1

หนวยท 1 ประวต ปรชญา วฒนธรรม และธรรมชาตของวทยาศาสตร

รวบรวมและเรยบเรยงโดย อาจารย ดร. จฬารตน ธรรมประทป

ผเขยนเดม รองศาสตราจารย ดร. ธระชย ปรณโชต

EDU STOU

2

หนวยท 1 ประวต ปรชญา วฒนธรรม และธรรมชาตของวทยาศาสตร

เคาโครงเนอหา

ตอนท 1.1 ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตร

เรองท 1.1.1 ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรสากล

เรองท 1.1.2 ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรในประเทศไทย

ตอนท 1.2 ปรชญาวทยาศาสตร

เรองท 1.2.1 ความหมายและคณคาของวทยาศาสตร

เรองท 1.2.2 ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร

เรองท 1.2.3 วธการหาความรทางวทยาศาสตร

ตอนท 1.3 วฒนธรรมทางวทยาศาสตร

เรองท 1.3.1 ความเชอทางวทยาศาสตร

เรองท 1.3.2 จตวทยาศาสตร และลกษณะของนกวทยาศาสตร

ตอนท 1.4 ธรรมชาตของวทยาศาสตร

เรองท 1.4.1 ทมาและความหมายของธรรมชาตของวทยาศาสตร

เรองท 1.4.2 องคประกอบของธรรมชาตของวทยาศาสตร

EDU STOU

3

แนวคด

1. วทยาศาสตร เรมปรากฏเมอประมาณ 6000 ป กอนหนาน โดยมการพฒนาอยางตอเนองและพฒนาอยางรวดเรวเมอประมาณ 400 ปทผานมา มการพฒนาองคความรทางดานวทยาศาสตรมากมาย จนกลายเปนวทยาศาสตรสาขาตางๆ จนถงปจจบน ในประเทศไทยสมยโบราณ วทยาศาสตรเปนความรทเกยวของกบวถชวตพนบานงายๆ ค าวา วทยาศาสตร เรมมการพฒนาทชดเจนในรชสมยของพระบาทสมเดจพระจอมเกลาเจาอยหว โดยในสมยนนเปนวทยาศาสตรระดบเบองตน วทยาศาสตรระดบสงเรมมความส าคญและมบทบาทมากขนในรชสมยของพระบาทสมเดจพระมงกฎเกลาเจาอยหวรชกาลท 6 และมการพฒนาอยางตอเนองจนถงปจจบน

2. วทยาศาสตร มความหมายไดหลากหลาย ครอบคลมทงความรและกระบวนการแสวงหาความร ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะเฉพาะและไดมาจากการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร ซงนอกจากการใชวธการทางวทยาศาสตรแลวยงตองอาศยการใหเหตผลเชงตรรกะ ขอมลหลกฐานเชงประจกษ จนตนาการ และการคดสรางสรรค ทผานการท างานโดยสวนตวและการท างานรวมกนของกลมคน

3. ความเชอทางวทยาศาสตร เปนความเชอทเกยวของกบโลก ธรรมชาต และวทยาศาสตร ตามการยอมรบของนกวทยาศาสตร นกปรชญาวทยาศาสตรศกษาเกยวกบ โลก ธรรมชาต และวทยาศาสตรในแงมมตางๆ นกวทยาศาสตรจะมลกษณะและเจคตคทมลกษณะเฉพาะทชวยสนบสนนการท างานของนกวทยาศาสตร

4. ธรรมชาตของวทยาศาสตรมความหมายทหลากหลาย และมการพฒนากรอบแนวคดตามการเปลยนแปลงของความหมายของค าวาวทยาศาสตร ธรรมชาตของวทยาศาสตรครอบคลมถงลกษณะของความรทางวทยาศาสตร วธการทนกวทยาศาสตรไดมาซงความร การท างานหรอสงคมของนกวทยาศาสตร และคณคาของวทยาศาสตรตอสงคม

จดประสงค

เมอศกษาหนวยท 1 จบแลว นกศกษาสามารถ

1. อธบายประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรสากล และวทยาศาสตรในประเทศไทยได 2. อธบายความหมายของวทยาศาสตร คณคาของวทยาศาสตร ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร และ

