ວິຊາທຳມະຊາດ ວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຊີ

80 บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้ันพืน้ ฐาน หรอื .0001 กรัม เป็นตน้ โดยทั่วไปแลว้ เครื่องมือซ่ึงมีความละเอียดในการวดั มากกจ็ ะมีความยุ่งยาก ในการใช้และมีราคาแพง ถ้าจุดมุ่งหมายของการวัดไม่ต้องการทราบค่าโดยละเอยี ดแล้วก็ไมจ่ าเปน็ ตอ้ ง เลือกใช้เครื่องมือที่มีความยุ่งยากในการใชแ้ ละมีราคาแพงนัน้ 3.1 การอ่านค่าจากเครือ่ งมือโดยตรงไมต่ ้องคานวณ เครื่องมอื วดั โดยทัว่ ไปมีทง้ั แบบขีด สเกลและแบบตวั เลข ถ้าเคร่ืองมือวดั ที่เปน็ ตวั เลข การอ่านค่าจะสะดวกคือ ค่าที่อา่ นไดจ้ ะเปน็ ตัวเลข เวลาบันทึกข้อมลู สามารถอา่ นค่าจากตัวเลขได้โดยตรงแลว้ ตามด้วยหนว่ ยของการวดั แต่การอ่านค่า จากเครื่องมือวัดทเ่ี ป็นสเกลน้ัน ถึงแม้จะใชเ้ ครอ่ื งมือชนดิ เดียวกัน ถ้าบคุ คลคนละคนอา่ นค่าท่ีวัดได้ อาจไม่เท่ากัน โดยเฉพาะคา่ ท่ีอา่ นเปน็ ทศนิยม แต่ละคนอาจใส่จานวนทศนิยมไมเ่ ท่ากัน เช่นการอา่ น ค่าทไ่ี ดจ้ ากเครื่องมอื วดั ดงั ภาพประกอบที่ 3.1 ทุกคนคงอ่านคา่ ไดต้ รงกันว่าวตั ถมุ ีความยาว 1 เซนตเิ มตร แต่เศษเท่าใดนน้ั แต่ละคนอาจประมาณได้ไม่เท่ากัน บางคนอาจอา่ นไดเ้ ปน็ 1.3 เซนตเิ มตร ในขณะท่ีอีกคนหนงึ่ อาจอ่านไดเ้ ป็น 1.2 เซนตเิ มตร เปน็ ตน้ ภาพประกอบที่ 3.1 การอา่ นจากเคร่ืองมือวดั ท่มี ีความละเอียด 0.1 หนว่ ย (ท่ีมา สถาบันส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, ม.ป.ป.) ในการอ่านคา่ เครือ่ งมือวดั ท่ีเป็นแบบขีดสเกลกอ่ นอ่ืนต้องทราบคา่ ละเอยี ดทส่ี ุดทีเ่ ครื่องมอื วดั นั้นสามารถอา่ นค่าได้ แล้วประมาณค่าในตาแหน่งถัดไป เพอื่ ให้ไดผ้ ลการวัดไดเ้ ปน็ จริงมากที่สุด ตามปกติการอ่านคา่ ท่ีได้จากการวดั นกั วทิ ยาศาสตรจ์ ะอา่ นถึงทศนยิ มหนึ่งตาแหน่งของหนว่ ยย่อย ทส่ี ดุ ของเครอื่ งมือวัดนัน้ เชน่ จากภาพประกอบที่ 3.1 ไม้บรรทัดนม้ี สี เกลเล็กทส่ี ดุ เท่ากับ 1 cm จงึ สามารถอา่ นค่าไดล้ ะเอยี ดทส่ี ุดเพยี งหน่วยเซนติเมตรเท่านั้น จากนนั้ ประมาณคา่ ตัวเลขทศนิยม ตาแหน่งที่ 1 จะอา่ นถึงทศนยิ ม 1 ตาแหน่งของเซนติเมตร ถ้าอ่านความยาวไดเ้ ทา่ กับ 1 เซนตเิ มตร ถึงวา่ อ่านไมล่ ะเอยี ดพอ แต่ถ้าอา่ นเปน็ ทศนิยมสองตาแหน่งของเซนตเิ มตร เชน่ 1.25 เซนติเมตร ถอื วา่ อ่านเกินความละเอยี ดที่เคร่ืองมือจะวัดได้ เปน็ การอ่านท่ีไมถ่ ูกต้องเพราะเครื่องมือวดั ตามภาพประ เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ้ันพื้นฐาน 81 กอลท่ี 3.1 มีความละเอยี ดในการวัดเป็น 0.1 หรือหนึ่งในสิบของเซนตเิ มตรเท่านัน้ (ทวีศกั ดิ์ จินดานุ รกั ษ์ และ ธงชยั ชวิ ปรีชา, ม.ป.ป.) ถ้าเปลีย่ นไม้บรรทดั ที่ใชว้ ัดให้มีการแบง่ สเกลละเอียดกวา่ นี้ จะส่งผลตอ่ คา่ ที่วดั ดว้ ย สว่ น การคา่ ค่าทไ่ี ดจ้ ากการวดั ด้วย เชน่ เครื่องมือท่แี สดงในภาพประกอบที่ 3.2 นัน้ ไมบ้ รรทัดนมี้ ีสเกลเลก็ ที่สุดเท่ากับ 1 มลิ ลเิ มตร หรือ 0.1 เซนตเิ มตร คา่ ละเอียดที่สุดท่ีสามารถอ่านได้คือทศนยิ มตาแหน่งท่ี 1 ของเซนติเมตร และประมาณค่าตัวเลขหลังทศนยิ มตาแหนง่ ที่ 2 ถา้ อ่านความยาวไดเ้ ท่ากับ 1.3 เซนตเิ มตร ถงึ ว่าอ่านไม่ละเอียดพอ แต่ถ้าอา่ นเป็น 1.355 เซนตเิ มตร ถอื วา่ อา่ นเกนิ ความละเอยี ดท่ี เครอ่ื งมอื จะวดั ได้ เปน็ การอ่านทีไ่ ม่ถกู ต้องเพราะเครอื่ งมือวดั ตามภาพด้านล่าง มีความละเอยี ดในการ วดั เป็น 0.01 ค่าที่อ่านทเี่ หมาะสม คือ 1.33 หรือ 1.34 หรือ 1.35 เซนตเิ มตร ภาพประกอบท่ี 3.2 การอา่ นจากเคร่ืองมือวัดที่มีความละเอยี ด 0.01 หนว่ ย (ทมี่ า สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, ม.ป.ป.) 3.2 การอา่ นคา่ จากเครื่องมอื โดยตอ้ งคานวณ บางครัง้ ไม่อาจอา่ นได้จากเคร่ืองมือ โดยตรงตอ้ งวดั ปริมาณมลู ฐานแล้วนาปรมิ าณมลู ฐานนน้ั มาคดิ คานวณต่อไป ทกั ษะในการวดั จึงรวมไป ถึงการคานวณหาปริมาณอนุพันธ์จากปริมาณมูลฐานทวี่ ดั ได้ดว้ ย เชน่ ถ้าย่านเครอื่ งมือวัดไม่เปน็ จานวนเทา่ กับค่าทปี่ รากฏบนสเกลท่ใี ชอ้ า่ นค่าการวดั การอ่านค่าจาก มัลติมิเตอร์ ตามตัวอยา่ งใน ภาพประกอบท่ี 3.3 อันดบั แรกใหด้ ทู ยี่ า่ นการวดั ที่ ซงึ่ จากภาพประกอบที่ 3.3 ย่านการวัดอย่ทู ่ี 50 โวลต์ จากนน้ั เลือกสเกลชว่ งท่ีอ่านง่ายท่ีสุดเพื่อสามารถอ่านได้โดยตรง คอื ช่วง 50 คา่ ท่ีอา่ นได้ ประมาณ 35 โวลต์ การแสดงความเทย่ี งตรงของผลของการวดั ที่ได้จากการวดั โดยตรงหรือผลทค่ี านวณมาจาก ผลของการวัดจะใช้คา่ ทีเ่ รยี กว่า เลขนัยสาคัญ (Significant figure) ซ่ึงประกอบด้วยตัวเลขท่ีแสดง ความแน่นอนรวมกบั ตวั เลขท่ีแสดงความไม่แน่นอนโดยทวั่ ไปตวั เลขที่เปน็ ผลของการวัดจะสมมติว่ามี ความถูกต้อง ±1 ของตัวเลขหลกั สดุ ทา้ ยของเลขนัยสาคัญ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

82 บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขน้ั พืน้ ฐาน ยา่ นการวัด ภาพประกอบท่ี 3.3 การอ่านจากมลั ติมเิ ตอร์แบบเขม็ การอา่ นคา่ จากโวลต์ มิเตอร์แบบเข็มจากภาพประกอบท่ี 3.4 จะตอ้ งมีการคานวณ ยา่ น เครื่องมอื วดั ตง้ั ไวท้ ่ี 15 V แตค่ า่ ทอ่ี ่านไม่มจี านวนเทา่ ของย่านเครอ่ื งมือ อาจะเลือกอ่านจากชว่ ง 30 คอื ถา้ เข็มชี้ทสี่ เกล 30 อา่ นค่าได้ 15 V ดังนน้ั เขม็ ชที้ ่ี 18 อ่านค่าได้ (18 × 15)÷ 30 = 9 V ภาพประกอบที่ 3.4 การอา่ นจากโวล์ตมเิ ตอร์แบบเข็ม เลขนยั สาคญั (Significant Figure) คอื จานวนหลกั ของตวั เลขที่แสดงความเที่ยงตรงของ ปริมาณท่ีวัดหรือคานวณได้ ตัวเลขนยั สาคญั กบั การคานวณ การนับจานวนหรอื ตาแหนง่ ของเลข นยั สาคญั มหี ลักการดังตารางท่ี 3.2 เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้ันพืน้ ฐาน 83 ตาราง 3.2 หลกั การนบั จานวนเลขนยั สาคญั หลักการ ตัวอยา่ ง จานวนเลขนยั สาคัญ 1. ตวั เลขทไ่ี ม่มีเลขศนู ย์ ตัวเลขท้งั หมดนับเปน็ เลข 22.4 3 ตวั นัยสาคญั 2 ตัว 2. เลขศูนย์ท่ีอยู่หนา้ ตัวเลขอ่ืน ๆ ไม่นับเป็นเลขนัยสาคัญ 0.12 3 ตวั 0.00353 4 ตวั 4 ตัว 3. เลขศนู ยท์ ี่อยู่หลงั หรือระหว่างตัวเลขอนื่ ท่ีไม่ใชเ่ ลขศูนย์ 750.0 3 ตัว นบั เป็นเลขนัยสาคญั 0.5004 3 ตวั 4. สัญกรณว์ ทิ ยาศาสตร์ใหน้ บั เฉพาะสว่ นทเ่ี ปน็ ตัวเลข ไม่ 6.02 × 1023 นับเลขยกกาลงั ฐาน 10 5. จานวนทม่ี ีคา่ น้อยมาก ๆ หรอื ใหญ่มาก ๆ นยิ มเขยี น 2720000 = 2.72 × 106 ในรปู สัญกรณว์ ทิ ยาศาสตร์ก่อนนบั เลขนยั สาคญั (ทีม่ า สถาบนั ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, ม.ป.ป.) ทกั ษะการคานวณ คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือสาคัญในการค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จนไดร้ ับการกล่าววา่ เปน็ ราชินีของวิทยาศาสตร์ (บัญญตั ิ ชานาญกจิ , 2542: 113) ความรู้ทางวิทยาศาสตรจ์ ะเก่ียวข้องกบั ตัวเลขและการคานวณจานวนมาก ถ้าขาดความรู้ทางคณิตศาสตรว์ ิทยาศาสตร์อาจจะไมก่ ้าวหนา้ ดังน้นั การคานวณจึงเป็นทักษะสาคัญสาหรบั การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ทักษะการคานวณแตกต่างจากทกั ษะอืน่ ๆ ตรงที่ สว่ นใหญ่สอนและเรยี นกนั ในวชิ า คณิตศาสตร์ แล้วนาใช้ในวชิ าวทิ ยาศาสตร์ การที่รวมทกั ษะนีเ้ ป็นทักษะกระบวนการวทิ ยาศาสตร์ อนั หนึ่ง การคานวณเป็นทักษะทจ่ี าเปน็ และสาคญั ในการศึกษาวทิ ยาศาสตร์ ในการศกึ ษาวชิ า วิทยาศาสตรต์ ่าง ๆ ในทนี่ จ้ี ะยกตัวอย่างเฉพาะบางเร่ืองที่แสดงให้เห็นวา่ การคานวณมีความจาเป็น อยา่ งไรในการศกึ ษาวิทยาศาสตร์ เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

84 บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้นั พน้ื ฐาน 1. ความหมาย การคานวณ หมายถงึ การนาจานวนท่ีได้จากการวดั มาจัดกระทาให้เกิดคา่ ใหม่ เพื่อใช้ใน การแปลความหมายและลงข้อสรุป (AAAS, 1970: 70) การคานวณ หมายถงึ การนาตัวเลขมาคดิ คานวณโดยการ บวก ลบ คูณ หาร เป็นตน้ เพ่ือให้ได้ข้อมลู ท่มี ีความหมายในการแปลความหมายหรือลงข้อสรุป (ทบวงมหาวทิ ยาลัย, 2525: 63) การคานวณ เป็น การใช้ความรูท้ างคณิตศาสตร์ เชน่ การบวก ลบ คณู หาร การแก้ สมการการหาคา่ เฉลีย่ การเขียนกราฟ ฯลฯ มาใชแ้ กป้ ัญหาหรอื ช่วยในการคน้ ควา้ ได้อย่างเหมาะสม (ทวศี กั ด์ิ จนิ ดานุรกั ษ์ และ ธงชยั ชิวปรีชา, ม.ป.ป.) สรุปได้ว่า การคานวณ หมายถงึ การใชต้ ัวเลขแสดงจานวนที่นบั ได้ การตดั สนิ ว่า ส่งิ ของในแต่ละกลุ่มมีจานวนเท่ากันหรือต่างกัน นามาทาการ บวก ลบ คูณ หาร หาค่าเฉลี่ย หรือจัด กระทากบั ตวั เลขท่ีแสดงปริมาณของส่ิงใดส่งิ หนึ่ง ซึง่ ได้จากการวดั การทดลอง ทาใหส้ ื่อความหมาย ของข้อมลู ไดต้ รงตามทีต่ ้องการและชัดเจนยง่ิ ข้ึน 2. การคานวณกับเลขนยั สาคญั จากที่ได้กลา่ วถึงทกั ษะการวดั เปน็ อกี ทกั ษะหนึ่งท่ใี ชแ้ สวงหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ ซง่ึ ผลของการวดั อาจเปน็ ผลโดยตรงทไี่ ด้จากการใชเ้ คร่อื งมือวัด หรืออาจเป็นผลซึ่งคานวณจากผลท่ีวดั ได้ การบนั ทกึ และรายงานปรมิ าณที่ไดจ้ ากการวดั ตอ้ งกระทาให้สอดคลอ้ งกับความละเอียดของเคร่ืองวัด เมอื่ นาปริมาณที่ได้จากการวัดมาคานวณไมว่ ่าจะเปน็ บวก ลบ คณู หรือหาร ผลลัพธท์ ีไ่ ด้จะตอ้ ง รายงานใหส้ อดคลอ้ งกบั ความละเอียด หรอื จานวนเลขนยั สาคัญของปรมิ าณท่ีนามารคานวณด้วย 2.1การบวกและการลบปรมิ าณที่ไดจ้ ากการวัด ผลลพั ธ์ท่ีได้จะมคี วามละเอียดเท่ากับ ความละเอยี ดของปรมิ าณที่มีความละเอยี ดนอ้ ยทส่ี ุด เชน่ 8.5 cm + 12.18 cm ปรมิ าณแรกมี จานวนเลขทศนยิ ม 1 ตวั ปริมาณหลงั มีจานวนเลขเลขทศนิยม 2 ตวั ผลลัพธท์ ี่ได้จากการรวมปริมาณ ท้ังสองน้จี งึ มจี านวนเลขเลขทศนิยม 1 ตัว ดังน้ันผลลพั ธ์ทีไ่ ด้จึงเปน็ 20.7 cm ไมใ่ ช่ 20.68cm 2.2 การคณู และการหารปรมิ าณท่ีไดจ้ ากการวัด ผลลัพธ์ท่ีได้จะมคี วามละเอยี ดเท่ากบั ความละเอียดของปริมาณท่ีมีความละเอียดน้อยท่ีสุด เชน่ 1.542 cm × 1.32 cm ปริมาณแรกมี จานวนเลขทศนิยม 3 ตวั ปรมิ าณหลงั มีจานวนเลขเลขทศนยิ ม 2 ตัว ผลลัพธ์ทีไ่ ดจ้ ากการรวมปริมาณ ทัง้ สองน้ีจึงมจี านวนเลขเลขทศนิยม 2 ตวั ดงั น้ันผลลพั ธท์ ่ีได้จึงเป็น 2.04 cm ไมใ่ ช่ 2.035 cm เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้ันพนื้ ฐาน 85 การระบจุ านวนเลขนยั สาคัญของผลลพั ธท์ ่ีไดจ้ ากการคานวณมวี ธิ ีการดังน้ี 1. ผลลพั ธ์จากการบวกและลบ ต้องมีจานวนเลขทศนยิ มเท่ากบั ข้อมูลท่ีมีเลขทศนิยม น้อยทีส่ ดุ 2. ผลลัพธ์จากการคูณและหาร ตอ้ งมจี านวนเลขนยั สาคัญเท่ากับข้อมูลท่ีมีเลข นยั สาคัญน้อยที่สดุ 3. ขอ้ มลู ทม่ี าจากการนบั หรือการเทยี บหน่วยในระบบเดียวกนั ไมน่ ามาพจิ ารณา จานวนเลขนัยสาคญั ผลของการวดั ที่ได้จากการนาผลทว่ี ัดได้มาคานวณควรมีความละเอียดหรือจานวนเลข นัยสาคัญไม่เกินกวา่ ผลจากการวัด แต่ส่วนใหญ่ผลท่ีได้จากการคานวณมกั มีตวั เลขทศนิยมหลาย ตาแหน่ง ทาให้มีจานวนเลขนัยสาคญั มากกวา่ ที่ควรเป็น จงึ ต้องตดั ตวั เลขทศนยิ มตาแหน่งทเ่ี กิน ออกไป โดยใช้การปัดเศษ ซง่ึ เร่ิมจากการหาตวั เลขตาแหน่งสุดท้ายของเลขนยั สาคญั ทีต่ ้องการ แลว้ ปัดเศษตวั เลขทศนยิ มตาแหน่งถัดไปทางขวา จากหลักต่อไปนี้ 1. ถา้ ตัวเลขทต่ี ้องการปัดเศษต่ากวา่ 5 ให้ปดั ลง โดยตัดตวั เลขนั้นออกไป สว่ นเลขตัว สุดท้ายของตาแหน่งท่ตี อ้ งการยังคงเปน็ ตัวเลขเดิม 2. ถ้าตัวเลขท่ตี อ้ งการปดั เศษมคี ่ามากกว่า 5 ให้ปัดข้นึ โดยตัดตัวเลขน้นั ออกไป และ เพิ่มค่าของตวั เลขสุดทา้ ยของตาแหน่งที่ต้องการอีก 1 3. ถ้าตัวเลขทต่ี ้องการปัดเศษมคี ่าเทา่ กบั 5 ให้พจิ ารณาตวั เลขสุดทา้ ยของตาแหน่งท่ี ต้องการ ถา้ เป็นเลขคใี่ หป้ ัดข้ึน แต่ถ้าเปน็ เลขคใู่ หป้ ัดลง ทกั ษะการจาแนกประเภท การจาแนกประเภทเป็นกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ น้ั พื้นฐานทส่ี าคัญอย่างหนึ่ง ประโยชน์ทส่ี าคญั ในการจาแนกประเภทสิง่ ต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่คอื ทาใหเ้ กิดความสะดวกใน การศกึ ษาคน้ คว้า เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

