Unit1

1,852 views

Published on

อ.กุลวดี คตชนะเลขา

มหาวิทยาลัยราชภัฏชัยภูมิ

Published in: Education, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,852
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
29
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Unit1

  1. 1. บทที่ 1 การแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร อาจารยสมพร จันทมัตตุการ วิทยาศาสตรเปนความรูที่ไดมาโดยวิธีการที่เริ่มตนดวยการสังเกต และการทดลองที่เปน ระเบี ย บมีขั้ น ตอนโดยปราศจากอคติ แล ว มีก ารเปรี ย บเทีย บจัด หมวดหมู ส รุ ปตั้ ง เป น กฎเกณฑ ข้ึ น ตอจากนั้นอาจจะใชทฤษฎีนี้เปนหลักสําหรับการสังเกตหรือทดลองตอไป ถาผลที่ไดไมเปนไปตาม ทฤษฎีที่ตั้งไวก็จะเปลี่ยนแปลงทฤษฎีใหม แลวนําไปใชกับการสังเกตอีกครั้งหนึ่ง ทําอยางนี้จนหมดขอ ขัดแยง ความหมายของวิทยาศาสตร วิทยาศาสตร หมายถึง ความรู ที่ทดลองหรื อพิสูจ นไ ดว าถูกตองตรงความจริง จัดไวเปน หมวดหมู มีระเบียบและขั้นตอน สรุปไดเปนกฎเกณฑสากล วิทยาศาสตรโดยทั่วไปแบงออกเปนวิทยาศาสตรบริสุทธิ์และวิทยาศาสตรประยุกต 1. วิทยาศาสตรบริสุทธิ์ (Pure science) เปนวิทยาศาสตรที่บรรยายถึงกฎเกณฑตาง ๆ ของ ธรรมชาติ ซึ่งไมเกี่ยวของกับการเอาไปใชประโยชนในชีวิตและอุตสาหกรรม อาจแบงออกเปนสาขา ตาง ๆ เชน สาขาเคมี ฟสิกส ชีววิทยา 2. วิทยาศาสตรประยุกต (Applied science) เปนการนําเอาวิทยาศาสตรบริสุทธิ์แตละสาขาไป ใชในชีวิตประจําวันและอุตสาหกรรมตาง ๆ ไดแก ดานการเกษตร การปศุสัตว การประมง เพื่อผลิต อาหารและวัตถุดิบอุตสาหกรรม เปนตน ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร ในการศึกษาเรื่องราวที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร สิ่งที่ควรเขาใจซึ่งเปนความรูเบื้องตนเกี่ยวกับ วิทยาศาสตรโดยทั่วไป ไดแก วิทยาศาสตรศึกษาอะไร สิ่งที่เปนวิทยาศาสตรแตกตางจากสิ่งที่ไมใช วิทยาศาสตรอยางไร ลักษณะของความกาวหนาในวิทยาศาสตรเปนอยางไร วิทยาศาสตรมีขอบเขตและ วงจํากัดอยางไร และวิทยาศาสตรมีลักษณะอยางไร 1. วิทยาศาสตรศึกษาอะไร วิทยาศาสตรเปน วิชาที่ศกษาหาความรูความเขาใจเรื่องของธรรมชาติแสวงหากฎเกณฑ ึ  ของธรรมชาติ ดวยความอยากรูของนักวิทยาศาสตร และดวยความเชื่อวา ธรรมชาติมีระเบียบหรือ กฎเกณฑ สิ่งทีวทยาศาสตรเนนมากในการศึกษาคือเรื่องของวัตถุซึ่งรวมทั้งสสารและพลังงาน สวนเรื่อง ่ิ เกี่ยวกับจิตใจนั้นวิทยาศาสตรศึกษานอยมาก
  2. 2. 2 2. สิ่งที่เปนวิทยาศาสตรและสิ่งที่ไมใชวิทยาศาสตร ความรูหรือขอความที่ถือวาเปนวิทยาศาสตร ไดแก ความรูหรือขอความของความรูท่ี สามารถตรวจสอบไดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” เชนขอความ “น้ําไหลจากที่สูงลงสูที่ต่ํา” “อากาศมี แรงดัน” ขอความเหลานี้ เราสามารถพิสูจนตรวจสอบไดวาผิดหรือไมผิด อาจทําได 2 วิธี คือ การใชประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ โดยการสังเกตและการทดลอง และกระทําโดยวิธีการทาง ตรรกวิทยา ส ว นความรู ห รื อ ข อ ความที่ ไ ม เ ป น วิ ท ยาศาสตร คื อ ความรู ห รื อ ข อ ความที่ ไ ม ส ามารถ ตรวจสอบไดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” เชนขอความ “มนุษยเมื่อตายแลว ถายังไมเกิดใหมก็จะเปนวิญญาณ ทองเที่ยวไปเรื่อย ๆ” ขอความนี้เราไมสามารถพิสูจนไดวาผิดหรือไมผิด จึงไมถือวาเปนวิทยาศาสตร 3. ลักษณะของความกาวหนาในวิทยาศาสตร บุคคลที่ศึกษาทางดานวิทยาศาสตร จะทําใหมีความกาวหนาในวิทยาศาสตรมี 2 ลักษณะคือ 3.1 ลักษณะของการขยายความรู กลาวคือ มีลักษณะเปนการเพิ่มพูนและการสะสมความรู ขึ้นเรื่อย ๆ ในปจจุบันความรูทางวิทยาศาสตรมีมากกวา 300 ป ในแตละยุคแตละสมัยของพัฒนาการ ทางวิทยาศาสตรก็จะมีการตรวจสอบความรูสมัยกอน ๆ กําจัดขอบกพรอง และเพิ่มเติมความรูใหม ขึ้นมาเรื่อย ๆ 3.2 ลักษณะของการเปลี่ยนโลกทรรศน ในกรณีเชนนี้ความรูใหมอาจไมจริงกวาความรูเกา แต ไ ด รั บ การยอมรั บ ว า เหมาะสมด ว ยเหตุ ผ ลอย า งอื่ น ตั ว อย า งเช น ความรู เ รื่ อ งระบบสุ ริ ย ะมี ก าร เปลี่ยนแปลงจากแนวความคิดของโทเลมีมาใชของโคเปอรนิคัส การเปลี่ยนแปลงในลักษณะนี้เปนการ เปลี่ยนจากวิธีมองอยางหนึ่งไปเปนอีกอยางหนึ่ง 4. ขอจํากัดและขอบเขตของวิทยาศาสตร วิทยาศาสตรมีขอบเขตและวงจํากัด ยังไมสามารถศึกษาหรือไมไดศึกษาหลายสิ่งหลาย อยาง ดวยเหตุผลดังนี้ 4.1 จํากัดดวยวิธีการหาความรู ที่เรียกวา วิธีการทางวิทยาศาสตร ซึ่งจะตองมีพ้นฐานมาจาก ื การสังเกต การสังเกตจะตองใชประสาทสัมผัสทั้ง 5 ซึ่งความสามารถของประสาทสัมผัสของมนุษยเรา มีขอบเขตจํากัด 4.2 จํากัดดวยเทคโนโลยีและเครื่องมือ ที่จะใชชวยขยายขีดความสามารถของประสาท สัมผัส ดังนั้น สิ่งที่อยูนอกเหนือขีดความสามารถของประสาทสัมผัส แมวาจะมีเครื่องมือชวยขยาย ขอบเขตความสามารถของประสาทสัมผัสแลวก็ตาม จึงอยูนอกขอบเขตของวิทยาศาสตร
