ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์

ความร้เู บื้องตน้ เกี่ยวกบั วทิ ยาศาสตร์

1

คาถามชวนคดิ ?

วิทยาศาสตร์ หมายถึงอะไร

วิทยาศาสตร์ (Science) หมายถึง วชิ าท่สี ืบคน้ หาความจรงิ เก่ียวกบั ธรรมชาติ
โดยใช้กระบวนการแสวงหาความร้ทู างวทิ ยาศาสตร์

ประโยชน์ของวทิ ยาศาสตร์ มอี ะไรบ้าง

วทิ ยาศาสตร์มปี ระโยชนต์ ่อมนุษย์ และมีบทบาทสาคญั ต่อการพฒั นาประเทศ
ผลของการศึกษาคน้ คว้าทาง วิทยาศาสตร์ เก่ยี วโยงกับความเจริญในด้านต่างๆ เชน่
การแพทย์ การสือ่ สารคมนาคม การเกษตร การศกึ ษา การอตุ สาหกรรม การเมอื ง การ
เศรษฐกจิ

2

ความหมายของวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ (Science) หมายถงึ วิชาทีส่ บื ค้นหา
ความจริงเกี่ยวกบั ธรรมชาติ โดยใชก้ ระบวนการแสวงหาความรู้
ทางวทิ ยาศาสตร์ วิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์ และเจตคติทาง
วทิ ยาศาสตร์เพ่อื ให้ไดม้ าซ่งึ ความรู้

3

ความสัมพนั ธ์ระหว่างเจตคติทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
และความรู้ทางวิทยาศาสตร์

เจตคติ กระบวนการ ความรู้
อยากรู้อยากเห็น กาหนดปญั หา ขอ้ เทจ็ จรงิ
รวบรวมข้อมลู จากการสังเกต มโนมติ
ชา่ งสงั เกต

ใจกว้าง ต้ังสมมตฐิ าน ขอ้ สรุปรวมทวั่ ไปเชิงหลักการ
มานะอดทน สมมติฐาน

มคี วามกระตือรือรน้ ทดสอบสมมตฐิ าน หลักการ
ยึดมัน่ ในความจริงและข้อเทจ็ จริง ตคี วามหมายข้อมลู กฎ

ยดึ มน่ั ในอิสระและเสรีภาพทางความคิด ทดสอบซ้าเพือ่ ยนื ยัน ทฤษฎี
สรุปข้อมลู ท่ีได้ ความคิด
ธรรมชาติ
เลือกขอ้ สรปุ ท่ีมีหลักฐาน
4

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นผลิตผล (Product) ทางวิทยาศาสตร์จาก
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (The Science Process) ซึ่งเปน็ ความรู้ท่ีถอื
ว่า เป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จะต้องทดสอบยืนยันได้ว่า ถูกต้องจากการ
ทดสอบหลายๆ ครั้ง ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อาจแบง่ เป็น 6 ประเภท

5

ข้อเทจ็ จริงทางวิทยาศาสตร์ เปน็ ความรทู้ างวทิ ยาศาสตร์ ที่สงั เกตได้โดยตรง และ
จะต้องมีความเปน็ จริง สามารถ ทดสอบแลว้ ไดผ้ ลเหมือนกันทกุ ครงั้ เชน่

แมลงสาบมี 6 ขา สุนัขมี 4 ขา
น้าแข็งลอยน้าได้
นา้ ไหลจากทส่ี งู ไปสทู่ ตี่ ่า
ผลสตรอเบอร์รี่มีสแี ดง
พระอาทิตยข์ ึ้นทิศตะวนั ออก และตกทางทศิ ตะวนั ตก
เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ท่ีเกาะสมุ าตราเมื่อวันท่ี 26 ธนั วาคม พ.ศ. 2547
เกลือมีรสเค็ม

6

ความคดิ รวบยอดหรอื มโนทศั นท์ างวิทยาศาสตร์ เกดิ จากการนาเอาข้อเท็จจรงิ หลาย ๆ
ส่วนทเ่ี กีย่ วขอ้ ง มาผสมผสานเกิดความรู้ใหม่ เช่น
อาหารใหพ้ ลงั งานแก่ร่างกาย
แสงเปน็ คล่ืนแม่เหล็กไฟฟา้
หัวใจเปน็ อวยั วะทสี่ าคัญท่ีสุด
ความร้อนทาใหร้ ่างกายอบอนุ่
น้าแข็ง คอื นา้ ที่อยใู่ นสถานะของแข็ง
แมลงคือสัตวท์ ่มี ี 6 ขา ลาตัวแบ่งเป็น 3 สว่ น
อากาศมีความสาคญั ต่อมนุษยม์ ากกวา่ อาหาร
ลมเกิดจากการเคลอื่ นทีข่ องอากาศ
สสาร คือสิ่งที่มีตวั ตน มีมวล ต้องการที่อยู่ และสัมผัสได้
7