86 บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขน้ั พืน้ ฐาน 1. ความหมาย การจาแนกประเภท หมายถงึ ความสามารถในการจาแนกหรือเรียงลาดับวัตถหุ รือสิ่งของที่ อยู่ในปรากฏการณ์ต่าง ๆ ออกเปน็ กลุ่ม โดยอาจพิจารณาจากความเหมือน ความแตกต่างหรือ ความสัมพนั ธ์ของสงิ่ นั้น ๆ (AAAS, 1970: 63) การจาแนกประเภท หมายถึง ความสามารถในการแบ่งพวกหรอื เรยี งลาดับสง่ิ ของโดยมี เกณฑ์ เกณฑ์ดังกลา่ วอาจจะใช้ความเหมือน ความแตกตา่ ง หรือความสมั พันธอ์ ย่างใดอยา่ งหนงึ่ โดย มีการกาหนดเกณฑ์ทใี่ ช้ในการแบ่งพวก (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2525: 66) การจาแนกประเภทเปน็ กระบวนการที่ใชจ้ ัดจาพวก วัตถุ หรอื ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่ ตอ้ งการศกึ ษาออกเปน็ หมวดหมู่ โดยจดั สง่ิ ทม่ี ีสมบตั บิ างประการร่วมกันใหอ้ ยู่ในกลมุ่ เดียวกัน การ จัดแบ่งสง่ิ ตา่ งๆ ออกเป็นหมวดหมู่นนั้ ตอ้ งมีเกณฑใ์ นการแบ่ง เช่น นักเคมใี ชล้ กั ษณะของเนือ้ สสารเป็น เกณฑ์ในการแบ่งสสารออกเป็นสสารเน้ือเดียวกบั สสารเนื้อผสม นักชวี วทิ ยาใชก้ ระดูกสันหลงั เปน็ เกณฑ์ในการแบ่งสตั ว์ออกเป็นสัตวม์ ีกระดูกสนั หลังกบั สัตว์ไมม่ ีกระดูกสันหลงั เป็นต้น (ทวีศักด์ิ จินดา นรุ ักษ์ และ ธงชยั ชิวปรชี า, ม.ป.ป.) สรปุ การจาแนกประเภทเปน็ การแบ่งพวกหรือเรยี งลาดบั ส่ิงของโดยมีเกณฑ์ เพ่ือจัด หมวดหมสู่ ิง่ ของท่ีอย่ใู นปรากฏการณ์ต่าง ๆ เพือ่ ทาให้ข้อมูลทนี่ าเสนอมีระเบยี บและสอ่ื ความหมายให้ เข้าใจงา่ ยขึน้ 2. เกณฑใ์ นการจาแนกประเภท การจดั จาแนกวตั ถหุ รอื สง่ิ ใดๆ ออกเปน็ หมวดหมนู่ ้ัน เริ่มตน้ ดว้ ยการตงั้ เกณฑ์ขน้ึ มา อยา่ งหนงึ่ แลว้ ใชเ้ กณฑน์ ั้นแบ่งวัตถุออกเป็นกลุ่มยอ่ ยโดยท่ัว ๆ ไปมักจะเลือกเกณฑท์ ี่ทาให้แบ่งวตั ถุ เหลา่ นัน้ ออกเป็นสองกลุ่มย่อยกอ่ น แล้วจงึ คอ่ ยเลือกเกณฑ์อืน่ แบง่ กลุม่ ยอ่ ยนน้ั ออกเปน็ กล่มุ ย่อย ตอ่ ไปอกี (ทวศี ักด์ิ จินดานุรกั ษ์ และ ธงชยั ชิวปรีชา, ม.ป.ป.) เกณฑ์ทใ่ี ชใ้ นการจาแนกประเภทอาจจะพจิ ารณาจากความเหมอื น ความแตกตา่ ง หรอื ความสัมพันธ์อยา่ งใดอยา่ งหน่ึง เช่น ถ้าให้จาแนกวตั ถุต่าง ๆ จากภาพประกอบท่ี 3.5 เม่ือใช้เกณฑ์ ตา่ งกัน หมวดหมู่ของวตั ถแุ ต่ละกลุ่มก็จะแตกต่างกนั เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ พนื้ ฐาน 87 ภาพประกอบที่ 3.5 ภาพใช้ประกอบทักษะการจัดจาแนก 1 (ท่ีมา ทวีศักด์ิ จนิ ดานรุ ักษ์ และ ธงชัย ชิวปรชี า, ม.ป.ป.) จากภาพประกอบที่ 3.5 ถา้ พิจารณาวตั ถุรูปทรงต่างๆ ในภาพ โดยกาหนดเกณฑส์ ิ่ง ทม่ี ีเสน้ โคง้ เป็นส่วนประกอบกับสิ่งทไี่ ม่มเี ส้นโค้งเปน็ สว่ นประกอบ เราสามารถแบง่ วตั ถุรูปทรงต่างๆ ออกไดเ้ ปน็ สองกลุ่ม จะไดห้ มวดหมวู่ ัตถุตามภาพประกอบที่ 3.6 ภาพประกอบท่ี 3.6 ภาพใช้ประกอบทักษะการจัดจาแนก 2 (ทม่ี า ทวีศักดิ์ จนิ ดานุรักษ์ และ ธงชยั ชวิ ปรชี า, ม.ป.ป.) เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

88 บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้นั พน้ื ฐาน ถ้าเราเปลี่ยนเกณฑ์การจาแนก ก็จะแบง่ กลุ่มวตั ถนุ น้ั ไดอ้ ีกแบบหนึ่ง เช่น ถ้าใช้รปู สามมิตเิ ป็น เกณฑ์ กจ็ ะแบง่ กลุม่ วัตถตุ า่ ง ๆ เหล่านั้นได จะได้หมวดหมู่วัตถุตามภาพประกอบที่ 3.7 ภาพประกอบท่ี 3.7 ภาพใชป้ ระกอบทกั ษะการจัดจาแนก 3 (ทมี่ า ทวีศักด์ิ จนิ ดานุรกั ษ์ และ ธงชยั ชิวปรีชา, ม.ป.ป.) จะเหน็ ไดว้ า่ เมื่อใช้เกณฑ์ตา่ งกันก็จะจาแนกประเภทได้ตา่ งกัน การจะใช้อะไรเป็นเกณฑใ์ น การจาแนกประเภทข้นึ อยู่กับวตั ถุประสงค์ของการจัดจาแนกเป็นสาคญั เมอ่ื ใช้เกณฑ์อยา่ งหนึ่งในการ จาแนกประเภทวัตถอุ อกเปน็ กลมุ่ ยอ่ ยเพียงครั้งเดียว โดยไม่ใชเ้ กณฑ์อื่นมาจัดจาแนกวัตถุในกลมุ่ ย่อย นัน้ ออกเป็นกลุม่ ย่อยๆ ต่อไปอีก ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหวา่ งสเปสกับสเปสและสเปสกบั เวลา การสังเกตและการวัดเพื่อรวบรวมข้อมลู น้นั สิ่งทีส่ งั เกตไม่ได้อยโู่ ดดเดี่ยว แต่อย่ทู า่ มกลาง อวกาศและสมั พนั ธ์กับวตั ถุอ่นื รวมท้ังสมั พันธก์ ับเวลาทส่ี งั เกตและวดั ดว้ ย (บญั ญัติ ชานาญกจิ , 2542: 97) เช่น การเคลื่อนที่ของดวงดาวจะเหน็ ดวงดาวเปลีย่ นตาแหนง่ ไปอยทู่ ี่อื่นเม่ือเทียบกับเวลา ดงั น้ัน การ เขยี นโครงสรา้ ง รูปร่าง หรือลักษณะของสิ่งทส่ี ังเกตและวดั เป็นส่ิงสาคัญที่จะทาใหข้ ้อมลู ท่ีไดม้ ีความ ชดั เจนยิ่งขึ้น ซึ่งผ้สู งั เกตและวัดควรมที ักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสและสเปสกับเวลา เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ั้นพนื้ ฐาน 89 1. ความหมาย สเปส หมายถงึ ทว่ี า่ ง ซ่ึงสเปสของวตั ถุ หมายถึง ที่ว่างทว่ี ตั ถุไปครอบครอง โดยจะมี รูปรา่ งลกั ษณะเชน่ เดยี วกบั วัตถุน้นั (บัญญตั ิ ชานาญกิจ, 2542: 98) สเปสของวตั ถุ หมายถึง ทว่ี ่างบริเวณท่วี ตั ถุนั้นครอบครองอย่ซู ง่ึ จะมรี ูปร่างและลักษณะ เช่นเดียวกบั วตั ถุนั้น สเปสของวัตถุจะมี 3 มิติ (dimensions) คอื ความกว้าง ความยาว ความสงู หรือ ความหนาของวตั ถุ การหาความสมั พนั ธ์ระหวา่ งสเปสและเวลา หมายถงึ ความสามารถในการหา ความสัมพันธ์ระหวา่ งรูปหน่ึงมิติ สองมติ ิ และสามมิติ รวมทง้ั ความสามารถในการระบุรูปทรง ขนาด ตาแหนง่ และทิศทางการเคล่ือนท่ีของวตั ถุท่เี วลาต่างๆ การสังเกต บอกตาแหน่งหรืออธิบายเกี่ยวกับ เรื่องราว และข้อมูลตา่ งๆ ทางวิทยาศาสตรม์ ากมายต้องอาศัยความสามารถในการหาความสัมพนั ธ์ ระหว่างสเปสและเวลา (ทวีศักด์ิ จนิ ดานุรักษ์ และ ธงชัย ชวิ ปรีชา, ม.ป.ป.) การหาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสเปสและเวลา หมายถงึ ความสามารถหรือความชานาญใน การหาความสัมพันธ์ระหว่าง รูปหน่งึ มติ ิ สองมิติ และสามมิติ และรวมไปถึงความสามารถในการระบุ รปู ทรง ขนาด ตาแหน่ง ทศิ ทางการเคลื่อนทขี่ องวัตถทุ ่ีเวลาต่าง ๆ (วรรณทิพา รอดแรงค้า และ พิมพพ์ นั ธ์ เดชะคุปต,์ 2532: 95) 1.1 ทกั ษะการหาความสัมพันธร์ ะหว่างสเปสกับสเปส หมายถงึ ความสามารถในการหา ความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งสเปสกบั สเปสของวัตถุ ซึง่ ได้แก่ ความสัมพนั ธ์ระหวา่ งรปู ทรง 2 มิติ กบั 3 มติ ิ ความสัมพันธร์ ะหวา่ งตาแหน่งท่ีอยู่ของวตั ถหุ น่ึงกบั วัตถุหน่ึง ความสามารถทบ่ี ง่ ว่าเกิดทักษะ การหาความสมั พนั ธ์ระหว่างสเปสกบั สเปส ได้แก่ การบง่ ช้ีรูปทรง 2 มิติ กับ 3 มิติได้ บอกตาแหนง่ หรอื ทศิ ของวตั ถุได้ บอกความสมั พนั ธข์ องสิ่งท่ีอยู่หน้ากระจกเงาและภาพท่ปี รากฏในกระจกเงาได้ เป็นต้น 1.2 ทักษะการหาความสมั พนั ธร์ ะหว่างสเปสกบั เวลา หมายถึง ความสามารถในการหา ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งรูป 2 มิติ 3 มติ ิ ความสามารถในการระบรุ ูปทรง ขนาด ตาแหนง่ และทศิ ทาง การเคลอ่ื นที่ของวัตถุทเี่ วลาต่าง ๆ เช่น ความสมั พันธ์ระหว่างขนาดของน้าแข็งทเ่ี ปล่ยี นแปลงไปใน เวลาตา่ ง ๆ เปน็ ตน้ 1.3 เสน้ สมมาตร คอื เส้นท่ลี ากผ่านรูปสองมิตโิ ดยท่ถี ้าพับรูปสองมิติตามเสน้ ท่ีลากผา่ น นั้นแลว้ รปู นน้ั จะซอ้ นกันสนิท รูปสองมิตบิ างรปู มเี ส้นสมมาตรได้หลายเสน้ บางรูปก็อาจไมม่ เี สน้ สมมาตรเลย (ทวีศกั ดิ์ จินดานุรักษ์ และ ธงชยั ชวิ ปรีชา, ม.ป.ป.) ดงั แสดงเปน็ ตวั อย่างตาม ภาพประกอบท่ี 3.8 เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

90 บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขน้ั พืน้ ฐาน ภาพประกอบที่ 3.8 ภาพใชป้ ระกอบทักษะการหาความสมั พันธ์ระหว่างสเปสกบั สเปส 1 (ทีม่ า ทวีศักดิ์ จนิ ดานุรกั ษ์ และ ธงชยั ชิวปรชี า, ม.ป.ป.) สรุป การหาความสัมพันธร์ ะหว่างสเปสและเวลา หมายถึง ความสามารถในการระบุ ความสัมพันธ์ระหวา่ งลักษณะวตั ถุ 2 มติ ิ กบั 3 มติ ิ การเปลี่ยนแปลงตาแหนง่ ท่ีวัตถุอยู่กับเวลา 2. ความสัมพันธ์ระหว่างรูปสองมิตกิ ับสามมติ ิ รูปสองมติ เิ ม่ือหมนุ รอบแกนใดแกนหนึง่ ทาใหเ้ กดิ เป็นรปู สามมิติได้ รปู สามมติ ิท่ีเกิดขน้ึ จะมีรูปทรงเปน็ อยา่ งไร ขนึ้ อยู่กบั รูปรา่ งของรปู สองมติ ิและแนวแกนทใ่ี ช้หมุน (ทวศี กั ดิ์ จนิ ดานุรกั ษ์ และ ธงชยั ชวิ ปรีชา, ม.ป.ป.) เมื่อตดั รปู สามมิตดิ ้วยระนาบในแนวตา่ งๆ รูปทีไ่ ดจ้ ากรอยตัดเมอ่ื มอง ตั้งฉากกับระนาบท่ี ตัดเรียกรูปตัด วัตถทุ รงกระบอกตั้ง ดงั แสดงตัวอยา่ งในภาพประกอบที่ 3.9 เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ น้ั พืน้ ฐาน 91 ภาพประกอบที่ 3.9 ภาพใช้ประกอบทกั ษะการหาความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งสเปสกับสเปส 2 (ทม่ี า ทวีศักดิ์ จนิ ดานรุ ักษ์ และ ธงชยั ชิวปรีชา, ม.ป.ป.) 3. การเคลือ่ นทขี่ องวัตถเุ มือ่ เทยี บกับสง่ิ อ้างอิง การหาตาแหน่ง ระยะทาง ความเรว็ และทศิ ทางการเคลือ่ นทีข่ องวตั ถุจัดเปน็ ความสัมพนั ธ์ระหวา่ งสเปสและเวลา ในการหาส่ิงตา่ ง ๆ ดังกลา่ ว จะตอ้ งเทียบกบั สิง่ อ้างองิ เมื่อสง่ิ อา้ งอิงเปลี่ยนไป ตาแหนง่ ระยะทาง ความเรว็ และทิศทางการเคล่อื นท่ีของวตั ถุกจ็ ะเปลี่ยนไปดว้ ย เช่น ขณะนงั่ รถเมล์ เรามองเห็นผ้โู ดยสารคนอน่ื ๆ ทน่ี งั่ อยบู่ นรถคนั เดยี วกนั อย่นู ิ่ง ทง้ั นีเ้ พราะ ตวั เรา รถยนต์ และผโู้ ดยสารคนอืน่ เคลื่อนดว้ ยความเรว็ เท่ากัน การที่เรามองเหน็ ผ้โู ดยสารคนอื่นอยู่น่งิ เพราะเราเทียบกับรถหรือตวั เราที่กาลงั เคลื่อนที่ดว้ ย แต่คนทยี่ นื อยู่บนถนนจะเหน็ รถ ตวั เรา และ ผโู้ ดยสารคนอ่ืนๆ เคลอ่ื นท่ี เพราะเขาใช้ตัวเขาหรือถนน หรอื อาคารบ้านเรือน เปน็ ส่ิงอ้างอิง ขณะที่เรายนื อยู่บนพื้นโลก เราบอกว่า เราไมไ่ ด้เคลื่อนที่ เพราะเราใชพ้ น้ื โลกเปน็ สิง่ อา้ งอิง เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

