บทที่6

ประเด็นรว่ มสมยั ในดา้ นวิทยาศาสตร์ นวตั กรรมและเทคโนโลยเี พื่ออนาคต

ประเด็นรว่ มสมยั วิทยาศาสตร์ ในดา้ นวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี นวตั กรรมและเทคโนโลยี นวตั กรรม การพฒั นาท่ียง่ั ยนื เพ่ืออนาคต เพ่ืออนาคต

องคป์ ระกอบของการศึกษาทางวิทยาศาสตรว์ ิทยาศาสตร์ (science) หมายถึงความรเู้ กี่ยวกบั สงิ่ ต่างๆในธรรมชาติและ กระบวนการคน้ ควา้ หาความรทู้ ี่มีขนั้ ตอนมีระเบียบแบบแผน 1. กระบวนการ (process) หมายถึงการกระทาคนซ่ึงอาศยั วิธีการทางวิทยาศาสตรค์ ือการสงั เกตการกาหนด ปัญหาและการตรวจสอบสมมตุ ิฐาน 2. ความรู้ (Knowledge) ไดแ้ ก่ ผลจากการกระทาของคน ซึ่งประกอบดว้ ยขอ้ มลู ขอ้ เท็จจรงิ ทฤษฎแี ละกฎ

กระบวนบวนการหาความรขู้ องนกั วิทยาศาสตรก์ ระบวนการ หาความรขู้ องนกั วิทยาศาสตรป์ ระกอบดว้ ย 3 สว่ นใหญ่ ๆ คือ 1. วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Science method) 2. เจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Science attitude) 3. ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Science process skill) กระบวนการหาความรขู้ องนกั วิทยาศาสตร์ 1. ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตรห์ รือวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific method) เป็ น วิธีการที่มีระเบียบแบบแผน / นาไปใชใ้ นการคน้ ควา้ หาความรใู้ หม่ทดสอบความรทู้ ่ีไดม้ า แลว้ (นาไปใชแ้ กป้ ัญหาใหส้ าเร็จซึ่งเรมิ่ จาก 1.การสงั เกต (ทาใหเ้ กิดความสงสยั และเป็ นปัญหาเกิดข้ึน) 2. กาหนดปัญหาใหช้ ดั เจน

3. ตงั้ สมมติฐานเป็ นการคาดคะเนคาตอบของปัญหาอยา่ งมีเหตผุ ล 4. ออกแบบการทดลองและทาการทดลองตามสมมตุ ิฐานที่ตงั้ ไว้ 5. สรปุ ผลการทดลองหลงั จากการวิเคราะหห์ าความสมั พนั ธข์ องผลการทดลองท่ีไดอ้ ยา่ งมีเหตผุ ล สงั เกต > ระบปุ ัญหา > ตง้ั สมมตุ ิฐาน > ทดลอง > สรปุ ผล 2. เจตคติทางวิทยาศาสตรเ์ ป็ นพฤติกรรมหรอื แนวความคิดท่ีแสดงออกถึงความเป็ นผรู้ เู้ ป็ น ส่ิงที่ฝังลึกอยใู่ นจิตใจของนกั วิทยาศาสตรท์ กุ คนซ่ึงมีอิทธิพลต่อความคิดการกระทาและการ ตดั สินใจตลอดเวลาที่มีการปฏบิ ตั ิงานทางวิทยาศาสตร์

ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1.การพยากรณ์ 2.การตงั้ สมมติฐาน 3.การกาหนดนิยามเชิงปฏิบตั ิการ 4.การกาหนดและควบคมุ ตวั แปร 5.การทดลอง 6.การตีความหมายขอ้ มลู และการลงขอ้ สรปุ

7.การสงั เกต 8.การวดั 9.การจาแนกประเภท 10.การหาความสมั พนั ธร์ ะหว่างกาล-เทศะ 11.การใชต้ วั เลข 12.การจดั กระทาและสอ่ื ความหมายขอ้ มลู 13.การลงความคิดเห็นขอ้ มลู

ประเภทของความรทู้ างวิทยาศาสตร์ 1.ขอ้ เท็จจรงิ 2.มโนมติ 3.หลกั การ 4.สมมติฐาน 5.ทฤษฎี 6.กฎ

ขอ้ เท็จจรงิ (Fact)“ เป็ นหน่วยท่ีเลก็ ที่สดุ ของความร“ู้ เป็ นความรทู้ ่ีไดจ้ ากการใช้ ประสาทสมั ผสั ทงั้ 5 การสงั เกต“ เป็ นขอ้ มลู ท่ีไม่มีการเปลย่ี นแปลงขอ้ เท็จจรงิ ใน ธรรมชาติยอ่ มถกู ตอ้ งเสมอ แต่การสงั เกตขอ้ เท็จจรงิ อาจผิดพลาดได้ 2 ตวั อยา่ งของขอ้ เท็จจรงิ >น้าไหลจากท่ีสงู ลงสทู่ ่ีต่า >น้าจะเดือดที่อณุ หภมู ิ 100 องศาเซลเซียส >เกลือมีรสเค็ม >ไอน้าไดร้ บั ความเยน็ จะกลนั่ ตวั เป็ นหยดน้า >น้าแข็งลอยน้าได้ >แมงมมุ มี 8 ขา >ปลาวาฬเป็ นสตั วเ์ ล้ยี งลกู ดว้ ยนม

มโนมติหรอื ความคิดรวบยอด (Concept) \"เป็ นความรทู้ ี่เกิดจากความคิดโดยสรปุ ของ บคุ คลท่ีมีต่อวตั ถหุ รอื ปรากฏการณซ์ ่ึงมีคณุ ลกั ษณะบางอยา่ งรว่ มกนั \" เกิดจาก ขอ้ เท็จจรงิ หลาย ๆ อยา่ งมารวมกนั \"แต่ละคนอาจมีมโนมติต่อสิง่ ใดสง่ิ หนึ่งที่ แตกต่างกนั ข้ึนอยกู่ บั ประสบการณค์ วามรเู้ ดิมวยั วฒุ ิและเหตผุ ลของบคุ คลนน้ั ๆ ตวั อยา่ งของมโนมติ -แมวเป็ นสตั วท์ ี่มี 4 ขามีขนทวั่ รา่ งกายมีหนวดเล้ียงลกู ดว้ ยนม -พืชใบเล้ยี งเด่ียวเป็ นพืชเมื่อเวลางอกจะมีใบเล้ยี งงอกออกมา เพียงใบเดียวในแต่ละใบจะมีเสน้ ใบขนานกนั สารละลายเป็ นสารท่ี เกิดจากสารบรสิ ทุ ธิ์ 2 ชนิด -สสารคือสิ่งที่มีตวั ตนมีมวลตอ้ งการที่อยแู่ ละสมั ผสั ไดม้ ีอยู่ 3 สถานะ ไดแ้ ก่ ของแข็งของเหลวและกา๊ ช

ความสมั พนั ธร์ ะหว่างขอ้ เท็จจรงิ มโนมติและหลกั การ ขอ้ เท็จจรงิ ขอ้ เท็จจรงิ ขอ้ เท็จจรงิ ขอ้ เท็จจรงิ มโนมติ มโนมติ หลกั การ

หลกั การ (Principle) \"เป็ นความรทู้ างวิทยาศาสตรท์ ่ีเกิดจากกลม่ ุ ของมโนมตหิ ลาย ๆ มโนมติผสมผสานเขา้ ดว้ ยกนั ซ่ึงสรปุ เป็ นความรทู้ ี่สามารถใชเ้ ป็ นหลกั การใน การอา้ งอิงได“้ คณุ สมบตั ิของหลกั การคือจะตอ้ งนามาทดลองซ้าหลาย ๆ ครง้ั และไดผ้ ลเหมือนเดิมทกุ ประการสามารถทดสอบไดแ้ ละเป็ นท่ีเขา้ ใจตรงกนั ตวั อยา่ งของหลกั การ มโนมติ “ทองแดงเม่ือไดร้ บั ความรอ้ นจะขยายตวั อลมู ิเนียมเม่ือไดร้ บั ความรอ้ นจะขยายตวั 1 \"เหลก็ เม่ือไดร้ บั ความรอ้ นจะขยายตวั ” > หลกั การโลหะทกุ ชนิดเมื่อไดร้ บั ความรอ้ นจะขยายตวั

