วิชาการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

เอกสารประกอบการสอน วิชาการจดั การเรียนร้วู ิทยาศาสตร์ (4012206) ผศ.สภุ าดา ขนุ ณรงค์ สาขาวชิ าวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปีการศกึ ษา 1/2564

วิทยาศาสตร์ ความหมายของวิทยาศาสตร์ ประเภทของความรทู้ างวิทยาศาสตร์ วิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์



จากคลิปวิดีโอน้ี 1. นกั ศกึ ษาไดเ้ รยี นรเู้ รอ่ื ง อะไรบา้ ง 2. นกั ศกึ ษาสามารถอธบิ าย สิ่งท่ีเรียนร้นู ไ้ี ด้หรือไม่ อย่างไร



ความหมายของ  วทิ ยาศาสตร์ เป็นการศึกษ วิทยาศาสตร์ จักรวาลอันไพศาล ไม่มีข การประกอบอาชีพ กา ความคิดท่ีเป็นหลักวิทยาศ กระบวนการวิทยาศาสตร  วทิ ยาศาสตรต์ ามความหม American Language ความรู้ วทิ ยาศาสตร์จดั เป เพ่ือใหร้ แู้ ละเข้าใจธรรมชา Science มีท่ีมาจาก อาจกล่าวได้ว่าวิทยาศา วิทยาศาสตร์จงึ หมายถงึ อง

ษาเพ่ือให้เข้าใจธรรมชาติทุกอย่างต้ังแตร่ ะดับควอนตมั ไปจนถึง ขอบเขต ความรู้วิทยาศาสตร์มีประโยชน์ในชีวิตประจาวันและ ารศึกษาวิทยาศาสตร์พ้ืนฐานเป็นการปลูกฝังเมล็ดพันธุ์แห่ง ศาสตร์ วธิ ีการวิจัยหาความรู้ที่จาเป็นสาหรับการแก้ปัญหาตาม ร์ มายจากพจนานุกรม Webster’s New World Dictionary of ให้ความหมายวิทยาศาสตร์ว่า เป็นสภาพหรือข้อเท็จจริงของ ป็นความรู้ที่เป็นระบบซึ่งไดม้ าจากการสังเกต ศึกษาและทดลอง าตหิ รือหลักเกณฑข์ องสิง่ ทที่ าการศกึ ษานั้น ๆ จากการวเิ คราะห์ กคาว่า Scientia ในภาษาลาติน แปลว่าความรู้ (knowledge) สตร์ คือ ความรู้ต่าง ๆ และเม่ือพิจารณาจากรากศัพท์ งคค์ วามรทู้ ่มี รี ะบบและจัดไวอ้ ย่างเป็นระเบียบแบบแผน

ความหมายของ สิปปนนท์ เกตุทัต (25 วิทยาศาสตร์ ความสัมพันธ์ระหว่าง พลวัตหรือมีการเปลี่ย วิเคราะห์วจิ ัย วทิ ยาศา ต่าง ๆ ที่เกิดข้ึนน้ันเกิด เวลา สถานทีแ่ ละวฒั น มังกร ทองสุขดี (มปป เก่ยี วกับธรรมชาติท่ีอย อดตี จนกระทัง่ ถงึ ปัจจุบ

536) ให้ความหมายวิทยาศาสตร์ว่า คือการบรรยาย งส่วนต่าง ๆ ในธรรมชาติทั้งในสภาพน่ิงและสภาพ ย น แ ป ล ง ต า ม กา ล เ ว ล า แล ะ ต า ม ธ ร ร ม ช า ติ แล ะ กา ร าสตร์จึงมคี วามเป็นสากลเพราะปรากฎการณ์ธรรมชาติ ดข้ึนด้วยหลักเดียวกัน วิทยาศาสตร์จึงไม่ถูกจากัดด้วย นธรรม ป.) ให้ความหมายวิทยาศาสตร์ว่า หมายถึง ความรู้ ยู่รอบ ๆ ตัวเราซ่ึงมนุษย์ได้ศึกษาค้นคว้าสะสมมาต้ังแต่ บนั และจะศึกษาตอ่ ไปในอนาคตอยา่ งไมร่ ้จู กั จบสิ้น

