วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คือ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้หาความรู้ ค้นคว้าสิ่งใหม่ นับเป็นวิธีที่ช่วยให้การทำงานเป็นไปตามขั้นตอน เป็นระบบ และมีประสิทธิภาพ โดยวิธีดังกล่าวได้รับความนิยมในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ รวมถึงในกลุ่มผู้หาความรู้ในสายงานอื่นๆ ด้วยเช่นกัน
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คืออะไร
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง การค้นคว้าหาข้อมูลและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ตามขั้นตอน เพื่อหาข้อเท็จจริง ศึกษา หรืออธิบายสิ่งต่างๆ ที่เกิดเหล่านั้นได้อย่างเป็นระบบ ถือเป็นเครื่องมือสำคัญในการทำงาน และเป็นบทเรียนพื้นฐานในวิชาวิทยาศาสตร์ที่ควรรู้
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ มีกี่ขั้นตอน อะไรบ้าง
วิธีการทางวิทยาศาสตร์มีอะไรบ้าง หลายคนอาจเกิดความสงสัย ซึ่งวิธีการทางวิทยาศาสตร์มี 5 ขั้นตอน ดังนี้
1. การกำหนดปัญหา (Problem)
การสังเกตเป็นจุดเริ่มต้นของการกำหนดปัญหา เพียงลองสังเกตจากสิ่งต่างๆ รอบตัว ผ่านประสาทสัมผัสทั้ง 5 เช่น ใช้ตาสังเกตธรรมชาติ ใช้หูสังเกตเสียงฟ้าร้อง ใช้มือสัมผัสสัตว์ รวมไปถึงการสังเกตการเปลี่ยนแปลงและสิ่งผิดปกติ เมื่อเริ่มสังเกตเห็นสิ่งใดสิ่งหนึ่ง จะนำไปสู่การตั้งคำถามหรือกำหนดปัญหา ซึ่งการตั้งปัญหาที่ดีจะต้องมีขอบเขต ไม่กว้างเกินไป และสามารถหาคำตอบได้
2. การตั้งสมมติฐาน (Hypothesis)
การตั้งสมมติฐานหรือการคิดคำตอบล่วงหน้า เป็นกระบวนการคาดคะเนคำตอบ โดยอาศัยจากการสังเกต ประสบการณ์เดิม หรือคลังความรู้ที่มีอยู่ การตั้งสมมติฐานที่ดีจะต้องเข้าใจได้ง่าย สามารถตรวจสอบและทดลองได้ รวมถึงจะต้องบอกความสัมพันธ์เกี่ยวกับตัวแปรต้นหรือสิ่งที่ต้องการศึกษา ตัวแปรตาม และตัวแปรอิสระได้ เมื่อต้องสรุปผล
...
3. การทดลองหรือตรวจสอบสมมติฐาน (Test with experiment)
ขั้นตอนต่อมาคือ การทดลองหรือตรวจสอบสมมติฐาน ว่าสอดคล้อง เป็นความจริงหรือไม่ โดยส่วนใหญ่ในการทดลองจะมีการออกแบบการทดลองอย่างถูกต้องและเป็นระบบ รวมถึงการจัดชุดทดลอง 2 รูปแบบ คือ ชุดควบคุมและชุดทดลองที่มีการเพิ่มลดระดับตัวแปรต้น เพื่อให้ผลการทดลองออกมาถูกต้อง แม่นยำ
4. การวิเคราะห์ข้อมูล (Data analyze)
เมื่อทำการทดลองหรือตรวจสอบสมมติฐานในขั้นตอนที่ 3 เสร็จสิ้น จะมีการบันทึกข้อมูล เพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลง หลังจากนั้นจะนำมาทำการวิเคราะห์และอธิบายถึงความสัมพันธ์เกี่ยวกับสมมติฐานที่ตั้งไว้และผลการทดลอง
5. การสรุปผล (Conclusion)
ขั้นตอนสุดท้ายคือ การสรุปผล โดยจะนำข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ในขั้นตอนที่ 4 รวมถึงข้อมูลในขั้นตอนหน้ามาสรุปว่าผลการทดลองสอดคล้องกับสมมติฐานที่ตั้งไว้หรือไม่ ก่อนจะรายงานและนำเสนอในรูปแบบต่างๆ เพื่อเผยแพร่ความรู้ให้กับผู้อื่นต่อไป
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเข้าใจง่าย
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ 5 ขั้นตอน สามารถนำมาใช้ตั้งคำถามและหาคำตอบอย่างเป็นระเบียบ ยกตัวอย่างปัญหา 'ต้นผักชีที่ปลูกไว้ตายโดยไม่ทราบสาเหตุ'
1. การกำหนดปัญหา (Problem)
ในขั้นตอนแรกให้ลองสังเกต และปัญหาที่ทำให้ต้นผักชีตาย เพื่อนำไปสู่ขั้นตอนวิทยาศาสตร์ต่อไป
2. การตั้งสมมติฐาน (Hypothesis)
ขั้นตอนที่ 2 เป็นการตั้งสมมติฐานเพื่อคาดคะเนคำตอบ เช่น ถ้าดินที่ดีมีสารอาหารและแร่ธาตุเพียงพอ จะทำให้ต้นไม้งอกงาม ดังนั้น ผักชีที่ปลูกในดินที่ดีจะงอกงาม ถ้าแสงแดดมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช ดังนั้น ผักชีที่อยู่บริเวณได้รับแสงแดดจะต้องไม่ตาย
3. การทดลองหรือตรวจสอบสมติฐาน (Test with experiment)
ในขั้นนี้เปรียบเสมือนขั้นตอนสำคัญในการทดลอง ตรวจสอบ เพื่อหาว่าสมมติฐานที่ตั้งไว้เป็นจริงหรือไม่ เช่น การนำดินไปตรวจสอบแร่ธาตุและสารอาหาร การทดลองวางผักชีไว้บริเวณในที่ได้รับแสงกับในที่ไม่ได้รับแสง ทั้งนี้ ในการทดลองและตรวจสอบจะต้องทำซ้ำ เผื่อให้เกิดความแม่นยำ
4. การวิเคราะห์ข้อมูล (Data analyze)
หลังจากการตรวจสอบสมมติฐาน ให้นำข้อมูลดังกล่าวมาตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูล เช่น หลังจากบันทึกการเปลี่ยนแปลงของผักชีที่วางไว้บริเวณที่ได้รับแสงกับที่ไม่ได้รับแสง ให้นำข้อมูลมาวิเคราะห์ ว่าความสูง ใบ สี มีลักษณะเปลี่ยนไปอย่างไร
5. การสรุปผล (Conclusion)
หลังจากขั้นตอนทั้ง 4 จะนำไปสู่การสรุปผล ว่าเป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้หรือไม่ เพราะเหตุใด ก่อนจะบันทึกข้อมูล เผยแพร่ความรู้และทฤษฎีดังกล่าวต่อไป
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คือ เครื่องมือสำคัญในการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ ตลอดจนสายอื่น เนื่องจากวิธีดังกล่าว จะช่วยให้ทำงานได้อย่างเป็นระบบ มีขั้นตอน และมีประสิทธิภาพ
...