กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ประกอบไปด้วยอะไรบ้าง และมีทักษะอะไรที่เราต้องเรียนรู้

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ช่วยให้เราทุกคนมีความสามารถในการแก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพ

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ คือ วิธีการและขั้นตอนที่ใช้ดำเนินการค้นคว้าหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ อย่างมีระบบและมีประสิทธิภาพ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และจิตวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้ หรือหาความจริง หรือใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ดังนั้นการแสวงหาความรู้ ความเข้าใจที่ถูกต้องและน่าเชื่อถือในทุก ๆ ศาสตร์ จะต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อตอบคำถาม และเพื่อแก้ปัญหา

ปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้จำแนกวิธีการทางวิทยาศาสตร์ไว้แตกต่างกัน ในที่นี้ขอนำเสนอวิธีการทางวิทยาศาสตร์ 5 ขั้นตอน ประกอบด้วย ขั้นที่ 1 ตั้งปัญหา ขั้นที่ 2 เก็บรวบรวมข้อมูล หรือข้อเท็จจริง ขั้นที่ 3 สร้างสมมติฐาน ขั้นที่ 4 ทดลองพิสูจน์ และขั้นที่ 5 สรุปผล

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์, วิธีการทางวิทยาศาสตร์, วิทยาศาสตร์
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์มักเริ่มขึ้นจากการสังเกตและตั้งคำถาม

กระบวนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในโลกยุคใหม่ จะต้องสนับสนุนให้นักศึกษาได้เรียนรู้จากประสบการณ์ที่ได้ปฏิบัติจริง สัมผัสจริง มีกระบวนการสำรวจ ทดลอง ตรวจสอบด้วยเครื่องมือ แลกเปลี่ยนความเห็น ทำงานร่วมกัน มีความรับผิดชอบ กล้าคิด กล้าแสดงออก ใช้วิธีการและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความชำนาญและความสามารถในการใช้ การคิด และกระบวนการคิด เพื่อค้นหาความรู้ รวมทั้งการแก้ปัญหาต่าง ๆ กระบวนการคิดและเรียนรู้ รวมทั้งการจินตนาการ เป็นผลของการคิดเฉพาะด้านและร่วมกันของสมองทั้งซีกซ้ายและซีกขวา ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นหัวใจที่สำคัญของกระบวนการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งแบ่งออกเป็น 13 ทักษะด้วยกัน

สมาคมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา (American Association for the Advancement of Science-AAAS) กำหนดจุดมุ่งหมายของการใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ทั้งสิ้น 13 ทักษะ โดยความหมายที่เกี่ยวข้องในแต่ละทักษะมีดังนี้

อ่านต่อหน้า 2 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 13 ทักษะ

เรื่องแนะนำ

มลพิษทางอากาศภายในอาคาร ภัยสุขภาพที่มองไม่เห็น

มลพิษทางอากาศภายในอาคาร เป็นมลพิษที่สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพเช่นเดียวกับอากาศภายนอก ดังนั้น ผู้อาศัยควรคำนึงและตระหนักถึงเรื่องนี้ มลพิษทางอากาศภายในอาคาร (Indoor Air Pollution) คือ ภาวะของการมีสารพิษหรือสิ่งเจือปนอยู่ในอากาศ ไม่ว่าจะเป็นอากาศภายในบ้านเรือนหรือโดยรอบอาคารที่สามารถส่งผลเสียต่อทั้งสุขภาพ อนามัย และสภาวะจิตใจของผู้อยู่อาศัย มลพิษทางอากาศภายในอาคารเป็นหนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมที่อันตรายที่สุดในโลก โดยเฉพาะในประเทศด้อยพัฒนาที่ยังขาดแคลนทรัพยากรและระบบสาธารณูปโภคที่เหมาะสม ทุก ๆ ปี ประชากรกว่า 4.3 ล้านคนทั่วโลกเสียชีวิตจากการสูดดมควัน เขม่า และสารเคมีจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเศษไม้ เศษวัชพืช และมูลสัตว์ที่ผู้คนนิยมนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการประกอบอาหารและสร้างความอบอุ่นในครัวเรือน แม้ปัจจุบัน การเสียชีวิตจากมลพิษทางอากาศภายในอาคารมีอัตราลดลงเกือบทุกประเทศทั่วโลก เนื่องจากการเข้าถึงทรัพยากรและระบบสาธารณูปโภคที่เหมาะสมยิ่งขึ้น แต่ในหลายประเทศ โดยเฉพาะเขตเมือง มลพิษทางอากาศภายในอาคารมีแหล่งที่มาหลากหลาย เช่น สถานที่ตั้งอาคาร : บ้านเรือนหรืออาคารที่ตั้งอยู่ใกล้กับถนนที่มีการจราจรคับคั่ง แหล่งอุตสาหกรรม หรือ เขตพื้นที่ทางการเกษตรที่มีการเผาไหม้เป็นประจำ ต่างเป็นแหล่งของฝุ่นละอองและอนุภาคแขวนลอยในอากาศ รวมถึงสารเคมีอื่น ๆ รูปแบบและโครงสร้างของอาคาร : จากการออกแบบและก่อสร้างที่ผิดพลาดสามารถเป็นสาเหตุของการรับสารมลพิษและความชื้นเข้าสู่อาคาร และการขาดระบบการไหลเวียนที่ช่วยถ่ายเทอากาศที่ดี วัสดุก่อสร้าง วัสดุที่ใช้ในการตกแต่งภายใน ข้าวของเครื่องใช้ต่าง ๆ : เช่น ฉนวนกันความร้อน ผนัง เพดาน เฟอร์นิเจอร์ต่าง […]

