1. บทที่ 1
บทนำำ
1.1 กำรอธิบำยปรำกฏกำรทำงธรรมชำติ
มนุษย์ในสมัยโบรำณเชื่อว่ำปรำกฏกำรทำงธรรมชำติเป็นฝีมือของเทพเจ้ำหรือภูตผีปีศำจ ซึงได้แก่
กลำงวันกลำงคืน ภูเขำไฟระเบิด ดำวตก พำยุ รุ้งกินนำำำเป็นต้น กำรพยำยำมหำคำำตอบในสิ่งที่เกิดขึำนเป็น
ธรรมชำติของมนุษย์ที่ต้องกำรทรำบในสิ่งต่ำง ๆ ทียังอธิบำยไม่ได้
่
กำรสังเกตและบันทึกข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปรำกฏกำรธรรมชำติอย่ำงมีหลักเกณฑ์ได้ถกนำำมำใช้ในเวลำ
ู
ต่อมำได้แก่ชำวอียิปต์โบรำณ ศึกษำเกี่ยวกับฤดูกำลต่ำง ๆ ที่เกิดขึำนบนโลก
โคเพอร์นิคัส นักดำรำศำสตร์ที่สำมำรถบรรยำยกำรเคลือนที่ของดำวเครำะห์ต่ำงๆได้อย่ำงดี โดย
่
เสนอว่ำ ดวงอำทิตย์เป็นศูนย์กลำงของระบบสุริยะ
เคปเลอร์ สังเกตเเละบันทึกข้อมูลพร้อมศึกษำข้อมูลเก่ำเกี่ยวกับกำรโคจรของดำวเครำะห์ จน
สำมำรถสรุปเป็นกฏเกณฑ์ในเชิงคณิตศำสตร์ได้อย่ำงน่ำทึ่ง
รูป 1.1 ภำพของจักรวำลซึ่งมีดวงอำทิตย์เป็นศูนย์กลำง รูป 1.2 ภำพของจักรวำลตำมควำมคิด
ของ
ตำมควำมคิดของโคเพอร์นคัส
ิ Ptolemy โดยมีนำำ อำกำศ
และไฟเป็นศูนย์
กลำง
จำกตัวอย่ำงของกำรสังเกตและบันทึกข้อมูลที่เกียวข้องกับปรำกฏกำรทำงธรรมชำติของมนุษย์
่
ใน
สมัยที่ผ่ำนมำ ทำำให้เกิดกำรพัฒนำควำมรู้สึกเนื่องมำเรื่อยๆ ซึ่งเรำสำมำรถสรุปได้ว่ำ
ควำมรู้ที่มนุษย์ได้รับมีกำรพัฒนำขึำนจำก
กำรสังเกตปรำกฏกำรณ์ธรรมชำติอย่ำงมีหลักเกณฑ์
กำรบันทึกข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับปรำกฏกำรณ์ทำงธรรมชำติ
กำรวิเครำะห์ข้อมูลที่ได้เพื่อสรุปควำมรู้
1.2 ควำมซื่อสัตย์กับกำรบันทึกข้อมูลทำงวิทยำศำสตร์
นักวิทยำศำสตร์จะต้องมีควำมซื่อสัตย์และตรงไปตรงมำกับเรืองกำรบันทึกข้อมูลทำงวิทยำศำสตร์
่
เพื่อให้นักวิทยำศำสตร์รุ่นต่อๆมำสำมำรถนำำข้อมูลเหล่ำนัำนมำศึกษำต่อได้ ดังนัำน สำำหรับกำรบันทึกข้อมูล
ทำงวิทยำศำสตร์ควรต้องมีหลักดังนีำ
บันทึกข้อมูลด้วยควำมรอบคอบและซือสัตย์ ่
บันทึกวิธีกำรที่ใช้สังเกตเหตุกำรณ์
บันทึกเครื่องมือที่ใช้ขณะที่ทำำกำรสังเกตเหตุกำรณ์
บันทึกตัวแปรต่ำงๆในขณะทำำกำรสังเกตเหตุกำรณ์
2. 1.3 ควำมรู้ทำงวิทยำศำสตร์ได้มำอย่ำงไร
ควำมรู้ทำงวิทยำศำสตร์มีกำรได้มำ 2 ทำง คือ
แนวที่หนึ่ง ได้จำกกำรสังเกต กำรบันทึก กำรทดลอง กำรวิเครำะห์ข้อมูล และกำรสรุป
แนวที่สอง ได้จำกกำรสร้ำงแบบจำำลองทำงควำมคิดอย่ำงมีเหตุผล ซึ่งแหวกแนวจำกควำมรู้เก่ำ
ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันในขณะนัำน
1.4 ควำมหมำยและขอบเขตของวิชำฟิสิกส์
วิทยำศำสตร์ธรรมชำติ เป็นวิชำที่ศึกษำสิ่งต่ำงๆและควำมเป็นไปตำมธรรมชำติ แบ่งออกเป็น 2
สำขำดังนีำ
.
