3.การตั้งปัญหาการตั้งสมมติฐาน

รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ รหสั วิชา ว21101
ชัน้ มัธยมศกึ ษาปที ี่ 1 ภาคเรยี นท่ี 1 ปีการศกึ ษา 2564

ชอื่ หน่วยการเรยี นรู้ : เราจะเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรอ์ ยา่ งไร

How do
you

study
science?

หวั ข้อท่ี 3: กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ (การตัง้ ปัญหา
การตงั้ สมมติฐาน)

สาระสาคัญ/ความคดิ รวบยอด

กระบวนการในการได้มาซงึ่ ความรู้วทิ ยาศาสตรป์ ระกอบ
ด้วย การตงั้ ปญั หา การตั้งสมมตฐิ าน การเก็บขอ้ มูลหรอื
การทดลอง (เพื่อทดสอบสมมติฐาน) การสรุปข้อมูลเปน็
ความร้ใู หมก่ ระบวนการทางานดงั กล่าวเป็นการเลยี นแบบ
กระบวนการที่นักวิทยาศาสตรใ์ ช้ในการหาความรทู้ าง
วทิ ยาศาสตร์กระบวนการนี้เรยี กวา่ กระบวนการทาง
วิทยาศาสตร์

ตัวช้วี ดั /จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้

1. อธบิ ายความหมายของสมมติฐานและบอกลกั ษณะของ
สมมตฐิ านทีด่ ี

2. ออกแบบการทดลองได้
3. ตง้ั สมมตฐิ านที่เหมาะสม สามารถออกแบบตรวจสอบ

สมมติฐาน

นกั เรยี นจาไดห้ รอื ไม่
วา่ กระบวนการหา

ความรู้ ทาง
วทิ ยาศาสตรเ์ ร่ิมต้น

จากสิ่งใด

เริ่มจากการสังเกต

และเกดิ ปญั หา

ตวั อย่าง ปญั หาตา่ งๆ ทไ่ี ด้จากการสังเกต

1. ป๋ยุ ชนิดใดทมี่ ีผลตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของตน้ กหุ ลาบ
2. อณุ หภมู มิ ผี ลต่อการสลายตวั ของวติ ามินซหี รือไม่
3. การเปล่ยี นแปลงส่งิ แวดล้อมมีผลต่อพฤติกรรมการหา
อาหารของมดหรือไม่
4. ความเข้มของแสงสว่างมผี ลตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของพชื
หรือไม่

อเลก็ ซานเดอร์ เฟลมมง่ิ สงั เกตวา่ เมื่อกลมุ่ ราสีเขยี ว
Penicillium notatum ข้นึ ในจานเลยี้ งเชื้อแบคทีเรยี แบคทีเรยี
จะไมเ่ จรญิ

ปัญหาคอื ?

“รามผี ลตอ่ การเจริญเตบิ โต
ของแบคทเี รยี หรอื ไม่”

เมอื่ ทราบปัญหา การคาดคะเนลว่ งหน้า
ของคาตอบ

“ถ้าราเพนนิซิลเลียมยับย้ังการเจริญของ Bact

สมมติฐานดังนั้น Bact จะไม่เจริญเม่ือมีราเพนนิซิลเลียม

ขน้ึ รวมอยดู่ ้วย"

สมมติฐาน คืออะไร

What is a hypothesis?

สมมติฐานเป็นการคาดคะเนหาคาตอบที่อาจเป็นได้อย่าง
สมเหตุสมผล สาหรับประเด็นปัญหาที่ต้ังไว้ การคาดคะเน
อาจจะเปน็ จรงิ หรอื ไมน่ ั้น ต้องทาการพิสจู น์ หรือทดลองเพ่ือ
หาข้อเท็จจริงโดยอาศัยข้อมูลต่างๆ ที่ได้จากการศึกษา
หลักการ ทฤษฎี วิถีการทางสถิติ หรือข้อค้นพบจาก
การศึกษาท่ีทามาก่อนน้ีแต่การยอมรับสมมติฐานท่ีผ่านการ
ทดลองพิสูจน์มาแล้วอาจจะถูกลบล้างได้ด้วยผลการทดลอง
หรอื การตรวจสอบและการพิสจู นใ์ หมๆ่ ได้

