ความหมายของวิทยาศาสตร์

เอกสารประกอบการสอน SWU 142 กระบวนการคิดทางวิทยาศาสตร์ โดย ดร.สมปรารถนา วงศ์บุญหนัก ความหมายของวิทยาศาสตร์ คา วา่ “วิทยาศาสตร์” Science จากพจนานุกรม “ Webster s New Woeld Dictionary of Amcrican hamgvage” สรุปวา่ วิทยาศาสตร์เป็ นสภาพหรือข้อเท็จจริงของความรู้ หรือวิทยาศาสตร์จัดเป็ นความรู้เป็ นระบบซึ่งได้จากกการสังเกต ศึกษาและทดลอง เพื่อใหรู้้ธรรมชาติหรือหลกัเกณฑข์องสิ่งที่ทา การศึกษาน้นัๆ จากการวเิคราะห์คา วา่ Science ที่มาจากคา วา่ Scientia ในภาษาลาติน แปลวา่ความรู้(Knowledge) ซ่ึงอาจกลา่วไดว้า่ วทิยาศาสตร์ก็คือความรู้ต่างๆ และเมื่อพิจารณาถึงรากศพัทโ์ดยสรุป วทิยาศาสตร์หมายถึงองคค์วามรู้ที่มีระบบ และจดัไวอ้ยา่งเป็น ระเบียบแบบแผน นอกจากน้ียงัมีนกัการศึกษาอีกหลายท่านไดใ้หค้วามหมายคา วา่วทิยาศาสตร์ไวม้ากมาย ดงัตวัอยา่งต่อไปน้ี 1. วิทยาศาสตร์คือเน้ือหาวชิาที่มีการเรียนอยา่งมีระเบียบ และรวมถึงกระบวนการหาความรู้ทางวทิยาศาสตร์ 2. วิทยาศาสตร์ คือ วิธีการหรือระบบที่จะค้นคว้าหาความจริง 3. วทิยาศาสตร์คือกลุ่มของกฏเกณฑท์ ี่มีพ้ืนฐานมาจากการสงัเกต และสามารถพิสูจน์ไดถู้กตอ้งโดยการทดลอง 4. วิทยาศาสตร์คือ ตวัเน้ือหาความรู้ 5. วทิยาศาสตร์เป็นความเคลื่อนไหวเกี่ยวกบั ประวตัิศาสตร์การคน้ควา้ของมนุษยเ์กี่ยวกบัธรรมชาติ 6. วทิยาศาสตร์เป็นท้งัตวัเน้ือหาความรู้ทางวทิยาศาสตร์และวธิีการทางวทิยาศาสตร์ 7. วทิยาศาสตร์เป็นตวัความรู้ต่างๆ ที่ไดม้าโดยวธิีการที่มีพ้ืนฐานมาจากการสงัเกต จากความหมาย วทิยาศาสตร์ขา้งตน้อาจกล่าวไดว้า่วทิยาศาสตร์หมายถึง ส่วนที่เกี่ยวเนื่องกบัความรู้ที่ไดม้าจาการศึกษา สิ่งที่สนใจ และวธิีการที่ทา ใหไ้ดค้วามรู้เหล่าน้นั โดยทวั่ ไปกระบวนการหาความรู้ทางวทิยาศาสตร์ (The Process of Science ) ประกอบด้วย ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method ) และทัศนคติเชิงวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitude) ดังรูป วิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการหาความรู้ ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เจตคติทางวิทยาศาสตร์