ก วิทยำศำสตร์ชีวภำพ เป็นวิชำที่ศึกษำเฉพำะสิ่งที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตทัำงหลำย ได้แก่ พืช และ
สัตว์ เป็นต้น
.
ข วิทยำศำสตร์กำยภำพ เป็นวิชำที่ศกษำเฉพำะสิ่งที่ไม่มีชีวิต เช่น ดิน นำำำ ลม หิน เป็นต้น แบ่งเป็น
ึ
สำขำต่ำงๆได้แก่ เคมี ฟิสกส์ ธรณีวิทยำ ดำรำศำสตร์ เป็นต้น
ิ
สำำหรับวิชำฟิสิกส์จะเห็นว่ำจัดอยู่ในประเภทวิทยำศำสตร์กำยภำพ เป็นวิชำที่มุ่งเสำะหำกฎเกณฑ์ต่ำงๆ
เพื่ออธิบำยปรำกฏกำรณ์ธรรมชำติทกอย่ำง ควำมรู้ที่เป็นพืำนฐำนของวิชำฟิสิกส์แบ่งเป็นหลำยแขนงได้แก่
ุ
กลศำสตร์ ควำมร้อน แสง เสียง ไฟฟ้ำ แม่เหล็ก ฟิสกส์อะตอม ฟิสิกส์นิวเคลียร์ เป็นต้น
ิ
1.5 ควำมสำำพันธ์ระหว่ำงวิชำฟิสิกส์กับศำสตร์สำขำอื่น
วิชำฟิสิกส์เป็นวิชำที่ประกอบด้วยทฤษฎีหลำยทฤษฎีทต้องอำศัยคณิตศำสตร์เป็นพืำนฐำนสำำคัญ จึงเป็น
ี่
วิชำที่เน้นกำรศึกษำในเชิงปริมำณ หมำยควำมว่ำ กำรบรรยำยปรำกฏกำรณ์ต่ำงๆทำำด้วยข้อมูลเชิงตัวเลข
ควำมรู้ทำงฟิสิกส์ที่เกิดข฿นในแนวนีำสำมำรถนำำไปใช้ในศำสตร์สำขำอื่นมำกมำย ได้แก่
วิชำเคมี วิชำฟิสิกส์ช่วยให้เข้ำใจปฏิกิริยำในระดับโมเลกุลและอะตอม รวมถึงพันธะเคมีได้อย่ำง
ดี
วิชำชีววิทยำ วิชำฟิสิกส์และเคมีช่วยให้เข้ำใจระบบและกระบวนกำรต่ำงๆของสิ่งมีชีวิต
วิชำคอมพิวเตอร์ วิชำฟิสกส์ช่วยให้สำมำรถสร้ำงไมโครโพรเซสเซอร์ และอุปกรณ์
ิ
อิเล็กทรอนิกส์
อื่นๆที่เป็นส่วนประกอบสำำคัญของคอมพิวเตอร์
วิชำแพทย์ วิชำฟิสิกส์ช่วยให้สำมำรถเข้ำใจเรื่องสำยตำสัำน ยำว และเอียง เรืองของกระแสประสำท
่
คลืนสมอง คลืนหัวใจ เรื่องของระบบกำรหมุนเวียนโลหิต เป็นต้น
่ ่
1.6 ฟิสิกส์และเทคโนโลยี
เทคโนโลยีหมำยถึง กำรนำำควำมรู้พืำนฐำนไปใช้เพื่อกำรพัฒนำวิธีกำรในกำรผลิต หรือกำรใช้
สิ่งต่ำงๆเพื่อประโยชน์สูงสุดต่อมวลมนุษย์
วิชำฟิสิกส์มจุดหมำยในกำรหำควำมรู้ของปรำกฎกำรธรรมชำติโดยไม่เน้นกำรนำำไปประยุกต์ แต่
ี
กำรที่เทคโนโลยีเจริญขึำนทำำให้กำรค้นคว้ำทำงฟิสิกส์เป็นไปได้อย่ำงรวดเร็ว และสำมำรถนำำควำมรู้ที่ได้ไปพัฒนำ
เทคโนโลยีให้เจริญขึำนไปอีก ดังนัำนวิชำฟิสิกส์และเทคโนโลยีจึงต่ำงต้องอำศัยซึ่งกันและกัน