ลกั ษณะของสมมติฐาน

1. สมมตฐิ านเป็นการคาดคะเนเพ่ือหาคาตอบ จึงเป็นการกล่าวถึงสิ่งที่เป็น
เหตุและส่ิงที่เป็นผล นั่นหมายความว่า จะต้องมีส่ิงใดส่ิงหน่ึงเป็นเหตุ และ
ส่ิงใดส่ิงหน่ึงเป็นผลที่เกิดจากเหตุ เราเรียกส่ิงท่ีเป็นตัวเหตุที่ทาให้เกิดผล
ตามมาว่า "ตัวแปรอิสระ หรือตัวแปรต้น" และสิ่งที่เป็นผลอันเกิดจากตัว
เหตุ ว่า "ตวั แปรตาม" เชน่

- ตน้ พชื ท่ีปลูกในบรเิ วณทีไ่ ดร้ ับแสงแดดไมเ่ ท่ากันจะมีการเจริญเตบิ โต
แตกต่างกนั หมายความวา่ แสงแดดเป็นตวั แปรอสิ ระ หรอื ตวั แปร
ต้น ทเ่ี ป็นสาเหตุทาให้เกิดตวั แปรตาม คอื ตน้ พืชเจรญิ เติบโต

2. ในสถานการณห์ นง่ึ ๆ อาจตง้ั หน่งึ สมมตฐิ านหรือหลายสมมติฐานก็
ได้ สมมตฐิ านที่ตงั้ ขน้ึ อาจจะถกู หรือผิดกไ็ ด้ ดงั นนั้ จาเปน็ ตอ้ งมกี าร
ทดลองเพอ่ื ตรวจสอบว่า สมมตฐิ านทต่ี ้ังข้ึนนนั้ เป็นที่ยอมรับหรอื ไมซ่ ่ึง
จะทราบภายหลงั จากการทดลองหาคาตอบแล้ว

สมมตฐิ าน (Hypotheses) สามารถให้แนวทางในการรวบรวมขอ้ มลู
และการวิเคราะห์ขอ้ มูล หากผลการ วเิ คราะห์ข้อมูลปรากฏในหลักฐาน
สนับสนุนหรือยนื ยันสมมติฐาน ผศู้ ึกษากย็ อมรบั สมมตฐิ าน น่นั คอื ถือ
ว่าสมมตฐิ านท่ตี ้ังไว้ไม่ใชค่ าตอบสมมตแิ ต่เป็นคาตอบทเ่ี ปน็ จริง เชื่อถอื
ได้ การเขยี นสมมตฐิ านเขยี นได้เป็น 2 แบบ คอื

แบบท่ี 1 เขียนในรปู ของสมมตฐิ านว่างหรอื สมมตฐิ านศูนย์ มักเขียนใน
รูปของการปฏิเสธ ได้แก่ ไม่แตกตา่ งหรือไม่มคี วามสัมพนั ธ์

แบบที่ 2 เขยี นในรปู ของตรงกนั ข้ามกับสมมตฐิ าน คอื ระบลุ งไปว่ามี
ความแตกตา่ ง หรอื มีความสัมพนั ธ์

การเขยี นสมมตฐิ านทีด่ ี ควรมีลักษณะดงั นี้

1. กลา่ วถงึ ความสมั พนั ธข์ องตวั แปรอสิ ระ หรอื ตวั แปรตน้ กบั ตวั แปร
ตาม
2. มคี วามชดั เจน สามารถทดสอบความสัมพันธ์ของตวั แปรได้โดยใชว้ ิธีทาง
สถิติ
3. เขยี นดว้ ยภาษาที่เขา้ ใจง่าย ชดั เจน ไม่สลบั ซับซอ้ น ควรเขยี นในรปู
ประโยคบอกเลา่
4. สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์อนื่ ในอนาคต หรือตอบประเดน็ ปญั หาได้
5. ตอ้ งมคี วามสมเหตสุ มผลตามหลักการ ทฤษฎี และความรพู้ น้ื ฐาน
6. ควรเขียนให้สอดคลอ้ งสมั พนั ธก์ บั วัตถุประสงคข์ องประเด็นทต่ี ้องการ
ศึกษาค้นคว้า

Hypothesis

แนวทางแกป้ ัญหา
จะตอ้ งทดสอบได้
เขยี นเป็นถ้า ... แลว้ ...
คาดคะเนผล

หลกั เกณฑ์การต้งั สมมติฐาน

1.ต้องเปน็ ขอ้ ความทบี่ อกความสมั พันธ์
ระหว่างตวั แปรตน้ กบั ตัวแปรตาม
2. ใน 1 ปัญหา อาจมหี ลายสมมติฐาน
ได้ และสมมตฐิ านอาจจะผดิ หรือถูกกไ็ ด้
3.มักใชค้ าวา่ "ถา้ ...........ดังนัน้ ”