ความจริงหลกั หรอื หลกั การ คือ กลมุ่ ของความคดิ รวบยอดที่เปน็ ความร้หู ลักทั่วไป
สามารถใชอ้ า้ งองิ ได้ คณุ สมบตั ขิ องหลักการ คอื จะต้องสามารถ นามาทดลองซ้า ไดผ้ ล
เหมือนเดิม เช่น

คาร์โบไฮเดรต โปรตนี และไขมนั เปน็ สารท่ีให้พลังงานแก่รา่ งกาย
แมเ่ หล็กข้ัวชนิดเดยี วกนั จะผลกั กนั ขั้วตา่ งกันจะดดู กัน
แสงจะหักเหเมอ่ื เดนิ ทางผ่านนา้ ไปสู่กระจก
แสงจะหักเหเมื่อเดนิ ทางผ่านกระจกไปส่อู ากาศ

8

กฎ คือ หลักการอย่างหนงึ่ แตเ่ ปน็ ข้อความทเี่ นน้ ความ สมั พนั ธร์ ะหว่างเหตุผล
มกั แทนความสมั พันธ์ ในรูปสมการ เช่น

กฎของโอหม์ กลา่ ววา่ “ถ้าอุณหภูมคิ งทีแ่ ล้ว อตั ราสว่ นระหวา่ งความ
ต่างศักย์ของปลายท้ังสองของตัวนา และกระแสไฟฟา้ ทีไ่ หลในตวั นานนั้ ยอ่ มมี
ค่าคงท่ี”

ถึงแม้ว่ากฎ จะเป็นหลักการที่มีความสัมพันธ์ระหว่างเหตุกับผล และ
เขียนเปน็ สมการแทนได้ แตก่ ฎไม่สามารถอธิบายใหเ้ ข้าใจได้ว่า ทาไมความสัมพันธ์
ระหวา่ งเหตกุ บั ผลจึงเป็นเชน่ นน้ั สิ่งทส่ี ามารถอธิบายความสัมพันธ์ภายในตัวกฎได้ก็
คอื ทฤษฏี ซง่ึ จะกล่าวถึงตอ่ ไป
9

สมมตฐิ าน เป็นคาอธิบายซึง่ เป็นคาตอบล่วงหน้า กอ่ นทจี่ ะ ดาเนนิ การทดลอง เพือ่
ตรวจสอบความถกู ตอ้ ง เปน็ จรงิ ในเรื่อง นน้ั ๆ เชน่

ถา้ เพ่มิ ปรมิ าณปุย๋ ให้กบั พชื มากเกินไป จะทาใหพ้ ชื เฉาตาย
น้านมจากแม่มีอทิ ธิพลตอ่ การเจริญเตบิ โตของทารกดกี วา่ นา้ นมโค
สารสกัดจากผลสะเดาจะสามารถกาจัดแมลงได้ผลดกี ว่าสารสกดั จากใบสะเดา
แสงสแี ดงมีอิทธพิ ลต่อการเจริญเติบโตของพืชมากกวา่ แสงสีเขียวและแสงสีนา้
เงิน

สมมตฐิ านเหล่านี้ หรือสมมติฐานอนื่ ๆ จะเป็นทย่ี อมรับกต็ ่อเมือ่ พสิ ูจน์
ได้ว่าสมมตฐิ านน้ันถูกตอ้ งมีหลักฐานหรอื เหตผุ ลมาสนับสนุน ในกรณีท่ีสมมตฐิ านมี
หลกั ฐานมาสนบั สนุนไมเ่ พยี งพอหรือมีขอ้ คัดคา้ น สมมตฐิ านนัน้ กใ็ ช้ไมไ่ ดต้ อ้ งถูก
ยกเลกิ ไป นกั วิทยาศาสตร์กจ็ ะเสาะหาสมมติฐานอนั ใหมต่ อ่ ไป

10

ทฤษฎี คือ ความเห็น ลักษณะที่คิด คาดเอาตามหลักวิชาการเพ่ือเสริมเหตุผล และ
รากฐานให้แก่ปรากฏการณ์หรอื ข้อมลู ในภาคปฏิบตั ิ ซึ่งเกิดขึน้ มาอยา่ งมีระเบยี บ

ทฤษฎี ท่ีได้รับการตรวจสอบและทดลองหลายครั้งหลายหนจนสามารถ
อธิบายข้อเท็จจริงสามารถคาดคะเนทานายเหตุการณ์ทั่วๆไป ท่ีเกี่ยวข้องกับ
ปรากฏการณ์นัน้ อย่างถูกตอ้ ง และมเี หตผุ ลเป็นท่ียอมรับของคนท่ัวไป เชน่