1.7 ขอบข่ำยของวิชำฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษำตอนปลำย
ขอบข่ำยของวิชำฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษำตอนปลำยคลอบคลุมเฉพำะควำมรู้ หลักกำร และกฎพืำนฐำน
ของวิชำฟิสิกส์ ดังนีำ
หมวดวิชำ เนืำอหำ
กลศำสตร์ แรงกำรเคลื่อนที่ งำนและพลังกล กำำลังกำรหมุน กำรชน กำรลอย กำรไหล กำรสั่น
คลืน แสงกำรกำง เนิด กำรส่งผ่ำนตัวกลำง กำรสะท้อน กำรหักเห กำรกระจำย กำรเลีำยวเบน
่ เสีย ำ
กำรแทรกสอด กำรดูดกลืนพลังงำน
3. ควำมร้อน อุณหภูมิ กำรถ่ำยโอน ตัวนำำและฉนวน กำรเปลี่ยนสถำนะ
-
ไฟฟ้ำ แม่เหล็ก
ประจุไฟฟ้ำ กระแสไฟฟ้ำ ศักย์ไฟฟ้ำ ควำมต่ำงศักย์ไฟฟ้ำ สนำมไฟฟ้ำ สนำมแม่เหล็ก
ตัวนำำและฉนวน แรงระหว่ำงประจุกับสนำมไฟฟ้ำและสนำมแม่เหล็ก
ฟิสกส์อะตอมและ
ิ โครงสร้ำงอะตอม สเปกตรัมของอะตอม นิวเคลียส กัมมันตภำพรังสี ปฏิกิริยำนิวเคลียร์
ฟิสกส์นิวเคลียร์
ิ
แบบฝึกหัด
1.จงพิจำรณำข้อควำมต่อไปนีำ
ก.ปรำกฎกำรณ์ธรรมชำติคนในสมัยโบรำณอธิบำยว่ำเป็นเหตุกำรณ์ที่เทพเจ้ำและภูตผีเป็นผูกระทำำให้เกิด
ข.วิชำฟิสิกส์มุ่งศึกษำปรำกฏกำรณ์ธรรมชำติโดยไม่คำำนึงถึงกำรนำำไปประยุกต์
ค.กำรสังเกต กำรบันทึกข้อมูล กำรวิเครำะห์ข้อมูล ทำำให้เกิดกำรพัฒนำควำมรู้
ข้อใดถูกต้อง
1.ก และ ข 2.ก และ ค
3.ข และ ค 4.ก ข และ ค
2.จงพิจำรณำข้อควำมต่อไปนีำ
1. ควำมซื่อสัตย์ตรงไปตรงมำ
2. ควำมเอืำอเฟือ เผือแผ่ โอบอ้อมอำรี
้ ่
3. ควำมมั่นใจในตัวเอง
ข้อใดคือลักษณะนิสัยทีดีของนักวิทยำศำสตร์
่
1. ก 2. ก และ ข
3. ข และ ค 4. ก ข และ ค
3.ข้อใดมิใช่หลักสำำคัญสำำหรับกำรบันทึกข้อมูลทำงวิทยำศำสตร์
1.บันทึกวิธีกำรที่ใช้ในกำรสังเกตปรำกฏกำรณ์ธรรมชำติ
2.บันทึกตัวแปรต่ำงๆที่จำำเป็นในขณะทำำกำรสังเกตเหตุกำรณ์
3.ใช้สมุดบันทึกที่จดเตรียมไว้อย่ำงดี
ั
4.บันทึกข้อมูลด้วยควำมรอบคอบและซือสัตย์
่
4.จำกกำรสร้ำงแบบจำำลองทำงควำมคิดอย่ำมีเหตุผล สำมำรถนำำไปอธิบำยปรำกฏกำรณ์ต่ำงๆ
ได้อย่ำงดีสอดคล้องกับข้อมูลที่ได้ จำกกำรทดลองเป็นวิธีหนึ่งซึ่งนำำไปสู่
1.สมมุติฐำน 2.ทฤษฎี
3.กฎเกณฑ์ 3.ระเบียบที่ยึดถือปฏิบติ
ั
5.ข้อใดต่อไปนีถูกต้อง
ำ
1.วิชำฟิสิกส์อยู่ในสำขำวิชำวิทยำศำสตร์กำยภำพที่ศึกษำเน้นในเชิงคุณภำพ
