การวิจัยครั้งนี้ ใช้ระเบียบวิธีการวิจัยและพัฒนา (Research and Development : R&D) ซึ่งมีจุดมุ่งหมายการวิจัยเพื่อ (1) ศึกษารูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต รายวิชาชีววิทยาพื้นฐาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 (2) สร้างและพัฒนารูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL (3) เพื่อศึกษาผลของการใช้รูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL (3.1) เพื่อเปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางด้านการเรียน เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต ก่อนเรียน และหลังเรียน (3.2) เพื่อศึกษาผลการเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต ระหว่างเรียน (3.3) เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนที่เรียนรู้ด้วยรูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต (4) เพื่อประเมินและปรับปรุงรูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ผู้วิจัยได้ดำเนินการวิจัยออกเป็น 3 ระยะ ดังนี้ ระยะที่ 1 การศึกษาและยกร่างรูปแบบ ระยะที่ 2 การตรวจสอบและปรับปรุงรูปแบบ ระยะที่ 3 การนำไปทดลองใช้ภาคสนามและสรุปผลการทดลอง ดำเนินการทดลองโดยใช้รูปแบบการวิจัยก่อน การทดลอง (Pre-Experimental Design) โดยประยุกต์ใช้แบบ การทดลองแบบกลุ่มตัวอย่างเดียว มีการทดสอบก่อนและหลังการทดลอง (One-Group Pretest-Posttest Design) กลุ่มตัวอย่างเลือกแบบเจาะจงโดยเลือก นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1 จำนวน 1 คน เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย แบบประเมินแผนการจัดการเรียนรู้ แบบประเมินการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน แบบประเมินความพึงพอใจที่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพของเครื่องมือจากผู้เชี่ยวชาญด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ค่าร้อยละ (%) ค่าเฉลี่ย ( ) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (S.D) การทดสอบค่าที่ (Dependent t-test) การวิเคราะห์เนื้อหา (Content Analysis)
ผลการวิจัย พบว่า
1. ได้รูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต รายวิชาชีววิทยาพื้นฐาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ด้วยคู่มือการจัดการเรียนรู้ ที่ประกอบด้วย 8 องค์ประกอบหลัก ประกอบด้วย 1) คำชี้แจง 2) หลักสูตรระดับชั้นเรียน 3) การวางแผนการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ 4) แบบทดสอบก่อนเรียน 5) แผนการจัดการเรียนรู้ 12 แผน 6) แบบทดสอบหลังเรียน 7) กระบวนการเสริมสร้างทักษะวิทยาศาสตร์ 8) แบบวัดความพึงพอใจ
2. ได้รูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน และเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต รายวิชาชีววิทยาพื้นฐาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 มีความเหมาะสมมากที่สุด
3. เพื่อศึกษาผลของการใช้รูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต รายวิชาชีววิทยาพื้นฐาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4
3.1 เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางด้านการเรียน ผลปรากฏว่ามีผลสัมฤทธิ์ทางด้านการเรียนก่อนเรียน มีค่าเฉลี่ย 17.69 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน 2.89 และคะแนนเฉลี่ยผลสัมฤทธิ์ทางด้านการเรียนหลังเรียน มีค่าเฉลี่ย 25.28 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน 2.20
3.2 ศึกษาผลการเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ มีค่าคะแนนประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียน มีค่าเฉลี่ยโดยรวม 96.53 จากคะแนนเต็ม 120 คะแนน ซึ่งมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 7.99 คิดค่าร้อยละการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์มีค่า 80.44 และผลการวิเคราะห์เปรียบเทียบผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนของนักเรียนก่อนและหลังเรียนได้ผลการเปรียบเทียบคะแนนจากแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน หลังการกิจกรรมการเรียนรู้แบบ 7Es-KWL สูงกว่าก่อนได้รับการกิจกรรมการเรียนรู้แบบ 7Es-KWL แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .01
3.3 นักเรียนมีความพึงพอใจต่อรูปแบบการพัฒนาการจัดการเรียนรู้ แบบ 7Es-KWL เพื่อพัฒนาผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนและเสริมสร้างทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เรื่อง ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต รายวิชาชีววิทยาพื้นฐาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หลังการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ผ่านไป 4 สัปดาห์ มีความพึงพอใจโดยรวมมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ระดับพอใจมากที่สุด ( = 4.60)