ทฤษฎเี ซลล์ (Cell theory)
ทฤษฏวี ิวฒั นาการ (the evolution theory) เป็นตน้

11

ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์

1) วิทยาศาสตร์ช่วยให้มีความสามารถในสังคม บุคคลที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จะเป็นผู้มี
ความสามารถ และมคี วามสาคญั ต่อการพฒั นาชุมชนและสงั คม

2) วิทยาศาสตรช์ ว่ ยแนะแนวอาชพี และเปน็ ประโยชนต์ อ่ การดารงชีวิต
3) วทิ ยาศาสตรช์ ว่ ยให้เกดิ ความเจรญิ ทางร่างกายและจติ ใจ จะช่วยใหร้ ่างกายเจริญเติบโตและ

มสี ขุ ภาพแขง็ แรง
4) วิทยาศาสตร์ช่วยให้ผู้บริโภคสามารถตัดสินใจในการใช้สินค้าหรือบริการต่างๆ โดยอาศัย

หลักการทางวิทยาศาสตร์
5) วิทยาศาสตรช์ ่วยให้รูจ้ กั ใชเ้ วลาว่างใหเ้ ป็นประโยชน์ในการศกึ ษาคน้ คว้าเรื่องทสี่ นใจ
6) วิทยาศาสตร์ชว่ ยใหร้ ูจ้ กั ใช้ทรพั ยากรธรรมชาติให้เป็นประโยชน์
7) วิทยาศาสตรช์ ่วยแกป้ ญั หาตา่ งๆ

12

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 1

13

กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ วิธีการและข้ันตอนท่ีใช้
ดาเนินการคน้ คว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์แบง่ ออกเปน็ 3 ประเภท คอื

1) วธิ ีการทางวิทยาศาสตร์
2) ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์
3) จิตวทิ ยาศาสตร์

14

วธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Method)

จดุ เร่ิมตน้ เผชิญปญั หา ต้ังปัญหา
กฎ ทฤษฎี ปัญหาใหม่ ตัง้ ปญั หาในรปู คาถาม

ลงขอ้ มลู ต้ังสมมตฐิ าน
สรา้ งไว้หลายๆอนั
ตรวจสอบหาความจริงท่ี แลว้ เลอื กอันทีด่ ที ี่สดุ
ปรากฎในข้อมลู และสรุปผล ทาการทดสอบกอ่ น

15

1. การสงั เกตและการตงั้ ปัญหา (Observation and problem)

วธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์มกั จะเริ่มจากการสังเกตปรากฏการณต์ า่ งๆ ท่อี ยรู่ อบๆ ตัวเรา
เมอื่ ได้ขอ้ สงั เกตบางอย่างทเ่ี ราสนใจจะทาใหไ้ ดส้ ่ิงทีต่ ามมาคือ ปญั หา เช่น
การสังเกต ต้นหญ้าใต้ตน้ ไม้ใหญ่ หรือตน้ หญา้ ทีอ่ ยู่ใตห้ ลังคามกั จะไม่งอกงาม สว่ นตน้ หญา้ ในบรเิ วณ
ใกลเ้ คียงกันท่ีได้รบั แสงเจริญงอกงามดี
การตั้งปัญหา “แสงแดดมีส่วนเกีย่ วข้องกบั การเจริญงอกงามของตน้ หญ้าหรือไม”่
"แบคทเี รียในจานเพาะเชื่อเจรญิ ช้าไมง่ อกงามถา้ มีราสเี ขียวอยู่ในจานเพาะเชื้อ
นนั้ "
"การตั้งปญั หานน้ั สาคญั กว่าการแก้ปัญหา“
ดังน้นั จึงต้องหมัน่ ฝึกการสงั เกตสงิ่ ทีส่ งั เกตน้ัน
เป็นอะไร? เกดิ ข้ึนเมอื่ ไร? เกดิ ขึ้นท่ไี หน?
เกิดข้นึ ได้อย่างไร? ทาไมจงึ เปน็ เชน่ นน้ั ?
16

2. การต้งั สมมตฐิ าน (Formulation of Hypothesis)
คือ การคาดคะเนคาตอบที่อาจเป็นไปได้หรือคิดหาคาตอบล่วงหน้าบนฐานข้อมูลท่ีได้จาก

การสังเกตปรากฏการณ์ และการศึกษาเอกสารต่างๆ โดยคาตอบของปัญหาจะมีการทดลองเพ่ือ
ตรวจสอบอย่างรอบคอบเสียก่อน จึงจะทราบว่าสมมติฐานท่ีต้ังไว้นั้นถูกต้องหรือไม่ ดังนั้นควร
ตง้ั สมมติฐานไว้หลายๆ ขอ้ และทดลองเพอื่ ตรวจสอบสมมติฐานไปพร้อมๆ กนั

