ชุดที่ 1 เราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร

ก สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โรงเรียนสุวรรณารามวิทยาคม ชื่อ-สกุล..................................................ชั้น.........เลขที่........ ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ ตามแนวคิดโยนิโสมนสิการ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องเราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร วิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี1 รหัส ว21101 สอนโดย นางสาวอโนชา อุทุมสกุลรัตน์ ตำแหน่ง ครูวิทยฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ ปีการศึกษา 2566

ก บทนำ ชุดกิจกรรมที่ผู้เรียนจะได้ศึกษานี้เรียกว่าชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการ หน่วย การเรียนรู้ที่ 1 เรื่อง เราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร เป็นสื่อวิทยาศาสตร์ที่เน้นให้ผู้เรียนมีความสามารถในการคิด แก้ปัญหาอย่างมีระบบ พบคำตอบของปัญหาหรือสถานการณ์นั้นด้วยตนเอง ส่งผลให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ด้วย ตนเอง ได้คิดและลงมือปฏิบัติกิจกรรมต่าง ๆ และ เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดนักเรียน ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการเนื้อหาส่วนใหญ่เน้นการให้นักเรียนสามารถนำไป ประยุกต์ใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันเพื่อให้นักเรียนสามารถเรียนรู้เนื้อหาได้ด้วยตนเองจึงได้เรียบเรียงเนื้อหาให้ กระชับและน่าสนใจและนอกจากนี้ยังได้แทรกรูปภาพและคำถามชวนคิดไว้ตลอดทำให้ไม่เบื่อในการอ่านและทำ กิจกรรม ผู้จัดทำชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการหวังเป็นอย่างยิ่งว่าเอกสารชุดนี้จะมี ประโยชน์ในการเรียนรู้เนื้อหาตามหลักสูตร ผู้เรียนมีความรู้และความสามารถในการสืบค้น การจัดระบบสิ่งที่ เรียนรู้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อสร้างองค์ความรู้ ได้เป็นอย่างดีสามารถนำความรู้ที่ได้จากการเรียนรู้ ไปปรับใช้ในชีวิตประจำวันได้ และเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่สนใจใช้เป็นแนวทาง ในการจัดกระบวนการเรียนรู้ กลุ่ม สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ต่อไป ........................................... ( นางสาวอโนชา อุทุมสกุลรัตน์ ) ผู้จัดทำชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์

ข สารบัญ เรื่อง หน้า บทนำ................................................................................................................... ............. ก สารบัญ................................................................................................................. ............. ข คำชี้แจงการใช้ชุดกิจกรรม................................................................................................ ค แบบประเมินตนเองก่อนเรียน........................................................................................... ง หน่วยการเรียนรู้เรื่อง เราเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร................................................. 1 ขั้นพัฒนาปัญญา 1 -ความสำคัญและความหมายของวิทยาศาสตร์.......................... 1 -ร่วม กัน ค้น 1 .................................................................... 1 -กระบวนการทำงานของนักวิทยาศาสตร์.................................. 3 -กระบวนการทางวิทยาศาสตร์................................................. 4 -กิจกรรม ร่วม กัน คิด 1 10 -กิจกรรม ร่วม กัน คิด 2 13 -กิจกรรม ร่วม กัน คิด 3 14 -จิตวิทยาศาสตร์....................................................................... 15 ขั้นนำปัญญาพัฒนาความคิด 16 -กิจกรรม น้ำสีเคลื่อนที่อย่างไร………………………………………… 16 ขั้นนำปัญญาพัฒนาตนเอง 18 -กิจกรรม จรวดกระดาษของใครบินได้นานที่สุด………………… 18 แบบประเมินตนเองหลังเรียน............................................................................................ 20 เอกสารอ้างอิง................................................................................................................... 22

ค 1. สาระที่ 4: เทคโนโลยี 2. มาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัด เรื่อง เราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร ชุดนี้ ใช้เวลา 9 ชั่วโมง มาตรฐานการเรียนรู้ /ตัวชี้วัด ว.4.1 ม.1/2, 1/3, 1/4 ว.4.2 ม.1/3, 1/4 3. วิธีเรียนรู้จากชุดกิจกรรมนี้เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดนักเรียนควรปฏิบัติตามคำชี้แจง ต่อไปนี้ ตามลำดับ 1. ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการ เรื่อง เรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร เอกสารชุดนี้ ใช้เวลาในการศึกษา 9 ชั่วโมง 2. ให้นักเรียนจัดกลุ่ม ๆ ละประมาณ 6 คน 3. ให้นักเรียนศึกษามาตรฐานการเรียนรู้ / ตัวชี้วัดของชุดการเรียน 4. ให้นักเรียนปฏิบัติกิจกรรมในชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการ โดยใช้รูปแบบ การเรียนรู้แบบโยนิโสมนสิการตามขั้นตอนดังนี้ 1. ขั้นพัฒนาปัญญา 2. ขั้นนำปัญญาพัฒนาความคิด 3. ขั้นนำปัญญาพัฒนาตนเอง 4. สาระสำคัญ วิทยาศาสตร์ ( Science ) หมายถึง การศึกษาหาความจริงเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ธรรมชาติรอบๆตัวเรา ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต อย่างมีขั้นตอนและระเบียบแบบแผน การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เป็นการศึกษาสิ่งต่างๆ อย่างมีระเบียบแบบแผน เพื่อให้ได้ข้อสรุป หรือความรู้ที่ สามารถแสดง หรือพิสูจน์ได้ โดยกระบวนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ เกิดจากการสังเกตประเด็นที่ต้องการหา คำตอบ นำไปสู่การตั้งสมมติฐาน การทดลอง รวบรวมข้อมูล เพื่อสรุปหรืออธิบายประเด็นนั้นๆซึ่งนอกจากผู้ศึกษา จะมีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ดีแล้วนั้น ผู้ศึกษาจะต้องเป็นคนช่างสังเกต ช่างคิด มีเหตุผล และมีความ พยายาม จึงจะทำให้การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จ *** ขอให้นักเรียนทุกคนได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างมีความสุข *** คำชี้แจงการใช้ชุดกิจกรรมวิทยาศาสตร์ตามแนวคิดแบบโยนิโสมนสิการ หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องเราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร

ง คำชี้แจง : ให้นักเรียนเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว ใช้เวลา 10 นาที 1. ข้อความในข้อใดที่ไม่ได้เกิดจากการสังเกต ก. วันนี้อากาศร้อนอบอ้าว ข. โต๊ะตัวนี้สูง 150 เซนติเมตร ค. น้ำยาขวดนี้มีกลิ่นฉุน ง. ผ้าผืนนี้มันวาวกว่าผ้าผืนนั้น 2. ข้อใดเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ก. การสังเกตเพื่อระบุปัญหา ข. การหาข้อมูลเพื่อรวบรวมข้อมูล ค. การนำเสนอข้อมูลให้ผู้อื่นเข้าใจ ง. การคาดคะเนคำตอบของปัญหา 3. ถ้านักเรียนต้องการทำการวัดปริมาตรของน้ำดื่มขวดหนึ่ง ควรเลือกใช้เครื่องมือวัดใด เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องมาก ที่สุด ก. ขวดน้ำดื่ม ข. เครื่องชั่งแบบดิจิตอล ค. ถังน้ำ ง. กระบอกตวง 4. สิ่งของที่เห็นในภาพ คือข้อใด ก. ราวตากผ้า ข. รองเท้า ค. ด้าย ง. เชือกฟาง 5. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใดที่ต้องใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ก. ทักษะการวัด ข. ทักษะการสังเกต ค. ทักษะการจำแนก ง. ทักษะการคำนวณ 6. ทุกข้อเป็นลักษณะของการเขียนรายงานการทดลองที่ดี ยกเว้นข้อใด ก. มีส่วนประกอบครบถ้วน ข. ใช้ภาษาในการเขียนที่เข้าใจง่าย ค. จัดระบบข้อมูลที่ได้จากการสำรวจ ง. มีข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมมากๆ 7. สมมติฐานคืออะไร ก. การระบุคำถามซึ่งเกิดขึ้นจากการสังเกต ข. การวางแผนการทำงาน ค. การคาดคะเนคำตอบของคำถาม หรือสิ่งที่สงสัย ง. การตอบคำถามก่อนทำการทดลอง แบบประเมินตนเองก่อนเรียน

