ม.ต้น

วิธีการทางวิทยาศาสตร์  ( Scientific Method )

 

 

 

 

วิธีการทางวิทยาศาสตร์  ( Scientific  Method )                                                                      

 

           วิธีการทางวิทยาศาสตร์  จากการศึกษาการทำงานของนักวิทยาศาสตร์จากอดีตจนถึงปัจจุบันพบว่า การทำงาน

 

ของนักวิทยาศาสตร์ มีวิธีการทำงานอย่างมีระบบมีขั้นตอนได้วิวัฒนาการสืบทอดต่อกันมาตามลำดับจนได้ชื่อว่าเป็นวิธีการ

 

ทางวิทยาศาสตร์ซึ่งวิธีการทำงานดังกล่าวเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่ง ที่ทำให้การศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์

 

ประสบผลสำเร็จ และเจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว จนถึงปัจจุบันนี้บุคคลต่าง ๆ ในสาขาอื่น ๆ ก็ได้มองเห็นความสำคัญและ

 

ประโยชน์จากวิธีการทางวิทยาศาสตร์ว่า สามารถนำไปใช้กับกระบวนการศึกษาค้นคว้า และรวบรวมความรู้ทุกสาขาวิชา

 

ดังนั้นวิธีการดังกล่าวจึงไม่ควรเป็นวิธีการเฉพาะของนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ควรเป็นวิธีการแสวงหาความรู้ทั่ว ๆ ไป

 

ที่เรียกว่า วิธีการทางวิทยาศาสตร์

 

 

           วิธีการทางวิทยาศาสตร์  ( Scientific  Method )  หมายถึง การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมี

 

กระบวนการที่เป็นแบบแผนมีขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสำคัญ

 

ของนักวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่

          

 

1. ขั้นกำหนดปัญหา                                                                                                                

                 

           สำคัญที่ว่าการแก้ปัญหา จะต้องคำนึงว่าปัญหาเกิดขึ้นได้อย่างไร ปัญหาเกิดจากการสังเกต การสังเกตเป็น

 

คุณสมบัติของนักวิทยาศาสตร์ การสังเกตอาจจะเริ่มจากสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา อาจจะเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ

 

หรือการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต แม้แต่ อเลกซานเดอร์เฟลมมิง (Alexander  Fleming) ได้สังเกตเกี่ยวกับ

 

การเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียในจานเพาะเชื้อ พบว่าถ้ามีราเพนนิซิลเลียม (Penicillium  notatum)  อยู่ใน

 

จานเพาะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียจะไม่เจริญดี ผลของการสังเกตของ อเลกซานเดอร์  เฟลมมิง  นำไปสู่ประโยชน์มหาศาล

 

ในวงการแพทย์  การสังเกตจึงเป็นขั้นแรกที่สำคัญนำไปสู่ข้อเท็จจริงบางประการ และมีส่วนให้เกิดปัญหา  การสังเกต

 

จึงควรสังเกตอย่างรอบคอบ ละเอียดถี่ถ้วน ดังนั้น ในการตั้งปัญหาที่ดี ควรจะอยู่ในลักษณะที่น่าจะเป็นไปได้ สามารถ

 

ตรวจสอบหาคำตอบได้ง่าย และยึดข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่รวบรวมมาได้

 

 

2.  ขั้นตั้งสมมติฐาน                                                                                                             

 

           สมมติฐานมีคำตอบที่อาจเป็นไปได้ และคำตอบที่ยอมรับว่าถูกต้องเชื่อถือได้  เมื่อมีการพิสูจน์ หรือตรวจสอบ

 

หลาย ๆ ครั้ง  ลักษณะสมมติฐานที่ดีควรมีลักษณะ ดังนี้

 

                   -  เป็นสมมติฐานที่เข้าใจได้ง่าย

 

                   -  เป็นสมมติฐานที่แนะลู่ทางที่จะตรวจสอบได้

 

                   -  เป็นสมมติฐานที่ตรวจได้โดยการทดลอง

 

                   -  เป็นสมมติฐานที่สอดคล้อง และอยู่ในขอบเขตของข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับปัญหา

                      ที่ตั้งไว้

 

           การตั้งสมมติฐานต้องยึดปัญหาเป็นหลักเสมอ ควรตั้งหลาย ๆ สมมติฐานเพื่อมีแนวทางของคำตอบหลาย ๆ อย่าง

 

แต่ไม่ยึดสมมติฐานใด สมมติฐานหนึ่ง เป็นคำตอบ ก่อนที่จะพิสูจน์ตรวจสอบสมมติฐานหลาย ๆ วิธี และหลายครั้ง ๆ

 

 

3ขั้นตรวจสอบสมติฐาน                                                                                                        

 

           เมื่อตั้งสมมติฐานแล้ว หรือคาดเดาคำตอบหลาย ๆ คำตอบไว้แล้ว กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นต่อไป คือ

 

