กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ประกอบไปด้วยอะไรบ้าง และมีทักษะอะไรที่เราต้องเรียนรู้

กระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา (Space/space Relationship and Space/Time Relationship) สเปซ (Space) ของวัตถุ หมายถึง ที่ว่างบริเวณที่วัตถุนั้นครอบครองอยู่ ซึ่งจะมีรูปร่างและลักษณะเช่นเดียวกับวัตถุนั้น โดยทั่วไป สเปซของวัตถุประกอบด้วยมี 3 มิติ (Dimensions) ได้แก่ ความกว้าง ความยาว ความสูงหรือความหนาของวัตถุ ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซ และสเปซกับเวลา หมายถึง ความสามารถในการระบุความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งต่อไปนี้ คือ

1) ความสัมพันธ์ระหว่าง 2 มิติ กับ 3 มิติ

2) สิ่งที่อยู่หน้ากระจกเงากับภาพที่ปรากฏจะเป็นซ้ายขวาของกันและกันอย่างไร

3) ตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุหนึ่งกับอีกวัตถุหนึ่ง

4) การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุกับเวลาหรือสเปสของวัตถุ ที่เปลี่ยนแปลงไปกับเวลา

เรขาคณิต, รูปร่าง, รูปทรง, กระบวนการทางวิทยาศาสตร์, ทักษะการหาความสัมพันธ์
ทักษะการหาความสัมพันธ์ เป็นหนึ่งในทักษะที่ต้องใช้สำหรับการสร้างจินตภาพ (Shape หมายถึง รูปร่าง, Form หมายถึง รูปทรง)

ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล (Organizing data and communication) หมายถึง ความสามารถในการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การวัด การทดลอง และจากแหล่งอื่นมาจัดกระทำใหม่โดยวิธีการต่างๆ เช่น การจัดเรียงลำดับ การแยกประเภท หรือคำนวณหาค่าใหม่ เพื่อให้ผู้อื่นเข้าใจมากขึ้น อาจนำเสนอในรูปของตาราง แผนภูมิ แผนภาพ กราฟ สมการ เป็นต้น

ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล (Inferring) หมายถึง ความสามารถในการอธิบายข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีเหตุผล โดยอาศัยความรู้หรือประสบการณ์เดิมมาช่วย ข้อมูลที่มีอยู่อาจได้มาจากการสังเกต การวัด การทดลอง คำอธิบายนั้นได้ มาจาก ความรู้หรือประสบการณ์เดิมของผู้สังเกตที่พยายามโยงบางส่วนที่เป็นความรู้หรือประสบการณ์เดิมให้มาสัมพันธ์กับข้อมูลที่ตนเองมีอยู่

ทักษะการพยากรณ์ (Prediction) หมายถึง ความสามารถในการทำนายหรือคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หรือความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีในเรื่องนั้นมาช่วยในการทำนาย การทำนายอาจทำได้ภายในขอบเขตข้อมูล และภายนอกขอบเขตข้อมูล

การบวนการทางวิทยาศาสตร์, การตั้งคำถาม, การตั้งสมมติฐาน, สมมติฐาน
การสร้างสมมติฐานเปรียบเหมือนการกำหนดเป้าหมายและทิศทางของวิธีการหาคำตอบของกระบวนการนั้นๆ
ภาพถ่าย: PeopleImages / iStock / Getty Images Plus

ทักษะการตั้งสมมติฐาน ( Formulating hypothesis) หมายถึง ความสามารถในการให้คำอธิบายซึ่งเป็นคำตอบล่วงหน้าอย่างมีเหตุมีผล ก่อนที่จะดำเนินการทดลอง เพื่อตรวจสอบความถูกต้องเป็นจริงในเรื่องนั้นๆ ต่อไป สมมติฐานเป็นข้อความที่แสดงการคาดคะเน ซึ่งอาจเป็นคำอธิบายของสิ่งที่ไม่สามารถตรวจสอบโดยการสังเกตได้ หรืออาจเป็นข้อความที่แสดงความสัมพันธ์ที่คาดคะเนว่าจะเกิดขึ้นระหว่างตัวแปรต้นกับตัวแปรตาม ข้อความของสมมติฐานนี้สร้างขึ้นโดยอาศัยการสังเกตความรู้ ประสบการณ์เดิมเป็นพื้นฐาน การคาดคะเนคำตอบที่คิดล่วงหน้านี้ยังไม่ทราบ หรือยังไม่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมาก่อน ข้อความของสมมติฐานต้องสามารถทำการตรวจสอบโดยการทดลองและแก้ไขเมื่อมีความรู้ใหม่ได้

ทักษะการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ (Defining operationally) หมายถึง ความสามารถในการกำหนดความหมายและขอบเขตของคำ หรือตัวแปรต่างๆ ให้เข้าใจตรงกัน และสามารถสังเกตและวัดได้ คำนิยามเชิงปฏิบัติการ เป็นความหมายของคำศัพท์เฉพาะ เป็นภาษาง่ายๆ ชัดเจน ไม่กำกวม ระบุสิ่งที่สังเกตได้ และระบุการกระทำซึ่งอาจเป็น การวัด การทดสอบ การทดลองไว้ด้วย

ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร (Identifying and controlling variables) หมายถึง การชี้บ่งตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรที่ต้องควบคุม ในสมมติฐานหนึ่ง การควบคุมตัวแปรนั้นเป็นการควบคุมสิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากตัวแปรต้นที่จะทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อน ถ้าหากว่าไม่ควบคุมให้เหมือนกัน

อ่านต่อหน้า 4 ทักษะการทดลองและจิตวิทยาศาสตร์

เรื่องแนะนำ

มื้อสุดท้ายของมนุษย์เอิตซี ที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 5,300 ปีก่อน

นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลากว่า 20 ปี กว่าจะหากระเพาะอาหารของมนุษย์เอิตซี (Ötzi) พบ และตอนนี้พวกเขาทราบแล้วว่าอะไรคืออาหารมื้อสุดท้ายของมัมมี่น้ำแข็งที่เคยมีชีวิตอยู่เมื่อ 5,300 ปีก่อน

การปฏิวัตินีโอลิทิค คืออะไร

ผู้หญิงกำลังใช้เคียวเก็บเกี่ยวธัญพืชใน Tras os Monte ในโปรตุเกส ภาพถ่ายโดย VOLKMAR K. WENTZEL, NAT GEO IMAGE COLLECTION การปฏิวัตินีโอลิทิคซึ่งมีอีกชื่อหนึ่งว่า การปฏิวัติเกษตรกรรม คือการเปลี่ยนจากการล่าสัตว์และหาของป่าไปสู่การทำเกษตรกรรม ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงมนุษยชาติไปตลอดกาล เชื่อกันว่า การปฏิวัตินีโอลิทิค (Neolithic) หรือ การปฏิวัติเกษตรกรรม เกิดขึ้นเมื่อราว 12,000 ปีก่อน มันเป็นช่วงเวลาคาบเกี่ยวระหว่างการสิ้นสุดของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายกับการเริ่มต้นของสมัย (Epoch) ทางธรณีวิทยาที่ในยุคปัจจุบันคือโฮโลซีน (Holocene) การปฏิวัติในครั้งนี้เปลี่ยนแปลงการกินอยู่ และการมีปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์ไปตลอดกาล และได้เบิกทางสู่อารยธรรมมนุษย์สมัยใหม่ ในยุคนีโอลิทิค นักล่าหาของป่า (Hunter-Gatheres) เร่ร่อนอยู่ตามธรรมชาติเพื่อตามล่าและหาอาหาร แต่ได้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เกิดขึ้น นักล่าอาหารกลายเป็นเกษตรกร และเปลี่ยนแปลงจากวิถีชีวิตนักล่าหาของป่ามาอยู่เป็นหลักเป็นแหล่งมากขึ้น สาเหตุของการตั้งรกราก แม้ว่าช่วงเวลาและสาเหตุที่แน่นอนของการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตดั้งเดิมที่เคยเป็นมาจะยังเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่ โดยมีการคาดเดาว่าการเพาะปลูกของมนุษย์เกิดขึ้นครั้งแรกในบริเวณพระจันทร์เสี้ยวอันอุดมสมบูรณ์ (Fertile Crescent หรือบริเวณเมโสโปเตเมีย) ในแถบตะวันออกกลาง อันเป็นบริเวณที่ผู้คนหลายกลุ่มพัฒนาการเกษตรตามแบบของตัวเอง จึงเป็นไปได้ว่า “การปฏิวัติเกษตรกรรม” เป็นการปฏิวัติที่มีการพัฒนาในตัวเองอยู่หลายครั้ง มีหลายสมมติฐานที่ให้คำตอบว่าเหตุใดมนุษย์จึงหยุดเร่ร่อนเพื่อหาอาหารและเริ่มเพาะปลูก ความกดดันทางประชากร (Population Pressure) อาจทำให้เกิดการแย่งชิงอาหารที่มากขึ้น […]