จ 8. ข้อใดเป็นลำดับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ก. ระบุปัญหา รวบรวมข้อมูล ตั้งสมมติฐาน ทดลอง สรุปผล ข. ระบุปัญหา ตั้งสมมติฐาน ทดลอง รวบรวมข้อมูล สรุปผล ค. ตั้งสมมติฐาน สังเกต ระบุปัญหา ทดลอง สรุปผล ง. สังเกต ระบุปัญหา รวบรวมข้อมูล ตั้งสมมติฐาน ทดลอง 9. ข้อใดเป็นเครื่องมือในการวัดที่เป็นมาตรฐาน ก. กระบอกตวง ตาชั่งสองแขน แท่งไม้ ข. ฝ่ามือ นิ้ว เทอร์โมมิเตอร์ ค. ไม้บรรทัด ตาชั่งสปริง กระบอกตวง ง. เทอร์โมมิเตอร์ ไม้เมตร ขวดน้ำ 10. ข้อใดเป็นประโยชน์ของกระบวนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ก. เกิดการคิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล ข. เกิดการแก้ปัญหาเพื่อหาคำตอบของสิ่งที่สงสัยอย่างเป็นระบบ ค. ข้อมูลที่ได้รับมีความน่าเชื่อถือ และเผยแพร่แก่ผู้อื่นได้ ง. ถูกทุกข้อ คะแนนเต็ม 10 คะแนน ได้........... คะแนน

1 หน่วยที่ 1 เราจะเรียนรู้วิทยาศาสตร์อย่างไร เวลา 9 ชั่วโมง ❖ ความสำคัญและความหมายของวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ( Science ) หมายถึง การศึกษาหาความจริงเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ธรรมชาติรอบๆตัวเรา ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต อย่างมีขั้นตอนและระเบียบแบบแผน ลักษณะสำคัญทางวิทยาศาสตร์คือ ความรู้ต่างๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อ มีหลักฐานและข้อมูลเพิ่มเติม เนื่องจากความเจริญทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทำให้นักวิทยาศาสตร์มีเครื่องมือ และวิธีการทันสมัยในการค้นคว้าและศึกษาจนได้ข้อมูลใหม่ซึ่งเป็นที่ยอมรับมากขึ้นกว่าเดิม กิจกรรม ฝึ กอ่าน : ฝึ กคิด ...........................................................................................….……....................... ...........................................................................................….……....................... ...........................................................................................….……....................... ...........................................................................................….……....................... ร่วม กัน ค้น 1 ขั้นพัฒนาปัญญา คำสั่ง ให้นักเรียนช่วยกันค้นหาเรื่องราวเกี่ยวกับ “ จันทรุปราคา ความเชื่อเกี่ยวกับราหูอมจันทร์ของคนสมัย โบราณ” ในแต่ละท้องถิ่น มา 1 เรื่องพร้อมระบุแหล่งสืบค้น ...........................................................................................….……............................................................................... .....................................................................................….……..................................................................................... ...............................................................................….……........................................................................................... .........................................................................….……................................................................................................. ...................................................................….……....................................................................................................... .............................................................….……............................................................................................................. ที่มา : www………………………………………………………………………………………………..………………………………..…………. วันที่สืบค้น .........................................................................................….……............................................................ ❖ ถ้ากล่าวถึงคำว่า "วิทยาศาสตร์" (Science ) นักเรียนจะนึกถึงอะไรบ้าง

2 ในปัจจุบันเราทราบแล้วว่าปรากฏการณ์จันทรุปราคา และ ปรากฏการณ์สุริยุปราคานั้นมีหลักการเกิด คล้ายๆ กันก็คือ เกิดจากการที่ดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์เรียงอยู่ในแนวระนาบเดียวกันพอดี โดยปรากฏการณ์ จันทรุปราคานั้น โลกจะอยู่ตรงกลางระหว่างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ซึ่งปรากฏการณ์จันทรุปราคาจะเกิดในช่วงที่ ดวงจันทร์เต็มดวง โดยปรากฏการณ์จันทรุปราคาเกิดขึ้นขณะที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่ผ่านเข้าไปในเงาของโลก และเมื่อ ดวงจันทร์โคจรผ่านเข้าไปในเงามืดของโลกแล้วดวงจันทร์จะค่อยๆ แหว่งไปทีละน้อยจนมืดทั้งดวง และเริ่มโผล่อีก ครั้งเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ผ่านพ้นออกมาจากเงาของโลก ความเชื่อเกี่ยวกับจันทรุปราคา จากที่นักเรียนสืบค้นมาเป็นข้อมูลที่ไม่สามารถหาหลักฐานมาพิสูจน์หรือ อธิบายได้ ไม่จัดเป็นวิทยาศาสตร์การเกิดสุริยุปราคาเนื่องจากการที่ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์เป้นความจริง เป็น ข้อมูลที่สามารถหาหลักฐานมาพิสูจน์หรืออธิบายได้อย่างสมเหตุผล จัดเป็นวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์เปลี่ยนแปลงได้ ความรู้ในอดีต ความรู้ในปัจจุบัน 1. โบราณเชื่อว่าโลกแบน 1. ภาพถ่ายจากดาวเทียมเป็นหลักฐานแน่ชัดว่าโลกกลม 2.โรคกลัวน้ำแต่โบราณเชื่อว่าเกิดจากภูตผีไม่สามารถ รักษาได้ 2. ปัจจุบันสามารถป้องกันโรคกลัวน้ำได้ และมีกล้อง จุลทรรศน์อิเลคตรอนมองเห็นเชื้อโรคกลัวน้ำได้ 3.โบราณเชื่อว่าโรคมาลาเรียเกิดจากน้ำโสโครก 3.ปัจจุบันโรคมาลาเรียเป็นโรคเกิดจากเชื้อโรคในตัวยุงก้น ปล่อง 4.การเกิดจันทรุปราคาโบราณว่าเกิดจากราหูอมจันทร์ 4.ปัจจุบันอธิบายจันทรุปราคาเกิดจากโลกบังดวงอาทิตย์ นักเรียนได้ความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์สุริยุปราคามาแล้วให้นักเรียน เขียนแผนภาพแสดงตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์และโลก ที่ทำให้ เกิดสุริยุปราคา