ภาพประกอบ 1 แสดงความหมายวิทยาศาสตร์ นอกจากน้ีหากพิจารณาความหมายของวทิยาศาสตร์จากแหลง่ที่มาที่แตกต่างกนั 4 แหล่ง คือ การวเิคราะห์จาก รากศัพท์ การวิเคราะห์จากประวัติของการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ วิเคราะห์จากทรรศนะของนักวิทยาศาสตร์ และวิเคราะห์จาก ทรรศนะของนกัการศึกษาทางวทิยาศาสตร์สามารถประมวลได้ดงัน้ี ก. โดยวเิคราะห์จากรากศพัท์วทิยาศาสตร์หมายถึง องคค์วามรู้ที่มีระบบและจดัไวอ้ยา่งเป็นระเบียบแบบแผน ข. โดยวิเคราะห์จากประวัติของการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ประกอบดว้ย ส่วนที่เป็นตวัความรู้ของ ธรรมชาติที่คน้พบ กบัส่วนที่เป็นวธิีการเฉพาะที่ใชใ้นการสืบเสาะหาความรู้น้นัมา ค. โดยวิเคราะห์จากทรรศนะของนักวิทยาศาสตร์ แยกพิจารณาเป้ น 3 แนวทาง คือ แนวที่ 1 มองวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็ นกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ของธรรมชาติ แนวที่ 2 มองวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็ นองค์ความรู้ธรรมชาติ แนวที่ 3 มองวทิยาศาสตร์เป็นท้งัองคค์วามรู้ของธรรมชาติและมิติทางดา้นกระบวนการที่ใชส้ืบเสาะหาความรู้น้นั ง. โดยวเิคราะห์จากทรรศนะของนกัการศึกษาทางวทิยาศาสตร์พบวา่มี2 มิติควบคู่กนัคือ มิติทางดา้นองคค์วามรู้ของ ธรรมชาติและมิติทางดา้นกระบวนการที่ใชส้ืบเสาะหาความรู้น้นั กล่าวโดยสรุป วทิยาศาสตร์คือองคค์วามรู้ของธรรมชาติและวธิีการทางวทิยาศาสตร์ที่ใช้ในการสืบเสาะหาความรู้โดยอ ศยกรสงเกตเป็นพ้ืนฐาน ประเภทของวิทยาศาสตร์ การแบ่งประเภทของวทิยาศาสตร์มีการจดัแบ่งหลายระบบ แต่ละระบบมีเหตุผลและหลกัเกณฑต์ ่างๆ กนั ในช่วงแรก แบ่งได้2 สาขา คือ -วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Natural Science) -วิทยาศาสตร์สังคม (Social Science) วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ เป็นส่วนที่อธิบายถึงความรู้ในเรื่องวตัถุที่มีอยใู่นธรรมชาติเช่น ฟิสิกส์(Physics) เป็ นความรู้ใน เรื่องพลงังาน และสมบตัิต่างๆ ภายนอกวตัถุเคมี(Chemistry) เป็นความรู้ในเรื่องสมบตัิภายในเน้ือของวตัถุศึกษาส่วนประกอบ และโครงสร้าง ชีววิทยา (Biology) เป็นวทิยาศาสตร์ธรรมชาติที่รวบรวมความรู้ที่เกี่ยวกบัชีวติและความเป็นอยขู่องสิ่งมีชีวติดารา ศาสตร์(Astronomy) เป็นวทิยาศาสตร์ที่บรรยายถึงความรู้ที่เกี่ยวกบัเทหวตัถุบนทอ้งฟ้า วิทยาศาสตร์สังคม เป็นวทิยาศาสตร์ที่กล่าวถึงสิ่งมีชีวติเกี่ยวขอ้งกบัทางสงัคมต่างๆเช่น จิตวทิยา รัฐศาสตร์สงัคมวทิยา ฯลฯ และมีการจา แนกตามธรรมชาติของวชิา แบ่งเป็น 3 สาขา คือ วิทยาศาสตร์กายภาพ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ และวิทยาศาสตร์สห สาขาวิชา

