สืบเนื่องจากผลการประเมิน PISA รอบปี 2018 จาก 79 ประเทศทั่วโลก พบว่า คะแนนวิทยาศาสตร์ ของประเทศไทยมีแนวโน้มคงที่ เมื่อเทียบกับปีก่อน ๆ แต่คะแนนการอ่านลดลง ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าความฉลาดรู้ (Literacy) หรือสมรรถนะในการเชื่อมโยงความรู้ แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ เพื่อวิเคราะห์สถานการณ์ หรือปัญหา การหาคำตอบ แสดงเหตุผล หรือลงข้อสรุปได้อย่างมีวิจารณญาณ สามารถสื่อสารได้อย่างเหมาะสม ยังอยู่ในระดับที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยประเทศไทย สอดคล้องกับผู้เรียนโรงเรียนมัธยมวัดสิงห์ จึงจำเป็นต้องยกระดับคุณภาพการศึกษาโดยปรับเปลี่ยนการเรียนรู้จากเดิมที่เคยเน้นเนื้อหาวิชาเป็นการสอน เพื่อพัฒนาสมรรถนะ และความฉลาดรู้ของผู้เรียน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทักษะพื้นฐานในศตวรรษที่ 21 ส่วนเรื่อง เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เป็นเนื้อหาที่มีการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันมากมาย และ จากการวัดผลและประเมินผลในปีการศึกษา 2564 ในรายวิชาชีววิทยา 1 เรื่อง เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต พบว่า ผู้เรียนมีบางส่วนไม่สามารถเชื่อมโยงในเรื่องกับการนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ ซึ่งในองค์ประกอบของสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ตามแนวทาง สสวท. จะต้องอาศัยการนำเอาความรู้ด้านเนื้อหาวิทยาศาสตร์ ผนวกเข้ากับสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 ด้าน ได้แก่ การอธิบายปรากฏการณ์ในเชิงวิทยาศาสตร์ (explain phenomena scientifically) การประเมินและออกแบบกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (evaluate and design scientific enquiry) และการแปลความหมายข้อมูลและการใช้ประจักษ์พยานในเชิงวิทยาศาสตร์ (interprets data and evidence scientifically)

จากเหตุผลดังกล่าว ครูจึงเลือกประเด็นท้าทายในการพัฒนาสมรรถนะทางวิทยาศาสตร์ตามแนวทาง สสวท. ของผู้เรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต