ธีระชัย ปูรณะโชติ ได้ให้ความหมายของโครงงานวิทยาศาสตร์ (Science Project)ไว้ว่า โครงงานวิทยาศาสตร์ คือ การศึกษาเรื่องใดเรื่องหนึ่งเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ด้วยตนเองโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ภายใต้คำแนะนำหรือข้อเสนอแนะของครูหรือผู้เชี่ยวชาญ กิจกรรมนี้อาจทำเป็นรายบุคคลหรือทำเป็นกลุ่ม และจะทำในเวลาเรียนหรือนอกเวลาเรียนก็ได้โดยไม่จำกัดสถานที่
อาจกล่าวได้ว่า โครงงานวิทยาศาสตร์ คือ งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์นั่นเอง แต่เป็นลักษณะของงานวิจัยขั้นพื้นฐาน มีการฝึกปฏิบัติการอย่างง่ายๆ เพื่อให้ผู้เรียนได้รู้จักการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์นั่นเอง โดยจัดให้มีการศึกษา ค้นคว้า ทดลอง เพื่อตรวจสอบสมมติฐานใดสมมติฐานหนึ่งที่กำหนดไว้ โดยอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
หลักการของโครงงานวิทยาศาสตร์
ในการทำโครงงานวิทยาศาสตร์นั้น มีหลักการที่สำคัญ 4 ประการ ได้แก่
1. เป็นกิจกรรมที่มีเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
2. เน้นการแสวงหาความรู้โดยผู้เรียนจะเป็นผู้ริเริ่ม วางแผน และดำเนินกาศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง โดยมีครูเป็นผู้ชี้แนะแนวทางและให้คำปรึกษา
3. เน้นกระบวนการแสวงหาความรู้ โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ โดยเริ่มจากการกำหนดปัญหา และหัวข้อที่ตนสนใจศึกษา ดำเนินการรวบรวมข้อมูล ทำการทดลอง และสรุปผลการศึกษาค้นคว้า
4. เน้นการคิดเป็น ทำเป็น และการแก้ปัญหาด้วยตนเอง
จุดมุ่งหมายของโครงงาน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้กำหนดจุดมุ่งหมายของการทำโครงงานวิทยาศาสตร์ ไว้ดังนี้
1. เพื่อให้นักศึกษาใช้ความรู้และประสบการณ์เลือกทำโครงงานวิทยาศาสตร์ตามที่ตนสนใจ
2. เพื่อให้นักศึกษาได้ศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลจากแหล่งความรู้ต่างๆ ด้วยตนเอง
3 เพื่อให้นักศึกษาได้แสดงความคิดริเริ่มสร้างสรรค์
4 เพื่อให้นักศึกษามีเจตคติทางวิทยาศาสตร์และเห็นคุณค่าของการใช้กระบวนการวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหา
5 เพื่อให้นักศึกษามองเห็นแนวทางในการประยุกต์ใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแต่ละท่องถิ่น
โครงงานวิทยาศาสตร์ แบ่งเป็น 4 ประเภท คือ
1.โครงงานประเภทสำรวจรวบรวมข้อมูล (Survey Research Project)
โครงงานประเภทนี้เป็นกิจกรรมการศึกษาและรวบรวมข้อมูลจากธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมต่างๆ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหาความรู้ที่มีอยู่หรือเป็นอยู่ในธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมโดยใช้วิธีการสำรวจและรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ แล้วนำข้อมูลเหล่านั้นมาจัดกระทำ เช่น จำแนกเป็นหมวดหมู่แล้วนำเสนอในรูปแบบต่าง ๆ โดยไม่มีการกำหนดตัวแปร
2.โครงงานประเภทการทดลอง (Experimental Research Project)
โครงงานประเภทนี้โดยทั่วไป เป็นการศึกษาหาคำตอบของปัญหาใดปัญหาหนึ่ง โดยการออกแบบการทดลองดำเนินการทดลอง เพื่อหาคำตอบของปัญหาที่ต้องการทราบหรือเพื่อตรวจสอบสมมติฐานที่ตั้งไว้ ขั้นตอนของการทำโครงงานประเภทนี้ประกอบด้วย การกำหนดปัญหา การตั้งสมมติฐาน การออกแบบการทดลองซึ่งจะต้องมีการควบคุมตัวแปรต่าง ๆ ที่อาจมีผลต่อตัวแปรที่ต้องการศึกษา แล้วดำเนินการทดลองมีการจัดกระทำกับตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น ทำการรวบรวมข้อมูลเพื่อศึกษาความเปลี่ยนแปลงของตัวแปรตาม การแปลผลและสรุปผลของการทดลอง
3.โครงงานประเภทสิ่งประดิษฐ์ (Developmental Research Project or Invention)
โครงงานประเภทการประดิษฐ์เป็นการพัฒนา หรือประดิษฐ์เครื่องมือเครื่องใช้หรืออุปกรณ์ ต่าง ๆ ให้ใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ โดยอาศัยความรู้หรือหลักการทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ อาจเป็นการประดิษฐ์สิ่งใหม่ที่ยังไม่เคยมีมาก่อน หรือการปรับปรุงอุปกรณ์หรือสิ่งประดิษฐ์ที่มีอยู่แล้วให้ใช้งานได้ดีกว่าเดิมก็ได้ นอกจากนั้นอาจเป็นการเสนอหรือสร้างแบบจำลองทางความคิดเพื่อแก้ปัญหาใดปัญหาหนึ่งก็ได้ โครงงานประเภทนี้ต้องมีการกำหนดตัวแปรที่ต้องศึกษาเหมือนกับโครงงานประเภทการทดลอง
4. โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย (Theoretical Research Project)
โครงงานประเภทการสร้างทฤษฎีหรือการอธิบาย เป็นโครงงานที่ผู้ทำจะต้องเสนอแนวความคิดใหม่ ๆ ในการอธิบายเรื่องใดเรื่องหนึ่งอย่างมีเหตุผล มีหลักการทางวิทยาศาสตร์หรือทฤษฎีสนับสนุน การอธิบายปรากฏการณ์เก่าในแนวใหม่ อาจเสนอในรูปของคำอธิบาย สูตร หรือสมการโดยมีข้อมูลหรือทฤษฎีอื่นสนับสนุนอ้างอิง การทำโครงงานประเภทนี้ ผู้ทำจะต้องมีพื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างดี และต้องค้นคว้าศึกษาเรื่องราวที่เกี่ยวข้องอย่างมาก จึงจะสามารถสร้างคำอธิบายหรือทฤษฎีได้ จึงมีผู้สนใจทำโครงงานประเภทนี้น้อยมาก