การเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในเรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้ม ของวิชาวิทยาศาสตร์ เป็นเนื้อหาด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพซึ่งมีความสำคัญเกี่ยวข้องกับ คน สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม แต่เนื่องด้วยธรรมชาติ ของวิชามีเนื้อหาสาระมากและซับซ้อน ขณะที่รูปแบบการเรียนการสอนยังเป็นแบบบรรยาย เน้นการท่องจำเนื้อหา ซึ่งขัดกับแนวทางการจัดการเรียนรู้ผ่านกระบวนการคิด กระบวนการปฏิบัติ จึงทำให้นักเรียนเกิดความเบื่อหน่าย ไม่สนุก ไม่มีความกระตือรือร้นอยากเรียนรู้ และจากการเรียนการสอนที่ผ่านมาพบว่านักเรียนยังไม่สามารถวิเคราะห์ เชื่อมโยงความสัมพันธ์ขาดการเชื่อมโยงความรู้ ในเรื่องขององค์ประกอบต่าง ๆได้ และไม่สามารถมองภาพรวมความสำคัญได้ ส่งผลให้คะแนนผลสัมฤทธิ์ในเรื่องนี้ต่ำ จึงแสดงให้เห็นว่าควร ตระหนักถึงการจัดการเรียนรู้ที่จะทำให้นักเรียนสามารถวิเคราะห์และเชื่อมโยงเนื้อหาจากการลงมือปฏิบัติ ค้นหา ความรู้ด้วยตนเอง และสรุปความรู้ด้วยตนเองได้

       จากการศึกษาพบว่าเทคนิคผังมโนทัศน์ซึ่งมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีการเรียนรู้อย่างมีความหมายของออซูเบล ที่เน้นความสำคัญของการเรียนรู้อย่างมีความเข้าใจและมีความหมาย การเรียนรู้จะเกิดขึ้นเมื่อผู้เรียนได้เชื่อมโยงสิ่งที่เรียนรู้ใหม่เป็นความคิดรวบยอด (Concept) (ศรเนตร อารีโสภณพิเชฐ. 2557: 194-210) สอดคล้องกับ วัชรา เล่าเรียนดี(2553:61) ที่กล่าวว่าการจัดการเรียนรู้โดยให้นักเรียนสร้างผังมโนทัศน์ เป็นแนวทางให้นักเรียนเกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย และมีความสำคัญทั้งผู้เรียนและผู้สอนกล่าวคือช่วยอธิบายและแสดงถึงโครงสร้างความรู้ที่ผู้เรียนมี จัดว่าเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการเรียนรู้ที่แสดงถึงการเชื่อมโยงของมโนมติสำคัญต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกัน ช่วยในการจัดเรียงข้อมูลในมโนมติหนึ่ง ๆ เมื่อความรู้ถูกจัดเรียงในรูปแบบที่ช่วยให้เข้าใจหรือแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้ก็จะช่วยให้การบันทึกความเข้าใจและการดึงความรู้ ใด ๆ ออกมาให้ด้วยการเรียงข้อมูลตามมโนมติหลักและมโนมติย่อยอย่างสัมพันธ์กัน ช่วยทำให้การเรียนรู้มีคุณภาพ ช่วยในการจัดระบบและเข้าใจความรู้ใหม่ (Baroody and Bartels, 2001)

       ผู้ศึกษาจึงสนใจที่จะใช้ผังมโนทัศน์เพื่อ พัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนเรื่องสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 เพื่อแก้ปัญหาและพัฒนาการเรียนการสอนให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

        2.1 ศึกษาสาระ มาตรฐานการเรียนรู้ ตัวชี้วัด และวิเคราะห์เนื้อหา จุดประสงค์การเรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 จากหลักสูตรกลุ่มสาระวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 และหลักสูตร สถานศึกษาโรงเรียนทองพูลอุทิศ อำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี รวมทั้งจากหนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาสาสตร์และเทคโนโลยี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 เล่ม 2 ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เรื่องสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

       2.2 จัดทำโครงร่างของหน่วยการเรียนรู้ แผนการจัดการเรียนรู้ เนื้อหาการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม โดยแบ่งเนื้อหาออกเป็นส่วน ๆ ทั้งมโนทัศน์หลัก มโนทัศน์รอง ชิ้นงาน และลักษณะข้อสอบ 

       2.3 ให้คุณครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ช่วยกันตรวจสอบความถูกต้อง ในเนื้อหา มโนทัศน์หลัก มโนทัศน์รอง ชิ้นงาน และลักษณะข้อสอบ พร้อมทั้งเสนอแนะ เพื่อปรับปรุง แก้ไข

       2.4 ครูผู้สอนนำหน่วยการเรียนรู้ แผนการจัดการเรียนรู้มาปรับปรุง แก้ไขตามคำแนะนำของคณะครูในกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนทองพูลอุทิศ

       2.5 นำหน่วยการเรียนรู้และแผนการจัดการเรียนรู้ เรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(พื้นฐาน) รหัสวิชา ว 15101 ไปจัดกิจกรรมการเรียนรู้ กับผู้เรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2564  ทั้งในรูปแบบ ONLINE หรือ ONSITE โดยปรับกิจกรรมให้เหมาะสมกับบริบท

       2.6 บันทึกผลการเรียนรู้ของผู้เรียน ที่เกิดขึ้นจากการกิจกรรมการเรียนรู้ และสะท้อนผลการเรียนรู้ให้ผู้เรียนทราบเป็นระยะ หากมีผู้เรียนที่ไม่ผ่านเกณฑ์การประเมินในเรื่องใด ให้ใช้กิจกรรมเพื่อนช่วยเพื่อน และการสอนซ่อมเสริมด้วยคลิปวีดีทัศน์ที่ครูจัดทำขึ้น สำหรับใช้แก้ไขปัญหาการเรียนรู้ให้ผู้เรียนได้ศึกษา และทำการทดสอบใหม่ จนผู้เรียนมีผลการเรียนรู้ผ่านเกณฑ์ที่กำหนด และได้รับการแก้ไขมโนทัศน์ที่คลาดเคลื่อนในเรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

        3.1 เชิงปริมาณ

       ผู้เรียนในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5/2 รวมจำนวนผู้เรียนทั้งหมด 22 คน ได้รับการพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม รายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี(พื้นฐาน) รหัสวิชา ว 15101 โดยมีคะแนนทดสอบในหน่วยการเรียนรู้เรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ผ่านเกณฑ์ (ร้อยละ 70 ของคะแนนเต็ม) คิดเป็นร้อยละ 70 ของจำนวนผู้เรียนทั้งหมด  และผู้เรียนทั้งหมดมีความพึงพอใจต่อกิจกรรมจัดการเรียนรู้ เรื่องสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีค่าเฉลี่ยอยู่ในระดับ มากขึ้นไป

       3.2 เชิงคุณภาพ

       ผู้เรียนในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5/2 รวมจำนวนผู้เรียนทั้งหมด 22 คน มีความรู้ความเข้าใจในมโนทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง สิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม และสามารถนำความรู้ที่ได้จากการเรียนรู้ไปเชื่อมโยงกับชีวิตประจำวัน ส่งผลต่อคุณภาพผู้เรียน วิเคราะห์ และสังเคราะห์ มาใช้แก้ไขปัญหาหรือพัฒนาการการเรียนรู้ เพื่อใช้ในการตัดสินใจในสถานการณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง