การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ พัฒนาคู่มือการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ศึกษา ความรู้ ความเข้าใจ และทักษะของครูก่อนและหลังการใช้คู่มือ และเปรียบเทียบมโนทัศน์สิ่งแวดล้อมและความสามารถในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมของนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ระหว่างกลุ่มที่เรียนโดยใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานและกลุ่มที่เรียนโดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้แบบปกติ การวิจัยแบ่งเป็น 4 ส่วนคือ ส่วนที่หนึ่งเป็นการพัฒนาคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ส่วนที่สองเป็นการรายงานผลการใช้คู่มือ ส่วนที่สามเป็นการเปรียบเทียบ ความรู้ ความเข้าใจ และทักษะของครูก่อนและหลังการใช้คู่มือ และส่วนที่สี่เป็นการเปรียบเทียบมโนทัศน์สิ่งแวดล้อมและความสามารถในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมระหว่างกลุ่มที่เรียนโดยใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และกลุ่มที่ใช้วิธีการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแบบปกติ เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย เครื่องมือที่ใช้ในการทดลองคือ คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และเครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูลคือ แบบทดสอบมโนทัศน์สิ่งแวดล้อมและแบบวัดความสามารถในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมแบบวัดความรู้ ความเข้าใจ และทักษะการใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และแบบสังเกตการสอน มีค่าความเที่ยงเท่ากับ 0.83,0.93, 0.91 และ 0.73 ตามลำดับ วิเคราะห์ข้อมูลด้วยสถิติ ค่าเฉลี่ย ร้อยละ การทดสอบค่าที (t-test) ผลการวิจัยสรุปได้ดังนี้ 1. การพัฒนาคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมมีการพัฒนา 4 ขั้นตอนดังนี้ ขั้นตอนที่ 1 การสร้างคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ประกอบด้วย 1) สภาพปัญหาและประเด็นการพัฒนาคู่มือการจัดการเรียนรู้ 2) วัตถุประสงค์ 3) องค์ประกอบของคู่มือการจัดการเรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม 4) เนื้อหาของคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม 5) แนวการจัดการเรียนรู้และขั้นตอนการจัดการเรียนรู้แบบใช้วิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม 6) แนวทางการจัดการเรียนรู้เพื่อการเกิดมโนทัศน์สิ่งแวดล้อม 7) แนวทางการจัดการเรียนรู้เพื่อเกิดความสามารถในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม ขั้นตอนที่ 2 การทดสอบคุณภาพของคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ขั้นตอนที่ 3 การทดลองใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และขั้นตอนที่ 4 การปรับปรุงคู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม 2. ผลการวิเคราะห์ความรู้ ความเข้าใจ และทักษะของครูก่อนและหลังการใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมพบว่า ครูผู้สอนมีความรู้ ความเข้าใจ และทักษะหลังการใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมอยู่ในเกณฑ์ระดับดี และคะแนนเฉลี่ยความรู้ความเข้าใจและทักษะของครูหลังการใช้คู่มือสูงกว่าก่อนการใช้คู่มือ 3. นักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้คู่มือการจัดการเรียนรู้แบบการวิจัยเป็นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มีมโนทัศน์สิ่งแวดล้อมและความสามารถในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมสูงกว่านักเรียนที่ได้รับการจัดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้แบบปกติ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05