วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

วิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับสิ่งต่างๆในธรรมชาติ และกระบวนการค้นคว้าหาความรู้อย่างเป็นระบบและมีขั้นตอน

วิทยาศาสตร์ แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (pure science)
   เป็นความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ขั้นพื้นฐานที่ได้จากการค้นพบในธรรมชาติ ได้แก่ ข้อเท็จจริง หลักการ กฎ ทฤษฎี ได้แก่วิชาการต่างๆ เช่น ชีววิทยา ฟิสิกส์ เคมี ฯลฯ เราเรียกนักวิทยาศาสตร์ด้านนี้ว่า นักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ ในชีวิตประจำวันได้แก่ แพทย์ศาสตร์ เภสัชศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และคอมพิวเตอร์เป็นต้น
   
   ตัวอย่างนักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ที่มีชื่อเสียง เช่น
   o อาร์คีเมเดส ผู้ค้นพบวิธีการหาปริมาตรของวัตถุโดยการแทนที่น้ำ
   o เซอร์ ไอแซก นิวตัน ผู้ตั้งกฎของความโน้มถ่วง กฎการเคลื่อนที่ของวัตถุ ทฤษฎีเกี่ยวกับการหักเหของแสง
   o ชาลส์ ดาร์วิน ผู้ตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
   o แอลเบริ์ต ไอน์สไตน์ ผู้ค้นพบทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์
   
2. วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (applied science) หรือวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นการนำความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ เพื่อให้เกิดประโยชน์และอำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิตของมนุษย์ เรียก นักวิทยาศาสตร์ด้านนี้ว่านักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ ประกอบด้วย วิศวกร แพทย์ เภสัชกร เกษตรกร เป็นต้น ตัวอย่างนักวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ ที่มีชื่อเสียง เช่น
   o ทอมัส แอลวา เอดิสัน ผู้ประดิษฐ์หลอดไฟฟ้า
   o ไมเคิล ฟาราเดย์ ผู้ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
   o กาลิเลโอ กาลิเลอิ ผู้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบหักเห
   o หลุยส์ ปาสเตอร์ ผู้คิดทำเซรุ่มสำหรับฉีดแก้พิษงู และพิษสุนัขบ้า
   o โจเซฟ ลิสเตอร์ ผู้ริเริ่มการใช้สารระงับเชื้อ
   o มาร์เคเซ กูลีเอลโม มาร์โคนี ผู้ประดิษฐ์เครื่องรับส่งวิทยุโทรเลข
   o วิลเบอร์ และออร์วิล ไรต์ ผู้สร้างเครื่องร่อนพร้อมทั้งปรับปรุงพัฒนาเป็นเครื่องบิน
   

ความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ทำให้การดำรงชีวิตของมนุษย์ในอดีตและปัจจุบันแตกต่างกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการสื่อสาร คมนาคม และการเก็บบันทึกข้อมูลต่างๆ ทั้งนี้เพราะการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ และเกิดความรู้ใหม่ๆ ขึ้นได้ เมื่อมีการค้นคว้าหรือทดลองโดยใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้ได้ข้อมูลใหม่ๆ ที่เป็นหลักฐานเชื่อถือได้

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในอดีต

• คนสมัยก่อนเชื่อว่าโลกแบน
•  อริสโตเติล กล่าวว่า “วัตถุที่หนักจะตกลงสู่พื้นได้เร็วกว่าวัตถุที่เบา
• จอห์น ดาลตัน ผู้ค้นพบทฤษฎีอะตอมกล่าวว่า “อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดไม่สามารถแบ่งได้ด้วยวิธีการใดๆ 1. -อริสโตเติลเชื่อว่าโลกกลม

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน

• อริสโตเติลเชื่อว่าโลกกลม
• เซอร์ ไอแซค นิวตัน อธิบายว่า โลกกลมแต่แบนเล็กน้อยที่ขั้วโลก ทั้ง 2 ข้าง แผนภาพดาวเทียมยืนยันว่าโลก เป็นทรงกลม
• กาลิเลโอเป็นผู้คัดค้าน อริสโตเติล และค้นพบว่า “วัตถุไม่ว่าจะหนักหรือเบา จะตกลงถึงพื้นพร้อมกันเสมอ ถ้าวัตถุนั้นตกจากที่สูงในระดับเดียวกันและในสูญญากาศ”
• รัทเธอร์ฟอร์ดผู้คัดค้านทฤษฎีอะตอมของจอห์น ดาลตัน และค้นพบว่า “อะตอมเป็นอนุภาคที่ไม่สามารถแบ่งได้ด้วยวิธีทางเคมีแต่สามารถแบ่งได้ด้วยวิธีการทางฟิสิกส์

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาอย่างไร

ในการศึกษาค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หรือการได้มาซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย

1. ลักษณะนิสัยสำคัญของนักวิทยาศาสตร์
2. การทำงานอย่างมีระบบและมีขั้นตอน
3. ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นความชำนาญทางวิทยาศาสตร์ เช่นการสังเกต การจำแนก การคำนวณ การพยากรณ์ การลงความเห็น การกำหนดตัวแปรและการควบคุมตัวแปร การตั้งสมมติฐาน การทดลอง ตลอดจนการสรุปผลการทดลองเป็นต้น

ลักษณะนิสัยสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ มีลักษณะสำคัญดังนี้

1. การเป็นคนช่างสังเกต
2. ช่างคิดช่างสงสัย
3. มีเหตุมีผล ยอมรับฟังเหตุผลของผู้อื่น
4. มีความพยายามและอดทน
5. มีความคิดริเริ่ม
6. ทำงานอย่างมีระบบ

การเป็นคนช่างสังเกต

การสังเกต หมายถึง การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง หรือประสาทสัมผัสทั้งห้า คือตา หู จมูก ลิ้น และกาย ในการสำรวจสิ่งที่สังเกตนั้น เช่นสำรวจวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติหรือจากการทดลอง โดยไม่ต้องแสดงความคิดเห็นของผู้สังเกต

หลักในการสังเกต

1. ใช้ประสาทสัมผัสให้มากที่สุดในการสังเกต คือ ตา หู จมูก ลิ้น และกาย เพื่อให้ได้ข้อมูลมากและถูกต้อง
2. เมื่อสังเกตแล้วต้องบันทึกผลการสังเกตให้ตรงกับสิ่งที่เห็นจริง โดยไม่ต้องแสดงความคิดเห็นของผู้สังเกต การบันทึกผลการทดลองควรจัดกระทำ ข้อมูลให้เหมาะสม เช่นจัดทำเป็นตารางบันทึกผลการสังเกต
3. ถ้าการสังเกตต้องบันทึกผลเป็นตัวเลข ต้องสังเกต 2-3 ครั้ง แล้วนำข้อมูลมาหาค่าเฉลี่ย เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง หรือมีความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุด
4. การสังเกตต้องคำนึงถึงความปลอดภัย เช่น
   o ไม่ใช้สายตาสังเกตแสงที่สว่างจ้าโดยตรง ควรใช้กระจกกรองแสง หรือฟิล์มกรองแสง
   o ไม่ชิมสารเคมีที่ไม่รู้จัก หรือไม่แน่ใจว่าวัตถุนั้นจะไม่มีอันตราย ถ้าจำเป็นต้องชิม เช่นผงชูรส ให้ใช้ปลายลิ้นและสารเพียงเล็กน้อย แล้วรีบล้างออก
   o ไม่สูดไอสารโดยตรง ควรใช้มือโบกไอสารเข้าจมูก
5. ความสามารถในการสังเกต สามารถฝึกฝนให้เกิดทักษะ ในการสังเกตมากขึ้น

 

การเป็นคนช่างคิดช่างสงสัย

การเป็นคนช่างคิดช่างสงสัยเป็นลักษณะนิสัยสำคัญอีกประการหนึ่งของ นักวิทยาศาสตร์ เพราะการสังเกตเพียงอย่างเดียวโดยไม่มีการคิดต่อไปนั้น จะไม่ช่วยให้เกิดความสนใจต้องการที่จะศึกษาหาความจริงเกี่ยวกับสิ่งที่สงสัย ทำให้ไม่เกิดความรู้ใหม่ๆ

การเป็นคนมีเหตุผล

คนที่มีเหตุผล คือผู้ที่มีความเชื่อว่าเมื่อมีผลหรือสิ่งหนึ่งสิ่งใดขึ้น ย่อมต้องมีสาเหตุที่ทำให้เกิด นักวิทยาศาสตร์มีวิธีค้นคว้าหาความรู้อย่างมีเหตุผล โดยมีขั้นตอนดังนี้

การเป็นคนมีความพยายามและอดทน

ความพยายามและอดทน เป็นลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของ นักวิทยาศาสตร์ คือ ความเป็นผู้มีจิตใจแน่วแน่ ไม่ท้อถอย แม้จะใช้เวลานานเพียงใดก็ยังคงทำอยู่ ศึกษาอยู่จนพบความสำเร็จ

การเป็นคนมีความคิดริเริ่ม

ผู้ที่มีความคิดริเริ่ม หมายถึงผู้ที่มีความคิดที่กล้าที่จะคิดและทำสิ่งที่แปลกไปจากผู้อื่นคิดหรือทำอยู่แล้ว โดยเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดประโยชน์ ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อตนเองและส่วนรวม ลักษณะการเป็นคนมีความคิด ริเริ่มทำให้ค้นพบ และเกิดสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ อยู่เสมอ

การทำงานอย่างมีระบบและมีขั้นตอน

กระบวนการในการทำงานอย่างมีระบบและมีขั้นตอน เพื่อค้นคว้าหาความรู้เรียกว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์ หรือระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้

1. ระบุปัญหา
2. ตั้งสมมติฐาน
3. ตรวจสอบสมมติฐาน โดยทำการทดลอง หรือ ศึกษาค้นคว้ารวบรวมข้อมูล
4. สรุปผล