เรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร
หน่วยการเรียนรู้ที่
1
▪ ความสาคัญและความหมายวิทยาศาสตร์
▪ กระบวนการทางานของวิทยาศาสตร์
▪ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์คืออะไร ?
วิทยาศาสตร์ “Science” ซึ่งมาจากศัพท์ภาษาลาตินว่า "Scientia" แปลว่า
ความรู้ (Knowledge)
วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา ซึ่งมนุษย์ได้
ศึกษาค้นคว้าสะสมมาตั้งแต่อดีตจนกระทั่งถึงปัจจุบัน และจะศึกษาต่อไปในอนาคตอย่างไม่
รู้จักจบสิ้น มนุษย์ได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมว่า
❑ สิ่งต่าง ๆ มีความเป็นมาอย่างไร
❑ สิ่งเหล่านั้นมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างไรบ้าง
❑ พัฒนาการของสิ่งเหล่านั้นมีระเบียบแบบแผน หรือมีหลักเกณฑ์
อย่างไร และจะบังเกิดขึ้นในอนาคตอย่างไร
❑ มนุษย์จะนาความรู้ทั้งหลายมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างไรบ้าง
ความสาคัญของวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์ มีบทบาทสาคัญอย่างยิ่งในการดารงค์ชีวิตของมนุษย์ การเรียนรู้
วิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการสาคัญที่จะทาให้เกิดการพัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล
คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะ ที่สาคัญในการค้นคว้าความรู้ มีความสามารถในการ
แก้ ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่หลากหลายและมีประจักษ์พยาน
ตรวจสอบได้ความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ ธรรมชาติและเทคโนโลยี
ที่มนุษย์สร้างขึ้นรวมถึงการนา ความรู้ไปใช้อย่างสร้างสรรค์ มีเหตุผล มีคุณธรรม นอก จากนั้นยัง
ช่วยให้มีความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับ การใช้ประโยชน์ การดูแลรักษา ตลอดจนการพัฒนา
สิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมดุล และยั่งยืน
ความสาคัญของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
▪ เป็นเครื่องมือในการแสวงหาปัจจัยพื้นฐานที่จาเป็นต่อการดาเนินชีวิต
▪ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นรากฐานของความยั่งยืนทางเศรษฐกิจ
สังคม และสิ่งแวดล้อม
▪ เป็นปัจจัยหลักที่จะมีส่วนร่วมในการพัฒนา
▪ เป็นเรื่องราวของมนุษย์และธรรมชาติ
กระบวนการทางานของนักวิทยาศาสตร์
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method) เป็นวิธีการที่
นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้ หรือหาความจริง หรือใช้ในการแก้ปัญหา
ต่าง ๆ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสาคัญของนักวิทยาศาสตร์
ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่
การสังเกตและระบุปัญหา
1
การตั้งสมติฐาน
2
การวางแผนและการสารวจหรือการ
ทดลอง หรือการเก็บข้อมูล
3
การวิเคราะห์ข้อมูลและ
สร้างคาอธิบาย
4
การสรุปผลและสื่อสาร
5
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method)
การสังเกตและระบุปัญหา
1
สังเกต สิ่งต่าง ๆ รอบตัว จากนั้นจึงกาหนดปัญหาที่ต้องการศึกษา โดยปัญหาที่ดีต้อง
สัมพันธ์กับข้อมูลที่มีอยู่ มีความชัดเจน และไม่มีขอบเขตการศึกษาที่กว้างจนเกินไป
การตั้งสมติฐาน
2
สมมติฐานคือ ‘คาตอบที่เราคิดว่าจะเป็นไปได้’ ของปัญหาที่เรากาลังจะศึกษา มักอยู่ใน
รูป “ถ้า... ดังนั้น...”
การวางแผนและการสารวจหรือการ
ทดลอง หรือการเก็บข้อมูล
3
เพื่อเป็นการพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งไว้จะต้องมีการทดลองเก็บข้อมูล โดยในการทดลอง
ทางวิทยาศาสตร์จะประกอบด้วยตัวแปร ได้แก่
1. ตัวแปรต้น หรือตัวแปรอิสระ
2. ตัวแปรตาม (Dependent variable)
3. ตัวแปรควบคุม (Controlled variable)
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method)
การวิเคราะห์ข้อมูลและสร้างคาอธิบาย
4
การสรุปผลและสื่อสาร
5
บันทึกผลที่เกิดขึ้น อาจคอยสังเกตความเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือ
อาจเก็บตัวอย่างมาวัดค่าที่ต้องการเมื่อครบระยะเวลาศึกษาที่กาหนดไว้ จากนั้นจึงวิเคราะห์
ข้อมูลที่ได้เพื่อหาข้อสรุป
เป็นขั้นตอนสุดท้ายก็คือการสรุปผลว่า ผลการทดลองที่ได้ตรงกับสมมติฐานของ
เราหรือไม่ จากนั้นจึงนาเสนอในรูปแบบรายงาน หรือตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารวิชาการ
ต่าง ๆ ต่อไปเพื่อให้ผู้ที่สนใจได้นาองค์ความรู้ของเราไปศึกษาต่อ
ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์
ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ทักษะและความสามารถต่าง ๆ ที่
จาเป็นต่อการแสวงหาความรู้ หรือการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตร Science - A
Process Approach (SAPA) ประกอบด้วยทักษะทั้งหมด 14 ทักษะแบ่งเป็นทักษะพื้นฐาน 8 ทักษะ
และทักษะขั้นสูงอีก 6 ทักษะ
ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน 8 ทักษะ (Basic science process skills)
ได้แก่
1. การสังเกต
2. การวัด
3. การจาแนกประเภท
4. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา
5. การใช้จานวน
6. การจัดกระทาและสื่อความหมายข้อมูล
7. การลงความเห็นจากข้อมูล
8. การพยากรณ์
ทักษะขั้นสูง 6 ทักษะ (Integrated science process skills) ได้แก่
1. การตั้งสมมติฐาน
2. การกาหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ
3. การกาหนดและควบคุมตัวแปร
4. การทดลอง
5. การตีความหมายและลงข้อสรุป
6. การสร้างแบบจาลอง
ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์
❖ ช่วยให้เด็กเป็นคนช่างสังเกตจากประสบการณ์ที่เด็กได้ ลงมือปฏิบัติด้วยตนเอง
❖ ช่วยให้เด็กมีประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์
❖ ช่วยให้เด็กรู้จักประโยชน์และคุณค่าของสิ่งแวดล้อม
❖ ช่วยให้เด็กใช้เวลาว่างอย่างมีคุณค่าและเกิดประโยชน์
❖ ช่วยให้เด็กมีอิสระในการคิด การเลือกทากิจกรรมตาม ความพึงพอใจ
❖ ช่วยให้เด็กได้ใช้ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายในการทางานเพื่อ ประสานสัมพันธ์กัน
ทาเพื่อให้เกิดทักษะในการเคลื่อนไหว
❖ ช่วยให้เด็กกระตือรือร้น อยากรู้อยากเห็น ตอบสนอง ความต้องการตาม
ธรรมชาติของเด็ก
❖ ช่วยพัฒนาความสามารถทางด้าน ร่างกาย อารมณ์ สังคมและสติปัญญา
❖ ช่วยตอบสนองธรรมชาติ ตามวัยของเด็ก
❖ ช่วยให้เด็กเป็นนักคิด นักค้นคว้า ทดลอง เพื่อ ส่งเสริมให้เด็กสัมผัสและปฏิบัติ
ด้วยตนเอง
เรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร

หน่วย 1 วิทยาศาสตร์เรียนรู้อย่างไร ม.1-1

  • 1.
  • 2.
    วิทยาศาสตร์คืออะไร ? วิทยาศาสตร์ “Science”ซึ่งมาจากศัพท์ภาษาลาตินว่า "Scientia" แปลว่า ความรู้ (Knowledge) วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา ซึ่งมนุษย์ได้ ศึกษาค้นคว้าสะสมมาตั้งแต่อดีตจนกระทั่งถึงปัจจุบัน และจะศึกษาต่อไปในอนาคตอย่างไม่ รู้จักจบสิ้น มนุษย์ได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมว่า ❑ สิ่งต่าง ๆ มีความเป็นมาอย่างไร ❑ สิ่งเหล่านั้นมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างไรบ้าง ❑ พัฒนาการของสิ่งเหล่านั้นมีระเบียบแบบแผน หรือมีหลักเกณฑ์ อย่างไร และจะบังเกิดขึ้นในอนาคตอย่างไร ❑ มนุษย์จะนาความรู้ทั้งหลายมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างไรบ้าง
  • 3.
    ความสาคัญของวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ มีบทบาทสาคัญอย่างยิ่งในการดารงค์ชีวิตของมนุษย์ การเรียนรู้ วิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการสาคัญที่จะทาให้เกิดการพัฒนาวิธีคิด ทั้งความคิดเป็นเหตุเป็นผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะ ที่สาคัญในการค้นคว้าความรู้ มีความสามารถในการ แก้ ปัญหาอย่างเป็นระบบ สามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลที่หลากหลายและมีประจักษ์พยาน ตรวจสอบได้ความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ ธรรมชาติและเทคโนโลยี ที่มนุษย์สร้างขึ้นรวมถึงการนา ความรู้ไปใช้อย่างสร้างสรรค์ มีเหตุผล มีคุณธรรม นอก จากนั้นยัง ช่วยให้มีความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับ การใช้ประโยชน์ การดูแลรักษา ตลอดจนการพัฒนา สิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติอย่างสมดุล และยั่งยืน ความสาคัญของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ▪ เป็นเครื่องมือในการแสวงหาปัจจัยพื้นฐานที่จาเป็นต่อการดาเนินชีวิต ▪ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เป็นรากฐานของความยั่งยืนทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม ▪ เป็นปัจจัยหลักที่จะมีส่วนร่วมในการพัฒนา ▪ เป็นเรื่องราวของมนุษย์และธรรมชาติ
  • 4.
    กระบวนการทางานของนักวิทยาศาสตร์ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method) เป็นวิธีการที่ นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้หรือหาความจริง หรือใช้ในการแก้ปัญหา ต่าง ๆ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสาคัญของนักวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่ การสังเกตและระบุปัญหา 1 การตั้งสมติฐาน 2 การวางแผนและการสารวจหรือการ ทดลอง หรือการเก็บข้อมูล 3 การวิเคราะห์ข้อมูลและ สร้างคาอธิบาย 4 การสรุปผลและสื่อสาร 5
  • 5.
    กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method) การสังเกตและระบุปัญหา 1 สังเกต สิ่งต่างๆ รอบตัว จากนั้นจึงกาหนดปัญหาที่ต้องการศึกษา โดยปัญหาที่ดีต้อง สัมพันธ์กับข้อมูลที่มีอยู่ มีความชัดเจน และไม่มีขอบเขตการศึกษาที่กว้างจนเกินไป การตั้งสมติฐาน 2 สมมติฐานคือ ‘คาตอบที่เราคิดว่าจะเป็นไปได้’ ของปัญหาที่เรากาลังจะศึกษา มักอยู่ใน รูป “ถ้า... ดังนั้น...” การวางแผนและการสารวจหรือการ ทดลอง หรือการเก็บข้อมูล 3 เพื่อเป็นการพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งไว้จะต้องมีการทดลองเก็บข้อมูล โดยในการทดลอง ทางวิทยาศาสตร์จะประกอบด้วยตัวแปร ได้แก่ 1. ตัวแปรต้น หรือตัวแปรอิสระ 2. ตัวแปรตาม (Dependent variable) 3. ตัวแปรควบคุม (Controlled variable)
  • 6.
    กระบวนการทางวิทยาศาสตร์(Scientific Method) การวิเคราะห์ข้อมูลและสร้างคาอธิบาย 4 การสรุปผลและสื่อสาร 5 บันทึกผลที่เกิดขึ้น อาจคอยสังเกตความเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือ อาจเก็บตัวอย่างมาวัดค่าที่ต้องการเมื่อครบระยะเวลาศึกษาที่กาหนดไว้ จากนั้นจึงวิเคราะห์ ข้อมูลที่ได้เพื่อหาข้อสรุป เป็นขั้นตอนสุดท้ายก็คือการสรุปผลว่า ผลการทดลองที่ได้ตรงกับสมมติฐานของ เราหรือไม่ จากนั้นจึงนาเสนอในรูปแบบรายงาน หรือตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารวิชาการ ต่าง ๆ ต่อไปเพื่อให้ผู้ที่สนใจได้นาองค์ความรู้ของเราไปศึกษาต่อ
  • 7.
    ทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ทักษะและความสามารถต่างๆ ที่ จาเป็นต่อการแสวงหาความรู้ หรือการแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตร Science - A Process Approach (SAPA) ประกอบด้วยทักษะทั้งหมด 14 ทักษะแบ่งเป็นทักษะพื้นฐาน 8 ทักษะ และทักษะขั้นสูงอีก 6 ทักษะ ทักษะทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน 8 ทักษะ (Basic science process skills) ได้แก่ 1. การสังเกต 2. การวัด 3. การจาแนกประเภท 4. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา 5. การใช้จานวน 6. การจัดกระทาและสื่อความหมายข้อมูล 7. การลงความเห็นจากข้อมูล 8. การพยากรณ์ ทักษะขั้นสูง 6 ทักษะ (Integrated science process skills) ได้แก่ 1. การตั้งสมมติฐาน 2. การกาหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ 3. การกาหนดและควบคุมตัวแปร 4. การทดลอง 5. การตีความหมายและลงข้อสรุป 6. การสร้างแบบจาลอง
  • 8.
    ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์ ❖ ช่วยให้เด็กเป็นคนช่างสังเกตจากประสบการณ์ที่เด็กได้ ลงมือปฏิบัติด้วยตนเอง ❖ช่วยให้เด็กมีประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ ❖ ช่วยให้เด็กรู้จักประโยชน์และคุณค่าของสิ่งแวดล้อม ❖ ช่วยให้เด็กใช้เวลาว่างอย่างมีคุณค่าและเกิดประโยชน์ ❖ ช่วยให้เด็กมีอิสระในการคิด การเลือกทากิจกรรมตาม ความพึงพอใจ ❖ ช่วยให้เด็กได้ใช้ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายในการทางานเพื่อ ประสานสัมพันธ์กัน ทาเพื่อให้เกิดทักษะในการเคลื่อนไหว ❖ ช่วยให้เด็กกระตือรือร้น อยากรู้อยากเห็น ตอบสนอง ความต้องการตาม ธรรมชาติของเด็ก ❖ ช่วยพัฒนาความสามารถทางด้าน ร่างกาย อารมณ์ สังคมและสติปัญญา ❖ ช่วยตอบสนองธรรมชาติ ตามวัยของเด็ก ❖ ช่วยให้เด็กเป็นนักคิด นักค้นคว้า ทดลอง เพื่อ ส่งเสริมให้เด็กสัมผัสและปฏิบัติ ด้วยตนเอง
  • 9.