การเรียนรู้ด้วยโครงงาน ถือว่าเป็นเทคนิคและวิธีการหนึ่งจะสนองต่อการปฏิรูปการเรียนรู้เนื่องจากกิจกรรมโครงงานเป็นกิจกรรมที่ให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ตามความสนใจ ความถนัด ได้ศึกษาหาความรู้ด้วยตนเอง โดยครูเป็นเพียงผู้คอยให้ความช่วยเหลือ แนะนำ สนับสนุน ให้นักเรียนได้เรียนรู้เต็มตามศักยภาพ เพื่อให้ผู้เรียนได้มีความรู้ใหม่ สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันของผู้เรียนได้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงของโลกแห่งเทคโนโลยี และได้แลกเปลี่ยนเรียนรู้ซึ่งกันและกัน
ประเภทของโครงงานวิทยาศาสตร์ แบ่งตามลักษณะกิจกรรมดังนี้
1. โครงงานสำรวจ โครงงานประเภทนี้ ไม่กำหนดตัวแปร การเก็บรวบรวมข้อมูลอาจเป็นการสำรวจในภาคสนาม หรือนำมาศึกษาในห้องปฏิบัติการเพิ่มเติม
2. โครงงานทดลอง โครงงานประเภทนี้ เป็นลักษณะการออกแบบทดลองเพื่อศึกษาผลของตัวแปรอิสระโดยควบคุมตัวแปรอื่น ๆ ซึ่งนักเรียนจะเริ่มตั้งแต่กำหนดคำถามที่ต้องการคำตอบ ตั้งสมมติฐาน ออกแบบการทดลอง ทำการทดลองรวบรวมข้อมูลนำมาสรุปเป็นองค์ความรู้ ขั้นตอนที่ปฏิบัติเป็นกระบวนการทางวิทยาศาสตร์อย่างสมบูรณ์
3.โครงงานสิ่งประดิษฐ์ โครงงานประเภทนี้ เป็นการประดิษฐ์สิ่งใดสิ่งหนึ่ง เครื่องมือ หรืออุปกรณ์ใช้สอยต่าง ๆ สิ่งประดิษฐ์นี้อาจเกิดขึ้นใหม่ หรือปรับปรุงจากของเดิม มีการกำหนดตัวแปรที่จะศึกษาและทดสอบประสิทธิภาพของชิ้นงานด้วย
4. โครงงานทฤษฎี โครงงานประเภทนี้ เป็นการนำเสนอหลักการหรือแนวคิดใหม่ๆ ซึ่งอาจอยู่ในรูปของสูตร สมการหรือคำอธิบายก็ได้ โดยผู้เสนอได้ตั้งกติกาหรือข้อตกลงขึ้นมาเองแล้วเสนอทฤษฎีหรือจินตนาการของตนตามข้อตกลงนั้น
เมื่อนักเรียนเลือกเรื่องที่จะทำโครงงานได้แล้ว ก็เขียนเค้าโครงย่อของโครงงาน เมื่อได้รับความเห็นชอบจากครูที่ปรึกษาแล้วก็ลงมือปฏิบัติงานตามที่ระบุไว้ จนครบกระบวนการ โดยข้อสำคัญคือ นักเรียนต้องทำโครงงานให้สำเร็จครบขั้นตอน ไม่ท้อถอยหรือเลิกกลางคัน โดยครูต้องคอยกำกับดูแลและให้คำปรึกษาตลอด จนการเขียนรายงานและการจัดนิทรรศการเพื่อนำเสนอผลงานเรียบร้อย
จุดมุ่งหมายสำคัญของการทำโครงงาน ไม่ได้อยู่ที่การส่งเข้าประกวดเพื่อรางวัล แต่เป็นการฝึกให้นักเรียนได้มีประสบการณ์ตรงในการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหา ประดิษฐ์คิดค้นหรือค้นคว้าหาความรู้ต่างๆ อย่างไรก็ตามการทำโครงงานวิทยาศาสตร์จะสมบูรณ์ได้ก็ต่อเมื่อนักเรียนได้แสดงผลงานของตนเอง และเวทีการแสดงผลงานที่ดีที่สุดนอกจากในโรงเรียนก็คือ เวทีการประกวดแข่งขันต่างๆ เช่น วันวิทยาศาสตร์ระดับเขตพื้นที่ จังหวัด ภูมิภาคหรือระดับประเทศ(ตามศักยภาพของโครงงานที่จัดทำขึ้น) ซึ่งในที่นี้จะได้นำเกณฑ์การพิจารณาตัดสินการประกวดโครงงานวิทยาศาสตร์ของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ มานำเสนอเพื่อเป็นแนวทางในการจัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์หรือ โครงงานนักเรียน เพื่อส่งเข้าประกวด ซึ่งในหลายๆ เวทีจะใช้เกณฑ์ในลักษณะนี้ในการตัดสิน ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้
1. ความสามารถเชิงวิทยาศาสตร์ (40 คะแนน)
1.1 ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ เช่น ความแปลกใหม่ของปัญหา, การระบุตัวแปรที่ต้องการศึกษา การออกแบบการทดลอง ที่สอดคล้องกับวิถีคนไทยโดยน้อมนำแนวพระราชดำริเศรษฐกิจพอเพียง มุ่งสู่ผลผลิตที่นำไปใช้ได้จริงในชีวิตประจำวัน