การต้ังสมมตฐิ านทดี่ คี วรมลี กั ษณะดังนี้
1. เป็นสมมติฐานท่ีเข้าใจง่าย มักนยิ มใชว้ ลี "ถ้า…ดงั นัน้ "
2. เปน็ สมมตฐิ านท่ีแนะลทู่ างท่ีจะตรวจสอบได้
3. เปน็ สมมติฐานทต่ี รวจได้โดยการทดลอง
4. เป็นสมมติฐานที่สอดคล้องและอยู่ในขอบเขตข้อเท็จจริงท่ีได้จากการสังเกตและ
สมั พันธก์ บั ปญั หาทีต่ ้งั ไว้

17

3. การตรวจสอบสมมตฐิ าน หรอื ขนั้ รวบรวมขอ้ มลู (Gather Evidence)
การทดลอง เปน็ กระบวนการปฏิบัติ หรอื หาคาตอบหรอื ตรวจสอบสมมตฐิ านที่ตง้ั ไว้
ประกอบดว้ ยกจิ กรรม 3 กระบวนการ คอื
1) การออกแบบการทดลอง คือการวางแผนการทดลองให้สอดคลอ้ งกบั สมมติฐานทต่ี ง้ั ไว้

ตวั แปรอสิ ระหรอื ตัวแปรตน้ คอื ปัจจยั ท่เี ป็นสาเหตุทาใหเ้ กดิ ผลการทดลอง
ตัวแปรตาม คอื ผลทเ่ี กิดจากการทดลอง จะเปลีย่ นแปลงไปตามตัวแปรอสิ ระ
ตัวแปรท่ีต้องควบคมุ คือ ปจั จัยอื่นๆ ท่ีมีผลตอ่ การทดลอง และตอ้ งควบคุมใหเ้ หมือนกันทุกชุดการ

ทดลอง เพื่อปอ้ งกนั ไม่ใหผ้ ลการทดลองเกิดความคลาดเคล่ือน

18

2) การปฏบิ ตั กิ ารทดลอง จะลงมือปฏบิ ัติการทดลองจรงิ ทดลองซ้าๆ หลายๆ
3) การบนั ทกึ ผลการทดลอง หมายถงึ การจดบันทกึ ท่ไี ด้จากการทดลอง
ตวั อย่าง

ตัวแปรตน้ หรอื ตวั แปรอสิ ระ คือ แสงแดด
ตวั แปรตาม คอื การเจริญเติบโตของต้นหญา้
ตวั แปรทต่ี ้องควบคมุ คือ ปริมาณนา้ , ชนิดของดิน, ปริมาณของดิน, ชนิดของ
กระถางท่ีใช้ปลกู , ชนิดของตน้ หญา้

นาขอ้ มูลทไี่ ดม้ าวิเคราะหห์ าคา่ เฉล่ยี ความสูงของต้นหญา้ หรือการนาจานวนใบของ
ตน้ หญา้ ซง่ึ เราพบวา่ ตน้ หญ้าทไ่ี ดร้ บั แสงแดดจะเจริญเตบิ โตงอกงามดีสว่ นต้นหญ้าท่ไี มไ่ ด้รับ
แสงแดดจะมีสเี หลอื งหรือสีขาวซีด และไม่งอกงาม จากนัน้ กส็ รปุ ผลการทดลอง

19

4. ข้นั วเิ คราะหข์ อ้ มูล (Analysis of Data)
เปน็ ข้นั ที่นาข้อมลู ที่ไดจ้ ากการสังเกต การค้นคว้า การทดลองหรือการรวบรวม

หรือข้อเท็จจริงมาทาการวิเคราะห์ผลแล้วนาไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ว่า
สอดคลอ้ งกบั สมมตฐิ านข้อใด

20

5. ขนั้ สรปุ ผล (Conclusion of Result)
การสรุปผล เปน็ ข้ันตอนที่นาเอาข้อมูลท่ีได้จากขั้นตอนของการรวบรวมข้อมูลแล้วมา

สรุป พจิ ารณาวา่ ผลสรุปนน้ั เหมอื นกับสมมติฐานท่ีตัง้ ไว้หรือไม่ ถ้าเหมือนกับสมมติฐานท่ีตง้ั
ไว้ สมมติฐานจะกลายเป็นทฤษฎี (Theory) และทฤษฎีนั้นก็สามารถนาไปอธิบาย
ข้อเทจ็ จรงิ หรอื เหตกุ ารณ์ตา่ งๆ ได้อยา่ งกวา้ งขวาง
ตวั อย่าง

