การศึกษาครั้งนี้มีจุดมุ่งหมาย คือ 1) เพื่อสร้างและหาประสิทธิภาพชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น เรื่อง ทรัพยากรธรณี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ให้มีประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 75/75 2) เพื่อใช้และศึกษาผลการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ดังนี้ 2.1) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 2.2) เพื่อเปรียบเทียบการรู้วิทยาศาสตร์ระหว่างก่อนเรียนและหลังเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 3) เพื่อประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนการสอนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ผู้ศึกษาได้ดำเนินการตามระเบียบวิธีวิจัยโดยใช้การวิจัยและพัฒนามี 3 ขั้นตอนประกอบด้วย ขั้นที่ 1 ขั้นสร้างและการหาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ซึ่งผู้ศึกษาได้นำชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เสนอผู้เชี่ยวชาญ 5 ท่าน เพื่อหาความเหมาะสมของชุดกิจกรรมและนำไปทดลองใช้กับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 โรงเรียนปัว ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2557 ทั้ง 3 กลุ่ม คือ นักเรียน จำนวน 3 คน เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของกิจกรรมและเวลาแล้วนำมาปรับปรุงแก้ไข นำไปทดลองใช้กับนักเรียน จำนวน 9 คน เพื่อหาประสิทธิภาพของชุดกิจกรรมและปรับปรุงแก้ไข นำมาทดลองกับนักเรียน จำนวน 40 คน เพื่อหาประสิทธิภาพตามเกณฑ์ 75/75 ขั้นที่ 2 ขั้นใช้และศึกษาผลการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ โดยนำชุดกิจกรรมการเรียนรู้มาทดลองใช้กับกลุ่มตัวอย่าง คือนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2/5 โรงเรียนปัว ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2558 จำนน 41 คน ซึ่งได้จากการสุ่มอย่างง่ายโดยใช้ห้องเรียนเป็นหน่วยในการสุ่ม แบบแผนการวิจัย คือ One Group Pretest – Post test Design ขั้นที่ 3 ขั้นศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนการสอนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาประกอบด้วย ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น เรื่อง ทรัพยากรธรณี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จำนวน 5 หน่วย แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน เรื่อง ทรัพยากรธรณี แบบทดสอบวัดการรู้วิทยาสาสตร์ เรื่อง ทรัพยากรธรณี แบบวัดความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนด้วยชุดกิจกรรม หาประสิทธิภาพจากสูตร E1/E2 สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล คือ ค่าเฉลี่ย ( ) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน และค่าทีแบบไม่อิสระต่อกัน (t-test for dependent samples)
ผลการศึกษา พบว่า
1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ทั้ง 5 หน่วย ได้แก่ หน่วยที่ 1 ดิน หน่วยที่ 2 หิน หน่วยที่ 3 แร่ หน่วยที่ 4 เชื้อเพลิงธรรมชาติ หน่วยที่ 5 แหล่งน้ำ ซึ่งมีลำดับการจัดกิจกรรม 7 ขั้นตอนดังนี้ 1) ขั้นตรวจสอบความรู้เดิม 2) ขั้นเร้าความสนใจ 3) ขั้นสำรวจค้นหา 4) ขั้นอธิบาย 5) ขั้นขยายความรู้ 6) ขั้นประเมินผล 7) ขั้นนำความรู้ไปใช้ พบว่ามีความเหมาะสมในองค์ประกอบต่างๆ ของชุดกิจกรรมการเรียนรู้อยู่ในระดับมากที่สุด มีค่าประสิทธิภาพเท่ากับ 78.58/77.32
2. ผลการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ มีดังนี้
2.1 ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนหลังเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแบบวัฏจักรการ
เรียนรู้ 7 ขั้น เรื่อง ทรัพยากรธรณี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01
2.2 การรู้วิทยาศาสตร์หลังเรียนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น เรื่อง ทรัพยากรธรณี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 สูงกว่าก่อนเรียนอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01
3. ผลการประเมินความพึงพอใจของนักเรียนที่มีต่อการเรียนการสอนด้วยชุดกิจกรรมการเรียนรู้ตามแบบวัฏจักรการเรียนรู้ 7 ขั้น เรื่อง ทรัพยากรธรณี สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 พบว่านักเรียนมีความพึงพอใจต่อการเรียนด้วยชุดกิจกรรมอยู่ในระดับมากที่สุด