การวิจัยในครั้งนี้เป็นการวิจัยปฏิบัติการในชั้นเรียน มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาเคมี 2 ก่อนเรียนและหลังเรียน ของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และเสริมด้วยกิจกรรม STEM (2) เพื่อเปรียบเทียบจำนวนนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และเสริมด้วยกิจกรรม STEM ที่มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาเคมี 2 ผ่านเกณฑ์ ร้อยละ 75 ของค่าเป้าหมายเป้าหมายผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนปทุมคงคา และ (3) เพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมการทดลองและกิจกรรม STEM โดยมีนักเรียนจำนวนทั้งสิ้น 65 คน แบ่งเป็นกลุ่มทดลอง 15 คน และกลุ่มควบคุม 50 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้คือ (1) แผนการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และบูรณาการด้วย STEM (2) แบบทดสอบการเตรียมสารละลายและแบบประเมินการสอบปฏิบัติการ ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้¬
1. จากการจัดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และเสริมด้วยกิจกรรม STEM นักเรียนได้พัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และการใช้อุปกรณ์วิทยาศาสตร์โดยการฝึกปฏิบัติ ผู้วิจัยได้ประเมินการทำแบบทดสอบและการทดลองของนักเรียน โดยเก็บคะแนนของนักเรียนแต่ละกลุ่มเป็นคะแนน 50 คะแนน ก่อนการจัดกิจกรรมแบบสืบเสาะ การชมวีดีทัศน์ การสาธิตการใช้อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ และทำกิจกรรมเสริมด้วยกิจกรรม STEM นักเรียนห้อง ม.4/1, ม.4/2 และ ม.4/3 ได้คะแนนเฉลี่ย 16 , 14 และ 14 คะแนน ตามลำดับ (ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท่ากับ 3.72 , 3.07 และ 2.79 ตามลำดับ) ซึ่งมีค่าน้อยกว่าหลังการจัดกิจกรรมแบบสืบเสาะ การชมวีดีทัศน์ การสาธิตการใช้อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ และทำกิจกรรมเสริมด้วยกิจกรรม STEM เป็น 38, 33 และ 30 คะแนน ตามลำดับ (ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน เท่ากับ 6.96 , 6.30 และ 4.34 ตามลำดับ)
2. นักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และทำกิจกรรมเสริมด้วย STEM ที่ทำให้มีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนวิชาเคมี 2 ผ่านเกณฑ์ ค่าเป้าหมายเป้าหมายผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ 2.37 สูงถึงร้อยละ 86 ซึ่งสูงกว่าร้อยละ 75 ตามจุดประสงค์การวิจัย
3. นักเรียนมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และการใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์พื้นฐานของนักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้ผ่านกิจกรรมการทดลองแบบสืบเสาะและกิจกรรม STEM ในระดับดีมากขึ้นไปคิดเป็นร้อยละ 81.5