ความหมายของ วิทยาศาสตร์ คือ กร วิทยาศาสตร์ การสังเกตปรากฏก รอบคอบเพ่ือทาควา ใหม่จึงเกิดข้ึนต่อเน่ือ หรือคิดค้นวิธีการให ใหม่อาจได้ข้อมูลท่ีค สามารถอธิบายได้ ท่ีสมบูรณ์ที่สุด (Ab แม่นยามากข้ึนจะย่ิง ใกลเ้ คยี งความเป็นจ

ระบวนการสร้างองค์ความรู้ซ่งึ ประกอบด้วย การณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติอย่างละเอียด ามเข้าใจปรากฏการณ์นั้น ๆ ดังน้ันคาถาม องตลอดเวลา และส่งผลในการปรับปรุง หม่ในการค้นหาคาตอบด้วยเหตุนี้การสังเกต ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่เดิมแล้วยังไม่ ในมมุ มองวิทยาศาสตร์น้ันไม่มีความจริงใด bsolute Truth) แต่ข้อมูลทม่ี ีความถูกต้อง งทาให้มนุษย์เข้าใจปรากฏการณ์นั้น ๆ ได้ จรงิ มากขนึ้

ประเภท/สาขา (1) วิทยาศาสตร์บริสุทธ์ิ หรือ วทิ ยาศาสตร์ ถึงความเป็นไปของปรากฏกา กฎ และสตู รต่าง ๆ เป็นความร (2) วิทยาศาสตร์กายภาพ คือ ต่าง ๆ ของทกุ สงิ่ ในโลกและจ ศาสตร์ ธรณวี ิทยา (3) วิทยาศาสตร์ชีวภาพ คือ ต่าง ๆ ของทุกส่ิงในโลกและจ ของสงิ่ มีชวี ิต เช่น สตั ววทิ ยา (4) วิทยาศาสตร์สังคม เป็น หาความรู้เพ่ือจัดระบบให้มนุษ สังคม เชน่ จิตวิทยา การศกึ (5) วิทยาศาสตร์ประยุกต์ วิท ประโยชนใ์ นทางปฏิบัติยิง่ กวา่

อวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ คือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ท่ีสามารถบรรยาย ารณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติ ประกอบด้วย ข้อเท็จจริง หลักการ ทฤษฎี รขู้ น้ั พนื้ ฐานของนกั วทิ ยาศาสตร์ อ วิทยาศาสตร์ท่วี า่ ดว้ ยเรือ่ งท่เี ก่ยี วขอ้ งกบั ธรรมชาติและปรากฏการณ์ จักรวาลในด้านของส่ิงที่ไม่มชี ีวิต เช่น เคมี ฟสิ ิกส์ คณิตศาสตร์ ดารา อ วิทยาศาสตร์ว่าด้วยเรื่องท่ีเกี่ยวข้องกับธรรมชาติและปรากฏการณ์ จักรวาลในด้านส่ิงมชี ีวิต (Biology Science) เป็นวิชาว่าด้วยเรื่อง า พฤกษศาสตร์ จุลชวี วิทยา เปน็ ต้น นวิทยาศาสตร์ท่ีกล่าวถึงสิ่งมีชีวิตที่เก่ียวข้องทางสังคม เป็นการศึกษา ษย์มีการดารงชีวิตอยู่ด้วยกันอย่างมีแบบแผน เพื่อความสงบสุขของ กษา รัฐศาสตร์ เศรษฐศาสตร์ สงั คมวิทยา เปน็ ตน้ ทยาศาสตร์ประยุกต์เป็นวิทยาศาสตร์ท่ีว่าด้วยเร่ืองราวต่าง ๆ ท่ีมุ่ง าทฤษฎี เช่น แพทยศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เกษตรศาสตร์ เป็นต้น