3 ลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ได้แก่ 1) เป็นคนช่างสังเกต 2) เป็นคนช่างคิดช่างสงสัย 3) เป็นคนมีเหตุมีผล 4) เป็นคนมีความพยายามและอดทน 5) เป็นคนมีความคิดริเริ่ม 6) เป็นคนทำงานอย่างมีระบบ ❖ กระบวนการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ การดำรงชีวิตของมนุษย์ในทุกวันนี้ได้รับความสะดวกสบายต่างๆ มากมายเช่น ไม่ต้องเดินทางไป หาเพื่อนไกลๆ เพื่อถามข่าวคราวจากเพื่อน เพียงใช้โทรศัพท์หรือ อินเทอร์เน็ตก็สามารถติดต่อกับเพื่อนได้ นอกจากนี้ยังมีเครื่องอำนวยความสะดวกอื่นๆ ทั้งในบ้านและนอกบ้าน เช่น ตู้เย็น โทรทัศน์ วิทยุคอมพิวเตอร์ เครื่องบิน ดาวเทียม นักเรียนคิดว่าสิ่งอำนวยความสะดวกหรือความรู้ต่างๆ เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบมาได้ อย่างไร และ นักวิทยาศาสตร์มีลักษณะนิสัยแตกต่างไปจากบุคคลอาชีพอื่นหรือไม่ อย่างไร เซอร์ ไอแซก นิวตัน (Sir Isaac Newton) เป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงคนหนึ่ง ของอังกฤษ มีชีวิตอยู่ระหว่าง พ.ศ. 2185 – 2270 นิวตันค้นพบความรู้ทางวิทยาศาสตร์ มากมาย เช่น ทฤษฎีเกี่ยวกับการหักเหของแสง กฎการเคลื่อนที่ของวัตถุ กฎความโน้มถ่วง ครั้งหนึ่งนิวตันนั่งอยู่ใต้ต้นแอปเปิ้ล เขาเห็นลูกแอปเปิ้ลตกลงสู่พื้นดินนิวตันเกิดความสงสัยว่า เมื่อแอปเปิ้ลหลุดจากต้น ทำไมจึงตกลงสู่พื้น ไม่ล่องลอยไปในอากาศ ความสงสัยดังกล่าวทำให้ นิวตันศึกษาค้น คว้าหาเหตุผลและเข้าใจว่า แอปเปิ้ลตกลงสู่พื้นด้วยแรงดึงดูดของโลก และต่อมาได้สรุปเป็นกฎแรงดึงดูดซึ่งใช้เป็น กฎสากล เรียกว่า “กฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน” เซอร์ อเลกซานเดอร์เฟลมมิ่ง สงสัยว่า ทำไมแบคทีเรียที่มีเชื้อราขึ้น อยู่ใกล้ๆ จึงตายหมด ซึ่งนำไปสู่การค้นพบยาเพนนิซิลิน เพนิซิลิน (อังกฤษ: Penicillins) หรือ ฟีนอกซิลเมตทิลเพนิซิลลิน (Phenoxymethylpenicillin-Penicillin V) คือกลุ่ม ของยาที่อยู่ในกลุ่มหลักๆที่เรียกกันว่า บีตา-แลคแทม (B-lactam) คุณสมบัติของยานี้คือ เป็นยาที่ใช้รักษาในการติดเชื้อจากแบคทีเรีย ความพยายามและความอดทน เป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์ คือ ความเป็นผู้มีจิตใจแน่วแน่ ไม่ท้อถอย แม้ว่าจะใช้เวลานานเพียงใดก็ตามก็ยังคงคิด ศึกษาอยู่จนพบความสำเร็จ ตัวอย่างนักวิทยาศาสตร์ที่มีความพยายามและความอดทน แล้วทำให้ได้ค้นพบความรู้ต่างๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อโลก เช่น ทอมัส อัลวา เอดิสัน ทอมัส แอลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison) เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ของโลกผู้ หนึ่งซึ่งเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไฟฟ้าที่ทำให้ทั่วโลกสว่างไสวในยามค่ำคืน ในการประดิษฐ์ หลอดไฟฟ้านั้น เขาได้นำวัสดุเกือบทุกอย่างที่พบเห็นมาทดลองทำไส้หลอดไฟฟ้าเขาคร่ำ ภาพ เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ภาพ เซอร์ ไอแซกนิวตัน ภาพ ทอมัส แอลวา เอดิสัน ลักษณะสำคัญของ นักวิทยาศาสตร์มีอะไรบ้างคะ

4 วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) เคร่งทดลองครั้งแล้วครั้งเล่า โดยไม่ท้อถอยเป็นเวลานานถึงปีกว่าจึงประสบความสำเร็จ คนที่มีความคิดริเริ่ม หมายถึง ผู้ที่มีความกล้าที่จะคิด และทำสิ่งที่ผิดแปลกไปจากที่ผู้อื่นคิดหรือทำอยู่แล้ว โดยเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดประโยชน์ต่อตนเองและส่วนรวม ลักษณะการเป็นผู้มีความคิดริเริ่มเป็นลักษณะสำคัญของ นักวิทยาศาสตร์ เพราะจะทำให้ค้นพบและประดิษฐ์สิ่งใหม่ๆ อยู่ตลอดเวลาตัวอย่างเช่น เครื่องบินที่ใช้ประโยชน์อยู่ ทุกวันนี้นั้นผลจากความคิดริเริ่มของบุคคลต่อไปนี้ โรเจอร์ เบคอน (Roger Bacon) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ มี ความคิดฝันว่ามนุษย์นั้นสามารถที่จะบินได้เหมือนนก ถ้าติดปีกที่มีรูปร่าง ลักษณะคล้ายปีกนก และกระพือปีกได้ แบบเดียวกับนก ต่อมา ลีโอนาโด ดาวินซี (Leonardo da Vince) ได้นำความคิดนี้ไปวาดเป็นภาพจำลองแบบต่างๆ ของสิ่งที่จะช่วยให้คนบินได้ แต่ก็ยังไม่มีการสร้างขึ้นมา จนกระทั่ง เซอร์ ยอร์จ เคย์ลีย์ ได้บุกเบิกสร้างเครื่องร่อน จนถึงสมัยของ วิลเบอร์และออร์วิล ไรต์ (Wilbur and Oriville Wright) ซึ่งมีความสนใจในเรื่องของการบิน จึงศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับการ ร่อนและการบิน และได้ทดลองสร้างเครื่องร่อนพร้อมทั้งปรับปรุงให้ดี ขึ้นจนกลายเป็นเครื่องบิน หลังจากนั้นได้มีผู้พัฒนาเครื่องบินมาโดย ตลอดจนได้เครื่องบินที่มีประสิทธิภาพมาก ดังเช่นเครื่องบินไอพ่นใน ปัจจุบัน ❖ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Science Process Skill) กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ วิธีการและขั้นตอนที่ใช้ดำเนินการค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ กระบวน การทางวิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ 1) วิธีการทางวิทยาศาสตร์ 2) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 3) จิตวิทยาศาสตร์ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นขั้นตอนการทำงานอย่างเป็นระบบที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้ ทางวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้ 1. ขั้นระบุปัญหา คือ การระบุปัญหาหรือสิ่งที่ต้องการศึกษา และกำหนดขอบเขตของปัญหา 2. ขั้นตั้งสมมติฐาน คือการคิดคำตอบที่คาดหวังว่าควรจะเป็น หรือการคาดเดาคำตอบ ที่จะได้รับ 3.ขั้นตรวจสอบสมติฐาน คือ เมื่อตั้งสมมติฐานแล้ว หรือคาดเดาคำตอบหลายๆคำตอบไว้แล้ว กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นต่อไป คือตรวจสอบสมมติฐาน ในการตรวจสอบสมมติฐานจะต้องยึดข้อกำหนด สมมติฐานไว้เป็นหลักสำคัญเสมอ 4. ขั้นการรวบรวมข้อมูล คือการรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อตรวจสอบ สมมติฐานที่ตั้งไว้ว่าถูก หรือผิด โดยมีหลักฐาน ยืนยัน อาจทำได้โดยการสังเกต หรือการทดลอง 5. ขั้นสรุปผล คือการสรุปว่าจะปฏิเสธ หรือยอมรับสมมติฐาน ตามหลักเหตุและผลเพื่อให้ได้คำตอบของ ปัญหา ภาพ วิลเบอร์และ ออวิลล์ ไรต์

