ความหมายของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ความหมายของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1 ความหมายและความสำคัญของวทิ ยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ คือความรเู้ ก่ียวกบั สง่ิ ต่างๆ ในธรรมชาตริ อบตวั เรากับการศกึ ษาหาความรู้ เร่ืองราวหรือปรากฏการณ์ธรรมชาติอยา่ งมรี ะบบขัน้ ตอนโดยใช้กระบวนการทกั ษะทาง วทิ ยาศาสตร์ ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ ปัจจุบนั วิทยาศาสตรไ์ ด้เขา้ มามบี ทบาทสำคัญอย่างยง่ิ ในการดำเนนิ ชวี ิตของคนเราการนำ ความรทู้ างดา้ นวิทยาศาสตร์ได้ก่อใหเ้ กิดเทคโนโลยีสมัยใหม่และสิ่งอำนวยความสะดวกมากมายแก่ มนษุ ย์ไชยชาตเิ ช่นการสอ่ื สาร การคมนาคม เทคโนโลยดี ้านการแพทยเ์ ทคโนโลยี ดา้ นอวกาศเป็นต้น วิทยาศาสตร์เป็นเรื่องราวของการเรียนรเู้ กี่ยวกบั ธรรมชาติโดยมนษุ ย์ใช้กระบวนการสังเกต สำรวจตรวจสอบทดลองเกีย่ วกบั ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ และนำผลมาจัดเป็นระบบหลกั การ แนวคิดทฤษฎีดงั นน้ั ทักษะกระบวนการวทิ ยาศาสตรจ์ ึงเปน็ การปฏิบัติเพอื่ ให้ไดม้ าซ่งึ คำตอบในข้อ สงสยั หรอื ขอ้ สมมติฐานต่างๆ ของมนษุ ยต์ ้ังไว้ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 1 วิธีทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นแนวทางการดำเนินการโดยใช้ ทักษะวิทยาศาสตร์ใชใ้ นการจดั การซ่ึงมีลำดับข้ันตอน 5 ขนั้ ตอนดังนี้ 1 การกำหนดปัญหา 2 การต้ังสมมตฐิ าน 3.การทดลองและรวบรวมขอ้ มูล 4 การวเิ คราะหข์ อ้ มูล 5 การสรปุ ผล

ขนั้ ตอนท่ี 1 การกำหนดปัญหาเปน็ การกำหนดหวั เรือ่ งท่ีจะศึกษาหรอื ปฏิบัติการแกป้ ัญหา เป็นปัญหาทีไ่ ด้มาจากการสงั เกตจากขอ้ สงสัยในปรากฏการณ์ต่างๆ ทพ่ี บเหน็ เช่นทำไมต้นไมท้ ี่ ปลกู ไวใ้ บเหย่ี วเฉาปญั หามีหนอนมาเจาะก่ิงมะม่วงแกไ้ ขไดอ้ ย่างไรปลากัดขยายพนั ธุ์ได้อย่างไร ขน้ั ตอนท่ี 2 การตั้งสมมตฐิ านและการกำหนดตวั แปรเป็นการคาดคะเนคำตอบของปัญหา ใดปัญหาหนึง่ อย่างมีเหตุผล โดยอาศัยขอ้ มลู จากการสงั เกตการศึกษาจากเอกสารที่เกีย่ วขอ้ ง การ พบผรู้ ้ใู นเร่ืองน้ันๆ และการกำหนดตัวแปรท่เี กีย่ วขอ้ งกับการทดลองได้แกต่ ัวแปรตน้ ตัวแปรตาม ตัวแปรควบคุม ขนั้ ตอนที่ 3 การทดลองและรวบรวมขอ้ มลู เป็นการปฏิบตั ิการทดลองค้นหาความจรงิ ให้ สอดคลอ้ งกับสมมตฐิ านทต่ี งั้ ไวใ้ นข้ันตอนการตั้งสมมตุ ิฐาน (ขัน้ ท่ี 2) และรวบรวมข้อมลู การ ทดลองหรือปฏบิ ัตกิ ารนั้นอยา่ งเป็นระบบ ข้ันตอนท่ี 4 การวเิ คราะหข์ ้อมูลและทดสอบสมมติฐานเป็นการนำขอ้ มูลท่รี วบรวมทไ่ี ด้ จากขัน้ ตอนการทดลองและรวบรวมข้อมูล (ข้ันตอนที่ 3) มาวเิ คราะห์หาความสมั พันธ์ของ ข้อเทจ็ จริงต่างๆ เพื่อนำมาทีบ่ ายและตรวจสอบกบั สมมตฐิ านทีต่ ัง้ ไวใ้ นขนั้ ตอนการตั้งสมมติฐาน (ขั้นตอนท่ี 2) ถ้าผลวเิ คราะหไ์ มส่ อดคล้องกับสมมติฐานสรุปไดว้ า่ สมมตฐิ านน้นั ไมถ่ ูกต้องถา้ ผล วิเคราะหส์ อดคลอ้ งกบั สมมตฐิ านตรวจสอบหลายครั้งได้ผลเหมือนเดมิ ขอ้ สรุปไดว้ ่าสมมุติฐานและ การทดลองนั้นเป็นจริงสามารถนำไปอา้ งอิงหรือเป็นทฤษฎตี อ่ ไป ข้นั ตอนที่ 5 การสรุปผล เปน็ การสรปุ ผลการศึกษา การทดลอง หรือการปฏบิ ตั กิ ารน้ันๆ โดยอาศยั ข้อมลู และการวิเคราะห์ขอ้ มลู (ขนั้ ตอนที่ 4 ) เปน็ หลัก 2.ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรว์ ิทยาศาสตร์ เป็นเรอื่ งราวของการเรียนรูเ้ ก่ียวกบั ธรรมชาตโิ ดยมนษุ ยใ์ ช้กระบวนการสังเกตสำรวจ ตรวจสอบทดลองเกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติและนำผลมาจัดเป็นระบบหลกั การแนวคิดและ ทฤษฎีแนวคดิ ทฤษฎีดังนนั้ ทักษะวิทยาศาสตร์จงึ เปน็ การปฏบิ ัติเพอื่ ให้ได้มาซ่ึงคำตอบในขอ้ สงสยั หรอื ข้อสมมติฐานตา่ งๆ ของมนุษย์ตั้งไว้ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ประกอบด้วย 13 ทกั ษะดงั นี้ 1 ทกั ษะขนั้ พื้นฐาน 8 ทักษะไดแ้ ก่ 1.1 ทกั ษะการสังเกต (Observing) หมายถงึ การใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ในการสงั เก ไดแ้ ก่ใชต้ าดรู ูปร่างใช้หูฟังเสยี งใช้ลิน้ ชิมรสใช้จมูกดมกลิ่นและใชผ้ วิ กายสัมผัสความรอ้ นเย็นหรือใช้

มือจบั ตอ้ งความออ่ นแขง็ เป็นต้นการใชป้ ระสาทสัมผัสเหลา่ นี้จะใชท้ ลี ะอย่างพรอ้ มกนั เพ่ือรวบรวม ขอ้ มลู กไ็ ด้ โดยไมเ่ พิ่มความคิดของสังเกตลงไป 1.2 ทักษะการวดั (Measuring) หมายถึงการเลอื กและการใช้เครอ่ื งมือวดั ปริมาณของ สง่ิ ของออกมาเป็นตวั เลขท่ีแนน่ อนได้อย่างเหมาะสมและถกู ต้องโดยมีหน่วยกำกับเสมอในการวดั เพอื่ หาปริมาณของสิ่งที่วดั ตอ้ งฝึกให้ผ้เู รยี นหาคำตอบ 4 ค่าคอื จะวัดอะไรวัดทำไมใช้เครือ่ งมอื อะไร และจะวัดไดอ้ ย่างไร 1.3 ทกั ษะการจำแนกหรือทกั ษะการจดั ประเภทสิ่งของ (Classsifying) หมายถึง การ แบ่งพวกหรอื การเรียงลำดบั วตั ถหุ รอื ส่ิงทอี่ ยู่ในปรากฏโดยการหาเกณฑ์หรือสร้างเกณฑใ์ นการ จำแนกแต่ละประเภทซึง่ อาจใช้เกณฑค์ วามเหมอื