Unit 1

หนว่ ยท่ี 1
ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ (science process skill)

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ทัก ษะ ก ร ะ บว น ก า ร ท า ง

วทิ ยาศาสตร์ (science process skill)
หมายถึง ความสามารถ และความ
ชานาญในการคิด เพ่ือค้นหาความรู้
แ ล ะ ก า ร แ ก้ ไ ข ปั ญ ห า โ ด ย ใ ช้
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ อาทิ
การสังเกต การวัด การคานวณ การ
จาแนก การหาความสัมพันธ์ระหว่าง
สเปสกับเวลา การจัดกระทา และส่ือ
ความหมายข้อมูล การลงความคิดเห็น
การพยากรณ์ การต้ังสมมตฐิ าน การกาหนดนิยาม การกาหนดตัวแปร การทดลอง การวเิ คราะห์ และแปร
ผลข้อมลู การสรปุ ผลขอ้ มูลไดอ้ ยา่ งรวดเร็ว ถกู ต้อง และแม่นยา

ความสาคญั ของทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์
ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์เป็นทกั ษะสาคัญทแี่ สดงถึงการมีกระบวนการคิด อย่างมีเหตุ

มีผลตามกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทาให้ผู้เรียน และผู้ปฏิบัติเกิดความเข้าใจในเนื้อหาทาง
วทิ ยาศาสตร์ สามารถเรียนรู้ และพัฒนาตนเองไปส่กู ระบวนการคิดที่ซับซ้อนมากขึน้

ประเภททักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นทักษะแสวงหาความรู้ และแนวทางสาหรับการแก้ไข

ปัญหา เป็นแนวทางที่พัฒนาข้ึนตามหลักสูตร science a process approach (SAPA) ของสมาคม
อเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (The American association for the advancement of
science) ประกอบด้วยทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 13 ทกั ษะ แบ่งเป็น 2 ระดับ คือ

1. ระดับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตรข์ น้ั พื้นฐาน 8 ทักษะ
เหมาะสาหรบั ระดับการศกึ ษาปฐมวัย
ทักษะท่ี 1 การสังเกต (Observing) หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสของร่างกายอย่างใดอย่าง

หนึ่งหรือหลายอย่าง ได้แก่ หู ตา จมูก ลิน้ กายสัมผัส เข้าสัมผัสกับวตั ถุหรือเหตุการณ์เพ่ือให้ทราบ และ

รับรู้ข้อมูล รายละเอียดของส่ิงเหลา่ น้ัน โดยปราศจากความคิดเห็นส่วนตน ข้อมูลเหลา่ น้ีจะประกอบด้วย
ข้อมูลเชิงคุณภาพ เชงิ ปริมาณ และรายละเอียดการเปล่ยี นแปลงที่เกิดขึน้ จากการสังเกต

ความสามารถที่แสดงการเกดิ ทักษะ
– สามารถแสดงหรือบรรยายคุณลักษณะของวัตถุได้ จากการใช้ประสาทสัมผัสอย่างใด

อย่างหน่ึงหรอื หลายอยา่ ง
– สามารถบรรยายคณุ สมบตั เิ ชิงประมาณ และคุณภาพของวตั ถไุ ด้
– สามารถบรรยายพฤตกิ ารณก์ ารเปลีย่ นแปลงของวตั ถไุ ด้

ทักษะท่ี 2 การวัด (Measuring) หมายถึง การใช้เคร่ืองมือสาหรับการวัดข้อมูลในเชิงปริมาณ
ของสิ่งต่างๆ เพ่ือให้ได้ข้อมูลเป็นตัวเลขในหน่วยการวัดท่ีถูกต้อง แม่นยาได้ ท้ังน้ี การใช้เคร่ืองมือ
จาเป็นต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับส่ิงท่ีต้องการวัด รวมถึงเข้าใจวิธีการวัด และแสดงข้ันตอนการวัดได้
อย่างถูกต้อง