วิทยาศาสตร์กายภาพ เป็ นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวขอ้งกบัธรรมชาติและปรากฏการณ์ต่างๆ ของทุกสิ่งในโลกและจกัรวาลใน ดา้นสิ่งไม่มีชีวติ วทิยาศาสตร์ชีวภาพ เป็นวทิยาศาสตร์ที่เกี่ยวขอ้งกบัธรรมชาติและปรากฏการณ์ต่างๆ ของทุกสิ่งในโลกและจกัรวาลใน ดา้นสิ่งมีชีวติ วิทยาศาสตร์สหสาขาวิชา ในวิชาวิทยาศาสตร์จะมีสหสาขาวชิาอยหู่ลายวชิา นอกจากน้ียงัมีการจดัแบ่งสาขาวทิยาศาสตร์ตามระบบสารานุกรมเวริ์สบุ๊ค(The World Book Encyclopdia Vol 17 :162 ) จดัแบ่งจากการใชเ้กณฑว์ธิีการศึกษาคน้ควา้ที่ยดึระเบียบวธิีวทิยาศาสตร์เป็นหลกัซ่ึงในที่น้ีมีการดึงเอาคณิตศาสตร์และตรรกวทยา ิ เขา้มาพิจารณาร่วมโดยถือวา่เป็น Formal Science จัดจ าแนกเป็ น 4 สาขา 1. คณิตศาสตร์และตรรกวิทยา ( Mathematics & Logic ) 2. วิทยาศาสตร์กายภาพ ( The Physical Sciences ) 3. วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ( The Biological Sciences ) 4. สังคมศาสตร์ ( The Social Sciences ) และในส่วนของวทิยาศาสตร์กายภาพและวทิยาศาสตร์ชีวภาพ เมื่อพิจารณาแลว้จดัแบ่งได้2 ประเภท คือ 1. วทิยาศาสตร์บริสุทธ์ิ ( Pure Science ) คือ ความรู้ข้นัพ้ืนฐาน ซ่ึงประกอบดว้ย กฎ และ ทฤษฎีต่างๆ ตลอดจนความ จริง ความคิดรวบยอด ที่มาจากการคน้ควา้หาความรู้ของนกัวทิยาศาสตร์เนื่องจากความตอ้งการที่จะหาความรู้ต่างๆ 2. วิทยาศาสตร์ประยุกต์ ( Applied Science ) คือ การนา ความรู้ข้นัมูลฐานในวทิยาศาสตร์ไปคิดประดิษฐส์ ิ่งต่างๆที่เป็น ประโยชน์โดยตรงต่อมนุษย์โดยมุ่งหวงัใหเ้กิดประโยชน์แก่สงัคมโดยตรง เมื่อทา การพิจารณาจะพบวา่วทิยาศาสตร์มีความแตกต่างจากศาสตร์อื่นๆ กล่าวคือ การ คน้ควา้หาความจริงทาง วิทยาศาสตร์ที่สามารถพิสูจน์ได้อาศัยวิะการทางวิทยาศาสตร์ ท าการทดลองลงขอ้สรุป ดงัน้นัสิ่งที่เป็นวทิยาศาสตร์ส่วนหน่ึงจึงมา จากประสบการณ์ อน่ึง ในส่วนของวทิยาศาสตร์ที่ไม่แท้หรือวทิยาศาสตร์เทียม (Pseudo Science) ซึ่งเป็ นศาสตร์ที่ขาดกระบวนการที่ สามารถพิสูจน์ไดด้ว้ยวธิีการทางวทิยาศาสตร์จึงไม่ก่อใหเ้กิดการเรียนรู้ขอ้มูลใหมๆ่ท้งัน้ีจุดมุ่งหมายของวทิยาศาสตร์เทียมไม่ใช่ การคน้ควา้เพื่อหาความจริง หรือเพื่อพฒันาองคค์วามรู้ใหมท่ ี่จะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์แต่พยายามที่จะสร้างใหม้นุษยม์ีความเชื่อ โดยขาดเหตุผล