|
|
1.2.1
ลําดับขั้นของกระบวนการ
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์
(Scienctific method) มีลําดับขั้นที่สําคัญดังนี้
ขั้นที่
1 กําหนดปัญหา (Definition of problem) เป็นจุดเริ่มต้นของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ปัญหามักจะ
ได้จากการสังเกต (Observation) อย่างละเอียดรอบคอบ การสังเกตถือเป็นคุณสมบัติที่สําคัญของการศึกษาวิทยาศาสตร์
การกําหนดปัญหาต้องกําหนดให้ชัดเจน ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของการกําหนดปัญหา
-
ทําไมพืชจึงต้องการแสงสว่าง
-
เพราะเหตุใดคนในภาคตะวันออกเฉียงเหนือจึงมักจะเป็นโรคคอหอยพอก
-
นกปากห่างค้นหาหนทางในการอพยพได้อย่างไร
-
อะไรเป็นสาเหตุของการเกิดโรคมะเร็งในปอด
ฯลฯ
ความเป็นคนช่างสังเกตและความอยากรู้อยากเห็นอาจเป็นส่วนหนึ่งที่ทําให้เกิดปัญหา
การสังเกตจะช่วยให้เห็นความผิดปกติซึ่งเป็นบ่อเกิดของปัญหา ตัวอย่างของการช่างสังเกตของนักวิทยาศาสตร.และทําให้เกิดปัญหา
เช่น เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมิง (Sir Alexander Flaming) นักจุลชีววิทยาชาวอังกฤษได้
สังเกตว่า ถ้ามีราเพนิซิเลียม (Penicillium sp.) อยู่ในจานเพาะเชื้อแบคทีเรียด้วย
แบคทีเรียจะไม่เจริญงอกงาม จึงทําให้เขาเกิดปัญหาขึ้นว่า ทําไมจึงเป็นเช่นนั้น
และเป็นแนวทางทําให้เขาคิดสกัดสารเพนิซิลินจากราเพนิซิเลียม ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้สําเร็จในที่สุด
ขั้นที่
2 รวบรวมข้อมูล (Collect information) เป็นการรวบรวมข้อมูลต่างๆ
ที่ เกี่ยวข้องกับปัญหาจากตํารา หรือวารสาร หรือแหล่งอื่นๆ เช่นมีปัญหาว่าทำไมพืชจึงต้องการแสงสว่าง
ก่อนอื่นต้องศึกษาว่ามีผู้ที่ศึกษาเรื่องนี้มาก่อนหรือไม่ ซึ่งอาจทําได้โดยการศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลจากห้องสมุดหรือแหล่งต่างๆ
ที่สามารถทําได้
ขั้นที่ 3 ตั้งสมมติฐาน (Statement of hypothesis) เป็นการทํานายเหตุผลของการเกิดปรากฏการณ์
นั้นๆ โดยใช้ข้อมูลจากขั้นที่ 2 เช่น หลังจากรวบรวมข้อมูลการศึกษาผลของแสงสว่างที่มีต่อพืช
อาจจะตั้งสมมติฐานว่า พืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดํารงชีวิต
ขั้นที่
4 การทดลอง (Experimenting) เพื่อพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งไว้ว่าถูกต้องหรือไม่
ในการทดลองจะต้องมีการวางแผน กําหนดรูปแบบและวิธีการทดลองอย่างรอบคอบ
และจะต้องมีการควบคุมตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง สําหรับกรณีการทดสอบสมมติฐานที่ว่า
พืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดํารงชีวิต จะต้องทดลองเป็น 2 กลุ่ม คือกลุ่มที่
1 พืชอยู่ในที่ที่มีแสงสว่าง กลุ่มที่ 2 พืชอยู่ในที่มืด แต่ทั้ง 2
กลุ่มจะต้องควบคุมเกี่ยวกับชนิดของพืช ขนาดของพืช ขนาดของภาชนะที่ใช้ปลูก
ชนิดของดิน การดูแลรักษา ฯลฯ ให้เหมือนกัน
ขั้นที่
5 การสรุปผล (Conclusion) เป็นการสรุปผลหรือวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการทดลองเพื่อหา
ข้อสรุป เพื่อยืนยันหรือปฏิเสธสมมติฐานที่ตั้งไว้ แต่จะต้องทําด้วยความระมัดระวัง
และจะต้องมีการทดลองซ้ำหลายๆ ครั้งก่อนที่จะสรุปผล หากสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้องการสรุปผลจะตรงกับสมมติฐาน
จากตัวอย่างการทดลองในขั้นที่ 4 และถ้าได้ทําการทดลองหลายๆ ครั้งแล้วผลการทดลองปรากฏว่าพืชกลุ่มที่
1 เจริญเติบโตได้ดี ในขณะที่พืชกลุ่มที่ 2 ไม่สามารถเจริญเติบโตได้
เราก็สามารถที่จะสรุปผลได้ว่าพืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดำรงชีวิตซึ่งจะตรงกับสมมติฐานที่ตั้งไว้
และแสดงว่าสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้อง
ถ้าสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้อง ได้รับการตรวจสอบหลายครั้งหลายหน และสามารถใช้อธิบายข้อเท็จจริง
หรือเหตุการณ์ได้อย่างกว้างขวางแล้วก็สามารถตั้งเป็นทฤษฎี (Theory)ได้
ต่อมาหากได้มีการทดสอบความถูกต้องของทฤษฎีอีกหลายๆ ครั้ง ทฤษฎีก็จะกลายเป็นกฏ
(Law)ในที่สุด
หากผลการทดลองปฏิเสธสมมติฐานที่ตั้งไว้ก็ต้องย้อนกลับไปขั้นที่
2 ใหม่ เพื่อหาข้อมูลตั้งสมมติฐานใหม่
การศึกษาโดยวิธีการทางวิทยาศาสตร์
ถือเป็นกระบวนการปฏิบัติเพื่อให้ได้มาซึ่งคําตอบที่ถูกต้องอันเป็นสาเหตุของปัญหา
แล้วนําสาเหตุดังกล่าวมาวิเคราะห์หาวิธีแก่ปัญหาต่อไป วิธีการนี้มักจะใช้ศึกษาสภาพปัญหาทางสิ่งแวดล้อม
เช่น ทดลองหาสารพิษในน้ำ ในดิน ทดลองหาความสัมพันธ์ของพืชและสัตว์เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีกําจัดศัตรูพืช
เป็นต้น
|