การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) พัฒนากระบวนการเรียนการสอนเพื่อส่งเสริมผลการเรียนทางคณิตศาสตร์และความตระหนักรู้ในการรู้คิดของนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้น โดยใช้การผสานแนวคิดการประมวลสารสนเทศและการรู้คิด และ 2) เพื่อศึกษาคุณภาพของกระบวนการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้น คือผลการเรียนทางคณิตศาสตร์และความตระหนักรู้ในการรู้คิด ผลการเรียนทางคณิตศาสตร์ประกอบด้วย ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์ เจตคติต่อการเรียนคณิตศาสตร์ และความคงทนของความรู้ทางคณิตศาสตร์ดำเนินการพัฒนากระบวนการเรียนการสอนโดยศึกษาข้อมูลพื้นฐาน แนวคิด และทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง นำข้อมูลที่ได้จากการศึกษามาสร้างกระบวนการเรียนการสอน แล้วนำไปทดลองใช้กับกลุ่มตัวอย่างซึ่งเป็นนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนนนทรีวิทยา จำนวน 2ห้องเรียน แบ่งเป็นกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุม กลุ่มละ 52 คน ระยะเวลาในการทดลอง 10สัปดาห์ วัดผลการทดลองใช้ทั้งก่อนและหลังการทดลอง และวัดความคงทนของความรู้ทางคณิตศาสตร์หลังการทดลองสองสัปดาห์ ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้ 1.กระบวนการเรียนการสอนที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยขั้นตอนการสอน 8 ขั้น ได้แก่ 1)ขั้นเร้าความสนใจและทำให้ตระหนักถึงประโยชน์ 2) ขั้นกำหนดเป้าหมายการเรียนรู้ 3)ขั้นนำเสนอสาระหรือสถานการณ์การเรียนรู้และวิเคราะห์จัดระบบ 4) ขั้นกระตุ้นความรู้เดิมและวางแผนปฏิบัติ 5) ขั้นสร้างเสริมความเข้าใจ 6) ขั้นสรุปข้อความรู้ 7) ขั้นประยุกต์ความรู้และ 8) ขั้นให้ข้อมูลป้อนกลับ 2.ผลการทดลองใช้กระบวนการเรียนการสอนพบว่า 2.1 นักเรียนกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุมมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์หลังการทดลองสูงกว่าก่อนการทดลองอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 2.2 นักเรียนกลุ่มทดลองมีเจตคติต่อการเรียนคณิตศาสตร์ และความตระหนักรู้ในการรู้คิดหลังการทดลองสูงกว่าก่อนการทดลองอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 แต่นักเรียนกลุ่มควบคุมมีเจตคติต่อการเรียนคณิตศาสตร์และความตระหนักรู้ในการรู้คิดก่อนและหลังการทดลองไม่แตกต่างกัน 2.3 นักเรียนกลุ่มทดลองมีผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนคณิตศาสตร์ เจตคติต่อการเรียนคณิตศาสตร์ ความคงทนของความรู้ทางคณิตศาสตร์ และความตระหนักรู้ในการรู้คิด หลังการทดลองสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05