Nature of Science and Scientific Inquiry

เอกสารประกอบการสอน

NATURE OF
SCIENCE AND

SCIENTIFIC
INQUIRY

1128416 ธรรมชาติและการสบื เสาะทางวทิ ยาศาสตร์

3(3-0-6)

AJ.PARAWEE JONGKRAIJAK

PHUKET RAJABHAT UNIVERSITY

เอกสารประกอบการสอน
รายวชิ า ธรรมชาติและการสบื เสาะทางวิทยาศาสตร์

ภารวี จงไกรจักร
ศ.ษม. (วิทยาศาสตรศ์ ึกษา)

คณะครุศาสตร์
มหาวิทยาลยั ราชภัฏภูเกต็

2563

ก

คำนำ

เอกสารประกอบการสอน รหสั วิชา 1128416 รายวิชาธรรมชาติและการสืบเสาะทางวทิ ยาศาสตร์ ม่งุ เนน้
ให้ผู้เรียนมีความรู้เกี่ยวกับทฤษฎี หลักการ และแนวคิด เกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์การมองโลกแบบ
วทิ ยาศาสตร์ การสบื เสาะทางวทิ ยาศาสตร์ และกจิ การทางวทิ ยาศาสตร์ รวมทง้ั การอธบิ ายทางวิทยาศาสตร์ รู้และ
ความเข้าใจการได้มาซึ่งองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อธิบายวิธีการแสวงหาองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แสวงหา
องค์ความรู้ทางวิทยาศาสตรโ์ ดยใช้กระบวนการสบื เสาะ ตระหนักถงึ ธรรมชาตวิ ิทยาศาสตร์ มที กั ษะการอธิบายทาง
วิทยาศาสตร์ นำความรู้ไปออกแบบกิจกรรม การเรียนรู้ที่เน้นกระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ โดยแบ่ง
เนื้อหาการเรียนการสอนออกเป็น 5 บท ประกอบด้วย บทที่ 1 ทฤษฎี หลักการ และแนวคิดของธรรมชาติของ
วิทยาศาสตร์ บทที่ 2 การรู้วิทยาศาสตร์ความหมายของวิทยาศาสตร์ บทที่ 3 ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ บทที่ 4
ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เป้าหมายของวิทยาศาสตร์ บทที่ 5 การเรียนรู้
วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะหาความรู้และการออกแบบการเรี ยนรู้ที่เน้นกระบวนการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์

เอกสารประกอบการสอนน้ี คงอำนวยประโยชน์ตอ่ การเรียนการสอนในรายวชิ าธรรมชาติและการสืบเสาะ
ทางวิทยาศาสตร์ แก่นักศึกษาสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ท่ัวไปและผู้ที่สนใจ หากท่านที่นำเอกสารประกอบการสอนน้ี
ไปใช้ และมีข้อเสนอแนะผเู้ ขยี นยินดรี ับฟงั และขอขอบคณุ ในความอนุเคราะหน์ ัน้ มา ณ โอกาสนี้ดว้ ย

ภารวี จงไกรจกั ร
30 ตุลาคม 2563

ข

สารบัญ หน้า

คำนำ ก
สารบญั ข
สารบญั ภาพ ง
แผนบรหิ ารการสอนประจำวิชา จ
แผนบรหิ ารการสอนประจำบทที่ 1 1
บทที่ 1 ความหมายของวิทยาศาสตร์ 3
4
ประเภทของวทิ ยาศาสตร์
5
ความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ 10
วธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์ 13
ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ 32
สรุป 33
แบบฝึกหดั ทา้ ยบท 34
เอกสารอา้ งองิ 35
แผนบริหารการสอนประจำบทที่ 2 37
บทที่ 2 ความหมายของการรูว้ ทิ ยาศาสตร์ 38
องค์ประกอบของการรูว้ ทิ ยาศาสตร์ 40
ลักษณะของบคุ คลทม่ี ีการร้วู ทิ ยาศาสตร์ 43
การสอนเพอ่ื ใหเ้ กดิ การรูว้ ทิ ยาศาสตร์ 44
เจตคติทางวทิ ยาศาสตร์ 46
วิธกี ารพฒั นาเจคติทางวทิ ยาศาสตร์ 52
สรปุ 52
แบบฝกึ หดั ท้ายบท 53
เอกสารอา้ งองิ 55
แผนบรหิ ารการสอนประจำบทท่ี 3 57
บทที่ 3 ความสำคัญของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ 58
ความหมายของธรรมชาตขิ องวทิ ยาศาสตร์ 59
ลกั ษณะหรอื องคป์ ระกอบของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ 68
การจดั การเรยี นการสอนธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์ 69
การวัดและประเมนิ ความเข้าใจธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์ 70
ตัวอยา่ งเคร่ืองมือในการตรวจสอบความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ 73
ตวั อย่างงานวจิ ัยท่เี กยี่ วข้องกับการศึกษาธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตร์ 75
สรุป 76
แบบฝกึ หัดท้ายบท
ค

เอกสารอ้างองิ 77
แผนบริหารการสอนประจำบทที่ 4 79
บทที่ 4 เปา้ หมายของวทิ ยาศาสตร์ 82
83
เรียนรอู้ ะไรในวิทยาศาสตร์ 83
ตัวช้ีวัด สาระและมาตรฐานการเรียนรู้ 87
คณุ ภาพผู้เรยี น 97
ตัวชี้วดั และสาระการเรยี นรูแ้ กนกลาง 100
สรุป 100
แบบฝกึ หัดท้ายบท 101
เอกสารอ้างอิง 102
แผนบรหิ ารการสอนประจำบทท่ี 5 104
บทที่ 5 ความหมายของการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ บบสืบเสาะหาความรู้ 105
แนวคิดพนื้ ฐานในการจัดการเรียนรู้แบบสบื เสาะหาความรู้ 107
ขั้นตอนการจัดการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตร์แบบสืบเสาะหาความรู้ 115
บทบาทของครูและนักเรียนในการจัดการเรยี นรแู้ บบสบื เสาะหาความรู้ 120
การออกแบบแผนการจัดการเรียนรูแบบสืบเสาะหาความรู้ 123
ตวั อย่างการจัดกิจกรรมการเรียนรวู้ ิทยาศาสตรแ์ บบสบื เสาะหาความรู้ 127
สรปุ 127
แบบฝกึ หดั ท้ายบท 128
เอกสารอ้างองิ
บรรณานุกรม

ง

สารบัญภาพ หน้า

ภาพท่ี 7
8
1.1 สรปุ ทฤษฎีทางวทิ ยาศาสตร์ 9
1.2 เกณฑ์ในการยอมรับทฤษฎที างวทิ ยาศาสตร์ 10
1.3 ทม่ี าของกฎ 11
1.4 ความสัมพันธ์ของความรทู้ างวิทยาศาสตร์ 11
1.5 ลำดบั ขั้นตอนในการแสวงหาความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ 15
1.6 ข้นั ตอนของวธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ 17
1.7 รูปแบบการสังเกต 20
1.8 การจำแนกสารโดยใชเ้ น้ือสารเป็นเกณฑ์ 20
1.9 การเปรยี บเทียบเซลล์พืชและเซลล์สตั ว์ 21
1.10 วงจรชวี ิตของกบ 22
1.11 แผนทแ่ี สดงพ้ืนทเ่ี สี่ยงต่อการเกิดไฟปา่ ในประเทศไทย 26
1.12 กราฟแสดงชว่ งอุณหภมู ิการหลอมเหลวของสารบรสิ ทุ ธิ์ 26
1.13 ศึกษาและทดลองเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของแก๊สในหลอดรังสีแคโทด 26
1.14 ภาพแสดงพีระมิดจำนวนสิง่ มีชวี ิต 27
1.15 สรุปเน้อื หาในหน่วยการเรยี นรู้เร่ือง นำ้ ในท้องถนิ่ ของเรา ป.3 27
1.16 แบบจำลองระบบสุริยะจักรวาลจากผา้ 28
1.17 โมเดลโครงสรา้ งเซลล์พืช 28
1.18 แบบจำลองชน้ั ของโลก 29
1.19 กราฟแสดงการเปลี่ยนแปลงปรมิ าณสารในการเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมี
1.20 การเปรียบเทยี บผลการตรวจวัดจริงกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ท่ไี ด้พัฒนาข้นึ 29
30
เพอ่ื ประเมนิ ความเข้มข้นของกา๊ ซไนโตรเจนไดออกไซด์ 30
1.21 การมองเห็นสี 31
1.22 แบบจำลองระบบหายใจ 31
1.23 แบบจำลองการทำงานของหัวใจ 32
1.24 วงจรชวี ติ ของกบ
1.25 Flowchart เปล่ียนโลหะทองแดงใหเ้ ป็นทองแดง (II) ไนเตรต
1.26 เปรียบเทียบความหมายและความตา่ งของกบกบั เต่า

จ

แผนบริหารการสอนประจำวชิ า

รหสั วิชา 1128416 3(3-0-6) หนว่ ยกิต
รายวิชา ธรรมชาติและการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์
รายวิชา (Nature of Science and Scientific Inquiry)

คำอธิบายรายวชิ า

ทฤษฎี หลักการ และแนวคิด เกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์การมองโลกแบบวิทยาศาสตร์ การ
สืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ และกิจการทางวิทยาศาสตร์ รวมทั้งการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ รู้และความเข้าใจการ
ได้มาซึ่งองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อธิบายวิธีการแสวงหาองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แสวงหาองค์ความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์โดยใช้กระบวนการสืบเสาะ ตระหนักถึงธรรมชาติวิทยาศาสตร์ มีทักษะการอธิบายทางวิทยาศาสตร์
นำความรู้ไปออกแบบกจิ กรรม การเรียนรู้ทเี่ น้นกระบวนการสบื เสาะทางวิทยาศาสตร์

วัตถุประสงคท์ ่วั ไป

1. เพ่ือใหผ้ ู้เรียนมคี วามรู้ความเข้าใจเกยี่ วกับทฤษฎี หลกั การ และแนวคิดของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์และ
การมองโลกแบบวิทยาศาสตร์

2. เพ่ือให้ผู้เรยี นมคี วามรู้ความเข้าใจเกี่ยวกบั การรวู้ ทิ ยาศาสตร์ และกิจการทางวทิ ยาศาสตร์
3. เพื่อใหผ้ ู้เรียนมคี วามรู้ความเข้าใจเกี่ยวกบั ธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์รวมทงั้ การอธิบายทางวิทยาศาสตร์ รู้

และความเข้าใจการได้มาซง่ึ องคค์ วามรูท้ างวิทยาศาสตร์ อธิบายวิธีการแสวงหาองค์ความร้ทู าง
วิทยาศาสตร์
4. เพ่อื ให้ผ้เู รียนมคี วามรู้ความเข้าใจเกยี่ บกบั การสืบเสาะทางวิทยาศาสตรแ์ สวงหาองค์ความรู้ทาง
วิทยาศาสตรโ์ ดยใช้กระบวนการสบื เสาะ
5. เพื่อใหผ้ ู้เรยี นมคี วามรู้ความเข้าใจและมีทักษะการอธบิ ายทางวทิ ยาศาสตร์ นำความรู้ไปออกแบบกจิ กรรม
การเรียนรู้ทเ่ี นน้ กระบวนการสบื เสาะทางวทิ ยาศาสตร์

ฉ

เนื้อหาวชิ า ทฤษฎี หลักการ และแนวคิดของธรรมชาตขิ องวทิ ยาศาสตร์ 12 ช่วั โมง
9 ช่ัวโมง
บทที่ 1 - ความหมายของวทิ ยาศาสตร์ 9 ช่ัวโมง

บทที่ 2 - ประเภทของวิทยาศาสตร์ 6 ชัว่ โมง

บทท่ี 3 - ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ช

บทท่ี 4 - วธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์

- ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

- สรุป

- แบบฝึกหัดทา้ ยบท

- เอกสารอา้ งองิ

การรวู้ ิทยาศาสตรค์ วามหมายของวิทยาศาสตร์

- ความหมายของการรู้วิทยาศาสตร์
- องคป์ ระกอบของการร้วู ทิ ยาศาสตร์
- ลกั ษณะของบุคคลทีม่ ีการรู้วิทยาศาสตร์
- การสอนเพื่อให้เกิดการรวู้ ทิ ยาศาสตร์
- เจตคติทางวทิ ยาศาสตร์

- สรปุ

- แบบฝึกหัดท้ายบท

- เอกสารอา้ งองิ

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
- ความสำคัญของธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์
- ความหมายของธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์
- ลกั ษณะหรือองค์ประกอบของธรรมชาติของวทิ ยาศาสตร์
- การจัดการเรยี นการสอนธรรมชาตขิ องวทิ ยาศาสตร์
- การวดั และประเมินความเขา้ ใจธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตร์
- ตัวอยา่ งเครื่องมือในการตรวจสอบความเข้าใจธรรมชาติ

ของวิทยาศาสตร์

- สรุป

- แบบฝึกหัดท้ายบท

- เอกสารอา้ งองิ

ตวั ชีว้ ดั และสาระการเรยี นรู้ กลุม่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์
เปา้ หมายของวิทยาศาสตร์

- เรียนรู้อะไรในวิทยาศาสตร์
- สาระและมาตรฐานการเรยี นรู้

- คุณภาพผเู้ รียน 12 ชว่ั โมง
- ตวั ช้ีวัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง
- สรุป
- แบบฝกึ หัดทา้ ยบท
- เอกสารอา้ งองิ
บทที่ 5 การเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ บบสืบเสาะหาความรู้และการออกแบบ
การเรยี นรทู้ เี่ น้นกระบวนการสบื เสาะทางวิทยาศาสตร์
- ความหมายของการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์แบบสบื เสาะหา

ความรู้
- ความสำคัญของการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรแ์ บบสบื เสาะหา

ความรู้
- ข้นั ตอนการจดั การเรยี นรู้วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะหา

ความรู้
- ตัวอยา่ งการจัดกิจกรรมการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์แบบสบื

เสาะหาความรู้
- การประเมนิ ผลการจัดการเรยี นรู้วิทยาศาสตรแ์ บบสืบ

เสาะหาความรู้
- ออกแบบการเรียนรูท้ ่ีเนน้ กระบวนการสบื เสาะทาง

วิทยาศาสตร์
- สรุป
- แบบฝึกหัดท้ายบท
- เอกสารอา้ งอิง

วธิ สี อน และกิจกรรม

1. ศึกษาเอกสารประกอบการสอน

2. ปฏิบตั ิการทดลอง

3. มอบหมายงานใหศ้ กึ ษาค้นคว้า

4. อภิปรายผลสรปุ กจิ กรรมกลุ่ม

5. การฝึกปฏบิ ตั ิการเขียนแผน

6. สถานการณ์จำลอง (ทดลองฝึกปฏบิ ัติการสอน)

ซ

สอ่ื การเรยี นการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน
2. ห้องเรยี นจำลอง
3. ห้องปฏบิ ตั กิ ารวทิ ยาศาสตร์

การวดั ผลและการประเมนิ ผล 70%
10%
การวดั ผล 10%
1. คะแนนระหว่างเรยี น 10%
10%
1.1 ความสนใจในการเรียน 30%
1.2 ทำแบบฝกึ หดั ท้ายบท 30%
1.3 การปฏิบัติทดลอง
1.4 การสอบสอนในหอ้ งเรียนจำลอง
1.5 คะแนนสอบกลางภาค
2. คะแนนสอบปลายภาค

การประเมินผล

คะแนนระหว่าง 80-100 ได้ระดบั A
คะแนนระหวา่ ง 75-79 ไดร้ ะดับ B+
คะแนนระหวา่ ง 70-74 ได้ระดับ B
คะแนนระหว่าง 65-69 ไดร้ ะดับ C+

คะแนนระหว่าง 60-64 ได้ระดบั C
คะแนนระหว่าง 55-59 ไดร้ ะดบั D+

คะแนนระหวา่ ง 50-54 ได้ระดบั D

คะแนนระหวา่ ง 0-49 ได้ระดบั E

ฌ

แผนบรหิ ารการสอนประจำบทท่ี 1

เคา้ โครงเน้อื หา

1.1 ความหมายของวทิ ยาศาสตร์
1.2 ประเภทของวทิ ยาศาสตร์
1.3 ความรู้ทางวิทยาศาสตร์
1.4 วธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์
1.5 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
1.6 สรุป
1.7 แบบฝึกหดั ทา้ ยบท
1.8 เอกสารอา้ งองิ

วัตถปุ ระสงค์เชิงพฤตกิ รรม

เมอ่ื ศึกษาบทที่ 1 จบแล้ว นกั ศกึ ษามคี วามสามารถ ดงั น้ี
1. นกั ศึกษาสามารถอธบิ ายความหมายของวทิ ยาศาสตรไ์ ด้
2. นักศกึ ษาสามารถอธิบายประเภทของวิทยาศาสตร์ได้
3. นกั ศกึ ษาสามารถอธบิ ายวิธกี ารทางวิทยาศาสตร์ได้
4. นักศึกษาสามารถอธบิ ายความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ได้
5. นกั ศกึ ษาสามารถอธบิ ายทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรไ์ ด้