92 บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ ้นั พน้ื ฐาน แตท่ ีจ่ ริงแล้ว เรากาลังเคล่ือนทอ่ี ยู่ 2 แบบ คอื เคล่อื นท่รี อบแกนโลกเพราะโลกหมุนรอบตวั อยู่ ตลอดเวลาและในขณะเดยี วกัน ก็เคลอ่ื นทร่ี อบดวงอาทติ ย์ เพราะโลกโคตรรอบดวงอาทิตย์อยู่ ตลอดเวลา ศึกษาตัวอย่างต่อไปนี้สาหรับการหาความสมั พันธ์ระหว่างสเปสและเวลา ตัวอย่าง ผ้โู ดยสารรถไฟคนหนง่ึ เดนิ บนรถไฟ จากหัวขบวนไปทางท้ายขบวนด้วยความเรว็ 4 กิโลเมตรตอ่ ชว่ั โมง เมื่อเทยี บกบั รถไฟ ถ้ารถไฟกาลงั เคลือ่ นทดี่ ้วยความเร็ว 80 กโิ ลเมตรต่อช่ัวโมง ผ้โู ดยสารรถไฟคนนนั้ เคลอื่ นที่ดว้ ยความเร็วเทา่ ไร เม่อื เทยี บกับสถานีรถไฟ ผโู้ ดยสารรถไฟคนนัน้ เคลือ่ นที่ด้วยความเรว็ = 80 – 4 กโิ ลเมตรตอ่ ชวั่ โมง = 76 กโิ ลเมตรตอ่ ชัว่ โมง ทักษะการจัดกระทาและสื่อความหมายข้อมลู 1. ความหมาย ได้มีผใู้ ห้นิยามหรือคาจากัดความของการจดั กระทาและส่ือความหมายข้อมูลไวด้ งั น้ี การส่ือความหมาย หมายถงึ การบันทึกหรือส่ือความหมายผลจากการค้นพบหรือผลที่ ไดพ้ บเหน็ ให้คนอืน่ เขา้ ใจ อาจโดยการพดู การเขยี น การใช้แผนภมู ิ แผนภาพ กราฟ หรือสมการ โดย คานงึ ถงึ ความชดั เจน ความสมบูรณ์ และความถูกต้อง (AAAS, 1970: 96) การจัดกระทาและส่ือความหมายขอ้ มูล หมายถงึ การนาข้อมูลที่ไดจ้ ากการสงั เกต การ วัด การทดลอง หรือแหล่งอนื่ ๆ มาจดั กระทาเสยี ใหม่ โดยการหาความถี่ เรยี งลาดับ จดั แยกประเภท หรอื คานวณหาคา่ ใหม่ เพ่ือให้ผ้อู ื่นไดเ้ ข้าใจความหมายของข้อมูลชดุ น้ันดีข้ึน โดยนาเสนอในรูปของ ตาราง แผนภาพ แผนภูมิ วงจร กราฟ สมการ เขียน และบรรยาย เปน็ ตน้ (สถาบันส่งเสรมิ การสอน วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี, 2524 : 66) การจัดกระทาและสอื่ ความหมายข้อมลู เป็นการนาขอ้ มลู ที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลอง หรอื จากแหลง่ อน่ื ๆ มาจัดกระทาให้อยู่ในรปู แบบที่มคี วามหมายหรอื มีความสมั พันธ์กัน มากขึ้น จนงา่ ยแก่การแปลความหมายขน้ั ต่อไป (ทบวงมหาวทิ ยาลยั , 2525: 70) เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ นั้ พน้ื ฐาน 93 การจดั กระทาและสอื่ ความหมายข้อมูล หมายถงึ การนาข้อมลู มาจดั กระทาใหม่ เช่น จดั เรยี งใหม่ จัดทาเปน็ ตารางความถ่ี จดั จาแนกประเภทเป็นหมวดหมู่ มกี ารคานวณหาค่าบางอยา่ ง แลว้ จงึ เลือกสื่อ หรือรูปแบบท่ีจะถา่ ยทอดให้ผู้อื่นเข้าใจไดง้ ่ายและรวดเรว็ การสือ่ ความหมายใน รูปแบบใดก็ตาม ควรจะต้องคานงึ ถงึ ความชดั เจนสมบรู ณ์ ความถูกต้องแม่นยา ความไมก่ ากวม และ ความกะทดั รัด (สวุ ฒั ก์ นยิ มค้า, 2531: 191) การส่ือความหมายข้อมลู เป็นความสามารถในการใช้ภาษาพดู หรอื ภาษาเขียน รวมทง้ั การเขยี นแผนภาพ แผนที่ ตาราง กราฟ หรอื สรา้ งส่อื อืน่ ๆ ประกอบการพดู หรือการเขยี นบรรยาย เพอื่ ส่ือความหมายใหผ้ ู้อื่นเข้าใจในสงิ่ ที่ต้องการส่ือความหมายได้อย่างชัดแจ้งและรวดเรว็ (ธงชยั ชวิ ปรชี า และ ทวีศักด์ิ จนิ ดานุรกั ษ์, ม.ป.ป.) การจดั กระทาข้อมูล หมายถงึ การนาข้อมูลดบิ มาจัดเรยี งลาดับ หรือหาความถ่ี หรือ แยกประเภท หรือคิดคานวณใหม่ ส่วนการส่ือความหมายข้อมูล หมายถึงการใช้ภาษาส่ือสารใหผ้ อู้ ื่น เขา้ ใจ โดยอาจจะเสนอในรปู ของการบรรยาย แผนภาพ แผนภมู ิ แผนผัง ไดอะแกรม ตาราง วงจร กราฟ และสมการ เป็นตน้ (วรรณทิพา รอดแรงคา้ และ พิมพนั ธ์ เดชะคุปต์, 2532: 146) สรปุ การสอื่ ความหมายข้อมลู เป็นความสามารถในการใชภ้ าษาพดู หรือภาษาเขียน รวมทัง้ การเขียนแผนภาพ แผนที่ ตาราง กราฟ หรือสรา้ งสื่ออื่นๆ ประกอบการพูดหรือการเขยี น บรรยาย เพ่ือสื่อความหมายให้ผู้อื่นเขา้ ใจในสิง่ ท่ตี ้องการส่ือความหมายได้อยา่ งชัดแจ้งและรวดเร็ว สามารถตอบคาถามหรือปฏบิ ัติกจิ กรรมตา่ งๆ ไดอ้ ย่างถกู ต้องตรงตามจุดประสงคท์ ว่ี างไว้ 2. รปู แบบการสือ่ ความหมาย รูปแบบทใี่ ช้ในการสอ่ื ความหมายข้อมูลน้นั ถงึ แมจ้ ะมใี ห้เลือกหลายรปู แบบแตล่ ะ รูปแบบนามคี วามเหมาะสมในการสอ่ื ความหมายข้อมูลไม่เหมอื นกนั ทั้งนี้ขนึ้ อย่กู ับลักษณะของขอ้ มูล และจุดมงุ่ หมายของการสอื่ ความหมาย หรอื กล่าวได้ว่าตวั ของรูปแบบทีใ่ ช้ในการสื่อความหมายข้อมลู ไมม่ ีรูปแบบใดดีกวา่ หรือเหนือกว่าในการนาไปใช้ ถ้าจะพิจารณาวา่ รปู แบบใดส่ือความหมายได้ดกี ว่า ต้องดวู า่ จะส่ือความหมายข้อมลู อะไร และมจี ดุ มุ่งหมายของการส่อื ความหมายอย่างไร บางข้อมูลอาจ มีขีดจากัดในการเลือกรูปแบบทจี่ ะใชใ้ นการส่ือความหมายมากกวา่ บางข้อมลู เมือ่ เลือกรปู แบบทจี่ ะใช้ ในการสือ่ ความหมายข้อมูลได้แลว้ ข้ันต่อไปก็ถือการลงมือปฏิบตั ิ ทกั ษะในการออกแบบตาราง การใช้ ขอ้ ความบรรยาย การเขียนแผนภูมิ แผนภาพ กราฟ วงจร ฯลฯ จะเปน็ ทกั ษะท่ีสาคัญและต้องอาศยั การฝึกฝนมากพอสมควร เช่น ถา้ ตอ้ งการแสดงผลข้อมลู จุดเดือดของน้าท่คี วามดันบรรยากาศตา่ ง ๆ กนั อาจใชต้ าราง ดังแสดงตารางที่ 3.3 เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

94 บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขน้ั พนื้ ฐาน ตารางท่ี 3.3 ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับจุดเดือดของน้า ความดัน จดุ เดือดของน้า (มลิ ลิเมตรของปรอท) (องศาเซลเซยี ส) 750 99.5 760 100 770 100.4 (ที่มา บญั ญัติ ชานาญกจิ , 2539: 55) ถ้าตอ้ งการแสดงความสัมพนั ธ์ระหวา่ งองค์ประกอบต่าง ๆ ท่ที างานสัมพนั ธ์กันอย่างเป็น ระบบอาจเลือกใช้แผนภาพ ซึ่งไมจ่ าเป็นต้องเปน็ ภาพเหมือนอาจใชส้ ัญลักษณห์ รือรปู ง่าย ๆ เชน่ การ หมุนเวียนของโลหิตในร่างกายของคนเรา โลหติ จะไหลผ่านหัวใจ ปอด และอวยั วะตา่ ง ๆ ของ รา่ งกายซงึ่ ซับซ้อนมาก แตอ่ าจเขียนแผนภาพแสดงการหมุนเวียนของโลหิตในรา่ งกายได้งา่ ย ๆ ดงั ภาพประกอบที่ 3.10 ภาพประกอบที่ 3.10 ภาพใช้ประกอบทักษะการสื่อความหมายขอ้ มลู (ท่ีมา สถาบนั นวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวทิ ยาลัยมหิดล, ม.ป.ป.) เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ้ันพื้นฐาน 95 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (2524: 66) ระบคุ วามสามารถของ นักเรียนท่แี สดงว่ามีทักษะการจดั กระทาและสื่อความหมายขอ้ มูลแล้ว ไวด้ ังนี้ 1. เลือกรูปแบบท่ีจะใชใ้ นการเสนอข้อมลู ได้เหมาะสม 2. บอกเหตผุ ลในการเลอื กรูปแบบท่ใี ชใ้ นการเสนอข้อมูลได้ 3. ออกแบบการนาเสนอข้อมูลตามรปู แบบท่ีเลือกไวไ้ ด้ 4. เปลี่ยนแปลงขอ้ มูลใหอ้ ยู่ในรปู ใหม่ทเ่ี ข้าใจดีขึน้ ได้ 5. บรรยายลกั ษณะของสิ่งใดสิ่งหนงึ่ ดว้ ยขอ้ ความท่ีเหมาะสมกะทัดรดั จนสอ่ื ความหมายใหผ้ ู้อืน่ เขา้ ใจได้ 6. บรรยายหรือวาดแผนผงั แสดงตาแหนง่ ของสถานทจ่ี นส่ือความหมายใหผ้ อู้ ื่นเข้าใจได้ สวุ ัฒก์ นิยมค้า (2531: 191) กลา่ ววา่ ความสามารถในการจดั กระทาและสื่อความหมาย ขอ้ มูลดูได้จากเรื่องต่อไปนี้ 1. สามารถบรรยายรูปรา่ งลักษณะและคณุ สมบตั ิของวตั ถุได้ จนผู้ฟังสามารถช้ี หยบิ จับ หรือบอกวัตถุนนั้ ได้ถกู ต้อง 2. สามารถบรรยายการเปลีย่ นแปลงท่เี กิดขน้ึ ได้ 3. สามารถเขียนแผนผัง แผนที่ วงจรของวัตถุ เคร่ืองมือ อปุ กรณ์ และระบบการทางาน ของสิ่งตา่ ง ๆ ได้ 4. มคี วามสามารถในการจัดกระทาข้อมูลและเลือกส่ือ ทักษะการลงความคิดเห็นจากขอ้ มูล การทางานของนักวิทยาศาสตรน์ ้นั ไมไ่ ดส้ ิน้ สุดอยูท่ ี่การมีข้อมูลหรอื ข้อเท็จจริงเท่านน้ั แต่จะมีการกระทาทางความคิดทีอ่ ยู่เลยข้อมูลขึ้นไปอกี ขน้ั หน่งึ ท้ังน้ีเพ่ือการหาความหมาย ความสมั พนั ธร์ ะหว่างตวั แปร และข้อสรุปตา่ ง ๆ เรยี กวา่ การลงความเห็นจากข้อมูล ซ่ึงการลง ความเห็นจากข้อมลู เป็นการกระทาท่ีอย่เู หนือข้อมูล คาว่า อยเู่ หนอื ขอ้ มูลนี้ หมายความวา่ ไม่ใช่เปน็ แต่เพยี งการสังเกตแต่เป็นการใชป้ ญั ญามองหาความหมายต่าง ๆ (สวุ ฒั ก์ นยิ มคา้ , 2531: 199) การ ลงความเห็นข้อมลู อนั เดียวกันอาจได้ความเหน็ หลายอย่าง เพราะการลงความเหน็ ข้อมูลน้ันเปน็ การ คน้ หาส่ิงทไ่ี ม่รู้ ดังน้ันเม่ือนักวิทยาศาสตร์พบปรากฏการณ์ต่าง ๆ แลว้ มกั จะลงความเห็นท่อี าจเป็นไป ได้หลายอย่าง เสรจ็ แลว้ ต้องมีการตรวจสอบวา่ การลงความเหน็ อันไหนมีหลักฐานสนับสนนุ บา้ ง โดย เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