กฎ (Law) และทฤษฎี (Theory) กฎ (Law) หมายถงึ สมมตุ ฐิ านทีไ่ ดร้ บั การยอมรบั ว่าถกู ตอ้ งมกั เนน้ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งเหตแุ ละผล ทฤษฎี (Theory) หมายถึงสมมตุ ฐิ านท่ผี า่ นการตรวจสอบหลาย ๆ ครง้ั จนเป็ นทย่ี อมรบั กัน (อาจ เปลย่ี นไดถ้ า้ มขี อ้ มลู ทด่ี กี ว่าเกา่ มาแก)้ การสรา้ งทฤษฎี 1.ศึกษาขอ้ มลู ท่ีไดจ้ ากการสงั เกตหรอื ทดลองหลายๆ ครง้ั 2.ใชค้ วามคิดรา้ งสรรคส์ รา้ งแบบจาลองท่ีใชอ้ ธิบาย ปรากฏการณน์ น้ั ๆ

สมมติฐาน (Hypothesis) ขอ้ ความท่ีนกั วิทยาศาสตรส์ รา้ งข้ึนเพ่ือคาดคะเนคาตอบของ ปัญหาลว่ งหนา้ กอ่ นท่ีจะดาเนินการทดลอง \"สมมติฐานใดจะเป็ นที่ยอมรบั หรอื ไมข่ ้ึนอยกู่ บั หลกั ฐานเหตผุ ลที่สนบั สนนุ หรอื คดั คา้ น\" ขอ้ ความที่เป็ นสมมติฐานตอ้ งเป็ นขอ้ ความ คาดคะเนคาตอบโดยท่ีบคุ คลนน้ั ยงั ไมเ่ คยรหู้ รอื เรยี นมากอ่ น“ หากมีการทดสอบและ ยืนยนั เป็ นความจรงิ สมมติฐานนนั้ จะเปลย่ี นสภาพเป็ นความรอู้ ยา่ งอื่น (หลกั การกฎทฤษฎ)ี ตวั อยา่ งของสมมติฐาน -เมื่อพืชไดร้ บั แสงมากข้ึนพืชจะเจรญิ เติบโตข้ึน -ถา้ เพิ่มปริมาณป๋ ยุ ใหก้ บั พืชมากเกินไปพืชจะเฉาตาย -ถา้ อณุ หภมู ิที่แวดลอ้ มมีผลต่อการเจริญเติบโตของ แบคทีเรียดงั นนั้ แบคทีเรยี ที่อยใู่ นอณุ หภมู ิพอเหมาะจะ เจรญิ เติบโตมากกว่าแบคทีเรยี ที่อยใู่ นอณุ หภมู ิไม่เหมาะสม -ถา้ ช่วงขามีผลต่อเวลาท่ีใชใ้ นการว่ิงดงั นน้ั นาย ก. ซ่ึงมีช่วง ขายาวกว่า นาย ข. จะใชเ้ วลาในการวิ่ง 100 เมตรนอ้ ยกว่า

ขน้ั ตอนการทาโครงงาน กลยทุ ธก์ ารทาโครงงานใหส้ มั ฤทธิผล 1.กาหนดปัญหา 2.ศึกษาขอ้ มลู ที่เก่ยี วขอ้ ง 3.ตง้ั สมมติฐาน 4.ออกแบบการทดลอง 5.ทาการทดลองและบนั ทึกผล 6.วิเคราะหแ์ ละสรปุ ผลการทดลอง 7.เผยแพรผ่ ลงาน

วิวฒั นาการและการเปล่ียนแปลงทางเศรษฐกิจและสงั คม แบ่งตามยคุ การพฒั นา การเปลี่ยนแปลงอารยธรรมของมนษุ ยเ์ หมือนกบั คลนื่ สามลกู คือการปฏิวตั ิเกษตรกรรมการปฏิวตั ิอตุ สาหกรรม และการปฏิวตั ิเทคโนโลยีสารสนเทศ (Toffler, 1987) คล่ืนลกู ท่ี 1 การปฏิวตั ิเกษตรกรรม (Agricultural Revolution1 หรอื Green Revolution) (ก่อน ค.ศ. 1650) เป็ น ยคุ สมยั ที่มนษุ ยเ์ ปลย่ี นแปลงความป่ าเถ่ือนซึ่งยงั ชีพดว้ ยการเก็บผลไมล้ า่ สตั วต์ กปลามาเป็ นความมีอารยธรรม (Civilization) คือเร่ิมรจู้ กั การทาการเกษตรการขดุ พรวนดินเพาะปลกู น้าสตั วป์ ่ ามาเล้ยี งเป็ นอาหารและใชง้ านมี การคา้ ขายกนั ทาใหส้ งั คมมนษุ ยเ์ จรญิ ข้ึนมามากอยา่ งไรก็ตามการปฏิวตั ิเกษตรกรรมน้ีสง่ ผลใหส้ ภาพแวดลอ้ ม ทางธรรมชาติเร่ิมถกู ทาลายเช่นการเผาถาะป่ าเพ่ือขยายพ้ืนที่การเกษตรการทาไรเ่ ลือ่ นลอย

วิวฒั นาการและการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจและสงั คม แบ่งตามยคุ การพฒั นา คลืน่ ลกู ท่ี 2 การปฏิวตั ิอตุ สาหกรรม (Industrial Revolution) เกดิ ข้ึนราว 200-300 ปี กอ่ น (ค.ศ. 1650-1750) เป็ นยคุ สมยั ที่มนษุ ยเ์ รม่ิ รจู้ กั การนาพลงั งานจากน้ามนั ถ่านหินกา๊ ซ ธรรมชาติมาใชแ้ ละกอ่ ใหเ้ กดิ การเปล่ียนแปลงการผลิตวตั ถดุ ิบและสนิ คา้ จากการเกษตรมา เป็ นการผลติ โดยใชเ้ ครอ่ื งจกั รกลและกระบวนการผลิตในโรงงานอตุ สาหกรรม คลนื่ ลกู ที่ 3 การปฏิวตั ิเทคโนโลยสี ารสนเทศ (Information Technology Revolution) เกดิ ข้ึนราว ค.ศ. 1955 ถึงปัจจบุ นั ท่ีมีการพฒั นาดา้ นคอมพิวเตอรแ์ ละเทคโนโลยดี า้ นเครอื ข่ายส่ือสาร และโทรคมนาคมซึ่งสง่ ผลใหเ้ กดิ เสรภี าพในการแพรก่ ระจายขอ้ มลู ขา่ วสารอยา่ งรวดเร็วและ ไรข้ อบเขต

เทคโนโลยีกบั การพฒั นาอยา่ งยง่ั ยืน คณะกรรมาธิการโลกในเรอื่ งส่ิงแวดลอ้ มและการพฒั นา (Works Corn mission on Environment and theorist: WCKD) ไดใ้ หน้ ิยามของการพฒั นาอยา่ งยงั่ ยนื ไวด้ งั น้ี (2547) “ การพฒั นาอยา่ งยงั่ ยืน คือ การพฒั นาที่สนองตอบต่อความตอ้ งการของคนในรน่ ุ ปัจจบุ นั อโดยไม่ใหค้ น รน่ ุ หลงั ต่อไปในอนาคตตอ้ งมีความประนีประนอมลดทอนต่อความสามารถในการที่จะตอบสนองความตอ้ งการ ของตนเอง

สามมิติหลกั ของการพฒั นาอยา่ งยง่ั ยนื มิติทางเศรษฐกจิ มิติทางเศรษฐกิจหมายถึงระบบเศรษฐกิจท่ีมีเสถียรภาพ อยา่ งต่อเน่ืองในระยะยาวและเป็ นการขยายตวั ทางเศรษฐกิจ อยา่ งมีคณุ ภาพการพฒั นาทางเศรษฐกิจจะตอ้ งเป็ นไปอยา่ ง สมดลุ และเอ้ือประโยชนต์ ่อคนสว่ นใหญ่เป็ นระบบเศรษฐกิจท่ีมี ความสามารถในการแขง่ ขนั และการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจ นนั้ จะตอ้ งมาจากกระบวนการผลติ ที่ใชเ้ ทคโนโลยีสะอาดลด ปรมิ าณของเสียไมท่ าลายสภาพแวดลอ้ มและไม่สรา้ งมลพิษท่ีจะ กลายมาเป็ นตน้ ทนุ ทางการผลติ ระยะต่อไปรวมทง้ั เป็ นขอ้ จากดั ของการพฒั นาเศรษฐกิจอยา่ งมีประสิทธิภาพอยา่ งยง่ั ยืนโดย องคป์ ระกอบของการพฒั นาในมิติทางเศรษฐกิจ