ความสามารถท่ีแสดงการเกิดทกั ษะ
– สามารถเลอื กใชเ้ คร่ืองมือได้เหมาะสมกับส่ิงทว่ี ดั ได้
– สามารถบอกเหตุผลในการเลอื กเครอื่ งมอื วดั ได้
– สามารถบอกวธิ ีการ ขนั้ ตอน และวิธใี ช้เครอื่ งมอื ได้อยา่ งถูกต้อง
– สามารถทาการวดั รวมถงึ ระบุหนว่ ยของตวั เลขไดอ้ ย่างถกู ตอ้ ง

ทักษะ ที่ 3 การคานวณ (Using numbers) หมายถึง การนับจานวนของวัตถุ และการนา
ตัวเลขทไี่ ด้จากนับ และตัวเลขจากการวัดมาคานวณด้วยสูตรคณิตศาสตร์ เช่น การบวก การลบ การคูณ
การหาร เป็นต้น โดยการเกิดทักษะการคานวณจะแสดงออกจากการนับที่ถูกต้อง ส่วนการคานวณจะ
แสดงออกจากการเลอื กสูตรคณิตศาสตร์ การแสดงวิธีคานวณ และการคานวณทถ่ี กู ต้อง แม่นยา

ความสามารถทแ่ี สดงการเกิดทกั ษะ
– สามารถนับจานวนของวัตถุไดถ้ ูกตอ้ ง
– สามารถบอกวธิ คี านวณ แสดงวธิ คี านวณ และคิดคานวณไดถ้ กู ต้อง

ทกั ษะที่ 4 การจาแนกประเภท (Classifying) หมายถึง การเรียงลาดับ และการแบ่งกลุ่มวัตถุ
หรือรายละเอยี ดข้อมูลด้วยเกณฑ์ความแตกต่างหรือความสัมพันธ์ใดๆอย่างใดอย่างหนง่ึ

ความสามารถที่แสดงการเกดิ ทักษะ
– สามารถเรยี งลาดับ และแบ่งกลุ่มของวัตถุ โดยใช้เกณฑ์ใดได้อยา่ งถกู ต้อง
– สามารถอธิบายเกณฑ์ในเรยี งลาดบั หรอื แบ่งกลมุ่ ได้

ทักษะท่ี 5 การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปส และสเปสกับเวลา ( Using
space/Time relationships) สเปสของวัตถุ หมายถึง ท่ีว่างท่ีวัตถุน้ันครองอยู่ ซ่ึงอาจมีรูปร่าง
เหมือนกันหรือแตกต่างกับวัตถุน้ัน โดยท่ัวไปแบ่งเป็น 3 มิติ คือ ความกว้าง ความยาว และความสูง
ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสของวตั ถุ ได้แก่ ความสัมพันธร์ ะหว่าง 3 มิติ กับ 2 มิติ ความสัมพันธ์
ระหว่างตาแหน่งทอี่ ยูข่ องวัตถหุ นึ่งกบั วตั ถหุ น่ึง

ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสของวัตถุกับเวลา ได้แก่ ความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงตาแหน่ง
ของวัตถุกับช่วงเวลา หรอื ความสัมพนั ธ์ของสเปสของวตั ถุที่เปลยี่ นไปกบั ชว่ งเวลา

ความสามารถทีแ่ สดงการเกิดทักษะ
– สามารถอธบิ ายลักษณะของวัตถุ 2 มิติ และวตั ถุ 3 มติ ิ ได้
– สามารถวาดรปู 2 มติ ิ จากวัตถหุ รือรปู 3 มติ ิ ทกี่ าหนดใหไ้ ด้
– สามารถอธบิ ายรูปทรงทางเราขาคณติ ของวตั ถุได้
– สามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุ 2 มิติ กับ 3 มิติได้ เช่น ตาแหน่งหรือทิศ

ของวตั ถุ และตาแหนง่ หรอื ทิศของวตั ถุต่ออกี วัตถุ
– สามารถบอกความสมั พันธข์ องการเปลีย่ นแปลงตาแหน่งของวัตถกุ ับเวลาได้
– สามารถบอกความสมั พนั ธ์ของการเปลี่ยนแปลงขนาด ปรมิ าณของวตั ถกุ บั เวลาได้