96 บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ น้ั พน้ื ฐาน การทดลองเอาข้อมลู ใหมม่ าสนบั สนนุ หรือหกั ล้าง การลงความเหน็ ทไ่ี ด้รับการทดสอบยืนยันว่าเป็น ความจริงแลว้ ก็จะกลายเปน็ หลกั การ กฎ ทฤษฎี ตอ่ ไป 1. ความหมาย ได้มนี กั วิชาการให้นยิ ามหรือความหมายของการลงความเห็นจากข้อมูลไวด้ งั นี้ การลงความเหน็ จากข้อมูล หมายถึง ความสามารถในการนาข้อมูลทไ่ี ด้จากการสงั เกต วตั ถุหรือปรากฏการณ์อย่างมเี หตุผล โดยอาศยั ความรูห้ รอื ประสบการณเ์ ดมิ เพอ่ื ลงขอ้ สรปุ หรืออธบิ าย ปรากฏการณ์นนั้ (AAAS., 1970: 117) การลงความเหน็ จากข้อมูล หมายถงึ การเพิม่ ความคิดเห็นใหก้ บั ข้อมูลจากการสงั เกต อยา่ งมีเหตุผล โดยอาศัยความรหู้ รือประสบการณเ์ ดิมมาช่วย (สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี, 2524: 68) การลงความเหน็ จากข้อมูล เป็นการอธบิ ายผลที่ไดจ้ ากการสังเกต โดยนาประสบการณ์ หรอื ความรู้เดิมเข้ามาชว่ ย แตล่ ะคนอาจลงความเหน็ ข้อมลู ชดุ เดียวกันตา่ งกัน แต่ต้องเป็นไปอยา่ ง สมเหตุสมผลกบั ข้อมูลที่สังเกตได้ (ธงชยั ชวิ ปรชี า และ ทวีศักดิ์ จินดานุรกั ษ์, 2539: 164) การลงความเห็นจากข้อมูล หมายถึง การอธบิ ายผลท่ไี ดจ้ ากการสงั เกต โดยใชค้ วามรู้ เดมิ ประสบการณเ์ ดิม และเหตผุ ล หรอื เพมิ่ ความคดิ เหน็ ส่วนตัวลงไปดว้ ย (วรรณทิพา รอดแรงค้า และ พมิ พันธ์ เดชะคปุ ต์, 2532: 11) สรุปไดว้ า่ การลงความเห็นจากขอ้ มูล หมายถึง ความสามารถในการอธบิ ายหรอื สรุป ขอ้ มลู ที่ไดจ้ ากการสังเกตโดยตรง หรอื จากการวัด การทดลองโดยเพิ่มความคิดเห็นสว่ นตัวทีม่ ี เหตุผล ลงไป ความคิดเหน็ ส่วนตัวทเี่ พ่มิ ลงไปจะได้จากการใชค้ วามรูเ้ ดมิ ประสบการณเ์ ดิมและข้อมลู เดิมมา ประกอบการเพ่ิมความคดิ เหน็ ให้กับข้อมลู ที่ไดจ้ ากการสังเกตอยา่ งมีเหตผุ ล โดยอาศัยความรหู้ รือ ประสบการณเ์ ดมิ มาชว่ ย การลงความเหน็ จากขอ้ มูลเป็นสิง่ ทย่ี ังไม่ม่นั ใจ อาจจะถูกหรอื ผิดกไ็ ด้ แตล่ ะ คนอาจลงความเหน็ จากข้อมลู ชุดเดยี วกันต่างกัน เน่ืองจากมีประสบการณ์และความรเู้ ดิมต่างกัน แต่ จะตอ้ งเป็นไปอยา่ งสมเหตสุ มผลกับข้อมูลท่สี งั เกตได้ 2. ลกั ษณะการลงความเหน็ ข้อมูล วูดเบิร์น และ โอเบิร์น (Woodburn and Obourn, 1965: 37) ให้ความเหน็ ว่า การลง ความเห็นจากข้อมลู มีตง้ั แตร่ ะดบั ง่ายท่ีสดุ คือ การเชือ่ มโยงความคิดหลายอันเข้าด้วยกัน จนถึงการ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ ั้นพืน้ ฐาน 97 ตงั้ สมมตฐิ าน การหาความสัมพันธ์เป็นกฎหรือหลกั การ จนถึงการพยากรณ์จากสิ่งทรี่ ูแ้ ล้วไปหาสง่ิ ทยี่ งั ไมร่ ู้ ในการลงความเห็นจากข้อมูลนน้ั มีข้อท่ีน่าสังเกตดังน้ี (พวงทอง มมี ัง่ คัง่ , 2537: 34) 1. คนสงั เกตคนเดยี วกัน สงั เกตขอ้ มลู ชุดเดียวกัน อาจลงความเหน็ ไดห้ ลายอย่าง เชน่ เมอ่ื ไดย้ ินสญั ญาณเสยี งรถพยาบาล อาจลงความเหน็ วา่ เกิดไฟไหม้ เกิดอบุ ตั เิ หตุ รถพยาบาลกาลังรบี นาคนเจ็บสง่ โรงพยาบาล หรืออาจเป็นรถนาขบวน ความคิดเห็นแตล่ ะอย่างมีความเป็นไปไดท้ ัง้ นัน้ จึง เห็นไดว้ า่ การมปี ระสบการณท์ ี่ตา่ งกนั ทาให้ลงความเหน็ จากข้อมลู ได้แตกตา่ งกนั 2. คนสงั เกตหลายคนสงั เกตข้อมูลชดุ เดียวกนั อาจมีความคิดเหน็ แตกตา่ งกนั เช่น ขณะ นัง่ รถผ่าน พบมอเตอรไ์ ซค์ 2 คนั ลม้ อยู่ และมีคนนอนอยู่ 3 คน บางคนอาจคิดว่าคนท่นี อนน้ันตายทั้ง 3 คน บางคนอาจคดิ ว่าบาดเจบ็ ท้งั หมด หรอื บางคนอาจคดิ วา่ ไม่เปน็ อะไร จะเหน็ วา่ ข้อมูลชุดเดียวกัน ไมจ่ าเปน็ ต้องมีความคิดเห็นเหมือนกนั ซ่ึงเป็นคุณสมบัตทิ ี่สาคญั ของนกั วิทยาศาสตร์ คือ มใี จกว้าง ยอมรบั ฟงั ความคดิ เหน็ ของผู้อน่ื และระลกึ วา่ ความคดิ เหน็ ของคนอืน่ ก็มสี ่วนถกู ไมน่ ้อยกวา่ ของตนเอง 3. การลงความเหน็ จากข้อมลู น้นั เป็นสง่ิ ท่ียังไมม่ ่นั ใจ อาจจะถกู หรือผิดก็ได้ การลง ความเห็นจากข้อมูลเป็นกระบวนการคดิ หาคาตอบของปัญหาท่ีสงสยั เท่านั้น ไม่มกี ารทดลองหรอื พสิ ูจนว์ า่ คาตอบนั้นเป็นจริงถูกตอ้ งหรือไม่ ซึง่ ต่างจากการลงขอ้ สรปุ จะน่าเชื่อถือกวา่ เพราะการลง ข้อสรุปมีพ้นื ฐานมาจากข้อมูลซึ่งไดจ้ ากการทดลอง สามารถยนื ยันคาตอบของปญั หาที่สงสยั (สมมตฐิ าน) ได้ และผลที่ได้จากการทดลองหรือทดสอบกจ็ ะกลายเป็นข้อสรุปท่ีเชื่อถือได้ 4. การสงั เกตหลาย ๆ ครั้ง การสงั เกตอย่างละเอียดถ่ีถ้วน ยง่ิ ไดข้ ้อมูลมากและ กว้างขวางเทา่ ใด ก็จะย่ิงทาให้การลงความเห็นจากข้อมลู น้ันใกล้เคียงหรือถูกต้องยงิ่ ขึ้น จากข้อสงั เกตดังกลา่ วสรปุ ได้ว่า การลงความเหน็ จากขอ้ มูลนัน้ ผู้สังเกตจะอาศยั ความรหู้ รือ ประสบการณเ์ ดิมมาช่วย การลงความเห็นจากขอ้ มูลอาจจะถกู หรอื ผิดก็ได้ ข้อมลู ชดุ เดียวกันอาจมีการ ลงความเห็นที่ต่างกัน เน่ืองจากประสบการณ์และความรเู้ ดิมของผสู้ ังเกตแตกตา่ งกัน 3. ความนา่ เชื่อถือของข้อมลู จากการใชท้ กั ษะการลงความเหน็ สวุ ฒั ก์ นยิ มค้า (2531: 209) กล่าวว่าการลงความเห็นจากขอ้ มูลท่ีเชอ่ื ถือได้น้นั ขึน้ อยู่กับ เงอ่ื นไข 4 ประการ ดังน้ี 1. ความถูกตอ้ งของข้อมูล ถา้ ข้อมลู ไมถ่ ูกต้องการลงความเห็นจากข้อมลู กจ็ ะไม่ถูกตอ้ ง 2. ความกว้างของข้อมูล ถา้ มขี ้อมลู มาก หลกั ฐานเพยี งพอ โอกาสของการลงความเห็น จากข้อมลู ก็จะถูกต้องยิ่งขึ้น เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

98 บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ัน้ พนื้ ฐาน 3. ประสบการณ์เดมิ ของผลู้ งความเหน็ จากข้อมูล ถ้าเคยพบเห็นเหตุการณน์ ัน้ ๆ มา หลายครง้ั และนา่ เชือ่ ถอื โอกาสท่จี ะลงความเห็นจากข้อมูลถูกต้องก็มมี าก 4. ความสามารถในการมองเห็นของผู้ลงความเห็นจากขอ้ มูล วา่ จะสามารถใชห้ ลักฐาน ท่ีเห็นให้เป็นประโยชน์ได้มากนอ้ ยเพยี งใด และจะสามารถล้วงความจริงจากหลกั ฐานนั้นไดม้ ากน้อย แคไ่ หน จะเหน็ วา่ การลงความเห็นจากขอ้ มูลของแต่ละคนจะแตกต่างกนั ไป การลงความเห็นใด น่าเช่อื ถือมากท่สี ุดก็ขึน้ อยู่กบั เง่อื นไข 4 ประการดังทกี่ ล่าวมาแล้ว นอกจากนี้ สุวฒั ก์ นยิ มค้า (2531: 48) ยงั ใหข้ ้อคิดไวว้ า่ กระบวนการทางวทิ ยาศาสตรท์ ท่ี าให้เกิดความสับสนมี 2 กระบวนการ คอื การ สงั เกตกับการลงความเหน็ จากข้อมูล การสงั เกตนัน้ ม่งุ คน้ หาขอ้ มลู ที่เปน็ ข้อเท็จจริง ส่วนการลง ความเหน็ จากข้อมลู น้ัน มุ่งค้นหาความหมายของข้อมลู ดว้ ยวิธตี า่ ง ๆ แตค่ วามคิดนั้นจะไม่ก้าวเลยไป ถึงส่งิ ทีจ่ ะเกดิ ตามมาในอนาคต ถา้ คิดเช่นนน้ั กจ็ ะกลายเปน็ การพยากรณ์ การอธิบายข้อมูลตา่ ง ๆ เพื่อ ลงความเห็นจากขอ้ มลู น้นั มิใช่การเดา เพราะการเดาเปน็ การคดิ แบบไม่มหี ลักการ ขาดเหตผุ ล และ หลักฐานสนับสนุน แตก่ ารลงความเห็นจากข้อมลู ต้องใชเ้ หตุผลอธิบายและอา้ งอิง โดยยึดหลกั การทาง วิทยาศาสตร์และประสบการณ์เดมิ ทเี่ คยพบเหน็ การสงั เกตเกดิ จากประสาทสมั ผัสท้ัง 5 ไปสมั ผัสกบั สิ่งทต่ี อ้ งการศึกษาแลว้ ได้ข้อเท็จจรงิ หรอื รายละเอยี ดของส่ิงนนั้ ทักษะการพยากรณ์ 1. ความหมาย ไดม้ นี กั วชิ าการใหน้ ิยามหรือความหมายของการพยากรณไ์ ว้ดังน้ี หลกั สูตร SAPA ให้ความหมายไว้ว่า การพยากรณ์ หมายถึง ความสามารถในการ ทานายหรือคาดคะเนสง่ิ ท่จี ะเกิดข้นึ ลว่ งหน้า หรือคาดคะเนความสัมพันธ์ขององคป์ ระกอบท่มี อี ยู่ใน ปรากฏการณ์ตา่ ง ๆ โดยอาศัยการสงั เกตปรากฏการณ์ท่ีเกิดซ้า ๆ หรอื ความรู้ที่เป็นหลักการ กฎหรอื ทฤษฎี ในเรือ่ งนน้ั มาช่วยในการทานาย (AAAS., 1970: 109) การพยากรณเ์ ปน็ การคาดเหตุการณ์ลว่ งหน้าโดยอาศัยกฎเกณฑ์หรือรปู แบบทมี่ ีอย่แู ล้ว เป็นเคร่อื งมอื (Stafford and others, 1977: 5) การพยากรณ์ หมายถึง การสรุปคาตอบล่วงหนา้ ก่อนจะทดลองโดยอาศยั ปรากฏการณ์ ทีเ่ กดิ ขนึ้ ซา้ ๆ หลกั การ กฎ หรอื ทฤษฎีท่ีมีอย่แู ลว้ ในเรือ่ งนั้นมาชว่ ยสรปุ การพยากรณข์ ้อมลู เก่ยี วกับ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ้นั พน้ื ฐาน 99 ตัวเลข ไดแ้ ก่ข้อมูลทเ่ี ป็นตารางหรอื กราฟ ทาได้ 2 แบบ คอื การพยากรณภ์ ายในขอบเขตข้อมลู ที่มอี ยู่ และการพยากรณ์ภายนอกขอบเขตข้อมลู ทีม่ ีอยู่ (สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2524: 69) การพยากรณ์ หมายถงึ การคาดคะเนสิง่ ท่จี ะเกิดขน้ึ ลว่ งหน้าโดยอาศยั ปรากฏการณ์ท่ี เกิดข้นึ ซา้ ๆ หลักการ กฎ หรือทฤษฎใี นเรือ่ งนั้น ๆ มาช่วย การทานายอาจทาได้ 2 แบบ คอื การ ทานายภายในขอบเขตของข้อมลู และการทานายภายนอกขอบเขตของข้อมูล (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2525) การพยากรณ์ หมายถงึ การทานายหรือการคาดคะเนคาตอบโดยอาศยั ข้อมูลที่ได้จาก การสงั เกต หรือข้อมลู จากประสบการณ์ที่เกดิ ข้นึ ซ้า ๆ หรอื ขอ้ มูลที่แสดงความสัมพันธ์ของตวั แปร หรือจากตวั ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (วรรณทพิ า รอดแรงค้า และ พมิ พนั ธ์ เดชะคุปต,์ 2532: 79) สรปุ ไดว้ า่ การพยากรณ์ หมายถึง การคาดคะเนเหตุการณ์ลว่ งหนา้ โดยอาศยั ข้อมลู กฎ หลักการ ทฤษฎี และความสมั พันธ์ตา่ ง ๆ ซง่ึ มิใช่การเดา การพยากรณ์มีทั้งการพยากรณ์ภายในและภายนอก ขอบเขตข้อมลู ท่ีมีอยู่ ซ่ึงการพยากรณ์ภายในขอบเขตข้อมูลจะผดิ พลาดน้อยและมคี วามเช่อื มั่นสงู กว่า การพยากรณภ์ ายนอกขอบเขตขอ้ มูล สรุป การพยากรณ์ หมายถงึ ความสามารถในการทานายผลเหตุการณ์หรือสงิ่ ท่ีเกดิ ข้นึ โดยอาศยั ข้อมลู ความสัมพนั ธ์ หลกั การ กฎ ทฤษฎีที่มอี ยู่แลว้ เปน็ แนวทาง 2. การลงความเหน็ และการพยากรณ์ การพยากรณ์แตกต่างจากการลงความเห็นจากขอ้ มลู ตรงที่การลงความเห็นจากข้อมูล เปน็ การหาความหมายของข้อมูลโดยมองจากปัจจบุ ัน (ผล) ย้อนกลับไปหาอดีต (เหตุ) จาก ปรากฏการณ์ท่ีพบเห็น เพอื่ หาวา่ มันมสี าเหตุมาจากอะไร แต่การพยากรณ์นจ้ี ะตรงกันข้าม เพราะเปน็ การมอง (ขอ้ มลู ) จากปัจจบุ ันไปสูส่ ิง่ ทคี่ าดว่าจะเกดิ ข้ึนในอนาคต (ผล) ตัวอยา่ งเช่น ชาวนาสามารถ คาดการณล์ ว่ งหนา้ วา่ เมอ่ื ตน้ ฤดทู านา ถา้ ลักษณะของดินฟ้าอากาศเปน็ อยา่ งน้แี ล้ว ผลการเกบ็ เกี่ยว ปลายปจี ะเปน็ อย่างไร การที่ชาวนาสามารถพยากรณ์ผลผลติ ได้ กเ็ พราะวา่ ชาวนามีประสบการณ์ เกยี่ วกับดินฟ้าอากาศและผลผลิตมาเป็นเวลาหลายปี มองเหน็ ลกั ษณะและแนวโนม้ ระหวา่ งปริมาณ น้าฝนกบั ผลผลติ วา่ เกี่ยวขอ้ งกันอยา่ งไร แล้วใชห้ ลกั การนี้เป็นเครอื่ งมอื ในการพยากรณ์ (สวุ ัฒก์ นิยมคา้ , 2531: 49) การพยากรณเ์ ปน็ ทักษะทม่ี ีประโยชนใ์ นทางวิทยาศาสตร์ การทน่ี ักวิทยาศาสตร์ พยายามหากฎเกณฑ์หรือหลักการของธรรมชาติน้ัน วตั ถปุ ระสงคก์ เ็ พื่อนาไปพยากรณ์สิง่ ท่ีจะเกิดขน้ึ เพือ่ ทีจ่ ะไดท้ าการควบคุมและปอ้ งกันอันตรายจากธรรมชาติได้ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

100 บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ พ้นื ฐาน 3. ข้อมูลจากการพยากรณ์ การพยากรณข์ ้อมลู เก่ยี วกบั ตัวเลข ไดแ้ ก่ ข้อมลู ท่ีเป็นตาราง หรอื กราฟ ทาได้ 2 แบบ คือ การพยากรณภ์ ายในขอบเขตของข้อมลู ที่มีอยู่ กับการพยากรณภ์ ายนอกขอบเขตของขอ้ มลู ท่ีมีอยู่ 3.1 การพยากรณภ์ ายในขอบเขตขอ้ มลู ท่ีมีอยู่ (Interpolating) เปน็ การพยากรณท์ ่ีทา ในระหว่างชว่ งข้อมูลจากการสงั เกต การวัด การทดลอง การสารวจ ฯลฯ เพ่ือคาดหมายส่ิงท่จี ะเกดิ ขนึ้ ในระหว่างชว่ งน้ัน จึงเป็นการพยากรณ์ทใ่ี กล้เคียงและน่าเช่ือถือ 3.2 การพยากรณภ์ ายนอกขอบเขตข้อมูลที่มีอยู่ (Extrapolating) เป็นการพยากรณท์ ่ี ทาเกนิ กวา่ ชว่ งข้อมูลท่ีรวบรวมไว้ เป็นการพยากรณท์ ่มี ีข้อมูลเพียงดา้ นเดียว ถ้าเปน็ การพยากรณ์ท่ี ไกลจากขอ้ มูลท่มี ีอยู่ออกไปมาก ทาให้ความเชอื่ ถือได้ลดลง หรอื อาจไมแ่ มน่ ยา 4. ประเภทการพยากรณ์ การพยากรณท์ ี่จะให้ผลมัน่ ใจทส่ี ุด คือ การพยากรณท์ ตี่ วั แปรอืน่ ๆ ถูกควบคุมให้คงท่ี หมดใหเ้ ปล่ยี นแปลงเฉพาะตัวแปรอิสระและตวั แปรตามเท่านั้น และการพยากรณ์ภายในขอบเขตของ ขอ้ มูลมีพ้นื ฐานในการพยากรณเ์ ช่ือถือได้มากกว่าการพยากรณภ์ ายนอกขอบเขตของขอ้ มูล และการ พยากรณ์ภายนอกขอบเขตของขอ้ มูลน้นั ยิง่ ห่างจดุ ท่สี งั เกตสุดทา้ ยมากเท่าไร กจ็ ะเชื่อถือได้น้อยลง เท่าน้นั อย่างไรก็ตามการพยากรณท์ ง้ั สองแบบน้ี จะมีความถูกต้องแม่นยาก็ต่อเมื่อความสมั พันธข์ อง ตัวแปรท่สี งั เกตไดเ้ ปน็ ระบบระเบยี บแน่นอน การพยากรณ์มี 2 ประเภท ดังน้ี 4.1 การพยากรณ์ทั่วไป เปน็ การพยากรณเ์ หตุการณท์ ่จี ะเกิดขึ้นโดยอาศัยขอ้ มูลท่ไี ดจ้ าก ประสบการณ์หรือความรเู้ ดมิ ซงึ่ ในตารางที่ 3.4 แสดงลักษณะของการพยากรณ์ทวั่ ไป ตารางท่ี 3.4 การนาความรู้ท่วั ไปมาใช้พยากรณ์ ประสบการณ์หรือความรเู้ ดิม สถานการณ์ การพยากรณ์ พชื ก เป็นพืชน้า นาพืช ก ไปปลกู ดว้ ยดนิ ในกระถาง พืช ก ต้องตาย พชื ตอ้ งการแสงสว่างในการ นากุหลาบไปปลูกในทมี่ ืด ตน้ กุหลาบจะต้องตาย ดารงชวี ิต เมอ่ื มเี มฆแผน่ สคี ลา้ ลอยต่า ต่อมา วนั นมี้ เี มฆแผน่ สคี ลา้ ลอยตา่ วนั นฝ้ี นต้องตกแน่ ๆ จะมีฝนตก (ทม่ี า บญั ญตั ิ ชานาญกิจ, 2542: 144) เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพน้ื ฐาน 101 4.2 การพยากรณ์เชิงปริมาณ เป็นการพยากรณ์ท่ตี อ้ งอาศัยขอ้ มูลเชงิ ปริมาณแลว้ นามา หาความสมั พันธ์ของข้อมลู เพื่อนามาใช้ในการพยากรณ์ ตารางท่ี 3.5 ขอ้ มูลระยะเวลาทป่ี ลูกกบั ความสงู ของต้นไม้ ระยะเวลา (สัปดาห์) ความสงู (เซนติเมตร) 2 2.5 4 5.5 6 8.5 (ทีม่ า บัญญัติ ชานาญกจิ , 2542: 144) จากข้อมลู ในตารางท่ี 3.5 จะเห็นวา่ เม่อื เวลา 2 สัปดาห์ พืชสูง 2.5 เซนตเิ มตร เวลา 4 สปั ดาห์ พชื สูง 5.5 เซนติเมตร เวลา 6 สปั ดาห์ พชื สูง 8.5 เซนตเิ มตร ในช่วงที่มีขอ้ มลู อยพู่ ืชจะสงู ขึน้ 3 เซนติเมตร ในเวลา 2 สปั ดาห์ หรือในเวลา 1 สปั ดาห์ จะสงู ขึ้น 1.5 เซนตเิ มตร จากขอ้ มลู น้ีนาไปใช้ ในการพยากรณ์ได้ ดงั น้ี 1. เม่อื ผ่านไป 3 สปั ดาห์ พืชจะสูง 4 เซนติเมตร 2. พชื จะสูง 7 เซนตเิ มตร เมื่อเวลาผ่านไป 5 สัปดาห์ สรปุ ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ นั้ พืน้ ฐานท่นี ามาใช้ในการแสวงหาความรปู้ ระกอบดว้ ย ทักษะการสงั เกตซึง่ เป็นทักษะท่ีสาคัญท่ีสดุ ที่จะทาให้ไดป้ ัญหา ทกั ษะการวัดและทักษะการคานวณ นาไปใชใ้ นการจัดการข้อมลู ที่ได้จากการสงั เกตให้มคี วามชดั เจนข้นึ เปน็ เชิงปรมิ าณ ทกั ษะการจาแนก ประเภทและทกั ษะการสื่อความหมายข้อมูลมักใช่รว่ มกนั คือมีเกณฑน์ ามาจดั ข้อมลู ให้เป็นหมวดหมู่ เพอ่ื ทาใหส้ ่อื ความหมายไดช้ ัดเจนและเข้าใจง่ายข้นึ ทักษะการหาความสัมพันธร์ ะหว่างสเปสกบั สเปส และสเปสกับเวลาเปน็ ทักษะท่ีใชใ้ นการบอกรูปทรง โครงสร้างของส่งิ ทสี่ งั เกตและทศิ ทางการเคลื่อนท่ี ของสิง่ ทีส่ ังเกตเทียบกับเวลา ทกั ษะการลงความเหน็ และทักษะการพยากรณ์เปน็ การคาดคะเน เกี่ยวกบั ข้อมลู ท่ีไม่ได้จากเครื่องมือวดั โดยตรงเพื่อเปน็ แนวทางสาหรบั การดาเนนิ การหาคาตอบของ ปัญหา การลงความเห็นขอ้ มูลเปน็ การคาดคะเนเหตุการณท์ ่ีเกดิ ขึน้ ในอดตี สว่ นการพยากรณเ์ ปน็ การ คาดคะเนส่ิงท่จี ะเกิดขนึ้ ในอนาคต เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