ฝนหิมะ (Sleet)

ฝนหิมะ หนึ่งในหยาดน้ำฟ้า ที่มักปรากฏขึ้นในฤดูหนาว ซึ่งก่อตัวขึ้นจากการผกผันของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศโลกที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะกลับไปมาของหยาดน้ำฟ้าอย่างรวดเร็ว จากเกล็ดหิมะละลายกลายเป็นน้ำฝนและเย็นตัวลงจนเปลี่ยนสถานะกลับไปเป็นน้ำแข็งอีกครั้ง ก่อนตกลงสู่พื้นดิน ฝนหิมะ (Sleet) หรือ “ฝนน้ำแข็ง” คือ หนึ่งในหยาดน้ำฟ้า (Precipitations) ที่มักปรากฏขึ้นในฤดูหนาว มีลักษณะเป็นก้อนน้ำแข็งกลมมนขนาดเล็ก ซึ่งก่อตัวขึ้นจากการผกผันของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศโลกที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสถานะกลับไปมาของหยาดน้ำฟ้าอย่างรวดเร็ว ขณะลอยตัวอยู่ในอากาศเหนือพื้นดิน จากเกล็ดหิมะละลายกลายเป็นน้ำฝนและเย็นตัวลงจนเปลี่ยนสถานะกลับไปเป็นน้ำแข็งอีกครั้ง ก่อนตกลงสู่พื้นดิน “ฝนหิมะ” จึงมีคุณสมบัติแตกต่างจากหยาดน้ำฟ้าในฤดูหนาวอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นหิมะ (Snow) ลูกเห็บ (Hail) หรือฝนเยือกแข็ง (Freezing Rain) การเกิดฝนหิมะ ฝนหิมะก่อตัวขึ้นจากกระบวนการทางธรรมชาติเช่นเดียวกับหยาดน้ำฟ้าประเภทอื่น ๆ จากปรากฏการณ์อุณหภูมิผกผัน (Temperature Inversion) ในชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งโดยปกติแล้ว อุณหภูมิในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ (Troposphere) จะลดลงตามระดับความสูงเหนือพื้นดินในอัตรา 6.5 องศาเซลเซียสต่อความสูงทุก 1 กิโลเมตร แต่เมื่อเกิดการแทรกตัวของกระแสอากาศหรือมวลอากาศอุ่น (Warm Air Mass) ท่ามกลางมวลอากาศที่เย็นกว่าที่รายล้อมอยู่โดยรอบ ไม่ว่าจะมีสาเหตุมาจากลักษณะภูมิประเทศของพื้นที่ดังกล่าวหรือเกิดจากการเย็นตัวช้าลงของพื้นแผ่นดินในฤดูหนาว ต่างส่งผลให้ลำดับชั้นของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศ เกิดความแปรปรวนไปจากสภาวะปกติ ฝนหิมะจึงก่อตัวขึ้นในสภาวะแวดล้อมเช่นนี้ที่ในชั้นบรรยากาศโลกมีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส […]

เหตุใดนิวตันจึงเชื่อว่า ดาวหางเป็นเหตุของน้ำท่วมโลก

แม้จะมีน้ำบนโลกและมีฝนตกลงมาทั้งวันทั้งคืนสี่สิบเก้าวัน ก็ยังไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดน้ำท่วมครั้งใหญ่ได้ ฉะนั้นแล้วต้องมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์อื่นๆสำหรับเรื่องราวอุทกภัยครั้งยิ่งใหญ่นี้