ทักษะท่ี 6 การจัดกระทา และส่ือความหมายข้อมูล (Communication) หมายถึง การนา
ขอ้ มลู ที่ไดจ้ ากการสงั เกต และการวัด มาจัดกระทาให้มคี วามหมาย โดยการหาความถ่ี การเรียงลาดับ การ
จดั กลุ่ม การคานวณค่า เพื่อให้ผู้อ่นื เข้าใจความหมายได้ดีขึ้น ผ่านการเสนอในรูปแบบของตาราง แผนภูมิ
วงจร เขยี นหรอื บรรยาย เปน็ ตน้

ความสามารถทแ่ี สดงการเกดิ ทักษะ
– สามารถเลอื กรูปแบบ และอธิบายการเลอื กรูปแบบในการเสนอข้อมูลทเ่ี หมาะสมได้
– สามารถออกแบบ และประยุกตก์ ารเสนอข้อมลู ใหอ้ ยใู่ นรูปใหม่ท่ีเขา้ ใจไดง้ ่าย
– สามารถเปลี่ยนแปลง ปรับปรงุ ขอ้ มูลใหอ้ ย่ใู นรูปแบบท่เี ข้าใจไดง้ า่ ย
– สามารถบรรยายลักษณะของวัตถุด้วยข้อความท่ีเหมาะสม กะทัดรัด และสื่อ

ความหมายให้ผูอ้ น่ื เขา้ ใจไดง้ า่ ย

ทักษะที่ 7 การลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง การเพิ่มความคิดเห็นของตนต่อ
ข้อมลู ที่ได้จากการสังเกตอย่างมีเหตุผลจากพืน้ ฐานความรู้หรอื ประสบการณ์ท่ีมี

ความสามารถท่ีแสดงการเกดิ ทักษะ คือ สามารถอธิบายหรือสรปุ จากประเด็นของการเพ่ิมความ
คดิ เห็นของตนต่อข้อมูลทไ่ี ด้มา

ทักษะท่ี 8 การพยากรณ์ (Predicting) หมายถึง การทานายหรือการคาดคะเนคาตอบ โดย
อาศัยข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทาซ้า ผ่านกระบวนการแปรความหายของข้อมูลจากสัมพันธ์
ภายใต้ความร้ทู างวิทยาศาสตร์

ความสามารถท่ีแสดงการเกิดทักษะ คอื สามารถทานายผลที่อาจจะเกิดข้ึนจากข้อมูลบนพ้ืนฐาน
หลักการ กฎ หรือทฤษฎีที่มีอยู่ ท้ังภายในขอบเขตของข้อมูล และภายนอกขอบเขตของข้อมูลในเชิง
ปริมาณได้

2. ระดับทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ข้ันบูรณาการ 5 ทักษะ
เหมาะสาหรับระดับการศึกษามัธยมวัย

ทักษะที่ 9 การตั้งสมมติฐาน (Formulating hypotheses) หมายถึง การตั้งคาถามหรือคิด
คาตอบล่วงหน้าก่อนการทดลองเพื่ออธิบายหาความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต่าง ๆ ว่ามีความสัมพันธ์
อย่างไรโดยสมมติฐานสร้างขึ้นจะอาศัยการสังเกต ความรู้ และประสบการณ์ภายใต้หลักการ กฎ หรือ
ทฤษฎที ี่สามารถอธบิ ายคาตอบได้

ความสามารถท่แี สดงการเกิดทักษะ
– สามารถตง้ั คาถามหรือคดิ หาคาตอบล่วงหนา้ ก่อนการทดลองได้
– สามารถต้ังคาถามหรือคดิ หาคาตอบลว่ งหน้าจากความสัมพนั ธ์ระหว่างตวั แปรต่างๆได้

ทักษะท่ี 10 การกาหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally) หมายถึง การ
กาหนด และอธิบายความหมาย และขอบเขตของคาต่าง ๆ ที่เก่ียวข้องกับการศึกษาหรือการทดลอง
เพอื่ ใหเ้ กดิ ความเข้าใจตรงกนั ระหวา่ งบุคคล

ความสามารถท่ีแสดงการเกิดทักษะ คือ สามารถอธิบายความหมาย และขอบเขตของคาหรือตัว
แปรต่าง ๆที่เกี่ยวข้องกบั การศกึ ษา และการทดลองได้

