วิธีการทางวิทยาศาสตร์

ความหมายของวิธีการทางวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์  ( Scientific  Method )  หมายถึง การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมี

กระบวนการที่เป็นแบบแผนมีขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสำคัญ

ของนักวิทยาศาสตร์ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่          

1.     ขั้นกำหนดปัญหา สำคัญที่ว่าการแก้ปัญหา จะต้องคำนึงว่าปัญหาเกิดขึ้นได้อย่างไร ปัญหาเกิดจากการสังเกต การสังเกตเป็นสมบัติของนักวิทยาศาสตร์ การสังเกตอาจจะเริ่มจากสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา อาจจะเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติหรือการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต

2.     ขั้นตั้งสมมติฐาน

           สมมติฐานมีคำตอบที่อาจเป็นไปได้ และคำตอบที่ยอมรับว่าถูกต้องเชื่อถือได้  เมื่อมีการพิสูจน์ หรือตรวจสอบหลาย ๆ ครั้ง  ลักษณะสมมติฐานที่ดีควรมีลักษณะ ดังนี้

–  เป็นสมมติฐานที่เข้าใจได้ง่าย

–  เป็นสมมติฐานที่แนะลู่ทางที่จะตรวจสอบได้

–  เป็นสมมติฐานที่ตรวจได้โดยการทดลอง

–  เป็นสมมติฐานที่สอดคล้อง และอยู่ในขอบเขตของข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับปัญหา

ที่ตั้งไว้

การตั้งสมมติฐานต้องยึดปัญหาเป็นหลักเสมอ ควรตั้งหลาย ๆ สมมติฐานเพื่อมีแนวทางของคำตอบหลาย ๆ อย่าง

แต่ไม่ยึดสมมติฐานใด สมมติฐานหนึ่ง เป็นคำตอบ ก่อนที่จะพิสูจน์ตรวจสอบสมมติฐานหลาย ๆ วิธี และหลายครั้ง ๆ

3.     3.  ขั้นตรวจสอบสมติฐาน

เมื่อตั้งสมมติฐานแล้ว หรือคาดเดาคำตอบหลาย ๆ คำตอบไว้แล้ว กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นต่อไป คือ ตรวจสอบสมมติฐาน ในการตรวจสอบสมมติฐานจะต้องยึดข้อกำหนดสมมติฐานไว้เป็นหลักเสมอ เนื่องจากสมมติฐานที่ดีได้แนะลู่ทางการตรวจสอบและการออกแบบการตรวจสอบไว้แล้ว

วิธีการตรวจสอบสมมติฐาน ได้แก่ การสังเกต และรวบรวมข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ อีกวิธีหนึ่ง  โดยการทดลอง ซึ่งเป็นวิธีการที่นิยมใช้มากที่สุด เพื่อทำการค้นคว้าหาข้อมูล รวบรวมข้อมูลเพื่อตรวจสอบดูว่า

สมมติฐานข้อใดเป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุด   ในการตรวจสอบโดยการทดลองนั้น ควรจะระบุกระบวนการทดลองที่จะปฏิบัติจริง ควรจะมีการวางแผนลำดับ

การทดลอง เรียกว่า ตัวแปร (Variable) คือสิ่งที่มีอิทธิพลต่อการทดลอง ซึ่งควรจะมีตัวแปรน้อยที่สุด ตัวแปรแบ่งออกเป็น  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)  สิ่งอื่น ๆ นอกจากตัวแปรต้น ที่ทำให้ผลการทดลอง คลาดเคลื่อนแต่เราควบคุมให้คงที่ตลอดการทดลอง เนื่องจากยังไม่ต้องการศึกษา

ในการตรวจสอบสมมติฐาน นอกจากจะควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง จะต้องแบ่งชุดของการทดลองเป็นกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุม

–  กลุ่มทดลอง  หมายถึง  กลุ่มที่เราใช้ศึกษาผลของตัวแปรอิสระ

–  กลุ่มควบคุม หมายถึง  ชุดของการทดลองที่ใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิง เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้จากการทดลอง กลุ่มควบคุมจะแตกต่างจากกลุ่มทดลองเพียง 1 ตัวแปรเท่านั้น คือ ตัวแปรที่เราจะตรวจสอบตัวแปรอิสระ  ในขั้นตอนนี้ จะต้องมีการบันทึกข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลอง  แล้วนำ ข้อมูลที่ได้มาจัดกระทำข้อมูลและสื่อความหมาย  ซึ่งจะต้องมีการออกแบบการบันทึกข้อมูลให้อ่านเข้าใจง่าย                     อาจจะบันทึกในรูปตาราง  กราฟ  แผนภูมิ หรือ แผนภาพ

4.     ขั้นวิเคราะห์ข้อมูล

เป็นขั้นที่นำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การค้นคว้า การทดลอง หรือการรวบรวมข้อมูลหรือข้อเท็จจริง มาทำการวิเคราะห์ผล อธิบายความหมายของข้อเท็จจริง แล้วนำไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ ว่าสอดคล้องกับสมมติฐานข้อใด

5.     ขั้นสรุปผล                                                                                                                     

           เป็นขั้นสรุปผลที่ได้จากการทดลอง การค้นคว้ารวบรวมข้อมูล สรุปข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลองว่า สมมติฐานข้อใดถูก พร้อมทั้งสร้างทฤษฎีที่จะใช้เป็นแนวทางสำหรับอธิบายปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่คล้ายกัน และนำไปใช้ปรับปรุงชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ให้ดีขึ้น

 องค์ประกอบทางวิทยาศาสตร์

Science Method = Process

Science Knowledge

Science Attitude+Ethies