มิติการทางสงั คม มิติการทางสงั คมหมายถึงการพฒั นาคนและสงั คมใหเ้ ชื่อมโยงกบั การพฒั นาเศรษฐกิจ ทรพั ยากรธรรมชาติและส่ิงแวดลอ้ มไดอ้ ยา่ งสมดลุ โดยพฒั นาคนใหม้ ีผลิตภาพสงู ข้นึ ปรบั ตวั รเู้ ท่าทนั การ เปล่ยี นแปลงมีจิตสานึกและวิถีชีวิตที่เก้ือกลู ต่อธรรมชาติมีสิทธิและโอกาสที่จะไดร้ บั การจดั สรรทรพั ยากร และผลประโยชนจ์ ากการพฒั นาและคมุ้ ครองอยา่ งทวั่ ถึงและเป็ นธรรมพึ่งพาตนเองไดอ้ ยา่ งมนั่ คงมีระบบ การจดั การทางสงั คมท่ีสรา้ งการมีสว่ นรว่ มจากทกุ ฝ่ ายรวมทง้ั มีการนาทนุ ทางสงั คมที่มีอย่หู ลากหลายมาใช้ อยา่ งเหมาะสมเพ่ือสรา้ งสงั คมไทยใหเ้ ป็ นสงั คมท่ีมีคณุ ภาพมีการเรียนรตู้ ลอดชีวิตและมีความสมานฉนั ทเ์ อ้ือ อาทรโดยองคป์ ระกอบของการพฒั นาในมิติทางสงั คม

มิติทางส่งิ แวดลอ้ ม มิติทางส่ิงแวดลอ้ มหมายถึงการใชท้ รพั ยากรธรรมชาติและสิ่งแวดลอ้ มในขอบเขตท่ีคงไวซ้ ง่ึ ความ หลากหลายทางชีวภาพและสามารถพลกิ ฟ้ื นใหก้ ลบั คืนสส่ ู ภาพใกลเ้ คียงกบั สภาพเดิมใหม้ ากที่สดุ เพื่อให้ คนรน่ ุ หลงั ไดม้ ีโอกาสและมีปัจจยั ในการดารงชีพซึ่งจะตอ้ งปรบั เปล่ยี นทศั นคติในการใช้ ทรพั ยากรธรรมชาติที่ม่งุ จดั การใหเ้ กิดสมดลุ ระหว่างการใชท้ รพั ยากรธรรมชาติไดอ้ ยา่ งเก้ือกลู รวมถึง การชะลอการใชแ้ ละการนาเทคโนโลยีสะอาดมาใชใ้ หม้ ากที่สดุ โดยองคป์ ระกอบของการพฒั นาในมิติทาง สิ่งแวดลอ้ ม

10 เทรนดเ์ ทคโนโลยเี ปลี่ยนโลก 2019 ที่ทกุ คนจะไดเ้ ห็นอีกไมน่ านเกนิ รอ 1 เปิ ดเทรนดเ์ ทคโนโลยีเปล่ยี นโลก 2019 ดว้ ย 'Autonomous Things Ar ก็จะ ฉลาดข้ึนดว้ ย IoT 2. วิเคราะหข์ อ้ มลู ง่ายข้ึนดว้ ยปัญญาประดิษฐ์ Augmented Analytics 3. การพฒั นาในอนาคตจะมี / นาทาง Al-driven development 4. Digital Twin เปล่ยี นโฉมธรุ กิจ 5. ไดเ้ ห็นกนั แ ul Edge Computing ท่ีจะมาพรอ้ มความสามารถท่ีไมธ่ รรมดา 6. สรา้ งประสบการณจ์ ทอ้ เหนือจินตนาการดว้ ย menewperience 7. Blockchain ความหวงั ใหมใ่ นการทาธรุ กิจ 8.พ้ืนท่ีอจั ฉรยิ ะ Smart Spaces ทวีความจาเป็ นย่ิงข้ึน 9. ผคู้ นจะรา่ รอ้ งหาความเป็ นส่วนตวั จรยิ ธรรมในยคุ ดิจิทลั มากข้ึน 10. Quantum Computing เปลยี่ นโฉมการพฒั นากากอตุ สากรรม

คลปิ วดี โี อประกอบการสอน

แบบฝึกหดั หลงั เรียน