Mais conteúdo relacionado
Unit1
- 1. บทที่ 1
การแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร
อาจารยสมพร จันทมัตตุการ
วิทยาศาสตรเปนความรูที่ไดมาโดยวิธีการที่เริ่มตนดวยการสังเกต และการทดลองที่เปน
ระเบี ย บมีขั้ น ตอนโดยปราศจากอคติ แล ว มีก ารเปรี ย บเทีย บจัด หมวดหมู ส รุ ปตั้ ง เป น กฎเกณฑ ข้ึ น
ตอจากนั้นอาจจะใชทฤษฎีนี้เปนหลักสําหรับการสังเกตหรือทดลองตอไป ถาผลที่ไดไมเปนไปตาม
ทฤษฎีที่ตั้งไวก็จะเปลี่ยนแปลงทฤษฎีใหม แลวนําไปใชกับการสังเกตอีกครั้งหนึ่ง ทําอยางนี้จนหมดขอ
ขัดแยง
ความหมายของวิทยาศาสตร
วิทยาศาสตร หมายถึง ความรู ที่ทดลองหรื อพิสูจ นไ ดว าถูกตองตรงความจริง จัดไวเปน
หมวดหมู มีระเบียบและขั้นตอน สรุปไดเปนกฎเกณฑสากล
วิทยาศาสตรโดยทั่วไปแบงออกเปนวิทยาศาสตรบริสุทธิ์และวิทยาศาสตรประยุกต
1. วิทยาศาสตรบริสุทธิ์ (Pure science) เปนวิทยาศาสตรที่บรรยายถึงกฎเกณฑตาง ๆ ของ
ธรรมชาติ ซึ่งไมเกี่ยวของกับการเอาไปใชประโยชนในชีวิตและอุตสาหกรรม อาจแบงออกเปนสาขา
ตาง ๆ เชน สาขาเคมี ฟสิกส ชีววิทยา
2. วิทยาศาสตรประยุกต (Applied science) เปนการนําเอาวิทยาศาสตรบริสุทธิ์แตละสาขาไป
ใชในชีวิตประจําวันและอุตสาหกรรมตาง ๆ ไดแก ดานการเกษตร การปศุสัตว การประมง เพื่อผลิต
อาหารและวัตถุดิบอุตสาหกรรม เปนตน
ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร
ในการศึกษาเรื่องราวที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร สิ่งที่ควรเขาใจซึ่งเปนความรูเบื้องตนเกี่ยวกับ
วิทยาศาสตรโดยทั่วไป ไดแก วิทยาศาสตรศึกษาอะไร สิ่งที่เปนวิทยาศาสตรแตกตางจากสิ่งที่ไมใช
วิทยาศาสตรอยางไร ลักษณะของความกาวหนาในวิทยาศาสตรเปนอยางไร วิทยาศาสตรมีขอบเขตและ
วงจํากัดอยางไร และวิทยาศาสตรมีลักษณะอยางไร
1. วิทยาศาสตรศึกษาอะไร
วิทยาศาสตรเปน วิชาที่ศกษาหาความรูความเขาใจเรื่องของธรรมชาติแสวงหากฎเกณฑ
ึ
ของธรรมชาติ ดวยความอยากรูของนักวิทยาศาสตร และดวยความเชื่อวา ธรรมชาติมีระเบียบหรือ
กฎเกณฑ สิ่งทีวทยาศาสตรเนนมากในการศึกษาคือเรื่องของวัตถุซึ่งรวมทั้งสสารและพลังงาน สวนเรื่อง
่ิ
เกี่ยวกับจิตใจนั้นวิทยาศาสตรศึกษานอยมาก
- 2. 2
2. สิ่งที่เปนวิทยาศาสตรและสิ่งที่ไมใชวิทยาศาสตร
ความรูหรือขอความที่ถือวาเปนวิทยาศาสตร ไดแก ความรูหรือขอความของความรูท่ี
สามารถตรวจสอบไดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” เชนขอความ “น้ําไหลจากที่สูงลงสูที่ต่ํา” “อากาศมี
แรงดัน” ขอความเหลานี้ เราสามารถพิสูจนตรวจสอบไดวาผิดหรือไมผิด อาจทําได 2 วิธี คือ
การใชประสาทสัมผัสทั้ง 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
ตรวจสอบไดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” เชนขอความ “มนุษยเมื่อตายแลว ถายังไมเกิดใหมก็จะเปนวิญญาณ
ทองเที่ยวไปเรื่อย ๆ” ขอความนี้เราไมสามารถพิสูจนไดวาผิดหรือไมผิด จึงไมถือวาเปนวิทยาศาสตร
3. ลักษณะของความกาวหนาในวิทยาศาสตร
บุคคลที่ศึกษาทางดานวิทยาศาสตร จะทําใหมีความกาวหนาในวิทยาศาสตรมี 2 ลักษณะคือ
3.1 ลักษณะของการขยายความรู กลาวคือ มีลักษณะเปนการเพิ่มพูนและการสะสมความรู
ขึ้นเรื่อย ๆ ในปจจุบันความรูทางวิทยาศาสตรมีมากกวา 300 ป ในแตละยุคแตละสมัยของพัฒนาการ
ทางวิทยาศาสตรก็จะมีการตรวจสอบความรูสมัยกอน ๆ กําจัดขอบกพรอง และเพิ่มเติมความรูใหม
ขึ้นมาเรื่อย ๆ
3.2 ลักษณะของการเปลี่ยนโลกทรรศน ในกรณีเชนนี้ความรูใหมอาจไมจริงกวาความรูเกา
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
เปลี่ยนแปลงจากแนวความคิดของโทเลมีมาใชของโคเปอรนิคัส การเปลี่ยนแปลงในลักษณะนี้เปนการ
เปลี่ยนจากวิธีมองอยางหนึ่งไปเปนอีกอยางหนึ่ง
4. ขอจํากัดและขอบเขตของวิทยาศาสตร
วิทยาศาสตรมีขอบเขตและวงจํากัด ยังไมสามารถศึกษาหรือไมไดศึกษาหลายสิ่งหลาย
อยาง ดวยเหตุผลดังนี้
4.1 จํากัดดวยวิธีการหาความรู ที่เรียกวา วิธีการทางวิทยาศาสตร ซึ่งจะตองมีพ้นฐานมาจาก
ื
การสังเกต การสังเกตจะตองใชประสาทสัมผัสทั้ง 5 ซึ่งความสามารถของประสาทสัมผัสของมนุษยเรา
มีขอบเขตจํากัด
4.2 จํากัดดวยเทคโนโลยีและเครื่องมือ ที่จะใชชวยขยายขีดความสามารถของประสาท
สัมผัส ดังนั้น สิ่งที่อยูนอกเหนือขีดความสามารถของประสาทสัมผัส แมวาจะมีเครื่องมือชวยขยาย
ขอบเขตความสามารถของประสาทสัมผัสแลวก็ตาม จึงอยูนอกขอบเขตของวิทยาศาสตร
- 3. 3
5. ลักษณะของวิทยาศาสตร วิทยาศาสตรมลักษณะที่สําคัญดังตอไปนี้
ี
5.1 มีลักษณะเปนปรนัย (Objective) กลาวคือ การสังเกตหรือการทดสอบภายใตเงื่อนไข
หรือสภาวะแวดลอมอยางเดียวกัน จะปรากฏผลอยางเดียวกัน ทั้งนี้ไมจํากัดตัวบุคคลที่กระทํา เวลา และ
สถานที่ เชน น้ํายอมไหลจากที่สูงลงสูที่ต่ําเสมอ
5.2 วิทยาศาสตรไดจากประสบการณ และทดสอบดวยประสบการณ ความรูที่เกิดจาก