102 บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้นั พน้ื ฐาน แบบฝึกหดั ประจาบท คาชแ้ี จง จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี 1. ขอ้ มลู ที่ได้จากการใชท้ กั ษะการสงั เกตมีลักษณะอยา่ งไร 2. การอ่านคา่ จากการใช้ทักษะการวดั ทใ่ี หไ้ ดค้ ่าแม่นยาจะต้องทาอย่างไร 3. การลงความคิดเห็นและการพยากรณ์ข้อมูลเหมือนและแตกต่างกนั อยา่ งไร 4. ในการออกแบบการทดลองต้องคานึงถึงอะไร 5. ตวั แปรทใ่ี ช้ในการออกแบบการทดลองมีอะไรบา้ ง 6. นยิ ามเชิงปฏิบัติการเหมือนหรือแตกตา่ งจากนิยามทว่ั ไป อย่างไร 7. การสรปุ ผลการทดลองท่เี หมาะสมควรมลี ักษณะอย่างไร 8. ใหน้ กั ศึกษาแสดงวิธีการคน้ หาความรทู้ างวิทยาศาสตร์ตามขัน้ ตอนวธิ ีการทาง วิทยาศาสตร์ โดยยกตัวอย่างสถานการณป์ ัญหา และดาเนินการแสวงหาความร้จู นได้มาซ่งึ คาตอบของ ปัญหา 9. ใหน้ กั ศึกษาแสดงการหาคาตอบโดยใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ พน้ื ฐาน 103 9.1 ทกั ษะการสังเกต (Observing) ใหน้ กั ศึกษาสร้างกลอ่ ง 5 กล่องและนาส่งิ ของมาใส่กล่อง พร้อมระบลุ ักษณะต่าง ๆของส่งิ ของโดยใช้ ประสามสัมผัส ตา หู จมูก ล้ินและผวิ กาย กล่องที่ ผลการสงั เกต ประสาทสัมผสั ที่ เชงิ ปริมาณ/ ใช้ คุณภาพ ……………….… …………………………………………………… ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ……………….. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… …………….…. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ………………. ……………….… …………………………………………………… ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ……………….. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… …………….…. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ………………. ……………….… …………………………………………………… ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ……………….. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… …………….…. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ………………. ……………….… …………………………………………………… ……………….… …………………………………………………… ……………….…… ……………….. ……………….… …………………………………………………… ……………….…… …………….…. ……………….…… ………………. ……………….…… ……………….. ……………….…… …………….…. ……………….…… ………………. ขอ้ ควรระวงั สง่ิ ทน่ี ามาทดสอบด้วยล้นิ ต้องไม่เปน็ สิ่งที่ทาให้เกดิ อันตรายตอ่ ผ้ทู ดสอบ เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

104 บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขัน้ พื้นฐาน 9.1 ทกั ษะการวัด (Measuring) ใหน้ ักศึกษากาหนดและระบุค่าทว่ี ดั พร้อมแสดงหน่วยท่ีอ่านได้จากเครือ่ งมอื วัดที่กาหนดให้ สง่ิ ที่วดั ความยาว นา้ หนกั ปริมาตร เครอ่ื งมอื ที่ใช้ คา่ ที่อ่านได้ หน่วยวดั ……….. …………………………………………………. ……………….. ……………….. ……………….. ……….. …………………………………………………. ……………….. ……………….. ……………….. ……….. …………………………………………………. ……………….. ……………….. ……………….. ……….. …………………………………………………. ……………….. ……………….. ……………….. ……….. …………………………………………………. ……………….. ……………….. ……………….. อุปกรณ์ ลกู ปิงปอง ใบไม้ ดินน้ามนั โตะ๊ เทอร์โมมิเตอร์ แกว้ นา้ กล่องบรรจดุ ิน ลกู โปง่ ยางรัด เชอื ก ไม้โปรแทรกเตอร์ เหรยี ญบาท ตาชง่ั สปริง 9.3 ทักษะการคานวณ (Using number) ให้นกั ศึกษาคานวณสิ่งของที่อยใู่ นกลอ่ งอย่างละเอียด พรอ้ มระบหุ น่วยท่ีคานวณได้ ส่งิ ทค่ี านวณ คา่ ที่หา วธิ ีการคานวณและผลลัพธ์ กล่อง ปรมิ าตร ………………………………………………………………… กลอ่ งเลย์ ปรมิ าตร ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ น้ั พนื้ ฐาน 105 ………………………………………………………………… เหรียญบาท พ้นื ท่ี ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… อุปกรณ์ กล่องชลอ์ ก ทรงกระบอก(เลย)์ เหรยี ญบาท 9.4 ทกั ษะการจาแนก (Classifying) ใหน้ ักศึกษาแบ่งสิ่งของท่ีอยใู่ นกล่องออกเป็นหมวดหมู่ พร้อมระบเุ กณฑ์ท่ีใช้แบง่ จากข้อมูลที่ 1 นักเรยี นแบ่งหมวดหมู่ได้ดงั น้ี เกณฑ์ที่ใชแ้ บ่งคอื …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… จากข้อมลู ที่ 2 นักเรยี นแบง่ หมวดหมไู่ ดด้ ังนี้ เกณฑ์ที่ใช้แบง่ คอื …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

106 บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ นั้ พน้ื ฐาน ขอ้ มูลท่ี 1 มด ผเี สื้อ จระเข้ โลมา ชา้ ง กบ ยีราฟ ม้า ก้ิงกา่ เสอื โคลา่ สงิ โต ลงิ ผง้ึ นกฮูก หมี กระตา่ ย หมู แกะ เต่า นกแกว้ แร้ง วาฬ แรด แพะ มา้ ลาย ข้อมูลท่ี 2 เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ นั้ พืน้ ฐาน 107 9.5 ทกั ษะการใชค้ วามสัมพันธ์ระหวา่ งมิติกับเวลา (Using space/time relationship) ให้นกั ศึกษาระบรุ ูปรา่ ง/ทรงของส่ิงที่กาหนดให้ ตามใบงาน ที่ รปู 2 มติ ิ รูป 3 มิติ รปู 3 มติ ิ รูป 2 มติ ิ 1 2 3 4 5 เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

108 บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้ันพนื้ ฐาน 9.6 ทกั ษะการสื่อความหมายขอ้ มูล (Communicating) 1. วีระสูง 166 เซนติเมตร หนกั 55 กิโลกรัม ระวสี ูง 156 เซนตเิ มตร หนัก 50 กิโลกรมั และ สุระ สูง 176 เซนติเมตร หนัก 64 กิโลกรัม เราควรจัดขอ้ มูลนีใ้ ห้อย่ใู นรปู แบบใดจงึ จะเข้าใจงา่ ยขน้ึ ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. รายไดข้ องชมุ ชนต่อปีได้จากด้านต่าง ๆ เปน็ ดงั น้ี ทานาเป็นเงิน 40,000 บาท ปลกุ ผกั เงนิ 21,000 บาท จักรสานเป็นเงิน 25,000 บาท เราควรจดั ข้อมูลนใี้ ห้อยใู่ นรูปแบบใดจึงจะเขา้ ใจง่ายขึ้น ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… บรรยายแผนภาพการแสดงการสง่ ไฟฟา้ จากโรงไฟฟา้ สบู่ ้านเรือน ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………. ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………………………….. ……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 3 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ นั้ พน้ื ฐาน 109 9.7 ทกั ษะการลงความเห็นจากขอ้ มูล (Inferring) ขอ้ มูล ลงความคิดเหน็ (เกดิ อะไรข้ึน มีอะไรอย)ู่ ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… จากภาพนนี้ กั เรียนสังเกตเห็นอะไร? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… จากภาพน้นี กั เรยี นจะต้งั ช่ือภาพว่าอะไร? เพราะเหตใุ ด? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

110 บทที่ 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ้นั พนื้ ฐาน 9.8 ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) ฝกึ การพยากรณ์ทัว่ ไป การพยากรณ์ ขอ้ มูล ……………….………………….………………………...…….… จอกหูหนู เปน็ พชื น้าถา้ นาจอกหูหนู ซง่ึ เป็น ……………….………………….…………………….………...… พชื นา้ มาปลูกบนพื้นดิน มะละกอไมช่ อบน้า เพราะรากจะเน่า 2-3 ……………….………………….…………………….……..….… วันนฝ้ี นตกนา้ ท่วมขัง ……………….………………….……………………………….… พืชตอ้ งการแสงสวา่ งในการดารงชีวติ ถา้ เรา ……………….………………….………………………...…….… ปลกู กหุ ลาบในที่มดื จะเกดิ ผลอยา่ งไร? ……………….………………….………………………...…….… ……………….………………….………………………...…….… การพยากรณภ์ ายในขอบเขตของขอ้ มูลที่มีอยู่ ระยะเวลา (สปั ดาห)์ ความสูง (เซนติเมตร) 2 2.5 4 5.5 6 8.5 ในสัปดาหท์ ่ี 3 พชื จะสูงเท่าใด จงแสดงวิธกี ารพยากรณ์ ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ น้ั พ้นื ฐาน 111 ความสงู ของตน้ พรกิ และอายุของตน้ พรกิ ความสูง ( เซนตเิ มตร ) อาย(วัน) 3 5 6 10 9 15 12 20 15 25 ตน้ พริกสูง 10 เซนตเิ มตรมีอายุประมาณ............วนั …………………………………………………………………………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………………………………………………………………….…… ………………………………………………….………………………………………………………….…………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………….…… ………………………………………………….………………………………………………………….…………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

112 บทท่ี 3 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้นั พื้นฐาน เอกสารอ้างอิง ทบวงมหาวทิ ยาลยั . (2525). ชดุ การเรยี นการสอนสาหรบั ครวู ทิ ยาศาสตร์ เล่ม 1. กรุงเทพมหานคร: ทบวงมหาวิทยาลัย. ทวศี กั ด์ิ จนิ ดานุรกั ษ์ และ ธงชัย ชวิ ปรีชา. (ม.ป.ป.). ชดุ พัฒนาทกั ษะกระบวนการวิทยาศาสตร์ข้ัน พื้นฐาน. มหาวิทยาลัยสโุ ขทัยธรรมาธริ าช. สืบค้นเม่อื 8 สงิ หาคม 2555, จาก http://www.stou.ac.th/schools/sed/projects. บัญญัติ ชานาญกิจ. (2539). เอกสารประกอบการบรรยาย เร่ือง ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์. ม.ป.พ: ม.ป.ท. . (2542). กระบวนการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์. นครสวรรค์: คณะครุศาสตร์ สถาบนั ราชภฏั นครสวรรค์. ภพ เลาหไพบูลย์. (2540). แนวการสอนวิทยาศาสตร์ ระดบั อดุ มศกึ ษา. พิมพ์ครั้งท่ี 2. กรงุ เทพมหานคร. ไทยวัฒนาพานิช. วรรณทิพา รอดแรงค้า และ พิมพันธ์ เดชะคุปต์. (2532). กิจกรรมทักษะกระบวนการทาง วทิ ยาศาสตรส์ าหรับครู. กรุงเทพมหานคร : สถาบันพฒั นาคุณภาพวิชาการ . สถาบันสง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลย.ี (2524) . ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และคาถามท่นี าไปสู่ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์. กรุงเทพมหานคร: สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. . [ม.ป.ป.]. เลขนัยสาคัญ. สบื คน้ เมือ่ 8 สิงหาคม 2555, จาก www3.ipst.ac.th/chemistry/images/stories/2554/math2-1.pdf สวุ ฒั ก์ นิยมค้า. (2517). การสอนวิทยาศาสตรแ์ บบพฒั นาความคดิ . กรุงเทพมหานคร : วฒั นา พานิช _______ . (2531). ทฤษฎแี ละทางปฏิบัติในการสอนแบบสบื เสาะหาความรู้ (เล่ม 2). กรงุ เทพมหานคร: เจเนอรลั บคุ๊ ส์เซนเตอร์. AAAS. (1970). (The American Association for the Advancement of Science) Science - A Process Approach : Commentary for Teacher. Washington D. C. American Association for the Advancement of Science (AAAS). (2001). Science for all Americans Project 2061. New York : Oxford University Press. เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

แผนบรกิ ารการสอนประจาบทท่ี 4 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขัน้ บรู ณาการ จุดประสงคเ์ ชงิ พฤติกรรม หลงั จากได้ศกึ ษาบทเรียนนแ้ี ล้ว นักศกึ ษาสามารถ 1. ตงั้ สมมติฐานทส่ี ัมพนั ธ์กบั ข้อมลู ทไี่ ด้จากการสังเกต 2. ระบุตวั แปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคมุ ทส่ี อดคล้องกับสมมตฐิ าน 3. เขยี นนิยามเชิงปฏิบตั ิการของตัวแปรต่าง ๆ ได้อยา่ งชดั เจน 4. ออกแบบการทดลองโดยกาหนดวธิ กี าร/ขัน้ ตอนตลอดจนเลือกเครื่องมือให้ถูกต้อง 5. เลอื กรปู แบบการนาเสนอข้อมูลไดอ้ ยา่ งเหมาะสม 6. บรรยายขอ้ มลู ทไี่ ด้จากการทดลองได้ 7. บอกความสมั พันธ์ของข้อมลู ที่ไดจ้ ากการทดลองได้ เนือ้ หาสาระ เนื้อหาสาระในบทน้ีประกอบดว้ ย 1. ทักษะการตั้งสมมตฐิ าน 2. ทกั ษะการกาหนดนยิ ามเชิงปฏบิ ตั ิการ 3. ทักษะการควบคมุ ตัวแปร 4. ทักษะการทดลอง 5. ทกั ษะการลงข้อสรปุ กิจกรรมการเรียนการสอน 1. นกั ศึกษารับฟังบรรยายสรปุ เนอื้ หาสาระด้วย Microsoft Power Point พร้อมตอบ คาถามระหว่างการฟังบรรยาย 2. นักศกึ ษาศึกษาเน้ือหา “ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ ัน้ บรู ณาการ” จากเอกสาร ประกอบการเรยี นการสอน 3. นักศึกษาจบั คู่ร่วมกนั อภปิ รายสรุปเน้ือหาสาคัญเก่ยี วกบั ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตรข์ ้ันบูรณาการ เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชาธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