5 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific process skills) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความชำนาญและความสามารถในการใช้การคิดและกระ บวนการคิดเพื่อค้นหาความรู้รวมทั้งการแก้ปัญหาต่าง ๆ ประกอบไปด้วย 1) ทักษะการสังเกต (Observation) หมายถึง ความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่างรวมกัน ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย เข้าไปสัมผัสโดยตรงกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ โดย ไม่ลงความเห็นของผู้สังเกต เป็นวิธีการพื้นฐานที่จะได้ข้อมูลมาตามความต้องการ การสังเกตสำคัญอย่างไร การสังเกต หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ ตา หู จมูก ปาก และกาย เข้าไปสำรวจวัตถุ หรือปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติหรือจากการทดลอง โดยไม่ใส่หรือเพิ่มความคิดเห็น ของผู้สังเกตลงไป ภาพ ประสาทสัมผัสทั้ง 5 (ตา หู จมูก ปาก กายสัมผัส) ประเภทของการสังเกต มี 4 ประเภทดังนี้ 1. การสังเกตเชิงคุณภาพ เป็นการสังเกตที่ได้จากการใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ ตา หู จมูก ลิ้น กายสัมผัส ในการสังเกตวัตถุนั้น ๆ เช่น - ปากกาสีแดง (ตา) - ดอกไม้ชนิดนี้มีกลิ่นหอม (จมูก) - สบู่เมื่อจับแล้วลื่น (กายสัมผัส) - เสียงขบวนรถไฟ (หู) - น้ำตาลมีรสหวาน (ลิ้น) 2. การสังเกตเชิงปริมาณ เป็นการสังเกตที่ได้รายละเอียดมากยิ่งขึ้น ซึ่งจะบอกออกมาเป็นปริมาณต่างๆ เช่น ความยาว น้ำหนัก ความดัน แรง ซึ่งค่าต่าง ๆ สามารถบอกรายละเอียด ออกมาเป็นตัวเลขได้ โดยอ้างอิงหน่วย การวัด เช่น - วัตถุชิ้นนี้หนักประมาณ 10 กรัม - ดินสอสีแดงยาวกว่าดินสอสีน้ำเงินประมาณ 2 เซนติเมตร - อุณหภูมิในห้องเรียนขณะนี้ประมาณ 27 °C นักเรียนทราบหรือไม่ว่าการ สังเกตสำคัญอย่างไร

6 - นางสาวมาลีมีน้ำหนักประมาณ 50 กิโลกรัม - นายดำออกแรงดึงกล่องใบหนึ่ง ให้เคลื่อนที่เป็นระยะทางประมาณ 10 เมตร 3. การสังเกตเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง เป็นการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของวัตถุเมื่อกระทำด้วยวิธีการ ต่างๆ ได้แก่ การให้ความร้อน การบีบ การนำไปแช่น้ำ เป็นต้น ตัวอย่างเช่น เมื่อนำเทียนไขไปให้ความร้อน เทียนไข จะละลาย หรือ อาหารถ้วยนี้เป็นไขเมื่ออากาศเย็นลง เป็นต้น 4. การสังเกตเชิงเปรียบเทียบ เป็นการสังเกตสิ่งหนึ่งเปรียบเทียบกับอีกสิ่งหนึ่งซึ่งอาจเปรียบเทียบใน ลักษณะที่ไม่ระบุเป็นตัวเลข หรือเป็นตัวเลขก็ได้ เช่นมะม่วงผลนี้มีขนาดเล็กกว่าผลนั้น หรือมันแกว 10 ผลมีน้ำหนัก เท่ากับแตงโม 1 ผล เป็นต้น ภาพ ขั้นตอนการทำกิจกรรม ตารางบันทึกผลการสังเกต ข้อมูลการ เปลี่ยนแปลง ข้อมูลเชิงคุณภาพ ข้อมูลเชิงปริมาณ ประสาทสัมผัสที่ใช้/ เครื่องมือที่ใช้ ก่อนเคี้ยว หมากฝรั่ง ระหว่าง เคี้ยว หมากฝรั่ง หลัง เคี้ยว หมากฝรั่ง ครูจะทดสอบความเข้าใจของนักเรียนจาก กิจกรรมการสังเกตเชิง ปริมาณ เชิงคุณภาพ และสังเกตการเปลี่ยนแปลง กิจกรรมนี้นักเรียน ต้องเตรียมหมากฝรั่งมา 1 ชิ้น แล้วสังเกตหมากฝรั่ง ตามตารางที่ครูกำหนดให้นะคะ

7 2) การวัด ( measurement ) หมายถึง ความสามารถในการเลือกใช้เครื่องมือในการวัดอย่างเหมาะสม และ ใช้เครื่องมือนั้นหาปริมาณของสิ่งต่างๆ ออกมาเป็นตัวเลขได้ถูกต้องและรวดเร็วโดยมีหน่วยกำกับ ตลอดจน สามารถอ่านคำที่วัดได้ถูกต้องและใกล้เคียงกับความเป็นจริง ผู้ที่มีทักษะการวัด ต้องมีความสามารถที่แสดงให้เห็นว่าเกิดทักษะนี้ประกอบด้วย 1. เลือกเครื่องมือที่เหมาะสมในการวัดปริมาณต่าง ๆ ของสิ่งที่ศึกษา 2. ใช้เครื่องมือวัดปริมาณต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง แม่นยำ รวดเร็ว 3. คิดวิธีการที่จะหาค่าปริมาณต่างๆ ได้ ในกรณีที่ไม่อาจใช้เครื่องมือวัดปริมาณนั้นได้โดยตรง 4. เลือกหน่วยที่มีค่ามาก ๆ หรือน้อยๆ นิยมใช้คำอุปสรรคแทนพนุคูณปริมาณนั้น ๆ 5. บอกความหมายของปริมาณซึ่งได้จากการวัดได้อย่างเหมาะสม กล่าวคือ ปริมาณที่ได้จากการ วัด ละเอียดถึงทศนิยมหนึ่งตำแหน่งของหน่วยย่อยที่สุดเท่านั้น 3) ทักษะการคำนวณ (Using numbers) หมายถึง ความสามารถในการบวก ลบ คูณ หาร หรือจัดกระทำกับตัว เลขที่แสดงค่าปริมาณของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ซึ่งได้จากการสังเกต การวัด การทดลองโดยตรง หรือจากแหล่งอื่น ตัวเลขที่ คำนวณนั้นต้องแสดงค่าปริมาณในหน่วยเดียวกัน ตัวเลขใหม่ที่ได้จากการคำนวณจะช่วยให้สื่อความหมายได้ตรง ตามที่ต้องการและชัดเจนยิ่งขึ้น 4) ทักษะการจำแนกประเภท (Classification) หมายถึง ความสามารถในการจัดจำแนกหรือเรียงลำดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยู่ในปรากฏการณ์ต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่โดยมีเกณฑ์ในการจัดจำแนก เกณฑ์ดังกล่าวอาจใช้ ความ เหมือน ความแตกต่าง หรือความสัมพันธ์อย่างใดอย่างหนึ่งก็ได้ โดยจัดสิ่งที่มีสมบัติบางประการร่วมกันให้อยู่ในกลุ่ม เดียวกัน 5) ทักษะระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา (Space/space Relationship and Space/Time Relationship) สเปซ (Space) ของวัตถุ หมายถึง ที่ว่างบริเวณที่วัตถุนั้นครอบครองอยู่ ซึ่งจะมีรูปร่างและลักษณะ เช่นเดียวกับวัตถุนั้น โดยทั่วไป สเปซของวัตถุประกอบด้วยมี 3 มิติ (Dimensions) ได้แก่ ความกว้าง ความยาว ความสูงหรือความหนาของวัตถุ ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา หมายถึง ความสามารถในการระบุความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งต่อไปนี้ คือ 1. ความสัมพันธ์ระหว่าง 2 มิติ กับ 3 มิติ 2. สิ่งที่อยู่หน้ากระจกเงากับภาพที่ปรากฏจะเป็นซ้ายขวาของกันและกันอย่างไร 3. ตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง 4. การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุกับเวลาหรือสเปสของวัตถุ ที่เปลี่ยนแปลงไปกับเวลา 6) ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล (Organizing data and communication) หมายถึงความ สามารถในการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลอง และจากแหล่งอื่นมาจัดกระทำใหม่โดยวิธีการต่างๆ เช่น การจัดเรียงลำดับ การแยกประเภท หรือคำนวณหาค่าใหม่ เพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจมากขึ้น อาจนำเสนอในรูปของ ตาราง แผนภูมิ แผนภาพ กราฟ สมการ เป็นต้น 7) ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง ความสามารถในการอธิบายข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีเหตุ ผล โดยอาศัยความรู้หรือประสบการณ์เดิมมาช่วย ข้อมูลที่มีอยู่อาจได้มาจากการสังเกต การวัด การทดลอง คำอธิบายนั้นได้ มาจาก ความรู้หรือประสบการณ์เดิมของผู้สังเกตที่พยายามโยงบางส่วนที่เป็นความรู้หรือ ประสบการณ์เดิมให้มาสัมพันธ์กับข้อมูลที่ตนเองมีอยู่ 8) ทักษะการพยากรณ์ (Prediction) หมายถึง ความสามารถในการทำนายหรือคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หรือความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นมาช่วยในการ ทำนาย การทำนายอาจทำได้ภายในขอบเขตข้อมูล และภายนอกขอบเขตข้อมูล

