การวิจัยครั้งนี้มีความมุ่งหมายเพื่อ 1) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 2) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 3) เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์หลังเรียนระหว่างกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุม 4) เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 5) เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 6) เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนระหว่างกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุม 7) เปรียบเทียบเจตคติเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน 8) เปรียบเทียบเจตคติเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมระหว่างก่อนเรียนกับหลังเรียน และ 9) เปรียบเทียบเจตคติเชิงวิทยาศาสตร์หลังเรียนระหว่างกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุม กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย คือ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 22 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2563 ทั้งหมด 2 ห้องเรียน จำนวน 78 คน ซึ่งได้มาจากการสุ่มแบบแบ่งกลุ่ม (Cluster Random Sampling) เนื่องจากการจัดห้องเรียนจัดแบบคละความสามารถ เก่ง ปานกลาง อ่อน จากนั้นจับสลากมา 2 ห้อง เพื่อแบ่งกลุ่มการทดลอง ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/2 เป็นกลุ่มทดลอง และชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1/3 เป็นกลุ่มควบคุม เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ แผนการจัดการเรียนรู้โดยใช้รูปแบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7E ร่วมกับการเรียนรู้แบบร่วมมือ แผนการจัดการเรียนรู้แบบปกติ แบบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบวัดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และ แบบวัดเจตคติเชิงวิทยาศาสตร์ การออกแบบการวิจัยในครั้งนี้ใช้การวิจัยเชิงทดลองแบบ 2 กลุ่ม (Pretest–Posttest Control Group Design) สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ร้อยละ ค่าเฉลี่ย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน การทดสอบความแตกต่างของค่าเฉลี่ยโดยใช t-test (Dependent Samples) และ t-test (Independent Samples) 

ผลการวิจัยพบว่า

1. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

2. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

3. ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์หลังเรียนระหว่างนักเรียนกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุมไม่แตกต่างกัน

4. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองหลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

5. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมหลังเรียน สูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

6. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หลังเรียนของนักเรียนกลุ่มทดลอง สูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

7. เจตคติเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มทดลองหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

8. เจตคติเชิงวิทยาศาสตร์ของนักเรียนกลุ่มควบคุมหลังเรียนสูงกว่าก่อนเรียน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05

9. เจตคติเชิงวิทยาศาสตร์หลังเรียนของนักเรียนกลุ่มทดลองสูงกว่ากลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05
 

The purposes of this research were to: 1) compare the science learning achievement of the experimental group students before and after the intervention, 2) compare the science learning achievement of the control group students before and after the intervention, 3) compare the science learning achievement of both groups after the intervention, 4) compare the science process skills of the experimental group students before and after the intervention, 5) compare the science process skills of the control group students before and after the intervention, 6) compare the science process skills of both groups after the intervention, 7) compare the scientific attitudes of the experimental group students before and after the intervention, 8) compare the scientific attitudes of the control group students before and after the intervention, and 9) compare the scientific attitudes of both groups after the intervention. The research samples were 78 students from two classes studying Mathayomsuksa 1 under the Educational Service Area Office 22, in the first semester of 2020 academic year. The samples were obtained through cluster random sampling from mixed-ability classrooms consisting of students with different levels of learning abilities and then selected by casting lots and divided into two groups: Mathayomsuksa 1/2 students as the experimental group, and Mathayomsuksa 1/3 students as the control group. The research tools were lesson plans using the 7E learning cycle model integrated with cooperative learning, conventional lesson plans, an achievement test, a scientific process skills scale, and a scientific attitude scale. This research used two-group pretest–posttest control group design. The statistics for data analysis were percentage, mean, standard deviation, and t-test (Dependent Samples), and t-test (Independent Samples).

The findings were as follows:

1. The science learning achievement of the experimental group students after the intervention were higher than that of before at the .05 level of significance.

2. The science learning achievement of the control group students after the intervention were higher than that of before at the .05 level of significance.

3. The science learning achievement of both groups after the intervention showed no difference.

4. The science process skills of the experimental group students after the intervention were higher than that of before at the .05 level of significance.  

5. The science process skills of the control group students after the intervention were higher than those of before at the .05 level of significance.

6. The science process skills of the experimental group students after the intervention were higher than those of the control group students at the .05 level of significance.

7. The scientific attitudes of the experimental group students after the intervention were higher than those of before at the .05 level of significance.

8. The scientific attitudes of the control group students after the intervention were higher than those of before at the .05 level of significance. 

9. The scientific attitudes of the experimental group students after the intervention were higher than those of the control group students at the .05 level of significance.