การต้งั สมมตฐิ านทาไดอ้ ยา่ งไร
https://www.youtube.com/watch?v=ccvuJYNONhM

ตวั แปรต้น

• ถ้าฮอรโ์ มนมผี ลตอ่ สีของปลาสวยงาม ดังน้นั ปลาทเี่ ลี้ยงโดยให้ฮอรโ์ มน
จะมีสเี รว็ กว่าปลาทเี่ ล้ยี งโดยไมใ่ หฮ้ อรโ์ มนในชว่ งอายเุ ท่ากนั

ตวั แปรตาม

ตัวแปรตน้

• ถา้ ความร้อนมผี ลตอ่ การสกุ ของผลไม้ ดงั นัน้ ผลไม้ทผี่ า่ นการอบไอนา้
จะมอี ายกุ ารสุกนานกวา่ ผลไม้ทไี่ มไ่ ดผ้ า่ นการอบไอนา้

ตวั แปรตาม

• "แสงแดดทาใหต้ ้นหญ้าเจรญิ งอกงาม ดงั นน้ั ต้นหญ้าที่ถูกแสงแดดจะ
เจรญิ งอกงาม สว่ นตน้ หญ้าที่ไม่ถูกแสงแดดจะไมเ่ จรญิ งอกงามหรือ
เฉาตายไป"

ตวั อย่างการตง้ั สมมติฐาน

ชอื่ เร่ือง : เปรียบเทียบการเจริญเติบโตของถัว่ งอกท่ีปลูกกลางแจ้ง
และปลกู ในท่ีร่ม

ตัวแปรต้น : การปลูกถวั่ งอกกลางแจ้งและปลกู ในรม่
ตวั แปรตาม : การเจรญิ เตบิ โตของถว่ั งอก
สมมติฐาน : ถว่ั งอกท่ปี ลกู กลางแจง้ จะเจรญิ เตบิ โตได้ดีกวา่ ถว่ั งอกท่ี

ปลูกในที่รม่

ตัวอย่างการตั้งสมมติฐาน

ชื่อเรอ่ื ง : เปรียบเทยี บการเจรญิ เตบิ โตของถว่ั งอกท่ปี ลูกกลางแจ้ง
และปลูกในท่ีร่ม

ตวั แปรตน้ : แสงแดด
ตวั แปรตาม : การเจริญเติบโตของถั่วงอก
สมมตฐิ าน : ถา้ แสงแดดมผี ลต่อการเจรญิ เติบโตของถั่วงอก ดงั นนั้

ถัว่ งอกท่ีปลกู กลางแจ้งจะเจริญเตบิ โตไดด้ ี

สมมตฐิ านท่ียังพิสูจนไ์ ม่ได้ ซึ่งอาจตอ้ งมกี าร
เปล่ยี นแปลงหรือลม้ เลกิ ไป
ขอ้ สงั เกต
สมมติฐาน และทฤษฎีจึงอาจมกี ารเปลย่ี นแปลง
หรือล้มเลกิ ไปได้ เม่อื ไดร้ บั ข้อเทจ็ จริงเพ่มิ ข้นึ
และถูกตอ้ งกวา่

ทฤษฎี คือสมมติฐานทไ่ี ดร้ ับการตรวจสอบแลว้ หลาย
ครัง้ ซงึ่ สามารถไปอา้ งอิงหรอื กาหนดข้อเทจ็ จริงอ่นื ๆ
ไดก้ วา้ งขวาง พอสมควร
• ทฤษฎที ี่ดีต้องกาหนดขอบเขต และสถานการณ์เปน็
ข้อบ่งช้ไี วด้ ว้ ยถา้ นอกขอบเขตหรือสถานการณ์นแ้ี ล้ว
จะทานายเหตกุ ารณ์ไดถ้ ูกตอ้ งเชน่ เดมิ หรอื ไม่

การออกแบบการทดลองคือการวางแผนการ
ทดลองก่อนที่จะลงมือปฏิบัติจริง โดยให้
สอดคล้องกับสมมติฐานที่ตั้งไว้เสมอ และ
ควบคุมปัจจัยหรือตัวแปรต่างๆ ท่ีมีผลต่อการ
ทดลอง แบ่งไดเ้ ป็น 3 ชนดิ คือ

1.ตวั แปรตน้

ตัวแปรอิสระ/ตัวแปรเหตุ: เป็นตัวแปรเหตุท่ีทาให้เกิดผล
ต่างๆ หรือตัวแปรท่ีเราต้องการศึกษาทดลองดูว่าเป็น
สาเหตุทีท่ าใหเ้ กดิ ผลตามท่ีเราสงั เกตหรอื ไม่