นกันความแตกตา่ งกนั หรือความสมั พนั ธก์ นั อย่าง ใดอย่างหน่ึงกไ็ ด้ซง่ึ แล้วแต่ผู้เรยี นจะเลือกใช้เกณฑใ์ ดนอกจากน้ีควรสรา้ งความคิดรวมยอดให้ เกิดขน้ึ ด้วยว่าจองกลุ่มเดยี วกันน้นั อาจแบง่ ได้หลายประเภททงั้ นขี้ ้นึ อยู่กับเกณฑ์ท่ีเลอื กใช้และวตั ถุ ช้นิ หนงึ่ ในเวลาเดยี วกนั จะตอ้ งอยเู่ พียงประเภทเดียวเทา่ นน้ั 1.4 ทักษะการใช้ความสมั พนั ธร์ ะหว่างสเปสกับเวลา (Using Space / Relatonship) หมายถึง การหาความสัมพนั ธ์ระหว่างมิติต่างๆ ท่เี กี่ยวกับสถานทรี่ ูปทรงทิศทางระยะทางพื้นท่ี เวลาเช่นการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสคอื การหารปู ร่างของวตั ถโุ ดยสงั เกตจากเงา ของวัตถุเมอื่ ใหแ้ สงตกกระทบวัตถใุ นมมุ ตา่ งๆ การหาความสมั พันธ์ระหว่างเวลากับเวลาเชน่ การหา ความสมั พันธร์ ะหว่างจังหวะการแกว่งของลูกตมุ้ นาฬิกากับจงั หวะการเตน้ ของชพี จรการหา ความสมั พันธ์ระหว่างสเปสกับเวลาเชน่ การหาตำแหนง่ ของวตั ถทุ ี่เคล่อื นทไี่ ปเมือ่ เวลาเปลย่ี นไป 1.5 ทกั ษะการคำนวณและการใช้จำนวน (Using Number) หมายถึง การนำเอา จำนวนท่ไี ดจ้ ากการวดั การสังเกตและการทดลองมาจัดทำใหเ้ กดิ ค่าใหม่เช่นการบวกลบคูณหาร การหาค่าเฉลีย่ การหาค่าต่างๆ ทางคณิตศาสตร์เพ่อื นำค่าท่ไี ดม้ าจากการคำนวณไปใชป้ ระโยชน์ใน การแปลความหมายและการลงข้อสรปุ ซึ่งในทางวิทยาศาสตร์เราตอ้ งใช้ตวั เลขอยูต่ ลอดเวลาเชน่ การอ่านเทอรโ์ มมิเตอร์การตวงสารต่างๆเปน็ ตน้ 1.6 ทักษะการจัดกระทำและสือ่ ความหมายข้อมลู (Communication) หมายถงึ การ นำเอาข้อมลู ซ่งึ ไดม้ าจากการสังเกต การทดลองมาจัดกระทำใหมน่ ำมาเรยี งลำดบั หาค่าความถ่แี ยก ประเภทคำนวณหาคา่ ใหม่นำมาจัดเสนอในรูปแบบใหมต่ วั อยา่ งเช่นกราฟตารางแผนภูมิแผนภาพ วงจรการนำขอ้ มลู อยา่ งใดอยา่ งหนึ่งหรือหลายๆอย่างเช่นนเี้ รยี กว่าการส่อื ความหมายขอ้ มูล 1.7 ทกั ษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง การเพิ่มเติมความคิดเหน็ ให้กบั ข้อมูลทีม่ อี ยอู่ ย่างมีเหตุผลโดยอาศัยความรหู้ รอื ประสบการณ์เดมิ มาช่วยข้อมลู อาจจะไดจ้ าก