ลกัษณะสา คญัทางวิทยาศาสตร ์ วิทยาศาสตร์มีลักษณะส าคัญ พอสรุปได้ดงันี้ 1. วิทยาศาสตร์ได้มาจากประสบการณ์และทดสอบด้วยประสบการณ์ ซึ่งความรู้ที่มาจากประสบการณ์เรียกวา่ “ความรู้ เชิง ประจักษ์หรือความรู้เชิงประสบ”(Expirical Knowledge) อาศยัประสาทสมัผสัท้งัหา้ร่วมกบัการสงัเกต 2. วิทยาศาสตร์ต้องเป็ นสาธารณะ ความจิงที่นกัวทิยาศาสตร์คน้พบจะตอ้งแสดงหรือทดลองใหทุ้กคนเห็นไดเ้หมือนกนั และ ความรู้ทางวทิยาศาสตร์ไม่ใช่ของส่วนตวัแต่เป็นสาธารณะคือ ผอู้ื่นอาจรู้เห็นอยา่งเดียวกบัผคู้น้พบได้ 3. วิทยาศาสตร์มีลักษณะเป็ นสากล นักวิทยาศาสตร์พยายามขยายความรู้ให้เป็ นสากลมากที่สุด เพราะความรู้ที่มีลักษณะ เฉพาะเจาะจงมีความหมายน้อยและขาดการยอมรับ

4. วทิยาศาสตร์ช่วยในการคาดหมายอนาคต วทิยาศาสตร์มีลกัษณะความเป็นสากลใชไ้ดโ้ดยทวั่จึงนา มาคาดหมายสิ่งที่จะเกิดใน อนาคตได้ ท้งัน้ีการคิดคน้กฎและทฤษฎีต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์เพื่อการคาดหมายในอนาคต 5. วิทยาศาสตร์เป็ นปรนัย เมื่อวทิยาศาสตร์ถูกยอมรับและพิสูจน์แลว้วา่เป็นจริง ดงัน้นั ไม่วา่ ใครจะนา ไปพิสูจน์อีกเมื่อใด ที่ใดก็ ตาม ผลที่ออกมายอ่มเหมือนเดิม 6. ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เปลี่ยนแปลงได้ เพราะวทิยาศาสตร์มีลกัษณะไม่คงที่แน่นอนเปลี่ยนแปลงไดต้ลอดเวลา เมื่อมีการ ค้นพบความรู้ใหม ่ท้งัน้ีเป็นผลมาจากความกา้วหนา้ทางดา้นอุปกรณ์ที่ทนัสมยั ตลอดจนความกา้วหนา้ทางดา้นวทิยาการใหม่ๆ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ เป็ นผลิตผล (product)ทางวิทยาศาสตร์ จากกระบวนการวิทยาศาสตร์ ( The Science process ) ซึ่งความรู้ที่ถือวา่เป็นความรู้วทิยาศาสตร์จะตอ้งทดสอบยนืยนัไดว้า่ถูกตอ้งโดยทา การทดสอบหลายๆคร้ังและการไดม้าซ่ึงความรู้ ทางวทิยาศาสตร์น้นัอาจแสดงได้ดงัรูป Phenomena Processes Products ภาพประกอบ 2 แสดงรูปแบบทวั่ ไปการไดม้าซ่ึงความรู้วทิยาศาสตร์ ความรู้ทถี่ือว่าเป็นความรู้วิทยาศาสตร์ แบ่งได้ 6 ประเภท คือ 1. ความจริงเดี่ยว (Fact) หรือข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ 2. ความคิดรวบยอด (Concept) หรือมโนมติ ปรากฏการณ์ธรรมชาติ - เกิดความสงสัย - เกิดปัญหา - เกิดความอยากรู้- อยากเห็น ฯลฯ กระบวนการสืบเสาะหา ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ - การสังเกต - การวัด - การตั ้งสมมติฐาน - การทดลอง ฯลฯ ความรู้วิทยาศาสตร์ - ข้อเท็จจริง - ความคิดรวบยอด - กฎ หลักการ - ทฤษฎี ใช้ พบ นักวิทยา ศาสตร์ พบ