สรุปผลได้ว่า แสงแดดมีส่วนเก่ียวข้องกับการเจริญงอกงามของตน้ หญ้าและสามารถ
นาผลสรุปในเร่ืองน้ีไปใช้ในการปลูกพืช นั่นคือ เมื่อจะปลูกพืชควรปลูกใน
บรเิ วณทีแ่ สงแดดสอ่ งถึง จึงจะทาใหพ้ ืชเจริญงอกงามดี

21

วธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ (Scientific Method)

พบปัญหา

ตั้งปญั หา

การสงั เกต คิดหาคาตอบของปัญหา (สมมติฐาน)

วธิ ีการตรวจสอบสมมตฐิ านการทดลอง

สรปุ ผล 22

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ 2

23

ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (science process skill)

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง พฤติกรรมที่เกิดจากการคิดและการ
ปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์จนเกิดความชานาญและความคล่องแคล่วในการใช้ เพื่อแสวงหา
ความรู้ทางวิทยาศาสตรต์ ลอดจนหาวิธกี ารเพื่อแก้ปัญหาตา่ งๆ ทางวิทยาศาสตร์

สมาคมความก้าวหนา้ ทางวทิ ยาศาสตร์ (American Association for the
Advancement of Science-AAAS) ไดก้ าหนดจดุ มุง่ หมายของการใชก้ ระบวนการทาง
วิทยาศาสตร์ 13 ทักษะ โดยจัดแบ่งออกเป็น 2 หมวด คือ

ทักษะพืน้ ฐาน หรอื ทกั ษะเบอ้ื งต้น (Basic Science Process Skill)
ประกอบดว้ ย 8 ทักษะ ได้แก่ ทกั ษะที่ 1-8
ทักษะขัน้ บรู ณาการ หรอื ทักษะเชิงซอ้ น (Intergrated Science Process Skill)
ประกอบด้วย 5 ทักษะ ได้แก่ ทักษะที่ 9-13

24

1. ทกั ษะการสงั เกต (Observation)

การใช้ประสาทสัมผัสของร่างกาย ได้แก่ หู ตา จมูก ล้ิน กายสัมผัส เข้าสัมผัสกับวัตถุ
หรือเหตุการณ์เพือ่ ใหท้ ราบ และรับรู้ข้อมลู รายละเอียดของส่ิงเหล่านั้น โดยปราศจากความคิดเหน็
สว่ นตน

ข้อมลู เชิงคณุ ภาพ คอื ข้อมูลที่เก่ยี วกับลกั ษณะหรอื คณุ สมบตั ิตา่ งๆ เชน่ รูปร่าง สี ความดงั
ขอ้ มูลเชิงปริมาณ คือ ข้อมลู เกย่ี วกับการกะประมาณ
ข้อมูลเชิงการเปลี่ยนแปลง คือ ข้อมูลเกี่ยวกับการเปล่ียนแปลงวัตถุท่ีเกิดข้ึนเองตามธรรมชาติ
หรือมสี ง่ิ ทาให้เปล่ียนไป เชน่ การเจริญเตบิ โตของต้นถั่ว

25

2.ทกั ษะการวดั (Measurement)

การใช้เครื่องมือสาหรับการวัดข้อมูลในเชิงปริมาณของส่ิงต่างๆ เพ่ือให้ได้ข้อมูลเป็น
ตัวเลขในหน่วยการวัดที่ถูกต้อง แม่นยาได้ ทั้งน้ี การใช้เคร่ืองมือจาเป็นต้องเลือกใช้ให้
เหมาะสมกบั สง่ิ ท่ตี ้องการวัด รวมถงึ เข้าใจวิธีการวัด และแสดงขัน้ ตอนการวัดไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

26

3. ทักษะการคานวณ (Using numbers)

ความสามารถในการบวก ลบ คูณ หาร หรือจัดกระทากับตัวเลขท่ีแสดงค่าปริมาณ
ของสิ่งใดส่ิงหนึ่ง ซ่ึงได้จากการสังเกต การวัด การทดลองโดยตรง หรือจากแหล่งอื่น ตัวเลขท่ี
คานวณน้ันต้องแสดงค่าปริมาณในหน่วยเดียวกัน ตัวเลขใหม่ท่ีได้จากการคานวณจะช่วยให้ส่ือ
ความหมายได้ตรงตามที่ตอ้ งการและชัดเจนยง่ิ ข้นึ

27

4. ทกั ษะการจาแนกประเภท (Classification)

ความสามารถในการจัดจาแนกหรือเรียงลาดับวัตถุ หรือสิ่งที่อยู่
ในปรากฏการณ์ต่างๆ ออกเป็นหมวดหมู่โดยมีเกณฑ์ในการจัดจาแนก
เกณฑ์ดังกล่าวอาจใช้ ความเหมือน ความแตกต่าง หรือความสัมพันธ์อย่าง
ใดอย่างหน่ึงก็ได้ โดยจัดสิ่งที่มีสมบัติบางประการร่วมกันให้อยู่ในกลุ่ม
เดยี วกัน

28

5. ทกั ษะการหาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสเปสกบั สเปสและสเปสกบั เวลา
(Space/space Relationship and Space/Time Relationship)

สเปสของวัตถุ หมายถึง ท่ีว่างที่วัตถุนั้นครอบครองอยู่ ซ่ึงอาจมีรูปร่าง
เหมอื นกันหรอื แตกต่างกบั วัตถนุ ัน้

โดยทั่วไปแบ่งเป็น 3 มิติ คือ ความกวา้ ง ความยาว และความสูง
ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสของวัตถุ ได้แก่ ความสัมพันธ์ระหว่าง 3
มติ ิ กบั 2 มติ ิ ความสมั พันธ์ระหว่างตาแหนง่ ทอี่ ยขู่ องวัตถุหนึ่งกับวตั ถุหนง่ึ
ความสัมพันธ์ระหว่างสเปสของวัตถุกับเวลา ได้แก่ ความสัมพันธ์ของการ
เปล่ียนแปลงตาแหน่งของวัตถุกับช่วงเวลา หรือความสัมพันธ์ของสเปสของวัตถุท่ีเปลี่ยนไป
กบั ช่วงเวลา

29

6. ทกั ษะการจดั กระทาและส่อื ความหมายขอ้ มลู
(Organizing data and communication)

การจัดกระทา และสื่อความหมายข้อมูล (Communication) หมายถึง
การนาข้อมูลท่ีได้จากการสังเกต และการวัด มาจัดกระทาให้มีความหมาย โดยการหา
ความถี่ การเรียงลาดับ การจัดกลุ่ม การคานวณค่า เพื่อให้ผู้อ่ืนเข้าใจความหมายได้ดีขึ้น
ผา่ นการเสนอในรูปแบบของตาราง แผนภมู ิ วงจร เขียนหรอื บรรยาย เป็นตน้

30

7. ทกั ษะการลงความเหน็ จากขอ้ มลู (Inferring)

การลงความเห็นจากขอ้ มลู (Inferring) หมายถงึ การเพ่มิ ความคิดเหน็ ของตน
ตอ่ ข้อมลู ทไ่ี ดจ้ ากการสงั เกตอยา่ งมเี หตุผลจากพนื้ ฐานความรูห้ รือประสบการณท์ ีม่ ี

ความสามารถทีแ่ สดงการเกิดทักษะ คอื สามารถอธบิ ายหรือสรุปจากประเด็นของ
การเพมิ่ ความคดิ เหน็ ของตนตอ่ ขอ้ มลู ท่ีไดม้ า

31

8. ทกั ษะการพยากรณ์ (Prediction)

การทานายหรือการคาดคะเนคาตอบ โดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการ
ทาซ้า ผ่านกระบวนการแปรความหายของข้อมลู จากสมั พนั ธ์ภายใตค้ วามรูท้ างวิทยาศาสตร์

ความสามารถทีแ่ สดงการเกดิ ทักษะ คือ สามารถทานายผลที่อาจจะเกิดขึ้นจากข้อมลู
บนพน้ื ฐานหลกั การ กฎ หรือทฤษฎีท่ีมีอยู่ ท้ังภายในขอบเขตของข้อมลู และภายนอกขอบเขต
ของข้อมูลในเชงิ ปริมาณได้

32

9. ทกั ษะการตงั้ สมมติฐาน (Formulating hypothesis)

การตง้ั คาถามหรือคิดคาตอบลว่ งหน้ากอ่ นการทดลองเพ่อื อธิบายหาความสมั พนั ธ์
ระหว่างตัวแปรต่าง ๆ วา่ มีความสัมพนั ธ์อย่างไรโดยสมมติฐานสร้างข้ึนจะอาศยั การสงั เกต
ความรู้ และประสบการณ์ภายใตห้ ลกั การ กฎ หรอื ทฤษฎที ส่ี ามารถอธิบายคาตอบได้
ความสามารถท่แี สดงการเกิดทักษะ
– สามารถต้งั คาถามหรือคดิ หาคาตอบล่วงหน้ากอ่ นการทดลองได้
– สามารถตง้ั คาถามหรือคิดหาคาตอบลว่ งหน้าจากความสมั พนั ธร์ ะหว่างตัวแปรต่างๆได้

33

10. ทักษะการกาหนดนยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั กิ าร
(Defining operationally)

การกาหนด และอธิบายความหมาย และขอบเขตของคาต่าง ๆ ท่ีเก่ียวข้องกับ
การศึกษาหรอื การทดลองเพอ่ื ให้เกดิ ความเข้าใจตรงกนั ระหวา่ งบคุ คล

ความสามารถทแี่ สดงการเกดิ ทักษะ คือ สามารถอธิบายความหมาย และขอบเขตของ
คาหรือตวั แปรตา่ ง ๆท่ีเกย่ี วข้องกับการศกึ ษา และการทดลองได้

34

11. ทักษะการกาหนดและควบคมุ ตัวแปร
(Identifying and controlling variables)

การบง่ ช้ี และกาหนดลักษณะตัวแปรใดๆให้เปน็ เปน็ ตวั แปรอิสระหรอื ตัวแปรต้น
และตวั แปรใดๆให้เปน็ ตวั แปรตาม และตวั แปรใดๆให้เปน็ ตัวแปรควบคุม
ตวั แปรต้น คือ สิ่งทเี่ ป็นสาเหตทุ ท่ี าให้เกดิ ผล
ตัวแปรตาม คอื ผลท่เี กิดจากการกระทาของตัวแปรต้นในการทดลอง
ตัวแปรควบคมุ คือ ปจั จัยอ่นื ๆ ที่อาจมผี ลมีต่อการทดลองท่ีต้องควบคุมใหเ้ หมอื นกนั หรอื คงท่ี

ความสามารถท่แี สดงการเกิดทักษะ คือ สามารถกาหนด และอธบิ ายตวั แปรตน้ ตวั
แปรตาม และตวั แปรควบคมุ ในการทดลองได้

35

12. ทกั ษะการทดลอง (Experimenting)

กระบวนการปฏิบตั ิ และทาซ้าในขนั้ ตอนเพ่อื หาคาตอบจากสมมตฐิ าน แบ่งเป็น 3 ขน้ั ตอน คอื
1) การออกแบบการทดลอง หมายถึง การวางแผนการทดลองก่อนการทดลองจริงๆ เพ่ือให้การทดลอง

สามารถดาเนินการให้สาเร็จลลุ ว่ งดว้ ยดี
2) การปฏบิ ัติการทดลอง หมายถึง การปฏบิ ตั ิการทดลองจรงิ
3) การบนั ทกึ ผลการทดลอง หมายถงึ การจดบนั ทึกขอ้ มลู ท่ีไดจ้ ากการทดลอง

ความสามารถทแ่ี สดงการเกดิ ทักษะ
– สามารถออกแบบการทดลอง และกาหนดวธิ ี ข้ันตอนการทดลองได้ถกู ตอ้ ง และเหมาะสมได้
– สามารถระบุ และเลือกใช้อปุ กรณใ์ นการทดลองอย่างเหมาะสม
– สามารถปฏิบัติการทดลองตามขนั้ ตอนไดอ้ ย่างถกู ตอ้ ง
– สามารถบันทกึ ผลการทดลองได้อย่างถกู ต้อง

36

13. ทกั ษะการตีความหมายขอ้ มลู และลงขอ้ สรุป
(Interpretting data and conclusion)

การแปรความหมายหรือการบรรยายลักษณะและสมบัตขิ องข้อมลู ที่มอี ยู่ การตคี วามหมาย
ขอ้ มูลในบางครั้งอาจตอ้ งใช้ทกั ษะอน่ื ๆ เชน่ ทักษะการสังเกต ทักษะการคานวณ

การลงข้อมูล หมายถึง การวิเคราะห์ และการสรุปผลความสัมพันธ์ของข้อมูล สรุปประเด็นสาคัญ
ของข้อมลู ทไ่ี ดจ้ ากการทดลองหรอื ศกึ ษา

ความสามารถทแ่ี สดงการเกิดทักษะ
– สามารถในการวิเคราะห์ และสรุปประเด็นสาคัญ รวมถึงการแปลความหมายหรือบรรยาย
ลกั ษณะของขอ้ มลู
– สามารถบอกความสัมพันธ์ของข้อมูลได้

37

สนกุ คิด….

38

ลองมองภาพ หาก คณุ สงั เกตเหน็
แล้วหา 6 ใบหน้า การสังเกตของ
ใบหนา้ คน คณุ อยใู่ นระดบั ปกติ ทว่ั ไป
7 ใบหน้า การสังเกตของ
ดูซิวา่ สามารถ คณุ สงู กว่าคนทว่ั ไป
หาได้ก่ี 8 ใบหนา้ คุณเป็นคนชา่ ง
ใบหน้ากัน สังเกตมาก
9 ใบหน้า คณุ มีพรสวรรค์
การสงั เกตของคณุ ถือเป็น
เร่อื งงา่ ยมากและมีความ
สร้างสรรค์ พอๆ กบั
เชอร์ล็อคโฮมส์ เลยทเี ดยี ว

39

ลองหากนั ดูซิวา่
มีใบหน้าคน
11 คนจริงหรือ
เปลา่ ?????