8 9) ทักษะการตั้งสมมติฐาน ( Formulating hypothesis) หมายถึง ความสามารถในการให้คำอธิบายซึ่งเป็น คำตอบล่วงหน้าอย่างมีเหตุมีผล ก่อนที่จะดำเนินการทดลอง เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเป็นจริงในเรื่องนั้นๆ ต่อไป สมมติฐานเป็นข้อความที่แสดงการคาดคะเน ซึ่งอาจเป็นคำอธิบายของสิ่งที่ไม่สามารถตรวจสอบโดยการสังเกตได้ หรืออาจเป็นข้อความที่แสดงความสัมพันธ์ที่คาดคะเนว่าจะเกิดขึ้นระหว่างตัวแปรต้นกับตัวแปรตาม ข้อความของ สมมติฐานนี้สร้างขึ้นโดยอาศัยการสังเกตความรู้ ประสบการณ์เดิมเป็นพื้นฐาน การคาดคะเนคำตอบที่คิดล่วงหน้านี้ ยังไม่ทราบ หรือยังไม่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมาก่อน ข้อความของสมมติฐานต้องสามารถทำการตรวจสอบโดย การทดลองและแก้ไขเมื่อมีความรู้ใหม่ได้ 10) ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) หมายถึง การชี้บ่งตัว แปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรที่ต้องควบคุม ในสมมติฐานหนึ่ง การควบคุมตัวแปรนั้นเป็นการควบคุมสิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากตัวแปรต้นที่จะทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อน ถ้าหากว่าไม่ควบคุมให้เหมือนกัน 11) ทักษะการทดลอง (Experimenting) หมายถึง กระบวนการปฏิบัติการเพื่อหาคำตอบหรือทดสอบสมมติฐาน ที่ตั้งไว้ ในการทดลองจะประกอบด้วยกิจกรรม 3 ขั้นตอน คือ - การออกแบบการทดลอง หมายถึง การวางแผนการทดลองก่อนลงมือทดลองจริง เพื่อกำหนดวิธีการ ดำเนินการทดลองซึ่งเกี่ยวกับการกำหนดวิธีดำเนินการทดลองซึ่งเกี่ยวกับการกำหนดและควบคุมตัวแปร และวัสดุ อุปกรณ์ที่ต้องการใช้ในการทดลอง – การปฏิบัติการทดลอง หมายถึง การลงมือปฏิบัติการทดลองจริง – การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกข้อมูลที่ได้จากการทดลอง ซึ่งอาจเป็นผลของการ สังเกต การวัด และอื่นๆ 12) ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป (Interpreting data and conclusion) หมายถึง ความ สามารถในการบอกความหมายของข้อมูลที่ได้จัดกระทำ และอยู่ในรูปแบบที่ใช้ในการสื่อความหมายแล้ว ซึ่งอาจอยู่ ในรูปตาราง กราฟ แผนภูมิหรือรูปภาพต่างๆ รวมทั้งความสามารถในการบอกความหมายข้อมูลในเชิงสถิติด้วย และ สามารถลงข้อสรุปโดยการเอาความหมายของข้อมูลที่ได้ทั้งหมด สรุปให้เห็นความสัมพันธ์ของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ ตัวแปรที่ต้องการศึกษาภายในขอบเขตของการทดลองนั้นๆ 13) ทักษะการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (defining operationally ) หมายถึง การกำหนดความหมายและ ขอบเขตของตัวแปรที่อยู่ในสมติฐานที่ต้องการทดสอบให้เข้าใจตรงกัน และสามารถสังเกตหรือวัดได้ นิยามเชิงปฏิบัติการมีสาระสำคัญ 2 ประการคือ 1. ระบุสิ่งที่สังเกต 2. ระบุการกระทำซึ่งอาจได้จากการวัด ทดสอบ หรือจากการทดลอง สิ่งที่ควรคำนึงถึงในการให้นิยามเชิงปฏิบัติการ มีดังนี้ 1. ควรใช้ภาษาที่ชัดเจน ไม่กำกวม 2. อธิบายถึงสิ่งที่สังเกตได้และระบุการกระทำไว้ด้วย 3. อาจมีนิยามเชิงปฏิบัติการมากกว่า 1 นิยามก็ได้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์สิ่งแวดล้อม และเนื้อหาใน บทเรียน 14) ทักษะการสร้างแบบจำลอง โดยทักษะการสร้างแบบจำลอง คือ การนำเสนอข้อมูล แนวคิด ความคิดรวบยอดเพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจในรูปของ แบบจำลองแบบต่าง ๆ เช่น กราฟ รูปภาพ ภาพเคลื่อนไหว วัสดุ สิ่งของ สิ่งประดิษฐ์ หุ่น เป็นต้น