นักวิทยาศาสตรท์ ี่ Johann Mendel นักศกึ ษารจู้ ักมีใครบา้ ง

หลยุ ส์ ปาสเตอร์ ทอมสั แอลวา เอดสิ นั

นกั วิทยาศาสตรข์ องไทย

นกั วิทยาศาสตรข์ องโลก

ร้จู ักนกั วิทยาศาสตร์ นกั วทิ ยาศาสตร์ผยู้ ่ิงใ - เบนจามนิ แฟรงคลิน เป็นรากฐานทาให้ค้นพบ ทาให้เกิดฟ้าแลบและฟ้า สายล่อฟ้าข้ึน นอกจากน เกิดกบั บุคคลทีท่ างานใน - โทมัส แอลวา เอดสิ ัน คนหน่ึงของโลกได้ประด เคร่ืองฉายภาพยนตร์ ม ลขิ สิทธ์อิ ีกมากมาย - หลุยส์ ปาสเตอร์ (Lou ทฤษฎีแบคทีเรีย ใช้วิธีก แบคทีเรียในอาหาร โดย คน้ พบวธิ ีการทาเซร่มุ แก

ใหญท่ ปี่ ระสาทความรู้ให้กับวงการวิทยาศาสตร์ (Benjamin Franklin) ค้นพบว่าไฟฟ้าเป็นของไหลซ่ึง บอิเล็กตรอนในเวลาต่อมา เขาค้นพบไฟฟ้าในอากาศ าผ่าและแนะนาวิธีการป้องกันฟ้าผ่าโดยการประดิษฐ์ น้ียังได้เสนอแนะว่าอาการเกิดสารพิษจากตะก่ัว มักจะ นโรงพมิ พ์ น (Thomas Alva Edisson) เป็นนักประดิษฐ์ที่สาคญั ดิษฐ์เคร่ืองบันทึกเสียงเครื่องแรกของโลก หลอดไฟฟ้า มีส่ิงประดิษฐ์ที่จดลิขสิทธ์ิ 1,328 ชิ้น และท่ีไม่ได้จด uis Pasteur) เป็นผคู้ ้นพบจุลนิ ทรีย์ และวางรากฐาน การพาสเจอร์ไรเซชั่น (Pasteurization) ในการกาจัด ยการทาให้อาหารร้อนแล้วทาให้เย็นลงโดยเร็ว และยัง กพ้ ษิ สนุ ขั บ้าและผลติ วัคซีนปอ้ งกันโรคพษิ สนุ ัขบ้า

ประเภทของความรู้ทาง ควา วทิ ยาศาสตร์ (1) ข้อเทจ็ จรงิ ทางว (2) มโนมติหรอื ควา (3) หลักการ (Princ (4) สมมติฐาน (Hyp (5) กฎ (Law) (6) ทฤษฎี (Theori

ามรู้ทางวิทยาศาสตร์ 6 ประเภท วทิ ยาศาสตร์ (Scientific fact) ามคิดรวบยอด (Concept) ciple) pothesis) ies)

ขอ้ เท็จจรงิ ทาง เปน็ ความรู้พ้ืนฐ วิทยาศาสตร์ จากการสังเกตป (Scientific fact) โดยตรง โดยใชป้ ลน้ิ และผวิ กาย อยา่ งงา่ ย ๆ

ฐานเบอื้ งตน้ ทางวิทยาศาสตร์ ท่ีเกดิ ปรากฏการณธ์ รรมชาตแิ ละส่งิ ตา่ ง ๆ ประสาทสัมผสั ไดแ้ ก่ ตา หู จมูก ย หรอื จากการตรวจวัดโดยวธิ ีการ

Scientific fact ท่มี า : http

ps://th.readme.me/p/22052

มโนมติ แนวคิด หรอื เกิดจากการนาขอ้ เท ความคิดรวบยอด หลาย ๆ อยา่ งมาปร ตนเอง ที่เกดิ จากกา (Concept) ลกั ษณะของส่ิงใดส่งิ 1. ช่ือ 2. คานิยาม 3. ตวั อย่าง

ท็จจรงิ หรอื ความรู้จากประสบการณ์อื่น ๆ ระกอบกนั แลว้ สรา้ งเปน็ ความเขา้ ใจของ ารนาส่งิ สังเกตข้อเท็จจรงิ ย่อยมาใช้อธบิ าย งหนง่ึ มสี ่วนประกอบสาคญั 3 ส่วนคอื