3. ความจริงหลัก (Principle) หรือ หลักการ 4. กฏ (Law) 5. สมมติฐาน (Hypothesis) 6. ทฤษฎี (Theory) ความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถสรุปแสดงความสัมพันธ์ ดังรูป ภาพประกอบ 3 แสดงความสัมพันธ์ของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ 1. ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ เป็นความรู้ทางวทิยาศาสตร์ที่เป็นสิ่งที่สงัเกตไดโ้ดยตรง และจะตอ้งมีความเป็นจริง สามารถทดสอบแลว้ไดผ้ลเหมือนกนัทุกคร้ัง เช่น - น้า เมื่อไดร้ับความร้อนจะมีอุณหภูมิสูงข้ึน - เมื่อเหล็กได้รับความร้อนจะขยายตัว ขอ้เทจ็จริงแต่ละอยา่งอาจมีความหมายมากหรือนอ้ยต่างกนัแต่เมื่อนา มารวมกนัแลว้อาจมีความหมายมากข้ึน เกิดความรู้ เพิ่มข้ึนซ่ึงอาจจะกลายเป็นความคิดรวบยอด 2. ความคิดรวบยอด หรือ มโนมติทางวิทยาศาสตร์ เกิดจากการนา เอาขอ้เทจ็จริงหลาย ๆ ส่วนที่เกี่ยวขอ้งกนัมา ผสมผสานกนัเกิดความรู้ใหม่ซ่ึงอาจถือไดว้า่ความคิดรวบยอดของสิ่งใดก็คือความคิดโดยสรุปต่อสิ่งน้นั ความคิดรวบยอดทางวทิยาศาสตร์อาจแบ่งได้3 ประเภท ตามลกัษณะของการนา ไปใชใ้นทางวทิยาศาสตร์ดงัน้ี ก. ความคิดรวบยอดเกี่ยวกบัการแบ่งประเภท เป็นการกา หนดสมบตัิร่วมของสิ่งต่างๆ ไวเ้ป็นพวกๆเพื่อใชใ้นการบรรยาย ถึงสิ่งเหล่าน้นั ใหเ้ขา้ใจตรงกนัเช่น ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ กฎ หลักการ อนุมาน ทฤษฎี อุปมาน-จินตนาการ สมมติฐาน มโนมติ ข้อเท็จจริง อุปมาน

-กลอ้งโทรทรรศน์คือเครื่องมือที่ใชส้ ่องขยายดูวตัถทุี่อยไู่กลยากต่อการดูดว้ยตาเปล่า ข. ความคิดรวบยอดเกี่ยวกบัความสมัพนัธ์เป็นการกา หนดความสมัพนัธ์ของความคิดรวบยอดยอ่ยๆที่เกี่ยวขอ้งกนัเป็น ผลในการนา มาใชพ้ยากรณ์หรือคาดคะเนล่วงหนา้ในเหตุการณ์ตา่งๆ เช่น -กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะแปรผกผนักบัความตา้นทาน เมื่อความดนัไฟฟ้าคงที่ ค. ความคิดรวบยอดทางทฤษฎีเป็นการกา หนดสิ่งที่มองไม่เห็น แต่รู้วา่มีสิ่งน้นัอยจู่ริงเพราะมีหลกัฐานสนบัสนุนวา่เป็น จริง เช่น -อะตอมคืออนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุ ประกอบด้วย โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน 3. ความจริงหลัก หรือหลักการ คือกลุ่มของความคิดรวบยอดที่เป็นความรู้หลกัทวั่ ไปสามารถใชอ้า้งอิงได้คุณสมบตัิของ หลกัการคือจะตอ้งสามารถนา มาทดลองซ้า ไดผ้ลเหมือนเดิม เช่น -ข้วัแม่เหลก็ชนิดเดียวกนัจะผลกักนัข้วัต่างกนัจะดูดกนั - น้า ยอ่มไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่า 4. กฎ คือ หลกัการอยา่งหน่ึง แต่เป็นขอ้ความที่เนน้ความสมัพนัธ์ระหวา่งเหตุกบัผล และนา เขียนแทนในรูป สมการแทน ความสมัพนัธ์น้นัๆ เช่น - กฎของชาร์ล ที่กล่าววา่ “ เมื่อความดนัคงที่ปริมาตรของก๊าซจะแปรผนัโดยตรงกบัอุณหภูมิ” ซ่ึงเขียนเป็นสมการไดว้า่ V T ( ถ้า P คงที่ ) เมื่อ V = ปริมาตรของก๊าซ T = อุณหภูมิ P = ความดัน 5. สมมติฐาน เป็นคา อธิบาย ซ่ึงเป็นคา ตอบล่วงหนา้ก่อนที่จะดา เนินการทดลอง เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเป็ นจริงใน เรื่องน้นัๆ หรืออาจเป็นขอ้ความ หรือแนวคิดที่แสดงการคาดคะเนในสิ่งที่ไม่สามารถตรวจสอบโดยการสงัเกตไดโ้ดยตรง ท้งัน้ี แนวคิดหรือขอ้ความใดจะจดัเป็นสมมติฐานก็ต่อเมื่อ * อา้งถึงขอ้เท็จจริง หรือหลกัการอยา่งมีเหตุผล * สามารถทา การตรวจสอบโดยการทดลองและแกไ้ขไดเ้มื่อมีความรู้ใหม่เพิ่มข้ึน เช่น

- เมื่อน้า แขง็และน้า มีมวลเท่าๆกนัน้า แขง็จะมีปริมาตรมากกวา่ 6. ทฤษฎี คือความรู้ที่เป็นหลกัการกวา้งๆ ซ่ึงสร้างข้ึนเป็นรูปแบบ (Model) เพื่อใชอ้ธิบายหรือพยากรณ์ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่อยใู่นขอบเขตของทฤษฎีน้นัๆ การยอมรับวา่ทฤษฎีใดเป็นจริงหรือไม่พิจารณาจาก 1. ทฤษฎีน้นัจะตอ้งอธิบายกฎ หลกัการและขอ้เทจ็จริงยอ่ยๆที่อยใู่นขอบเขตของทฤษฎีน้นัได้ 2. ทฤษฎีน้นัจะตอ้งอนุมานออกไปเป็นกฎ หรือหลกัการอยา่งง่ายได้ 3. ทฤษฎีน้นัจะตอ้งพยากรณ์ปรากฏการณ์ที่อาจเกิดตามมาได ้เช่น - ทฤษฎีจลนข์องก๊าซ กล่าววา่ “ ก๊าซประกอบดว้ยโมเลกลุขนาดเลก็มากและอยหู่ ่างกนั โมเลกลุของก๊าซเป็นโมเลกลุ อิสระไมม่ ีแรงยดึเหนี่ยวระหวา่งกนัเลย แต่ละโมเลกลุเคลื่อนไหวเป็นเสน้ตรงตลอดเวลาดว้ยความเร็วคงที่ไปตามทิศทางใดทิศทาง หน่ึงจนกระทงั่โมเลกลุเหล่าน้นัมีการชนกนัเอง หรือชนผนงัภาชนะที่บรรจุแลว้จะเปลี่ยนทิศทางและอาจเปลี่ยนความเร็วดว้ย” วิธีการทางวิทยาศาสตร์ วิธีการทางวทิยาศาสตร์เป็นวธิีที่นกัวทิยาศาสตร์ใชใ้นการหาความรู้ท้งัน้ีอาจมีความแตกต่างกนับา้งในแต่ละสาขา แต่ โดยภาพรวมจะมีลกัษณะคลา้ยๆ กนัซ่ึงพอสรุปเป็นข้นัตอนไดด้งัน้ี ข้นัที่1 การสงัเกต หมายถึง การสงัเกตโดยใชป้ระสาทสมัผสัท้งัหา้คือ ตา หูจมูก ลิ้น และกายสัมผัส