9 วิธีการทางวิทยาศาสตร์มักจะเริ่มจากการสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ ที่อยู่รอบๆ ตัวเรา เมื่อได้ข้อสังเกต บางอย่างที่เราสนใจจะทำให้ได้สิ่งที่ตามมาคือ ปัญหา (Problem) เช่น การสังเกต: "ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่ หรือต้นหญ้าที่อยู่ใต้หลังคามักจะไม่งอกงาม ส่วนต้นหญ้าในบริเวณใกล้เคียงกันที่ได้รับ แสงเจริญงอกงามดี" การตั้งปัญหา: • "แสงแดดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของต้นหญ้าหรือไม่" • "แบคทีเรียในจานเพาะเชื่อเจริญช้าไม่งอกงามถ้ามีราสีเขียวอยู่ในจานเพาะเชื้อนั้น" การตั้งปัญหานั้นสำคัญกว่าการแก้ปัญหา" เพราะ การตั้งปัญหาที่ดีและชัดเจนจะทำให้ผู้ตั้งปัญหาเกิดความ เข้าใจและมองเห็นลู่ทางของการค้นหาคำตอบเพื่อแก้ปัญหาที่ตั้งขึ้น ดังนั้นจึงต้องหมั่นฝึกการสังเกตสิ่งที่สังเกตนั้น: เป็นอะไร เกิดขึ้นเมื่อไร เกิดขึ้นที่ไหน เกิดขึ้นได้อย่างไร ทำไม จึงเป็นเช่นนั้น การตั้งสมมติฐาน: ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะทำการแก้ปัญหาเรื่องใด ๆ ก็ตาม มักจะตั้งข้อสันนิษฐานขึ้นก่อนว่าสิ่งนั้นควรจะ เป็นอย่างไร ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ เมื่อเกิดปัญหาขึ้นว่าทำไมแม่เหล็กจึงดูดเหล็กหรือแม่เหล็กด้วยกันได้ ก่อนที่จะทำการค้นหาสาเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องตั้งข้อสันนิษฐานขึ้นว่า อณูทุก ๆ อณูของเหล็กธรรมดาเป็น แม่เหล็กอยู่แล้ว แต่มันไม่เรียงได้อนุกรมกันจึงไม่มีอำนาจแม่เหล็ก ข้อสันนิษฐานที่กล่าวนี้เรียกว่า สมมุติฐาน หรือ Hypothesis การตั้งสมมติฐานที่ดีควรมีลักษณะดังนี้ 1. เป็นสมมติฐานที่เข้าใจง่าย มักนิยมใช้วลี "ถ้า…ดังนั้น" 2. เป็นสมมติฐานที่แนะลู่ทางที่จะตรวจสอบได้ 3. เป็นสมมติฐานที่ตรวจได้โดยการทดลอง 4. เป็นสมมติฐานที่สอดคล้องและอยู่ในขอบเขตข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับ ปัญหาที่ตั้งไว้ สมมติฐานที่เคยยอมรับอาจล้มเลิกได้ถ้ามีข้อมูลจากการทดลองใหม่ๆ มาลบล้าง แต่ก็มีบางสมมติฐานที่ไม่มี ข้อมูลจากการทดลองมาคัดค้านทำให้สมมติฐานเหล่านั้นเป็นที่ยอมรับว่าถูกต้อง เช่น สมมติฐานของเมนเดลเกี่ยวกับ หน่วยกรรมพันธุ์ ซึ่งเปลี่ยนกฎการแยกตัวของยีน หรือสมมติฐานของอโวกาโดรซึ่งเปลี่ยนเป็นกฎของอโวกาโดร การทดลอง: การทดลอง เป็นกระบวนการปฏิบัติ หรือหาคำตอบหรือตรวจสอบสมมติฐานที่ตั้งไว้โดยการทดลองเพื่อ ทำการค้นคว้าหาข้อมูลและตรวจสอบดูว่าสมมติฐานข้อใดเป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุด ประกอบด้วยกิจกรรม 3 กระบวน การ คือ 1) การออกแบบการทดลองคือการวางแผนการทดลองก่อนที่จะลงมือปฏิบัติจริง โดยให้สอดคล้อง กับสมมติฐานที่ตั้งไว้เสมอ และควบคุมปัจจัยหรือตัวแปรต่างๆ ที่มีผลต่อการทดลอง แบ่งได้เป็น 3 ชนิด คือ ตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น (Independent Variable or Manipulated Variable) คือปัจจัยที่ เป็นสาเหตุทำให้เกิดผลการทดลองหรือตัวแปรที่ต้องศึกษาทำการตรวจสอบดูว่าเป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดผลเช่นกัน

10 ตัวแปรตาม (Dependent Variable) คือ ผลที่เกิดจากการทดลอง ซึ่งต้องใช้วิธีการสังเกตหรือวัดผล ด้วยวิธีการต่างๆ เพื่อเก็บข้อมูลไว้ และจะเปลี่ยนแปลงไปตามตัวแปรอิสระ ตัวแปรที่ต้องควบคุม (Control Variable) คือปัจจัยอื่นๆ ที่นอกเหนือจากตัวแปรต้นที่มีผลต่อการ ทดลองและต้องควบคุมให้เหมือนกันทุกชุดการทดลอง เพื่อป้องกันไม่ให้ผลการทดลองเกิดความคลาดเคลื่อนในการ ตรวจสอบสมมติฐาน นอกจากจะควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลองจะต้องแบ่งชุดการทดลองออกเป็น 2 ชุด ดังนี้ 1) ชุดทดลอง หมายถึง ชุดที่เราใช้ศึกษาผลของตัวแปรอิสระ 2) ชุดควบคุม หมายถึง ชุดของการทดลองที่ใช้เป็นมาตาฐานอ้างอิง เพื่อเปรียบเทียบ ข้อมูลที่ได้จากการทดลอง ซึ่งชุดควบคุมนี้จะมีตัวแปรต่างๆ เหมือนชุดทดลองแต่จะแตกต่างจากชุดทดลองเพียง 1 ตัวแปรเท่านั้น คือตัวแปรที่เราจะตรวจสอบหรือตัวแปรอิสระ 2) การปฏิบัติการทดลอง ในกิจกรรมนี้จะลงมือปฏิบัติการทดลองจริงโดยจะดำเนินการไปตามขั้นตอนที่ได้ ออกแบบไว้ และควรจะทดลองซ้ำๆ หลายๆ ครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลเช่นนั้นจริง 3) การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกที่ได้จากการทดลองซึ่งข้อมูลที่ได้นี้สามารถรวบรวมไว้ ใช้สำหรับยืนยันว่าสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้องหรือไม่ ในบางครั้งข้อมูลอาจได้มาจากการสร้างข้อเท็จจริง เอกสาร จากการสังเกตปรากฏการณ์ หรือจากการ ซักถามผู้รอบรู้ แล้วนำข้อมูลที่ได้มานั้นไปแปรผลและลงข้อสรุปในต่อไป ดั้งนั้น การรวบรวมข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นใน วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คำสั่ง ให้นักเรียนตอบคำถามเรื่องตัวแปรในสถานการณ์ที่กำหนดให้( 10 คะแนน ) 1. การเพาะเมล็ดถั่ว ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 2. การทดลองความแข็งแรงของไม้ไอศกรีม ร่วม กัน คิด 1

11 ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 3. จากสมมติฐาน “ถ้าขี้เลื่อยดูดซับกลิ่นได้ ดังนั้น กลิ่นขี้หมูจะลดลง” ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 4. จากสมมติฐาน “ผลของแสงต่อการงอกรากกล้วยไม้” ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 5. การงอกของเมล็ดข้าวในเวลาที่ต่างกันขึ้นอยู่กับปริมาณของน้ำที่ได้รับ ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 6. การสั่นสะเทือนของไม้บรรทัดจะให้เสียงสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับแรงดีดของคนดีด ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable)

12 ......................................................................................................................................................................... 7. อัตราการเจริญเติบโตของไก่ขึ้นอยู่กับปริมาณของโปรตีนในอาหาร ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 8. เมื่อใส่ผงอีโนลงไปมาก จรวดประดิษฐ์ก็จะพุ่งขึ้นไปได้สูงมากเช่นกัน ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... 9. แกละได้ทำการทดลองเพื่อดูว่า แสงแดดมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของราหรือไม่ เขาจึงทำการทดลอง นำข้าวสุกใส่ถ้วยขนาดเล็กเท่ากัน 2 ใบ แล้วนำไปเก็บในกล่องกระดาษปิดให้มิดชิด 1 ใบ วางไว้กลางแจ้ง 1 ใบ ทิ้งไว้ 3 วัน จึงสังเกตและบันทึกผลที่เกิดขึ้น ตัวแปรต้น (independent variable) ……................................................................................................................................................................... ตัวแปรตาม (dependent variable) ......................................................................................................................................................................... ตัวแปรควบคุม (control variable) ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 10. แม่บ้านชะเอมต้องการทดสอบเปรียบเทียบ การขจัดคราบสกปรกออกจากผ้าของ ผงซักฟอก ที่มีขายใน ท้องตลาด เพื่อตัดสินในเลือก แม่บ้านชะเอมจะต้องจัดอะไรให้ แตกต่างกัน ......................................................................................................................................................................... ประเมินตนเอง : จากการทำกิจกรรม นักเรียนอยู่ในระดับใด ดีมาก ดี พอใช้ ปรับปรุง