2. ตัวแปรตาม

ตัวแปรไม่อิสระ/ตัวแปรผล: เป็นตัวแปรท่ีเกิดตามมาจากตัว
แปรต้น เม่ือตัวแปรต้นเปล่ียนแปลง ตัวแปรตามก็จะ
เปลีย่ นแปลงตามไปดว้ ย

3. ตวั แปรควบคุม

เป็นตัวแปรอื่นๆ (นอกจากตัวแปรต้น) ท่ีอาจส่งผลต่อการ
ทดลอง ทาให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อนไป เราจึงจาเป็นต้อง
ทาการควบคุมให้เหมือนกัน

ร่วม กนั คดิ 1

คาสง่ั ให้นักเรยี นตอบคาถามเร่อื งตัวแปรในการ
ทดลอง ( 10 คะแนน )

ใหน้ ักเรียนตอบคาถามเร่ืองตัวแปรในการทดลอง
1. การเพาะเมลด็ ถว่ั

ตวั แปรต้น จานวนเมล็ดถ่วั

independent variable. การงอกของเมล็ดถ่ัว

ตวั แปรตาม ปรมิ าณน้า ขนาดภาชนะท่ี
เพาะ ขนาดกระดาษทิชชทู ่ี
dependent variable. ชบุ นา้

ตวั แปรควบคุม

control variable.

2. การทดลองความแขง็ แรงของไม้ไอศกรีม

ตัวแปรตน้

independent variable. ชนดิ ของวสั ดทุ ่ใี ช้ทาไมไ้ อศกรีม

ตวั แปรตาม

dependent variable. น้าหนกั ที่ไม้แตล่ ะประเภทรับได้

ตวั แปรควบคุม ความหนาและความยาวของไม้ ตมุ้
นา้ หนกั ,การแขวนตมุ้ น้าหนัก
control variable.

3. จากสมมตฐิ าน “ถ้าขี้เลื่อยดดู ซบั กลิน่ ได้ ดังน้นั กล่ินข้หี มจู ะ
ลดลง”

ตัวแปรตน้

independent variable ข้เี ลื่อย..............................................................................................................
dependent variableตัวแปรตาม

.......................................................................ก...ล....่ิน....ข...ห้ี....ม....ู .................

contตrวั oแปlรควvบคaุมriable

ช..น...ิด...ห...ร..ือ..ส...า..ย...พ...ัน...ธ..ขุ์ ...อ..ง...ห..ม...ู ..จ..า..น...ว...น...ห...ม..ู..อ..า...ย..ุข...อ..ง...ห..ม...ู .ล...ัก...ษ...ณ...ะ...ค..อ...ก..
การทาความสะอาดคอก ชนดิ ของอาหาร ปรมิ าณอาหารต่อมอื้ จานวนมื้อ
ของอาหาร ปริมาณนา้ ทีใ่ ห้หมูกนิ ในแตล่ ะวนั เปน็ ต้น

4. จากสมมตฐิ าน “ผลของแสงต่อการงอกรากกลว้ ยไม้”

independent variable แสง..............................................................................................................
dependent variable

..จ...า...น...ว...น....ร...า...ก.....แ...ล...ะ...ค...ว...า...ม....ย...า...ว...ข...อ...ง...ร...า..ก....ก...ล...้ว...ย...ไ..ม....้ ..............

control variable

ช..น...ิด...ข..อ...ง..ก...ล..ว้...ย..ไ..ม...้ .อ...า..ย...ขุ ..อ...ง..ก...ล..้า..ก...ล...้ว..ย...ไ.ม...้..ข..น...า..ด...ข...อ..ง..ก...ล..้า...ก..ล...ว้..ย...ไ..ม..้ ชนิดของ
วสั ดทุ ี่ใช้กับกล้วยไม้ ปรมิ าณน้าทกี่ ล้วยไมไ้ ดร้ ับ เปน็ ตน้

5. จากสมมติฐาน “การงอกของเมล็ดขา้ วในเวลาทต่ี ่างกันขึ้นอยู่
กับปรมิ าณของนา้ ท่ไี ดร้ บั ”

independent variable ปริมาณนา้..............................................................................................................
dependent variable

..เ.ว....ล...า...ใ..น....ก...า...ร..ง...อ...ก...ข....อ...ง...เ.ม....ล...ด็ ...ข....้า...ว..............................................