Concept



อธิบายภาพนี้ด้วย แนวคดิ ได้วา่ อยา่ งไร จิงโจน้ ้าอาศยั อยตู่ ามแหลง่ น ทเี่ ป็นแหล่งอาหารชัน้ ดี ท่ีมา www.most.go.th (สานกั ง ภาพจาก pinterest

น้านง่ิ ที่สะอาดและอดุ มสมบูรณ์ไปด้วยแมลงและแพลงกต์ อน งานพฒั นาวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ) และ Wikipedia

หลักการ หลักการจัด (Principle) ความจริงสามารถท ตรงกันไม่ว่าจะทด ด้วยเหตุน้ีหลักการจ เป็นส่ิงที่ทุกคนเข้าใ สิ่งเดียวกันในแต่ละ ของแตล่ ะบคุ คล (ส

ดเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ประเภทหนึ่งที่เป็น ทดสอบได้ และได้ผลเหมือนเดิม เป็นที่เข้าใจ ดสอบกี่คร้ัง เป็นหลักที่ใช้ในการอ้างอิงได้ จึงมีลักษณะแตกต่างจากแนวคิดตรงที่หลักการ ใจตรงกัน สามารถใช้อ้างอิงได้ แต่แนวคิดของ ะคนอาจไม่เหมือนกัน ท้ังนี้ขึ้นกับประสบการณ์ สุโขทยั ธรรมาธิราช, 2541)

หลักการ แสงจะหักเหเมอื่ เดิน (Principle) หนงึ่ ที่มีความหนาแ โมเลกลุ ของสารจะเ มาก (มีจานวนโมเล เขม้ ข้นของสารนอ้ ย (นกั ศกึ ษาบอกไดห้ ร

นทางจากตัวกลางหน่งึ ไปยังตัวกลางอีกชนิด แน่นไมเ่ ทา่ กนั เคลอ่ื นทจี่ ากบรเิ วณที่มคี วามเขม้ ขน้ ของสาร ลกลุ ของสารมาก) ไปยังบรเิ วณท่มี ีความ ย (มจี านวนโมเลกลุ ของสารน้อย) รือไมว่ ่าหลักการเหลา่ นม้ี าจากแนวคิดอะไร)

สมมตฐิ าน สมมติฐาน คือ ข้อค (Hypothesis) หาเหตุผล การทดล สมมติฐานจดั เป็นกา ท่ีคาดคะเนคาตอบ ทดลอง เพ่ือตรวจ ต่อไป สมมติฐานอ การคาดคะเนในส่ิง โดยตรงหรือเป็นส ระหว่างตัวแปรอสิ ร

คิดเห็นหรือถ้อยแถลงที่เป็นมูลฐานแห่งการ ลองหรือการวิจัย (ราชบัณฑิตยสถาน, 2542) ารลงความคิดเห็นประเภทหน่ึง เป็นข้อความ บของปัญหาล่วงหน้า ก่อนจะดาเนินการ จสอบความถูกต้องเป็นจริงของเร่ืองน้ัน ๆ อาจเป็นข้อความหรือแนวความคิด ที่แสดง งที่ไม่สามารถตรวจสอบได้โดยการสังเกต ส่ิงท่ีแสดงความสัมพันธ์ท่ีเชื่อว่าจะเกิดขึ้น ระและตัวแปรตาม(เพยี ร ซ้ายขวญั , 2536)

ตวั อย่าง  สารสกัดจากผลส Hypothesis สกัดจากใบสะเดา ปุย๋ เคมีสามารถทา ไสเ้ ดือนดิน นักศกึ ษาทข่ี ยันเรีย ดีกวา่ นักศึกษาท่ไี ม ฯลฯ

สะเดาจะสามารถกาจดั แมลงไดผ้ ลดกี ว่าสาร าใหผ้ ลผลิตขา้ วมีนา้ หนักดกี วา่ ปุย๋ หมกั มูล ยนและอา่ นหนังสอื จะทาคะแนนสอบได้ มต่ ั้งใจเรยี นและไมอ่ ่านหนงั สือ