วธการหาความรทางวทยาศาสตรได 3. อธบายความเชอทางวทยาศาสตร จตวทยาศาสตร ลกษณะของนกวทยาศาสตร พรอมทงยกตวอยาง

ได 4. บอกความหมายและองคประกอบของธรรมชาตของนกวทยาศาสตรได

EDU STOU

4

ตอนท 1.1

ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตร โปรดอานแผนการสอนประจ าตอนท 1.1 แลวจงศกษาเนอหาสาระ พรอมปฏบตกจกรรมในแนว

การศกษาตอนท 1.1

หวเรอง

เรองท 1.1.1 ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรสากล

เรองท 1.1.2 ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรในประเทศไทย

แนวคด

1. ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตร แบงเปน 3 ยคอยางกวางๆ ไดแก วทยาศาสตรสมยโบราณ ครอบคลมต งแตสมยกอนประวตศาสตรจนถงสมยโบราณ คอ ประมาณครสตศกราช 450 วทยาศาสตรสมยกลาง ประมาณครสตศกราช 450 ถงประมาณครสตศกราช 1700 และ วทยาศาสตรสมยใหม ประมาณครสตศกราช 1700 จนถงปจจบน

2. วทยาศาสตรในประเทศไทยสมยโบราณ เปนความรทผกพนเกยวของกบคมภรในพทธศาสนา และความรทเปนเทคโนโลยพนบานงาย ๆ วทยาศาสตรและเทคโนโลยตามความหมายทเขาใจกนในปจจบนแพรหลายในสงคมไทยนบแตรชสมยของพระบาทสมเดจพระจลจอมเกลาเจาอยหว เปนตนมา และเจรญกาวหนารวดเรวขนนบแตระบบการสอสารยคใหมของโลก คอ วทยและโทรทศนแพรหลายในประเทศไทย ในปจจบนมการสงเสรมและสนบสนนการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทยอยางจรงจงและเปนรปธรรมมากขน

วตถประสงค 1. อธบายประวตและพฒนาการทางวทยาศาสตรของโลกในยคสมยตางๆ ได 2. อธบายประวตและพฒนาการวทยาศาสตรในประเทศไทยตงแตอดตจนถงปจจบนได

EDU STOU

5

เรองท 1.1.1

ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรสากล

มนษยรจกศกษาหาความรเกยวกบปรากฏการณทางธรรมชาต เพอใหเขาใจโลกและธรรมชาตรอบตวมาเปนเวลานานนบแสนป แตไมมหลกฐานปรากฏแนชดวาเรมตนเมอไร มนษยไดศกษา รวบรวม สะสม และถายทอดความรเกยวกบธรรมชาต โลก รวมทงจกรวาลสบตอกนมา โดยเรมจากความเชอทงมงายเกยวกบธรรมชาตแลวคอย ๆ เปลยนเปนการอธบายสงตางๆ โดยใชเหตผล และการศกษาหาความรโดยใชวธการเชง-ประจกษ (empirical method) ทอาศยการสงเกตเปนพนฐานในการรวบรวมขอมลเพอพสจนและอธบายสงตางๆ

ความเปนมาของการศกษาปรากฏการณธรรมชาตดงกลาว รวมทงการน าความรเหลานนไปใชประโยชนในแงมมตางๆ กคอ ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรนนเอง การยอนไปศกษาประวตของการศกษาคนควาเรองราวตางๆ เกยวกบธรรมชาตจะชวยใหผศกษามความเขาใจวทยาศาสตรมากยงขน

ยคสมยของพฒนาการทางวทยาศาสตรมการแบงไวกวางๆ 3 ยค ไดแก วทยาศาสตรสมยโบราณ วทยาศาสตรสมยกลาง และวทยาศาสตรสมยใหม (ธระชย ปรณโชต 2550 : 5-27 )

1. วทยาศาสตรสมยโบราณ

วทยาศาสตรสมยโบราณ ครอบคลมตงแตสมยกอนประวตศาสตร (prehistoric age) จนถงสมยโบราณ (ancient age) คอ ประมาณครสตศกราช 450 โดยสามารถแบงพฒนาการของวทยาศาสตรสมยโบราณออกเปน 3 ชวงเวลา ไดแก วทยาศาสตรสมยแรกเรม วทยาศาสตรสมยกรก และวทยาศาสตรสมยอเลกซานเดรย มรายละเอยดดงน

1.1 วทยาศาสตรสมยแรกเรม นบแตปรากฏพบรองรอยของมนษยบนโลกเมอประมาณ 1 ลานป ในยคน าแขงจนถงเมอประมาณ 6,000 ป มานเอง จงเรมจะมสงทพอจะเรยกวาเปนวทยาศาสตรได นนคอ เมอมนษยเรมรจกเอาชนะธรรมชาต รจกการเพาะปลก สรางบานเรอนเพอใชเปนทอยอาศย ท าเครองมอเครองใชจากหน เขาสตว และกระดก รจกตอเรอแพ ท าเครองปนดนเผา รจกใชเสนใยทอเปนเครองนงหม รจกโลหะ รจกศกษาดวงดาวหรอดาราศาสตร แตดาราศาสตรในยคนนแตกตางจากดาราศาสตรในปจจบนอยางสนเชง กลาวคอ ในสมยนนเปนการศกษาดวงดาวในทองฟา วาดวงดาวเหลานนมอทธพลตอชวตของมนษยอยางไร ตอมาในปลายสมยยคหนใหม มนษยเรมรจกโลหะ เชน ทองแดง ทองค า และตอมาเมอประมาณ 2,000 ป กอนครสตศกราช กลมชนชาวฮตไทต (Hittite) ไดคนพบวธการถลงเหลกบนโลกขนมาใช นาจะเปนสาเหตหนงทท าใหชาวฮตไทตมความแขงแกรง ในราว 600 ปกอนครสตศกราช ชาวแคลเดยน (Chaldean) รจกดาวเคราะหตางๆ วาม 5 ดวง คอ ดาวพธ ดาวศกร ดาวองคาร ดาวพฤหสบด และดาวเสาร รวมกบดวงอาทตยและดวงจนทรเปน 7 ดวง โดยเชอวาเปนเทพเจา 7 องค และยงสามารถหาเวลาทดวงจนทรโคจรรอบโลก เวลาทเกดจนทรปราคาและสรยปราคา

EDU STOU

6

ตลอดจนค านวณเวลาครบรอบ 1 ปได

ชาวอยปตโบราณรจกวธเกบรกษารางกายของผตายไวไมใหเนาเปอย โดยการอาบน ายาศพท าเปนมมม (mummy) เกบไวในสสานทเรยกวา พระมด (pyramid) ซงการท าพระมดนตองอาศยความรดานสถาปตยกรรม-ศาสตร คณตศาสตร กลศาสตร เปนตน ไดพบเครองมอเครองใชทท าดวยหน เหลก ไฟ และส ารด ส าหรบเครองผอนแรงทใช คอ เชอก พนลาด และรอก นอกจากนชาวอยปตโบราณยงรจกการวดความยาว การค านวณหาพนทและปรมาตร และจากการศกษาดวงดาวท าใหชาวอยปตรจกการประดษฐปฏทนขนใช

1.2 วทยาศาสตรสมยกรก ในยคสมยน ถอวา เปนวทยาศาสตรในรปแบบทเขาใจกนในปจจบน โดยในสมยกรกมนกปราชญเกดขนจ านวนมาก นกปราชญเหลานนพยายามคนหาค าอธบายปรากฏตางๆ โดยใชเหตผล นกปราชญของกรกกนเทพเจาไวสวนหนง และปรากฏการณธรรมชาตไวอกสวนหนง ชอบตงค าถามวา “ท าไม” และ “อะไร” แลวพยายามคนหาค าตอบของปญหาเหลานน โดยใชเหตผลความรทเกยวกบธรรมชาต ในสมยนน เรยกวา “ปรชญาธรรมชาต (natural philosophy)” นนคอ ชาวกรกถอวาเรองราวเกยวกบธรรมชาตเปนสวนหนงของปรชญา

ผทถอไดวาเปนนกปรชญาและนกวทยาศาสตรกรกคนแรกของโลกคอ เธลส (Thales : ประมาณ 624 – 546 ปกอนครสตกาล) เธลส อธบายวากฎเกณฑทางธรรมชาตไมใชการกระท าของเทพเจา แตเปนเพราะธรรมชาตท าใหเกดเหตการณตาง ๆ เหลานนขน เขาพยายามศกษาวาจกรวาลและโลกสมพนธกนอยางไร อะไรคอสสารทมาของสรรพสงทงปวง ศกษาเกยวกบดาราศาสตรจนสามารถท านายการเกดสรยปราคาได เธลสศกษาเรองราวเกยวกบตวเลขและเรขาคณตจนไดชอวาเปนผใหก าเนดวชาคณตศาสตรของกรก นบไดวาเปนบคคลส าคญคนหนงทอธบายจกรวาลโดยอาศยกฏเกณฑธรรมชาตมากกวากฎเกณฑเหนอธรรมชาต

พธาโกรส (Pythagoras : ประมาณ 582 – 507 ปกอนครสตกาล) ไดตงทฤษฎเรขาคณตเกยวกบรปสามเหลยม หรอทรจกกนดวาทฤษฎบทท 29 หรอทฤษฎพธาโกรสนนเอง อาจถอไดวาพธาโกรสเปนนกคณตศาสตรคนแรกของโลก นอกจากทฤษฎทางเรขาคณตแลว เขายงเปนผคนพบเลขจ านวนเตมลบ (negative number) และความสมพนธของตวเลขทเรยกวา สแควรนมเบอร ตลอดจนสตรคณซงเรยกวา ตารางพธาโกเรยนอกดวย

ตอจากนน เอมเพโดคลส (Empedocles : ประมาณ 495 – 430 ปกอนครสตกาล) เชอวาจกรวาลหรอสสารประกอบดวยดน น า ลม และไฟ อแนกซาโกรส (Anaxagoras : ประมาณ 488 – 428 ปกอนครสตกาล) กลาววา ดวงอาทตยไมใชพระเจา และดวงจนทรไดรบแสงมาจากดวงอาทตยแลวสะทอนมาเขาตาเรา เขาพยายามใชหลกของเหตผลอธบายปรากฏการณธรรมชาตตางๆ

ลซพพส (Leucippus : เกดประมาณ 675 ปกอนครสตกาล ปตายไมปรากฏแนชด) เสนอวาอะตอมซงเปนสวนเลกทสดของสรรพสงมการรวมตวกนหลายแบบนบไมถวน และตอมาเดโมครตส (Democritus : ประมาณ 471 - 370 ปกอนครสตกาล) ซงเปนศษยของลซพพสไดเสนอทฤษฎอะตอมขน โดยกลาววาจกรวาล

EDU STOU

7

ประกอบดวยอะตอมนบจ านวนไมถวน มสณฐานไมคงท ทกสงทกอยางในโลกและจกรวาลประกอบดวยอะตอม ซงมขนาดเลกมาก และไมสามารถแบงแยกตอไปไดอก และอะตอมเหลานมการเคลอนไหวอยตลอดเวลา อะตอมของน า ไฟ และดน มรปรางลกษณะแตกตางกน แตในสมยนนยงไมมผเชอถอในเรองอะตอมมากนก

ตอมาประมาณ 400 ปกอนครสตกาล มนกปราชญทมชอเสยงชาวกรกเกดขนจ านวนมากจนเรยกกนวา เปนยคทองของนกปราชญชาวกรก นบเปนสดยอดแหงความเจรญดานวทยาศาสตรและปรชญาของอารยธรรมโบราณ นกปราชญทส าคญในยคนไดแก พลาโต (Plato : 427 – 342 ปกอนครสตกาล) และอรสโตเตล (Aristotle: 384 – 322 ปกอนครสตกาล)

พลาโตเปนนกปราชญ ซงสนใจและสนบสนนงานเรขาคณตมาก พลาโตมแนวความคดวาวงกลมเปนสวนโคงตามธรรมชาตทดทสด ดงนน เสนทางโคจรของดวงดาวตางๆ กจะโคงเปนวงกลมดวย แตตอมาอกประมาณ 2,000 ป เคปเลอร (Kepler) พบวาวงทางโคจรของดวงดาวเปนรปวงร

อรสโตเตลเปนนกปราชญและนกวทยาศาสตรทมชอเสยงโดงดงทสด ในยคนนเขาไดชอวาเปนบดาแหงวชาสตววทยา เพราะไดศกษาชวตสตวตางๆ และเขยนต าราชวตสตวไวไมนอยกวา 20 เลม เปนผรเรมการจดจ าพวกสตว โดยแบงสตวออกเปน 2 พวกใหญ ๆ คอ 1) สตวมกระดกสนหลง (vertebrates) และมเลอดสแดงและ 2) สตวไมมกระดกสนหลง ( invertebrates ) แบงเปนชนดทมเลอดสแดง และทไมมเลอดสแดง

