บทที่ 1กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย

บทที่ 1

เร่ืองท่ี 1 กระบวนการทางวิทยาศาสตรและ

เทคโนโลยี

1.1.1 ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

1) วิทยาศาสตร์บริสุทธิ (Pure Science) หรือวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
คือ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทีบรรยายถึงความเปนไปของ

ปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในธรรมชาติ อันประกอบไปด้วย ข้อเท็จจริง
หลักการ ทฤษฏี กฎ และสูตรต่าง ๆ เปนความรู้พืนฐานของนัก
วิทยาศาสตร์ ซึ งได้มาเพือสนองความต้องการอยากรู้อยากเห็น

2) วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) วิทยาศาสตร์ประยุกต์ คือ
วิทยาศาสตร์ทีว่าด้วยเรืองราวต่าง ๆ ทีมุ่งประโยชน์ในทางปฏิบัติยิง
กว่าทฤษฏี วิทยาศาสตร์ประยุกต์เปนวิทยาศาสตร์ทีนาเอาความรู้จาก
วิทยาศาสตร์บริสุทธิ มาประยุกต์เพือให้เกิดประโยชน์ต่อสังคมสนอง
ความต้องการของมนุษย์ในด้านต่าง ๆ

ความสําคัญของวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเปนรากฐานสําคัญในการ
พัฒนาประเทศโดยเฉพาะอย่างยิงในการพัฒนา

ทรัพยากรมนุษย์ วิทยาศาสตร์เปนเครืองมือทีช่ วยให้
มนุษย์ มีความสะดวกสบาย มีความสุข มีคุณภาพชี วิตทีดี
ขึน วิทยาศาสตร์ทําให้มนุษย์ได้พัฒนาวิธีคิดเปนเหตุเปน
ผล คิดสร้างสรรค์ คิดวิเคราะห์วิจารณ์ มีทักษะทีสําคัญ

ในการค้นคว้าหาความรู้ มีความสามารถในการแก้
ปญหาอย่างเปนระบบ

กระบวนการทางวิทยาศาสตร

1) การกาหนดปญหา คือ การกาํ หนดหัวเร่ืองท่ีจะศึกษาหรือปฏิบัติการทดลอง
แกไขปญหาท่ีไดมากจาการสังเกตหรือขอสงสัยในปรากฏการณท่ีพบเห็น

2) การตั้งสมมติฐาน คือ การกาํ หนดหรือคาดคะเนคาตอบของปญหาไวลวงหนา
อยางมีเหตุผล โดยอาศัยขอมูลจากการสังเกต การศึกษาเอกสารท่ีเก่ียวของ

3) การทดลองและรวบรวมขอมูล คือ การปฏิบัติการทดลองคนควาหาความจริง
ของปญหาหรือปรากฏการณเพ่ือหาคําตอบใหสอดคลองกับสมติฐานที่ตั้งไว

4) การวิเคราะหขอมูล คือ การนาํ ขอมูลที่รวบรวมจากขั้นการทดลองมาวิเคราะห
หาความสัมพันธของขอเท็จจริงเพื่อนาํ มาตรวจสอบกับสมมติฐานที่ตั้งไว

5) การสรุปผล คือ การสรุปผลการทดลองโดยอาศัยขอมูลท่ีไดจากการวิเคราะห
เพ่ืออธิบายสาเหตุของปญหาหรือปรากฏการณ

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร

กลุมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข้ันพื้นฐาน

1.1) ทักษะการสังเกต (Observing)
1.2) ทักษะการวัด (Measuring)

1.3) ทักษะการจาแนกหรือทักษะการจัดประเภทสิ่งของ (Classifying)
1.4) ทักษะการใชความสัมพันธระหวางสเปสกับเวลา
(Using Space/Relationship)

1.5) ทักษะการคานวณและการใชจาํ นวน (Using Numbers)
1.6) ทักษะการจัดกระทาํ และส่ือความหมายขอมูล (Communication)

1.7) ทักษะการลงความเห็นจากขอมูล (Inferring)
1.8) ทักษะการพยากรณ (Predicting)

กลุมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข้ันสูงหรือทักษะขั้นผสม

1.1) ทักษะการตั้งสมมุติฐาน (Formulating Hypothesis)
1.2) ทักษะการควบคุมตัวแปร (Controlling Variables)
1.3) ทักษะการตีความและลงขอสรุป (Interpreting data)
1.4) ทักษะการกําหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining Operationally)

1.5) ทักษะการทดลอง (Experimenting)

การนาํ ความรู้ไปเลือกใช้เทคโนโลยีได้อย่างเหมาะสม

เทคโนโลยี หมายถึง ความรู้ วิชาการ วิธีการและ
ความชํานาญทีสามารถนําไปปฏิบัติให้เกิดประโยชน์
สูงสุด สนองความต้องการของมนุษย์ เพือช่วยใน
การทาํ งานหรือแก้ปญหาต่าง ๆ เช่น อุปกรณ์ เครือง

มือ เครืองจักร วัสดุ และระบบหรือกระบวนการ
ทาํ งานต่าง ๆ

การเลือกใชอุปกรณทางวิทยาศาสตร

อุปกรณทางวิทยาศาสตร หมายถึง เคร่ืองมือท่ีใชทั้งภายในและภายนอกหอง
ปฏิบัติการเพ่ือใช ทดลองและหาคาํ ตอบตาง ๆ ทางวิทยาศาสตร

ประเภทของอุปกรณทางวิทยาศาสตร
1) ประเภททั่วไป เชน บีกเกอร หลอดทดสอบ ไพเพท บิวเรต กระบอกตวง หลอดหยดสาร
แทงแกวคนสาร ซ่ึงอุปกรณเหลานี้ผลิตข้ึนจากวัสดุที่เปนแกว เนื่องจากปองกันการทาํ
ปฏิกิริยากับสารเคมี นอกจากน้ียังมี เครื่องชั่งแบบตาง ๆ กลองจุลทรรศน ตะเกียง
แอลกอฮอล เปนตน
2) ประเภทเคร่ืองมือชาง เปนอุปกรณท่ีใชไดท้ังภายในหองปฏิบัติการ และภายนอก หอง
ปฏิบัติการ เชน เวอรเนีย คีม และแปรง เปนตน
3) ประเภทสิ้นเปลือง และสารเคมี เปนอุปกรณทางวิทยาศาสตรท่ีใชแลวหมดไปไมสามารถ
นาํ กลับมาใชไดอีก เชน กระดาษกรอง กระดาษลิตมัส และสารเคมี เปนตน

การเลือกใชอุปกรณทางวิทยาศาสตร

1) การใชงานอุปกรณวิทยาศาสตรประเภททั่วไป

1.1) บีกเกอร (BEAKER) ใชสาหรับตมสารละลายท่ีมีปริมาณมาก การเตรียมสารละลายตาง ๆ
สําหรับตกตะกอนและใชระเหยของเหลวที่มีฤทธ์ิเปนกรดนอย

1.2) หลอดทดสอบ (TEST TUBE) ใชตมของเหลวท่ีมีปริมาตรนอย ๆ โดยมี test tube holder
จับกันรอนมือและหลอดทดสอบแบบทนไฟจะมีขนาดใหญ และหนากวาหลอดธรรมดา ใชสาํ หรับ

เผาสารตางๆ ดวยเปลวไฟโดยตรงในอุณหภูมิท่ีสูง

1.3) ไพเพท (PIPETTE) ใชในการวัดปริมาตรไดอยางใกลเคียง มีอยูหลาย ชนิด แตโดยท่ัวไปท่ีมีใชอยู
ในหองปฏิบัติการมีอยู 2 แบบ ใชสําหรับสงผานของสารละลายท่ีมีปริมาตรตามขนาดของไพเพท

1.4) บิวเรท (BURETTE) ใชในการวิเคราะห สามารถวัดปริมาตรไดอยางใกลเคียงความจริงมาก
ที่สุด

1.5) เครื่องช่ัง (BALANCE) โดยทั่วไปจะมี 2 แบบ คือ แบบ triple-beam และแบบ equal-arm

การใชงานอุปกรณวิทยาศาสตรประเภทเครื่องมือชาง

1.1) เวอรเนีย (VERNIER ) เปนเคร่ืองมือที่ใชวัดความยาวของวัตถุ
ท้ังภายใน และภายนอกของชิ้นงาน