การสงั เกตการวัดการทดลองการลงความคิดเหน็ จากขอ้ มลู เดียวกนั อาจลงความคิดเห็นได้หลาย อย่าง 1.8 ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) หมายถึง การคาดคะเนหาคำตอบล่วงหน้าก่อนกา ทดลองโดยอาศยั ขอ้ มลู ทไี่ ด้จากการสงั เกตการวัดรวมไปถึงความสัมพันธร์ ะหวา่ งตัวแปรที่ได้ศกึ ษา มาแล้วหรอื อาศยั ประสบการณท์ ี่เกดิ ซำ้ ๆ 2 ทกั ษะขั้นสงู หรอื ทกั ษะขั้นผสม 5 ทักษะไดแ้ ก่ 2.1 ทกั ษะการตงั้ สมมตฐิ าน (Formulating) หมายถงึ การคิดหาคา่ คำตอบลว่ งหน้าก่อน จะทำการทดลองโดยอาศัยการสังเกตความรู้ประสบการณเ์ ดมิ เปน็ พ้นื ฐานคำตอบท่คี ิดลว่ งหน้ายัง ไม่เปน็ หลักการกฎหรือทฤษฎมี าก่อนคำถามท่ีคิดไว้ล่วงหนา้ นี้มกั กล่าวไวเ้ ปน็ ขอ้ ความท่บี อก ความสัมพนั ธ์ระหว่างตวั แปรต้นตัวแปรตามเชน่ ถ้าแมลงวนั ไปไข่บนกอ้ นเนอ้ื หรอื ขนมเปยี กแล้วจะ ทำให้เกิดตวั หนอน 2.2 ทกั ษะการควบคุมตวั แปร (Controlling Variables) หมายถงึ การควบคมุ สิ่งอ่ืนๆ นอกเหนอื จากตัวแปรอสิ ระทีจ่ ะทำใหผ้ ลการทดลองคลาดเคลอ่ื นถา้ หากว่าไมค่ วบคุมใหเ้ หมอื น เหมือนกนั และเปน็ การปอ้ งกนั เพื่อให้มีขอ้ โตแ้ ยง้ ข้อผิดพลาดหรอื ตดั ความไมน่ า่ เชอื่ ถอื ออกไป 2.3 ทกั ษะการตีความและลงข้อสรปุ (Interoreting data) หมายถึง ขอ้ มลู ทาง วิทยาศาสตร์สว่ นใหญ่จะอย่ใู นรูปของลักษณะตารางรูปภาพกราฟการนำข้อมูลไปใชจ้ งึ จำเปน็ ตอ้ ง ตคี วามให้สะดวกทจ่ี ะสอื่ ความหมายได้ถูกต้องและเข้าใจตรงกนั การตีความหมายขอ้ มูลคือการ บรรยายลักษณะและคุณลกั ษณะสมบตั ิการลงข้อสรปุ คอื การบอกความสมั พนั ธ์ของขอ้ มูลท่อี ย่เู ชน่ ถ้าความดันน้อยน้ำตาลน้ำจะเดอื ดท่อี ุณหภูมิต่ำหรอื นำ้ จะเดือดเร็วถ้าความดนั มากจะเดือดท่ี อณุ หภูมิสูงหรือน้ำเดอื ดช้าลง 2.4 ทักษะการกําหนดนยิ ามเชิงปฏบิ ัตกิ าร (Defining Operationally) หมายถึง การ กำหนดความหมายและขอบ เขต คำ ต่างๆทอ่ี ยูใ่ นสมมติฐานทีจ่ ะทดลองให้มีความรัด ก้งุ เป็นที่ เขา้ ใจตรงกนั และสามารถสงั เกตและวัดได้เช่นการเจริญเติบโตความหมายว่าอยา่ งไรตอ้ งกำหนด นยิ ามให้ชัดเจนเช่นการเจริญเตบิ โตหมายถึงมีความสูงเพิ่มข้ึนเป็นตน้

2.5 ทักษะการทดลอง (Experimenting) หมายถงึ กระบวนการปฏิบัติการโดยใชท้ กั ษะ ต่างๆเชน่ การสงั เกตการวัดการพยากรณ์การตั้งสมมุตฐิ านมารวมกนั เพ่อื หาคำตอบหรอื ทดสอบ สมมติฐานที่ตัง้ ไวซ้ งึ่ ประกอบไปดว้ ยกิจกรรม 3 ขน้ั ตอน 1 การออกแบบการทดลอง 2 การปฏิบัตกิ ารทดลอง 3 การบันทกึ ผล การทดลอง การใชก้ ระบวนการวิทยาศาสตร์แสวงหาความร้หู รือแกป้ ญั หาอย่างสม่ำเสมอชว่ ยพฒั นา ความคิดสร้างสรรคท์ างวิทยาศาสตรเ์ กดิ ผลผลติ หรอื ผลิตภณั ฑ์ทางวิทยาศาสตรท์ แี่ ปลกใหมแ่ ละมี คุณคา่ ตอ่ การดำรงชีวติ ของมนษุ ย์มากข้นึ ทมี่ า : หนงั สอื เรียนสาระความรู้พื้นฐาน รายวชิ าวทิ ยาศาสตร์