ประสบการณ เรียกวา ความรูเชิงประจักษหรือความรูเชิงประสบ (Empirical knowledge) ซึ่งไดจาก
ประสาทสัมผัสนั่นเอง
วิทยาศาสตรอาศัยประสาทสัมผัสเปนพื้นฐาน โดยเฉพาะการสังเกต ซึ่งเปนสิ่งที่ขาด
ไมได และวิทยาศาสตรก็ตองอาศัยวิธีการอุปนัยเพื่อลงขอสรุปทั่วไป (Generalization) ใหไดความรู
ออกมา ถาปราศจากขอมูลจากประสาทสัมผัส นักวิทยาศาสตรก็จะไมมีวัตถุดิบใด ๆ ที่จะทําใหเกิด
กระบวนการอุปนัยเกิดขึ้น
5.3 วิทยาศาสตรมีลักษณะสากล กลาวคือ มีลักษณะทั่วไป วิทยาศาสตรจะพยามยามขยาย
ความรูใหมีความหมายทั่วไปใหมากที่สุดเทาที่จะทําได ความรูที่มีลักษณะเฉพาะเจาะจงมีความหมาย
นอย ลักษณะความเปนสากลมีระดับมากนอยตางกัน ดังตัวอยางตอไปนี้
ก. เหล็กแทงนี้ตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก
ข. เหล็กทุกแทงตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก
ค. วัตถุที่มีความหนาแนนมากกวาอากาศตกลงสูพื้น เพราะแรงดึงดูดของโลก
จะเห็นวา ขอ ก. เปนความจริงเฉพาะเหล็กแทงนั้น ขอ ข. เปนความจริงสากลมากขึ้น เพราะพูดถึงเหล็ก
แทงอื่นๆ ดวย สวน ขอ ค. มีลักษณะสากลมากที่สุด เพราะพูดถึงทุกสิ่งที่หนักกวาอากาศ ซึ่งเหล็กก็เปน
สิ่งหนึ่งในบรรดาสิ่งเหลานั้น
5.4 วิทยาศาสตรมีความเปนสาธารณะ กลาวคือ ความจริงที่วิทยาศาสตรคนพบนั้นจะตอง
แสดงหรื อ ทดลองใหทุก คนเห็ น ได เ หมื อ นกั น ถ า แสดงหรื อ ทดลองใหทุ ก คนเห็น ไม ไ ด ก็ไ ม อยู ใ น
ขอบเขตของวิทยาศาสตร ความรูวิทยาศาสตรไมใชของสวนตัวแตเปนสาธารณะ กลาวคือ ผูอื่นอาจรู
หรือเห็นอยางเดียวกับผูคนพบได เชน
อารคิมีดีส (Archimedes) คนพบวาน้ําหนักของวัตถุที่หายไปเมื่อชั่งในน้ํา จะเทากับ
ปริมาตรของน้ําที่วัตถุน้ันแทนที่ กฎนี้เปนกฎเกี่ยวกับการหาความหนาแนนของวัตถุใด ๆ โดยการ
แทนที่นํ้า เขาสามารถอธิบายและทําใหคนอื่นเห็นจริงดวย กรณีเชนนี้แตกตางจากการที่ใครสักคนหนึ่ง
บอกวาผีมีจริงและเขาเคยพบเห็นมากอน ซึ่งเขาไมสามารถจะแสดงใหคนอื่นเห็นเชนเดียวกับเขาได
5.5 วิทยาศาสตรมีลักษณะพลวัต (Dynamic) กลาวคือ ขอความรูที่วิทยาศาสตรคนพบอาจ
เปลี่ยนแปลงหรือพัฒนาตอไปได เมื่อมีขอมูลประจักษพยานเปลี่ยนแปลงไปหรือเพิ่มมากขึ้น หรือมี
เครื่องมือที่ใชตรวจสอบปรากฏการณที่ดีขึ้นกวาเดิม ทําใหไดรับขอมูลใหมที่เที่ยงตรงกวาเดิม ความรู
ทางวิทยาศาสตรจงไมใชความรูคงที่ หรือไมใชความรูที่จริงแทแนนอนไมเปลี่ยนแปลงตลอดกาล
ึ
- 4. 4
5.6 วิทยาศาสตรตองชวยในการคาดหมายอนาคตได ความเปนสากลหรือลักษณะที่ใชได
ทั่ว ๆ ไปของวิทยาศาสตรทําใหเราคาดหมายสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได เชน
ความรูที่วา “ถานําน้ําบริสุทธิ์มาตมที่ระดับน้ําทะเล น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิ 100 องศา
เซลเซียส” เปนความรูที่ไดจากการทดลองในอดีต แตความรูนี้ชวยใหเราทราบวา ถาเราตองการน้ําเดือด
ในอนาคต เราจะตองทําอยางไร การศึกษาคนควาทางวิทยาศาสตรก็เพื่อแสวงหากฎเกณฑที่จะชวยใน
การคาดหมายอนาคตหรือแสวงหาเงื่อนไขที่จะทําใหสิ่งหนึ่งเกิดขึ้น หรือไมเกิดขึ้นในอนาคต
ความรูทางวิทยาศาสตร
ความรู ท างวิ ท ยาศาสตร เ ป น ผลิ ต ผล (Product) ที่ ไ ด จ ากการค น คว า แสวงหาของ
นักวิทยาศาสตร ความรูที่ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตรจะตองสามารถทดสอบยืนยันไดวาไมผิดจาก
การทดสอบหลาย ๆ ครั้ง ถาหากการทดสอบครั้งใด พบวาความรูนั้นไมถูกตองนักวิทยาศาสตรก็ตองหา
ขอมูลเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงความรูนั้นเสียใหม ถากระทําไมได ความรูดังกลาวก็จะถูกยกเลิกไป ไมอาจ
ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตร ดังนั้นความรูทางวิทยาศาสตรจะตองคงทนตอการพิสูจนอยูเสมอ
ความรูท่ถือวาเปนความรูทางวิทยาศาสตร อาจแบงออกไดเปน 6 ประเภทคือ
ี
1. ขอเท็จจริง (Fact)
ขอเท็จจริงนั้นจะตองเปนสิ่งที่สังเกตไดโดยตรง และจะตองคงความจริงโดยการทดสอบ
ไดผลเหมือนกันทุกครั้ง เชน “ไฮโดรเจนเปนกาซที่ติดไฟ” “น้ํามะนาวมีรสเปรี้ยว” “มดแดงมีลําตัวเปน
ปลองและมีขา 6 ขา” เปนตน
ขอเท็จจริงแตละอยางมีความหมายนอยมาก แตถานําขอเท็จจริงที่เกี่ยวของกันหลาย ๆ
ขอเท็จจริงมารวมกันเขา ก็จะมีความหมายมากขึ้น ขอเท็จจริงเดี่ยวทั้งหลายเปรียบเสมือนชิ้นสวนของ
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 ทําใหเราทราบวาภาพนั้นคืออะไร ก็จะเกิดเปนความคิดรวบยอด
2. ความคิดรวบยอด (Concept)
ความคิดรวบยอด บางคนใชคําวา “มโนมติ” “มโนทัศน” หรือ “สังกัป” เกิดจากการนําเอา
ขอเท็จจริงหลาย ๆ ขอเท็จจริงที่เกี่ยวของกันมาผสมผสานกันจนเกิดรูปแบบใหม รูปแบบใหมนี้เรียกวา
ความคิดรวบยอดของสิ่งนั้น ดังนั้นความคิดรวบยอดของสิ่งใดก็คือ ความคิดโดยสรุปตอสิ่งนั้น
เมื่อเราพบปรากฏการณใดปรากฏการณหนึ่ง ถาตองการทราบวาเรามีความคิดรวบยอดตอมัน
