ความหมายของวิทยาศาตร์

ความหมายของวิชาวิทยาศาตร์

วิทยาศาสตร์(science)  หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติ และกระบวนการค้นคว้าหาความรู้ที่มีขั้นตอนมีระเบียบแบบแผน

ความหมายของคำว่า วิทยาศาสตร์ จะมี   2   ส่วน

1.  วิทยาศาสตร์หมายถึงความรู้เกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติ ซึ่งเกิดขึ้นจากการที่มนุษย์พยายามหาคำตอบเกี่ยวกับคำถามจากสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น

  • สิ่งต่างๆ เกิดขึ้นได้อย่างไร
  • สิ่งต่างๆ มีความสัมพันธ์กันหรือไม่ อย่างไร
  • สิ่งต่างๆ ที่ดำเนินอยู่ในปัจจุบันจะเป็นอย่างไรในอนาคต
  • มนุษย์ใช้ประโยชน์จากสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นนี้อย่างไรการการพยายามหาคำตอบจากสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นเหล่านี้ นำไปสู่ข้อสรุปเป็นข้อเท็จจริง ความคิดรวบยอด ทฤษฎี หลักการ และกฎต่างๆ ทางด้านวิทยาศาสตร์

2.  วิทยาศาสตร์หมายถึง กระบวนการค้นหาความรู้อย่างเป็นระบบและมีขั้นตอนที่สามารถตรวจสอบได้ จึงได้ความรู้ที่มีขั้นตอนและสามารถตรวจสอบได้ จึงได้ความรู้ที่มีระเบียบกฎเกณฑ์

องค์ประกอบของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์

1. กระบวนการ (process) หมายถึงการกระทำคนซึ่งอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์คือ การสังเกต การกำหนดปัญหา และการตรวจสอบสมมุติฐาน

2. ความรู้ (knowledge) ได้แก้ผลจากการกระทำของคน ซึ่งประกอบด้วย ข้อมูล ข้อเท็จจริง ทฤษฎี และกฎ

++++++

กระบวนการหาความรู้ของนักวิทยาศาสตร์

กระบวนการหาความรู้ของนักวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย    ส่วนใหญ่ๆ คือ

1. "ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ หรือวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific method)"

หมายถึงวิธีการทำงานอย่างมีระบบ ซึ่งเริ่มจาก

  • 1  การสังเกต(ทำให้เกิดความสงสัยและเป็นปัญหาเกิดขึ้น)
  • 2  กำหนดปัญหาให้ชัดเจน
  • 3  ตั้งสมมุติฐาน เป็นการคาดคะเนคำตอบของปัญหาอย่างมีเหตุผล
  • 4.  ออกแบบการทดลองและทำการทดลองตามสมมุติฐานที่ตั้งไว้
  • 5  สรุปผลการทดลองหลังจากการวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ของผลการทดลองที่ได้อย่างมีเหตุผล

จะเห็นว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์มี 5 ขั้นตอนนะจ้ะ

สังเกต-- ระบุปัญหา---ตั้งสมมุติฐาน---ทดลอง--สรุปผล--

ในขั้นตอนเหล่านี้จะต้องมีการ "ศึกษาค้นคว้าและรวบรวมข้อมูล" อยู่เสมอๆ

2. "ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์"

เป็นส่วนที่สอง หมายถึงความชำนาญและประสบการณ์ในการใช้ความคิดเพื่อแก้ปัญหา ทักษะที่จะนำไปสู่การแก้ปัญหาและสรุปเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยทักษะพื้นฐานที่สำคัญดังนี้

  • ทักษะการสังเกต
  • ทักษะการวัด
  • ทักษะการคำนวณ
  • ทักษะการจำแนกและจัดหมวดหมู่
  • ทักษะการหาความสัมพันธ์
  • ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล
  • ทักษะการจัดทำและสื่อความหมายข้อมูล
  • ทักษะการทำนาย
  • นี่ล่ะคือคุณสมบัติที่สำคัญของผู้ที่จะเป็นนักวิทยาศาสตร์ล่ะ