นอกจากการศกษาเรองราวเกยวกบชวตสตวตาง ๆ แลว อรสโตเตลยงสนใจศกษาดาราศาสตรอกดวย แตเปนการอธบายปรากฏการณตาง ๆ ทเกยวกบโลกและจกรวาลโดยใชหลกของเหตและผลแลวน าเขาสขอสรป ไมไดลงมอปฏบตทดลองเพอพสจนใหเหนจรง ดงนน ขอสรปหลายอยางของเขาจงมขอผดพลาดมาก และท าใหถวงความเจรญทางวทยาศาสตรกายภาพ โดยเฉพาะอยางยงในดานดาราศาสตรและฟสกสเปนเวลานานถงประมาณ 2,000 ป เพราะค าสอนของเขามอทธพลตอความคดความเชอของมนษยในยคนนมาก อรสโตเตลยอมรบทฤษฎธาตทงส คอ ดน น า ลม ไฟ และเขาไดเสนออเธอร (ether) ขนมาอกธาตหนงโดยใหเหตผลวา อเธอรเปนสวนประกอบของทองฟา เขาเชอวาโลกเปนศนยกลางของเอกภพ ดวงอาทตยและดวงจนทรมรปรางกลมใส สวางแท ไมมจด ไมมหลมบอ โลกและทองฟามกฎเกณฑแตกตางกน บนพนโลกทกสงทกอยางม การเปลยนแปลงเสมอ แตบนทองฟาและจกรวาลทกสงทกอยางถาวรไมมการเปลยนแปลงใด ๆ สงของทหนกกวายอมตกลงมาสเบองลางเรวกวาสงของทเบา ซงตอมากาลเลโอไดพสจนแยงความเชอขอน ผลงานและแนวความคดของอรสโตเตลไดรบการยอมรบและยกยองตอมาเปนเวลานาน โดยเฉพาะอยางยงในครสตศตวรรษท 12 - 13 ไดรบการยกยองมาก ค ากลาวของเขาจะตองถอเปนความจรงทงสน ผใดจะคดคานไมได จนถงสมยครสตศตวรรษท 14 ทฤษฎของอรสโตเตลจงเสอมความนยมลงไป

EDU STOU

8

ในยคทองของนกปราชญชาวกรก จดเดนทสดคอความเปนนกคดของบรรดานกปราชญ และนกวทยาศาสตรในยคนนทไดศกษาเรองราวตางๆ ของธรรมชาตและพยายามใชเหตผลอธบายปรากฏการณตางๆทเกดขน วชาทศกษาเกยวกบเรองนกรกเรยกวา “ปรชญาธรรมชาต” แตสวนใหญเปนเพยงนกคดไมใช นกทดลอง ดงนน ทฤษฎหรอกฎเกณฑตางๆ จงผดพลาดไดงาย

1.3 วทยาศาสตรสมยอเลกซานเดรย หลงยคของนกปราชญชาวกรก ศนยกลางของความเจรญทางวทยาการตาง ๆ ยายไปสนครอเลกซานเดรยในอยปต ซงพระเจาอเลกซานเดอรมหาราชทรงสรางขนเมอประมาณ 332 ปกอนครสตกาล และโทเลม (Ptolemy) ซงตอมาสถาปนาขนเปนพระเจาโทเลมท 1 ไดทรงสรางหอสมด อเลกซานเดรยขน เพอเกบรวบรวมความรศลปะวทยาการตางๆ จงท าใหนครอเลกซานเดรยเปนศนยกลางความเจรญทางวทยาศาสตร ปรชญา และศาสตรอนๆ ทยงใหญทสดในยคนน