วิธสี อนและกิจกรรมการเรียนการสอนประจำบท

1. บรรยายประกอบเคร่ืองฉาย
2. แบ่งกลุม่ ทำกิจกรรมกลุ่ม
3. อภปิ รายผลสรปุ กิจกรรมกลุ่ม
4. ปฏิบตั ิการทดลอง
5. สรุปเน้ือหาและแนวทางการนำเนือ้ หาสู่การปฏบิ ตั ิ

สือ่ การเรยี นการสอน

1. เอกสารประกอบการสอนรายวชิ าธรรมชาตแิ ละการสบื เสาะทางวทิ ยาศาสตร์
2. เครื่องฉาย
3. อปุ กรณ์การทดลอง

1

การวัดและการประเมินผล

1. สงั เกตการตอบคำถามระหว่างเรยี น
2. สังเกตการอธบิ ายสรุปความหมายของวิทยาศาสตร์
3. สงั เกตการอธิบายสรปุ ประเภทของวิทยาศาสตร์
4. สังเกตการอธบิ ายสรุปความรู้ทางวิทยาศาสตร์
5. สงั เกตการอธิบายสรปุ วธิ ีการทางวิทยาศาสตร์
6. สงั เกตการอธิบายสรปุ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
7. สามารถทำการทดลองได้ตามวิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์
8. สามารถใชท้ ักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ในการปฏิบตั ิการทดลอง
9. ตรวจการตอบคำถามตามแบบฝึกหัดทา้ ยบท

2

บทที่ 1
ทฤษฎี หลกั การ และแนวคิด ธรรมชาตขิ องวิทยาศาสตร์

มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการเรียนรู้ได้อย่างมหัศจรรย์ เริ่มตั้งแต่การเรียนรู้เพื่อดำรงชีวิต
ตามสัญชาตญาณของสิ่งมีชีวิตไปสู่การทำมาหากินเพื่อยังชีพ จนพัฒนาขั้นเป็นวิถีชีวิต วิถีการสร้างและการ
ถ่ายทอดความรู้ของแต่ละสังคม การเรียนรู้ของมนุษย์เกิดขึ้นอย่างมีขั้นตอน สิ่งแรกที่กระตุ้นให้เกิดความอยาก
เรียนรู้คือ การที่บุคคลเริ่มสงสัยสนใจในบางสิ่ง สิ่งที่ยังไม่เคยรู้จักมาก่อน (ประสาท อิศรปรีดา, 2549) อย่างไรก็
ตามความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้แบ่งออกอย่างกว้างๆ เป็น 2 ประเภท ตามจุดประสงค์ของการแสวงหาความรู้ คือ
วิทยาศาสตรบ์ ริสทุ ธ์ิ และวทิ ยาศาสตร์ประยุกต์

1.1ความหมายของวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ ภาษาองั กฤษคือ Science มาจากภาษาลาติน “Scienctia” ซงึ่ หมายถงึ ความรู้
(Knowledge) เมื่อนกั วิทยาศาสตรพ์ บปรากฏการณ์ธรรมชาตอิ ยา่ งใดอย่างหน่ึงในการคน้ หาคาตอบ เขาจะต้งั
คำถาม 3 ข้อ (สมจิต สวธนไพบูลย์, 2526) คอื
What question? มอี ะไรเกิดขน้ึ
How question? เกดิ ขึ้นไดอ้ ยา่ งไร
Why question? ทำไมจึงเกดิ ข้ึน

ทั้ง 3 คำถามถือเป็นกุญแจสำคัญท่ีทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้คำตอบจากปัญหา และเป็นจุดเร่ิมตน้ ของการ
ไดม้ าซ่งึ ความร้ทู างวทิ ยาศาสตร์
ลำดับขน้ั ตอนของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ แบ่งเปน็ 3 ข้ันตอน คือ

ขัน้ แรก เปน็ การค้นพบปรากฏการณธ์ รรมชาติ
ขนั้ ท่ีสอง เป็นการค้นหาคำตอบของปญั หา
ขน้ั ทสี่ าม เปน็ คำตอบของปญั หา หรือตวั ความร้ทู างวทิ ยาศาสตร์

3

ดังนี้ วิทยาศาสตร์ หมายถึง องค์ความรู้ที่มีระบบและจัดไว้อย่างมีระเบียบแบบแผน โดยทั่วไป
กระบวนการหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (The Process of Science) ประกอบด้วย ระเบียบวิธีการทาง
วทิ ยาศาสตร์ (Scientific Method) และเจตคติทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Attitude)

1.2ประเภทของวทิ ยาศาสตร์

วทิ ยาศาสตร์ เป็นความรู้ที่ไดจ้ ากการศึกษาปรากฏการณ์ต่าง ๆ ท่ีเกิดขน้ึ ในธรรมชาติ ซง่ึ ความรู้ต่าง ๆ เหล่าน้ี
มีอยู่อย่างมากมาย ดังนั้น เพื่อความเป็นระเบียบจึงต้องมีการจัดความรู้ต่าง ๆ ออกเป็นหมวดหมู่ตามแต่ละสาขา
เช่น ถ้าเป็นความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตจาพวกพืช หรือพรรณไม้ต่าง ๆ จัดอยู่ในสาขาพฤกษาศาสตร์ ส่วนเรื่องท่ี
เกี่ยวกับสิง่ มีชีวิตขนาดเล็ก เช่น สัตว์เซลลเ์ ดียวหรือเชื้อจุลินทรีย์ จัดอยู่ในสาขาจุลชีววิทยา เป็นต้น อย่างไรก็ตาม
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้แบ่งออกอย่างกว้างๆ เป็น 2 ประเภท ตามจุดประสงค์ของการแสวงหาความรู้ คือ
วทิ ยาศาสตรบ์ รสิ ทุ ธ์ิ และวิทยาศาสตรป์ ระยุกต์

1.วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (Pure science) เป็นความรู้พื้นฐานล้วน ๆ ซึ่งประกอบด้วย ข้อเท็จจริง มโนมติ
หลักการ ทฤษฎี กฎ นักวิทยาศาสตร์ค้นคว้าหาความรู้ประเภทนี้เพื่อความใคร่รู้ เพื่อตอบสนองความต้องการทาง
จติ ใจ โดยไมค่ ดิ หวังผลประโยชนจ์ ากการคน้ คว้าน้เี ลย ได้แก่

1.1 วทิ ยาศาสตรก์ ายภาพ (Physical science) ศกึ ษาหาความรู้จากธรรมชาติที่ เกยี่ วกับสง่ิ ไม่มีชีวิตได้แก่
ฟิสิกส์ (Physic) เคมี (Chemistry) ธรณีวิทยา (Geology) ดาราศาสตร์ (Astronomy) อุตุนิยมวิทยา
(Meteorology) เป็นตน้

1.2 วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ (Biological Science) เป็นวทิ ยาศาสตร์ท่ีศึกษาหาความรู้จากธรรมชาติเก่ียวกับ
สิ่งมีชีวติ ไดแ้ ก่ พฤกษศาสตร์ (Botany) สัตวศาสตร์ (Zoology)

4

1.3 วิทยาศาสตร์สังคม (Social Science) ศึกษาเกี่ยวกับการจัดระบบให้มนุษย์ดารงชีวิตได้อย่างสงบสุข
ในสงั คมได้แก่ จติ วิทยา (Psychology) รฐั ศาสตร์ (Political Science)

2. วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) เป็นการนาความรู้จากวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์มาประยุกต์เพื่อให้
เกดิ ประโยชน์ด้านต่าง ๆ เช่น แพทยศ์ าสตร์ เกษตรศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยกี ารเกษตร เทคโนโลยีการ
อาหาร เทคโนโลยีส่งิ แวดลอ้ ม เปน็ ต้น

ถ้าเราพิจารณาในสาขาวิชาวิศวกรรมศาสตร์ (วิศวกรรมการแพทย์) ซึ่งเป็น วิทยาศาสตร์ประยุกต์ จะพบว่า
ประกอบด้วยวทิ ยาศาสตรบ์ รสิ ทุ ธิ์ หลายสาขารวมกัน ไดแ้ ก่ ฟสิ ิกส์ ชวี วทิ ยา

1.3 ความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Knowledge)

ความรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง องค์ความรู้ซึ่งเป็นความรู้ของโลกธรรมชาติ เช่น ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา เป็น
ตน้ ความร้เู ก่ยี วกบั วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความร้ใู นวิธีการหรือกระบวนการหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์หรือวิธีทาง
ที่นำไปสู่เป้าหมายของการได้มาซึ่งความรู้ได้จากการสืบแสวงหา ซึ่งสามารถแบ่งประเภทความรู้ทางวิทยาศาสตร์
(Type of Scientific Knowledge) จากงา่ ยไปยากได้ 6 ระดับ ดังนี้

1. ข้อเท็จจริง (Fact) พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2542 ได้ให้คำหมายของคำว่า
ข้อเท็จจรงิ วา่ เป็นขอ้ ความหรอื เหตกุ ารณ์ทีเ่ ปน็ มาหรือเปน็ อยตู่ ามจริง ขอ้ เท็จจรงิ เป็นความรู้พ้ืนฐานเบ้ืองต้นทาง
วิทยาศาสตร์ ที่เกิดจากการสังเกตปรากฎการณ์ธรรมชาติและสิ่งต่าง ๆ โดยตรง โดยใช้ประสาทสัมผัสท้ัง 5 ได้แก่
ตา หู จมูก ปาก และผิวกาย หรือจากเครื่องมือวดั อย่างงา่ ย เช่น เครื่องช่ังน้ำหนัก เครื่องวัดความดัน เป็นต้น โดย
ผลที่ได้จากการสังเกตหรือการวัดต้องเหมือนเดิมทุกครั้งไม่ว่าจะทำซ้ำกี่ครั้งก็ตาม เป็นข้อมูลที่เป็นจริงเสมอและ
ต้องเปน็ ข้อความเดีย่ ว ๆ ท่ีตรงไปตรงมา

ข้อความเดี่ยว ๆ ยังไม่ถือว่าเป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แต่ถ้าหากมีข้อเท็จจริงหลายๆ ข้อเท็จจริง
ประมวลรวมกันจึงจึงจะถือว่าเป็น “ความรู้” เช่น น้ำไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ไม่ว่าจะสังเกตกี่ครั้งก็ยังคงเห็นว่า น้ำ
ไหลจากท่ีสูงลงสู่ที่ต่ำ น้ำตาลมีรสหวาน ไม่ว่าจะชิมกี่ครั้งน้ำตาลก็ยังคงมีรสหวาน ดังนั้น น้ำไหลจากที่สูงสู่ที่ต่ำ
และ นำ้ ตาลมรี สหวาน จึงจดั เป็นความรู้ เปน็ ตน้

2. มโนมติหรือความคดิ รวบยอด (Concept) เกดิ จากการนำขอ้ เท็จจรงิ หลายๆ ส่วนท่เี ก่ียวขอ้ งมา
ผสมผสานเกิดเป็นชุดความรู้ใหม่ ซึ่งเป็นความคิดความเข้าใจเกี่ยวกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งหรือเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่เกิดจาก
การสังเกตหรอื ประสบการณ์จากเรื่องนั้น ๆ เกิดการรับรู้และสรุปเป็นความเข้าใจเร่ืองนั้นของต่ละบคุ คล ซึ่งแต่ละ
คนอาจมีนโมนติต่อสิ่งใดส่ิงหน่ึงท่ีแตกต่างกันขึ้นอยู่กบั ประสบการณ์ ความร้เู ดมิ วัยวฒุ ิ และเหตุผลของบุคคลนั้น
ๆ โดยสามารถแบง่ มโนมติทางวิทยาศาสตรอ์ อกเปน็ 3 ประเภท ดงั น้ี

- มโนมติเกี่ยวกับการแบ่งประเภท (Classification concept) เป็นคำอธิบายเพื่อกำหนด
คุณสมบัตริ ว่ มของส่ิงต่าง ๆ ไวเ้ ป็นกลมุ่ เพื่อใชใ้ นการบรรยายใหเ้ ขา้ ใจตรงกนั เชน่ สตั ว์ แบ่ง
ออกเปน็ 2 ประเภท คอื สตั ว์ไมม่ กี ระดูกสนั หลงั กับสตั วท์ มี่ กี ระดกู สันหลัง

- มโนมติเกี่ยวกับความสัมพันธ์ (Correlation concept) เป็นการกำหนดความสัมพันธ์ของ
มโนมติย่อย ๆ ที่เกี่ยวข้องกัน เช่น ยีนที่อยู่บนโครโมโซมจะเป็นตัวกาหนดลักษณะทาง
พนั ธกุ รรม

5

- มโนมติทางทฤษฎี (Theoretical concept) เป็นการอธิบายคุณลักษณะของบางสิ่ง

บางอย่างหรือปรากฏการณ์ที่ไม่อาจสังเกตได้โดยตรง แต่รู้ว่ามีสิ่งนั้นจรงิ เพราะมีหลักฐาน

สนบั สนนุ ใหม้ ีความเข้าใจเร่ืองน้นั อย่างเป็นเหตุเป็นผล เชน่ คาร์โบไฮเดรตเป็นสารอาหารที่

มีอยู่ แป้ง น้ำตาล

3. หลักการหรือความจริงหลัก (Principle) เป็นความจริงที่ใช้เป็นหลักในการอ้างอิงโดยได้จาก

การนำมโนมติที่มีความเกีย่ วข้องสมั พันธ์กันมาผสมผสานจนกระทั่งเกิดเป็นความรู้ใหม่ หลักการต้องเป็นความจริง

ที่สามารถทดสอบได้และจะต้องได้ผลเหมือนเดิมทุกครั้ง มีความเป็นปรนัยและเป็นที่เข้าใจตรงกัน หลักการ

สามารถนำมาใช้อ้างอิงเมอ่ื ตอ้ งการทดสอบความเปน็ จรงิ เช่น

ตวั อยา่ งท่ี 1

กลุ่มมโนมติ หลักการ

“ทองแดง เมือ่ ไดร้ ับความรอ้ นจะขยายตัว” “โลหะทุกชนดิ เมื่อได้รบั ความ

“อลูมเิ นียม เมื่อไดร้ บั ความรอ้ นจะขยายตัว” รอ้ นจะขยายตวั ”

“เหล็กเมอื่ ไดร้ ับความรอ้ นจะขยายตัว”

ตัวอย่างที่ 2

กลุ่มมโนมติ หลกั การ

“ขั้วบวกกบั ข้วั บวกจะผลกั กนั ” “ข้วั แม่เหล็กชนดิ เดียวกนั จะ

“ขว้ั ลบกบั ขว้ั ลบจะผลักกัน” ผลกั กัน ข้วั ตา่ งกันจะดูดกัน”

“ขวั้ ลบกับข้วั ขัว้ บวกจะดูดกนั ”

ตัวอยา่ งท่ี 3

กล่มุ มโนมติ หลักการ

“แสงจะหักเหเม่อื เดนิ ทางผา่ นอากาศไปสู่น้ำ” “แสงจะหักเหเม่ือเดินางผา่ น

“แสงจะหักเหเมื่อเดนิ ทางผ่านอากาศไปสแู่ ก้ว” ตวั กลางหนง่ึ ไปส่ตู ัวกลางหนึ่ง

“แสงจะหกั เหเม่ือเดินทางผา่ นแก้วไปสู่น้ำ” ซึง่ มีความหนาแนน่ ตา่ งกนั ”

4. สมมติฐาน (Hypothesis) พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2542 ได้ให้คำหมายของ
คำวา่ สมมติฐาน ดังน้ี สมมติฐานคอื ขอ้ คดิ เหน็ หรือถอ้ ยแถลงท่ีเป็นมูลฐานแห่งการหาเหตผุ ล การทดลอง หรือการ
วจิ ยั สมตฐิ านเป็นคำอธบิ ายซง่ึ เป็นคำตอบล่วงหน้า กอ่ นท่จี ะดำเนนิ การทดลอง ซง่ึ ต้องอาศัยการใชค้ วามรู้เดิมและ
ประสบการณ์ในการคาดเดาคำตอบนั้นว่าจริงหรือไม่ สมมติฐานไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงหรือพยากรณ์ได้ เพราะ
ยงั ไมไ่ ด้ผา่ นการทดสอบยืนยันว่าเป็นความจรงิ ดังนน้ั สถานภาพของมันจึงเป็นเพียงหลักการวิทยาศาสตร์ช่ัวคราวท่ี
ตอ้ งรอการทดสอบต่อไป (เพียร ซา้ ยขวญั , 2536:18) เช่น ถา้ แสงมีผลต่อการเจริญเติบโตของพชื ดังนั้นถ้าหากไม่มี
แสงพืชจะตาย, ถา้ เพ่มิ ตวั ทำละลาย จุดเดือดของสารละลายจะเพิม่ ขนึ้

