ความรู้วิทยาศาสตร์ เกิดจากความพยายามของมนุษย์ที่จะเชื่อมโยงโลกทางกายภาพ ชีวภาพ จิตวิทยาและสังคมเข้าไว้ด้วยกัน ความรู้วิทยาศาสตร์นี้จึงได้รับการพัฒนาภายใต้แนวคิดทางสังคม ปรัชญา และจิตวิทยาที่มนุษย์มีต่อการศึกษา การใช้และการอธิบายความรู้ที่ได้ค้นพบ การอธิบายถึงวิทยาศาสตร์ทั้งในด้านของความหมาย วิธีการได้มาซึ่งความรู้วิทยาศาสตร์ และการพัฒนาความรู้วิทยาศาสตร์ สมาคมครูวิทยาศาสตร์สหรัฐอเมริกา (AAAS, 1989) และสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ประเทศไทย (IPST, 2003) ได้อธิบายถึง ความเข้าใจในธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ซึ่งถือเป็นเป้าหมายสำคัญของวิทยาศาสตร์ศึกษาที่จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดการรู้วิทยาศาสตร์ (Scientific literacy) ดังนี้
องค์ประกอบของความรู้วิทยาศาสตร์ คือ
- ข้อเท็จจริง (Fact) คือ การสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ หรือสิ่งใดๆ ที่เป็นอยู่จริงไม่เปลี่ยนแปลง และเป็นสิ่งที่ได้จากการสังเกตโดยตรง หรือโดยอ้อม (ข้อเท็จจริงในธรรมชาติย่อมถูกต้องเสมอ แต่การสังเกตข้อเท็จจริงอาจผิดพลาดได้) ความรู้ที่ได้นี้ เมื่อทดสอบในสถานการณ์หรือสภาวะเดียวกันจะได้ผลเหมือนเดิมทุกครั้งเช่น “น้ำไหลจากที่สูงสู่ที่ตำ" , "น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ณ บริเวณที่ระดับน้ำทะเล" , "เกลือมีรสเค็ม" , "สเปคตรัมของแสงอาทิตย์มี 7 สี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง" (ใช้อุปกรณ์ช่วย), "น้ำแข็งลอยน้ำได้"
- ความคิดรวบยอดหรือ มโนมติ (Concept) คือ ความคิดหลัก (Main idea) ของแต่ละบุคคลที่มีต่อเหตุการณ์หรือปรากฏการณ์นั้นๆ มโนมติเกิดจากการนำข้อเท็จจริงมาศึกษาหรือเปรียบเทียบความแตกต่าง สรุปรวมลักษณะที่สำคัญ มองเห็นความสัมพันธ์ของสิ่งนั้นๆ สร้างเป็นความคิดหลักในรูปที่แสดงถึงความคิด ความเข้าใจ ทำให้นำไปใช้ในการบรรยาย อธิบาย หรือพยากรณ์เหตุการณ์ วัตถุ และปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่าง โปรตีนเป็นสารอาหารที่มีอยู่ในเนื้อสัตว์ , ใบไม้แต่ละชนิดมีรูปร่างลักษณะแตกต่างกัน ,พืชใบเลี้ยงเดี่ยวเป็นพืชที่มีใบเลี้ยงออกมาเพียงใบเดียวและมีเส้นใบขนานกัน
- หลักการ (Principle) เป็นความจริงที่ใช้เป็นหลักในการอ้างอิงได้ โดยนำกลุ่ม มโนมติที่เกี่ยวกับความสัมพันธ์ซึ่งได้รับการทดสอบว่าเป็นจริงแล้วว่าเป็นจริง แล้วนำไปใช้อ้างอิงและพยากรณ์เหตุการณ์หรือปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องได้ (หลักการต้องเป็นความจริงที่สามารถทดสอบได้ และได้ผลเหมือนเดิม มีความเป็นปรนัย และเป็นที่เข้าใจตรงกัน)
- สมมติฐาน (Hypothesis) หมายถึง ข้อความที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นเพื่อคาดคะเนคำตอบของปัญหาล่วงหน้าก่อนที่จะดำเนินการทดลอง สมมติฐานใดจะเป็นที่ยอมรับหรือไม่ขึ้นอยู่กับหลักฐาน เหตุผลที่จะสนับสนุนหรือคัดค้าน (ข้อความที่เป็นสมมติฐานต้องเป็นข้อความคาดคะเนคำตอบโดยที่บุคคลนั้นยังไม่เคยรู้หรือเรียนมาก่อน) ตัวอย่าง "เมื่อพืชได้รับแสงมากขึ้น พืชนะเจริญเติบโตขึ้น" ,"ถ้าเพิ่มทำละลาย จุดเดือดของสารละลายจะเพิ่มขึ้น"
- ทฤษฎี (Theory) เป็นข้อความที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้น เป็นคำอธิบายหรือความคิดที่ได้จากสมมติฐานที่ผ่านการตรวจสอบหลายๆ ครั้ง และใช้อ้างอิงได้ หรือ ทำนายปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างกว้าง สามารถใช้อธิบายกฎ หลักการ และการคาดคะเนข้อเท็จจริงในเรื่องทำนองเดียวกันได้ (ทฤษฎี เป็นความคิดของนักวิทยาศาสตร์ อาจจะถูกหรือผิดก็ได้ ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อได้รับข้อเท็จจริงเพิ่มขึ้นและน่าเชื่อถือมากขึ้น)
- กฎ (Law) เป็นหลักการอย่างหนึ่งซึ่งเป็นข้อความที่ระบุความสัมพันธ์กันระหว่าง เหตุกับผล และอาจเขียนในรูปสมการแทนได้ ผ่านการทดสอบจนเป็นที่น่าเชื่อถือได้มาแล้ว (กฎ มีความจริงในตัวของมันเอง ไม่มีข้อโต้แย้ง สมารถทดสอบได้เหมือนเดิมทุกประการ) กฎอาจเกิดมาได้ 2 ทาง ด้วยกันจากการอุปมานข้อเท็จจริง โดยการรวบรวมจากข้อเท็จจริงหลายๆ ข้อเท็จจริงมาสรุปเป็น มโนมติ หลักการจากการอนุมานทฤษฎี โดยการดึงส่วนย่อยของทฤษฎีมาเป็นกฎ เช่น กฎสัดส่วนพหูคูณ แยกย่อยมาจากทฤษฎีอะตอม
Driver และคณะ (1996) อธิบายว่าคุณค่าและความจำเป็นของการมีความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ไว้ว่า ความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์จะช่วยให้นักเรียน
- ชื่นชมวิทยาศาสตร์ในแง่ของการมีจริยธรรมและวัฒนธรรมของการเรียนรู้อย่างมีเหตุมีผล ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนอยู่ในสังคมได้อย่างรู้เท่าทัน
- ตระหนักถึงคุณค่า และความจำเป็นของการศึกษาวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนสามารถพัฒนาการเรียนรู้เนื้อหาวิทยาศาสตร์ของตนได้ดียิ่งขึ้น
ที่มา : kmc.sukhothai2.go.th/.../1273494907_nature%20of%20sc%20math%20techno.doc
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น