ทักษะที่ 11 การกาหนด และควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables)
หมายถึง การบ่งช้ี และกาหนดลักษณะตัวแปรใดๆให้เปน็ เป็นตวั แปรอสิ ระหรือตวั แปรตน้ และตวั แปรใดๆ
ใหเ้ ปน็ ตัวแปรตาม และตัวแปรใดๆให้เปน็ ตวั แปรควบคมุ

ตัวแปรต้น คือ สิง่ ที่เป็นสาเหตุท่ีทาให้เกิดผลหรอื สิ่งท่ีต้องการทดลองเพ่ือให้ทราบว่าเป็นสาเหตุ
ของผลทีเ่ กดิ ขึน้ หรอื ไม่

ตวั แปรตาม คือ ผลท่ีเกดิ จากการกระทาของตัวแปรตน้ ในการทดลอง
ตวั แปรควบคมุ คอื ปจั จยั อ่ืน ๆ นอกเหนือจากตวั แปรตน้ ท่ีอาจมผี ลมีตอ่ การทดลองท่ีตอ้ งควบคุม
ใหเ้ หมือนกันหรอื คงทีข่ ณะการทดลอง

ความสามารถทแี่ สดงการเกดิ ทกั ษะ คอื สามารถกาหนด และอธิบายตัวแปรต้น ตวั แปรตาม และ
ตัวแปรควบคมุ ในการทดลองได้

ทักษะท่ี 12 การทดลอง (Experimenting) หมายถึง กระบวนการปฏิบัติ และทาซ้าในข้ันตอน
เพ่อื หาคาตอบจากสมมตฐิ าน แบง่ เปน็ 3 ขนั้ ตอน คือ

1. การออกแบบการทดลอง หมายถงึ การวางแผนการทดลองก่อนการทดลองจรงิ ๆ เพื่อ
กาหนดวิธีการ และข้ันตอนการทดลองท่ีสามารถดาเนินการได้จริง รวมถึงวิธีการแก้ไขปัญหาอุปสรรคที่
อาจเกิดข้ึนขณะทาการทดลองเพ่ือใหก้ ารทดลองสามารถดาเนนิ การให้สาเร็จลุลว่ งด้วยดี

2. การปฏิบัตกิ ารทดลอง หมายถงึ การปฏิบตั กิ ารทดลองจริง
3. การบันทึกผลการทดลอง หมายถึง การจดบันทึกข้อมูลที่ได้จากการทดลองซ่ึงอาจ
เปน็ ผลจากการสงั เกต การวดั และอืน่ ๆ
ความสามารถทีแ่ สดงการเกดิ ทกั ษะ
– สามารถออกแบบการทดลอง และกาหนดวิธี ขั้นตอนการทดลองได้ถูกต้อง และ
เหมาะสมได้
– สามารถระบุ และเลือกใชอ้ ุปกรณ์ในการทดลองอยา่ งเหมาะสม
– สามารถปฏิบตั กิ ารทดลองตามขั้นตอนได้อย่างถกู ต้อง
– สามารถบันทกึ ผลการทดลองไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง

ทักษะที่ 13 การตีความหมายข้อมูล และก ารลงข้อมูล (Interpreting data and
conclusion) หมายถึง การแปรความหมายหรือการบรรยายลักษณะและสมบัติของข้อมูลท่ีมีอยู่ การ
ตคี วามหมายขอ้ มลู ในบางครัง้ อาจตอ้ งใชท้ ักษะอ่นื ๆ เช่น ทกั ษะการสงั เกต ทักษะการคานวณ

การลงข้อมูล หมายถึง การวิเคราะห์ และการสรุปผลความสัมพันธ์ของข้อมูล สรุปประเด็นสาคัญ
ของขอ้ มูลท่ีได้จากการทดลองหรอื ศึกษา

ความสามารถทแ่ี สดงการเกิดทักษะ คือ
– สามารถในการวิเคราะห์ และสรุปประเด็นสาคัญ รวมถึงการแปลความหมายหรือ

บรรยายลกั ษณะของขอ้ มลู
– สามารถบอกความสมั พันธข์ องขอ้ มลู ได้

ภาพท่ี 1 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์