หรือไม มีขอพิจารณาวาเรามีอยางใดอยางหนึ่งใน 3 อยางตอไปนี้หรือไม
1) มองเห็นคุณสมบัติรวมของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนั้น
2) มองเห็นความสัมพันธของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนั้น
3) มองเห็นแนวโนมของสิ่งตาง ๆ ในปรากฏการณนน ั้
ถาเรามีอยางใดอยางหนึ่ง ก็แสดงวาเรามีความคิดรวบยอดของสิ่งนั้น
- 5. 5
กลาวสรุป ความคิดรวบยอด หมายถึง ความเขาใจโดยสรุปเกี่ยวกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่เกิดจาก
การสังเกตหรือไดรับประสบการณเกี่ยวกับสิ่งนั้น แลวนําคุณลักษณะตาง ๆ ของสิ่งนั้นมาประมวลกัน
เขาเปนความคิดโดยสรุปของสิ่ง ๆ นั้น เชน “แสงเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟา” “แมลงคือสัตวที่มีลําตัวเปน
ปลองและมีขา 6 ขา” “กรดคือสารที่มีรสเปรี้ยว”
3. หลักการ (Principle)
หลักการ หรือเรียกอีกอยางหนึ่งวา “ความจริงหลัก” คือ ความจริงที่สามารถใชเปนหลักใน
การอางอิงได ไดจากการนําความคิดรวบยอดที่เกี่ยวของสัมพันธกันมาผสมผสานกัน ดังนั้นหลักการจึง
เปนกลุมของความคิดรวบยอด คุณสมบัติของหลักการคือ จะตองเปนความจริงที่สามารถทดลองพิสูจน
ได และไดผลเหมือนเดิมทุกครั้ง เชน “ขั้วแมเหล็กชนิดเดียวกันจะผลักกัน ขั้วแมเหล็กตางกันจะดูดกัน”
“เมื่อสารไดรับความรอนจะขยายตัว” เปนตน
4. สมมุติฐาน (Hypothesis)
บางคนอาจไมยอมรับวาสมมุติฐานเปนความรูวิทยาศาสตรอยางหนึ่ง เพราะเปนความรูที่
ยังไมไดรับการทดสอบหรือรับรอง แตสมมุติฐานก็เปนความจริงชั่วคราวที่อาจกลายเปนกฎ หลักการ
หรือทฤษฎีตอไปได เมื่อไดรับการทดสอบยืนยันแลว เชน สมมุติฐานของอาโวกาโดร (Avogadro,s
hypothesis) ที่มีช่ือเสียงไดเปลี่ยนสถานะเปนกฎของอาโวกาโดรเนื่องจากไดทดสอบหลายครั้งแลววา
ไมผิด
สมมุติฐานเปนคําอธิบายหรือคําตอบลวงหนาที่อาจเปนไปไดของปญหาที่นักวิทยาศาสตร
กําลังศึกษาหรือสนใจ นักวิทยาศาสตรตั้งสมมุติฐานขึ้นโดยอาศัยขอมูล ประสบการณ และความรูเดิม
เปนพื้นฐาน ขอความของสมมุติฐานเปนการคาดคะเนคําตอบลวงหนากอนที่จะดําเนินการทดสอบความ
ถูกตอง เฮมเพล (Hempel) ไดใหความหมายของสมมุติฐานวา “สมมุติฐาน หมายถึง ขอความใด ๆ ก็
ตามที่กําลังถูกทดสอบ ไมวาขอความนั้นจะหมายถึงขอเท็จจริง หรือเหตุการณเฉพาะ หรือเปนกฎทั่วไป
หรือเปนขอความอื่นที่ซับซอนยิ่งขึ้น”
จะเห็นไดวาสมมุติฐานไมวาจะมีลักษณะใด ก็จะตองเปนขอความที่ถูกทดสอบ ขอความที่
ถูกทดสอบแลวและไมถูกทดสอบอีก เพราะเปนที่ยอมรับกันแลวจะไมเปนสมมุติฐานอีกตอไป
ในการทดสอบสมมุติฐาน กระทําไดโดยการสังเกตโดยตรง และ/หรือทดลอง ถาพบวาผล
การสังเกตและ/หรือทดลองเปนไปตามที่คาดไว เราก็คงสมมุติฐานไว แตถาไมเปนไปตามที่คาดไว
สมมุติฐานนั้นก็ผิด ตองทิ้งไป หรือตองแกไขปรับปรุงใหม
ตัวอยางของสมมุติฐาน ไดแก “เพนิซิลลิน” เปนยาปฏิชีวนะสําหรับรักษาโรคตาง ๆ ได
มากมายหลายชนิด เนื่องจากเซอรอะเล็กซานเดอร เฟลมิง (Sir Alexander Fleming) ไดตั้งสมมุติฐานวา
“เชื้อรา Penicillium notatum ผลิตสารซึ่งมีฤทธิ์ตานและทําลายแบคทีเรีย” ลุย ปาสเตอร (Louis Pasteur)
ไดตั้งสมมุติฐานวา “ตัวการสําคัญที่กอใหเกิดการหมัก คือจุลินทรียซึ่งเปนสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก ผลที่
ไดจากการหมักจะเปนเชนไรขึ้นอยูกับชนิดของจุลินทรียที่มีปรากฏอยูในระหวางกรรมวิธีการหมัก” ทํา
- 6. 6
ใหแกปญหาใหกับผูผลิตเหลาองุนที่ประสบปญหา คือ เหลาองุนที่ผลิตไดมีรสเปรี้ยวแทนที่จะมีรส
หวานเหลานี้ เปนตน
5. ทฤษฎี (Theory)
ทฤษฎี คือความรูที่เปนหลักการกวาง ๆ ทฤษฎีเปนสิ่งที่นักวิทยาศาสตรสรางขึ้นมาเอง มี
ลักษณะเปนขอความที่ใชอธิบายหรือทํานายปรากฏการณตาง ๆ ที่อยูในขอบเขตของทฤษฎีนั้น ๆ
จุดมุงหมายของการสรางทฤษฎีก็คือ เพื่ออธิบายปรากฏการณของธรรมชาติ และทํานายปรากฏการณ
ของธรรมชาติ
การที่จะยอมรับทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่ง อยูในเงื่อนไข 3 ประการคือ
1) ทฤษฎีนั้นจะตองอธิบายกฎ หลักการ และขอเท็จจริงตาง ๆ ของเรื่องราวที่อยูใน
ขอบเขตของทฤษฎีได
2) ทฤษฎีนั้นจะตองนิรนัยออกไปเปนกฎหรือหลักการบางอยางได
3) ทฤษฎีนั้นจะตองทํานายปรากฏการณที่อาจเกิดตามมาได
ตัวอยางของทฤษฎี ไดแก ทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็ก กลาววา “สารแมเหล็กทุกชนิดจะมี
โมเลกุลเล็ก ๆ ที่มีอํานาจแมเหล็กอยูแลว เมื่อยังไมแสดงอํานาจแมเหล็กออกมาเปนเพราะโมเลกุล
แมเหล็กของมันเรียงตัวกันระเกะระกะไมเปนระเบียบ เมื่อแสดงอํานาจแมเหล็ก โมเลกุลแมเหล็กของ
มันจะเรียงตัวกันเปนระเบียบ เอาขั้วเหนือชี้ไปปลายขางหนึ่ง ขั้วใตชี้ไปปลายอีกขางหนึ่ง ดังนั้นอํานาจ
แมเหล็กจึงไมทําลายกัน และจะมีขั้วอิสระที่ปลายทั้งสองขาง” จากขอความของทฤษฎี จะสังเกตไดวา มี
ลักษณะเปนการอธิบายปรากฏการณธรรมชาติ โดยมีขอความที่กลาวถึงสิ่งหรือกระบวนการที่อยู
ซอนเรน หรืออยูเบื้องหลังของปรากฏการณนั้น ๆซึ่งอาจทดสอบดวยการสังเกตหรือทดลองได ตัวอยาง
การตรวจสอบทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็ก เชน
เราสามารถทําเหล็กใหเปนแมเหล็กได โดยการนําแมเหล็กแทงหนึ่งมาถูแทงเหล็ก โดยถู
ไปทางเดียวกันหลาย ๆ ครั้ง ซึ่งเปนการทดสอบทฤษฎีดวยการจัดระเบียบของโมเลกุลแมเหล็ก
การหักหรือการตัดแมเหล็กแทงหนึ่งออกเปนทอน ๆ แลวทดสอบดูวาแมเหล็กแตละทอน
ยังแสดงอํ า นาจแม เ หล็ ก หรื อไม ถ า แม เ หล็ ก แตละทอนยั งคงสามารถดูด สารแมเ หล็ ก ได เนื่อ งจาก
โมเลกุลแมเหล็กยังคงเรียงตัวกันเปนระเบียบอยู ก็แสดงวาทฤษฎีโมเลกุลของแมเหล็กยังคงใชได
ถาตรวจสอบตอไปอีกโดยพยายามทําลายการจัดระเบียบของโมเลกุลแมเหล็กภายใน
แมเหล็กแทงหนึ่ง ดวยการเผาหรือเคาะแทงแมเหล็กนั้นหลาย ๆ ครั้ง และตรวจสอบดูวาอํานาจของ
แมเหล็กแทงนั้นเสื่อมถอยลงไปหรือไม ถาพบวาอํานาจแมเหล็กหมดไปหรือลดนอยลง ทฤษฎีดังกลาว
ก็ไดรบการสนับสนุนยืนยันอีกครั้งหนึ่ง
ั
ในการตรวจสอบทฤษฎีนั้น สามารถทดสอบทฤษฎีใดวา “ผิด” หรือ “ไมผิด” ได แตจะ
- 7. 7
ทดสอบวา “ถูก” ไมได เพราะแมวาทฤษฎีใดจะไดรับการทดสอบวาถูกตองหมื่นครั้ง ก็ไมอาจแนใจได
รอยเปอรเซ็นตวา ถาทําการทดสอบตอไปดวยวิธการและเครื่องมือตาง ๆ อีกแสนครั้งจะยังคงถูกทุกครั้ง
ี
เราจึงพูดไดแตเพียงวาผลการทดสอบยืนยันหรือสนับสนุนทฤษฎีนั้น ๆ แตเรามีทางเพิ่มความนาเชื่อถือ
ของทฤษฎีไดดวยการใหทฤษฎีนั้น ๆ ไปทํานายปรากฏการณตาง ๆ ใหไดหลาย ๆ ปรากฏการณ และ
ทดสอบวาผลการทํานายดังกลาวถูกตองทุกครั้ง ทฤษฎีนั้น ๆ ก็มีความนาเชื่อถือมากขึ้นทุกที ๆ
6. กฎ (Law)
กฎ คือหลักการอยางหนึ่ง แตเปนขอความที่เนนความสัมพันธระหวางเหตุกับผล เปน
ขอความที่สามารถแปลงเปนรูป “ถา…ดังนั้น…” ได ดังนั้น จึงอาจเขียนในรูปของสมการแทนได เพราะ
สมการเป นข อความทางคณิ ตศาสตรที่ แสดงความสั มพั น ธร ะหวางตัว แปรตาง ๆ เนื่องจากกฎเปน
หลักการอยางหนึ่ง ดังนั้นจึ งมีความจริงในตัว ของมันเอง สามารถทดลองไดผลเหมือนเดิมทุกครั้ง
กฎเปนขอความที่ไดผานการทดสอบมาบางแลววาไมผิด กฎจะยิ่งมีสถานะดีขึ้นถายิ่งผานการทดสอบมา
มาก แมวากฎจะเปนขอความที่แสดงความสัมพันธระหวางเหตุกับผล แตกฎก็ไมสามารถอธิบายใหเรา
ทราบวา เหตุใดความสัมพันธจึงเปนเชนนั้น สิ่งที่จะบอกความสัมพันธในกฎไดก็คือ “ทฤษฎี” เชน
กฎของบอยลที่กลาววา “ถาอุณหภูมิคงที่ ปริมาตรของกาซจะเปนสัดสวนอยางผกผันกับความดัน” กฎ
การเคลื่อนที่ของนิวตันที่กลาววา “วัตถุจะรักษาสภาวะอยูนิ่ง หรือสภาวะการเคลื่อนที่เปนเสนตรงเสมอ
หรือจะเปลี่ยนแปลงความเร็วจะตองมีแรงภายนอกมากระทํา”
กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร
วิทยาศาสตรเปนความรูเกี่ยวสิ่งตาง ๆ ในธรรมชาติ และกระบวนการคนควาหาความรูทาง
วิทยาศาสตรนั้นมีขั้นตอน มีระเบียบแบบแผน วิทยาศาสตรมีขอบขายกวางขวางครอบคลุมถึงสิ่งที่
มนุษยพยายามอธิบาย เพื่อใหเขาใจปรากฏการณธรรมชาติ ตั้งแตใกลตัวที่สุดจนถึงไกลตัวที่สุด จาก
เรื่องระดับงายที่สด ไปถึงระดับที่ซับซอนที่สุด
ุ
การทํ า งานของนั ก วิ ท ยาศาสตร ใ นการแสวงหาความรู ท างวิ ท ยาศาสตร นั้ น ต อ งอาศั ย
กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ซึ่งกระบวนการนี้เปรียบเสมือนเครื่องมือของชาง ถาชาง
ขาดเครื่องมือก็คงจะซอมหรือสรางอะไรไมได ในทํานองเดียวกัน ถานักวิทยาศาสตรไมมีกระบวนการ
แสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ก็จะไมสามารถคนควาหาความรูทางธรรมชาติได
กระบวนการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ประกอบดวยกระบวนการตาง ๆ ดังตอไปนี้คือ
1. วิธีการทางวิทยาศาสตร
2. เจตคติทางวิทยาศาสตร
3. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร
- 8. 8
ผูเรียนจะไดศึกษารายละเอียดดังตอไปนี้
1. วิธีการทางวิทยาศาสตร (Science method)
วิธีการทางวิทยาศาสตร จึงเปนยุทธวิธีที่เอื้อประโยชนตอการแกปญหาที่นักวิทยาศาสตรใช
เปนเครื่องมือเพื่อคนหาความจริงของปรากฏการณตางๆที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในการแสวงหาความรู
นั้นแมวา
นักวิทยาศาสตรแตละคนตางก็คนควา และทํางานแกปญหาตามวิธีของตนเองก็ตามโดยหลักกวาง ๆ
นาจะเปนรูปแบบวิธีการที่เปนสากล ขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตรมี 5 ขั้นตอนดังนี้
1.1 ขั้นการกําหนดปญหา การกําหนดปญหาหรือการตั้งปญหา คือ การวิเคราะห
สถานการณเพื่อตองการที่จะแยกประเด็นที่เปนปญหา และทําความเขาใจในปญหานั้นใหเดนชัดที่สด ุ
การสังเกตจึงเปนขั้นแรกที่สําคัญนําไปสูขอเท็จจริงบางประการ และมีสวนทําใหเกิดปญหา
การสังเกตจึงควรสังเกตอยางรอบคอบ ละเอียดถี่ถวน ดังนั้นในการตั้งปญหาที่ดี ควรจะอยูในลักษณะที่