control variable

ช..น...ดิ...ข..อ...ง..ข...า้ ..ว....อ...า..ย..ขุ...อ...ง..ก..ล...า้..ข...า้..ว....ข...น...า..ด...ข..อ...ง..ก...ล..้า...ข..า้..ว....อ...ุณ....ห..ภ...มู...ิ.แ...ห. ลง่ ทม่ี าของ
เมล็ดขา้ ว ดนิ ท่ใี ช้ เป็นตน้

6. การส่ันสะเทอื นของไม้บรรทัดจะให้เสียงสูงหรอื ตา่ ข้ึนอยู่กบั แรง
ดีดของคนดีด

independent variable แรงดดี..............................................................................................................
dependent variable เสยี งท่เี กดิ ขึ้น

..............................................................................................................

control variable ไม้บรรทดั (ต้องเหมือนกนั )

.............................................................................................................

7. อตั ราการเจรญิ เตบิ โตของไก่ขนึ้ อยู่กบั ปรมิ าณของโปรตนี ใน
อาหาร

independent variable

..ป...ร...มิ....า..ณ.....โ..ป....ร...ต...ีน...ใ...น...อ...า...ห....า...ร..ไ..ก....่ .................................................

dependent variable

...อ...ตั ...ร...า...ก...า...ร...เ.จ....ร..ิญ.....เ..ต...บิ ....โ..ต...............................................................

control variable

...พ....ัน...ธ...ไ์ุ...ก...่ ..แ...ล...ะ.....แ...ห....ล...ง่...ท...มี่....า..ข....อ...ง...ไ..ก...่........................................

8. เม่อื ใส่ผงอโี นลงไปมาก จรวดประดิษฐ์ก็จะพงุ่ ข้ึนไปได้สงู มาก
เช่นกนั

independent variable

..ป...ร...มิ....า..ณ.....ผ....ง..อ...ีโ..น....ท....่ีใ..ส...่...................................................................

dependent variable

..ค...ว...า...ม...ส....งู ..ท....ี่จ...ร...ว...ด...ส....า..ม....า...ร..ถ....พ...่งุ...ข....ึน้ ...ไ..ป....ไ..ด...้...............................

control variable

..ร..ูป....ร...า่ ...ง....แ...ล....ะ..น....า้...ห...น....กั...ข....อ...ง..จ....ร..ว....ด..............................................

9. แกละได้ทาการทดลองเพอ่ื ดวู า่ แสงแดดมีอทิ ธพิ ลต่อการเจริญเติบโตของ
ราหรือไม่ เขาจงึ ทาการทดลองนาข้าวสกุ ใส่ถ้วยขนาดเลก็ เทา่ กนั 2 ใบ แลว้
นาไปเกบ็ ในกลอ่ งกระดาษปิดให้มดิ ชิด 1 ใบ วางไวก้ ลางแจ้ง 1 ใบ ทง้ิ ไว้ 3
วัน จงึ สังเกตและบนั ทึกผลท่ีเกิดขึ้น

independent variable

ป....ร..ิม....า...ณ....แ....ส...ง......................................................................................

dependent variable

control variableก...า..ร...เ..จ...ร...ิญ....เ..ต....บิ ...โ..ต....ข...อ...ง...เ..ช...ื้อ...ร...า.......................................................

.ป...ร...มิ...า...ณ.......แ...ล...ะ...ค...ณุ.....ส....ม...บ....ตั ...ขิ...อ....ง..ข....า้ ..ว....ส...ุก.....อ...ุณ.....ห...ภ....มู ...ิ..ร...ปู ...ร...า่..งของ
ภาชนะใส่ข้าวสุก

10. แม่บ้านชะเอมตอ้ งการทดสอบเปรยี บเทยี บ การขจดั คราบ
สกปรกออกจากผ้าของ ผงซักฟอก ทม่ี ขี ายในท้องตลาด เพื่อ
ตัดสนิ ใจเลอื ก แม่บ้านชะเอมจะต้องจดั อะไรให้ แตกต่างกัน

ชนดิ ของผงซกั ฟอก

สาหรับวันนีน้ ักเรยี นได้ฝึกการตง้ั
ปญั หาและสมมตฐิ านในหลาย
สถานการณ์ ลองกลบั ไปทบทวน
เพ่ือความชานาญอีกครัง้ นะคะ

ในคาบเรยี นต่อไป เราจะศกึ ษาเกีย่ วกับกระบวนการ
ทางวิทยาศาสตร์ ในหัวข้อ การเก็บข้อมูลหรือการทดลอง
แลว้ พบกันใหม่คะ่