  3. 3. 3 5. ลักษณะของวิทยาศาสตร วิทยาศาสตรมลักษณะที่สําคัญดังตอไปนี้ ี 5.1 มีลักษณะเปนปรนัย (Objective) กลาวคือ การสังเกตหรือการทดสอบภายใตเงื่อนไข หรือสภาวะแวดลอมอยางเดียวกัน จะปรากฏผลอยางเดียวกัน ทั้งนี้ไมจํากัดตัวบุคคลที่กระทํา เวลา และ สถานที่ เชน น้ํายอมไหลจากที่สูงลงสูที่ต่ําเสมอ 5.2 วิทยาศาสตรไดจากประสบการณ และทดสอบดวยประสบการณ ความรูที่เกิดจาก ประสบการณ เรียกวา ความรูเชิงประจักษหรือความรูเชิงประสบ (Empirical knowledge) ซึ่งไดจาก ประสาทสัมผัสนั่นเอง วิทยาศาสตรอาศัยประสาทสัมผัสเปนพื้นฐาน โดยเฉพาะการสังเกต ซึ่งเปนสิ่งที่ขาด ไมได และวิทยาศาสตรก็ตองอาศัยวิธีการอุปนัยเพื่อลงขอสรุปทั่วไป (Generalization) ใหไดความรู ออกมา ถาปราศจากขอมูลจากประสาทสัมผัส นักวิทยาศาสตรก็จะไมมีวัตถุดิบใด ๆ ที่จะทําใหเกิด กระบวนการอุปนัยเกิดขึ้น 5.3 วิทยาศาสตรมีลักษณะสากล กลาวคือ มีลักษณะทั่วไป วิทยาศาสตรจะพยามยามขยาย ความรูใหมีความหมายทั่วไปใหมากที่สุดเทาที่จะทําได ความรูที่มีลักษณะเฉพาะเจาะจงมีความหมาย นอย ลักษณะความเปนสากลมีระดับมากนอยตางกัน ดังตัวอยางตอไปนี้ ก. เหล็กแทงนี้ตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก ข. เหล็กทุกแทงตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก ค. วัตถุที่มีความหนาแนนมากกวาอากาศตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก จะเห็นวา ขอ ก. เปนความจริงเฉพาะเหล็กแทงนั้น ขอ ข. เปนความจริงสากลมากขึ้น เพราะพูดถึงเหล็ก แทงอื่นๆ ดวย สวน ขอ ค. มีลักษณะสากลมากที่สุด เพราะพูดถึงทุกสิ่งที่หนักกวาอากาศ ซึ่งเหล็กก็เปน สิ่งหนึ่งในบรรดาสิ่งเหลานั้น 5.4 วิทยาศาสตรมีความเปนสาธารณะ กลาวคือ ความจริงที่วิทยาศาสตรคนพบนั้นจะตอง แสดงหรื อ ทดลองใหทุก คนเห็ น ได เ หมื อ นกั น ถ า แสดงหรื อ ทดลองใหทุ ก คนเห็น ไม ไ ด ก็ไ ม อยู ใ น ขอบเขตของวิทยาศาสตร ความรูวิทยาศาสตรไมใชของสวนตัวแตเปนสาธารณะ กลาวคือ ผูอื่นอาจรู หรือเห็นอยางเดียวกับผูคนพบได เชน  อารคิมีดีส (Archimedes) คนพบวาน้ําหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในน้ํา จะเทากับ ปริมาตรของน้ําที่วัตถุน้ันแทนที่ กฎนี้เปนกฎเกี่ยวกับการหาความหนาแนนของวัตถุใด ๆ โดยการ แทนที่นํ้า เขาสามารถอธิบายและทําใหคนอื่นเห็นจริงดวย กรณีเชนนี้แตกตางจากการที่ใครสักคนหนึ่ง บอกวาผีมีจริงและเขาเคยพบเห็นมากอน ซึ่งเขาไมสามารถจะแสดงใหคนอื่นเห็นเชนเดียวกับเขาได 5.5 วิทยาศาสตรมีลักษณะพลวัต (Dynamic) กลาวคือ ขอความรูที่วิทยาศาสตรคนพบอาจ เปลี่ยนแปลงหรือพัฒนาตอไปได เมื่อมีขอมูลประจักษพยานเปลี่ยนแปลงไปหรือเพิ่มมากขึ้น หรือมี เครื่องมือที่ใชตรวจสอบปรากฏการณที่ดีขึ้นกวาเดิม ทําใหไดรับขอมูลใหมที่เที่ยงตรงกวาเดิม ความรู ทางวิทยาศาสตรจงไมใชความรูคงที่ หรือไมใชความรูที่จริงแทแนนอนไมเปลี่ยนแปลงตลอดกาล ึ
  4. 4. 4 5.6 วิทยาศาสตรตองชวยในการคาดหมายอนาคตได ความเปนสากลหรือลักษณะที่ใชได ทั่ว ๆ ไปของวิทยาศาสตรทําใหเราคาดหมายสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได เชน ความรูที่วา “ถานําน้ําบริสุทธิ์มาตมที่ระดับน้ําทะเล น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิ 100 องศา เซลเซียส” เปนความรูที่ไดจากการทดลองในอดีต แตความรูนี้ชวยใหเราทราบวา ถาเราตองการน้ําเดือด ในอนาคต เราจะตองทําอยางไร การศึกษาคนควาทางวิทยาศาสตรก็เพื่อแสวงหากฎเกณฑที่จะชวยใน การคาดหมายอนาคตหรือแสวงหาเงื่อนไขที่จะทําใหสิ่งหนึ่งเกิดขึ้น หรือไมเกิดขึ้นในอนาคต ความรูทางวิทยาศาสตร ความรู ท างวิ ท ยาศาสตร เ ป น ผลิ ต ผล (Product) ที่ ไ ด จ ากการค น คว า แสวงหาของ นักวิทยาศาสตร ความรูที่ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตรจะตองสามารถทดสอบยืนยันไดวาไมผิดจาก การทดสอบหลาย ๆ ครั้ง ถาหากการทดสอบครั้งใด พบวาความรูนั้นไมถูกตองนักวิทยาศาสตรก็ตองหา ขอมูลเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงความรูนั้นเสียใหม ถากระทําไมได ความรูดังกลาวก็จะถูกยกเลิกไป ไมอาจ ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตร ดังนั้นความรูทางวิทยาศาสตรจะตองคงทนตอการพิสูจนอยูเสมอ ความรูท่ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตร อาจแบงออกไดเปน 6 ประเภทคือ ี 1. ขอเท็จจริง (Fact) ขอเท็จจริงนั้นจะตองเปนสิ่งที่สังเกตไดโดยตรง และจะตองคงความจริงโดยการทดสอบ ไดผลเหมือนกันทุกครั้ง เชน “ไฮโดรเจนเปนกาซที่ติดไฟ” “น้ํามะนาวมีรสเปรี้ยว” “มดแดงมีลําตัวเปน ปลองและมีขา 6 ขา” เปนตน ขอเท็จจริงแตละอยางมีความหมายนอยมาก แตถานําขอเท็จจริงที่เกี่ยวของกันหลาย ๆ ขอเท็จจริงมารวมกันเขา ก็จะมีความหมายมากขึ้น ขอเท็จจริงเดี่ยวทั้งหลายเปรียบเสมือนชิ้นสวนของ ภาพปริ ศ นาภาพหนึ่ ง เมื่ อ นํ า ชิ้ น ส ว นเหล า นั้ น มาประกอบกั น เข า อย า งเหมาะสมก็ จ ะได ภ าพที่ มี ความหมายขึ้น ทําใหเราทราบวาภาพนั้นคืออะไร ก็จะเกิดเปนความคิดรวบยอด 2. ความคิดรวบยอด (Concept) ความคิดรวบยอด บางคนใชคําวา “มโนมติ” “มโนทัศน” หรือ “สังกัป” เกิดจากการนําเอา ขอเท็จจริงหลาย ๆ ขอเท็จจริงที่เกี่ยวของกันมาผสมผสานกันจนเกิดรูปแบบใหม รูปแบบใหมนี้เรียกวา ความคิดรวบยอดของสิ่งนั้น ดังนั้นความคิดรวบยอดของสิ่งใดก็คือ ความคิดโดยสรุปตอสิ่งนั้น เมื่อเราพบปรากฏการณใดปรากฏการณหนึ่ง ถาตองการทราบวาเรามีความคิดรวบยอดตอมัน หรือไม มีขอพิจารณาวาเรามีอยางใดอยางหนึ่งใน 3 อยางตอไปนี้หรือไม  1) มองเห็นคุณสมบัติรวมของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนั้น 2) มองเห็นความสัมพันธของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนั้น 3) มองเห็นแนวโนมของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนน ั้ ถาเรามีอยางใดอยางหนึ่ง ก็แสดงวาเรามีความคิดรวบยอดของสิ่งนั้น
  5. 5. 5 กลาวสรุป ความคิดรวบยอด หมายถึง ความเขาใจโดยสรุปเกี่ยวกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่เกิดจาก การสังเกตหรือไดรับประสบการณเกี่ยวกับสิ่งนั้น แลวนําคุณลักษณะตาง ๆ ของสิ่งนั้นมาประมวลกัน เขาเปนความคิดโดยสรุปของสิ่ง ๆ นั้น เชน “แสงเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟา” “แมลงคือสัตวที่มีลําตัวเปน ปลองและมีขา 6 ขา” “กรดคือสารที่มีรสเปรี้ยว” 3. หลักการ (Principle) หลักการ หรือเรียกอีกอยางหนึ่งวา “ความจริงหลัก” คือ ความจริงที่สามารถใชเปนหลักใน การอางอิงได ไดจากการนําความคิดรวบยอดที่เกี่ยวของสัมพันธกันมาผสมผสานกัน ดังนั้นหลักการจึง เปนกลุมของความคิดรวบยอด คุณสมบัติของหลักการคือ จะตองเปนความจริงที่สามารถทดลองพิสูจน ได และไดผลเหมือนเดิมทุกครั้ง เชน “ขั้วแมเหล็กชนิดเดียวกันจะผลักกัน ขั้วแมเหล็กตางกันจะดูดกัน” “เมื่อสารไดรับความรอนจะขยายตัว” เปนตน 4. สมมุติฐาน (Hypothesis) บางคนอาจไมยอมรับวาสมมุติฐานเปนความรูวิทยาศาสตรอยางหนึ่ง เพราะเปนความรูที่ ยังไมไดรับการทดสอบหรือรับรอง แตสมมุติฐานก็เปนความจริงชั่วคราวที่อาจกลายเปนกฎ หลักการ หรือทฤษฎีตอไปได เมื่อไดรับการทดสอบยืนยันแลว เชน สมมุติฐานของอาโวกาโดร (Avogadro,s hypothesis) ที่มีช่ือเสียงไดเปลี่ยนสถานะเปนกฎของอาโวกาโดรเนื่องจากไดทดสอบหลายครั้งแลววา ไมผิด สมมุติฐานเปนคําอธิบายหรือคําตอบลวงหนาที่อาจเปนไปไดของปญหาที่นักวิทยาศาสตร กําลังศึกษาหรือสนใจ นักวิทยาศาสตรตั้งสมมุติฐานขึ้นโดยอาศัยขอมูล ประสบการณ และความรูเดิม เปนพื้นฐาน ขอความของสมมุติฐานเปนการคาดคะเนคําตอบลวงหนากอนที่จะดําเนินการทดสอบความ ถูกตอง เฮมเพล (Hempel) ไดใหความหมายของสมมุติฐานวา “สมมุติฐาน หมายถึง ขอความใด ๆ ก็ ตามที่กําลังถูกทดสอบ ไมวาขอความนั้นจะหมายถึงขอเท็จจริง หรือเหตุการณเฉพาะ หรือเปนกฎทั่วไป หรือเปนขอความอื่นที่ซับซอนยิ่งขึ้น” จะเห็นไดวาสมมุติฐานไมวาจะมีลักษณะใด ก็จะตองเปนขอความที่ถูกทดสอบ ขอความที่ ถูกทดสอบแลวและไมถูกทดสอบอีก เพราะเปนที่ยอมรับกันแลวจะไมเปนสมมุติฐานอีกตอไป ในการทดสอบสมมุติฐาน กระทําไดโดยการสังเกตโดยตรง และ/หรือทดลอง ถาพบวาผล การสังเกตและ/หรือทดลองเปนไปตามที่คาดไว เราก็คงสมมุติฐานไว แตถาไมเปนไปตามที่คาดไว สมมุติฐานนั้นก็ผิด ตองทิ้งไป หรือตองแกไขปรับปรุงใหม ตัวอยางของสมมุติฐาน ไดแก “เพนิซิลลิน” เปนยาปฏิชีวนะสําหรับรักษาโรคตาง ๆ ได มากมายหลายชนิด เนื่องจากเซอรอะเล็กซานเดอร เฟลมิง (Sir Alexander Fleming) ไดตั้งสมมุติฐานวา “เชื้อรา Penicillium notatum ผลิตสารซึ่งมีฤทธิ์ตานและทําลายแบคทีเรีย” ลุย ปาสเตอร (Louis Pasteur) ไดตั้งสมมุติฐานวา “ตัวการสําคัญที่กอใหเกิดการหมัก คือจุลินทรียซึ่งเปนสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก ผลที่ ไดจากการหมักจะเปนเชนไรขึ้นอยูกับชนิดของจุลินทรียที่มีปรากฏอยูในระหวางกรรมวิธีการหมัก” ทํา
  6. 6. 6 ใหแกปญหาใหกับผูผลิตเหลาองุนที่ประสบปญหา คือ เหลาองุนที่ผลิตไดมีรสเปรี้ยวแทนที่จะมีรส หวานเหลานี้ เปนตน 5. ทฤษฎี (Theory) ทฤษฎี คือความรูที่เปนหลักการกวาง ๆ ทฤษฎีเปนสิ่งที่นักวิทยาศาสตรสรางขึ้นมาเอง มี ลักษณะเปนขอความที่ใชอธิบายหรือทํานายปรากฏการณตาง ๆ ที่อยูในขอบเขตของทฤษฎีนั้น ๆ จุดมุงหมายของการสรางทฤษฎีก็คือ เพื่ออธิบายปรากฏการณของธรรมชาติ และทํานายปรากฏการณ ของธรรมชาติ การที่จะยอมรับทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่ง อยูในเงื่อนไข 3 ประการคือ 1) ทฤษฎีนั้นจะตองอธิบายกฎ หลักการ และขอเท็จจริงตาง ๆ ของเรื่องราวที่อยูใน ขอบเขตของทฤษฎีได 2) ทฤษฎีนั้นจะตองนิรนัยออกไปเปนกฎหรือหลักการบางอยางได 3) ทฤษฎีนั้นจะตองทํานายปรากฏการณที่อาจเกิดตามมาได ตัวอยางของทฤษฎี ไดแก ทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็ก กลาววา “สารแมเหล็กทุกชนิดจะมี โมเลกุลเล็ก ๆ ที่มีอํานาจแมเหล็กอยูแลว เมื่อยังไมแสดงอํานาจแมเหล็กออกมาเปนเพราะโมเลกุล แมเหล็กของมันเรียงตัวกันระเกะระกะไมเปนระเบียบ เมื่อแสดงอํานาจแมเหล็ก โมเลกุลแมเหล็กของ มันจะเรียงตัวกันเปนระเบียบ เอาขั้วเหนือชี้ไปปลายขางหนึ่ง ขั้วใตชี้ไปปลายอีกขางหนึ่ง ดังนั้นอํานาจ แมเหล็กจึงไมทําลายกัน และจะมีขั้วอิสระที่ปลายทั้งสองขาง” จากขอความของทฤษฎี จะสังเกตไดวา มี ลักษณะเปนการอธิบายปรากฏการณธรรมชาติ โดยมีขอความที่กลาวถึงสิ่งหรือกระบวนการที่อยู ซอนเรน หรืออยูเบื้องหลังของปรากฏการณนั้น ๆซึ่งอาจทดสอบดวยการสังเกตหรือทดลองได ตัวอยาง การตรวจสอบทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็ก เชน เราสามารถทําเหล็กใหเปนแมเหล็กได โดยการนําแมเหล็กแทงหนึ่งมาถูแทงเหล็ก โดยถู ไปทางเดียวกันหลาย ๆ ครั้ง ซึ่งเปนการทดสอบทฤษฎีดวยการจัดระเบียบของโมเลกุลแมเหล็ก การหักหรือการตัดแมเหล็กแทงหนึ่งออกเปนทอน ๆ แลวทดสอบดูวาแมเหล็กแตละทอน ยังแสดงอํ า นาจแม เ หล็ ก หรื อไม ถ า แม เ หล็ ก แตละทอนยั งคงสามารถดูด สารแมเ หล็ ก ได เนื่อ งจาก โมเลกุลแมเหล็กยังคงเรียงตัวกันเปนระเบียบอยู ก็แสดงวาทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็กยังคงใชได ถาตรวจสอบตอไปอีกโดยพยายามทําลายการจัดระเบียบของโมเลกุลแมเหล็กภายใน แมเหล็กแทงหนึ่ง ดวยการเผาหรือเคาะแทงแมเหล็กนั้นหลาย ๆ ครั้ง และตรวจสอบดูวาอํานาจของ แมเหล็กแทงนั้นเสื่อมถอยลงไปหรือไม ถาพบวาอํานาจแมเหล็กหมดไปหรือลดนอยลง ทฤษฎีดังกลาว ก็ไดรบการสนับสนุนยืนยันอีกครั้งหนึ่ง ั ในการตรวจสอบทฤษฎีนั้น สามารถทดสอบทฤษฎีใดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” ได แตจะ
  7. 7. 7 ทดสอบวา “ถูก” ไมได เพราะแมวาทฤษฎีใดจะไดรับการทดสอบวาถูกตองหมื่นครั้ง ก็ไมอาจแนใจได รอยเปอรเซ็นตวา ถาทําการทดสอบตอไปดวยวิธการและเครื่องมือตาง ๆ อีกแสนครั้งจะยังคงถูกทุกครั้ง ี เราจึงพูดไดแตเพียงวาผลการทดสอบยืนยันหรือสนับสนุนทฤษฎีนั้น ๆ แตเรามีทางเพิ่มความนาเชื่อถือ ของทฤษฎีไดดวยการใหทฤษฎีนั้น ๆ ไปทํานายปรากฏการณตาง ๆ ใหไดหลาย ๆ ปรากฏการณ และ ทดสอบวาผลการทํานายดังกลาวถูกตองทุกครั้ง ทฤษฎีนั้น ๆ ก็มีความนาเชื่อถือมากขึ้นทุกที ๆ 6. กฎ (Law) กฎ คือหลักการอยางหนึ่ง แตเปนขอความที่เนนความสัมพันธระหวางเหตุกับผล เปน ขอความที่สามารถแปลงเปนรูป “ถา…ดังนั้น…” ได ดังนั้น จึงอาจเขียนในรูปของสมการแทนได เพราะ สมการเป นข อความทางคณิ ตศาสตรที่ แสดงความสั มพั น ธร ะหวางตัว แปรตาง ๆ เนื่องจากกฎเปน หลักการอยางหนึ่ง ดังนั้นจึ งมีความจริงในตัว ของมันเอง สามารถทดลองไดผลเหมือนเดิมทุกครั้ง กฎเปนขอความที่ไดผานการทดสอบมาบางแลววาไมผิด กฎจะยิ่งมีสถานะดีขึ้นถายิ่งผานการทดสอบมา มาก แมวากฎจะเปนขอความที่แสดงความสัมพันธระหวางเหตุกับผล แตกฎก็ไมสามารถอธิบายใหเรา ทราบวา เหตุใดความสัมพันธจึงเปนเชนนั้น สิ่งที่จะบอกความสัมพันธในกฎไดก็คือ “ทฤษฎี” เชน กฎของบอยลที่กลาววา “ถาอุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของกาซจะเปนสัดสวนอยางผกผันกับความดัน” กฎ การเคลื่อนที่ของนิวตันที่กลาววา “วัตถุจะรักษาสภาวะอยูนิ่ง หรือสภาวะการเคลื่อนที่เปนเสนตรงเสมอ หรือจะเปลี่ยนแปลงความเร็วจะตองมีแรงภายนอกมากระทํา” กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร วิทยาศาสตรเปนความรูเกี่ยวสิ่งตาง ๆ ในธรรมชาติ และกระบวนการคนควาหาความรูทาง วิทยาศาสตรนั้นมีขั้นตอน มีระเบียบแบบแผน วิทยาศาสตรมีขอบขายกวางขวางครอบคลุมถึงสิ่งที่ มนุษยพยายามอธิบาย เพื่อใหเขาใจปรากฏการณธรรมชาติ ตั้งแตใกลตัวที่สุดจนถึงไกลตัวที่สุด จาก เรื่องระดับงายที่สด ไปถึงระดับที่ซับซอนที่สุด ุ การทํ า งานของนั ก วิ ท ยาศาสตร ใ นการแสวงหาความรู ท างวิ ท ยาศาสตร นั้ น ต อ งอาศั ย กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ซึ่งกระบวนการนี้เปรียบเสมือนเครื่องมือของชาง ถาชาง ขาดเครื่องมือก็คงจะซอมหรือสรางอะไรไมได ในทํานองเดียวกัน ถานักวิทยาศาสตรไมมีกระบวนการ แสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ก็จะไมสามารถคนควาหาความรูทางธรรมชาติได กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ประกอบดวยกระบวนการตาง ๆ ดังตอไปนี้คือ 1. วิธีการทางวิทยาศาสตร 2. เจตคติทางวิทยาศาสตร 3. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร
  8. 8. 8 ผูเรียนจะไดศึกษารายละเอียดดังตอไปนี้ 1. วิธีการทางวิทยาศาสตร (Science method) วิธีการทางวิทยาศาสตร จึงเปนยุทธวิธีที่เอื้อประโยชนตอการแกปญหาที่นักวิทยาศาสตรใช เปนเครื่องมือเพื่อคนหาความจริงของปรากฏการณตางๆที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในการแสวงหาความรู นั้นแมวา นักวิทยาศาสตรแตละคนตางก็คนควา และทํางานแกปญหาตามวิธีของตนเองก็ตามโดยหลักกวาง ๆ นาจะเปนรูปแบบวิธีการที่เปนสากล ขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตรมี 5 ขั้นตอนดังนี้ 1.1 ขั้นการกําหนดปญหา การกําหนดปญหาหรือการตั้งปญหา คือ การวิเคราะห สถานการณเพื่อตองการที่จะแยกประเด็นที่เปนปญหา และทําความเขาใจในปญหานั้นใหเดนชัดที่สด ุ การสังเกตจึงเปนขั้นแรกที่สําคัญนําไปสูขอเท็จจริงบางประการ และมีสวนทําใหเกิดปญหา  การสังเกตจึงควรสังเกตอยางรอบคอบ ละเอียดถี่ถวน ดังนั้นในการตั้งปญหาที่ดี ควรจะอยูในลักษณะที่ นาจะเปนไปได สามารถตรวจสอบหาคําตอบไดงาย และยึดขอเท็จจริงตาง ๆ ที่รวบรวมมา 1.2 ขั้นการตังสมมุติฐาน สมมุติฐานเปนคําตอบที่อาจเปนไปได และคําตอบที่ยอมรับวา ้ ถูกตองเชื่อถือได เมื่อมีการพิสจน หรือตรวจสอบหลาย ๆ ครั้ง ลักษณะสมมุติฐานที่ดควรมีลักษณะดังนี้ ู ี 1) เปนสมมุติฐานที่เขาใจไดงาย 2) เปนสมมุติฐานที่แนะลูทางที่จะตรวจสอบได 3) เปนสมมุติฐานที่จะตรวจไดโดยการทดลอง 4) เปนสมมุตฐานที่สอดคลอง และอยูในขอบเขตของขอเท็จจริงที่ไดจากการสังเกต ิ  และสัมพันธกบปญหาที่ตั้งไว ั การตั้งสมมุติฐานตองยึดปญหาเปนหลักเสมอ ควรตั้งหลาย ๆ สมมุติฐานเพื่อมีแนวทางของ คําตอบหลาย ๆ อยาง แตไมยึดมั่นสมมุติฐานใด สมมุติฐานหนึ่ง เปนคําตอบ กอนที่จะพิสูจนตรวจสอบ สมมุติฐานหลาย ๆ วิธี และหลาย ๆ ครั้ง 1.3 ขั้นการตรวจสอบสมมุติฐานและการเก็บรวบรวมขอมูล เมื่อตั้งสมมุติฐานแลว หรือ คาดเดาคําตอบหลาย ๆ คําตอบไวแลว กระบวนการทางวิทยาศาสตรขึ้นตอไป คือขั้นการตรวจสอบ สมมุติฐาน ในการตรวจสอบสมมุติฐานจะตองยึดขอกําหนดสมมุติฐานไวเปนหลักเสมอ เนื่องจาก สมมุติฐานที่ดี ไดแนะลูทางการตรวจสอบและการออกแบบการตรวจสอบไวแลว วิธีการตรวจสอบสมมุติ ฐาน ไดแ ก การสังเกต และรวบรวมขอเท็จ จริงตาง ๆ ที่เ กิด จาก ปรากฏการณธรรมชาติ อีกวิธีหนึ่งโดยการทดลอง ซึ่งเปนวิธีการที่นิยมใชมากที่สุด เพื่อทําการคนควา หาขอมูล รวบรวมขอมูลเพื่อตรวจสอบดูวา สมมุติฐานขอใดเปนคําตอบที่ถูกตองที่สุด ในขั้นตอนนี้ จะตองมีการบันทึกขอมูลที่ไดจากการสังเกตหรือการทดลองไวดวย 
  9. 9. 9 1.4 ขั้นการวิเคราะหขอมูล เปนขั้นการนําขอมูลที่ไดจากการสังเกต การคนควา การทดลอง หรือการรวบรวมขอมูลมาวิเคราะหผล อธิบายความหมายของขอเท็จจริง แลวนําไปเปรียบเทียบกับ สมมุติฐานที่ตั้งไว วาสอดคลองกับสมมุติฐานเพียงใด 1.5 ขั้นการสรุป เปนการสรุปผลที่ไดจากการทดลอง การคนควารวบรวมขอมูล สรุปขอมูล ที่ไดจากการสังเกตหรือการทดลองวา สมมุติฐานขอใดถูก พรอมทั้งสรางทฤษฎีที่จะใชเปนแนวทาง สําหรับอธิบายปรากฏการณอื่น ๆ ที่คลายกัน และนําไปใชปรับปรุงชีวิตความเปนอยูของมนุษยใหดีขึ้น 2. เจตคติทางวิทยาศาสตร (Scientific attitude) ในการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ซึ่งนักวิทยาศาสตรจะใชวิธีการทางวิทยาศาสตร หรือวิธีการแกปญหาอื่น ๆ เพื่อศึกษาหาความรูใหไดผลดีนั้น ขึ้นอยูกับการคิดการกระทําที่อาจเปน อุปนิสัยของนักวิทยาศาสตรผูนั้น ความรูสึกนึกคิดดังกลาวจัดเปนเจตคติทางวิทยาศาสตร และผูที่มีเจต คติทางวิทยาศาสตร ควรมีคุณสมบัติดังนี้ 2.1 ความอยากรูอยากเห็น นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความอยากรูอยากเห็นเกี่ยวกับ ปรากฏการณธรรมชาติเพื่อแสวงหาคําตอบที่มีเหตุผลในขอปญหาตาง ๆ และจะมีความยินดีมากที่ได พบความรูใหม 2.2 ความเพียรพยายาม นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความเพียรพยายาม ไมทอถอยเมื่อเกิด อุปสรรคหรือมีความลมเหลวในการทําการทดลอง มีความตั้งใจแนวแนตอการเสาะแสวงหาความรู เมื่อ ไดคําตอบที่ไมถูกตองก็จะไดทราบวา วิธีการเดิมใชไมได ตองหาแนวทางในการแกปญหาใหมและ ความลมเหลวที่เกิดขึ้นนั้นถือวาเปนขอมูลที่ตองบันทึกไว 2.3 ความมีเหตุผล นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีเหตุผล ยอมรับในคําอธิบายเมื่อมีหลักฐาน หรือขอมูลมาสนับสนุนอยางเพียงพอ อธิบายหรือแสดงความคิดเห็นอยางมีเหตุผล หาความสัมพันธของ เหตุและผลที่เกิดขึ้น ตรวจสอบความถูกตองสมเหตุสมผลของแนวคิดตาง ๆ กับแหลงขอมูลที่เชื่อถือได แสวงหาหลักฐานและขอมูลจากการสังเกตหรือการทดลอง เพื่อสนับสนุนหรือคิดคนหาคําอธิบาย มี หลักฐานขอมูลเพียงพอเสมอกอนจะสรุปผล เห็นคุณคาในการใชเหตุผล ยินดีใหมีการพิสูจนตามเหตุผล และขอเท็จจริง 2.4 ความซื่อสัตย นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความซื่อสัตย บันทึกผลการทดลองหรือ ขอมูลตามความเปนจริงดวยความละเอียดถูกตอง ผูอื่นสามารถตรวจสอบในภายหลังไดเห็นคุณคา ใน การเสนอขอมูลตามความเปนจริง 2.5 ความมีระเบียบและรอบคอบ นักวิทยาศาสตรตองเปนผูเห็นคุณคาของความมีระเบียบ และรอบคอบ และยอมรับถึงประโยชนในการวางแผนการทํางานและจัดระบบการทํางาน นําวิธีการ หลาย ๆ วิธีมาตรวจสอบผลการทดลองหรือวิธีการทดลอง ไตรตรอง พินิจพิเคราะห ละเอียด ถี่ถวนใน การทํางาน ทํางานอยางมีระเบียบเรียบรอย มีความละเอียดรอบคอบกอนการตัดสินใจ
  10. 10. 10 2.6 ความใจกวาง นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีใจกวาง ที่จะรับฟงความคิดเห็นของผูอื่น รับ ฟงคําวิพากษวิจารณ ขอโตแยงหรือขอคิดเห็นที่มีเหตุผลของผูอื่นโดยไมยึดมั่นในความคิดเห็นของ ตนเองฝายเดียว ยอมรับการเปลี่ยนแปลง ยอมพิจารณาขอมูลหรือความคิดที่ยังสรุปไมได และพรอมที่ จะหาขอมูลเพิ่มเติม 3. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร (Science process skills) วิ ทยาศาสตร เ ป น วิชาที่ ประกอบด ว ยความรูแ ละกระบวนการแสวงหาความรู ในการ แสวงหาความรูทางวิทยาศาสตรนั้น นักวิทยาศาสตรไดใชวิธีการทางวิทยาศาสตร และตองมีเจตคติทาง วิท ยาศาสตร ด ว ย นั ก วิท ยาศาสตร ที่ ทํ า งานตามขั้น ตอนของวิ ธีก ารทางวิ ท ยาศาสตรนั้น จะประสบ ความสําเร็จหรือความลมเหลว ขึ้นอยูกับความสามารถและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรของ นักวิทยาศาสตรแตละคน พฤติกรรมที่เกิดขึ้นจากการปฏิบัติและฝกฝนความคิดอยางเปนระบบนี้ เรียกวา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร ซึ่งเปนกระบวนการทางปญญา (Intellectual skills) นักวิทยาศาสตรไดกําหนดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร ไวทั้งหมด 13 ทักษะ ประกอบดวยทักษะขั้นพื้นฐาน (Basic science process skills) 8 ทักษะ และทักษะขั้นผสม หรือขั้น บูรณาการ (Integrated science process skills) 5 ทักษะดังนี้ ทักษะขั้นพื้นฐาน 1. ทักษะการสังเกต 2. ทักษะการวัด 3. ทักษะการคํานวณ 4. ทักษะการจําแนกประเภท 5. ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา 6. ทักษะการจัดกระทําและสื่อความหมายขอมูล 7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล 8. ทักษะการพยากรณ ทักษะขั้นผสมหรือขั้นบูรณาการ 9. ทักษะการตั้งสมมุติฐาน 10. ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ 11. ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร 12. ทักษะการทดลอง 13. ทักษะการตีความหมายขอมูลและลงขอสรุป
  11. 11. 11 1. ทักษะการสังเกต ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง ความชํานาญในการใชประสาทสัมผัสอยางใด อย างหนึ่ง หรือหลายอยางรวมกัน ไดแ ก ตา หู จมูก ลิ้น ผิวกาย เข าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุห รือ ปรากฏการณตาง ๆ ในธรรมชาติ โดยไมเพิ่มความคิดเห็นของผูสังเกตลงไป พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการสังเกต จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) ชี้บงและบรรยายสมบัติของวัตถุได โดยใชประสาทสัมผัสอยางใดอยางหนึ่งหรือหลาย อยางรวมกันได 2) บรรยายสมบัติเชิงปริมาณของวัตถุไดโดยการกะประมาณได เชน น้ําหนัก ขนาด อุณหภูมิ ปริมาตร ความสูง เปนตน 3) บรรยายการเปลี่ยนแปลงของสิ่งที่ไดสังเกตได เชน ลําดับขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง หรือลักษณะของสถานการณที่ทาใหเกิดการเปลี่ยนแปลง ํ 2. ทักษะการวัด ทักษะการวัด (Measuring) หมายถึง ความชํานาญในการแสดงจํานวนของวัตถุหรือสารใช เชิงปริมาณที่มีหนวยแสดง เชน เมตร กรัม ลิตร และมีความชํานาญในการเลือกใชเครื่องมือมาตรฐานที่ เหมาะสม เชน ไมเมตร ไมบรรทัด เครื่องชั่ง และความสามารถในการอานคาที่ไดจากการวัดออกเปน ตัวเลขไดถูกตองรวดเร็วและใกลเคียงกับความเปนจริงพรอมทั้งมีหนวยกํากับเสมอ ดังนั้นการวัดมีองคประกอบ 3 อยางคือ 1) การเลือกเครื่องมือใหเหมาะสมกับสิ่งที่วัด 2) ตัวเลขที่ไดจากการวัดตองเปนตัวเลขที่แนนอน 3) ระบุหนวยใหเหมาะสม พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการวัด จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) เลือกเครื่องมือไดเหมาะสมกับสิ่งที่จะวัด 2) บอกเหตุผลในการเลือกเครื่องมือได 3) บอกวิธวัดและวิธีใชเครื่องมือไดถูกตอง ี 4) ทําการวัดหาน้ําหนัก ปริมาตร อุณหภูมิ และอื่น ๆ ไดถูกตอง 5) ระบุหนวยของตัวเลขที่ไดจากการวัดได 3. ทักษะการคํานวณ ทักษะการคํานวณหรือทักษะการใชตัวเลข (Using numbers) หมายถึง ความชํานาญในการ นับจํานวนของวัตถุ และการนําตัวเลขแสดงจํานวนที่นับไดมาคิดคํานวณโดยวิธีการ บวก ลบ คูณ หาร หาคาเฉลี่ย หรือการใชตัวเลขคํานวณกับสูตรทางวิทยาศาสตรได
  12. 12. 12 พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการคํานวณจะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) นับจํานวนสิ่งของไดถูกตอง 2) ใชตัวเลขแสดงจํานวนทีนบได่ ั 3) บอกวิธีคํานวณได 4) คิดคํานวณไดถูกตอง 5) แสดงวิธีคิดคํานวณได 4. ทักษะการจําแนกประเภท ทักษะการจําแนกประเภท (Classifying) หมายถึง ความชํานาญในการจําแนกหรือเรียงลําดับ วัตถุ หรือสิ่งที่อยูในปรากฏการณตาง ๆ ออกเปนหมวดหมู โดยมีเกณฑในการจําแนกเกณฑดังกลาวอาจ ใชความเหมือน ความแตกตาง และสมบัติบางประการนั้นเปนเกณฑ พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการจําแนกประเภท จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) เรียงลําดับหรือแบงพวกสิ่งตาง ๆ จากเกณฑที่ผูอื่นกําหนดใหได 2) เรียงลําดับหรือแบงพวกสิ่งตาง ๆ โดยใชเกณฑของตนเองได 3) บอกเกณฑที่ผูอื่นเรียงลําดับหรือแบงพวกได 5. ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space / space relationships and space / time relationships ) หมายถึง ความชํานาญที่จะบอกรูปรางของวัตถุ หรือหา ตําแหนงของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง หรือการเปลี่ยนที่อยูของวัตถุกับเวลาที่เปลี่ยนไป พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการใชความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) บอกชื่อของรูปและรูปทรงทางเรขาคณิตได 2) ชี้บงรูป 2 มิติ และรูปทรง 3 มิติ ที่กําหนดใหได 3) บอกความสัมพันธระหวางรูป 2 มิติ กับรูป 3 มิติได 4) บอกตําแหนงและทิศทางของวัตถุได 5) บอกความสัมพันธของสิ่งที่อยูหนากระจกเงา กับภาพที่ปรากฏในกระจกเงาได 6) บอกความสัมพันธระหวางการเปลี่ยนตําแหนง เปลี่ยนขนาด หรือปริมาณของวัตถุกับ เวลาได 6. ทักษะการจัดกระทําขอมูลและสื่อความหมายขอมูล ทักษะการจัดกระทําขอมูลและสื่อความหมายขอมูล (Organizing data and communication) หมายถึง ความชํานาญในการนําขอมูลที่ไดจากการวัด การทดลอง และจากแหลงอื่น ๆ มาเสนอในรูปที่ ทําใหผอื่นเขาใจไดดีย่งขึ้น การสื่อความหมายขอมูลอาจอยูในรูปของการวาดรูป แผนภาพ แผนที่ ตาราง ู ิ กราฟ หรือการใชภาษาเขียน ภาษาพูด
  13. 13. 13 การจัดกระทําขอมูล การสื่อความขอมูล - เรียงลําดับ - แผนภาพ ขอมูลเดิม - จัดกลุม - แผนที่ - หาความถี่ - ตาราง - แยกประเภท - กราฟ - คํานวณ - ภาษาเขียน ฯลฯ ฯลฯ พฤติ ก รรมที่ แ สดงว า เกิ ด การจั ด กระทํ า ข อ มู ล และสื่ อ ความหมายข อ มู ล จะต อ งแสดง ความสามารถดังนี้ 1) ใชขอมูลในการบรรยายได หมายถึง ขอความที่รัดกุม ชัดเจน ทีแสดงความสัมพันธระหวาง  ่ ขอมูลที่ตองการสื่อความหมาย เชน เมื่ออุณหภูมิและมวลคงที่ ปริมาตรของแกส จะแปรผกผันกับความดัน 2) ใชสญลักษณได หมายถึง ตัวอักษรหรือเครื่องหมายที่ตกลงกันไวแทนขอความบางอยาง ั ทั้งนี้เพือใหรัดกุม สะดวกและเขาใจตรงกัน เชน He หมายถึง ธาตุฮีเลียม, H2SO4 หมายถึงกรดซัลฟวริก ่ เปนตน 3) ใชสมการหรือสูตรทางวิทยาศาสตรเปนการแสดงสรุปความสัมพันธของตัวแปรซึ่ง สามารถสื่อความหมายไดรัดกุม เที่ยงตรง เขาใจไดงาย เชน ขอความใน (ขอที่ 1) สามารถเขียนแทนดวย สมการหรือสูตรไดดังนี้ P1V1 = P2V2 4) ใชตารางแสดงขอมูลที่ไดจากการสังเกต การวัดหรือการทดลอง ขอมูลดังกลาวใหเขียน ลงในตารางได เพื่อสะดวกในการสังเกตและงายตอการตีความหมายขอมูล 5) ใชแผนสถิติ เปนกราฟ เสนอขอมูลที่เปนตัวเลข เพื่อแสดงความสัมพันธระหวางตัวแปร ที่ศึกษา กราฟมีหลายรูปแบบ ไดแก แบบแทง แบบกง แบบเสน เปนตน 7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล (Inferring) หมายถึง ความชํานาญในการอธิบายเกิน ขอบเขตของขอมูลจากการสังเกตโดยใชความรูเดิมประสบการณเดิมและเหตุผล หรือเพิ่มเติมความ คิดเห็นสวนตัวลงไปดวย ความรูเดิมและประสบการณเดิม หรือ ขอมูลที่ไดจากการสังเกต + เพิ่มเติมความคิดเห็นสวนตัว การลงความคิดเห็นจากขอมูล
  14. 14. 14 พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล จะตองแสดงความสามารถ ดังนี้ อธิบายหรือสรุปโดยเพิ่มความคิดเห็นใหกับขอมูลที่ไดจากการสังเกต โดยใชความรูหรือ ประสบการณเดิมมาชวย 8. ทักษะการพยากรณ ทักษะการพยากรณ (Prediction) หมายถึง ความชํานาญในการทํานายหรือคาดคะเน เหตุการณ หรือสถานการณที่จะเกิดขึ้นลวงหนาจากขอมูล โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณที่เกิดขึ้นซ้ํา ๆ บนพื้นฐานของหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นมาชวยในการทํานาย การทํานายอาจทําไดภายใน ขอบเขตของขอมูล (Interpolating) และภายนอกขอบเขตของขอมูล (Extrapolating) การวัด ประสบการณ ทํานายสิ่งที่จะเกิดขึ้น การสังเกต ขอมูล + ที่มอยู ี (การพยากรณ) การหาความสัมพันธ ของตัวแปรตาง ๆ พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการพยากรณ จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นจากขอมูลที่เปนหลักการ กฎ หรือทฤษฎีที่มีอยูได 2) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นภายในขอบเขตของขอมูลเชิงปริมาณที่มีอยูได 3) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นภายนอกขอบเขตของขอมูลเชิงปริมาณที่มีอยูได 9. ทักษะการตั้งสมมุติฐาน ทักษะการตั้งสมมุติฐาน (Formulating hypothesis) หมายถึง ความชํานาญในการคิดหา คําตอบลวงหนากอนการทดลอง โดยการกําหนดขอความเพื่ออธิบายเหตุการณและสามารถทดลอง พิสูจนได ซึ่งตองอาศัยการสังเกต ความรู ประสบการณเดิมเปนพื้นฐาน คําตอบที่คดลวงหนานั้น เปนสิ่ง ิ ที่ยังไมทราบหรือไมเปนหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมากอน สมมุ ติ ฐ านเป น เครื่ อ งมื อ กํ า หนดแนวทางในการออกแบบการทดลอง เพื่ อ ตรวจสอบว า สมมุติฐานที่ตั้งขึ้นนั้นเปนที่ยอมรับหรือไมยอมรับ สมมุติฐานที่ตั้งขึ้นอาจจะถูกหรือผิดก็ได ซึ่งทราบ ภายหลังจากการทดลองหาคําตอบแลว ในสถานการณทดลองหนึ่งอาจมีหนึ่งสมมุติฐาน หรือหลาย สมมุติฐานได การตั้งสมมุติฐานมักนิยมเขียนในรูป “ถา………….ดังนั้น……….”
  15. 15. 15 พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการตั้งสมมุติฐาน จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) หาคําตอบลวงหนากอนการทดลองโดยอาศัยการสังเกต ความรู และประสบการณเดิม 2) หาคําตอบลวงหนาโดยอาศัยความสัมพันธระหวางตัวแปรตนและตัวแปรตาม 10. ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบติการั ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally) หมายถึง ความชํานาญใน การกําหนดความหมายและขอบเขตของคํา หรือตัวแปรตาง ๆ ใหเขาใจตรงกัน และสามารถสังเกตได วัดได และทดลองได พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการนิยามเชิงปฏิบัติการ จะตองแสดงความสามารถในการ กําหนดความหมายและขอบเขตของคําหรือตัวแปรตาง ๆ ใหสังเกตไดและวัดได 11. ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) หมายถึง ความชํานาญในการชี้บงตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ (Independent variable) ตัวแปรตาม (Dependent variable) และตัวแปรควบคุม (Controlled variable) ที่มีในระบบ ในการปฏิบัติทดลองหนึ่ง ๆ จะตอง เลือกตัวแปรที่ตองควบคุมใหคงที่ (ตัวแปรควบคุม) และจัดตัวแปรที่ตองการศึกษาใหแตกตางกัน (ตัวแปรอิสระ) เพื่อดูผลที่เกิดขึ้นจากการทดลอง (ตัวแปรตาม) พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร จะตองแสดงความสามารถใน การชี้บง และกําหนดตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุมได 12. ทักษะการทดลอง ทักษะการทดลอง (Experimenting) หมายถึง ความชํานาญในการดําเนินกระบวนการ ปฏิบัติการทดลองกับตัวแปรตาง ๆ เพื่อหาคําตอบหรือตรวจสอบสมมุติฐานที่ตั้งไว กระบวนการทดลองประกอบดวยกิจกรรมหลัก 3 ขั้นตอนคือ 1. การออกแบบการทดลอง หมายถึง การวางแผนกอนลงมือปฏิบัติจริง การออกแบบการ ทดลองจะตองสอดคลองกับสมมุติฐานที่ตั้งไว และครอบคลุมถึงวิธีการควบคุมตัวแปร รวมถึงการ เลือกใชวัสดุอปกรณและสารเคมี โดยสรุปแลวการออกแบบการทดลองจะประกอบดวยสวนประกอบที่ ุ สําคัญ 2 ประการคือ 1.1. วิธีการทดลอง เปนขั้นตอนตั้งแตเริ่มตนจนครบตามขั้นตอนที่จะไดมาซึ่งขอมูลที่ ละเอียดและถูกตอง ซึ่งจะเกียวของกับการกําหนดและควบคุมตัวแปร ่ 1.2. วัสดุอุปกรณและสารเคมี ที่ใชในการทดลอง 2. การปฏิบัติการทดลอง หมายถึง การลงมือปฏิบัติการทดลองจริง ๆ ซึ่งจะดําเนินไปตาม ขั้นตอนและการใชวัสดุอุปกรณไดอยางถูกตองเหมาะสม 3. การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกขอมูลที่ไดจากการทดลอง ซึ่งอาจจะเปน ผลจากการสังเกต การวัดหรืออื่น ๆ ไดอยางรวดเร็วถูกตอง
  16. 16. 16 พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการทดลอง จะตองแสดงความสามารถดังนี้ 1) กําหนดวิธีการทดลองไดถูกตองและเหมาะสม โดยคํานึงถึงตัวแปรตาง ๆ 2) ระบุอุปกรณหรือสารเคมีที่ใชในการทดลองได 3) ปฏิบัติการทดลองและใชอุปกรณไดถูกตองเหมาะสม 4) บันทึกผลการทดลองไดรวดเร็วและถูกตองเหมาะสม 13. ทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป ทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป (Interpretting data and conclusion) การตีความหมาย หมายถึง ความชํานาญในการแปลความหมายหรือการบรรยายลักษณะ และสมบัติของขอมูลที่มีอยูดวยตาราง กราฟ แผนภูมิ รูปภาพตาง ๆ ไดอยางถูกตองละเอียดถี่ถวนและ เขาใจตรงกัน การลงขอสรุป หมายถึง ความชํานาญในการบอกความสัมพันธของขอมูลทั้งหมดได พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป จะตองแสดงความสามารถ ดังนี้ 1) แปลความหมายหรือบรรยายลักษณะและสมบัติของขอมูลได (ทักษะการตีความหมาย ขอมูล) 2) บอกความสัมพันธของขอมูลที่มีอยูได (ทักษะการลงขอสรุป) การลงขอสรุปรวมทั่วไปโดยวิธีอุปนัยมีรูปแบบดังนี้ (F1) (F2) (F3) (G) ขอสรุปรวมทั่วไปอันหนึ่ง = หลักการทั่วไป(ความรูใหม) (F4) (Fn) (F = fact , G = generalization)
  17. 17. 17 โครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี ความหมายของโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี การศึกษาเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี โดยผูเรียนเปนผูลงมือ ปฏิบัติและศึกษาคนควาดวยตนเองโดยอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร ภายใตการดูแลของ อาจารยที่ ปรึกษาหรือผูเชี่ยวชาญในเรื่องนั้นคอยใหการแนะนํา ตั้งแตการเลือกหัวขอที่จะศึกษาคนควา ดําเนินการ วางแผน ออกแบบ ประดิษฐ สํารวจ ทดลอง เก็บรวบรวมขอมูล การแปรผลสรุปและการเสนอผลงาน กลาวอีกนัยหนึ่งโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีจะตองประกอบดวยองคประกอบตอไปนี้ 1. เปนกิจกรรมที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี 2. ผูเรียนเปนผูริเริ่มและเลือกเรื่องที่จะศึกษาคนควาดวยตนเองตามความสนใจ และระดับ ความรูความสามารถ 3. เปนกิจกรรมที่มีการใชวิธการทางวิทยาศาสตรไปชวยในการศึกษาคนควาเพื่อหาคําตอบ ี ปญหาที่สงสัย 4. ผูเรียนเปนผูวางแผนในการศึกษาคนควา ตลอดจนดําเนินการปฏิบัตทดลองเก็บรวบรวม  ิ ขอมูล หรือประดิษฐคดคน รวมทั้งแปรผล สรุปผล และเสนอผลการศึกษาคนควาดวยตนเอง โดย ิ อาจารยที่ปรึกษาหรือผูเชี่ยวชาญในเรื่องนันคอยใหการแนะนํา ้ คุณคาของการโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี จุดมุงหมายสําคัญของการทําโครงงานไมไดอยูที่การสงเขาประกวดเพื่อรับรางวัล แตเปน โอกาสที่ผูเรียนจะไดมีประสบการณตรงในการใชวิธีการทางวิทยาศาสตรในการแกปญหา ประดิษฐ คิดคน หรือคนควาหาความรูตาง ๆ ตลอดจนการแสดงผลงานของตนใหเพื่อนผูเรียนและผูสนใจไดชม ผลงานเมื่อมีการจัดนิทรรศการทางวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี การทําโครงงานและการจัดงานแสดงวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี นอกจากมีคุณคาทางดานการ ฝกฝนใหผูเรียนมีความรู ความชํานาญ และมีความมั่นใจในการนําเอาวิธีการทางวิทยาศาสตรไปใชใน การแกปญหา ประดิษฐ คิดคน หรือคนควาหาความรูตาง ๆ ดวยตนเอง ดังที่ไดกลาวมาแลวยังมีคณคาใน ุ ดานอื่น ๆ อีกมาก ซึ่งสรุปไดดังนี้ 1. สรางความสํานึกและรับผิดชอบในการศึกษาคนควาหาความรูตาง ๆ ดวยตนเอง 2. เปดโอกาสใหกับผูเรียนทุกคนไดพัฒนา และแสดงความสามารถตามศักยภาพของ ตนเอง 3. เปดโอกาสใหกับผูเรียนไดศึกษา คนควา และเรียนรูในเรื่องที่ตนสนใจไดลึกซึ้งไปกวาการ เรียนในหลักสูตรปกติ 4. ผูเรียนที่มีความสามารถพิเศษจะไดมีโอกาสแสดงความสามารถของตนเอง 5. ชวยกระตุนใหผูเรียนมีความสนใจในการเรียนวิทยาศาสตร และมีความสนใจที่จะ ประกอบอาชีพทางวิทยาศาสตรมากขึ้น

×