นาจะเปนไปได สามารถตรวจสอบหาคําตอบไดงาย และยึดขอเท็จจริงตาง ๆ ที่รวบรวมมา
1.2 ขั้นการตังสมมุติฐาน สมมุติฐานเปนคําตอบที่อาจเปนไปได และคําตอบที่ยอมรับวา
้
ถูกตองเชื่อถือได เมื่อมีการพิสจน หรือตรวจสอบหลาย ๆ ครั้ง ลักษณะสมมุติฐานที่ดควรมีลักษณะดังนี้
ู ี
1) เปนสมมุติฐานที่เขาใจไดงาย
2) เปนสมมุติฐานที่แนะลูทางที่จะตรวจสอบได
3) เปนสมมุติฐานที่จะตรวจไดโดยการทดลอง
4) เปนสมมุตฐานที่สอดคลอง และอยูในขอบเขตของขอเท็จจริงที่ไดจากการสังเกต
ิ
และสัมพันธกบปญหาที่ตั้งไว
ั
การตั้งสมมุติฐานตองยึดปญหาเปนหลักเสมอ ควรตั้งหลาย ๆ สมมุติฐานเพื่อมีแนวทางของ
คําตอบหลาย ๆ อยาง แตไมยึดมั่นสมมุติฐานใด สมมุติฐานหนึ่ง เปนคําตอบ กอนที่จะพิสูจนตรวจสอบ
สมมุติฐานหลาย ๆ วิธี และหลาย ๆ ครั้ง
1.3 ขั้นการตรวจสอบสมมุติฐานและการเก็บรวบรวมขอมูล เมื่อตั้งสมมุติฐานแลว หรือ
คาดเดาคําตอบหลาย ๆ คําตอบไวแลว กระบวนการทางวิทยาศาสตรขึ้นตอไป คือขั้นการตรวจสอบ
สมมุติฐาน ในการตรวจสอบสมมุติฐานจะตองยึดขอกําหนดสมมุติฐานไวเปนหลักเสมอ เนื่องจาก
สมมุติฐานที่ดี ไดแนะลูทางการตรวจสอบและการออกแบบการตรวจสอบไวแลว
วิธีการตรวจสอบสมมุติ ฐาน ไดแ ก การสังเกต และรวบรวมขอเท็จ จริงตาง ๆ ที่เ กิด จาก
ปรากฏการณธรรมชาติ อีกวิธีหนึ่งโดยการทดลอง ซึ่งเปนวิธีการที่นิยมใชมากที่สุด เพื่อทําการคนควา
หาขอมูล รวบรวมขอมูลเพื่อตรวจสอบดูวา สมมุติฐานขอใดเปนคําตอบที่ถูกตองที่สุด ในขั้นตอนนี้
จะตองมีการบันทึกขอมูลที่ไดจากการสังเกตหรือการทดลองไวดวย
- 9. 9
1.4 ขั้นการวิเคราะหขอมูล เปนขั้นการนําขอมูลที่ไดจากการสังเกต การคนควา การทดลอง
หรือการรวบรวมขอมูลมาวิเคราะหผล อธิบายความหมายของขอเท็จจริง แลวนําไปเปรียบเทียบกับ
สมมุติฐานที่ตั้งไว วาสอดคลองกับสมมุติฐานเพียงใด
1.5 ขั้นการสรุป เปนการสรุปผลที่ไดจากการทดลอง การคนควารวบรวมขอมูล สรุปขอมูล
ที่ไดจากการสังเกตหรือการทดลองวา สมมุติฐานขอใดถูก พรอมทั้งสรางทฤษฎีที่จะใชเปนแนวทาง
สําหรับอธิบายปรากฏการณอื่น ๆ ที่คลายกัน และนําไปใชปรับปรุงชีวิตความเปนอยูของมนุษยใหดีขึ้น
2. เจตคติทางวิทยาศาสตร (Scientific attitude)
ในการแสวงหาความรูทางวิทยาศาสตร ซึ่งนักวิทยาศาสตรจะใชวิธีการทางวิทยาศาสตร
หรือวิธีการแกปญหาอื่น ๆ เพื่อศึกษาหาความรูใหไดผลดีนั้น ขึ้นอยูกับการคิดการกระทําที่อาจเปน
อุปนิสัยของนักวิทยาศาสตรผูนั้น ความรูสึกนึกคิดดังกลาวจัดเปนเจตคติทางวิทยาศาสตร และผูที่มีเจต
คติทางวิทยาศาสตร ควรมีคุณสมบัติดังนี้
2.1 ความอยากรูอยากเห็น นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความอยากรูอยากเห็นเกี่ยวกับ
ปรากฏการณธรรมชาติเพื่อแสวงหาคําตอบที่มีเหตุผลในขอปญหาตาง ๆ และจะมีความยินดีมากที่ได
พบความรูใหม
2.2 ความเพียรพยายาม นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความเพียรพยายาม ไมทอถอยเมื่อเกิด
อุปสรรคหรือมีความลมเหลวในการทําการทดลอง มีความตั้งใจแนวแนตอการเสาะแสวงหาความรู เมื่อ
ไดคําตอบที่ไมถูกตองก็จะไดทราบวา วิธีการเดิมใชไมได ตองหาแนวทางในการแกปญหาใหมและ
ความลมเหลวที่เกิดขึ้นนั้นถือวาเปนขอมูลที่ตองบันทึกไว
2.3 ความมีเหตุผล นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีเหตุผล ยอมรับในคําอธิบายเมื่อมีหลักฐาน
หรือขอมูลมาสนับสนุนอยางเพียงพอ อธิบายหรือแสดงความคิดเห็นอยางมีเหตุผล หาความสัมพันธของ
เหตุและผลที่เกิดขึ้น ตรวจสอบความถูกตองสมเหตุสมผลของแนวคิดตาง ๆ กับแหลงขอมูลที่เชื่อถือได
แสวงหาหลักฐานและขอมูลจากการสังเกตหรือการทดลอง เพื่อสนับสนุนหรือคิดคนหาคําอธิบาย มี
หลักฐานขอมูลเพียงพอเสมอกอนจะสรุปผล เห็นคุณคาในการใชเหตุผล ยินดีใหมีการพิสูจนตามเหตุผล
และขอเท็จจริง
2.4 ความซื่อสัตย นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีความซื่อสัตย บันทึกผลการทดลองหรือ
ขอมูลตามความเปนจริงดวยความละเอียดถูกตอง ผูอื่นสามารถตรวจสอบในภายหลังไดเห็นคุณคา ใน
การเสนอขอมูลตามความเปนจริง
2.5 ความมีระเบียบและรอบคอบ นักวิทยาศาสตรตองเปนผูเห็นคุณคาของความมีระเบียบ
และรอบคอบ และยอมรับถึงประโยชนในการวางแผนการทํางานและจัดระบบการทํางาน นําวิธีการ
หลาย ๆ วิธีมาตรวจสอบผลการทดลองหรือวิธีการทดลอง ไตรตรอง พินิจพิเคราะห ละเอียด ถี่ถวนใน
การทํางาน ทํางานอยางมีระเบียบเรียบรอย มีความละเอียดรอบคอบกอนการตัดสินใจ
- 10. 10
2.6 ความใจกวาง นักวิทยาศาสตรตองเปนผูมีใจกวาง ที่จะรับฟงความคิดเห็นของผูอื่น รับ
ฟงคําวิพากษวิจารณ ขอโตแยงหรือขอคิดเห็นที่มีเหตุผลของผูอื่นโดยไมยึดมั่นในความคิดเห็นของ
ตนเองฝายเดียว ยอมรับการเปลี่ยนแปลง ยอมพิจารณาขอมูลหรือความคิดที่ยังสรุปไมได และพรอมที่
จะหาขอมูลเพิ่มเติม
3. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร (Science process skills)