114 บทที่ 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขัน้ บูรณาการ 4. ส่มุ ตัวแทนนักศึกษาตอบคาถามหรอื แสดงการหาคาตอบเป็นรายบุคคล คะแนนท่ีแตล่ ะ คนได้รบั นามาหาเปน็ คะแนนของคนู่ ้นั 5. นกั ศึกษาแตล่ ะคนเลือก 1 สถานการณป์ ญั หาทกี่ าหนดไวใ้ นคาถามท้ายบทเรียน แล้ว แสดงวธิ กี ารหาคาตอบตามประเดน็ ต่าง ๆ ที่กาหนดให้ แล้วนาส่งภายในสปั ดาหถ์ ดั ไป สื่อการเรียนการสอน 1. เอกสารประกอบการเรยี นการสอน “ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ั้น บูรณาการ” 2. การนาเสนอดว้ ย Microsoft Power Point 3. เครอื ข่ายการเรียนรทู้ างอนิ เตอร์เน็ตเกี่ยวกบั ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้ัน บูรณาการ 4. ตารา หนงั สือเรียนเกีย่ วกับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ ้นั บรู ณาการ การวดั ผล 1. สงั เกตพฤติกรรมระหวา่ งการรบั ฟังบรรยายและรว่ มกิจกรรม 2. การตอบคาถาม 3. ตรวจสอบผลงานการตอบคาถามทา้ ยบทเรียนของนักศึกษาเปน็ รายบคุ คล เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขัน้ บูรณาการ 115 บทที่ 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้นั บรู ณาการ การแสวงหาความรทู้ างวิทยาศาสตรข์ องนกั วทิ ยาศาสตรน์ ั้น นอกจากทักษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ขน้ั พื้นฐานที่นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้ในการเสาะแสวงหาความรู้แลว้ ยังต้องอาศยั ทักษะ กระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ ัน้ สูงข้ึนมาผสมผสานกนั เพ่อื ให้ได้ความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ทีม่ ีความชัดเจน ในบท นจ้ี ะกลา่ วถงึ ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขนั้ บรู ณาการ 5 ทกั ษะ ไดแ้ ก่ ทกั ษะการตงั้ สมมติฐาน ทักษะการกาหนดนิยามเชงิ ปฏบิ ัตกิ าร ทักษะการกาหนดและควบคุมตวั แปร ทกั ษะการทดลอง และ ทกั ษะการตีความหมายขอ้ มลู และลงข้อสรปุ ทกั ษะกระบวนการวทิ ยาศาสตรข์ น้ั บรู ณาการเป็นทกั ษะทซ่ี บั ซอ้ นข้นึ ตอ้ งอาศยั ทกั ษะกระบวนการ ทางวิทยาศาสตร์ขัน้ พื้นฐานหลายอย่างมาผสมผสานกัน ทักษะแต่ละทักษะไมอ่ าจแยกอยู่อย่างโดด เด่ียวได้ แต่จะมีความเกย่ี วขอ้ งสมั พนั ธก์ บั ทักษะอน่ื ๆ ดว้ ย จึงเรยี กทกั ษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตรใ์ นระดบั นีว้ า่ ทักษะขั้นผสมหรือทักษะข้นั บรู ณาการ (Integrated Skills) ซึ่งจาแนกเป็น เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

116 บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขั้นบูรณาการ 5 ทักษะ ได้แก่ ทักษะการตั้งสมมตฐิ าน (Formulating Hypotheses) ทักษะการกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏิบัตกิ าร (Defining Operationally) ทกั ษะการกาหนดและควบคุมตวั แปร (Identifying and Controlling Variables) ทักษะการทดลอง (Experimenting) ทกั ษะการตคี วามหมายข้อมูลและลง ข้อสรปุ (Interpreting Data and Conclusing) ทักษะเหล่านเ้ี หมาะสาหรบั ฝึกฝนเด็กท่ีมอี ายุต้ังแต่ 15 ปีข้นึ ไป หรือนักเรียนในระดับมัธยมศกึ ษาน่ันเอง (บญั ญัติ ชานาญกจิ , 2542: 149) ทักษะการต้ังสมมตฐิ าน เม่อื นักวิทยาศาสตร์สังเกตพบเหตกุ ารณ์หรือปรากฏการณอ์ ยา่ งใดอยา่ งหน่งึ เขามกั จะอาศัย ขอ้ มูลตา่ งๆ ทส่ี งั เกตไวน้ ั้นมาเปน็ รากฐาน เพื่อขยายความใหส้ ามารถอธิบายปรากฏการณ์หรือ เหตกุ ารณ์ในทานองเดยี วกนั ให้กวา้ งขวางขนึ้ ซึง่ ยังไม่แน่ใจว่าเปน็ จรงิ หรอื ไม่ต้องทาการทดลองเพือ่ ตรวจสอบต่อไป ข้อความในลักษณะเชน่ นเ้ี รยี กกว่า สมมติฐาน 1. ความหมาย ได้มนี ักวชิ าการให้นิยามหรือความหมายของสมมตฐิ านไว้หลายท่าน ดงั น้ี สมมตฐิ านเป็นข้อแถลงท่ัวไปที่แสดงความสมั พันธ์ระหวา่ งองค์ประกอบในเหตุการณ์นั้น ซึง่ จะครอบคลุมถงึ เหตุการณ์ทุกอย่างในลักษณะเดยี วกัน แม้ว่าบางเหตุการณ์จะไม่ไดส้ งั เกตก็ตาม ถา้ ตัวอยา่ งที่พบเห็นมีมากเท่าใด กจ็ ะยง่ิ สามารถสร้างสมมตฐิ านได้ชัดเจนยง่ิ ข้นึ เทา่ น้ัน สมมติฐานยังเป็น เรือ่ งของการกาหนดทางเลือกอยแู่ ละต้องการทดสอบหาความจริงตอ่ ไป (Trojcak, 1979: 166 อา้ ง ถงึ ใน บญั ญัติ ชานาญกิจ, 2542: 152) สมมติฐานเปน็ ข้อแถลงแบบสรุปรวมเชิงหลกั การท่ัวไป เพอื่ ใชอ้ ธบิ ายปญั หาทต่ี ้องการ หาคาตอบ ขอ้ แถลงน้จี ะแทนความสมั พันธร์ ะหว่างตวั แปรตา่ ง ๆ ที่คาดว่ากอ่ ให้เกดิ เหตุการณน์ ้นั ๆ สรา้ งข้นึ มาบนพ้นื ฐานของข้อมลู ท่มี ีอยเู่ พยี งเล็กน้อย ในปัญหาหนงึ่ ๆ อาจจะมีสมมตฐิ านได้หลาย อยา่ ง ซง่ึ จะต้องทาการทดสอบเพื่อยนื ยันความเปน็ จรงิ ต่อไป (สวุ ัฒก์ นยิ มคา้ , 2531: 271) การตั้งสมมติฐาน หมายถงึ การคิดหาคาตอบลว่ งหน้าก่อนท่จี ะทาการทดลอง โดยอาศัย การสังเกต ความรู้ ประสบการณเ์ ดิมเปน็ พืน้ ฐาน คาตอบที่คิดหาลว่ งหนา้ นีย้ งั ไม่ทราบหรอื ยงั ไม่เปน็ หลกั การ กฎ ทฤษฎมี าก่อน สมมติฐานหรอื คาตอบที่คิดไว้ลว่ งหน้ามกั กล่าวเป็นข้อความที่บอก ความสัมพันธร์ ะหวา่ งตวั แปรอสิ ระ (ตวั แปรตน้ ) กับตัวแปรตาม สมมติฐานทตี่ ั้งไวอ้ าจจะถูกหรือผดิ ก็ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ บูรณาการ 117 ได้ ซงึ่ จะทราบไดภ้ ายหลงั การทดลองหาคาตอบเพื่อสนบั สนุนหรือคดั ค้านสมมติฐานท่ีตงั้ ไว้ (สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี, 2524: 70) การต้ังสมมติฐาน หมายถึง การคาดคะเนคาตอบของปัญหาอยา่ งสมเหตุสมผล หรอื เปน็ ข้อความทแ่ี สดงความสมั พันธข์ องตัวแปร ซง่ึ เปน็ การคาดคะเนคาตอบของปัญหา สมมตฐิ านทด่ี ี จะเป็นแนวทางการออกแบบการทดลองและดาเนินการทดลองเพื่อพสิ ูจน์สมมตฐิ านน้ัน ๆ วา่ จะ ยอมรบั หรือไมย่ อมรับ (วรรณทพิ า รอดแรงค้า และ พิมพนั ธ์ เดชะคุปต์, 2532: 54) สรุป การตั้งสมมติฐานหมายถึง การคาดคะเนคาตอบลว่ งหนา้ ก่อนที่จะทาการทดลอง โดยอาศยั การสังเกต ความรู้ และประสบการณเ์ ดิมเป็นพ้ืนฐาน คาตอบนจ้ี งึ ไมจ่ าเป็นต้องถกู ต้องเสมอ ไป อาจจะเป็นจรงิ ทง้ั หมดหรือเปน็ จริงบางสว่ น หรอื ไมเ่ ป็นจริงท้ังหมดก็ได้ ซ่งึ จะทราบไดห้ ลงั การ ทดลองหาคาตอบเพ่ือสนบั สนนุ หรือคัดค้านสมมตฐิ านนั้น ส่วนใหญ่สมมติฐานเขียนเป็นข้อความ ประโยคบอกเล่าทบี่ อกความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งตัวแปรอิสระ (ตวั แปรตน้ ) กับตวั แปรตาม 2. ลกั ษณะของสมมตฐิ านทีด่ ี การตง้ั สมมตฐิ านทด่ี คี วรมลี ักษณะดงั นี้ 2.1 สามารถตรวจสอบได้ ดว้ ยขอ้ มูล และหลักฐาน 2.2 สมเหตุสมผลตามหลกั ทฤษฎีหรอื ความรู้พ้นื ฐาน 2.3 สอดคล้องกับจดุ มุง่ หมายของการ วจิ ัย 2.4 ใช้ภาษางา่ ยส่อื ความหมาย 2.5 สอดคลอ้ งกับสภาพความเป็นจรงิ 3. กระบวนการตง้ั สมมติฐาน การตงั้ สมมตฐิ านเปน็ ความสามารถในการให้ข้อสรุปหรอื คาอธิบายซ่งึ เปน็ คาตอบ ล่วงหน้ากอ่ นทจ่ี ะดาเนนิ การทดลอง เพอื่ ตรวจสอบความถูกต้องเปน็ จริงในเร่ืองน้นั ๆ ต่อไป ตวั สมมตฐิ านเปน็ ข้อความทีแ่ สดงการคาดคะเน ซึ่งอาจจะเป็นข้อสรุปของสิง่ ท่ีไม่สามารถตรวจสอบได้ โดยการสงั เกต หรอื เปน็ ข้อความทีแ่ สดงความสมั พนั ธร์ ะหว่างตัวแปรอสิ ระกบั ตัวแปรตามท่เี ชอื่ วา่ จะ เกดิ ขึ้น สมมตฐิ านสรา้ งข้ึนโดยอาศัยการสังเกต ความรู้ ประสบการณ์ กฎ หลักการ หรือทฤษฎที ่ี เกย่ี วข้อง ขอ้ ความใดจะจัดวา่ เป็นสมมตฐิ านกต็ ่อเม่ือข้อความนน้ั ต้อง (ปรีชา วงศช์ ูศิริ ม.ป.ป. อา้ งถึงใน บัญญัติ ชานาญกจิ , 2542: 153) เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

118 บทท่ี 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ บูรณาการ 3.1 อ้างข้อเทจ็ จรงิ ที่ไมเ่ คยมปี ระสบการณ์มาก่อนหรือเป็นข้อเทจ็ จรงิ ทไ่ี มส่ ามารถมี ประสบการณ์ได้ 3.2 สามารถทาการตรวจสอบโดยการทดลอง และแกไ้ ขเมื่อมีความร้ใู หม่ได้ กระบวนการตั้งสมมติฐานอาจเรม่ิ จากการนาข้อมูลท่ีได้จากการทดลองมาลงความเห็น ข้อมลู แล้วนาความเห็นไปใช้ในการต้ังสมมตฐิ าน จากสมมติฐานก็จะนาไปสกู่ ารกาหนดและควบคุม ตัวแปร แล้วทาการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน (บัญญัติ ชานาญกจิ , 2539) ตัวอยา่ งและ ภาพประกอบท่ี 4.1 ภาพประกอบท่ี 4.1 กระบวนการตัง้ สมมตฐิ าน 1 (ทมี่ า ทวีศักดิ์ จนิ ดานรุ กั ษ์ และ อนนั ต์ จันทรก์ วี, ม.ป.ป.) ข้อมูลจากการทดลอง ใช้ขวดทรงสงู 3 ใบมีฝาปดิ สนทิ ภายในบรรจขุ องเหลวเต็มขวดและมี วตั ถเุ ล็ก ๆ รูปทรงรขี วดละ 1 อนั เมือ่ ควา่ ขวดทง้ั สามใบลงพร้อมกนั วัตถทุ ี่อยภู่ ายในเคลื่อนทจี่ ากกน้ ขวดมายังปากขวดด้วยอัตราเร็วท่แี ตกตา่ งกนั จากการทดลองได้ข้อมลู ดงั นี้ - วตั ถุในขวด ก. เคลือ่ นทล่ี งมาได้เร็วท่ีสุด และวัตถุในขวด ข. เคลื่อนท่ีลงมาไดช้ า้ ที่สดุ - กอ้ นวตั ถุในขวด ก. ข. ค. มีขนาดและรปู ร่างอย่างเดยี วกัน - ขวด ก. ข. ค. มขี นาดและรปู รา่ งอยา่ งเดยี วกัน - ของเหลวในขวดท้ังสามไมม่ ีสี เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 4 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ข้ันบูรณาการ 119 เม่ือควา่ ขวดทัง้ สามใบพร้อมกันปรากฏวา่ ก้อนวัตถุท่อี ยู่ภายในเครื่องทจี่ ากกน้ ขวดมายังปาก ขวดด้วยอตั ราเรว็ ทีแ่ ตกตา่ งกันดังแสดงในภาพท่ี 4.2 ภาพประกอบที่ 4.2 กระบวนการตัง้ สมมตฐิ าน 2 (ทีม่ า ทวศี ักด์ิ จนิ ดานรุ ักษ์ และ อนันต์ จนั ทรก์ วี, ม.ป.ป.) ข้อมูลที่สงั เกตไดจ้ ากการทดลองขณะคว่า เป็นดังน้ี - กอ้ นวัตถุในขวด ก เคลอื่ นทล่ี งมาได้เร็วท่สี ุด และก้อนวตั ถุ ข เคลอ่ื นท่ลี งมาช้าทส่ี ุด - กอ้ นวตั ถุในขวด ก ข และ ค มสี แี ดง เขยี ว และนา้ เงินตามลาดับ - ขวด ก ข และ ค มขี นาดและรูปรา่ งอยา่ งเดยี วกนั - ของเหลวในขวดทัง้ สามไมม่ สี ี - ขณะคว่าภายในขวดแตล่ ะใบมีฟองอากาศซึ่งเครื่องที่สวนทิศทางกับการเคล่ือนที่ของ กอ้ นวัตถุ ฟองอากาศในขวด ก เคลอื่ นที่ไดเ้ ร็วทีส่ ุด และฟองอากาศในขวด ข เคลอ่ื นท่ีไดช้ า้ ท่ีสุด 1. การลงความเห็นจากข้อมลู โดยนาขอ้ มลู ท่ไี ด้จากการทดลองมาลงความเหน็ ได้ดังนี้ - การที่วัตถุ ก. เคลอ่ื นที่ลงได้เร็วท่สี ุด วัตถุ ข. เคลื่อนท่ลี งช้าที่สุด เพราะวัตถุ ก. มมี วล มากท่สี ดุ วตั ถุ ข. มีมวลนอ้ ยทสี่ ดุ - การท่วี ัตถุ ก. เคลอื่ นทีล่ งได้เร็วที่สดุ วตั ถุ ข. เคลื่อนท่ีลงช้าท่สี ดุ เพราะของเหลวในขวด ข. มคี วามหนืดมากท่สี ดุ ของเหลวในขวด ก. มคี วามหนืดน้อยที่สดุ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

