การให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์คือกระบวนคิดในแบบที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่อค้นพบองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จึงเปรียบเสมือนกระดูกสันหลังของวิทยาศาสตร์ ที่ยึดโยงองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ส่องสะท้อนความเป็นวิทยาศาสตร์เอาไว้ด้วยกัน แต่ที่ผ่านมาพบว่านักเรียนไทยประสบปัญหาในการคิดเยี่ยงนักวิทยาศาสตร์ ดังนั้นงานวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียนนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ด้วยการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะที่มีการโต้แย้ง โดยทำการศึกษากับนักเรียนจำนวน 42 คน ห้องแผนการเรียนวิทยาศาสตร์-คณิตศาสตร์ ในโรงเรียนมัธยมศึกษาขนาดใหญ่พิเศษแห่งหนึ่ง ในกรุงเทพมหานคร ติดตามพัฒนาการของนักเรียนรายบุคคลจากแบบวัดการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ที่เป็นข้อคำถามปลายเปิด และใบกิจกรรมของนักเรียน วิเคราะห์ข้อมูลความสามารถในการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ด้วยการวิเคราะห์เชิงเนื้อหา ผลการวิจัยที่ได้จากการวิเคราะห์เชิงเนื้อหา ชี้ว่านักเรียนจำนวนมากขาดการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ในด้านการตั้งสมมติฐานนิรนัย (ร้อยละ 95.23) การสรุปความทั่วไปจากการค้นหาแบบแผน (ร้อยละ 83.34) การระบุและควบคุมตัวแปร (ร้อยละ 73.81) และการอุปมาอุปไมย (ร้อยละ 50.00) ตามลำดับ อย่างไรก็ดีหลังเรียนด้วยการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะที่มีการโต้แย้ง พบว่านักเรียนส่วนใหญ่ (ราวร้อยละ 70) มีการให้เหตุผลเชิงวิทยาศาสตร์ทุกด้านพัฒนาไปอยู่ในระดับมีความสามารถสมบูรณ์ ยกเว้นด้านการสรุปความทั่วไปจากการค้นหาแบบแผน (ร้อยละ 54.76) และการตั้งสมมติฐานนิรนัย (ร้อยละ 64.29) ที่นักเรียนหลายคนยังพัฒนาไม่ถึงระดับมีความสามารถสมบูรณ์ ซึ่งงานวิจัยนี้ได้ให้ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับวิธีการจัดกิจกรรมการเรียนรู้และการปรับตัวชี้วัดเพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ในแบบที่วิทยาศาสตร์เป็น

Scientific reasoning is a mental process by which scientists use for discovery scientific knowledge. As such, it is a backbone of science since other components of science are connected to this skeleton. Unfortunately, Thai students have a difficulty to think like a scientist. Thus, the objective of this classroom action research is to enhance grade 10 students’ scientific reasoning through argument-driven inquiry. The research was conducted with 42 students in a class of science and mathematics program. Individual learners were tracked how they think by using the scientific reasoning open-ended test and student worksheets. The content analysis was employed for tracking the students’ scientific reasoning ability. Findings from content analysis reveal that many students lack of scientific reasoning in domains of: (1) hypothetico-deductive reasoning (95.23%), (2) enumerative generalizations (83.34%), (3) control of variables (73.81%), and (4) analogical comparisons (50.00%), respectively. However, after learning through the argument-driven inquiry, the majority of students (around 70%) reach the complete scientific reasoning ability level in every domains, excluding enumerative generalizations (54.76%) and hypothetico-deductive reasoning (64.29%) by which many students does not reach the complete ability level. The study provides suggestions on how to do learning activities and to adjust indicators as means to help students learn science as the way it is.