วิ ทยาศาสตร เ ป น วิชาที่ ประกอบด ว ยความรูแ ละกระบวนการแสวงหาความรู ในการ
แสวงหาความรูทางวิทยาศาสตรนั้น นักวิทยาศาสตรไดใชวิธีการทางวิทยาศาสตร และตองมีเจตคติทาง
วิท ยาศาสตร ด ว ย นั ก วิท ยาศาสตร ที่ ทํ า งานตามขั้น ตอนของวิ ธีก ารทางวิ ท ยาศาสตรนั้น จะประสบ
ความสําเร็จหรือความลมเหลว ขึ้นอยูกับความสามารถและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรของ
นักวิทยาศาสตรแตละคน พฤติกรรมที่เกิดขึ้นจากการปฏิบัติและฝกฝนความคิดอยางเปนระบบนี้ เรียกวา
ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร ซึ่งเปนกระบวนการทางปญญา (Intellectual skills)
นักวิทยาศาสตรไดกําหนดทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร ไวทั้งหมด 13 ทักษะ
ประกอบดวยทักษะขั้นพื้นฐาน (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. ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา
6. ทักษะการจัดกระทําและสื่อความหมายขอมูล
7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล
8. ทักษะการพยากรณ
ทักษะขั้นผสมหรือขั้นบูรณาการ
9. ทักษะการตั้งสมมุติฐาน
10. ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ
11. ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร
12. ทักษะการทดลอง
13. ทักษะการตีความหมายขอมูลและลงขอสรุป
- 11. 11
1. ทักษะการสังเกต
ทักษะการสังเกต (Observing) หมายถึง ความชํานาญในการใชประสาทสัมผัสอยางใด
อย างหนึ่ง หรือหลายอยางรวมกัน ไดแ ก ตา หู จมูก ลิ้น ผิวกาย เข าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุห รือ
ปรากฏการณตาง ๆ ในธรรมชาติ โดยไมเพิ่มความคิดเห็นของผูสังเกตลงไป
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการสังเกต จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) ชี้บงและบรรยายสมบัติของวัตถุได โดยใชประสาทสัมผัสอยางใดอยางหนึ่งหรือหลาย
อยางรวมกันได
2) บรรยายสมบัติเชิงปริมาณของวัตถุไดโดยการกะประมาณได เชน น้ําหนัก ขนาด
อุณหภูมิ ปริมาตร ความสูง เปนตน
3) บรรยายการเปลี่ยนแปลงของสิ่งที่ไดสังเกตได เชน ลําดับขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง
หรือลักษณะของสถานการณที่ทาใหเกิดการเปลี่ยนแปลง
ํ
2. ทักษะการวัด
ทักษะการวัด (Measuring) หมายถึง ความชํานาญในการแสดงจํานวนของวัตถุหรือสารใช
เชิงปริมาณที่มีหนวยแสดง เชน เมตร กรัม ลิตร และมีความชํานาญในการเลือกใชเครื่องมือมาตรฐานที่
เหมาะสม เชน ไมเมตร ไมบรรทัด เครื่องชั่ง และความสามารถในการอานคาที่ไดจากการวัดออกเปน
ตัวเลขไดถูกตองรวดเร็วและใกลเคียงกับความเปนจริงพรอมทั้งมีหนวยกํากับเสมอ
ดังนั้นการวัดมีองคประกอบ 3 อยางคือ
1) การเลือกเครื่องมือใหเหมาะสมกับสิ่งที่วัด
2) ตัวเลขที่ไดจากการวัดตองเปนตัวเลขที่แนนอน
3) ระบุหนวยใหเหมาะสม
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการวัด จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) เลือกเครื่องมือไดเหมาะสมกับสิ่งที่จะวัด
2) บอกเหตุผลในการเลือกเครื่องมือได
3) บอกวิธวัดและวิธีใชเครื่องมือไดถูกตอง
ี
4) ทําการวัดหาน้ําหนัก ปริมาตร อุณหภูมิ และอื่น ๆ ไดถูกตอง
5) ระบุหนวยของตัวเลขที่ไดจากการวัดได
3. ทักษะการคํานวณ
ทักษะการคํานวณหรือทักษะการใชตัวเลข (Using numbers) หมายถึง ความชํานาญในการ
นับจํานวนของวัตถุ และการนําตัวเลขแสดงจํานวนที่นับไดมาคิดคํานวณโดยวิธีการ บวก ลบ คูณ หาร
หาคาเฉลี่ย หรือการใชตัวเลขคํานวณกับสูตรทางวิทยาศาสตรได
- 12. 12
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการคํานวณจะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) นับจํานวนสิ่งของไดถูกตอง
2) ใชตัวเลขแสดงจํานวนทีนบได่ ั
3) บอกวิธีคํานวณได
4) คิดคํานวณไดถูกตอง
5) แสดงวิธีคิดคํานวณได
4. ทักษะการจําแนกประเภท
ทักษะการจําแนกประเภท (Classifying) หมายถึง ความชํานาญในการจําแนกหรือเรียงลําดับ
วัตถุ หรือสิ่งที่อยูในปรากฏการณตาง ๆ ออกเปนหมวดหมู โดยมีเกณฑในการจําแนกเกณฑดังกลาวอาจ
ใชความเหมือน ความแตกตาง และสมบัติบางประการนั้นเปนเกณฑ
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการจําแนกประเภท จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) เรียงลําดับหรือแบงพวกสิ่งตาง ๆ จากเกณฑที่ผูอื่นกําหนดใหได
2) เรียงลําดับหรือแบงพวกสิ่งตาง ๆ โดยใชเกณฑของตนเองได
3) บอกเกณฑที่ผูอื่นเรียงลําดับหรือแบงพวกได
5. ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา
ทักษะการหาความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space / space
relationships and space / time relationships ) หมายถึง ความชํานาญที่จะบอกรูปรางของวัตถุ หรือหา
ตําแหนงของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง หรือการเปลี่ยนที่อยูของวัตถุกับเวลาที่เปลี่ยนไป
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการใชความสัมพันธระหวางสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา
จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) บอกชื่อของรูปและรูปทรงทางเรขาคณิตได
2) ชี้บงรูป 2 มิติ และรูปทรง 3 มิติ ที่กําหนดใหได
3) บอกความสัมพันธระหวางรูป 2 มิติ กับรูป 3 มิติได
4) บอกตําแหนงและทิศทางของวัตถุได
5) บอกความสัมพันธของสิ่งที่อยูหนากระจกเงา กับภาพที่ปรากฏในกระจกเงาได
6) บอกความสัมพันธระหวางการเปลี่ยนตําแหนง เปลี่ยนขนาด หรือปริมาณของวัตถุกับ
เวลาได
6. ทักษะการจัดกระทําขอมูลและสื่อความหมายขอมูล
ทักษะการจัดกระทําขอมูลและสื่อความหมายขอมูล (Organizing data and communication)
หมายถึง ความชํานาญในการนําขอมูลที่ไดจากการวัด การทดลอง และจากแหลงอื่น ๆ มาเสนอในรูปที่
ทําใหผอื่นเขาใจไดดีย่งขึ้น การสื่อความหมายขอมูลอาจอยูในรูปของการวาดรูป แผนภาพ แผนที่ ตาราง
ู ิ
กราฟ หรือการใชภาษาเขียน ภาษาพูด
- 13. 13
การจัดกระทําขอมูล การสื่อความขอมูล
- เรียงลําดับ - แผนภาพ
ขอมูลเดิม - จัดกลุม - 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) ใชขอมูลในการบรรยายได หมายถึง ขอความที่รัดกุม ชัดเจน ทีแสดงความสัมพันธระหวาง
่
ขอมูลที่ตองการสื่อความหมาย เชน เมื่ออุณหภูมิและมวลคงที่ ปริมาตรของแกส จะแปรผกผันกับความดัน
2) ใชสญลักษณได หมายถึง ตัวอักษรหรือเครื่องหมายที่ตกลงกันไวแทนขอความบางอยาง
ั
ทั้งนี้เพือใหรัดกุม สะดวกและเขาใจตรงกัน เชน He หมายถึง ธาตุฮีเลียม, H2SO4 หมายถึงกรดซัลฟวริก
่
เปนตน
3) ใชสมการหรือสูตรทางวิทยาศาสตรเปนการแสดงสรุปความสัมพันธของตัวแปรซึ่ง
สามารถสื่อความหมายไดรัดกุม เที่ยงตรง เขาใจไดงาย เชน ขอความใน (ขอที่ 1) สามารถเขียนแทนดวย
สมการหรือสูตรไดดังนี้ P1V1 = P2V2
4) ใชตารางแสดงขอมูลที่ไดจากการสังเกต การวัดหรือการทดลอง ขอมูลดังกลาวใหเขียน
ลงในตารางได เพื่อสะดวกในการสังเกตและงายตอการตีความหมายขอมูล
5) ใชแผนสถิติ เปนกราฟ เสนอขอมูลที่เปนตัวเลข เพื่อแสดงความสัมพันธระหวางตัวแปร
ที่ศึกษา กราฟมีหลายรูปแบบ ไดแก แบบแทง แบบกง แบบเสน เปนตน
7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล
ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล (Inferring) หมายถึง ความชํานาญในการอธิบายเกิน
ขอบเขตของขอมูลจากการสังเกตโดยใชความรูเดิมประสบการณเดิมและเหตุผล หรือเพิ่มเติมความ
คิดเห็นสวนตัวลงไปดวย
ความรูเดิมและประสบการณเดิม หรือ
ขอมูลที่ไดจากการสังเกต
+ เพิ่มเติมความคิดเห็นสวนตัว
การลงความคิดเห็นจากขอมูล
- 14. 14
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการลงความคิดเห็นจากขอมูล จะตองแสดงความสามารถ
ดังนี้
อธิบายหรือสรุปโดยเพิ่มความคิดเห็นใหกับขอมูลที่ไดจากการสังเกต โดยใชความรูหรือ
ประสบการณเดิมมาชวย
8. ทักษะการพยากรณ
ทักษะการพยากรณ (Prediction) หมายถึง ความชํานาญในการทํานายหรือคาดคะเน
เหตุการณ หรือสถานการณที่จะเกิดขึ้นลวงหนาจากขอมูล โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณที่เกิดขึ้นซ้ํา
ๆ บนพื้นฐานของหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นมาชวยในการทํานาย การทํานายอาจทําไดภายใน
ขอบเขตของขอมูล (Interpolating) และภายนอกขอบเขตของขอมูล (Extrapolating)
การวัด
ประสบการณ ทํานายสิ่งที่จะเกิดขึ้น
การสังเกต ขอมูล + ที่มอยู
ี (การพยากรณ)
การหาความสัมพันธ
ของตัวแปรตาง ๆ
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการพยากรณ จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นจากขอมูลที่เปนหลักการ กฎ หรือทฤษฎีที่มีอยูได
2) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นภายในขอบเขตของขอมูลเชิงปริมาณที่มีอยูได
3) ทํานายผลทีเ่ กิดขึ้นภายนอกขอบเขตของขอมูลเชิงปริมาณที่มีอยูได
9. ทักษะการตั้งสมมุติฐาน
ทักษะการตั้งสมมุติฐาน (Formulating hypothesis) หมายถึง ความชํานาญในการคิดหา
คําตอบลวงหนากอนการทดลอง โดยการกําหนดขอความเพื่ออธิบายเหตุการณและสามารถทดลอง
พิสูจนได ซึ่งตองอาศัยการสังเกต ความรู ประสบการณเดิมเปนพื้นฐาน คําตอบที่คดลวงหนานั้น เปนสิ่ง
ิ
ที่ยังไมทราบหรือไมเปนหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมากอน
สมมุ ติ ฐ านเป น เครื่ อ งมื อ กํ า หนดแนวทางในการออกแบบการทดลอง เพื่ อ ตรวจสอบว า
สมมุติฐานที่ตั้งขึ้นนั้นเปนที่ยอมรับหรือไมยอมรับ สมมุติฐานที่ตั้งขึ้นอาจจะถูกหรือผิดก็ได ซึ่งทราบ
ภายหลังจากการทดลองหาคําตอบแลว ในสถานการณทดลองหนึ่งอาจมีหนึ่งสมมุติฐาน หรือหลาย
สมมุติฐานได การตั้งสมมุติฐานมักนิยมเขียนในรูป “ถา………….ดังนั้น……….”