โลกซับซ้อนในมุมมองเรียบง่าย

เรื่อง วตา แซ่ตั้ง เครดิตภาพจาก vanity fair,imdb   ในตอนที่ โอเวน ซัสคายด์ เกิด เขาดูเหมือนเด็กคนอื่นทั่วๆ  ไป  จนกระทั่งเมื่ออายุ 3 ขวบครอบครัวของเขาสังเกตได้ถึงความผิดปกติบางอย่าง  เขาเริ่มไม่พูด ไม่สบตา ไม่มีการแสดงออกอย่างที่เคยเป็นมา  เด็กที่ร่าเริงของครอบครัวซัสคายด์หายไป  ทำให้พวกเขากังวลและพาโอเวนไปโรงพยาบาล  หมอตรวจพบว่าอาการที่โอเวนเป็นอยู่นั้น คือภาวะออทิซึม หรือโรคออทิสติก ซึ่งทำให้พัฒนาการทางการสื่อสารของเขาหยุดลง ครอบครัวของเขาใจสลาย  ก่อนภายหลังจะพบว่า การดูการ์ตูนของดิสนีย์ซึ่งเป็นกิจวัตรเดียวที่ครอบครัวทำร่วมกันได้จะช่วยนำโอเวนให้กลับมา นั่นคือเรื่องราวของครอบครัวซัสคายด์ที่ถูกบันทึกเป็นหนังสือที่ชื่อว่า Life, Animated: A Story of Sidekicks, Heroes, and Autism โดย รอน ซัสคายด์ พ่อของโอเวน  และภายหลังถูกนำมาสร้างเป็นภาพยนตร์สารคดีซึ่งได้คำตอบรับด้านบวกจากนักวิจารณ์ และเข้าชิงออสการ์ในสาขาภาพยนตร์สารคดียอดเยี่ยม ไม่ใช่ครั้งแรกที่โรคออทิสติกถูกนำมาพูดถึงบนจอเงิน  ในช่วงทศวรรษ 80 – 90 เป็นต้นมา มีหนังทั้งฮอลลี่วูดและหนังนอกกระแส ที่พยายามจะสอดแทรกตัวละครที่เป็นออทิสติกเข้ามา แต่บทบาทของพวกเขามักเป็นเพียงสีสัน หรืออุปสรรคให้กับเรื่องราวที่เกิดขึ้น ไม่ได้เพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับออทิสติกให้แก่ผู้ชมเท่าไหร่นัก […]

Follow Me

NATIONAL GEOGRAPHIC ASIA

Contact

เว็บไซต์ : ngthai.com

บริษัท อมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน)

Tel : 02-422-9999 ต่อ 4244

© COPYRIGHT 2019 AMARIN PRINTING AND PUBLISHING PUBLIC COMPANY LIMITED.