ตรวจสอบสมมติฐาน ในการตรวจสอบสมมติฐานจะต้องยึดข้อกำหนดสมมติฐานไว้เป็นหลักเสมอ เนื่องจากสมมติฐานที่ดี

 

ได้แนะลู่ทางการตรวจสอบและการออกแบบการตรวจสอบไว้แล้ว

 

           วิธีการตรวจสอบสมมติฐาน ได้แก่ การสังเกต และรวบรวมข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ

 

อีกวิธีหนึ่ง  โดยการทดลอง ซึ่งเป็นวิธีการที่นิยมใช้มากที่สุด เพื่อทำการค้นคว้าหาข้อมูล รวบรวมข้อมูลเพื่อตรวจสอบดูว่า

 

สมมติฐานข้อใดเป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุด

 

           ในการตรวจสอบโดยการทดลองนั้น ควรจะระบุกระบวนการทดลองที่จะปฏิบัติจริง ควรจะมีการวางแผนลำดับ

 

ขั้นตอน การทดลองก่อนหลัง ออกแบบการทดลองให้ได้ผลอย่างดี การใช้วัสดุอุปกรณ์  สารเคมี  และเครื่องมือ มีการ

 

ควบคุมดูแล ระมัดระวัง ในการวิเคราะห์ข้อมูลควรจะวิเคราะห์เพื่อหาข้อสรุปได้อย่างไร

 

           กระบวนการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ผู้ทดลองทางวิทยาศาสตร์  ผู้ทดลองจะต้องควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อ

 

การทดลอง เรียกว่า ตัวแปร (Variable) คือสิ่งที่มีอิทธิพลต่อการทดลอง ซึ่งควรจะมีตัวแปรน้อยที่สุด ตัวแปรแบ่งออก

 

เป็น  3  ชนิด  คือ

 

                 1)  ตัวแปรต้น ( ตัวแปรอิสระ) (Independent  variable)  คือ ตัวแปรที่ต้องศึกษาทำการตรวจสอบ

                       และดูผลของมัน เป็นตัวแปรที่เรากำหนดขึ้นมา เป็นตัวแปรที่ไม่อยู่ในความควบคุมของตัวแปรใด ๆ

                   

                 2)  ตัวแปรตาม (Dependent  variable) คือ ตัวแปรที่ไม่มีความเป็นอิสระในตัวมันเอง เปลี่ยนแปลงไป

                       ตามตัวแปรอิสระ เพราะเป็นผลของตัวแปรอิสระ

 

                 3)  ตัวแปรควบคุม (Controlled  variable)  หมายถึง สิ่งอื่น ๆ นอกจากตัวแปรต้น ที่ทำให้ผลการทดลอง

                       คลาดเคลื่อนแต่เราควบคุมให้คงที่ตลอดการทดลอง เนื่องจากยังไม่ต้องการศึกษา

                     

 

           ในการตรวจสอบสมมติฐาน นอกจากจะควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง จะต้องแบ่งชุดของการทดลองเป็น

 

กลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุม

 

                  -  กลุ่มทดลอง  หมายถึง  กลุ่มที่เราใช้ศึกษาผลของตัวแปรอิสระ

 

                  -  กลุ่มควบคุม หมายถึง  ชุดของการทดลองที่ใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิง เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จาก

                     การทดลอง กลุ่มควบคุมจะแตกต่างจากกลุ่มทดลองเพียง 1 ตัวแปรเท่านั้น คือ ตัวแปรที่เราจะตรวจสอบ

                     หรือตัวแปรอิสระ  ในขั้นตอนนี้ จะต้องมีการบันทึกข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลอง  แล้วนำ

                     ข้อมูลที่ได้มาจัดกระทำข้อมูลและสื่อความหมาย  ซึ่งจะต้องมีการออกแบบการบันทึกข้อมูลให้อ่านเข้าใจง่าย

                     อาจจะบันทึกในรูปตาราง  กราฟ  แผนภูมิ หรือ แผนภาพ

 

 

4.  ขั้นวิเคราะห์ข้อมูล                                                                                                             

 

           เป็นขั้นที่นำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การค้นคว้า การทดลอง หรือการรวบรวมข้อมูลหรือข้อเท็จจริง มาทำ

 

การวิเคราะห์ผล อธิบายความหมายของข้อเท็จจริง แล้วนำไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ ว่าสอดคล้องกับสมมติฐาน

 

ข้อใด

 

 

5.  ขั้นสรุปผล                                                                                                                        

 

           เป็นขั้นสรุปผลที่ได้จากการทดลอง การค้นคว้ารวบรวมข้อมูล สรุปข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลองว่า

 

สมมติฐานข้อใดถูก พร้อมทั้งสร้างทฤษฎีที่จะใช้เป็นแนวทางสำหรับอธิบายปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่คล้ายกัน และนำไปใช้

 

ปรับปรุงชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ให้ดีขึ้น