5. ทฤษฎี (Theory) ทฤษฎี คอื ความเหน็ ลักษณะทคี่ ิด คาดเอาตามหลักวชิ าการเพื่อเสริมเหตุผล
และรากฐานให้แก่ปรากฏการณ์หรือข้อมูลในภาคปฏิบัติ ซึ่งเกิดขึ้นมาอย่างมีระเบียบ (ราชบัณฑิตยสถาน , 2542)
ทฤษฎี เป็นความรู้วิทยาศาสตรป์ ระเภทหน่ึง มลี กั ษณะเปน็ ขอ้ ความท่ใี ชใ้ นการอธบิ ายข้อเท็จจริง หลกั การ และกฎ

6

ตา่ ง ๆ หรอื กลา่ วได้วา่ ทฤษฏีเปน็ ข้อความท่ีใชอ้ ธิบายปรากฏการณท์ ้งั หลาย (สโุ ขทัยธรรมาธิราช, 2541 : 30) การ
สร้างทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์ต้องใช้ข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลอง ซึ่งจะต้องมีความคิดสร้างสรรค์
เพื่อสร้างคำอธิบายและทำนายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องได้ (ทฤษฎี เป็นความคิดของนักวิทยาศาสตร์ อาจจะถูก
หรือผิดก็ได้ ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อได้รับข้อเท็จจริงเพิ่มขึน้ และน่าเชื่อถือมากขึ้น ) ในการแสวงหาความจรงิ
ของนกั วิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตรใ์ ช้การสังเกตการสรุปรวมข้อมูล การคาดคะเนซ่งึ ทำให้เกิดความรวู้ ิทยาศาสตร์
ต่าง ๆ ตั้งแต่ข้อเท็จจริง หลักการ สมมติฐาน และกฎ แต่การจะรู้แต่เพียงว่าขอ้ เท็จจริงหรือหลักการเกี่ยวกับสิง่ ใด
สิ่งหนึ่งเป็นอย่างไร เท่านั้นยังไม่พอ นักวิทยาศาสตร์จะต้องสามารถอธิบายข้อเท็จจริงหรือหลักการนั้นได้ด้วยว่า
ทำไมจงึ เป็นเช่นน้ัน ดังนน้ั นักวทิ ยาศาสตร์จึงพยายามสร้างแบบจำลอง (model) ขึน้ และเขยี นคำอธิบายกว้าง ๆ
เกี่ยวกับสิ่งนั้น โดยที่คิดว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นจะใช้อธิบายข้อเท็จจริงย่อยในขอบเขตที่เกี่ยวข้องนั้นได้และ
สามารถทำนายปรากฏการณ์ที่ยังไม่เคยพบในขอบเขตของแบบจำลองนั้นได้ เราเรียกแบบจำลองที่สร้างขึ้นนี้ว่า
ทฤษฎี (สุโขทัยธรรมาธิราช, 2541 : 30) ทฤษฎี เป็นข้อความซึ่งเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในการอธิบายกฎ
หลักการ หรือข้อเท็จจริง /เป็นข้อความที่ใช้อธิบายหรือทำนายปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้น และ/เป็นที่
น่าเชือ่ ถือไดแ้ ละสามารถอนุมานไปเป็นหลักการ กฎ บางอย่างได้ ดงั รปู

ภาพที่ 1.1 สรุปทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์
การสรา้ งทฤษฎี

ตอ้ งอาศัยข้อมูลทีร่ วบรวมได้โดยใช้วธิ อี นมุ านรว่ มกบั การสร้างจนิ ตนาการ เพอ่ื กำหนดข้อความที่
จะนำไปอธบิ ายถึงความสมั พันธ์ของเหตุและผลที่เก่ยี วข้อง (บางครง้ั ต้องอาศัยจนิ ตนาการ ความคิดรเิ ริม่
สรา้ งสรรค์ทฤษฎีขึน้ มา)
นกั วทิ ยาศาสตรจ์ ะยอมรับและเชื่อถือทฤษฎีต้องขึน้ อยู่กับเงื่อนไขต่อไปน้ี

- ทฤษฎีต้องอธิบายกฎ หลกั การ และข้อเทจ็ จรงิ ของเร่ืองราวตา่ ง ๆ ในทำนองเดยี วกันได้
- ทฤษฎีจะต้องนริ นัยออกไปเป็นกฎหรือหลกั การบางอย่างได้
- ทฤษฎีจะต้องทำนายปรากฏการณท์ ่อี าจเกดิ ตามมาได้

7

ภาพท่ี 1.2 เกณฑ์ในการยอมรับทฤษฎที างวทิ ยาศาสตร์

ตวั อย่าง

“ทฤษฎโี มเลกุลของแมเ่ หล็ก กล่าวว่า สารแม่เหล็กทุกชนิดจะมโี มเลกลุ ซ่ึงมีอำนาจแม่เหล็กอยู่แต่
ละโมเลกุลจะประกอบด้วยขั้วเหนือและขั้วใต้ หากโมเลกุลแม่เหล็กเหล่านี้เรียงตัวกันไม่เป็นระเบียบ
อำนาจแม่เหล็กจะถูกทำลายกันเอง เพราะขั้วเหนือและขั้วใต้มีอำนาจคนละชนิด แต่ถ้าหากโมเลกุลของ
แม่เหล็กนั้นเรยี งตัวเปน็ ระเบียบ ขั้วเหนือจะช้ีไปทางปลายหนึง่ ของแท่งแม่เหลก็ ส่วนทางขั้วใต้จะชี้ไปอีก
ปลายดา้ นหนึง่ ซึ่งเกิดมีข้ัวอสิ ระท่ีปลายทั้งสองขา้ ง”

ทฤษฎีที่เปน็ ที่ยอมรับกันท่ัวไปเพราะ
1. สามารถนำไปอธิบายข้อเทจ็ จรงิ ท่ีวา่ "แมเ่ หล็กดดู เหลก็ ได้ แม่เหลก็ ขว้ั เหมอื นกันจะผลักกนั ขั้ว

ตา่ งกันจะดูดกนั "
2. สามารถอนมุ านไปเป็นกฎเกี่ยวกบั การดงึ ดดู และการผลกั กนั ระหวา่ งขัว้ แม่เหลก็ ได้
กฎ "แม่เหลก็ ขัว้ เหมอื นกนั จะผลกั กนั ขั้วตา่ งกนั จะดูดกัน"
กฎ "แรงทเี่ กิดขน้ึ ระหว่างข้วั จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกบั ผลคณู ของกำลังแม่เหล็กและเป็น

ส่วนผกผันกับระยะทางทห่ี า่ งกนั ยกกำลงั สอง"

ถ้าต้องการให้ทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งน่าเชื่อถอื และเป็นที่ยอมรับกันทั่วไปนั้นจะต้องนำทฤษฎีนั้นไป
ทำนายปรากฏการณต์ า่ ง ๆ ใหไ้ ด้หลายๆ ครงั้ และหลาย ๆ ปรากฏการณ์

3. สามารถพยากรณ์ได้ว่า ถ้านำแม่เหล็กไปตัดออกเป็นท่อนๆ แต่ละท่อนคงสภาพเป็นแม่เหล็ก
เพราะแตล่ ะท่อนมีโมเลกุลที่เป็นแมเ่ หลก็ เรยี งตัวกันอยา่ งเป็นระเบยี บอย่แู ลว้

6. กฎ (Law) เปน็ หลกั การอย่างหน่ึงซึ่งเปน็ ข้อความที่ระบุความสัมพันธก์ ันระหวา่ ง เหตุกบั ผล และ
อาจเขียนในรูปสมการแทนได้ ผ่านการทดสอบจนเป็นที่น่าเช่ือถือได้มาแล้ว (กฎ มีความจริงในตัวของมันเอง ไม่มี
ข้อโต้แย้ง สามารถทดสอบได้เหมือนเดิมทุกประการ) แต่เมื่อไรก็ตามที่มีความรู้ใหม่หรือมีการทดสอบที่ได้ผลหนา้
เชอ่ื ถอื กว่า กฎกจ็ ะสามารถเปล่ยี นแปลงได้ กฎอาจเกิดมาได้ 2 ทาง คือ

8

1) จากการอุปมานข้อเท็จจริง โดยการรวบรวมจากข้อเท็จจริงหลายๆ ข้อเท็จจริงมาสรุปเป็น
มโนมติ หลกั การ

2) จากการอนุมานทฤษฎี โดยการดึงส่วนย่อยของทฤษฎีมาเป็นกฎ เช่น กฎสัดส่วนพหูคูณ แยก
ยอ่ ยมาจากทฤษฎีอะตอม

ภาพท่ี 1.3 ท่ีมาของกฎ
ตวั อย่าง

กฎของบอยส์ กลา่ วว่า “ปริมา ณของกา๊ ซจะเปน็ ปฏิภาคผกผันกบั ความดัน ถ้าอณุ หภูมิคงที่”

กฎการแยกตัวโดยอิสระของยีน กล่าววา่ “ยีนท่ีควบคมุ ลกั ษณะเดียวกันจะแยกออกจากการโดย
อสิ ระเพอ่ื สูห่ นว่ ยสืบพนั ธ์ุ”

กฎสดั ส่วนคงที่ กล่าววา่ “อตั ราส่วนระหวา่ งมวลของสารของธาตุทร่ี วมกันเปน็ สารประกอบชนิด
ใดชนิดหน่ึง จะมคี ่าคงทเ่ี สมอ”
ความสมั พันธ์ระหว่างทฤษฎีกบั กฎ
ความสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎีกับกฎ กฎนั้นอธิบายโดยใช้ความสัมพันธ์ระหวา่ งเหตุกับผลเป็นหลัก คือบอก
ไดแ้ ต่เพียงว่าผลท่ีปรากฏใหเ้ ห็นนี้มสี าเหตุอะไร หรอื เหตุกบั ผลสมั พนั ธ์กันอย่างไร แต่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไม
จึงเปน็ เช่นนนั้ ส่วนทฤษฎนี นั้ สามารถอธบิ ายความสัมพันธใ์ นกฎได้ เชน่ “ถา้ เอาข้ัวแมเ่ หล็กท่ีเหมือนกันมาวางใกล้
กันมันจะผลักกันแต่ถ้าขั้วต่างกันมันจะดูดกัน” นี่คือความสัมพันธ์ทีอ่ ยู่ในรปู ของกฎ ถ้าจะถามว่าทำไมขัว้ แม่เหล็ก
เหมือนกันจึงผลักกัน การอธิบายความสัมพันธ์นี้ต้องใช้ทฤษฎีโมเลกุลแม่เหล็กมาอธิบายจึงจะเข้าใจ (เพียร ซ้าย
ขวญั , 2536 : 15)

9

ภาพท่ี 1.4 ความสมั พันธข์ องความร้ทู างวทิ ยาศาสตร์

1.4 วิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์

การค้นคว้าหาความรู้จำเป็นต้องทำความเข้าใจอย่างนักวิทยาศาสตร์ วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็น
การศึกษาการทำงานของนักวิทยาศาสตร์จากอดีตมาถึงปัจจุบัน จะพบว่านักวิทยาศาสตร์มีการทำงานอย่าง
เป็นขั้นตอนและเป็นระบบ ซึ่งวิธีการทำงานของนักวิทยาศาสตร์นั้นเป็นองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้
การศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จ ปัจจุบันจึงมีบุคคลต่าง ๆ ในสาขาอื่น ๆ มองเห็น
ความสำคัญและประโยชน์จากวิธีการทางวิทยาศาสตร์ สามารถนำไปใช้กับกระบวนการศึกษาค้นคว้าและ
รวบรวมขอ้ มูลได้ทกุ สาขาวชิ า เรยี นวา่ “วิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์”

วธิ ีการทางวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 2 ส่วน คอื
1. กระบวนการ (Process) ได้แก่ ขนั้ กำหนดปัญหา ขั้นตัง้ สมมตุ ฐิ าน ข้ันเกบ็ รวบรวมข้อมูล (การ

ตรวจสอบสมมตุ ฐิ านหรือการทดลอง) ขน้ั วเิ คราะหข์ อ้ มลู และขนั้ สรปุ ผล
2. ความรู้ (Knowledge) ได้แก่ ข้อเท็จจริง มโนมติ กฎ ทฤษฎี สิ่งเหล่านี้เป็นผลลัพธ์จากการ

กระทำของนักวทิ ยาศาสตร์
วธิ กี ารทางวิทยาศาสตร์ เปน็ วธิ แี สวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เปน็ วิธีการแกป้ ญั หาตามระเบยี บ

วิธกี ารทางวิทยาศาสตร์ เปน็ ระบบและมีลำดับขั้นตอนแน่นอน ประกอบดว้ ย 5 ขน้ั ตอน คือ

10

ภาพที่ 1.5 ลำดับขน้ั ตอนในการแสวงหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์

ภาพที่ 1.6 ขน้ั ตอนของวธิ กี ารทางวิทยาศาสตร์
จากรูปท่ี 6 อาจจะแยกพจิ ารณาได้ดังน้ี
แบบที่ 1 ระบปุ ัญหา → ต้ังสมมตฐิ าน → ทดลอง → สรปุ ผล
แบบท่ี 2 ระบุปัญหา → ตง้ั สมมตฐิ าน → ศึกษาคน้ คว้าและรวบรวมข้อมลู → สรปุ ผล
แบบท่ี 3 ระบปุ ัญหา → ตง้ั สมมตฐิ าน → ศึกษาคน้ คว้าและรวบรวมข้อมลู → ทดลอง → สรุปผล
จะเหน็ วา่ วิธีการทางวิทยาศาสตร์สามารถมไี ด้ 3 แบบ ซง่ึ ข้ึนอยู่กับความเหมาะสมของวิธกี ารแก้ปัญหา
ของนักวิทยาศาสตร์ โดยมีรายละเอยี ดแต่ละข้นั ตอนดังน้ี
1. ขั้นกำหนดปญั หา (State Problem) เมื่อสังเกตปรากฏการณ์ต่าง ๆ แล้วความคิดเห็นตอ่ ปรากฏการณ์
จะนำไปสกู่ ารกำหนดปัญหา โดยนยิ มใช้คำถาม What? How? Why? การสังเกตถอื เปน็ คุณสมบัติพื้นฐาน
ของนักวทิ ยาศาสตร์ อาจเร่ิมสังเกตจากส่งิ แวดล้อมรอบตวั ก่อน สงิ่ ท่ีเป็นแรงขบั ใหเ้ กดิ การกำหนดประเด็น
ปญั หาคอื ความอย่างรูข้ องมนุษย์ เปน็ ข้อสงสยั หรอื เปน็ สง่ิ ทีต่ ้องหาคำตอบ เช่น การสังเกตของ อเล็กซาน
เดอร์เฟลมมิง (Alexander Fleming) เกี่ยวกับการเจริญของเชื้อแบคทีเรียในจานเพาะเลี้ยง พบว่า
บางส่วนปราศจากแบคทีเรียแต่กลับมีเชื้อราเพนนิซิเลียมเกิดแทน ซึ่งนำไปสู่การผลิตยาเพนนิซิลิน จาก
การสกัดจากเชอ้ื ราเพนนิซิลเลียม

11

การสังเกตจึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญนำไปสู่ข้อเท็จจริง และทำให้เกิดการระบุปัญหา การสังเกตจึง
สังเกตอย่างรอบคอบ ละเอียดถี่ถ้วน ในการตั้งปัญหาที่ดี ควรอยู่ในลักษณะที่เป็นไปได้ ตรวจสอบหา
คำตอบไดง้ ่าย
2. ขั้นตั้งสมมติฐาน (Formulation of Hypothesis) การคาดคะเนคำตอบที่จะอธิบายปัญหาล่วงหน้า
โดยอาศัยข้อมูล ข้อเท็จจริง และการศึกษาเอกสารต่าง ๆ การคาดคะเนนั้นจะต้องสอดคล้องกับขอบเขต
ของปญั หาและสามารถตอบสมมตฐิ านทต่ี ั้งข้ึนได้ โดยคำตอบของปญั หาซ่ึงคดิ ไว้น้ีอาจถูกต้องแต่ยังไม่เป็น
ที่ยอมรับจนกว่าจะมีการทดลองเพ่ือตรวจสอบอย่างรอบคอบเสียก่อน จึงจะทราบว่าสมมติฐานที่ตั้งไวน้ น้ั
ถูกต้องหรือไม่ ดังนั้นควรตั้งสมมติฐานไว้หลายๆ ข้อและทดลองเพื่อตรวจสอบสมมติฐานไปพร้อมๆ กัน
สมมติฐานท่ีดีควรมลี กั ษณะดังนี้