- 15. 15
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการตั้งสมมุติฐาน จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) หาคําตอบลวงหนากอนการทดลองโดยอาศัยการสังเกต ความรู และประสบการณเดิม
2) หาคําตอบลวงหนาโดยอาศัยความสัมพันธระหวางตัวแปรตนและตัวแปรตาม
10. ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบติการั
ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally) หมายถึง ความชํานาญใน
การกําหนดความหมายและขอบเขตของคํา หรือตัวแปรตาง ๆ ใหเขาใจตรงกัน และสามารถสังเกตได
วัดได และทดลองได
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการนิยามเชิงปฏิบัติการ จะตองแสดงความสามารถในการ
กําหนดความหมายและขอบเขตของคําหรือตัวแปรตาง ๆ ใหสังเกตไดและวัดได
11. ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร
ทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) หมายถึง
ความชํานาญในการชี้บงตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ (Independent variable) ตัวแปรตาม (Dependent
variable) และตัวแปรควบคุม (Controlled variable) ที่มีในระบบ ในการปฏิบัติทดลองหนึ่ง ๆ จะตอง
เลือกตัวแปรที่ตองควบคุมใหคงที่ (ตัวแปรควบคุม) และจัดตัวแปรที่ตองการศึกษาใหแตกตางกัน
(ตัวแปรอิสระ) เพื่อดูผลที่เกิดขึ้นจากการทดลอง (ตัวแปรตาม)
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการกําหนดและควบคุมตัวแปร จะตองแสดงความสามารถใน
การชี้บง และกําหนดตัวแปรตนหรือตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุมได
12. ทักษะการทดลอง
ทักษะการทดลอง (Experimenting) หมายถึง ความชํานาญในการดําเนินกระบวนการ
ปฏิบัติการทดลองกับตัวแปรตาง ๆ เพื่อหาคําตอบหรือตรวจสอบสมมุติฐานที่ตั้งไว
กระบวนการทดลองประกอบดวยกิจกรรมหลัก 3 ขั้นตอนคือ
1. การออกแบบการทดลอง หมายถึง การวางแผนกอนลงมือปฏิบัติจริง การออกแบบการ
ทดลองจะตองสอดคลองกับสมมุติฐานที่ตั้งไว และครอบคลุมถึงวิธีการควบคุมตัวแปร รวมถึงการ
เลือกใชวัสดุอปกรณและสารเคมี โดยสรุปแลวการออกแบบการทดลองจะประกอบดวยสวนประกอบที่
ุ
สําคัญ 2 ประการคือ
1.1. วิธีการทดลอง เปนขั้นตอนตั้งแตเริ่มตนจนครบตามขั้นตอนที่จะไดมาซึ่งขอมูลที่
ละเอียดและถูกตอง ซึ่งจะเกียวของกับการกําหนดและควบคุมตัวแปร
่
1.2. วัสดุอุปกรณและสารเคมี ที่ใชในการทดลอง
2. การปฏิบัติการทดลอง หมายถึง การลงมือปฏิบัติการทดลองจริง ๆ ซึ่งจะดําเนินไปตาม
ขั้นตอนและการใชวัสดุอุปกรณไดอยางถูกตองเหมาะสม
3. การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกขอมูลที่ไดจากการทดลอง ซึ่งอาจจะเปน
ผลจากการสังเกต การวัดหรืออื่น ๆ ไดอยางรวดเร็วถูกตอง
- 16. 16
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการทดลอง จะตองแสดงความสามารถดังนี้
1) กําหนดวิธีการทดลองไดถูกตองและเหมาะสม โดยคํานึงถึงตัวแปรตาง ๆ
2) ระบุอุปกรณหรือสารเคมีที่ใชในการทดลองได
3) ปฏิบัติการทดลองและใชอุปกรณไดถูกตองเหมาะสม
4) บันทึกผลการทดลองไดรวดเร็วและถูกตองเหมาะสม
13. ทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป
ทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป (Interpretting data and conclusion)
การตีความหมาย หมายถึง ความชํานาญในการแปลความหมายหรือการบรรยายลักษณะ
และสมบัติของขอมูลที่มีอยูดวยตาราง กราฟ แผนภูมิ รูปภาพตาง ๆ ไดอยางถูกตองละเอียดถี่ถวนและ
เขาใจตรงกัน
การลงขอสรุป หมายถึง ความชํานาญในการบอกความสัมพันธของขอมูลทั้งหมดได
พฤติกรรมที่แสดงวาเกิดทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป จะตองแสดงความสามารถ
ดังนี้
1) แปลความหมายหรือบรรยายลักษณะและสมบัติของขอมูลได (ทักษะการตีความหมาย
ขอมูล)
2) บอกความสัมพันธของขอมูลที่มีอยูได (ทักษะการลงขอสรุป)
การลงขอสรุปรวมทั่วไปโดยวิธีอุปนัยมีรูปแบบดังนี้
(F1)
(F2)
(F3) (G) ขอสรุปรวมทั่วไปอันหนึ่ง = หลักการทั่วไป(ความรูใหม)
(F4)
(Fn) (F = fact , G = generalization)
- 17. 17
โครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
ความหมายของโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
การศึกษาเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี โดยผูเรียนเปนผูลงมือ
ปฏิบัติและศึกษาคนควาดวยตนเองโดยอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร ภายใตการดูแลของ อาจารยที่
ปรึกษาหรือผูเชี่ยวชาญในเรื่องนั้นคอยใหการแนะนํา ตั้งแตการเลือกหัวขอที่จะศึกษาคนควา ดําเนินการ
วางแผน ออกแบบ ประดิษฐ สํารวจ ทดลอง เก็บรวบรวมขอมูล การแปรผลสรุปและการเสนอผลงาน
กลาวอีกนัยหนึ่งโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีจะตองประกอบดวยองคประกอบตอไปนี้
1. เปนกิจกรรมที่เกี่ยวของกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
2. ผูเรียนเปนผูริเริ่มและเลือกเรื่องที่จะศึกษาคนควาดวยตนเองตามความสนใจ และระดับ
ความรูความสามารถ
3. เปนกิจกรรมที่มีการใชวิธการทางวิทยาศาสตรไปชวยในการศึกษาคนควาเพื่อหาคําตอบ
ี
ปญหาที่สงสัย
4. ผูเรียนเปนผูวางแผนในการศึกษาคนควา ตลอดจนดําเนินการปฏิบัตทดลองเก็บรวบรวม
ิ
ขอมูล หรือประดิษฐคดคน รวมทั้งแปรผล สรุปผล และเสนอผลการศึกษาคนควาดวยตนเอง โดย
ิ
อาจารยที่ปรึกษาหรือผูเชี่ยวชาญในเรื่องนันคอยใหการแนะนํา
้
คุณคาของการโครงงานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
จุดมุงหมายสําคัญของการทําโครงงานไมไดอยูที่การสงเขาประกวดเพื่อรับรางวัล แตเปน
โอกาสที่ผูเรียนจะไดมีประสบการณตรงในการใชวิธีการทางวิทยาศาสตรในการแกปญหา ประดิษฐ
คิดคน หรือคนควาหาความรูตาง ๆ ตลอดจนการแสดงผลงานของตนใหเพื่อนผูเรียนและผูสนใจไดชม
ผลงานเมื่อมีการจัดนิทรรศการทางวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
การทําโครงงานและการจัดงานแสดงวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี นอกจากมีคุณคาทางดานการ
ฝกฝนใหผูเรียนมีความรู ความชํานาญ และมีความมั่นใจในการนําเอาวิธีการทางวิทยาศาสตรไปใชใน
การแกปญหา ประดิษฐ คิดคน หรือคนควาหาความรูตาง ๆ ดวยตนเอง ดังที่ไดกลาวมาแลวยังมีคณคาใน
ุ
ดานอื่น ๆ อีกมาก ซึ่งสรุปไดดังนี้
1. สรางความสํานึกและรับผิดชอบในการศึกษาคนควาหาความรูตาง ๆ ดวยตนเอง
2. เปดโอกาสใหกับผูเรียนทุกคนไดพัฒนา และแสดงความสามารถตามศักยภาพของ
ตนเอง
3. เปดโอกาสใหกับผูเรียนไดศึกษา คนควา และเรียนรูในเรื่องที่ตนสนใจไดลึกซึ้งไปกวาการ
เรียนในหลักสูตรปกติ
4. ผูเรียนที่มีความสามารถพิเศษจะไดมีโอกาสแสดงความสามารถของตนเอง
5. ชวยกระตุนใหผูเรียนมีความสนใจในการเรียนวิทยาศาสตร และมีความสนใจที่จะ
ประกอบอาชีพทางวิทยาศาสตรมากขึ้น