40

41

มนั หมุนไหม

42

ลกั ษณะสาคญั ของนักวทิ ยาศาสตร์

43

1.ชา่ งสงั เกต

การสังเกต หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหน่ึง
หรือประสาทสัมผัสทั้ง 5 คือ ตา หู จมูก ปาก และกาย เข้าไปสารวจวัตถุ
หรือปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติหรือจากการทดลอง โดยไม่ใส่หรือเพิ่ม
ความคดิ เหน็ ของผ้สู งั เกตลงไป

44

รู้หรอื ไม่?.....วา่

กาลิเลโอ กาลิเลอี (Galileo Galilei) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี
ได้สังเกตการแกว่งไปมาของโคมไฟในโบสถ์และจับเวลาในการแกว่งแต่ละรอบ
โดยเทยี บกับการเตน้ ของชีพจรของเขา
เขาพบว่าการแกว่งไปมาของโคมไฟแต่ละรอบใช้เวลาเท่ากัน แม้ว่าช่วงกว้างของ
การแกว่งจะต่างกัน
ต่อมาจึงมีผนู้ าหลกั การน้ีไปประดิษฐน์ าฬิกาลกู ตุ้มข้นึ

45

อาร์คีมีดิส (Archemedes) ค้นพบวิธีพิสูจน์ความบริสุทธิ์ของมงกุฎทองคา
จากการสังเกตน้าที่ล้นออกจากขณะท่ีเขากาลังอาบน้า ซึ่งนาไปสู่ความรู้เกี่ยวกับความ
หนาแน่น ความถว่ งจาเพาะ การจมการลอย การหาปริมาตรโดยการแทนทน่ี า้

46

2.อยากรอู้ ยากเห็น ช่างคดิ ช่างสงสัย

การเปน็ คนช่างสงสัย คอื เป็นผูพ้ ยายามมองเห็นปญั หาจากการสังเกตว่าเกิดอะไรข้ึน
เพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น เช่น มีอะไรเกิดข้ึน ทาไมจึงเกิดขึ้นได้ และเกิดข้ึนได้อย่างไร
ความสงสัยจะทาให้นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษาค้นคว้าหาเหตุผลด้วยกระบวนการทาง
วทิ ยาศาสตร์ ซง่ึ ทาใหไ้ ด้ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์

47

รู้หรือไม่?.....ว่า

เซอร์ ไอแซก นวิ ตัน (Sir Isaac Newton)
ครั้งหนึ่งนิวตันนั่งอยู่ใต้ต้นแอปเปิ้ล เขาเห็นลูกแอปเป้ิลตกลงสู่พ้ืนดินนิวตัน

เกิดความสงสัยวา่ เม่ือแอปเป้ิลหลดุ จากต้น ทาไมจึงตกลงส่พู ้นื ไมล่ อ่ งลอยไปในอากาศ
ความสงสัยดังกล่าวทาให้นิวตันศึกษาค้นคว้าหาเหตุผลและเข้าใจว่า แอปเป้ิลตกลง

สูพ่ ้นื ดว้ ยแรงดงึ ดดู ของโลก และต่อมาได้สรปุ เปน็ กฎแรงดึงดดู ซ่งึ ใช้เป็นกฎสากล
เรยี กวา่ “กฎแรงดึงดดู ระหวา่ งมวลของนวิ ตนั ”

48

3.มคี วามเปน็ เหตเุ ปน็ ผล

คนมีเหตผุ ล คอื ผทู้ ่ีเช่ือว่าเมอ่ื มีผลหรือส่ิงใดสิ่งหน่ึงเกิดขึ้น ย่อม
ต้องมีสาเหตุท่ีทาให้เกิด นักวิทยาศาสตร์มีวิธีค้นคว้าหาความรู้อย่างมีเหตุผล
โดยใชว้ ธิ กี ารทางวทิ ยาศาสตร์

49

4.มคี วามมานะพยายามและความอดทน

ความพยายามและความอดทน เป็นลักษณะสาคัญอีกประการหนึ่งของ
นักวิทยาศาสตร์ คือ ความเป็นผู้มีจิตใจแน่วแน่ ไม่ท้อถอย แม้ว่าจะใช้เวลานาน
เพียงใดกต็ ามก็ยงั คงคิดศกึ ษาอยจู่ นพบความสาเร็จ

50