13 คำสั่ง ให้สังเกตภาพด้านขวามือของแต่ละข้อข้างล่างนี้แล้วเขียนคำตอบลงในช่องว่าง 1. เส้นตรง กข กับเส้นตรง คง ขนานกันหรือไม่ เมื่อใช้ไม้บรรทัดวัดระยะห่างของเส้นตรง กข กับเส้นตรง คง ผลการวัดบอกได้ว่าเส้นตรงทั้ง 2 เส้นขนานกันหรือไม่ 2. จากการสังเกตด้วยสายตา คิดว่าเส้นตรง กข กับ เส้นตรง คง ยาวเท่ากันหรือไม่ เมื่อวัดความยาวเส้นตรง กข และเส้นตรง คง ด้วยไม้บรรทัด ผลที่ได้เป็นอย่างไร 3. จากการสังเกตด้วยสายตา คิดว่าเส้นตรง กข กับ เส้นตรง คง ยาวเท่ากันหรือไม่ เมื่อวัดความยาวเส้นตรง กข และเส้นตรง คง ด้วยไม้บรรทัด ผลที่ได้เป็นอย่างไร ร่วม กัน คิด 2 ค ก ข ง จากกิจกรรมข้างต้นนักเรียนคิดว่าตาเชื่อถือได้ เสมอไปหรือไม่

14 คำ ส่ัง บอกชื่ออุปกรณ์และอ่านค่าจากอุปกรณ์ที่ใช้วัดปริมาณต่าง ๆ ได้ 1ให้นักเรียนเติมค าลงในช่องว่างให้สัมพันธ์กับปริมาณที่ก าหนดให้ ปริมาณที่วัด อุปกรณ์ที่ใช้วัดปริมาณ หน่วยที่ใช้วัดปริมาณ มวล ความยาว เวลา ปริมาตร อุณหภูมิ พื้นที่ 2. ให้นักเรียนเขียนตัวเลขแสดงค่าที่อ่านได้ลงในช่องว่างด้านขวามือ 1) 2) 3) 4) 5) 3. ถ้าต้องการศึกษาสิ่งต่อไปนี้ ควรใช้อุปกรณ์ชนิดใดจึงจะเหมาะสมที่สุด 1) แบคทีเรียในนมเปรี้ยว ………………………….…………………………………….……… 2) พฤติกรรมของกวางในทุ่งหญ้า……….…………………..……………………………….. 3) ส่วนประกอบของเมล็ดถั่วเขียว……………………………………..……………………… 4) ดาวบริวารของดาวเสาร์.......………………………………………………………………… 4. เครื่องมือแพทย์ที่ใช้ฟังเสียงการทำงานของอวัยวะบางอย่างภายในร่างกายของคนไข้เพื่อเก็บข้อมูล ประกอบการวินิจฉัยโรค คือ………..…………………………………………………………………………….…………………………… ร่วม กัน คิด 3

15 จิตวิทยาศาสตร์ (Scientific mind) 5. คนที่ได้ยินเสียงในระยะใกล้ เมื่อเทียบกับคนหูปกติ เรียกว่า...........................................................................เกิด จาก…………………………………………ควรแก้ไขโดยใช้…………………..….…..…….……..เพื่อให้สามารถให้ได้ยินเสียงเหมือน คนปกติ 6. เมื่อใช้มือหยิบก้อนน้ำแข็งจะรู้สึกเย็นเป็นเพราะ ...........................................................................................………..……………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7. เทอร์โมมิเตอร์สร้างโดยอาศัยหลักการใด................................................................................................................ ………..……………………………………………………….......................................…………………………………………………………….. 8. เพราะเหตุใดจึงห้ามใช้น้ำเดือดทำความสะอาดเทอร์โมมิเตอร์วัดไข้ ………..………………………………………………………………………………..………………………..…………………………………………… ……………………………………………………....……………………………………………………………………………………………………….. 9. ทำไมจึงไม่ใช้เทอร์โมมิเตอร์ในห้องทดลองวัดอุณหภูมิของร่างกาย ………..………………………………………………………………………………..………………………..………..…………………………………… …………………………………………..………………………..…………………………………………………………………………………………… 10. เพราะเหตุใดจึงต้องสลัดเทอร์โมมิเตอร์ให้ปรอททั้งหมดลงไปอยู่ในกระเปาะเสียก่อน แล้วจึงค่อยใช้แอลกอฮอล์ เช็ด ………..………………………………………………………………………………..………………………..………..…………………………………… …………………………………………..………………………..…………………………………………………………………………………………… ประเมินตนเอง : จากการทำกิจกรรม นักเรียนอยู่ในระดับใด ดีมาก ดี พอใช้ ปรับปรุง จิตวิทยาศาสตร์ หมายถึง คุณลักษณะหรือลักษณะนิสัยของบุคคลที่เกิดขึ้นจากการศึกษาหาความรู้โดย ใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ จิตวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยคุณลักษณะต่าง ๆ ได้แก่ ความสนใจใฝ่รู้ ความ มุ่งมั่น อดทน รอบคอบ ความรับผิดชอบ ความซื่อสัตย์ประหยัด การร่วมแสดงความคิดเห็นและยอมรับฟัง ความคิดเห็นของผู้อื่น ความมีเหตุผล การทำงานร่วมกับผู้อื่นได้อย่างสร้างสรรค์

16 คิดแบบนักวิทย์ กิจกรรม น้ำสีเคลื่อนที่อย่างไร จุดประสงค์: สังเกตการณ์ทดลองการเคลื่อนที่ของน้ำสี และวิเคราะห์การใช้ทักษะกระบวนการทาง วิทยาศาสตร์ในการทดลอง อุปกรณ์ 1) น้ำเย็นและน้ำร้อน อุณหภูมิประมาณ 15C และ 60C 2) สีผสมอาหารสีแดงและสีเขียว หรือสีที่แตกต่างกัน 2 สี 3) แก้วน้ำ 4) กระดาษแข็งขนาดพอดีปากแก้วน้ำ 5) ถาด วิธีการทดลอง 1) เติมน้ำเย็นและน้ำร้อนในแก้วอย่างละใบจนเต็มแก้ว โดยหยอดสีผสมอาหารสีแดงลงในแก้วน้ำร้อนและสี เขียวลงในแก้วน้ำเย็น 2) วางแก้วน้ำเย็นลงบนถาดใช้กระดาษแข็งปิดปากแก้วน้ำร้อนแล้วคว่ำแล้วน้ำร้อนลงบนแก้วน้ำเย็นโดยจัดวาง ปากแก้วทั้งสองให้ประกบกันพอดีและให้แก้วน้ำร้อนอยู่ด้านบน 3) พยากรณ์สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อดึงกระดาษที่ปิดปากแก้วออก บันทึกสิ่งที่พยากรณ์ 4) ดึงกระดาษที่ปิดปากแก้วออก สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นโดยไม่เพิ่มความเห็นส่วนตัวลงไปบันทึกผลและอภิปรายผล การทดลองร่วมกันในกลุ่มว่าเกิดผลเช่นนั้นได้อย่างไร 5) ทำซ้ำข้อ 1-3 แต่สลับตำแหน่งแก้วโดยนำแล้วน้ำร้อนไว้บนถาดแล้วนำกระดาษปิดปากแก้วน้ำเย็น ประกบลงบนแก้วน้ำร้อนพยากรณ์ผลที่เกิดขึ้นพร้อมอธิบายว่าเหตุใดจึงพยากรณ์เช่นนั้น บันทึกผล ขั้นน ำปัญญำพัฒนำควำมคิด กิจกรรม ฝึ กท า : ฝึ กสร้าง ระวังน้ำร้อนลวก มือนะคะ

17 6) ดึงกระดาษที่ปิดปากแก้วออกสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นโดยไม่เพิ่มความเห็นส่วนตัว ลงไปและบันทึกผล 7) อภิปรายผลการทดลองร่วมกันในกลุ่มว่าเกิดผลเช่นนั้นได้อย่างไร จากนั้นร่วมกันนำเสนอแนวคิด ดังกล่าวโดยสร้างเป็นแผนผัง รูปภาพ ข้อความหรืออื่นๆเพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจแนวคิดนั้น บันทึกผลการทดลอง ตอนที่1 พยากรณ์ว่า พบว่า ตอนที่2 พยากรณ์ว่า พบว่า คำถามท้ายการทดลอง นักเรียนได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใดบ้าง ในการทำกิจกรรมแต่ละขั้นตอน การพยากรณ์……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การสังเกต ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การลงความเห็นจากข้อมูล …………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรุปผลการทดลอง

18 กิจกรรม จรวดกระดาษของใครบินได้นานที่สุด จุดประสงค์: ทำกิจกรรมร่อนจรวดและวิเคราะห์การใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการทำ กิจกรรม อุปกรณ์ กระดาษ วิธีการทดลอง 1) ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มสืบค้นและอภิปรายว่าจรวดกระดาษลักษณะแบบใดที่น่าจะร่อนอยู่ในอากาศให้ นานที่สุด 2) เลือกพับจรวดกระดาษตามวิธีที่ได้จากการอภิปราย โดยใช้กระดาษ 1 แผ่นในการพับจรวด 1 ชิ้น และ ไม่ใช้วัสดุอื่นใดประกอบ 3) แข่งขันการร่อนจรวด โดยร่วมกันตกลงกติกาการแข่งขัน และวิธีการสังเกตว่าจรวดใดอยู่ในอากาศได้ นานที่สุด จากนั้นแข่งขันร่อนจรวด 3 ครั้ง บันทึกเวลาที่จรวดอยู่ในอากาศทั้ง 3 ครั้งและหาค่าเฉลี่ย 4) จัดกลุ่มจรวดกระดาษ ตามเวลาเฉลี่ยที่ร่อนอยู่ในอากาศและจัดแสดงผลงานจรวดรวมทั้งเวลาเฉลี่ยที่ จรวดแต่ละชิ้นใช้ในเวลาเคลื่อนที่ให้เข้าใจง่าย 5) ร่วมกันอภิปรายและลงข้อสรุป เกี่ยวกับลักษณะร่วมกันของจรวดกระดาษที่สามารถร่อนอยู่ในอากาศ ได้นานที่สุด คำถามท้ายการทดลอง นักเรียนได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใดบ้าง ในการทำกิจกรรมแต่ละขั้นตอน การพยากรณ์……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การสังเกต ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การลงความเห็นจากข้อมูล …………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… กิจกรรม คิดดี ผลงำนดี มีควำมส ุข ขั้นน ำปัญญำพัฒนำตนเอง

19 สรุปผลการทดลอง วิทยาศาสตร์มีคำตอบ รอบรู้ได้ วิทยาศาสตร์ ทดลองให้ เราเห็นผล วิทยาศาสตร์ คือความจริง ทุกสิ่งตน วิทยาศาสตร์ ความรู้ล้น เหลือประมาณ ฟิสิกส์คือเรื่องราว ธรรมชาติ กลศาสตร์ ปราชญ์เชิดชู ปูพื้นฐาน คลื่นเสียง แสง ไฟฟ้า วิชาการ ล้วนเบิกบาน ขานตอบโจทย์ โดยฉับไว เคมี นี้ทดลอง พร้อมจัดหมู่ สารเคมี น่ารู้ ดูสงสัย ศึกษาธาตุ สารประกอบ แสนชอบใจ ปฏิกิริยา หลากหลายไซร้ ได้อัศจรรย์ ชีววิทยา คือชีวิต คือรอบตัว อันใกล้ชิด คือเพื่อนฉัน เรียนรู้เซลล์โครงสร้าง นับอนันต์ เป็นสีสัน เป็นความสุข ทุกเวลา

20 คำชี้แจง : ให้นักเรียนเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว ใช้เวลา 10 นาที 1. ข้อความในข้อใดที่ไม่ได้เกิดจากการสังเกต ก. วันนี้อากาศร้อนอบอ้าว ข. โต๊ะตัวนี้สูง 150 เซนติเมตร ค. น้ำยาขวดนี้มีกลิ่นฉุน ง. ผ้าผืนนี้มันวาวกว่าผ้าผืนนั้น 2. ข้อใดเป็นขั้นตอนแรกของกระบวนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ก. การสังเกตเพื่อระบุปัญหา ข. การหาข้อมูลเพื่อรวบรวมข้อมูล ค. การนำเสนอข้อมูลให้ผู้อื่นเข้าใจ ง. การคาดคะเนคำตอบของปัญหา 3. ถ้านักเรียนต้องการทำการวัดปริมาตรของน้ำดื่มขวดหนึ่ง ควรเลือกใช้เครื่องมือวัดใด เพื่อให้ได้ค่าที่ ถูกต้อง มากที่สุด ก. ขวดน้ำดื่ม ข. เครื่องชั่งแบบดิจิตอล ค. ถังน้ำ ง. กระบอกตวง 4. สิ่งของที่เห็นในภาพ คือข้อใด ก. ราวตากผ้า ข. รองเท้า ค. ด้าย ง. เชือกฟาง 5. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ใดที่ต้องใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ก. ทักษะการวัด ข. ทักษะการสังเกต ค. ทักษะการจำแนก ง. ทักษะการคำนวณ 6. ทุกข้อเป็นลักษณะของการเขียนรายงานการทดลองที่ดี ยกเว้นข้อใด ก. มีส่วนประกอบครบถ้วน ข. ใช้ภาษาในการเขียนที่เข้าใจง่าย ค. จัดระบบข้อมูลที่ได้จากการสำรวจ แบบประเมินตนเองหลังเรียน

21 ง. มีข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมมากๆ 7. สมมติฐานคืออะไร ก. การระบุคำถามซึ่งเกิดขึ้นจากการสังเกต ข. การวางแผนการทำงาน ค. การคาดคะเนคำตอบของคำถาม หรือสิ่งที่สงสัย ง. การตอบคำถามก่อนทำการทดลอง 8. ข้อใดเป็นลำดับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ก. ระบุปัญหา รวบรวมข้อมูล ตั้งสมมติฐาน ทดลอง สรุปผล ข. ระบุปัญหา ตั้งสมมติฐาน ทดลอง รวบรวมข้อมูล สรุปผล ค. ตั้งสมมติฐาน สังเกต ระบุปัญหา ทดลอง สรุปผล ง. สังเกต ระบุปัญหา รวบรวมข้อมูล ตั้งสมมติฐาน ทดลอง 9. ข้อใดเป็นเครื่องมือในการวัดที่เป็นมาตรฐาน ก. กระบอกตวง ตาชั่งสองแขน แท่งไม้ ข. ฝ่ามือ นิ้ว เทอร์โมมิเตอร์ ค. ไม้บรรทัด ตาชั่งสปริง กระบอกตวง ง. เทอร์โมมิเตอร์ ไม้เมตร ขวดน้ำ 10. ข้อใดเป็นประโยชน์ของกระบวนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ก. เกิดการคิดอย่างเป็นเหตุเป็นผล ข. เกิดการแก้ปัญหาเพื่อหาคำตอบของสิ่งที่สงสัยอย่างเป็นระบบ ค. ข้อมูลที่ได้รับมีความน่าเชื่อถือ และเผยแพร่แก่ผู้อื่นได้ ง. ถูกทุกข้อ คะแนนเต็ม 10 คะแนน ได้ ........... คะแนน

22 เอกสารอ้างอิง ศรีลักษณ์ ผลวัฒนะ และ คณะ . (2551). สื่อการเรียนรู้และเสริมสร้างทักษะตามมาตรฐานและ ตัวชี้วัดชั้นปีกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ เล่ม 1. กรุงเทพฯ.นิยมวิทยา. ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ,สถาบัน. คู่มือครู รายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ 1 ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 1 เล่ม 1. (2553). กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว. ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี , (2553). สถาบัน.หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ 1 ชั้น มัธยมศึกษา ปีที่ 1 เล่ม 1 .กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว. ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี , (2561). สถาบัน.หนังสือเรียนวิทยาศาสตร์ เล่ม1 ชั้น มัธยมศึกษา ปีที่ 1 เล่ม 1 .กรุงเทพมหานคร: โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว.