การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนาสมรรถนะการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษาในระดับชั้นประถมศึกษา 2) ศึกษาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และความพึงพอใจของนักเรียนที่ได้รับจากการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา ในระดับชั้นประถมศึกษา 3) ศึกษาปัญหา อุปสรรค และข้อเสนอแนะในการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา ของครู ในระดับชั้นประถมศึกษากลุ่มเป้าหมาย เป็นครูผู้สอนรายวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสังกัดสํานักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาสิงห์บุรี ปีการศึกษา 2566 โดยการเลือกแบบเจาะจง ตามวัตถุประสงค์ของการวิจัย จํานวน 11 คน และนักเรียนระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ที่เรียนกับครูที่เข้าร่วมโครงการ จํานวน 254 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย 1) เครื่องมือจัดกระทํา คือ หลักสูตรฝึกอบรมการออกแบบการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา 2) เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล ประกอบด้วย แบบประเมินสมรรถนะการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา แบบบันทึกข้อเสนอแนะเพื่อการพัฒนา แผนการจัดการเรียนรู้ แบบบันทึกผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการจัดการเรียนรู้ของครู วิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณด้วยค่าความถี่ ค่าร้อยละ ค่าเฉลี่ย ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน การทดสอบทีและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงด้วยการสังเคราะห์เนื้อหา ผลการวิจัยพบว่า 1) สมรรถนะการจัดการเรียนรู้ของครูผู้สอนระดับประถมศึกษา พบว่า สมรรถนะการจัดการเรียนรู้ของครูโดยรวมมีคุณภาพอยู่ในระดับมาก (x̅ = 4.46 , S.D. = 0.14) 2) ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนที่ได้รับจากการจัดการเรียนรู้โดยใช้การจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา ในระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 หลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติที่ระดับ .05 และนักเรียนมีความพึงพอใจ ต่อการจัดการเรียนรู้ของครูอยู่ในระดับมาก (x̅ = 4.12 , S.D. = 0.46) 3) มีปัญหาด้านเวลาที่ใช้ในการจัดการเรียนรู้ อุปสรรคด้านอุปกรณ์ข้อเสนอแนะ คือ ควรปรับเวลาในการจัดกิจกรรมแต่ละขั้นตอนให้กระชับมากขึ้นและขอการสนับสนุนสื่อวัสดุอุปกรณ์สําหรับการจัดการเรียนรู้ตามแนวทางสะตีมศึกษา