การวิจัยครั้งนี้มีความมุ่งหมายเพื่อ 1) พัฒนารูปแบบการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร์ช่างยนต์โดยทฤษฎีคอนสตรัคชันนิซึมผสมผสานแนวคิดเมตาคอกนิชันสำหรับนักศึกษาระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นกลาง วิทยาลัยไชยสมบัติเทคโนโลยี  แขวงสะหวันนะเขต สาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน วิชาคณิตศาสตร์ช่างยนต์ ของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้น ระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 3) ศึกษาความคิดสร้างสรรค์ของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นหลังเรียนกับเกณฑ์ที่ตั้งไว้คือร้อยละ 70 4) เปรียบเทียบความสามารถด้านเมตาคอกนิชันของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นระหว่างหลังเรียนกับก่อนเรียน และ 5) ศึกษาความพึงพอใจของนักศึกษาที่มีต่อรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้น กลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักศึกษา ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นกลาง  สาขาเทคนิคช่างยนต์ ปีที่ 1 วิทยาลัยไชยสมบัติเทคโนโลยี แขวงสะหวันนะเขต สาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2015 จำนวน 15 คน ได้มาโดยการเลือกแบบเจาะจง เครื่องมือที่ใช้ ในการทดลอง ได้แก่ รูปแบบการเรียนการสอน วิชาคณิตศาสตร์ช่างยนต์ที่พัฒนาขึ้น แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบประเมิน ผลงานเพื่อวัดความคิดสร้างสรรค์ แบบทดสอบวัดความสามารถด้านเมตาคอกนิชันและแบบประเมินความพึงพอใจ สถิติที่ใช้ ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน และค่าที แบบไม่อิสระต่อกัน (t-test ชนิด Dependent Samples) และ One Samples t-test  

ผลการวิจัยพบว่า 

1. รูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นมีองค์ประกอบ ดังนี้ 1) หลักการ 2) จุดมุ่งหมาย 3) เนื้อหา 4) กระบวนการเรียนรู้ และ 5) การวัดและประเมินผล ซึ่งกระบวนการเรียนรู้ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน คือ ขั้นที่ 1 ขั้นจุดประกายความรู้ ขั้นที่ 2 ขั้นวางแผนการเรียนรู้ร่วมกัน ขั้นที่ 3 ขั้นเรียนรู้เนื้อหาวิชาคณิตศาสตร์ช่างยนต์ ขั้นที่ 4 ขั้นเรียนรู้โดยการปฏิบัติ ขั้นที่ 5 ขั้นนำเสนอผลงาน แลกเปลี่ยนเรียนรู้ ควบคู่การประเมิน 

2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้น หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 

3. ความคิดสร้างสรรค์ของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนด คือ ร้อยละ 70 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 

4. ความสามารถด้านเมตาคอกนิชันของนักศึกษาที่ได้รับการเรียนการสอนด้วยรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05  

5. ความพึงพอใจของนักศึกษาที่มีต่อรูปแบบการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นอยู่ในระดับมากที่สุด (X̅ = 4.52, S.D. = 0.50)

The purposes of this research were to: 1) develop a Mechanical Mathematics instructional model based on constructionism integrated with metacognition for Middle Vocational Certificate students at Xaisombath Technology College, Savannakhet Province, the Lao People’s Democratic Republic (Lao PDR), 2) compare student learning achievement scores gained before and after the intervention, 3) investigate students’ creative thinking after the intervention with the criteria set at 70 percent, 4) compare students’ metacognitive abilities both before and after the intervention, and 5) investigate students’ satisfaction toward a developed instructional model. The sampling group consisted of 15 students, selected through purposing random sampling technique, in the second semester of academic year 2015 at Xaisombath Technology College. Tools used were a developed instructional model, an achievement test, students’ task evaluation form to measure creative thinking, a test to measure metacognitive abilities, and a form of satisfaction evaluation, Statistics employed included mean, standard deviation and t-test.

The findings were as follows:

1. The components of the developed instructional model was composed of: 1) principles, 2) objectives, 3) contents, 4) learning procedures, and 5) measurement and evaluation. The learning procedures comprised five steps: Step I- Inspiring Knowledge, Step II- Learning through Contents of Mechanical Mathematics, Step III- Planning for Learning, Step IV- Learning by Doing, Step V- Presentation, Knowledge Sharing and Evaluation. 

2. The students’ learning achievement scores after the intervention were higher than the pre-intervention scores at the .05 level of significance.

3. The students’ creative thinking after the intervention was also higher than the criteria set at 70 percent at the .05 level of significance.

4. The students’ metacognitive abilities after the intervention were higher than before the intervention at the .05 level of significance.

5. The students’ satisfaction toward the developed instructional model was at a high level (X̅ = 4.52, S.D. = 0.50).