1. เป็นสมมตฐิ านทีเ่ ขา้ ใจงา่ ย มักนิยมใช้วลี “ถา้ …ดงั นน้ั ”
2. เป็นสมมติฐานท่แี นะลู่ทางท่ีจะตรวจสอบได้
3. เปน็ สมมตฐิ านท่ตี รวจไดโ้ ดยการทดลอง
4. เป็นสมมติฐานที่สอดคล้องและอยู่ในขอบเขตข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับ
ปญั หาที่ตั้งไว้
เช่น “ถ้าแสงแดดมีส่วนเกย่ี วข้องกับการเจรญิ งอกงอมของตน้ หญ้า ดังนน้ั ตน้ หญ้าบริเวณทไ่ี ม่ได้
รบั แสงแดดจะไมง่ อกงามหรือตายไป” หรอื “ถ้าแสงแดดมสี ่วนเกย่ี วขอ้ งกับการเจรญิ งอกงามของต้นหญ้า
ดังน้นั ต้นหญา้ บรเิ วณท่ีได้รบั แสงแดดจะเจรญิ งอกงาม”
3. ขั้นเก็บรวบรวมข้อมูล (หรือการทดลอง) (Data Collection/Experimenting) เป็นการหาหลักฐาน
มาพิสูจน์ด้วยการสังเกต ทดลอง ศึกษาค้นคว้าเพื่อหาข้อสรุปว่าจะยอมรับหรือปฏิเสธสมมติฐาน ในการ
ตรวจสอบสมมตฐิ านจะต้องยึดขอ้ กำหนดสมมติฐานไว้เป็นหลักเสมอ เนื่องจากสมมติฐานท่ีดไี ดแ้ นะลู่ทาง
ตรวจสอบและการออกแบบการตรวจสอบไวแ้ ล้ว
วิธกี ารตรวจสอบสมมตฐิ าน ได้แก่
3.1 การสังเกต และการรวบรวมขอ้ เท็จจริงตา่ ง ๆ ทเ่ี กิดจากประสบการณธ์ รรมชาติ
3.2 การทดลอง เปน็ การหาคำตอบหรือตรวจสอบสมมตฐิ านทต่ี ้ังไว้ ประกอบดว้ ย 3 กระบวนการ คอื
3.2.1 การออกแบบการทดลอง เปน็ การวางแผนการทดลองก่อนลงมือปฏบิ ัติจริง โดยจะต้องมีการ

กำหนดตวั แปรตน้ ตวั แปรตาม และตวั แปรควบคุม ให้สอดคลอ้ งกบั สมมุตฐิ านทตี่ ้ังไว้ โดย
- ตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น (Independent Variable or Manipulated Variable)คือ

สิง่ ทีต่ ้องการศึกษา หรอื ตวั แปรท่ตี ้องการตรวจสอบเปน็ สาเหตขุ องการเกดิ ผล
- ตัวแปรตาม (Dependent Variable) คือ สิ่งที่เปลี่ยนแปลงตามตัวแปรที่ต้องการศึกษา

หรือ ผลที่เกดิ จากการทดลอง ซง่ึ เกดิ จากการสงั เกตหรอื การวัดผลดว้ ยวธิ กี ารตา่ ง ๆ
- ตัวแปรควบคุม (Control Variable) คือ ปัจจัยที่อาจมีผลกระทบต่อการทดลองที่

นอกเหนือจากตัวแปรต้น และต้องควบคุมให้เหมือนกันทุกชุดการทดลอง เพื่อป้องกัน
ไมใ่ ห้การทดลองเกดิ ความคลาดเคล่อื น โดยชุดการทดลองแบ่งได้ 2 ชดุ ดังน้ี

- ชุดทดลอง หมายถงึ ชดุ ทต่ี ้องการศึกษาตวั แปรต้น

12

- ชุดควบคุม หมายถึง ชุดที่ใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิง เพื่อเปรียบเทียบกับชุดทดลอง
ซึ่งจะต้องควบคุมตัวแปรควบคุมให้เหมือนกันทั้งหมด ต่างกันแค่เพียงตัวแปรต้น
เท่านั้น

3.2.2 การบนั ทกึ ผลการทดลอง เปน็ การลงมือปฏบิ ัติการทดลอง/การเกบ็ ข้อมูล ตามการออกแบบ
ท่ไี ดต้ ั้งไว้ การทดลองควรมกี ารทำซ้ำหลาย ๆ คร้ัง เพือ่ ใหแ้ น่ใจวา่ ได้ผลเชน่ นน้ั เป็นจรงิ

3.3 การบันทึกผลการทดลอง เป็นการจดบันทึกสิ่งที่ได้จากการทดลองหรือจากการเก็บข้อมูล เพื่อนำ
ข้อมูลไปใช้ในการแปลผลและลงข้อสรปุ ต่อไป

ตัวอย่าง
จากสมมติฐาน “แสงแดดทำให้ตน้ หญา้ เจริญงอกงาม ดังนน้ั ตน้ หญา้ ที่ถกู แสงแดดจะเจรญิ

งอกงาม ส่วนตน้ หญา้ ทไ่ี ม่ถกู แสงแดดจะไม่เจริญงอกงามหรือเฉาตายไป”
ตัวแปรตน้ คือ แสงแดด
ตัวแปรตาม คอื การเจริญเตบิ โตของต้นหญ้า
ตวั แปรควบคมุ คอื ปรมิ าณน้ำ ปริมาณปุ๋ย ชนดิ ของหญ้า ขนาดของกระถาง

4. การวิเคราะห์ (Analysis of Data) เป็นขั้นตอนที่นำเอาข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การทดลอง มา
วิเคราะหผ์ ลเปรียบเทียบกบั สมมติฐานว่าเป็นไปตามสมมติฐานใด นำข้อมูลมาวเิ คราะห์ ตคี วาม พิจารณา
หาความจริง โดยใช้ขอ้ มลู เชิงปรมิ าณ และข้อมลู เชิงคณุ ภาพ

5. ขั้นสรุปผล (Conclusion of Result) เปน็ การสรุปผลจากขั้นตอนการวิเคราะห์ผลวา่ ตรงกบั สมมติฐาน
ใดมากที่สุด การสรุปคือการยอมรับหรือปฏิเสธสมมติฐาน และการอธิบายเพิ่มเตมิ เกี่ยวกับกฎหรอื ทฤษฎี
ในเรอื่ งนัน้ ต่อไป

1.5 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Science process skills) เป็นทักษะการคิดที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เป็น
เครื่องมือในกระบวนการทางวยิ าศาสตรเ์ พื่อแสวงหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรโ์ ดยสมาคมอเมริกันเพ่ือความก้าวหน้า
ทางวิทยาศาสตร์ (American Association for the Advancement of Science: AAAS) ได้แบ่งทักษะ
กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ออกเป็น 14 ทักษะและจำแนกออกเปน็ 2 ประเภท ดังนี้

1. ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ นั้ พ้ืนฐาน (Basic science process skills) ประกอบดว้ ย
1. การสงั เกต (Observing)
2. การวัด (Measuring)
3. การใช้ตัวเลข (Using numbers)
4. การจำแนกประเภท (Classifying)
5. การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา (Space/Space relationship and
Space/time relationship)
6. การลงความเห็นจากข้อมลู (Inferring)
7. ทักษะการจดั กระทำและสื่อความหมายข้อมูล (manipulating and communicating data)
8. การพยากรณ์ (Predicting)

13

2. ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรข์ น้ั ผสมผสาน (Integrated science process skills) ประกอบด้วย
9. การต้งั สมมติฐาน (Formulating hypotheses)
10. การกำหนดนิยามเชงิ ปฏิบตั ิการ (Defining and controlling variables)
11. การกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables)
12. การทดลอง (Experimenting)
13. การตคี วามหมายและลงสรุปขอ้ มูล (Interpreting data and making conclusion)
14. การสรา้ งแบบจำลอง (Modeling Construction)

1. การสงั เกต (Observing) การสังเกต เปน็ การใชป้ ระสาทสัมผัสทง้ั หา ตา หู จมกู ปาก และผิวกาย ในการ
สำรวจวัตถุหรอื ปรากฏการณ์ทางธรรมชาตติ า่ ง ๆ โดยไม่ใสค่ วามคดิ เห็นส่วนตัวของผสู้ ังเกตลงไป

- การมองเหน็ เป็นการสังเกตโดยใช้ “ตา” เพอ่ื บอกรูปร่าง รปู ทรง ขนาด สี สถานะ ในการสังเกต
วตั ถุเหลา่ น้นั สง่ิ ท่สี ังเกตไดต้ อ้ งอาศยั ประสบการณ์เดิมของผสู้ งั เกต

- การได้ยิน เป็นการสังเกตโดยใช้ “หู” ช่วยในการสงั เกตลักษณะ เช่น ความดัง จังหวะเสียง และ
ระดบั เสยี ง

- การได้กลิน่ เปน็ การสังเกตโดยใช้ “จมกู ” ใชบ้ รรยายความสมั พนั ธ์ของวตั ถุกบั กล่ินท่ีไดร้ บั ดงั นั้น
จึงมักบอกได้เป็นกลิ่นที่คุ้นเคย ซึ่งการบรรยายกลิ่นเป็นเรื่องที่ค่อยข้างยาก เช่น กลิ่นมะลิ กลิ่น
กหุ ลาบ กลนิ่ กาแฟ เป็นตน้

- การชิม เป็นการสังเกตโดยใช้ “ลิ้น” ในการสังเกตรสชาติของวัตถุ เช่น ขม หวาน เค็ม เปรี้ยว
เปน็ ต้น

- การสัมผัส เป็นการสังเกตโดยใช้ “ผิวกาย” โดยการสังเกตถึงความหมายหรือความละเอียดของ
เนื้อวัตถถุ งึ ขนาดและรูปรา่ งของวตั ถุ เชน่ น่มุ แขง็ หยาบ เรยี บ เปน็ ต้น

ขอ้ มลู ทไ่ี ด้จากการสงั เกตมี 3 ประเภท

1. ข้อมูลเชิงคุณภาพ เป็นข้อมูลที่ได้จากการสังเกตลักษณะทัว่ ไปของสิ่งต่าง ๆ เช่น สี กลิ่น รส
รปู รา่ ง รปู รา่ งเปน็ แท่นส่ีเหลี่ยมผืนผา้ กลน่ิ ชา รสฟาด ผวิ เรยี บ เปน็ ตน้

2. ขอ้ มูลเชงิ ปริมาณ เป็นข้อมูลท่ีไดจ้ ากการสังเกต ขนาด ความยาว ความสูง น้ำหนัก ฯลฯ เช่น
โตะ๊ กวา้ ง 1.5 เมตร ยาว 2 เมตร เป็นต้น

3. ขอ้ มูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง เป็นข้อมลู ที่ไดจ้ ากการสังเกตปฏสิ ัมพันธ์ของส่ิงน้ันกับส่ิงอ่ืน
ทำใหไ้ ด้ขอ้ มลู เพ่ิมขน้ึ เช่น เมือ่ นำผา้ ไปชบุ น้ำ ผา้ ซับนำ้ ดี ไม่ตกสี

พฤติกรรมทแี่ สดงวา่ นักเรยี นเกดิ ทกั ษะการสงั เกต

1. สามารถบรรยายสมบัตขิ องวัตถไุ ด้ โดยการใชป้ ระสาทสัมผัสอยา่ งใดอยา่ งหนึ่งหรือหลายอยา่ ง

14

2. สามารถบรรยายการเปล่ียนแปลงของสิ่งทสี่ ังเกตได้ เชน่ การเกดิ การเปล่ียนแปลง ลำดับข้ันตอนของ
การเปลย่ี นแปลง

การสงั เกตจัดเปน็ ทักษะท่สี ำคัญต่อการดำรงชวี ิต เม่ือสังเกตแล้วควรมีการบันทกึ ข้อมูลที่ไดจ้ ากการสังเกต
อย่างตรงไปตรงมาตามความเป็นจริง ไม่เพิ่มเติมความคิดเห็นส่วนตัวใด ๆ ที่นอกเหนือจากการสังเกตได้
โดยมีรูปแบบการสงั เกตดังภาพที่ 1.7

ประสาทสัมผัส สัมผัส โลกภายนอก ผลของการสงั เกต

หู วัตถุ ได้ ข้อมูล
ตา เหตกุ ารณ์ ขอ้ สังเกต
ลิน้ ปรากฏการณ์ ข้อคน้ พบ
จมูก
ผิวกาย

ภาพที่ 1.7 รูปแบบการสังเกต
(สมจิต สวธนไพบูลย์, 2526)

2. ทกั ษะการวัด (Measuring) เป็นทักษะอย่างหนึ่งในการศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์โดยจะต้องมี
ความสามารถในการเลือกใช้เครื่องมือให้เหมาะสม สามารถอ่านค่าที่วัดได้อย่างถูกต้องใกล้เคียงกับความจริงมาก
ทสี่ ดุ แสดงวธิ กี ารใชเ้ ครอื่ งมอื วัดอยา่ งถกู ตอ้ ง สามารถบอกเหตผุ ลในการใชเ้ คร่ืองมือ และเม่อื ไดค้ า่ ออกมาจะต้องมี
หน่วยกำกบั การสงั เกตอาจจะทำให้เราทราบรปู รา่ ง ลักษณะ คณุ สมบัติ ตา่ ง ๆ ของวัตถไุ ด้ แตก่ ารจะบอกปรมิ าณ
ท่แี นน่ อนจะตอ้ งอาศัยทักษะการวัด การวัดจะเกดิ ขึ้นไดจ้ ะต้องมเี คร่ืองมือสำหรบั วดั หน่วยหรอื คา่ มาตรฐานการวัด
ตัวเลขจากการวัด ผทู้ ่ีทำการวดั จะต้องพิจารณาดังนี้

1. จะวัดอะไร เช่น วัดสว่ นสงู ของนักเรยี น นำ้ หนักของสาร อณุ หภูมิของน้ำ เปน็ ตน้
2. จะใช้เครื่องมอื อะไรในการวดั เช่น ตลบั เมตร เทอร์โมมเิ ตอร์ ตราชง่ั กระบอกตวง เป็นตน้
3. เหตุผลในการเลือกใช้เครื่องมือ เช่น ใช้เทอร์โมมิเตอร์ในการวัดอุณหภูมิของน้ำ ใช้ เครื่องชั่ง 4

ตำแหน่งในการชั่งสาร เป็นต้น
4. มวี ธิ ีการวัดอยา่ งไร
รปู แบบของการวดั ทำได้ 3 วิธี ดังน้ี
1. การนับจำนวน (Counting measurement) เป็นการวัดจำนวนของสิ่งต่าง ๆ ซึ่งนับออกมาเป็น

จำนวนเต็ม จะไม่มีเศษ เป็นการวดั ทีง่ ่ายที่สุด ถ้าใช้เครือ่ งในการนบั ถือว่าจัดเป็นทักษะการวดั แต่ถ้า
ใช้ตาสังเกตหรือนับด้วยมือถือวา่ เปน็ ทักษะการสังเกต เช่น ถ้านับธนบัตรด้วยเครื่องถือวา่ เปน็ การวัด
ถา้ นบั ด้วยมือถอื ว่าเปน็ การสงั เกต

15

2. การวัดโดยตรง (Direct measurement) เป็นการวัดโดยใช้เครื่องมือวัด แล้วอ่านค่าออกมาได้เลย
เช่น ชั่งน้ำหนัก วัดส่วนสูง

3. การวัดทางอ้อม (Indirect measurement) เป็นการวัดโดยใช้เครื่องมือวัด แล้วนำค่าที่ได้มาคำนวณ
ต่อจึงจะได้ค่าที่ต้องการ เช่น การหาพื้นที่ของสนามหญ้า การหาปริมาตรของน้ำ การวัดทางอ้อม
แบ่งเป็น 2 ประเภท
3.1 การวัดโดยใช้เครื่องมืออย่างใดอย่างหนึ่งวัด แล้วมีการคำนวณโดยใช้สูตรอีกชั้นหนึ่ง จึงจะได้
ค่าท่ีต้องการทราบ แตไ่ มม่ ีเครอื่ งมอื วดั โดยตรง เช่น การหาพื้นทีห่ อ้ ง ตอ้ งวัดความกวา้ งและความยาว
แล้วนำมาคณู กันจึงจะได้ปรมิ าณพืน้ ที่
3.2 การวดั ทมี่ ขี นาดใหญ่หรือเล็กมาก หรืออยูไ่ กลมากจนไม่สามารถวัดไดโ้ ดยตรง เช่น ขนาดของ
ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และอะตอม หรือระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ เส้นรอบโลกการวัดสิ่ง
เหลา่ น้ีโดยใช้การเปรยี บเทยี บกบั สิ่งทที่ ราบคา่ แล้ว

พฤติกรรมทแี่ สดงว่านักเรยี นเกดิ ทักษะการวัด
1. สามารถเลือกเครอื่ งมือได้เหมาะสมกับสง่ิ ทว่ี ัด
2. สามารถบอกเหตุผลในการเลอื กเคร่ืองมือวัดได้
3. สามารถบอกวธิ ีวัดและวิธใี ชเ้ ครือ่ งมือได้ถกู ต้อง
4. สามารถทำการวดั ความกวา้ ง ความยาว ความสูง ปรมิ าตร น้ำหนกั และอื่น ๆ ได้ถูกต้อง
5. สามารถระบหุ นว่ ยของตวั เลขท่ไี ดจ้ ากการวดั ได้

3. ทักษะการใช้ตัวเลข (Using numbers) เป็นการนำจำนวนที่ได้จากการสังเกต การวัด การนับ การทดลอง
และแหลง่ อนื่ ๆ มาจัดทำให้เกิดค่าใหม่โดยใช้ความสัมพนั ธ์เชิงปรมิ าณของสิง่ ต่าง ๆ มา บวก ลบ คณู หาร การหา
ค่าเฉลี่ย การยกกาลัง การถอดกรณฑ์ ฯลฯ ใช้ในการอธิบายสมมติฐาน สรุปการทดลอง โดยค่าใหม่ที่ได้นั้นจะมี
ความชัดเจนมากกว่า และเหมาะสมยิ่งขึ้น เช่น หาความหนาแน่นของแท่งวัตถุรูปลูกบาศก์ ยาว 5 cm3 หนัก
5,000 g หาไดโ้ ดย

