในการแก้ปัญหา และลำดับสุดท้าย คือ สมรรถนะการสร้างและเก็บความเข้าใจที่มีร่วมกัน

The purpose of this quality research was to develop problem based STEM learning management for enhancing Collaborative Problem Solving in electrochemistry topic of grade 11th students. The participants were 29 students. The methodology of this research was a classroom action research, through 3 continuous cycles. There were 6 steps in learning approach: 1) Problem confirmation 2) Problem clarification 3) Planning 4) Contingency planning 5) Plan reorganization 6) Assessment. The research instruments consisted of the lesson plan, reflective journal and student’s work sheet. In data analysis, the content analysis approach was employed and the credibility was verified by data triangulation. The result indicates that the effective ways to develop student’s collaborative problem solving competency based on STEM approach should begin with developing students’ prior conception before leading students to do all activities. Then there is defining an interesting problem situation related to everyday life, using an experiment to find out answer to solve the problem and encouraging students to reflect their result and evaluate their ideas with group discussion. Furthermore, the effect of indicate Problem based STEM Learning management indicates that students’ collaborative problem solving competency increased from the first to the third cycle of the classroom action research. The students mostly developed the competency of establishing and maintaining group organization, selecting an appropriate action to solve the problem and establishing and maintaining shared understanding, respectively.