    ที่กล่าวมานั้นเป็นทักษะที่ใช้ให้การคิดเพื่อแก้ปัญหาสรุปผล แต่ในขั้นการออกแบบการทดลอง  เพื่อทำการตรวจสอบสมมุติฐานยังต้องอาศัยทักษะกระบวนการขั้นผสม..ที่ซับซ้อนขึ้นอีก(เล็กน้อย) ได้แก่

    • ทักษะการตั้งสมมุติฐาน(ต้องตั้งเก่งด้วย)
    • ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร (เพื่อให้ผลทดลองออกมาน่าเชื่อถือ)
    • ทักษะการกำหนดเชิงปฏิบัติการ (คือการกำหนดขั้นตอนวิธีการทดลอง)
    • ทักษะการทดลอง (ใช้อุปกรณ์เป็นเปล่า..แถวนั้น)
    • ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป(ต้องดูผลการทดลองแล้วแปลความหมายเป็นด้วย ไม่ใช่เอาไปไบ้หวย อิอิ)

    3. ส่วนที่ 3 (สุดท้าย) ของกระบวนการหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์คือ "เจตคติทางวิทยาศาสตร์" หมายถึงคุณลักษณะของบุคคลที่มีแนวโน้มที่จะแสดงพฤติกรรมของตนออกมา ซึ่งจะมีผลต่อความสำเร็จของงานทางวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมากเลย พูดง่ายๆ คือนิสัยส่วนตัวของคนนั่นล่ะ ซึ่งลักษณะที่สำคัญได้แก่

    • การเป็นคนช่างสังเกต(สำคัญมากข้อนี้…หมายถึงการใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ ตา หู จมูก ลิ้น และกาย อย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งหมด ในการพิจารณาสิ่งต่างๆ อย่างละเอียด แต่ต้องระวังความปลอดภัยด้วยนะ)
    • เป็นคนช่างสงสัย
    • เป็นคนมีเหตุผล
    • เป็นคนมีความพยายามและอดทน (ลองไปอ่านประวัตินักวิทยาศาสตร์ดูในห้องความรู้จะเห็นว่าพวกเขาต้องพยายามกันมากกว่าจะค้นพบ)
    • เป็นคนที่มีความพยายามและริเริ่ม
    • เป็นคนทำงานอย่างมีระเบียบระบบเป็นขั้นตอนตามระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์

    ประเภทของวิทยาศาสตร์

    แบ่งเป็น 2 พวกคือ

    1. วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์  หมายถึงความรู้ขั้นพื้นฐานที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่
    2. ข้อเท็จจริง(เช่นไฟร้อนเป็นข้อเท็จจริงที่ใครๆก็รู้)

      หลักการ ก็คือหลักการ (อ้าว พูดง่ายนะ อิอิ…หลักการผสมพันธ์สัตว์เป็นต้น)

      ทฤษฎี (คือสิ่งที่ได้จากการทดลองและสรุปผล)

      กฎต่างๆ เช่น กฎแรงโน้มถ่วง

    3. วิทยาศาสตร์ประยุกต์หรือเทคโนโลยี   คือการนำความรู้จากข้อ 1 มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อการดำรงชีวิต เช่น การประดิษฐ์สิ่งต่างๆ

    นักวิทยาศาสตร์(Scientist)

    หมายถึงบุคคล หรือกลุ่มบุคคล ที่ทำการศึกษาวิทยาศาสตร์ แล้วนำความรู้ที่ได้มาตั้งเป็นกฎเกณฑ์หรือทฤษฏีเพื่อเป็นพื้นฐานในการศึกษาค้นคว้าต่อไป

    นักวิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็น 2 พวกคือ

    1. นักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ทำหน้าที่ศึกษาหาความจริงในธรรมชาติให้ลึกซึ้งและกว้างมากขึ้น แบ่งตามสาขาของวิทยาศาสตร์ เช่น นักเคมี นักชีววิทยา นักฟิสิกส์ เป็นต้น
    2. ตัวอย่างเช่น ไอส์ไตน์ (ลองอ่านดูประวัติในห้องความรู้นะ) เ
    3. นักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่นำความรู้จากนักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์มาคิดสร้างสรรค์ต่อ เช่น นักวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ เภสัชกร เกษตรกร วิศวกร เป็นต้น
    4. นักวิทยาศาสตร์บางท่านอาจเป็นทั้งนักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ และนักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ในคนๆเดียวกัน เช่น ไมเคิล ฟาราเดย์, กาลิเลโอ (ลองอ่านดูประวัติในห้องความรู้…อีกแล้ว )

    ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาอย่างไร

    ก็ได้มาจากกระบวนการหรือวิธีการทางวิทยาศาสตร์นั่นล่ะจำได้ไหม เช่น การทดลองเรื่องไข้ เอ้ย..ไข่ลอย ไข่จม ก่อนที่นักเรียนจะสรุปหลักการของไข่จมไข่ลอยได้นั้น นักเรียนต้องอาศัยระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ดังนี้

    1. สังเกต (เช่น สังเกตว่าตอนแรกไข่จม พอใส่เกลือ..กลับลอยขึ้นมาได้ ไสยศาสตร์มีจริง เอ้ย..ไม่ใช่)
    2. การตั้งปัญหา
    3. (บางคนจะสงสัยว่าถ้าใส่เกลือไม่เท่ากัน ไข่จะลอยสูงต่างกันหรือไม่)
    4. การตั้งสมมุติฐาน
    5. (เป็นการคาดคะเนหาคำตอบหรือสิ่งที่เป็นไปได้ต่อไป เช่น หนูแจ๋วบอกว่าถ้าใส่เกลือต่างกันไข่จะลอยสูงขึ้นต่างกัน แต่หนูกะปอมบอกว่าใส่เกลือต่างกัน ไข่อาจจะลอยสูงเท่ากัน จะเห็นว่าสมมุติฐานยังไม่ใช่คำตอบที่ชัดเจน แต่จะนำไปสู่การทดลองต่อไปอีก
    6. ออกแบบการทดลอง

    การที่สองหนูจะตีกันตาย ต้องมีการออกแบบการทดลองสนับสนุนสมมุติฐาน เช่น กำหนดให้ใส่เกลือลงในน้ำที่มีปริมาตร150 ลูกบาศก์เซนติเมตรเท่ากัน โดยใส่เกลือเป็น 30 35 40 45 ช้อนเบอร์ 1 แล้วสังเกตความสูงของไข่ที่ลอยขึ้นทุกครั้ง

    1. สรุปผลการทดลอง จากการทดลองหาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณเกลือกับความสูงของไข่ที่ลอยขึ้นทำให้สรุปได้ว่า ถ้าความเข้มของเกลือมากขึ้น ไข่ไก่จะลอยสูงขึ้น(ใชโย..หนูแจ๋วตอบถูก)

    ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีอะไรบ้าง

    1.  ข้อเท็จจริง (Fact) คือสิ่งที่มนุษย์พบว่าเป็นความจริง(เล่นง่ายดีนะอาจารย์ ^_^…) แต่การบันทึกอาจคาดเคลื่อนได้

    2.   ข้อมูล (Data) หมายถึงข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตหรือทดลอง แล้วนำข้อมูลเสนอข้อมูลก็มี 2 แบบคือ ข้อมูลเชิงปริมาณ(มักใช้กราฟหรือตารางข้อมูลบอก) และข้อมูลเชิงคุณภาพ เป็นการบรรยายลักษณะและพฤติกรรมที่ปรากฏให้เราเห็นขณะทดลอง

    3. กฎ (Law) หมายถึงสมมุติฐานที่ได้รับการยอมรับว่าถูกต้อง มักเน้นความสัมพันะระหว่างเหตุและผล

    4. ทฤษฎี (Theory) หมายถึงสมมุติฐานที่ผ่านการตรวจสอบหลายๆครั้ง จนเป็นที่ยอมรับกัน(อาจเปลี่ยนได้ถ้ามีข้อมูลที่ดีกว่าเก่ามาแก้)