ปรมิ าตรของวัตถุ = 5×5×5 = 125 cm3 เพราะฉะนนั้ ความหนาแน่น = 5,000÷125 = 40 g/cm3
พฤติกรรมท่แี สดงว่านกั เรยี นเกิดทกั ษะการใช้ตัวเลข

1. สามารถนบั จำนวนสง่ิ ของได้ถกู ต้อง
2. สามารถใช้ตัวเลขแสดงจานวนท่นี บั ได้
3. สามารถบอกวิธีคำนวณได้
4. สามารถคดิ คำนวณได้ถกู ต้อง
5. สามารถแสดงวธิ คี ิดคำนวณได้
4. ทักษะการจำแนกประเภท (Classifying) เป็นความสามารถในการจัดกลุ่ม จัดจำแนก จัดลำดับ การเรียน
ลำดบั วัตถุหรือสิ่งของต่าง ๆ โดดยเกณฑท์ ี่ผูอ้ ืน่ กำหนดหรือเกณฑ์ที่ตนเองกำหนดขนึ้ เชน่ ความเหมอื น ความต่าง
ความสัมพันธ์อย่างใดอย่างหนึ่ง ฯลฯ โดยทั่วไปมักจะแบ่งสิ่งต่าง ๆ ออกเป็น 2 กลุ่มย่อยก่อน แล้วจึงค่อยเลือก
เกณฑ์อื่นในการแบ่งย่อยต่อ ๆ ไป การเลือกใช้เลือกขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการแบ่งกลุ่ม เช่นถ้ากำหนดให้
นักเรียนแบ่งกลุ่มของสัตวต์ ่อไปนี้ วัว ไก่ สุนัข แมว นก ม้า เป็ด กบ ค้างคาว โดยให้จัดกลุ่มโดยใช้เกณฑ์สัตว์เลีย้ ง
ลูกด้วยน้ำนม จะแบ่งได้ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ได้แก่ วัว สุนัข แมว ม้า ค้างคาว และสัตว์ที่

16

ไม่ได้เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ นก เป็ด กับ โดยยังสามารถแบ่งยอ่ ยออกไปได้อีก เช่น จากกลุ่มสัตว์ท่ีเลีย้ งลูกด้วยนม
แบง่ ได้เปน็ สัตวท์ ี่บินไดแ้ ละสตั ว์ทบี่ นิ ไม่ได้ สตั ว์ทีบ่ นิ ได้ ได้แก่ ค้างคาว สว่ ยสตั ว์ทีบ่ นิ ไม่ได้ ได้แก่ วัว สุนัข แมว ม้า
หรอื ใหน้ กั เรยี นจำแนกคุณสมบัติของสารโดยใช้เนื้อสารเปน็ เกณฑ์ กจ็ ะจำแนกไดด้ ัง รูปที่ 1.8 การจำแนกสารโดย
ใชเ้ นอ้ื สารเปน็ เกณฑ์

ภาพที่ 1.8 การจำแนกสารโดยใชเ้ นอ้ื สารเปน็ เกณฑ์
พฤตกิ รรมท่แี สดงวา่ นกั เรียนเกิดทักษะการจำแนกประเภท

1. สามารถเรยี งลำดับหรือแบ่งพวกสงิ่ ต่าง ๆ จากเกณฑท์ ่ีผอู้ น่ื กำหนดให้ได้
2. สามารถเรยี งลำดับหรือแบ่งพวกส่ิงต่าง ๆ โดยใช้เกณฑข์ องตนเองได้
3. สามารถบอกเกณฑ์ทผี่ อู้ น่ื ใช้เรียงลำดับหรอื แบง่ พวกได้
5. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา (Space/Space relationship and
Space/time relationship) สเปสของวตั ถุคือ พืน้ ทท่ี ีว่ ัตถุน้ันครอบครองอยู่ โดยมีขนาด รปู ร่าง เหมือนกับวัตถุ
นน้ั สเปสของวัตถมุ ีด้วยกัน 3 มติ ิ คอื กวา้ ง ยาว สงู ความสัมพันธ์ระหวา่ สเปกกับสเปกของวตั ถุ คอื ความสัมพันธ์
ระหว่าง 2 มิติ กับ 3 มิติ ความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหน่ึง ความสัมพันธ์ระหว่าง
สเปสกบั เวลา คอื ความสัมพนั ธ์ระหว่างสเปสของวัตถุกบั การเปลี่ยนแปลงตำแหนง่ ท่ีอย่ขู องวตั ถุ เชน่ การเคลื่อนท่ี
ของรถ การเจริญเติบโตของต้นไม้ การเกิดน้ำขึ้นน้ำลง เป็นต้น ดังนั้น การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสและเวลา
จึงต้องอาศัยความสมั พนั ธร์ ะหว่าง รปู 1 มติ ิ 2 มิติ และ 3 มติ ิ รวมท้ังรปู ทรงและทิศทางการเคล่อื นท่ี
มิติของวัตถุ

สเปส 1 มิติ มีความยาวอย่างเดียว ความกวา้ งและความหนานอ้ ยมาก เช่น ลวด ด้าย
สเปก 2 มติ ิ มีความกว้าง ความยาว ความหนานอ้ ยมาก เชน่ กระดาษ A4
สเปก 3 มติ ิ มคี วามกว้าง ความยาว ความหนา เช่น ขวดน้ำ กลอ่ งใสข่ อง

17

การเกดิ เงาของวัตถุ
สเปส 1 มติ ิ เงาจะมลี กั ษณะเหมอื นวัตถุ
สเปส 2 มติ ิ เงาจะเป็นรปู 2 มติ ิ
สเปส 3 มิติ เงาจะเป็นรูป 2 มิติ เช่น กล่องทรงกระบอก จะเกิดเงา 2 มิติ เป็นรูปส่ีเหล่ียมผืนผา้

เม่อื แสงตกกทบดา้ นขา้ ง และเงาจะเปน็ รูปวงกลม เมื่อแสงตกกระทบดา้ งลา่ งหรอื ด้านบน
พฤติกรรมทแ่ี สดงวา่ นักเรยี นเกดิ ทักษะความสมั พันธร์ ะหวางสเปสกับสเปสกบั สเปสกับเวลา

1. สามารถบอกช่อื ของรปู ทรงเราขาคณิต
2. สามารถบอกความสัมพนั ธ์ระหวา่ งรปู 2 มิติ และ 3 มิตไิ ด้
3. สามารถบอกตำแหน่งและทศิ ทางของวตั ถโุ ดยใชต้ ัวเอง หรือวตั ถอุ ื่นเป็นเกณฑ์
4. สามารถบอกความสมั พนั ธ์ระหว่างการเปลยี่ นตำแหนง่ เปล่ียนขนาด หรอื ปรมิ าณของวตั ถุกบั เวลาได้
6. การลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) เป็นความสามารถในการอธิบายข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีเหตุผล โดยใช้
ความรู้หรือประสบการณเ์ ดมิ ข้อมูลอาจได้มาจากการสังเกต การเก็บรวมรวบขอ้ มูล การวัด หรือการทดลอง และ
เพิ่มความคิดเห็นส่วนตัวลงไปในข้อมูลนั้น มีการอธิบายหรือสรุปเกินข้อมูลที่เก็บรวบรวมมาได้โดยอาศัย
ประสบการณ์เดมิ หรอื ความรูเ้ ดทเข้ามาชว่ ย การลงความคดิ เหน็ จะตอ้ งเป็นไปอยา่ งสมเหตุสมผล

ข้อมลู ที่ได้จากการสงั เกต การเก็บ การลงความคิดเห็นส่วนตัว
+ (ความร้/ู ประสบการณเ์ ดิมอย่างสมเหตุสมผล)
รวบรวมข้อมูล การวัด หรือการ
ทดลอง

การลงความเห็นจากข้อมูล
(Inferring)

การลงความเห็นจากข้อมลู อาจถูกหรอื ผดิ ขน้ึ อยู่กบั เงื่อนไขดงั นี้

1. ปรมิ าณของข้อมูล มีความน้อยเพียงใด
2. ความถูกตอ้ งของข้อมลู ถูกตอ้ งเพียงใด
3. ความรูแ้ ละประสบการณเ์ ดมิ ของผลู้ งความเหน็ มมี ากน้อยเพยี งใด
4. ความสามารถในการมองเหน็ ของผู้ลงความเหน็ เป็นแบบผวิ เผิน มองกว้าง มองลึก สมเหตสุ มผล

เพยี งใด

18

พฤตกิ รรมทแ่ี สดงว่านักเรียนเกิดทกั ษะการลงความคดิ เห็นจากขอ้ มูล

1. สามารถอธิบายหรอื สรปุ โดยเพิม่ ความคิดเห็นให้กับข้อมูลท่ไี ดจ้ ากการสงั เกต การเก็บรวบรวมข้อมลู
การวดั หรอื การทดลอง โดยใชค้ วามรหู้ รอื ประสบการณ์เดิมได้

2. สามารถลงความคิดเหน็ ในเร่อื งเดยี วกนั ไดอ้ ย่างหลากหลาย
7. ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล (manipulating and communicating data) การจัด
กระทำข้อมูลเป็นการ โดยนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลอง และจากแหล่งอื่น ๆ มาจัดกระทำใหม่
ด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น ทำเป็นตาราง จัดเรียงลำดับ จัดจำแนกประเภท จัดหมวดหมู่ ไดอะแกรม แผนภูมิ สมการ
ฯลฯ เพ่ือใหผ้ ู้อื่นเข้าใจความหมายไดง้ า่ ยข้ึน

ข้อมูล คอื ขอ้ เทจ็ จรงิ ท่ีจะนำไปใช้ในการอา้ งองิ หรือคำนวณ ซ่ึงสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ดงั นี้
1. ขอ้ มลู ดิบ เป็นข้อมูลที่ได้จากการทดลอง การสังเกต การวัด การจำแนก การคำนวณ ซ่ึงเป็น
ขอ้ มูลทที่ ำความเข้าใจได้ยาก
2. ข้อมูลที่จัดกระทำแล้ว เป็นการนำข้อมูลดิบมาจัดกระทำ ดัดแปลง ให้สามารถเข้าใจได้ง่าย
ข้ึน เช่น นำมาจดั ลำดับ สร้างตาราง ทำแผนภูมิ เป็นตน้

การสื่อความหมายข้อมูล เป็นการความสามารถในการใช้ภาษาพูด ภาษาเขียน หรือภาษาท่าทาง สื่อสาร
เพอ่ื ใหผ้ อู้ ่นื เข้าใจความหมายได้ชัดเจน ถกู ต้อง และรวดเรว็ การส่อื ความหมายท่ีจัดกระทำข้อมูลแล้วอาจ
นำเสนอโดยใช้วธิ ีการ ดงั ตอ่ ไปน้ี

2.1 การบรรยายข้อมูลด้วยข้อความ ซึ่งจะต้องใช้ข้อความที่กระชับ ชัดเจน และรัดกุม แสดงถึง
ความสมั พันธร์ ะหว่างข้อมูลทีต่ อ้ งการสือ่ ความหมาย

2.2 การใชส้ ญั ลกั ษณ์ เพอ่ื แทนข้อความ ซ่ึงสัญลักษณ์หรือเคร่ืองหมายจะต้องเป็นท่ีรู้จักหรือเป็น
ไม่ตามที่ตกลงไว้ เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ตรงกัน เช่น F = ma ( แรง แทนด้วย F, มวลของ
วัตถุ แทนด้วย m, ความเร่ง แทนด้วย a)

2.3 การใช้สมการ เป็นการแสดงความสัมพันธ์ของตัวแปร สามารถสื่อความหมายได้ง่าย
เทย่ี งตรง เช่น ax+b=y

2.4 การใช้แผนภาพ บางครั้งการสื่อความหมายด้วยภาพทำให้เกิดความเข้าใจได้ง่าย กระชับ
และชัดเจน เช่น รูปที่ 1.8 เป็นการเปรียบเทียบเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ ซึ่งจะเข้าใจมากกว่า
การบรรยาย

19

ภาพที่ 1.9 การเปรียบเทียบเซลล์พืชและเซลล์สัตว์
(ที่มา: https://krp16m41n13.wordpress.com/2016/12/29)
2.5 การใช้แผนภูมิแสดงความสัมพันธ์ของส่วนต่าง ๆ เพื่อทำให้ผู้อื่นเข้าใจมากยิ่งขึ้น เช่น รูปที่
1.9 วงจรชีวติ ของกบ

ภาพที่ 1.10 วงจรชวี ิตของกบ
(ทีม่ า: http://plckpp2.blogspot.com/2011/02/4-1.html)
2.6 การใช้แผนที่แสดงอาณาเขตหรือบริเวณ เพื่อแสดงให้เห็นข้อมูลการเปลี่ยนแปลงในส่วน
ตา่ ง ๆ ของขอ้ มลู บริเวณพ้นื ที่นนั้ เชน่ แผนที่แสดงพื้นทเ่ี ส่ยี งตอ่ การเกิดไฟป่าในประเทศไทย

20

ภาพท่ี 1.11 แผนทแี่ สดงพ้นื ที่เสีย่ งต่อการเกดิ ไฟป่าในประเทศไทย
(ท่มี า: http://www.dnp.go.th/forestfire/risk_map/fire_risk.htm)
2.7 การใช้รูปภาพที่ได้จากการวาดหรือภาพถ่ายของจริง แสดงให้เห็นข้อมูลในลักษณะที่เหมือน
ของจรงิ
2.8 การใช้ตารางแสดงข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด หรือการทดลอง เพื่อให้สะดวกต่อการดู
และทำความเข้าใจ เช่น ตารางการทดลองการหยดวติ ามนิ ซีในน้ำผลไม้ชนิดตา่ งๆ

2.9 การใชก้ ราฟ เพอ่ื แสดงความสัมพันธร์ ะหว่างตัวแปรทีศ่ กึ ษา เช่น

21

ภาพที่ 1.12 กราฟแสดงชว่ งอุณหภมู กิ ารหลอมเหลวของสารบรสิ ทุ ธ์ิ
(ที่มา: http://elife-news.blogspot.com/2017/06/melting-point-

determination.html)
พฤติกรรมท่ีแสดงวา่ นักเรยี น เกิดทักษะการจัดกระทาข้อมูลและสื่อความหมาย

1. สามารถเลอื กรปู แบบทีเ่ สนอข้อมูลได้เหมาะสม เชน่ ตาราง กราฟ
2. สามารถบอกเหตุผลในการเลือกรูปแบบทจี่ ะใชใ้ นการเสนอขอ้ มูล
3. สามารถออกแบบการเสนอข้อมลู ตามรปู แบบท่ีเลอื กไว้ได้
4. สามารถเปล่ยี นแปลงข้อมูลใหอ้ ยู่ในรูปใหมท่ ่ีเข้าใจดีขึ้นได้
5. สามารถบรรยายลักษณะของสิ่งใดสิ่งหน่งึ ดว้ ยข้อความเหมาะสมกะทดั รัด
6. สามารถบรรยายหรอื วาดแผนผงั แสดงตำแหนง่ ของสถานทจี่ นสือ่ ความหมายใหผ้ อู้ ่ืนเข้าใจได้
8. ทักษะการพยากรณ์ (Predicting) เป็นความสามารถในการคาดคะเนคำตอบหรือทำนายสิ่งที่จะเกิดขึ้น
ล่วงหน้า โดยอาศัยปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ โดยนำข้อมูลที่เป็นหลักการ กฎ หรือ ทฤษฎี มาช่วยในการ
พยากรณ์

การพยากรณแ์ บ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. การพยากรณใ์ นขอบเขตข้อมูล หมายถงึ การคาดคะเนคำตอบหรือคา่ ของข้อมูลท่ีมีอยู่ในขอบเขตของ
ข้อมูล ท่สี งั เกตหรอื วดั ได้
2. การพยากรณ์ภายนอกขอบเขตขอ้ มลู หมายถงึ การคาดคะเนคำตอบหรือคา่ ของข้อมูลทม่ี ากกวา่ หรือ
นอ้ ยกวา่ ขอบเขตข้อมูลทีส่ ังเกตหรือวัดได้

22

ตัวอยา่ ง กราฟการละลายของสาร Y ในน้ำ มลี กั ษณะดงั นี้

การพยากรณ์ในขอบเขตข้อมูล
1. ทีอ่ ณุ หภมู ิ 40๐c สาร y ละลายน้ำได้เทา่ ไร
2. อณุ หภูมเิ ท่าไรที่ทำใหส้ าร y ละลายได้ 50 g/ น้ำ 100 ml

การพยากรณ์นอกขอบเขตข้อมลู
1. ที่อุณหภมู ิ 10๐c สาร y ละลายน้ำได้เท่าไร
2. อณุ หภูมเิ ทา่ ไรที่ทำให้สาร y ละลายได้ 70 g/ น้ำ 100 ml