1.2) คีม (TONG) คีมมีอยูหลายชนิด คีมท่ีใชกับขวดปริมาตรเรียก
วา flask tong คีมที่ใชกับบีกเกอรเรียกวา Beaker tong และ
คีมท่ีใชกับเบาเคลือบเรียกวา Crucible tong ซ่ึงทาดวยนิเก้ิล
หรือโลหะเจือเหล็กที่ไมเปนสนิม แตอยานา Crucible tong ไปใช

จับบีกเกอรหรือขวดปริมาตรเพราะจะทําใหลื่นตกแตกได

การใชงานอุปกรณวิทยาศาสตรประเภทส้ินเปลืองและสารเคมี

1.1) กระดาษกรอง (FILTER PAPER) เปนกระดาษที่กรองสารท่ีอนุภาคใหญออกจาก
ของเหลวซ่ึง มีขนาดของอนุภาคที่เล็กกวา

1.2) กระดาษลิตมัส (LITMUS) เปนกระดาษที่ใชทดสอบสมบัติความเปนกรด เบสของ
ของเหลว กระดาษลิตมัสมีสองสีคือสีแดงหรือสีชมพู และสีนาเงินหรือ สีฟา วิธีใชคือการ
สัมผัสของเหลวลงบนกระดาษ ถาหากของเหลวมีสภาพเปนกรด (pH < 4.5) กระดาษจะ
เปลี่ยนจากสีนาเงิน เปนสีแดง และในทางกลับกันถาของเหลวมีสภาพเปนเบส (pH > 8.3)

≤ ≤กระดาษจะเปล่ียนจากสีแดงเปนสีนาํ ้เงินถาหากเปนกลาง (4.5 pH 8.3) กระดาษ

ท้ังสองจะไมเปล่ียนสี
1.3) สารเคมี หมายถึง สารท่ีประกอบดวยธาตุเดียวกันหรือสารประกอบจากธาตุตาง ๆ

รวมกันดวย พันธะเคมีซึ่งในหองปฏิบัติการจะมีสารเคมีมากมาย

เร่ืองที่ 2 โครงงานวิทยาศาสตร

ความหมายของโครงงานวิทยาศาสตร

โครงงานวิทยาศาสตร หมายถึง การศึกษาคนควาเร่ืองใดเร่ืองหน่ึง
เก่ียวกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีซึ่งผูเรียนเปนผูลงมือปฏิบัติและ
ศึกษาคนควาดวยตนเองเปนรายบุคคลหรือเปนกลุมโดยใชวิธีการ
ทางวิทยาศาสตรภายใตการใหคาํ ปรึกษาและการดูแลของครูหรือผู

เช่ียวชาญในเร่ืองน้ัน ๆ

ประเภทของโครงงานวิทยาศาสตร

โครงงานวิทยาศาสตรท่ีแบงตามลักษณะของกิจกรรม

1) โครงงานวิทยาศาสตรประเภทการสาํ รวจ เปนการศึกษาเชิงสํารวจขอมูล
รวบรวมขอมูลและนําเสนอขอมูลในรูปแบบตาง ๆ
2) โครงงานวิทยาศาสตรประเภทการทดลอง เปนการศึกษาที่มี การออกแบบการ
ทดลองเพ่ือหาคําตอบของปญหา
3) โครงงานวิทยาศาสตรประเภทส่ิงประดิษฐ เปนการประยุกตใชความรู หลักการ
ทางวิทยาศาสตรเพ่ือประดิษฐเครื่องมือเคร่ืองใชหรืออุปกรณเพื่อประโยชนใชสอย
4) โครงงานวิทยาศาสตรประเภททฤษฎี เปนการศึกษาแนวคิดหลักการ ทฤษฏีใหม
ๆ อยางมีหลักการทางวิทยาศาสตร

โครงงานวิทยาศาสตรท่ีแบงตามแหลงท่ีมา

1) โครงงานวิทยาศาสตรตามสาระการเรียนรู
เชน โครงงานทางเคมี ชีววิทยา ฟสิกส
คณิตศาสตร คอมพิวเตอร เปนตน