จากภาพสถานการณ์น้ี ที่มา : https://mgro ตั้งสมมตฐิ านไดว้ ่า อย่างไร ท่มี า : https://www.facebook.com

online.com/south/detail/9570000148278 m/fm91trafficpro/photos/pcb.2677229505620896/2677228482287665/

ถา้ อณุ หภูมคิ งท่ี ปริม เขยี นอยู่ในรปู สมการ กฎของบอยล์ (Boyle’s law) (Robert Boyle 1627–1691)

มาตรของแก๊สจะเปน็ ปฏภิ าคผกผันกับความดนั รดังนี้

ถ้าความดันคงตัว ปรมิ า ของแกส๊ น้นั ๆ หรอื ผลห เสมอ ดังสมการ กฏของชาร์ล (Jacques Alexandre César Charles 1746–1823) นกั วิทยาศาสตรช์ าวฝร่งั เศส

าตรของแกส๊ จะแปรผันตรงกับอณุ หภมู อิ ณุ หพลวัต หารของปรมิ าตรกบั อณุ หภูมอิ ุณหพลวัตมคี ่าคงตวั

ทฤษฎี (Theories)  ทฤษฎี คอื ความเห็น ลกั รากฐานใหแ้ กป่ รากฏการ (ราชบณั ฑติ ยสถาน, 254 เปน็ ขอ้ ความทีใ่ ช้ในการอ ทฤษฎเี ป็นข้อความทใ่ี ช้อ  ความสมั พันธร์ ะหวา่ งทฤ กฎนั้นอธิบายโดยใ ผลที่ปรากฏให้เห็นนมี้ ีสาเห ว่าทาไมจึงเป็นเชน่ นั้น สว่ นทฤษฎีนน้ั สา เหมอื นกันมาวางใกล้กันมนั อยใู่ นรปู ของกฎ ถ้าจะถามว ความสัมพนั ธน์ ต้ี อ้ งใช้ทฤษ 2536)

กษณะท่ีคดิ คาดเอาตามหลักวิชาการเพอ่ื เสริมเหตุผลและ รณห์ รอื ข้อมูลในภาคปฏบิ ัติ ซึง่ เกดิ ข้นึ มาอย่างมรี ะเบยี บ 42) ทฤษฎี เป็นความรู้วิทยาศาสตรป์ ระเภทหนงึ่ มีลักษณะ อธิบายขอ้ เท็จจริง หลักการ และกฎตา่ ง ๆ หรอื กล่าวไดว้ ่า อธิบายปรากฏการณท์ ้ังหลาย (สุโขทัยธรรมาธิราช, 2541) ฤษฎกี ับกฎ ใชค้ วามสมั พันธร์ ะหว่างเหตกุ ับผลเปน็ หลกั คอื บอกได้แต่เพียงว่า หตุอะไรหรอื เหตกุ ับผลสัมพนั ธก์ นั อย่างไร แต่ไมส่ ามารถอธิบายได้ ามารถอธิบายความสมั พันธ์ในกฎได้ เชน่ “ถา้ เอาข้ัวแมเ่ หลก็ ท่ี นจะผลักกันแตถ่ า้ ขั้วตา่ งกันมนั จะดดู กัน” น่ีคอื ความสัมพนั ธท์ ี่ วา่ ทาไมขว้ั แม่เหล็กเหมอื นกนั จึงผลกั กัน การอธบิ าย ษฏโี มเลกุลแมเ่ หลก็ มาอธิบายจึงจะเขา้ ใจ (เพยี ร ซ้ายขวญั ,

ทฤษฎี (Theories) ทฤษฎีการเลือกส Theory) ทฤษฎีการผ่าเหล นักศกึ

สรรโดยธรรมชาติของดาร์วนิ (Darwin's ล่า (Theory of Mutation) กษารจู้ กั /จาทฤษฎอี ะไรไดบ้ ้าง

กระบวนการทาง วธิ ีการและขน้ั ตอน วิทยาศาสตร์ ทางวิทยาศาสตร์