พฤติกรรมท่แี สดงวา่ นักเรียนเกิดทกั ษะการพยากรณ์
1. สามารถทำนายผลทีจ่ ะเกิดขึน้ จากข้อมูลท่เี ปน็ กฎ หลกั การ หรือทฤษฎีท่มี ีอยไู่ ด้
2. สามารถทำนายผลทจ่ี ะเกิดข้นึ ภายในขอบเขตของขอ้ มูลเชิงปรมิ าณทมี่ ีอยู่ได้
3. สามารถทำนายผลท่ีจะเกดิ ขึน้ ภายนอกขอบเขตของขอ้ มูลเชงิ ปรมิ าณทมี่ ีอยูไ่ ด้

9. การตั้งสมมติฐาน (Formulating hypotheses) เป็นการคาดเดาคำตอบล่วงหน้า ก่อนดำเนินการทดลอง
เป็นคำตอบท่ีรอการพสิ ูจน์ โดยอาศัยความรู้และประสบการณ์เดิม สมมตฐิ านเป็นการคาดเดาเกีย่ วกับความสมั พันธ์
ระหว่างตัวแปรต้นกับตัวแปรตาม สมมติฐานที่สร้างขึ้นจะเป็นตัวบอกให้ทราบเกี่ยวกับข้อมูลที่ต้องเก็บรวบรวม
หรอื เป็นแนวทางในการออกแบบการทดลอง เพอ่ื พสิ จู นส์ มมติฐานทต่ี ั้งไว้ หรือเพอ่ื หาคำตอบของปัญหา สมมตฐิ าน
ที่ตง้ั ขน้ึ อาจถูกหรือผิดก็ได้ ซึ่งจะทราบได้จากผลการทดลอง เชน่ ถ้าฮอรโ์ มนมผี ลต่อสีของปลาสวยงาม ดังนั้นปลา
ทเี่ ล้ยี งโดยใหฮ้ อรโ์ มนจะมสี เี ร็วกวา่ ปลาท่เี ลี้ยงโดยไมใ่ หฮ้ อรโ์ มน ในช่วงอายเุ ทา่ กัน
พฤตกิ รรมท่ีแสดงว่านกั เรยี นเกดิ ทักษะการต้ังสมมติฐาน

1. หาคำตอบลว่ งหน้า ก่อนการทดลอง โดยอาศัยการสงั เกต ความร้แู ละประสบการณเ์ ดิม
2. หาคำตอบลว่ งหน้า โดยอาศยั ความสมั พันธ์ระหว่างตวั แปรตน้ และตวั แปรตาม
10. การกำหนดนยิ ามเชิงปฏบิ ัติการ (Defining and controlling variables) การกำหนดนิยามเชงิ ปฏิบตั ิการ
จะแตกตา่ งกับการกำหนดนยิ ามโดยทวั่ ๆ ไป เพราะการกำหนดนยิ ามทัว่ ๆ ไป เปน็ การใหค้ วามหมายของคำ หรือ
ข้อความอย่างกว้าง ๆ ส่วนการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการเป็นการกำหนดความหมายให้เข้าใจตรงกัน สามารถ
สงั เกตและวัดได้ใน สถานการณ์นน้ั ๆ เช่น การใหน้ ยิ มของฟอสฟอรัส

23

นิยามทั่วไป ฟอสฟอรัสเป็นมีเลขอะตอมเท่ากับ 15 เป็นธาตุที่ 2 ของหมู่ V A ในตารางธาตุ จัดเป็น
อโลหะ (ทุกคนเข้าใจตรงกัน แตส่ งั เกตและวัดไมไ่ ด)้

นิยามเชิงปฏิบัติการ ฟอสฟอรัส (Phosphorus) เป็นธาตุที่มีความสำคัญต่อร่างกายมนุษย์ สัตว์ และ
ระบบนเิ วศ เปน็ แร่ธาตทุ ีพ่ บมากในธรรมชาตใิ นรปู ของเกลือฟอสเฟตตา่ ง ๆ (ทุกคนเขา้ ใจตรงกนั สังเกตและวดั ได้)
พฤติกรรมท่ีแสดงวา่ นกั เรียนเกิดทักษะนยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั กิ าร

สามารถนิยามคำศัพทเ์ ชิงปฏบิ ตั ิการทส่ี อดคลอ้ งกับการทดลองได้อยา่ งถูกต้อง
11. ทักษะการกาหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and Controlling Variables) เป็นความสามารถใน
การบ่งช้หี รือกำหนด ตวั แปรต้น ตวั แปรตาม และตวั แปรควบคุม

- ตัวแปรอิสระหรือตัวแปรต้น (Independent Variable or Manipulated Variable) คือ สิ่งที่
ตอ้ งการศึกษา หรือตวั แปรท่ตี ้องการตรวจสอบเปน็ สาเหตขุ องการเกดิ ผล

- ตัวแปรตาม (Dependent Variable) คอื ส่งิ ทเ่ี ปลีย่ นแปลงตามตัวแปรทตี่ ้องการศึกษา หรอื ผล
ท่ีเกิดจากการทดลอง ซึ่งเกดิ จากการสงั เกตหรือการวัดผลดว้ ยวิธกี ารต่าง ๆ

- ตัวแปรควบคมุ (Control Variable) คอื ปจั จัยท่อี าจมีผลกระทบตอ่ การทดลองทน่ี อกเหนือจาก
ตัวแปรต้น และต้องควบคุมให้เหมือนกันทุกชุดการทดลอง เพื่อป้องกันไม่ให้การทดลองเกิด
ความคลาดเคลอ่ื น

พฤตกิ รรมท่แี สดงว่านกั เรยี นเกิดทักษะการกาหนดและควบคมุ ตวั แปร
สามารถบอกตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตวั แปรควบคมุ ได้

12. ทกั ษะการทดลอง (Experimenting) เป็นกระบวนการปฏิบัตกิ ารเพื่อหาคำตอบของสมมตฐิ านที่ได้ตงั้ ไว้ ซึ่ง
บางปญั หาไม่จำเปน็ ตอ้ งทำการทดลองกส็ ามารถตอบปญั หาได้ ซึ่งประกอบดว้ ย 3 ขน้ั ตอน ได้แก่

1. การออกแบบการทดลอง เปน็ การวางแผนก่อนการทำทดลองจริง เพ่อื กำหนดวิธีการทดลอง ซ่ึงจะต้อง
ระบุ ต้นแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม การออกแบบการทดลองจะทำให้ทราบวัสดุ อุปกรณ์ ลำดับ
ขนั้ ตอน ในการทดลอง

2. การปฏิบตั กิ ารทดลอง เป็นการปฏบิ ตั ิตามขนั้ ตอนที่ได้ออกแบบไว้

3. บันทึกผลการทดลอง เป็นการจดบันทึกข้อมูลที่ได้จากการทดลองซึ่งเป็นผลมาจากการสังเกต การวัด
การใช้เครอ่ื งมือ ๆ และวธิ อี ่ืน ๆ ในการทดลองไดอ้ ย่างคลอ่ งแคล่ว ถูกตอ้ ง และแมน่ ยำ โดยการบันทึกผลอาจทำใน
รูปแบบของ ตาราง กราฟ ซึ่งการบันทึกผลการทดลองถือเป็นกิจกรรมที่ต่อเนื่องจากการปฏิบัติการทดลอง โดยผู้
ทดลองจะต้องบนั ทึกผลตามความจรงิ ท่เี กิดขึ้น โดยปราศจากการใสค่ วามคดิ เหน็ ของตนเอง

พฤตกิ รรมทแ่ี สดงว่านกั เรยี นเกดิ ทักษะการทดลอง
1. สามารถกำหนดวธิ ีการทดลองได้ถูกต้อง และเหมาะสมโดยคำนงึ ถึงตวั แปร
2. สามารถระบุอุปกรณห์ รือสารเคมที ่ตี ้องนำมาใช้ในการทดลองได้
3. สามารถปฏบิ ัติการทดลองและใช้อปุ กรณ์ไดถ้ ูกตอ้ งและเหมาะสม

24

4. สามารถบันทกึ ผลการทดลองได้คลอ่ งแคล่วและถูกต้อง

13. ทักษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป (Interpreting data and making conclusion) เป็นการ
แปลความหมายของข้อมูลและสรุปความสัมพันธข์ องขอ้ มูลที่ได้จากการจัดกระทำข้อมูลที่อยู่ในรูปแบบที่ใช้ในการ
สอ่ื ความหมายแลว้ สว่ นการลงข้อสรปุ คอื ความสามารถในการตีความหมายข้อมลู แล้วนำส่กู ารระบคุ วามสัมพันธ์
ของข้อมลู ทเี่ กี่ยวขอ้ งกับตวั แปรศึกษาไดเ้ ปน็ ความรูใ้ หม่ ซง่ึ ทกั ษะการตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป ชว่ ยในการ
บรรยายข้อมูล ให้เข้าใจง่าย ชัดเจน และเข้าใจตรงกนั และยังช่วยในการบรรยายความคิดเหน็ การพยากรณ์ และ
การต้ังสมมติฐาน

พฤติกรรมทแ่ี สดงว่านกั เรียนมที กั ษะการตคี วามหมายข้อมลู และลงข้อสรุป
1. สามารถแปลความหมายหรอื บรรยายลกั ษณะและสมบัติของข้อมลู ได้ (ทักษะการตคี วามหมายข้อมูล)
2. สามารถบอกความสมั พันธ์ของข้อมูลทมี่ ีอยู่ได้ (ทกั ษะการลงขอ้ สรปุ )

14. การสรา้ งแบบจำลอง (Modeling Construction) หมายถงึ การนำเสนอข้อมูล แนวคิด ความคิดรวบยอด
เพือ่ ใหผ้ ้อู ื่นเขา้ ใจในรูปของแบบจำลองต่าง ๆ เช่น กราฟ รูปภาพ ภาพเคล่ือนไหว วัสดุ สิง่ ของ สิ่งประดิษฐ์ ห่นุ
เปน็ ต้น

โมเดลหรอื แบบจำลอง (Model) คอื ส่งิ ท่ีมนุษยไ์ ด้สรา้ งข้ึนเพือ่ ใชแ้ ทนของจรงิ เพอ่ื ให้ง่ายตอ่ การศึกษา
สามารถทำความเขา้ ใจการทำงานของระบบจริงได้ง่ายกวา่ ศึกษาจากระบบจริงโดยตรง
แนวทางการสร้างแบบจำลองหรอื โมเดล

โมเดลอาจมลี ักษณะ ขนาดและแบบแตกต่างกัน แต่จะมลี กั ษณะในการพัฒนาโมเดลทเ่ี หมือนกันคอื
- ข้อสมมติในการพัฒนาโมเดลจะตอ้ งไมย่ ุ่งยาก
- จะต้องกำหนดขอบเขตของโมเดลหรอื สภาพเริม่ ต้นใหช้ นั เจน
- วตั ถปุ ระสงค์ของโมเดลทต่ี อ้ งการเรียนรู้

ประเภทของโมเดลหรือประเภทของโมเดลหรือแบบจำลอง
1. โมเดลเชงิ แนวคิด (Conceptual Model)
2. โมเดลเชิงกายภาพ (Physical Model)
3. โมเดลเชิงคณิตศาสตร์และสถิติ (Mathematical and statistical Model)
4. โมเดลเชงิ ภาพเคลื่อนไหว (Visualization Model)
5. โมเดลเชงิ ซสิ เต็มไดนามกิ ส์ (System dynamics Model)

1. โมเดลเชิงแนวคิด (Conceptual Model) เปน็ แบบจำลองความคิด ซ่ึงแสดงแนวคดิ ของระบบหรือ
กระบวนการโดยใช้ภาพเขียน หรือ ภาพวาด แสดงโครงสร้างของระบบ

25

ภาพท่ี 1.13 ศึกษาและทดลองเกย่ี วกับการนำไฟฟ้าของแก๊สในหลอดรงั สีแคโทด
ท่ีมา: https://sites.google.com/site/elementandcompound/atomicstructure/thompson

ภาพท่ี 1.14 ภาพแสดงพีระมิดจำนวนสงิ่ มีชวี ิต
ทมี่ า: http://jeerapa-thong.blogspot.com/2016/03/blog-post_12.html

ภาพท่ี 1.15 สรุปเนอ้ื หาในหน่วยการเรียนรูเ้ รือ่ ง นำ้ ในท้องถ่ินของเรา ป.3
ทม่ี า: https://iipasta.wordpress.com/2015/02/15

26

2. โมเดลเชิงกายภาพ (Physical Model) คือแบบจำลองที่สร้างข้นึ มาเพอื่ ให้เหน็ รปู ทรง รูปร่างทางกาพ
ภาพ
- ใช้มาตราสว่ นทย่ี อ่ ขนาดจากจริง ในกรณีที่ของจรงิ มีขนาดใหญ่

ภาพท่ี 1.16 แบบจำลองระบบสุรยิ ะจักรวาลจากผา้
ทีม่ า: http://sanookwit.com/?p=295

- ใชม้ าตราส่วนขยายใหญ่ จากของจรงิ ในกรณีทีข่ องจริงมีขนาดเลก็ มาก

ภาพท่ี 1.17 โมเดลโครงสรา้ งเซลล์พชื
ทีม่ า: https://p-ject.com/

27

- แบบจำลองทางกายภาพอาจมีลักษณะท่ี นง่ิ ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ หรืออาจทำให้เคลือ่ นไหว
ได้เหมือนของจรงิ

ภาพที่ 1.18 แบบจำลองชน้ั ของโลก
ทม่ี า: https://gammaco.com/gammaco

3. โมเดลเชิงคณิตศาสตรแ์ ละสถิติ (Mathematical and statistical Model)
โมเดลทางคณติ ศาสตร์ (Mathematica Model) คือ แบบจำลองท่ีใช้ภาษาทางคณิตศาสตรใ์ นรูป

ของสมการ อธบิ ายพฤติกรรมและความสมั พันธร์ ะหวา่ งองค์ประกอบภายในระบบอาจประกอบด้วย
ความสัมพนั ธ์ท่ีเป็นเสน้ ตรง เชน่ y=a+bx หรือความสัมพันธร์ ะหว่างองคป์ ระกอบท่ีเปน็ เส้นโค้ง เชน่
y1=y0+ekt โมเดลทางคณิตศาสตร์แบง่ ได้ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ดังนี้

1. อธบิ ายการทำงานของระบบภาพนงิ่ (static system) คือไม่นำเวลามาเกีย่ วข้อง
2. อธบิ ายการทำงานของระบบพลวัต สามารถทำให้คอมพิวเตอร์คำนวณการเปลยี่ นแปลงการ

ทำงานของระบบตามกาลเวลาได้ โดยโมเดลประเภทน้เี รียกว่า “computer simulation” เรา
สามารถใชโ้ มเดลทดลองการทำงานของระบบในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้ และศึกษาผลลพั ธ์ หาก
ออกมาใกลเ้ คียงความจรงิ เราก็สามารถใชโ้ มเดลนท้ี ำนายการเปล่ยี นแปลงในอนาคตได้

ภาพท่ี 1.19 กราฟแสดงการเปลย่ี นแปลงปริมาณสารในการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี
ทม่ี า : http : // www.google.co.th

28

โมเดลทางสถิติ (Statistical models) เป็นแบบจำลองที่ประกอบด้วย สมการสำหรับอธิบาย
ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบในระบบ เหมือนกับแบบจำลองคณิตศาสตร์ แต่จะต่างกันตรงที่ทางสถิตินี้ จะ
เกี่ยวข้องกับการวิเคราะหค์ วามผันแปร หรือความแตกต่างของปรากฎการณ์ และมุ่งเน้นที่จะอธิบายองคป์ ระกอบ
ของความผนั แปร

ภาพที่ 1.20 การเปรียบเทียบผลการตรวจวัดจริงกบั แบบจำลองทางคณติ ศาสตร์ที่ไดพ้ ฒั นาขึน้
เพือ่ ประเมนิ ความเข้มขน้ ของก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์
ทีม่ า: http://cnx-i.blogspot.com/p/95-1.html

4. โมเดลเชงิ ภาพเคล่ือนไหว (Visualization Model)
Visualization หมายถงึ กระบวนการท่ีใช้เทคนิคทางเทคโนโลยดี า้ นการสรา้ งภาพ แปลงข้อมูลดิบ

ให้เปน็ ภาพทีส่ ามารถแสดงรูปทรง หรอื กระบวนการที่เหมือนของจรงิ ในระบบคอมพวิ เตอร์ ภาพที่จะสรา้ ง
ขึน้ มาอาจมี 2 มิติ หรือ 3 มิติ มีความเคลื่อนไหว แสดงความสมั พันธ์ระหวา่ งขอ้ มลู สามารถมองเห็น
กระบวนการเปลย่ี นแปลง

ภาพที่ 1.21 การมองเหน็ สี
ท่มี า: https://phet.colorado.edu/sims/html/color-vision/latest/color-vision_th.html
โมเดลภาพ คือ แบบจำลองที่มรี ะบบการเปลย่ี นแปลงข้อมูลการทำงานของระบบตา่ ง ๆ ให้เกดิ เป็น
ภาพเคลอ่ื นไหวหลายมิติ เช่น โมเดลแสดงการทำงานของระบบหวั ใจ โมเดลการเคลื่อนท่ีของลมและการทำนาย

