การศึกษาเป็นรากฐานที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับการสร้างสรรค์ความเจริญก้าวหน้าและการแก้ไขปัญหาในการพัฒนาประเทศด้านต่าง ๆ เพราะว่าการศึกษามุ่งช่วยให้บุคคลเกิดความเจริญงอกงามทั้งทางด้านร่างกาย อารมณ์ และสติปัญญา สามารถปรับตนให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างเหมาะสมและสามารถดำรงชีวิตอยู่ในสังคมได้อย่างมีความสุข การศึกษายังจะช่วยให้บุคคลนั้นเป็นผู้ที่รู้จักคิด รู้จักทำ รู้จักการแก้ปัญหาตลอดจนรู้จักใช้ทรัพยากรวัตถุที่มีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและสิ้นเปลืองน้อยที่สุด การที่ประเทศจะก้าวหน้าได้จำเป็นจะต้องมีทรัพยากรบุคคลที่มีความรู้ ความคิด ความสามารถจำนวนมาก ดังนั้นการศึกษาจึงเป็นกระบวนการในการเสริมสร้างบุคคลให้มีคุณลักษณะพึงประสงค์ ในพระราชบัญญัติ การศึกษาแห่งชาติพุทธศักราช 2542 หมวด 4 แนวการจัดการศึกษามาตรา 22 การจัดการศึกษาต้องยืดหลักว่าผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้ และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพการเรียนการสอนในห้องเรียนเป็นวิธีการที่ใช้กันมานาน มีเทคนิคการสอนมากมายที่เป็นประโยชน์แก่ผู้เรียน ไม่ว่าจะเป็นการบรรยาย อภิปราย สาธิต หรือวิธีการอื่น ๆ แต่อย่างไรก็ตาม

การเรียนการสอนในห้องเรียนที่มีผู้เรียนจำนวนมากก็เป็นการยากที่จะให้ผู้เรียนทุกคนสามารถเรียนรู้ได้ทันกัน พระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 ได้กำหนดแนวทางการจัดการศึกษาไว้ว่า "การจัดการศึกษาต้องยึดหลักว่าผู้เรียนทุกคนมีความสามารถเรียนรู้และพัฒนาตนเองได้และถือว่าผู้เรียนมีความสำคัญอย่างที่สุด กระบวนการจัดการศึกษาต้องส่งเสริมให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาตามธรรมชาติและเต็มตามศักยภาพโดยต้องคำนึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล" (สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาแห่งชาติ 2542 : 12-13)

หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 (ปรับปรุง 2560) กล่าวว่า กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นกลุ่มสาระที่เน้นการเชื่อมโยงความรู้กับกระบวนการ มีทักษะสำคัญในการค้นคว้าและสร้างองค์ความรู้ โดยใช้กระบวนการในการสืบเสาะหาความรู้ และแก้ปัญหาที่หลากหลาย ให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการเรียนรู้ทุกขั้นตอนมีการทำกิจกรรมด้วยการลงมือปฏิบัติจริงอย่างหลากหลาย เรียนรู้เกี่ยวกับ การคิดเชิงคำนวณ การคิดวิเคราะห์แก้ปัญหาเป็นขั้นตอนและเป็นระบบประยุกต์ใช้ความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ในการแก้ปัญหาที่พบในชีวิตจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

"แบบฝึกทักษะ" เป็นสื่อหรือนวัตกรรมที่จำเป็นอย่างหนึ่ง ที่จะทำให้การเรียนการสอนบรรลุผลอีกทั้งยังสามารถช่วยในการฝึกทักษะผู้เรียนได้ดีซึ่งสลาย ปลังกลาง (252: 31-32) กล่าวไว้ว่า แบบฝึกหัดหรือ แบบฝึกทักษะ หมายถึง สื่อการเรียนการสอนที่ใช้สำหรับให้ผู้เรียนฝึกความชำนาญในทักษะต่างๆ จนเกิดความคิดรวบยอดในเรื่องที่ฝึกและสามารถนำทักษะไปใช่ในการแก้ปัญหาได้

ด้วยความสำคัญข้างต้น ในฐานะครูผู้สอนในวิชาออกแบบและเทคโนโลยี 5 ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 พบว่าผู้เรียนยังขาดทักษะกระบวนคิด ยังสับสนในขั้นตอนการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ เหตุผลเชิงตรรกะ ทำนายผลลัพธ์จากปัญหาอย่างง่าย ไม่สามารถคัดเลือกคุณลักษณะที่จำเป็นต่อการแก้ปัญหา จึงมีความสนใจที่จะนำแบบฝึกทักษะเรื่อง การแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ มาใช้ในแก้ปัญหา นักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์วิชาออกแบบและเทคโนโลยี 5 เรื่อง การแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ ส่งผลให้ผลสัมฤทธิ์ทางกางการเรียนของนักเรียนสูงขึ้นเป็นไปตามเจตนารมณ์ของหลักสูตรและสามารถนำความรู้ไปใช้ในการแก้ปัญหาในชีวิตประจำวันได้ 

    1) ศึกษาและวิเคราะห์หลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 (ฉบับปรับปรุง พุทธศักราช 2560) กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาระที่ 4 เทคโนโลยี และหลักสูตรสถานศึกษาโรงเรียนป่าไม้อุทิศ 4 ฉบับปรับปรุง พุทธศักราช 2562 ในเรื่องมาตรฐานการเรียนรู้และตัวชี้วัดของเนื้อหา เรื่อง การแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ

2) แลกเปลี่ยนเรียนรู้ทางวิชาชีพ เพื่อพัฒนาการจัดการเรียนการเรียนการสอนแบบ Active learning โดยใช้แผนการสอนคิด เพื่อแก้ปัญหาการจัดการเรียนการสอน เรื่อง การแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ และยกระดับคะแนนผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน

3) ออกแบบโครงสร้างรายวิชา หน่วยการเรียนรู้ตามตัวชี้วัด/ผลการเรียนรู้และจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้แผนการสอนคิดที่กำหนดกระบวนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ Do now (ขั้นนำ) Purpose
(ขั้นกำหนดเป้าหมาย) Work mode (ขั้นสอน) Reflective Thinking (ขั้นสรุป) และใช้เครื่องมือสอนคิด
ในการวัดและประเมินผล วิชาออกแบบและเทคโนโลยี 5 สำหรับนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5

4) นำแผนการสอนคิด ที่จัดทำขึ้นไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้กับนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5/1 โดยปรับกิจกรรมให้เหมาะสมกับบริบทที่สอน

5) บันทึกผลการเรียนรู้ของนักเรียน ที่เกิดขึ้นจากการกิจกรรมการเรียนรู้ และสะท้อนผลการเรียนรู้
ให้นักเรียนทราบ และนำข้อมูลที่ได้ไปพัฒนาผลการเรียนรู้ให้นักเรียนบรรลุตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้

6) เมื่อประสบความสำเร็จในการแก้ไขปัญหา นำไปแลกเปลี่ยนเรียนรู้ทางวิชาชีพแก่ครูผู้สอนโรงเรียนป่าไม้อุทิศ 4