2) โครงงานวิทยาศาสตรตามความสนใจ เชน
โครงงานวิทยาศาสตร การเกษตร โดย

ลักษณะของโครงงานจะเกี่ยวกับเกษตรทั้งสิ้น

โครงงานวิทยาศาสตรท่ีแบงโดยใชแบบแผนของโครงงาน

1) โครงงานท่ีไมเปนแบบแผน เปนโครงงานที่ไม
จําเปนตองเขียนโครงงานเพียงแตดาํ เนินการ
ตามที่กาํ หนดไว อาจเปนใบงาน หรือชิ้นงานก็ได
2) โครงงานตามแบบแผน เปนโครงงานท่ีจัดทาํ
เปนลายลักษณอักษร มีระเบียบวิธีจัดทําเปนข้ัน
ตอนอยางชัดเจน

แนวทางและการวางแผนข้ันตอนการทาํ โครงงาน
วิทยาศาสตร

การทาํ โครงงานวิทยาศาสตร มี 7 ขั้นตอน ดังน้ี

1) ขั้นสํารวจและตัดสินใจ 2) ข้ันศึกษาขอมูลท่ีเกี่ยวของ 3) ข้ันการวางแผนการทาํ
เลือกเรื่องที่จะทําโครงงาน คือ ศึกษาคนควาเอกสาร โครงงาน คือ การ
คือ การเร่ิมตนจากปญหา ตาง ๆ ท่ีเก่ียวของหรือ ผูที่มี
หรือความสนใจใครรูของผู ความรูความสามารถใหคํา วางแผนการดําเนินงาน
เรียนซ่ึงจะตองสาํ รวจตนเอง โครงงานวิทยาศาสตร
วามีความสงสัย และอยาก ปรึกษา เพ่ือใชเปนแนวทางใน อยางระเอียด รอบคอบ มี
คนหาคําตอบเกี่ยวกับเร่ือง การออกแบบโครงงาน การกาํ หนดขั้นตอนการ
ดาํ เนินงานอยางชัดเจน
ใด แลวนาํ ปญหาน้ันมา
กาํ หนดเปนหัวขอเรื่องที่จะทํา

โครงงาน

4) ขั้นเขียนเคาโครงงาน 5) ขั้นลงมือปฏิบัติ คือ การ 7) ข้ันการนาํ เสนอผลการ
วิทยาศาสตร คือ การเขียน ลงมือปฏิบัติการทําโครง ดําเนินงานโครงงาน
เคาโครงงานวิทยาศาสตร งานตามแผนที่ไดกําหนดไว
ในเคาโครงของโครงงาน วิทยาศาสตร คือ การนาํ
มีองคประกอบ ดังนี้ ชื่อ เสนอผลการทาํ โครงงาน
เร่ืองโครงงาน ชื่อผูทําโครง 6) ข้ันการเขียนรายงานโครง อาจทําไดหลายรูปแบบ
งาน ชื่อที่ปรึกษาโครงงาน งาน คือ การเขียนรายงานผล เชน นิทรรศการ ประชุม
ที่มาและความสําคัญของ
การดําเนินงานโครงงาน วิชาการ
โครงงาน วัตถุประสงค วิทยาศาสตร ตองเขียนให
โครงงาน สมมติฐานโครง ชัดเจน เขาใจงาย ครอบคลุม
งาน วัสดุอุปกรณท่ีใช วิธี ประเด็นสําคัญท้ังหมดตาม
การดําเนินงาน แผนปฏิบัติ
งาน ผลท่ีคาดวาจะไดรับ เคาโครงของโครงงาน

เอกสารอางอิง

การนําเสนอโครงงานวิทยาศาสตร

เปนการแสดงผลงานของการทาํ โครงงานซ่ึงเปนข้ันตอนสุดทายของการทําโครง
งานวิทยาศาสตร การแสดงผลการทาํ โครงงานทาํ ไดหลายรูปแบบ เชน การแสดง
ในรูปแบบนิทรรศการ การอธิบายดวยการพูดนาํ เสนอ การประชุมวิชาการ โดยมี
การจัดทาํ รูปเลมรายงานผลการทําโครงงานประกอบดวยใหครอบคลุมประเด็น

สาํ คัญตามเคาโครงของโครงงานวิทยาศาสตร

การนาํ เสนอผลโครงงานแบบนิทรรศการ

การนําเสนอผลโครงงานดวยการพูดปากเปลา

การนาํ เสนอโครงงานแบบประชุมวิชาการ