29

สภาพภมู อิ ากาศ ประโยชนข์ องโมเดลประเภทนี่คอื ทำใหเ้ ข้าใจข้อมูล หรอื เข้าใจระบบท่ีมกี ารทำงานสลับซับซอ้ น
นอกจากน้ีเทคโนโลยกี ารสร้างภาพยังสามารถสรา้ งภาพในสว่ นท่ีไมส่ ามารถมองเห็นได้ด้วยตา เชน่ การไหลเวยี น
ของเลือดในหวั ใจ

ภาพที่ 1.22 แบบจำลองระบบหายใจ
ทม่ี า: https://www.youtube.com/watch?v=R7mT2XT5ZC8

ภาพท่ี 1.23 แบบจำลองการทำงานของหวั ใจ
ท่มี า: https://www.youtube.com/watch?v=ZOFSGHiXyTI
5. โมเดลเชงิ ซิสเต็มไดนามิกส์ (System dynamics Model) เป็นโมเดล Computer Simulation
Model คอื สามารถคำนวณการทำงานของระบบในคอมพวิ เตอรไ์ ด้ สตอ๊ ค หมายถึงสิ่งท่ีสะสมและ
เปล่ียนแปลงปรมิ าณได้ซ่ึงอาจเป็นสิ่งมีชีวติ เช่น คน สัตว์ พชื หรอื สงิ่ ไม่มชี ีวติ เชน่ เงิน บ้าน น้ำ ความหวิ
เป็นตน้ และสามารถวดั ไดเ้ ชิงปรมิ าณและคุณภาพ โฟลว์ คือตวั ทีก่ ระทำให้สต๊อคเปล่ียนแปลง
การทำงานของโมเดลสามารถอธบิ ายด้วยผังภาพ 3 ลกั ษณะ คอื
1. อธิบายดว้ ยผงั วงจรย้อนกลบั (Feedback loop) เปน็ ผังแสดงแนวคิดของระบบโดยมลี ูกศรท่ีแสดง
ความสมั พันธร์ ะหว่างองคป์ ระกอบ มีทิศทางของหัวศรไปในทางเดยี วกนั ในผงั จะประกอบไปดว้ ย

30

ตวั อักษรแทนองค์ประกอบลกู ศรทเี่ ชือ่ มโยงระหว่างองค์ประกอบจะแสดงความสัมพันธ์ในเชงิ เหตุและ
ผล ดงั รูป

ภาพที่ 1.24 วงจรชีวิตของกบ
ที่มา: https://www4.ess.ac.th/media/science/e-learning/th/7_8_9/08life_Cycle/03.html

2. อธบิ ายด้วยผงั การไหลของระบบ (Flow diagram) เป็นแผนผงั ทแ่ี ปลงแนวคดิ ของระบบทีจ่ ดั เรยี ง
ความสมั พันธร์ ะหว่างองคป์ ระกอบในรปู ของวงจรย้อนกลบั ใหอ้ ยู่ในรูปของสต๊อค โฟลว์ และตวั แปลง
คา่ เพ่ือใชใ้ นการสร้างสมการทางคณิตศาสตร์หรือทางสถิติเพ่อื คำนวณการทำงานของระบบตาม
กาลเวลา อาจเรียนกวา่ ผงั ปฏิบัติการ ก็ได้ ดังรูป

ภาพท่ี 1.25 Flowchart เปลี่ยนโลหะทองแดงใหเ้ ป็นทองแดง (II) ไนเตรต
ทมี่ า: https://www.facebook.com/genchemku/\

31

3. อธบิ ายด้วยผังรปู ตาวัว (Bull diagram) เพอ่ื แสดงขอบเขตของโมเดล ในกรณที โ่ี มเดลแสดงระบบท่ี
งา่ ย ๆ เราสามารถเห็นขอบเขตของโมเดลจากผงั วงจรยอ้ นกลับ และผงั การไหลของระบบได้ง่าย แต่
กรณีที่โมเดลเป็นระบบทซี่ ับซ้อนมีหลายสตอ๊ ด การเขียนผังรปู ตาวัวจะช่วยใหเ้ ห็นขอบเขตของระบบ
ไดร้ วดเรว็

ภาพที่ 1.26 เปรียบเทียบความหมายและความตา่ งของกบกับเตา่

พฤตกิ รรมท่ีแสดงวา่ นกั เรยี นมีทักษะการสรา้ งแบบจำลอง
1. สามารถนำเสนอขอ้ มลู แนวคิด ความคดิ รอบยอดใหผ้ อู้ ื่นเข้าใจโดยใชแ้ บบจำลองต่าง ๆ

1.6 สรปุ

วทิ ยาศาสตร์ หมายถงึ องค์ความรูท้ ม่ี รี ะบบและจัดไว้อย่างมรี ะเบียบแบบแผน โดยทว่ั ไปกระบวนการหา
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (The Process of Science) ประกอบดว้ ย ระเบยี บวธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific
Method) และเจตคติทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Attitude) โดยความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์แบ่งออกกว้าง ๆ ได้ 2
ประเภท คือ วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ และวิทยาศาสตรป์ ระยุกต์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ถา้ เรยี งจากง่ายไปยาก
สามารถแบง่ ไดท้ ้ังหมด 6 ระดับ เรมิ่ จาก ข้อเทจ็ จริง มโนมติหรอื ความคิดรวบยอด หลักการหรือความจริงหลกั
สมมุติฐาน ทฤษฎี และ กฎ ตามลำดับ ซึ่งความรู้ทง้ั 6 ระดับ เปน็ ความรทู้ ่ีสามารถเปลยี่ นแปลงไดถ้ ้ามีหลักฐาน
หรอื มขี ้อมูลทนี่ า่ เชือ่ ถือมากกว่า โดยการได้มาซึ่งความรู้ของนักวทิ ยาศาสตรจ์ ะมาจากวิธีการทำงานของ
นักวิทยาศาสตร์ ซึ่งเรยี นวา่ วธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ เป็นวิธีแสวงหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์ เปน็ วธิ กี ารแก้ปญั หา
ตามระเบยี บวธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ เป็นระบบและมลี ำดบั ขนั้ ตอนแนน่ อน ประกอบด้วย 5 ขน้ั ตอน คือ ระบุ
ปัญหา, ตงั้ สมมติฐาน, ศกึ ษาคน้ คว้าและรวบรวมข้อมลู , ทดลอง และสรปุ ผล ซึ่งในการทำงานของนักวิทยาศาสตร์
น้นั จะตอ้ งอาศัยทกั ษะต่าง ๆ ในการให้ได้มาซึ่งความรู้ ประกอบดว้ ย 14 ทักษะ คือการสังเกต (Observing) การ
วดั (Measuring) การใช้ตัวเลข (Using numbers) การจำแนกประเภท (Classifying) การหาความสมั พันธ์
ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกบั เวลา (Space/Space relationship and Space/time relationship) การ
ลงความเหน็ จากข้อมูล (Inferring) ทักษะการจดั กระทำและสือ่ ความหมายข้อมลู (manipulating and
communicating data) การพยากรณ์ (Predicting) การต้ังสมมตฐิ าน (Formulating hypotheses) การกำหนด

32

นยิ ามเชิงปฏิบัตกิ าร (Defining and controlling variables) การกำหนดและควบคุมตวั แปร (Identifying and
controlling variables) การทดลอง (Experimenting) และการตคี วามหมายและลงสรปุ ขอ้ มูล (Interpreting
data and making conclusion) การสรา้ งแบบจำลอง (Modeling Construction)

1.7 แบบฝกึ หดั ท้ายบท

1. ใหน้ กั ศึกษาอธบิ ายความหมายของวทิ ยาศาสตร์
2. จากสาขาวิชาต่อไปนี้ นักศึกษาคิดวา่ เปน็ สาขาวิชาท่ีจดั อยใู่ นประเภทในของวทิ ยาศาสตร์ และมคี วาม

เก่ียวข้องกบั อะไร เคมี ธรณวี ิทยา แพทย์ศาสตร์ สังคมศาสตร์ วศิ กรรมศาสตร์ ชีววทิ ยา ฟิสกิ ส์ จลุ ศาสตร์
ดาราศาสตร์ สัตวศาสตร์
3. ให้นกั ศึกษาอธิบายความรู้ทางวทิ ยาศาสตรม์ ีกป่ี ระเภท แตล่ ะประเภทมีลกั ษณะอยา่ งไร
4. ใหน้ กั ศึกษาเลือกเน้ือหาการทดลองวิทยาศาสตร์ท่ีตนเองสนใจ คนละ 1 เรอื่ ง จากน้นั ใหน้ ักศึกษา
วเิ คราะหก์ ารทดลอง ดังตารางต่อไปนี้

ทกั ษะกระบวนการทาง ข้นั ตอนการทดลอง พฤติกรรมท่ีนักเรียนแสดงออก
วทิ ยาศาสตร์
นกั เรียนสังเกตการเปล่ยี นสีของ นักเรยี นสามารถบรรยายการ
1. ทักษะการสังเกต

กระดาษลติ มัส เปล่ยี นแปลงของสงิ่ ท่สี งั เกตได้

33

เอกสารอ้างองิ
ประสาท อิศรปรดี า. (2549). สารัตถะจติ วิทยาการศึกษา. พิมพ์ครงั้ ที่ 6. มหาสารคาม : มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
ประสาท เนอื งเฉลมิ . (2558). การเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21. กรงุ เทพฯ : สำนักพิมพ์จุฬาลงกรณ์

มหาวทิ ยาลยั
เพยี ร ซ้ายขวัญ. (2536). วิทยาศาสตร์กับสังคม. สงขลา : สถาบนั ราชภฏั สงขลา
มหาวทิ ยาลยั สุโขทัยธรรมาธริ าช. (2541). การบริหารทรัพยากรทางการศึกษา. พมิ พค์ รั้งท2่ี . มหาวทิ ยาลัยสุโขทยั

ธรรมมาธิราช : นนทบรุ ี
มหาวทิ ยาลัยสุโขทัยธรรมาธริ าช. (2557). สารัตถะ วทิ ยวธิ แี ละธรรมชาติของวิทยาศาสตร.์ พมิ พ์คร้งั ที1่ .

มหาวิทยาลัยสโุ ขทัยธรรมมาธิราช : นนทบรุ ี
ราชบณั ฑติ ยสถาน. (2542). พจนานุกรมฉบบั ราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ.2542. กรุงเทพฯ : อักษรเจรญิ ทัศน.์
วรรณทิพา รอดแรงค้า และจิต นวนแก้ว. (2542). การพัฒนาการคิดของผูเ้ รียนด้วยกจิ กรรมทกั ษะกระบวนการ

ทางวิทยาศาสตร.์ พิมพ์ครัง้ ที่ 2. กรงุ เทพฯ : เดอร์มาสเตอรกรุ๊ปแมเนจเมนท์.

34

แผนบรหิ ารการสอนประจำบทท่ี 2

เค้าโครงเน้ือหา

2.1 ความหมายของการรู้วทิ ยาศาสตร์
2.2 องค์ประกอบของการร้วู ิทยาศาสตร์
2.3 ลกั ษณะของบุคคลทีม่ กี ารร้วู ทิ ยาศาสตร์
2.4 การสอนเพื่อใหเ้ กิดการรู้วิทยาศาสตร์
2.5 เจตคติทางวิทยาศาสตร์
2.6 วธิ ีการพัฒนาเจคตทิ างวิทยาศาสตร์
2.7 สรปุ
2.8 แบบฝกึ หดั ทา้ ยบท
2.9 เอกสารอา้ งองิ

วัตถปุ ระสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม

เมอ่ื ศึกษาบทที่ 2 จบแล้ว นกั ศกึ ษามีความสามารถ ดงั นี้
1. นกั ศึกษาสามารถอธบิ ายความหมายของการรู้วิทยาศาสตร์ได้
2. นกั ศึกษาสามารถอธิบายองค์ประกอบของการรวู้ ิทยาศาสตร์ได้
3. นกั ศึกษาสามารถอธิบายลกั ษณะของบุคคลท่ีมีการรู้วิทยาศาสตร์ได้
4. นักศึกษาสามารถอธิบายการสอนเพื่อใหเ้ กิดการรวู้ ทิ ยาศาสตร์ได้
5. นกั ศึกษาสามารถอธิบายเจตคติทางวิทยาศาสตร์ได้
6. นกั ศกึ ษาสามารถอธิบายวธิ กี ารพฒั นาเจคตทิ างวทิ ยาศาสตร์ได้

วธิ สี อนและกิจกรรมการเรียนการสอนประจำบท

1. บรรยายประกอบเคร่ืองฉาย
2. แบ่งกลุ่มทำกจิ กรรมกลุ่ม
3. อภิปรายผลสรปุ กจิ กรรมกลุ่ม
4. สรปุ เนือ้ หาและแนวทางการนำเนอ้ื หาสกู่ ารปฏิบตั ิ

สือ่ การเรยี นการสอน

1. เอกสารประกอบการสอนรายวิชาธรรมชาติและการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์
2. เครือ่ งฉาย
3. อปุ กรณ์การทดลอง

35

การวัดและการประเมินผล

1. สงั เกตการตอบคำถามระหวา่ งเรยี น
2. สงั เกตการอธิบายสรุปความหมายของการรวู้ ิทยาศาสตร์
3. สงั เกตการอธิบายสรปุ องค์ประกอบของการรวู้ ทิ ยาศาสตร์
4. สังเกตการอธิบายสรุปลกั ษณะของบุคคลท่ีมีการรู้วทิ ยาศาสตร์
5. สังเกตการอธบิ ายสรปุ การสอนเพอ่ื ให้เกดิ การรูว้ ทิ ยาศาสตร์
6. สงั เกตการอธิบายสรุปเจตคติทางวทิ ยาศาสตร์
7. สังเกตการอธบิ ายสรปุ วิธกี ารพฒั นาเจคติทางวิทยาศาสตร์
8. ตรวจการตอบคำถามตามแบบฝกึ หดั ทา้ ยบท

36

บทท่ี 2
การรู้วทิ ยาศาสตร์ (Scientific Literacy)

ความอยากรู้ของมนุษย์เป็นแรงขับเคลื่อนให้เกิดองค์ความรู้ใหม่ๆ เพื่อนำมาใช้ในการยกระดับคุณภาพ
ชีวิตและกำหนดทิศทางการพัฒนาสังคม เมื่อมนุษย์สั่งสมความรู้มากขั้นก็จำเป็นที่จะต้องจัดระบบและจัดการกับ
ความรู้มากขึ้น และเนื่องจากมนุษย์มีการเรียนรู้อยู่เสมอไม่มีวัดหยุดนิ่งจึงส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมท่ี
ได้รับอิทธิพลมาจากบุคคลรอบขา้ งและส่ิงแวดลอ้ ม (Vygotsky,1978) การเรยี นรใู้ นศตวรรษท่ี 21 เร่ิมเปลย่ี นแปลง
ไป เมื่อได้รับผลกระทบจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การกระจายตัวของความรู้ ข้อมูล ข่าวสารต่าง ๆ ที่รวดเร็ว
มากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีและสารสนเทศทำให้วิธีการเรียนรู้ของผู้เรียนแตกต่างไปจากที่ผ่านมา
(วิจารณ์ พานิช, 2555) การเรียนรู้ในศตวรรษที่ 21 ไม่ได้เน้นเนื้อหาสาระเป็นสำคัญแต่เน้นให้ผู้เรียนเข้าใจ
กระบวนการเรยี นรู้ มีทักษะที่จำเป็นสำหรบั การสืบเสาะหาความรู้ มุ่งเนน้ ให้ผ้เู รยี นเข้าใจธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
รอบตัว (McDonald, 2010) ดังนั้นการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยคี ือสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนเพื่อใช้ในการ
แขง่ ขันทางเศรษฐกิจโลก ทุกคนต้องการการรูว้ ทิ ยาศาสตร์ (Scientific Literacy) เพ่ือเปน็ สว่ นชว่ ยตัดสนิ ใจและใช้
โตแ้ ย้งเมือ่ เกดิ ประเดน็ ปัญหาทางวทิ ยาศาสตร์ขึน้ ผูท้ ่รี ู้วทิ ยาศาสตร์ทราบถึงความสัมพนั ธข์ องวิทยาศาสตร์ และสิ่ง
สาธารณะ และสามารถตัดสินใจท่ีจะแก้ไขคุณภาพชีวิตให้ดีขึ้นต่อไปและ การรู้วิทยาศาสตร์ทำให้ผู้เรียนรู้จักใชส้ ่ิง
สาธารณะอย่างพอเพียง (Yuenyong and Narjaikaew, 2009)

