การวิจัยในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อพัฒนาและหาประสิทธิภาพของการจัดการเรียนรู้โดยใช้เกมวิชาวิทยาศาสตร์ เรื่องครอบครัวระบบสุริยะ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์มาตรฐาน 80/80 2) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ก่อนเรียนและหลังเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ โดยใช้เกมและให้เกิดการเรียนรู้ในขณะเล่นเกมหรือหลังจากเล่นเกม เกิดการเรียนรู้อย่างมีความหมาย ในเรื่องครอบครัว ระบบสุริยะชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 3) เพื่อศึกษาเจตคติที่มีต่อวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยคือนักเรียนโรงเรียนเมืองสกลนคร (ธาตุนารายเจงเวง) แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ 1) กลุ่มทดลองเป็นนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4/3 จำนวน 35 คน 2) กลุ่มบังคับเป็นนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4/1 จำนวน 35 คน ที่กำลังเรียนภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2558 ซึ่งได้มาโดยวิธีการจับฉลาก
เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยได้แก่ 1) แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้เกม เรื่องครอบครัวระบบสุริยะ จำนวน 1 แผน 2 ชั่วโมง 2) แบบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนก่อนและหลังเรียน 3) แบบวัดเจตคติวิชาวิทยาศาสตร์
วิเคราะห์ข้อมูลโดยนำคะแนนที่ได้จากแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและแบบวัดเจตคติวิชาวิทยาศาสตร์ มาหาค่าเฉลี่ย (Mean) ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) ค่าร้อยละ (Percentage) วิเคราะห์หาค่าผลสัมฤทธิ์ก่อนเรียนและหลังเรียน โดยใช้สถิติ t-test ชนิด Dependent Samples