1.2 การใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์)
1.3 การแสดงให้เห็นถึงความรู้, ความเข้าใจในเรื่องที่ทำ อ้างถึงความรู้ที่เกี่ยวข้องได้อย่างถูกต้อง, เหมาะสม มีความเข้าใจในความรู้ที่อ้างถึงเป็นอย่างดี
1.4 การแสดงหลักฐานการบันทึกข้อมูลอย่างเพียงพอ แสดงให้เห็นถึงความละเอียดถี่ถ้วน, ความมานะบากบั่น, ความตั้งใจจริงในการทดลอง
1.5 คุณค่าของโครงงาน ระบุคุณค่าหรือประโยชน์ของโครงงาน โดยเฉพาะในด้านการแก้ปัญหาให้กับท้องถิ่น
2. การเขียนรายงาน (15 คะแนน)
2.1 ความถูกต้องของแบบฟอร์ม (บทคัดย่อ, กิตติกรรมประกาศ, สารบัญ, บทนำ, เอกสารที่เกี่ยวข้อง, อุปกรณ์และวิธีการทดลอง, อภิปรายผลการทดลอง, สรุปผล, ภาคผนวก และบรรณานุกรม)
2.2 การนำเสนอข้อมูล ในลักษณะรูปภาพ, กราฟ, ตาราง ถูกต้อง, เหมาะสม, กะทัดรัดและชัดเจน
2.3 การใช้ภาษา, คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ ถูกต้อง, ชัดเจนรัดกุมและสละสลวย สื่อข้อมูลให้ผู้อ่านเข้าใจได้เป็นอย่างดี
2.4 การอภิปรายและสรุปผลการทดลอง อย่างมีเหตุผลและสร้างสรรค์, เปรียบเทียบผลที่ได้กับที่เคยมีผู้รายงานไว้ มีข้อเสนอแนะหรือสมมติฐานสำหรับการศึกษาทดลองต่อไป
3. การจัดแสดงโครงงานฯ (15 คะแนน)
3.1 ความเหมาะสมในการใช้อุปกรณ์
3.2 ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ มีความแปลกใหม่ของการออกแบบ, การนำเสนอและการใช้วัสดุในแผงแสดงโครงงาน
3.3 ความสามารถในการจัดแสดงและสาธิตผลการทดลอง โดยมีความกระชับและดึงดูดความสนใจ
3.4 ความประณีตสวยงาม ตัวหนังสือหรือสีที่ใช้เหมาะสม
4. การอภิปรายปากเปล่า (40 คะแนน)
4.1 การนำเสนอ ต้องสรุปประเด็นสำคัญทั้งหมดของโครงงานช่วงเวลาประมาณ 10 นาที
4.2 การตอบปัญหา อธิบายและตอบข้อซักถามโดยแสดงให้เห็นถึงความรู้ความเข้าใจในเรื่องที่ทำประมาณ 5 นาที
ประโยชน์ของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบโครงงาน
1. เป็นการสอนที่มุ่งให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในการจัดการเรียนรู้ ได้ปฏิบัติจริง คิดเอง ทำเองอย่างละเอียดรอบคอบ
2. ผู้เรียนรู้จักวิธีแสวงหาความรู้ สร้างองค์ความรู้และสรุปความรู้ได้ด้วยตนเอง
3. ผู้เรียนมีทักษะในการแก้ปัญหา ใช้เครื่องมือ มีทักษะกระบวนการในการทำงาน
4. ผู้เรียนได้ฝึกกระบวนการกลุ่มสัมพันธ์ สามารถทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ ยอมรับในความรู้ ความสามารถซึ่งกันและกัน
5. ฝึกให้ผู้เรียนเป็นคนมีเหตุผล รู้จักพึ่งพาตนเอง ใช้เวลาว่างให้เป็นประโยชน์
6. ผู้เรียนเกิดความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ และสามารถนำความรู้ ความคิด หรือแนวทางที่ได้ไปใช้ในการแก้ปัญหาชีวิต หรือในสถานการณ์อื่น ๆ ได้
ข้อจำกัดของการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบโครงงาน
แม้การสอนแบบโครงงานจะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง เช่น
1. ผู้สอนที่ไม่มีความรู้เรื่องการทำโครงงาน ไม่สามารถให้คำแนะนำการทำโครงงานแก่ผู้เรียนได้
2. แหล่งศึกษาค้นคว้า เช่น ห้องสมุด ห้องทดลอง ฯลฯ ยังมีสื่อการเรียนรู้น้อย
3. การทำโครงงานของผู้เรียนเป็นงานที่ต้องปฏิบัติจริงและใช้เวลา หากผู้สอนและผู้เรียนไม่ใส่ใจ ไม่เข้าใจ ไม่ตั้งใจทำงานอย่างจริงจัง การเก็บข้อมูลไม่เป็นระบบ ไม่ละเอียดถี่ถ้วนเท่าที่ควร งานนั้นจะล้มเหลวและอาจเป็นการเพาะนิสัยที่ไม่พึงประสงค์ได้