120 บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้นั บรู ณาการ 2. สมมติฐาน ทอี่ าศยั การลงความเห็นขอ้ มูลดังกลา่ วไดแ้ ก่ - อัตราเรว็ ในการเคล่อื นทล่ี งของวตั ถใุ นของเหลวข้นึ อยู่กับมวลของวตั ถุ - อตั ราเร็วในการเคล่อื นท่ขี องวัตถใุ นของเหลวขึน้ อยกู่ บั ความหนดื ของของเหลว จากสถานการณข์ า้ งตน้ จะเห็นว่าสมมตฐิ านตา่ งจากข้อเทจ็ จรงิ หรือข้อมลู คือ ในขณะท่ี ข้อความทเี่ ปน็ ข้อมลู อาจตรวจสอบความถูกต้องได้ เพียงแต่การสังเกตต่อสง่ิ ที่ขอ้ ความนั้นอ้างถึง โดยตรง ขอ้ ความทีเ่ ปน็ สมมติฐานไม่สามารถตรวจสอบเช่นน้นั ได้ การตรวจสอบสมมติฐานจะใชก้ าร ทดลอง สมมติฐานท้งั หลายไม่สามารถตรวจสอบดว้ ยการสังเกตโดยตรงได้ เพราะสมมตฐิ านเป็น ขอ้ ความทแ่ี สดงขอ้ สรุปของสิ่งท่ีไม่สามารถตรวจสอบไดด้ ว้ ยการสังเกตโดยตรง หรือเปน็ ข้อความท่ี แสดงความสัมพันธ์ของตัวแปรซึง่ เปน็ มโนทศั น์ จึงไม่สามารถสงั เกตได้ ดงั นัน้ ในการตรวจสอบ สมมตฐิ านจึงตอ้ งอาศัยการทดลอง การตง้ั สมมติฐานเริ่มต้นจากข้อสงสัย แลว้ ใชค้ วามร้เู ดมิ หรือ ประสบการณ์ท่ีมีอยมู่ าช่วย เชน่ 1. ตอ้ งการทดลองดูว่า การผสมธาตุแคลเซียมเข้าไปในอาหารสตั ว์ จะส่งผลต่อความ เจรญิ เตบิ โตของลูกไก่หรอื ไม่ จึงคดั เอาลูกไก่ลักษณะเดยี วกันมาแบ่งเป็นสองกลมุ่ คอื กลุม่ ควบคุมให้ กินอาหารธรรมดา กล่มุ ทดลอง ใหก้ นิ อาหารธรรมดาเหมือนกลมุ่ ควบคมุ แต่ผสมธาตแุ คลเซยี มลงไป ด้วย สมมติฐานในการทดลองนค้ี อื อาหารสตั ว์ท่ีมธี าตแุ คลเซยี มเปน็ ส่วนผสมอยู่ จะทาให้ลกู ไก่ เจริญเตบิ โตเรว็ ย่งิ กว่าเลย้ี งด้วยอาหารธรรมดา แล้วก็เฝ้าดูผลการทดลองไประยะหนึง่ กส็ ามารถสรุป ผลได้วา่ สมมตฐิ านถูกหรือผดิ (สุวัฒก์ นิยมคา้ , 2517: 52) 2. สมมตเิ รามปี ระสบการณว์ ่า ก้อนนา้ ตาลทรายสามารถจะละลายในนา้ ได้ และการ ละลายของมนั จะละลายในน้าร้อนไดเ้ รว็ กวา่ ในน้าเย็น ถา้ อยากรูว้ า่ นา้ ตาลปบี๊ น้าตาลโตนด นา้ ตาล ออ้ ย ฯลฯ จะเป็นเช่นเดียวกับนา้ ตาลทรายหรอื ไมโ่ ดยท่ียังไมม่ ีการทดลอง กอ็ าจจะตัง้ สมมตฐิ านวา่ น้าตาลทกุ ชนิดจะละลายในน้าได้ และจะละลายในน้ารอ้ นไดด้ กี วา่ ในน้าเยน็ (สุวฒั ก์ นิยมคา้ , 2517: 51) 3. การตง้ั สมมติฐานนัน้ ผู้ตอบจะต้องไมร่ ู้หรือเหน็ คาตอบมาก่อน ถ้าเคยรู้หรือเห็นมา ก่อนจะเปน็ การพยากรณ์ บางข้อความจงึ เปน็ สมมติฐานสาหรบั คน ๆ หนงึ่ แตเ่ ปน็ การพยากรณ์ สาหรับอกี คนหนึ่ง ดงั ตารางท่ี 4.1 เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขนั้ บูรณาการ 121 ตารางที่ 4.1 แสดงทักษะการพยากรณ์และทกั ษะการตงั้ สมมติฐาน ขอ้ ความ กระบวนการ เหตผุ ล ถา้ กลิง้ เหรียญสลึง จากจุดสูงสดุ พยากรณ์ เคยทดลองกลิ้งเหรียญสลึง มาแลว้ 5 คร้ัง พบว่า ของแผ่นไม้ จะกลง้ิ ได้ 10 เมตร เหรียญกลิ้งได้ประมาณ 10 เมตร ถ้ากลิ้งเหรียญบาท จาก ไมเ่ คยทดลองมาก่อน แต่คาดเดาจากข้อมลู ท่ีว่าเหรยี ญ จุดสูงสุดของแผน่ ไม้ จะกล้ิงได้ 2.5 เมตร ตั้งสมมติฐาน บาทหนักกว่าเหรยี ญสลงึ ประมาณ 4 เทา่ ดังนน้ั การ กล้งิ น่าจะน้อยกว่า เนื่องจากมนี า้ หนักมากกวา่ ถึงแมว้ า่ ข้อความนจ้ี ะไมถ่ ูกต้องกต็ าม ถา้ นายแดงรับประทานปูอีก พยากรณ์ ทราบข้อมูลมากอ่ นวา่ นายแดงเคยรับประทานปู นายแดงจะมีอาการท้องเดิน มาแล้ว 5 คร้งั ภายหลังการรับประทานเขาจะท้องเดนิ ทุกครั้ง ถา้ นายแดงรับประทานกุง้ นาย ตง้ั สมมตฐิ าน ไม่รู้ข้อมูลเก่ียวกบั การรับประทานกุง้ ของนายแดงมา แดงจะท้องเดิน กอ่ น แต่คาดเดาจากที่นายแดงเคยรับประทานปูแล้ว ทอ้ งเดนิ ซึ่งเป็นอาหารทะเลเช่นเดียวกัน ถ้าใชแ้ ผ่นสงั กะสตี ่อใน ทราบข้อมลู มาก่อนวา่ โลหะนาไฟฟา้ ได้ วงจรไฟฟ้า จะทาใหห้ ลอดไฟ พยากรณ์ สว่างได้ ถ้าใช้นา้ มะนาวหยดลงบนก้อน ไม่เคยทดลองกับก้อนหนิ อ่นื ๆ มาก่อน แตเ่ คยทดลอง หินตา่ ง ๆ จะเกดิ ฟองกา๊ ซขน้ึ ตง้ั สมมตฐิ าน กับหินปนู พบว่าเม่ือหยดน้ามะนาวลงบนหนิ ปูน จะเกิด ฟองก๊าซ (ท่มี า บญั ญัติ ชานาญกิจ, 2542: 157) เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

122 บทท่ี 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขัน้ บูรณาการ ทกั ษะการกาหนดนิยามเชงิ ปฏบิ ัติการ ในการกล่าวถงึ ส่ิงใดสิ่งหนง่ึ โดยใชค้ าศพั ทเ์ ฉพาะนน้ั ในบางครงั้ ไม่อาจจะสือ่ ความหมายให้ ผอู้ ื่นเข้าใจได้) การให้ความหมายของคาศัพท์นนั้ อาจจะเป็นความหมายท่วั ๆ ไป ในบางคร้ังอาจจะ ตีความได้ไม่ตรงกันอกี เชน่ คาว่า “การเจรญิ เติบโต” หมายถงึ อะไร ความสูงของต้นไมห้ รือการผลิ ดอกออกผลมาก ซึ่งต่างก็เขา้ ใจไม่ตรงกัน จงึ อาจทาให้เกิดความเขา้ ใจผิดขนึ้ ได้ เพ่ือใหเ้ ขา้ ใจตรงกัน มากทสี่ ุด จึงจาเป็นตอ้ งมีการนยิ ามเชิงปฏบิ ตั ิการของคาศัพท์นน้ั ก่อน ในการศึกษาค้นควา้ ทาง วิทยาศาสตร์นนั้ เปน็ การศึกษาจากข้อมูลเชิงประจักษ์ จงึ ให้ความหมายของคาศัพทเ์ ฉพาะที่ใชใ้ น การศกึ ษาครั้งนน้ั ๆ ออกมาในรูปทส่ี ามารถสงั เกตเห็นได้และทดสอบได้ใหเ้ ข้าใจตรงกัน เรียกว่า นิยามเชิงปฏิบัตกิ าร 1. ความหมาย ไดม้ ผี ู้ให้นิยามหรือความหมายของการกาหนดนิยามเชิงปฏิบัติการไว้ดังน้ี การกาหนดนยิ ามเชิงปฏิบัติการ หมายถึง การกาหนดความหมายและขอบเขตของคา ต่าง ๆ (ทม่ี อี ย่ใู นสมมตฐิ านท่ีต้องการทดสอบ) ให้เขา้ ใจตรงกนั และสามารถสงั เกตหรือวัดได้ (สถาบัน ส่งเสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2524: 71) การกาหนดนยิ ามเชิงปฏิบัติการ หมายถงึ การระบุข้อความท่ีเปน็ ทเี่ ข้าใจตรงกัน สามารถสังเกตหรือวัดหรือตรวจสอบได้ (วรรณทพิ า รอดแรงคา้ และ พิมพันธ์ เดชะคุปต์, 2532: 131) การกาหนดนิยามเชิงปฏบิ ัติการ หมายถึง การกาหนดข้อความเพอ่ื ใช้ส่อื ความหมาย ในทางวิทยาศาสตร์ โดยกาหนดในเชงิ ที่ผ้ทู ี่ต้องการจะติดต่อด้วยสามารถปฏิบัตติ ามได้ ตรวจสอบได้ กจ็ ะช่วยส่ือความหมายให้เปน็ ทเ่ี ข้าใจตรงกัน และเป็นประโยชน์ในการท่จี ะทาการทดลองหรอื ตรวจสอบไดด้ ว้ ย (พศิ าล สรอ้ ยธหุ ร่า, 2539: 228) สรปุ การกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏิบัตกิ าร หมายถึง การกาหนดความหมายและขอบเขตของ คาตา่ ง ๆ (ทีอ่ ยู่ในสมมติฐานท่ีตอ้ งการทดลอง) ให้เข้าใจตรงกันและสามารถสงั เกตหรือวัดได้ โดยใช้ ภาษาท่ีรัดกุม ชดั เจน ระบุการกระทาในการทจ่ี ะทดสอบและสง่ิ ที่สามารถสังเกตได้ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขน้ั บูรณาการ 123 2. ข้อควรคานึงในการสร้างนยิ ามเชิงปฏิบัตกิ าร พิศาล สร้อยธุหรา่ (2539: 229) กลา่ วถึงสาระสาคัญ 2 ประการของการกาหนดนยิ าม เชิงปฏิบตั กิ าร ดังนี้ 1. จะทาการทดสอบอย่างไร (บรรยายใหเ้ หน็ วิธที ดสอบในคานิยาม) 2. จะสังเกตอะไรจากการทดสอบ (บอกสง่ิ ท่ีสงั เกตไวใ้ นคานยิ าม) ปรีชา วงศช์ ูศริ ิ (ม.ป.ป.) กล่าวว่า การกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏิบัติการของคาหรือข้อความใด กต็ าม จะแตกต่างกบั การกาหนดนยิ ามท่ัว ๆ ไปทรี่ ะบุความหมายของคาหรือข้อความเดยี วกัน ท้ังน้ี เพราะในการกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั กิ ารมิได้เป็นการให้ความหมายของคาหรือข้อความอยา่ งกว้าง ๆ แตเ่ ปน็ การระบุวา่ จะต้องทาการวดั หรอื ทาการทดลองอยา่ งไร รวมทงั้ การระบุสงิ่ ทจี่ ะสังเกตด้วย สาหรับประการหลังนบั วา่ มีความสาคัญมาก เพราะเป็นการเน้นให้เห็นว่าสามารถสังเกตบางส่งิ บางอยา่ งทเ่ี กย่ี วข้องกับสงิ่ ท่ตี ้องกาหนดนิยาม สว่ นการวัดหรอื การทดลองซึ่งเป็นส่วนหน่ึงทรี่ ะบใุ น นยิ ามเชงิ ปฏบิ ัตกิ ารน้ัน เปน็ เพียงการกาหนดแนวทางในลักษณะท่ีเปน็ เงื่อนไขของการปฏบิ ัตวิ า่ ถ้าได้ ทาอยา่ งน้ันแลว้ (แต่ไมใ่ ชอ้ ย่างอืน่ ๆ) จะสังเกตพบอะไรบา้ ง ถา้ ใครกต็ ามปฏิบตั ิตามท่รี ะบุไวก้ จ็ ะ สังเกตพบสงิ่ เดียวกนั ทาให้การกาหนดนยิ ามของคาหรอื ขอ้ ความมีความรดั กมุ และชัดเจน จนสามารถ สอ่ื ความหมายในทางปฏบิ ตั ิไดต้ รงกนั บญั ญตั ิ ชานาญกิจ (2542: 164) ได้กลา่ วว่า การกาหนดนิยามเชงิ ปฏิบตั กิ ารอาจทาได้ 2 ทาง คือ โดยการระบุการวัด และ โดยการระบุการทดลอง ดงั ตวั อย่างตอ่ ไปน้ี 1. ในการศึกษาเรื่องสเี พื่อตรวจสอบว่า คนสายตาปรกติจะมองเหน็ อักษรที่เขยี นด้วยสี ใดบนพ้นื สขี าวไดช้ ัดเจนที่สดุ การศึกษาในเร่ืองดงั กล่าวอาจตั้งสมมตฐิ านว่า“อกั ษรสแี ดงบนพน้ื ขาว ช่วยใหม้ องเห็นได้ชัดเจนทส่ี ุด” จะเห็นว่าในการดาเนินการทดลองเพื่อตรวจสอบสมมตฐิ านข้างตน้ จาเปน็ ต้องกาหนดนิยามเชงิ ปฏบิ ัติการของข้อความ“การมองเห็นได้ชดั เจน”ก่อน ท้ังน้เี พอื่ ความ ชดั เจนในการดาเนนิ การทดลองต่อไป และเพื่อการสื่อความหมายในทางปฏบิ ัตแิ ต่ผอู้ ืน่ ทส่ี นใจศึกษา ผลการค้นคว้าในเรื่องน้ี ท่ีอาจทาการทดลองเพอื่ ยนื ยันสง่ิ ทไ่ี ด้มกี ารค้นพบมาก่อนไดต้ รงกับขอ้ ความ “การมองเหน็ ได้ชดั เจน” ซงึ่ เป็นตวั แปรตามของสมมตฐิ านขา้ งตน้ อาจให้นิยามเชิงปฏิบัตกิ ารได้ว่า “การมองเหน็ ไดช้ ัดเจน” หมายถงึ “การมองตัวอักษรท่กี าหนดแลว้ สามารถอธิบายรายละเอียดของ ตวั อักษรทีม่ องได้ถกู ต้อง” 2. กรณที ี่สนใจจะศกึ ษาวา่ นา้ หนกั ตัวมีส่วนสมั พนั ธก์ ับขนาดของรอบเอวหรือไม่ อาจ ตัง้ สมมติฐานไดว้ ่า “นา้ หนักตัวไม่มีส่วนสัมพันธ์กบั ขนาดของรอบเอว” ในกรณนี ี้กอ่ นท่ีจะทาการ เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

124 บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขน้ั บูรณาการ ตรวจสอบสมมตฐิ าน จาเป็นจะตอ้ งกาหนดนิยามของคา “รอบเอว” ในเชงิ ปฏิบัตกิ ารเสียกอ่ น มฉิ ะนน้ั แลว้ คงเปน็ ข้อถกเถยี งกนั ได้ ถึงผลทไ่ี ด้จากการวัดจากบุคคลเดียวกันแต่มีผลท่แี ตกตา่ งกัน คา “รอบเอว” อาจใหค้ านยิ ามเชิงปฏบิ ัติการไดว้ ่า “ระยะทางที่วัดโดยรอบลาตัวซึ่งอยเู่ หนือสะดือ 5 เซนตเิ มตร” 3. ในการศึกษาเร่อื ง “ความดันของบรรยากาศ” ถงึ แมจ้ ะเป็นคาท่ีคุน้ เคย แต่เปน็ ส่ิงท่ี ไมส่ ามารถสังเกตไดโ้ ดยตรง แต่นกั วิทยาศาสตร์กส็ ามารถทาการศึกษาคน้ คว้าหาค่าปริมาตรของสงิ่ ที่ ไม่สามารถสังเกตน้ีไดซ้ ง่ึ ปาสคาล (Pascal) ไดเ้ คยต้งั สมมติฐานเพือ่ ศึกษาเรื่องความดันของบรรยากาศ วา่ “บนภเู ขามคี วามหนาแนน่ ของอากาศน้อยกวา่ ท่เี ชิงเขา ความดนั ของบรรยากาศบนภูเขาจึงมี มากกว่าทีเ่ ชิงเขา” ในการพสิ ูจน์ความถูกต้องของสมมติฐานข้างตน้ นั้น จะทาได้ก็ต่อเม่ือมกี ารกาหนด นยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั ิการของคา “ความดันของบรรยากาศ” และการกาหนด “ระดบั ความสูงของลาปรอท ในหลอดแก้วปลายปิดทค่ี วา่ ในอ่างปรอท” ไปสมั พันธ์กับ “ความดันของบรรยากาศ” น้ัน จะเห็นว่า นยิ ามเชิงปฏิบตั กิ ารได้ทาหน้าที่เชอ่ื มโยงระหว่างสิ่งท่ีสามารถสงั เกตได้ ไปสู่อกี สิง่ หน่งึ ทไี่ ม่สามารถ สงั เกตได้ ความสมั พนั ธ์ดังกล่าวเมอื่ กาหนดขึน้ ครง้ั แรก จะตอ้ งผ่านการตรวจสอบโดยการทดลอง นัน่ ก็หมายความว่า นยิ ามเชิงปฏบิ ัตกิ ารขา้ งตน้ ในสมยั ของปาสคาลก็คือสมมตฐิ านนนั่ เอง ต่อเม่ือพิสจู น์ วา่ เป็นจริงเปน็ ท่ียอมรบั แลว้ ก็อาจนามาใช้กาหนดนยิ ามเชิงปฏิบัติการของคาว่า “ความดันของ บรรยากาศ” ในการศึกษาเร่อื งอ่ืนท่ีเกย่ี วข้องกับความดันของบรรยากาศต่อไป สมชัย โกมล และคณะ (2525: 314) ไดแ้ บ่งการกาหนดนิยามเชงิ ปฏบิ ตั กิ ารออกเปน็ 2 ประเภท เช่นกัน คือ 1. การกาหนดนยิ ามเชิงปฏิบตั ิการ (Operational definition) ซ่ึงเป็นการให้ ความหมายของคาต่าง ๆ ชัดเจน สามารถสงั เกต และทดสอบได้ เชน่ “ออกซเิ จนเปน็ ก๊าซท่ีชว่ ยให้ไฟ ตดิ เม่อื นากา้ นไมข้ ดี ที่คุแดงอยแู่ หย่ลงไปในกา๊ ซนน้ั แลว้ กา้ นไมข้ ดี จะลกุ เปน็ เปลวไฟ” จากนิยามนจี้ ะ เหน็ ว่าระบุสาระสาคญั 2 ประการ คือ ประการแรก บอกการกระทาทจี่ ะทดลองเพื่อทดสอบกา๊ ซนี้ โดยการนากา้ นไมข้ ีดทต่ี ดิ ไฟคุแดงอยู่แหยล่ งไปในก๊าซนัน้ ประการที่สอง ระบสุ ่ิงท่ีสามารถสงั เกตเห็น คอื กา้ นไม้ขีดจะลุกเป็นเปลวไฟ 2. การกาหนดนิยามไม่ใชเ่ ชิงปฏบิ ัติการ (Nonoperational definition) เป็นการให้ ความหมายขอบเขตของคาตา่ ง ๆ ในลกั ษณะท่ัว ๆ ไป ให้เข้าใจตรงกนั แต่ไม่ชดั เจนจนสามารถสังเกต และทดสอบไดเ้ หมอื นนิยามเชิงปฏิบตั ิการ เช่น “ออกซเิ จนเป็นธาตทุ ่ีมีจานวนอะตอม (Atomic number) 8 และมีมวลอะตอม (Atomic weight) 16 จะเหน็ วา่ การนยิ ามเช่นน้ี ทุกคนเขา้ ใจตรงกัน เอกสารประกอบการเรียนการสอน วิชา ธรรมชาติวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขัน้ บูรณาการ 125 แต่ขาดคุณสมบตั ิ 2 ประการคือ ไมร่ ะบุการกระทาเพื่อทดสอบและไมบ่ อกสง่ิ ที่สังเกตได้จากการ ทดลอง สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2524)ระบถุ ึงความสามารถของ นักเรยี นทีแ่ สดงวา่ มีทกั ษะการกาหนดนิยามเชิงปฏิบตั กิ ารแลว้ ไวว้ า่ จะต้องสามารถกาหนด ความหมายและขอบเขตของคาหรือตัวแปรตา่ ง ๆ ให้สงั เกตและวดั ได้ ดังแสดงในตารางที่ 4.2 ตาราง 4.2 การกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏบิ ัติการและไมใ่ ช่นยิ ามเชิงปฏิบัตกิ าร เปน็ นยิ ามเชงิ ปฏิบัตกิ าร ไม่เป็นนิยามเชงิ ปฏบิ ัติการ ความดนั หมายถึง แรงท่ีกระทาต่อหน่ึงหนว่ ยพ้ืนที่ท่ี ความดนั หมายถึง พลงั งานทใ่ี ช้ในการกด รองรบั ในแนวตั้งฉาก ออกซเิ จนเป็นก๊าซที่ชว่ ยให้ไฟติด โดยทเี่ มอ่ื นาก้านธูปทคี่ ุ ออกซเิ จนเป็นธาตุชนิดหนึ่ง ที่อยูใ่ นรปู ของ แดงอยู่แหยล่ งไปในก๊าซนั้นแล้ว ก้านธูปจะลกุ เป็นเปลวไฟ ก๊าซ แตล่ ะโมเลกลุ ประกอบด้วยสอง ขึน้ มา อะตอม มเี ลขอะตอม 8 และเลขมวล 16 คาลอรีเปน็ หนว่ ยวดั ความร้อน โดยที่พลงั งานความร้อน 1 คาลอรีเป็นหนว่ ยทใี่ ช้วดั พลังงานความร้อน คาลอรี มีค่าเท่ากับความร้อนท่ีใชไ้ ปในการทาให้น้า 1 ท่ไี หลเขา้ หรือไหลออกจากวตั ถุ กรัม มอี ุณหภมู สิ งู ขน้ึ 1 องศาเซลเซียส ไกส่ มบูรณ์คือไกท่ ่มี นี า้ หนักมาก ไกส่ มบูรณค์ ือไก่ที่อว้ นมาก นา้ สะอาดคือน้าท่ตี ้มแล้ว และไม่มีสี ไม่มกี ลน่ิ ไมม่ ีรส นา้ สะอาดคือน้าทป่ี ราศจากเช้ือโรค (ทม่ี า บัญญัติ ชานาญกิจ, 2542: 165) การกาหนดความหมายและขอบเขตของคาตา่ ง ๆ ที่ใช้ในสมมตฐิ านการทดลอง ให้ เข้าใจความหมายตรงกันและสามารถสงั เกตได้หรือวดั ได้ วิธกี ารพัฒนาทักษะการกาหนดนยิ ามเชิง ปฏิบัติการให้แกน่ ักเรยี นทาได้ดังนี้ (พัชรา ทววี งศ์ ณ อยธุ ยา, 2537 อ้างถึงในบัญญัติ ชานาญกจิ , 2542: 165) 1. ฝกึ ให้กาหนดความหมายและขอบเขตของคาหรือตวั แปรต่าง ๆ ใหส้ งั เกตและวดั ได 2. ฝึกใหก้ าหนดวธิ กี ารปฏิบตั ิการทดลองทมี่ ีความรัดกุม ชดั เจน จนสามารถสือ่ ความหมายในทางปฏิบตั ิไดต้ รงกัน เอกสารประกอบการเรียนการสอน วชิ า ธรรมชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