2.1. ความหมายของการรวู้ ิทยาศาสตร์

นกั การศกึ ษาทัว่ โลก ไดใ้ หค้ วามหมายของการรวู้ ิทยาศาสตร์ ไวด้ ังน้ี
NSTA (1971) กล่าวว่า บุคคลที่มีการรู้วิทยาศาสตร์ คือ บุคคลที่สามารถใช้มโนมติทางวิทยาศาสตร์
ทักษะกระบวนการและค่านิยมในการตัดสินใจในชีวิตประจำวัน ทั้งในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับบุคคลอื่นและเรื่องที่
เกี่ยวขอ้ งกบั ส่ิงแวดล้อม และเข้าใจถึงความสัมพนั ธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยที ่ีมผี ลกระทบต่อสังคม รวมไป
ถึงผลทเ่ี กิดขึ้นจากการพฒั นาเศรษฐกจิ และสงั คม
NRC (1996) กล่าวว่า การรู้วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้ความเข้าใจในมโนมติทางวิทยาศาสตร์และ
กระบวนการอนั นำไปสกู่ ารตัดสนิ ใจ การมสี ่วนร่วมในประเดน็ ต่าง ๆ ทางสงั คมและวัฒนธรรม และผลทีเ่ กดิ ขึ้นทาง
เศรษฐกิจ
Miller (1987) กล่าวว่า การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง คุณสมบัติส่วนบุคคลที่สามารถอ่านทำความเข้าใจ
และแสดงความคิดเหน็ ทั่ว ๆ ไปในเรือ่ งราวที่เกยี่ วกบั วิทยาศาสตร์ได้
Nation Science Education Standards (NSES, 1996) การรู้วิทยาศาสตร์ คือ การรู้การเข้าใจในมโน
มติทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สำหรับที่บคุ คลใช้ในการตัดสนิ ใจ การเป็นพบเมืองที่มีส่วน
ร่วมในกิจกรรมทางสังคมและวัฒนธรรมและผลที่เกิดขึ้นทางเศรษฐกิจ รวมไปถึงความสามารถพิเศษในดา้ นต่าง ๆ
ด้วย และกล่าวอีกว่า ผู้รู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง บุคคลที่สามารถศึกษาค้นคว้า ลงความเห็น ตัดสินใจ ตอบคำถาม
ที่มาจากข้อสงสัย อธิบายปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันได้ กล่าวคือ บุคคลนั้นจะต้องสามารถ
อธิบาย บรรยาย และทำนายปรากฏการณ์ธรรมชาตติ ่าง ๆ ท่ีเกิดข้ึน การเป็นผรู้ วู้ ิทยาศาสตร์จะชว่ ยให้สามารถทำ

37

ความเขา้ ใจในประเด็นที่เกย่ี วกับวิทยาศาสตร์ ซงึ่ อาจะเป็นประเด็นทางสังคม และลงความเหน็ เกย่ี วกับประเด็นน้ัน
ได้อย่างถูกต้อง

OECD (2003) กล่าวว่า การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง การรู้ใน 3 ด้าน คือ 1) รู้แนวคิด (concepts) ทาง
วิทยาศาสตร์ที่จำเป็น 2) รู้กระบวนการ (process) ทางวิทยาศาสตร์ 3) รู้จักใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ให้เกิด
ประโยชน์ต่อชีวติ

PISA (2006) การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถของการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อการระบุ
คำถามทางวิทยาศาสตร์ การใช้ประจักษ์พยานทางวิทยาศาสตร์ในการหาข้อสรุป และการใช้ความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์เพ่ือท่ีจะทำความเข้าใจและช่วยในการตัดสนิ ใจเกีย่ วกับธรรมชาติของโลกและการเปลี่ยนแปลงส่ิงต่าง
ๆ ผ่านกจิ กรรมของมนษุ ย์

ไพฑูรย์ สุขศรีงาม การรู้วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการทำความเข้าใจปัญหาต่าง ๆ อย่าง
ชัดเจน โดยอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แล้วสามารถตัดสินใจอย่างเฉลียวฉลาดในการอธิบายส่ิง
นัน้ รวมถงึ ความเข้ามโนมติเกีย่ วกบั วตั ถุและระบบของวิทยาศาสตร์ท่ีใช้กันอยู่ในชวี ิตประจำวนั

ภพ เลาหไพบูลย์ (2537) ผู้ที่มีการรู้วิทยาศาสตร์จะต้องเป็นผู้ที่มีพัฒนาการทางสติปัญญาโดยมีความ
เข้าใจสิ่งแวดล้อม ใช้กระบวนการคดิ หาเหตุผลในการสบื เสาะหาความรู้เพื่อที่จะเข้าใจส่ิงแวดล้อม และมีจิตเป็น
วทิ ยาศาสตร์

Yuenyong and Narjaikaew (2009) กล่าวถึงการรู้วิทยาศาสตร์ว่า ต้องเป็นผู้ที่ 1) มีความเข้าใจใน
ความรู้วิทยาศาสตรแ์ ละความสัมพนั ธ์ของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี สังคม และสิ่งแวดล้อม 2) ใช้ทักษะการคิดและ
การใช้เหตผุ ลในการสืบเสาะหาความรู้ 3) มเี จตคติทางวทิ ยาศาสตร์ในการใช้ชวี ติ

ดังนน้ั การรวู้ ทิ ยาศาสตร์ หมายถงึ การทีบ่ คุ คลสามารถเขา้ ใจในมวลความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อยา่ งถ่องแท้
ลึกซึ้ง จนสามารถนำเอาความรู้นั้นไปใช้ในการตัดสินใจแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น สามารถนำไปใช้ดำเนินชีวิตได้อย่าง
เหมาะสม สอดคล้องกับสภาพเศรษฐกิจ สังคมและวัฒนธรรม ทั้งด้านธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of
Science) ด้านความรูท้ างวิทยาศาสตร์ (Science Knowledge) และด้านจิตวิทยาศาสตร์ (Habits of Mind) การ
สืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ การดำเนินกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ ข้อเท็จจริง มโนมติ หลักการ และจิต
วิทยาศาสตร์ จนกระทั่งสามารถนำไปปรับใช้ในชีวิตประจำวันได้อย่างถูกต้อง เหมาะสม สอดคล้องกับสภาพ
เศรษฐกจิ สงั คม และวัฒนธรรมได้เป็นอย่างดี

2.2 องค์ประกอบของการรู้วิทยาศาสตร์

มนี กั การศึกษาและนกั วทิ ยาศาสตร์ศกึ ษาหลายทา่ น ท่ีไดก้ ลา่ วถงึ องคป์ ระกอบของการร้วู ิทยาศาสตร์ ดงั นี้
Champagne and Klopfer (1982 อ้าถึงใน สกลรัตน์ สวัสดิ์มูล, 2545) กล่าวว่าการรู้วิทยาศาสตร์
ประกอบด้วย 5 องคป์ ระกอบ ดังนี้
1. มีความร้ใู นข้อเท็จจรงิ แนวคิด หลักการ และทฤษฎีอยา่ งแท้จรงิ
2. มีความสามารถประยกุ ต์ใชค้ วามรทู้ างวทิ ยาศาสตรใ์ นสถานการณต์ ่าง ๆ ในชีวิตประจำวนั
3. มีความสามารถในการใชป้ ระโยชนจ์ ากการสืบค้นเชิงวทิ ยาศาสตร์
4. เข้าใจในความคิดทั่วไป เกี่ยวกับลักษณะของวิทยาศาสตร์ และเห็นความสำคัญของความสัมพันธ์
ระหว่าง วทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสงั คม

38

5. มเี จตคตแิ ละมคี วามสนใจในเรื่องทเ่ี กย่ี วกบั วทิ ยาศาสตร์
Chiappetta (1985 อ้างถึงใน สกลรัตน์ สวัสดิ์มูล, 2545) กล่าวว่าเกณฑ์ของการรู้วิทยาศาสตร์
ประกอบด้วย 4 ขอ้ ซง่ึ จะต้องมคี วามรู้ความเข้าใจในเรือ่ งตา่ ง ๆ ตอ่ ไปนี้
1. มคี วามรู้พ้นื ฐานทางวทิ ยาศาสตร์
2. มีทกั ษะในการสบื เสาะของวทิ ยาศาสตร์
3. มีวิธกี ารคดิ ที่เปน็ วทิ ยาศาสตร์
4. เขา้ ใจถึงความสมั พันธข์ องวทิ ยาศาสตร์ และเทคโนโลยที ม่ี ีตอ่ สงั คม
Lee (1997 อ้างถึงใน สกลรัตน์ สวัสดิ์มูล, 2545) ได้กล่าวถึง องค์ประกอบของการรู้วิทยาศาสตร์ ว่า
ประกอบด้วย 3 องคป์ ระกอบซึ่งสอดคลอ้ งกบั ความคิดเหน็
1. ธรรมชาติวิทยาศาสตร์ (Nature of Science)
2. ความรูค้ วามเข้าใจทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Knowledge)
3. ลักษณะนสิ ัย (Habit of mind)
PISA (2009) ได้กล่าวถึงองค์ประกอบของการรู้วิทยาศาสตร์ ตามนิยามของการรู้วิทยาศาสตร์ คือ
ความสามารถของการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เพื่อระบุคำถามทางวิทยาศาสตร์ การใช้ประจักษ์พยานทาง
วทิ ยาศาสตรใ์ นการหาข้อสรุป และการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตรเ์ พื่อท่จี ะทำความเข้าใจและชว่ ยตัดสินใจเกี่ยวกับ
ธรรมชาติของโลกและการเปลี่ยนแปลงสิ่งต่าง ๆ ผ่านกิจกรรมของมนุษย์ เพื่อจะสามารถประเมินได้ตามนิยามน้ี
PISA (2009) จึงกำหนดคุณลักษณะของการรู้วิทยาศาสตร์โดยคำนึงถึงบริบทสำหรับประเมินองค์ประกอบของ
ความรู้ องค์ประกอบของสมรรถนะ และเจตคติ ดังนั้นการรู้วิทยาศาสตร์ตามกรอบ PISA (2009) จึงสามารถ
ประเมนิ ผ่าน 4 องคป์ ระกอบ ดังนี้
1. ตระหนักถึงสถานการณ์ในชีวิตที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี (life situation that
involve science and technology) ซง่ึ ถอื วา่ เป็นการคำนงึ ถึงบรบิ ทสำหรับประเมนิ
2. ความเข้าใจธรรมชาติของโลกบนพื้นฐานของความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ซึ่งประกอบด้วย
ความรู้ของธรรมชาติของโลก (Knowledge of the natural world) หรือ เรียกว่า ความรู้วิทยาศาสตร์
(Knowledge of science) และความรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ (Knowledge about Science) ซึ่งการประเมินใน
ดา้ นนีเ้ ปน็ การคำนงึ ถึงองค์ประกอบของความรู้
3. สมรรถนะที่แสดงออกเกี่ยวกับการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ การระบุคำถามทางวิทยาศาสตร์
(Identifying scientific questions) การอธิบายปรากฏการณ์เชิงวิทยาศาสตร์ ( Explain phenomena
scientifically) และการใชป้ ระจักษ์พยานทางวิทยาศาสตร์ (Using scientific evidence) ในการลงขอ้ สรุปซึ่งการ
ประเมนิ ในด้านนเี้ ป็นการคำนงึ ถึงองค์ประกอบของสมรรถนะ
4. การตอบรับด้วยความสนใจในวิทยาศาสตร์ ในการส่งเสริมเพือ่ การสบื เสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
และในการสร้างแรงจูงใจเพื่อการแสดงออกด้วยความรับผิดชอบต่อสิ่งต่าง ๆ เช่น ทรัพยากรธรรมชาติ และ
ส่ิงแวดล้อม เปน็ ต้น
องคป์ ระกอบทง้ั 4 ในการประเมินการรูว้ ทิ ยาศาสตร์มีความสมั พันธซ์ ่ึงกนั และกัน กลา่ วคอื บรบิ ทที่ต้องใช้
ชีวิตหรือเผชิญอยู่ บังคับให้คนต้องมีสมรรถนะที่จะเผชิญหรือตอบสนองและการที่จะตอบสนองได้ดีเพียงใดเป็น
ผลกระทบของความรู้และเจตคติของแตล่ ะคน

39

การรู้วิทยาศาสตร์ คือ ความสามารถในการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ โดยประเมินได้จากสมรรถนะทาง
วทิ ยาศาสตร์ ไดแ้ ก่ การระบคุ ำถามทางวิทยาศาสตร์ การอธิบายปรากฏการณ์เชิงวทิ ยาศาสตร์ และการใช้ประจักษ์
พยานทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งสมรรถนะเหล่าน้ีจะช่วยให้นักเรียนทำความเข้าใจและชว่ ยตัดสินใจเกี่ยวกับสถานการณ์
ในชีวิตประจำวันที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในการประเมินการรู้วิทยาศาสตร์ของนักเรียนจึง
สามารถประเมินโดยการพิจารณาจากสมรรถนะทนี่ ักเรยี นแสดงออกมาดงั น้ี

1. การระบุคำถามทางวิทยาศาสตร์ (Identifying scientific question) หมายถึงความสามารถ
ดังตอ่ ไปนี้

1) รู้ว่าประเด็นปัญหาหรือคำถามใดสามารถตรวจสอบได้ทางวิทยาศาสตร์ โดยนักเรียนอาจ
เสนอแนะวิธีการท่จี ะใช้หาคำตอบตอ่ ปัญหาท่มี ีอยู่

2) บอกคำสำคัญสำหรับการค้นคว้า โดยตอบได้ว่าในคำถาม ปัญหาที่กำหนดให้ จะเป็นต้องรู้
สาระใด ใช้ข้อมูลใด หรือต้องหาประจักษ์พยานหรือหลักฐานใดเพื่อที่จะได้ออกแบบวางแผนการเก็บข้อมูลได้
ถกู ต้อง

3) รู้ลักษณะสำคัญของการตรวจสอบ เช่น รู้ว่าการทดสอบที่เที่ยงต้องต้องทำอย่างไร จะต้อง
เปรียบเทียบอะไร ควบคุมตัวแปรใดและเปลี่ยนแปลงตัวแปรใด จะต้องค้นคว้าสาระข้อมูลอะไรเพิ่มเติม และ
จะตอ้ งทำอยา่ งไรจึงจะเก็บข้อมลู ที่ต้องการได้

2. การอธิบายปรากฏการณ์เชิงวิทยาศาสตร์ (Explain Phenomena Scientifically) โดยสามารถใช้
ความรูว้ ิทยาศาสตร์ทีส่ มเหตุสมผลกับสถานการณ์หนึ่งๆ รวมไปถึงการบรรยาย และการตคี วามปรากฏการณ์ และ
คาดการณก์ ารเปลย่ี นแปลงท่ีจะเกิดข้ึนอย่างสมเหตสุ มผล

3. การใชป้ ระจักษพ์ ยานทางวิทยาศาสตร์ ซ่ึงหมายถงึ ความสามารถตอ่ ไปนี้
1) รวู้ า่ ตอ้ งใชป้ ระจักษ์พยานใด ซึง่ แสดงออกถงึ ความเข้าใจว่าจะต้องมีข้อมูลหรือหลักฐานใดจาก

การคน้ ควา้ หรอื การเกบ็ ข้อมูลรองรบั เพื่อสนับสนุนแนวคดิ หรือคำกล่าวอ้างนน้ั ๆ
2) สร้างข้อสรุปท่สี มเหตุสมผลบนพื้นฐานของประจักษ์พยาน ข้อมูล หรือ ประเมินข้อสรุปท่ีสร้าง

ขนึ้ วา่ สอดคล้องกับประจักษพ์ ยานที่มหี รือไม่
3) สื่อสารข้อมูลเฉพาะ หรือข้อสรุปจากประจักษ์พยานและข้อมูล โดยสร้างคำอธิบายและข้อ

โตแ้ ยง้ จากสถานการณ์และขอ้ มูลท่ีกำหนดใหผ้ ู้รับสารเขา้ ใจได้
4) แสดงออกว่ามีความเข้าใจในแนวคิดวิทยาศาสตร์ โดยนำแนวคิดนั้น ๆ ไปใช้ในสถานการณ์ท่ี

กำหนดให้ มีการอธิบายถึงความสัมพันธ์หรือสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง บอกได้ว่าตัวแปรหรือปัจจัยใดมีส่วน
สำคัญทีท่ ำใหเ้ กิดผลตามที่กำหนดให้ โดยนำแนวคิดทางวิทยาศาสตรป์ ระกอบ

2.3 ลักษณะของบคุ คลทม่ี กี ารรู้วทิ ยาศาสตร์

ลักษณะของบุคคลที่มีการรู้วิทยาศาสตร์ สามารถตรวจสอบได้จากความสามารถที่เขามีอยู่ ซึ่ง
ความสามารถเหลา่ น้มี ีความแตกต่างกันตามความแตกตา่ งระหวา่ งบคุ คล เทา่ ทศ่ี ึกษามผี ูร้ ายงานไวด้ งั นี้ คือ

1. รู้ว่าวิทยาศาสตร์เป็นทั้งผลิตผล กระบวนการ และงานของมนุษย์ ยอมรับว่าผลิตผลทางวิทยาศาสตร์
คอื ตัวความรู้เกี่ยวกบั ธรรมชาตขิ องโลกซงึ่ เร่มิ จากการสงั เกตถงึ ความเขา้ ใจเรื่องราวต่าง ๆ

2. ร้วู า่ ผลผลิตทางวิทยาศาสตรเ์ ปน็ สงิ่ ที่ไม่แน่นนอนแตส่ ามารถเปลี่ยนแปลงได้

40