รวมถึงเครื่องมือ ช่วยขยายความสามารถของประสาทสมัผสัและมีการบนัทึกขอ้มลูต่างๆ ที่ไดอ้ยา่งเป็นระบบ ข้นัที่2 การต้งัสมมติฐาน หมายถึง การคาดคะเนล่วงหนา้ถึงคา ตอบของปัญหาที่ตอ้งการทราบ ท้งัน้ีการต้งัสมมติฐานเกิด จากการน าข้อมูลที่มาจากการสังเกตมาเป็นส่วนช่วย ข้นัที่3 การทดลอง หมายถึง การดา เนินการตรวจสอบสมมติฐาน โดยอาศยัการรวบรวมขอ้มูล ท้งัจากการสา รวจ การ ทดลอง หรือวธิีการอื่นๆ ประกอบกนั ข้นัที่4 การสรุปผลการทดลอง หมายถึง การลงขอ้สรุปจากผลการทดลอง ตรวจสอบผลจากการสรุป อาจเป็นส่วนที่ทา ให้เกิดเป็นหลกัการ กฎ หรือทฤษฎีและสามารถแสดงความสมัพนัธ์ปรากฏดงัแผนภาพ ปญัหาเกย่ีวกบั - วัตถุ - เหตุการณ์ - ปรากฏการณ์ทาง ธรรมชาติ กระบวนการแสวงหาความรู้ทาง วิทยาศาสตร์ - วิธีการทางวิทยาศาสตร์ - เจตคติทางวิทยาศาสตร์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ - ข้อเท็จจริง - ความคิดรวบยอด - สมมติฐาน - หลักการ - กฎ - ทฤษฎี

เมื่อพิจารณาวธิีการทางวทิยาศาสตร์โดยคา นึงถึงสภาพปัญหา สามารถระบุเป็นข้นัตอนไดด้งัน้ี ข้นัที่1 ระบุปัญหา ข้นัที่2 รวบรวมขอ้มูลเกี่ยวกบั ปัญหา ข้นที่ ั 3 ต้งัสมมติฐาน ข้นัที่4 สังเกตรวบรวมผล และ/หรือการทดลอง ข้นัที่5 สรุปผลการสังเกต และ/หรือการทดลอง สา หรับข้นัตอนในการทา งานของนกัวทิยาศาสตร์ดว้ยวธิีการทางวทิยาศาสตร์สามารถสรุปได้ดงัแผนภาพต่อไปน้ี จุดเริ่มต้น เผชญิ ปญัหา ตั ้งปัญหา (ในรูปของค าถาม) ลงข้อสรุป ตรวจสอบหาความจริงที่ ปรากฏในข้อมูลและสรุปผล รวบรวมข้อมูล - ท าการสังเกต - ท าการส ารวจ - ท าการทดลอง - ใช้การอภิปรายซักถาม ฯลฯ สร้างสมมติฐาน สร้างไว้หลายๆ ประเด็น เลือกประเด็นที่ดีที่สุด ท าการทดสอบกออน

ข้นัตอนของวธิีการทางวทิยาศาสตร์อาจมีการจดัเรียงลา ดบัสลบักนับา้งในบางกรณีการแกป้ ัญหาดว้ยวธิีการทาง วทิยาศาสตร์อาจตอ้งอาศยัสิ่งต่างๆ มีส่วนช่วยเพื่อผลที่เกิดข้ึน ไดร้ับการยอมรับและเชื่อถือในระดบัสากล ไดแ้ก่ทกัษะ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Science Process Skills) และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitudes) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คณะกรรมการการศึกษาวิทยาศาสตร์ (Commission of Science Education) ของสมาคมเพื่อความกา้วหนา้ทาง วิทยาศาสตร์ (American Association for the Advancement of Science : AAAS) ไดก้า หนดจุดมุ่งหมายของการใชก้ระบวนการ ทางวทิยาศาสตร์เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ท้งัสิ้น 13 ทกัษะ โดยจดัแบ่งออกเป็น 2 หมวด คือ 1) ทกัษะพ้ืนฐาน หรือทกัษะเบ้ืองตน้ (Basic Science Process Skills) ประกอบด้วย 8 ทกัษะ ไดแ้ก่การสงัเกต การวัด การจัดจ าแนกประเภท การหาความสมัพนัธ์ระหวา่งสเปสกบัสเปส และระหวา่งสเปสกบัเวลา การใชต้วัเลขหรือการคา นวณ การ จัดกระท าและสื่อความหมายข้อมูล การลงความคิดเห็นจากข้อมูล และการท านายหรือพยากรณ์ 2) ทกัษะข้นับูรณาการ หรือทกัษะเชิงซอ้น (Intergrated Science Process Skills) ประกอบด้วย 5 ทกัษะไดแ้ก่การสร้าง สมมติฐาน การกา หนดนิยามเชิงปฏิบตัิการ การกา หนดและควบคุมตวัแปร การทดลอง และการตีความหมายและลงขอ้สรุป ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์ วทิยาศาสตร์มีประโยชน์กบัมนุษยอ์ยา่งยงิ่รวมถึงมีบทบาทและความสา คญัต่อการพฒันาประเทศ ผลของการค้นคว้าทาง วทิยาศาสตร์เกี่ยวโยงกบัความเจริญในดา้นต่างๆ เช่น ดา้นการแพทย์การเกษตร การอุตสาหกรรม การสื่อสารคมนาคม การศึกษา การเมือง การเศรษฐกิจ ฯลฯ โดยประโยชน์ดงักล่าวสามารถสรุปไดด้งัน้ี 1. วทิยาศาสตร์ช่วยใหม้ีความสามารถในสงัคม ในสงัคมที่มีสิ่งแวดลอ้มทางวทิยาศาสตร์บุคคลที่มีความรู้ทางวทิยาศาสตร์ จะเป็นผมู้ีความสามารถ และมีความสา คญัต่อการพฒันาชุมชนและสงัคม 2. วทิยาศาสตร์ช่วยแนะแนวอาชีพ วทิยาศาสตร์ก่อใหเ้กิดอาชีพหลายสาขา และเป็นประโยชน์ตอ่การดา รงชีวติ 3. วทิยาศาสตร์ช่วยใหเ้กิดความเจริญทางร่างกายและจิตใจ การไดร้ับความรู้ทางวทิยาศาสตร์ท้งัทางดา้นทฤษฎีและ ปฏิบตัิในส่วนที่เกี่ยวขอ้งกบัสุขภาพ อนามยัอาหาร การดา รงชีวติจะช่วยใหร้่างกายเจริญเติบโต และมีสุขภาพแขง็แรง 4. วทิยาศาสตร์ช่วยใหเ้ป็นผบู้ริโภคที่สามารถ หมายถึง การตัดสินใจในการใชส้ินคา้หรือบริการต่างๆ โดยอาศยัหลกัวชิา ทางวิทยาศาสตร์ 5. วทิยาศาสตร์ช่วยใหรู้้จกัใชเ้วลาวา่งใหเ้ป็นประโยชนใ์นการศึกษาคน้ควา้เรื่องที่สนใจ 6. วทิยาศาสตร์ช่วยใหรู้้จกัใชท้รัพยากรธรรมชาติใหเ้ป็นประโยชน์ 7. วทิยาศาสตร์ช่วยแกป้ ัญหาต่างๆ

ความเจริญกา้วหนา้ของวทิยาศาสตร์และเทคโนโลยีนบัวนัจะมีบทบาทสา คญัต่อชีวติประจา วนัการที่เราจะอยไู่ดอ้ยา่งทนั โลกและทนัเหตุการณ์จา เป็นตอ้งศึกษาหาความรู้ทางวทิยาศาสตร์ใหม่ๆ อยเู่สมอดว้ยเหตผุลที่วา่วิทยาศาสตร์มีประโยชนเ์กี่ยวขอ้ง กบัชีวติ และเป็นส่วนหน่ึงของการสร้างคุณภาพที่ดีแก่ชีวติ