126 บทที่ 4 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้นั บรู ณาการ ทกั ษะการกาหนดและควบคมุ ตวั แปร ทวีศกั ดิ์ จินดานุรักษ์ และ อนันต์ จนั ทรก์ วี (ม.ป.ป) ไดย้ กตัวอย่างเพ่ือใหเ้ หน็ ถึงความสาคัญ ของการการควบคุมตวั แปรว่า “เราคงเคยได้ยินแม่ค้าขยายขนมบน่ ว่า ขนมทท่ี าวันนี้ไม่ดีเลย ทั้งทที่ า เหมอื นกบั ท่เี คยทาทุกอย่าง คากล่าวนีม้ ีเหตผุ ลที่จะทาใหส้ งสยั ว่า อาจมบี างส่ิงบางอยา่ งในการทา ขนมท่แี ตกตา่ งไปจากคราวที่แลว้ เกิดขน้ึ โดยแม่คา้ ขนมไมร่ ู้หรอื ไม่ไดส้ งั เกต อาจเปน็ ไปไดท้ ี่สว่ นผสม ของขนมเปล่ยี นไปจากเดิม เชน่ ไข่ กะทิ น้าตาล หรืออาจเป็นไปได้ทรี่ ะยะเวลาในการตีไข่ไมเ่ ท่ากับ ครัง้ ที่แล้ว ไข่ทใ่ี ชท้ าขนมไม่สด เวลาท่ใี ช้ในการอบขนมไมเ่ ท่าครงั้ ก่อน ส่ิงตา่ งๆ เหล่าน้ี เป็น องคป์ ระกอบที่เข้ามามีสว่ นเก่ียวขอ้ งกบั การทาขนม และจะส่งผลตอ่ คุณภาพของขนม เราเรียก องค์ประกอบเหลา่ นีว้ า่ ตัวแปรอสิ ระซ่งึ เปน็ ตัวแปรท่ีมีอิทธิพลต่อตวั แปรตาม ซึ่งในท่นี ้ี คือ คุณภาพ ของขนมนน่ั เอง” 1. ความหมาย ได้มนี ักวชิ าการใหน้ ยิ ามหรือความหมายของตวั แปรไวด้ งั น้ี ตัวแปร คือ สง่ิ ทเ่ี ปล่ียนแปลงหรอื แตกต่างไปจากเดิมเมื่ออย่ใู นสถานการณใ์ ด สถานการณห์ นง่ึ ตวั แปรที่เกย่ี วขอ้ งกบั การทดลองในทางวทิ ยาศาสตร์ แบง่ ออกเป็น 3 ประเภท คอื ตวั แปรอสิ ระหรือตวั แปรต้น ตัวแปรตาม และตวั แปรท่ีต้องควบคุม โดยตวั แปรอสิ ระ คอื ส่งิ ทีเ่ ปน็ สาเหตทุ ่ที าให้เกิดผลต่าง ๆ หรือสิง่ ท่ตี ้องการทดลองดวู ่าเป็นสาเหตทุ ่กี อ่ ให้เกิดผลเชน่ นั้นจริงหรือไม่ ตวั แปรตาม คือ ส่ิงทเ่ี ปน็ ผลเน่ืองมาจากตวั แปรอิสระ เมื่อตวั แปรอิสระหรือส่งิ ท่เี ป็นสาเหตเุ ปลีย่ นไป ตวั แปรตามหรือส่ิงทเ่ี ป็นผลจะเปล่ยี นตามไปด้วย ส่วนตวั แปรที่ตอ้ งควบคุม คือ ส่งิ อื่น ๆ ท่ี นอกเหนือจากตัวแปรอิสระที่จะตอ้ งจัดใหค้ งท่ี เพ่ือจะไม่ทาใหผ้ ลการทดลองคลาดเคล่ือนไป (วรรณทิพา รอดแรงคา้ และ พิมพันธ์ เดชะคปุ ต์, 2532: 108) การกาหนดตวั แปร หมายถึง การชบ้ี ง่ ตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม และตัวแปรทตี่ ้อง ควบคุมในสมมติฐานหนึ่ง ๆ ส่วนการควบคุมตัวแปร หมายถึง การควบคุมสิ่งอนื่ ๆ นอกเหนอื จาก ตัวแปรอสิ ระท่ีจะทาใหผ้ ลการทดลองคลาดเคลื่อนถ้าหากวา่ ไมค่ วบคุมให้เหมือน ๆ กนั (สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลย,ี 2524: 72) เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 4 ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ขั้นบูรณาการ 127 การกาหนดและควบคุมตัวแปร หมายถงึ การช้ีบง่ ตัวแปรอิสระ ตัวแปรตาม และ ตัวแปรท่ตี อ้ งควบคมุ ในการตง้ั สมมตฐิ านหนงึ่ ๆ (วรรณทิพา รอดแรงคา้ และ พิมพนั ธ์ เดชะคุปต,์ 2532: VII) 1. ตวั อิสระหรือตัวแปรตน้ ซ่ึงเป็นตวั แปรเหตุ เปน็ ตัวแปรที่เรากาหนดข้นึ หรือใส่ลง ไปเพื่อดูผลของมนั บางครง้ั จงึ เรยี กว่าตัวแปรจดั กระทา ตวั แปรอสิ ระจะตอ้ งกาหนดให้ชัดเจน โดย พจิ ารณาจากปัญหาหรือสมมตฐิ านว่า สง่ิ ท่ีเรากระทาหรือใสล่ งไปคอื อะไร 2. ตวั แปรตาม ซงึ่ เป็นตัวแปรท่ีถูกควบคมุ โดยตวั แปรอิสระ ไมม่ ีความเป็นอิสระใน ตัวมันเอง ต้องแปรเปลี่ยนไปตามตวั แปรอสิ ระ ซงึ่ เปน็ สง่ิ ท่ีสามารถสงั เกตหรือวัดได้ 3. ตวั แปรที่ต้องควบคมุ ซงึ่ เป็นตวั แปรท่ีเก่ียวข้องกบั การค้นควา้ หรอื ทดลองแต่ไม่ได้ สนใจศึกษาตัวแปรเหลา่ นี้ จงึ ตอ้ งควบคุมตวั แปรเหลา่ นีใ้ ห้มีค่าคงทหี่ รอื เหมือน ๆ กัน ทบวงมหาวทิ ยาลยั (2525 : 79) แบง่ ประเภทของตวั แปรออกเป็น 3 ประเภท ดังน้ี 1. ตวั แปรอสิ ระหรอื ตัวแปรต้น คอื ตวั แปรทเี่ ปน็ ตวั ตน้ เหตุ เปน็ ตัวแปรที่มอี ิทธิพลตอ่ ผลท่ตี อ้ งการศกึ ษาหรอื เปน็ ตัวแปรตาม 2. ตัวแปรตาม เป็นตวั แปรท่ีขึน้ กบั ตวั แปรอิสระ หรือตัวแปรต้น เมอ่ื ตัวแปรอสิ ระมี ค่าเปลย่ี นไป ตัวแปรตามกจ็ ะเปล่ยี นตามไปดว้ ย 3. ตวั แปรควบคมุ คอื ตวั แปรอสิ ระอ่นื ๆ ทเ่ี รายงั ไม่สนใจที่จะศึกษาซง่ึ อาจจะมผี ลตอ่ ตวั แปรตามในขณะนน้ั จงึ จาเป็นตอ้ งควบคมุ ให้คงที่ไวช้ ัว่ คราวก่อน ทงั้ นเี้ พราะต้องการศึกษาอิทธพิ ล ของตวั แปรอสิ ระเพยี งชนดิ เดียวเท่านั้น สรุป การกาหนดและควบคุมตวั แปร หมายถึง การชีบ้ ง่ ตัวแปรอิสระ ตวั แปรตาม และ ตวั แปรที่ตอ้ งควบคุมในสมมติฐานหนึ่ง รวมถึงการควบคุมปัจจยั อืน่ ๆ นอกเหนือจากตวั แปรอสิ ระ ที่ จะทาให้ผลการทดลองคลาดเคล่ือนถา้ หากว่าไม่ควบคมุ ใหเ้ หมอื น ๆ กนั 2. กระบวนการการควบคุมตวั แปร การกาหนดตัวแปรมคี วามสมั พนั ธก์ บั การต้ังสมมติฐาน การกาหนดนยิ ามเชิงปฏิบัติการ และการทดลอง ในสมมติฐานนั้นจะเปน็ การแสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างตัวแปรจะต้องทราบวา่ ตวั แปร ทต่ี ้องการศึกษาคืออะไร ถ้าไม่อาจระบตุ วั แปรในสมมติฐานได้ถูกตอ้ งกจ็ ะทาให้การคน้ หาความร้นู ั้น เกดิ ความคลาดเคลื่อนได้ นอกจากน้กี ารทดลองทางวทิ ยาศาสตร์มีความจาเปน็ ต้องควบคุมตัวแปร เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)

128 บทท่ี 4 ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขนั้ บูรณาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวแปรท่ีเราไม่ต้องการศกึ ษาแต่มผี ลต่อผลการทดลอง ถ้าไม่มีการควบคมุ ตัวแปร แลว้ จะทาให้ผลการทดลองคลาดเคลือ่ นไปจนไม่สามารถสรุปผลการศกึ ษาได้ สวุ ฒั ก์ นิยมคา้ (2517: 53 – 54) กล่าววา่ ในการศึกษาปรากฏการณ์ทางวทิ ยาศาสตร์ ถ้าเราสามารถหาตัวแปรได้ หาความสมั พันธข์ องตัวแปรทงั้ หลายได้ กส็ ามารถควบคุมปรากฏการณ์ หรือสร้างปรากฏการณ์นน้ั ๆ ได้ ฉะนนั้ การค้นหาตวั แปร การควบคุมตัวแปร จงึ เป็นเรื่องสาคญั ท่ี จะต้องรู้ ในการศึกษาหาความสัมพันธร์ ะหว่างตัวแปรแต่ละคร้ังนั้น แม้ในปรากฏการณเ์ ดยี วกัน การช้ีบง่ ว่าอะไรเปน็ ตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม อาจไม่คงทเี่ สมอไป ท้งั นี้ขน้ึ อยู่กับจดุ มุ่งหมายของ การศกึ ษาคน้ ควา้ ดงั แสดงตัวอยา่ งในตารางท่ี 4.3 และตัวอยา่ งที่ 1 2 และ 3 (ปรีชา วงศช์ ูศิริ, ม.ป.ป. อา้ งถึงใน บญั ญตั ิ ชานาญกิจ, 2542) ตารางท่ี 4.3 ความสัมพนั ธร์ ะหว่างสมมตฐิ านกบั ตวั แปร ปัญหาและหรือสมมติฐาน ตัวแปร “อตั ราเร็วในการตกของ ตวั แปรตน้ คอื มวลของวัตถตุ ่างชนิดกัน วตั ถใุ นของเหลวขน้ึ อยู่กับ ตัวแปรตาม คือ ขนาดและรูปรา่ งของขวดแก้ว ตัวแปรควบคมุ คือ ขนาดและรูปร่างของขวดแก้ว ขนาดและรปู รา่ ง มวลของวัตถุ” ของกอ้ นวัตถุ ชนิดของของเหลวทีบ่ รรจุในขวด ระดับของเหลวในขวด “อตั ราเร็วในการตกของ ตัวแปรตน้ คอื ความหนืดของของเหลว วตั ถใุ นของเหลวข้นึ อยู่กบั ตวั แปรตาม คือ ขนาดและรูปรา่ งของขวดแก้ว ความหนดื ของของเหลว” ตัวแปรควบคมุ คือ ขนาดและรปู รา่ งของขวดแก้ว ขนาดและรูปร่าง ของก้อนวัตถุ ชนดิ ของของเหลวทบ่ี รรจใุ นขวด ระดบั ของเหลวในขวด เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วชิ า ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (ES12401)

บทท่ี 4 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้ันบรู ณาการ 129 ตัวอย่างท่ี 1 ในการศึกษาการทดลองวดั ความเรว็ ทว่ี ตั ถุรูปทรงกระบอกกล้งิ ลงมาตามพื้น เอียงดังรปู จาก มีข้นั ตอนการทดลองดังนี้ 1. จดั พ้ืนเอยี งซ่ึงมีความยาวของพน้ื เอยี ง 1 เมตร ใหท้ ามุม 30 องศา กบั แนวระดบั 2. ปลอ่ ยเหลก็ ทรงกระบอกทมี่ ีความยาว 10 ซม. รัศมี 2ซม. ที่ตาแหน่งหนึง่ จับเวลา การกลง้ิ ของเหลก็ 3. ทาการทดลองทานองเดยี วกนั โดยใช้เหลก็ ทม่ี ีความยาว 10 ซ.ม. รศั มี 1ซ.ม. และ 1.5 ซ.ม. ตามลาดบั โดยปล่อยใหก้ ลิง้ จากพนื้ เอียงที่ตาแหน่งเดียวกัน ตัวแปรที่เก่ียวขอ้ งกับการออกแบบการทดลองน้ี ประกอบด้วย - ตวั แปรตน้ คอื รัศมขี องทรงกระบอก - ตัวแปรตาม คือ เวลาท่ลี ูกเหลก็ ตา่ งๆ กลงิ้ ลงพื้นเอยี ง - ตวั แปรควบคมุ คือ มุมของพ้ืนเอยี ง ระยะทางที่วัตถทุ รงกระบอกกลิ้ง ความยาว ของทรงกระบอก ชนิดของวสั ดุท่ีทาทรงกระบอก ตวั อยา่ งที่ 2 ในการศึกษาการเจริญเติบโตของพืช อาจสงั เกตพบวา่ พชื มีการเจรญิ เตบิ โต แตกตา่ งกนั เม่ือปลูกในดนิ ตา่ งชนดิ กัน (ทวศี ักด์ิ จนิ ดานรุ ักษ์ และ อนนั ต์ จันทรก์ วี, ม.ป.ป) - ตัวแปรต้นคอื ชนดิ ของดิน - ตวั แปรตาม คอื การเจรญิ เตบิ โต - ตวั แปรควบคมุ คือ ปุ๋ยชนดิ เดียวกนั ปริมาณนา้ ที่ให้แก่พืชให้เท่ากันและเวลา เดยี วกัน เอกสารประกอบการเรยี นการสอน วิชา ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (ES12401)