วทยาศาสตรสมยน เรมเปลยนจากการลงขอสรปตามเหตผลทางตรรกวทยาในเชงอนมาน หรอ นรนย (deduction) ดงทนยมปฏบตในสมยกรก มาเปนการคนควาและการทดลองมากขน มการรวบรวมขอมลกอนทจะต งเปนสมมตฐาน ลกษณะของการลงขอสรปมลกษณะในเชงอปมานหรออปนย (induction) มากขน นกวทยาศาสตรทมชอเสยงโดงดงทสดของยค คอ อารคมดส (Archimedes) และนกวทยาศาสตรคนส าคญอนๆ เชน ยคลด (Euclid) และโทเลม (Claudius Ptolemy) (คนละคนกบพระเจาโทเลมท 1) เปนตน

ผทควรกลาวถงเปนคนแรกในยคน คอ ยคลด (330 – 260 ปกอนครสตกาล) ซงไดชอวาเปนบดาแหงวชาเรขาคณต ยคลดไดคนควาเกยวกบเรขาคณต รวมทงรวบรวมความรทางเรขาคณตทกระจดกระจายอยในทตางๆ เขาดวยกน นอกจากนยคลดยงเขยนต าราอนๆ ไวอกมาก เชน เรองแสง เปนตน

นกวทยาศาสตรผไดรบการยกยองวาเปนนกวทยาศาสตรผยงใหญคนหนงในยคโบราณ คอ อารคมดส (287 – 212 ปกอนครสตกาล) ผคนพบหลกของคานดดและคานงด มค ากลาวของเขาทมผกลาวถงตลอดมาจนปจจบนวา “ถาใหทฉนยนอยนอกโลกสกทหนง ฉนจะสามารถเขยอนโลกได” อารคมดสเปนผวางรากฐานของแคลคลส และค านวณคาของพาย (¶) ได แตอารคมดสยงคงเชอวาโลกเปนศนยกลางของเอกภพ ผลงานทส าคญอกชนหนงของอารคมดส คอ คนพบวา น าหนกของวตถทหายไปเมอชงในน าจะเทากบน าหนกของน าทถกวตถนนแทนท อารคมดสเปนบคคลทใชค าวา “ยเรกา (Ureka)” ซงแปลวา “คดออกแลว” ในขณะทเขาคดวธหาปรมาตรของวตถทไมมรปทรงเรขาคณตไดโดยใชวธแทนทน าดวยวตถนนๆ แลววดปรมาตรของน าทไหลลนออกมาจากถวย ผลงานของอารคมดสยงมอกมาก เชน สามารถพสจนไดวาปรมาตรของทรงกลมในทรงกระบอกเปนสองในสามของปรมาตรทรงกระบอกนน เปนตน

ตอจากอารคมดสกมนกวทยาศาสตรหรอคณตศาสตรอกหลายคน เชน เอราทอสเธนส (Eratosthenes : 276 – 194 ปกอนครสตกาล) เปนบคคลแรกทค านวณหาความยาวเสนรอบวงของโลก และเขยนแผนทโลก ฮปปารคส (Hipparchus : 190 – 120 ปกอนครสตกาล) ผรเรมจดท าแผนทดาว ฮโร (Hero : ค.ศ. 100 ป ตายไมปรากฏแนชด) ผประดษฐเครองเลนทหมนไดโดยใชแรงดนของไอน า ไดโอแฟนทส (Diophantus : ค.ศ. 180 – 264 ) ไดรบการยกยองวาเปนบดาแหงพชคณต

EDU STOU

9

บคคลส าคญในประวตของวทยาศาสตรสมยโบราณอกผหนงคอ โทเลม หรอ คลอเดยส โทเลม (ค.ศ. 127 – ประมาณ ค.ศ. 170) ผยดถอทฤษฎทวา โลกเปนศนยกลางของเอกภพ ดวงอาทตย ดวงดาวและดวงจนทรโคจรรอบโลก เขาไดเขยนแผนทแสดงการโคจรของดวงอาทตย ดวงจนทรและดาวเคราะหตางๆ เปนวงกลมหลาย ๆ ชน โทเลมท าใหความเชอดงกลาวนสบทอดตอเนองมานานถงประมาณ 1,500 ป ในยคนนผทไมเหนดวยกบแนวความคดดงกลาวจะตองถกลงโทษ

ในราว 300 ปกอนครสตกาลถงป ค.ศ. 450 เปนยคอาณาจกรโรมนเรองอ านาจ ในยคนไมมนกวทยาศาสตรทดเดนเลย แตมนกบนทกประวตศาสตรไดบนทกความรตางๆ ทางวทยาศาสตรและวทยาการอนๆ ไว

ตอมาในป ค.ศ. 476 อาณาจกรโรมนตะวนตกถกพวกอนารยชน (Barbarians) รกราน และกรงโรมถกท าลาย อาณาจกรโรมนลมสลาย จงถอเปนสนสดยคโบราณ

2. วทยาศาสตรสมยกลาง

สมยกลางเรมแต ค.ศ. 450 จนถงประมาณ ค.ศ. 1700 ในสมยนวทยาศาสตรยงคงไมสามารถแยกออกจากปรชญาได เพราะคนยงมความเชอวาวธการเขาถงความรจะตองอาศยสตปญญาในการคดหาเหตผลมากกวา การลงมอทดลอง ความรทไดจงยงคลาดเคลอนไปจากความจรงอยมาก สมยกลางนเรมตอจากยคจกรวรรดโรมนเสอมอ านาจลง วทยาศาสตรสมยกลางแบงการพฒนาวทยาศาสตร เปน 3 ชวงเวลา ไดแก วทยาศาสตรยคมด วทยาศาสตรสมยฟนฟศลปวทยา และการปฏวตทางวทยาศาสตร มรายละเอยดดงน

2.1 วทยาศาสตรยคมด (Dark Age) ยคนความเจรญทางวทยาศาสตร และศลปวทยาตาง ๆ หยดชะงก มแตความเชอในเรองอภนหารและสงเหนอธรรมชาต แตวทยาศาสตรกไมไดดบสญไปโดยสนเชง เพราะชนชาตอาหรบยงมความสนใจและชวยเกบรกษาวทยาการของกรกโบราณได กษตรยอาหรบทรงสงเสรมใหแปลต าราตางๆ ของกรกเปนภาษาอาหรบซงรวมท งผลงานของอรสโตเตลและโทเลมดวย มการจดต งหองสมดและโรงเรยนสอนวทยาศาสตร ต าราตางๆ ทแปลขนเปนภาษาอาหรบไดเขามาสยโรปผานทางสเปน ในปลายครสตศตวรรษท 12 นกศกษาชาวยโรปจงสามารถเรยนรวชาการตางๆ ของกรกได ตอมามการแปลต าราจากภาษาอาหรบเปนภาษาละตนและภาษาองกฤษ

ในยคนอาจเรยกไดวาเปนยคแหงความเพอฝน ผคนนยมเลนแรแปรธาต พยายามจะเปลยนโลหะทมราคาถกใหเปนทองค า ซงวชาการเลนแรแปรธาตนสบทอดมาจากชาวกรกในสมยอเลกซานเดรย แตความพยายามในการทดลองคนควาในการเลนแรแปรธาตเหลานกไมประสบผลส าเรจตามทตองการ และท าใหเสยเวลาในเรองนไปหลายป ท าใหวทยาศาสตรชะงกลง แตกท าใหมการคนพบสารส าคญ ๆ หลายอยาง เชน กรดหลายชนด มการพฒนาเครองมอเครองใชในการทดลองมากขน ในยคตอ ๆ มากมการปรบปรงและพฒนามาเปนวทยาศาสตรสาขาหนง คอ วชาเคม นนเอง

EDU STOU

10

ตอมามสถาบนการศกษาและมหาวทยาลยตาง ๆ เกดขนจ านวนมาก มการสอนหลกและแนวคดตางๆ ของอรสโตเตลและโทเลม และพยายามสอนใหสมพนธกบศาสนาดวย แมจะมผคดคานไมเหนดวยแตกไมไดรบการยอมรบ

อยางไรกตาม มนกบวชคนหนงชอโรเจอร เบคอน (Roger Bacon : ค.ศ. 1214 – 1294) เนนใหเหนความส าคญของการทดลอง เขามความเชอมนวา การสงเกตและการทดลองเทานนทจะท าใหวทยาศาสตรมความกาวหนาอยางแทจรงเขาไดเขยนหนงสอไวตอนหนงความวา ค ากลาวของอรสโตเตล และบคคลอนๆ นนยงยอมรบไมได การทดลองเทานนทจะสามารถยนยนไดวาค ากลาวเหลานนผดหรอถก

2.2 วทยาศาสตรสมยฟนฟศลปวทยา เปนการเกดใหมหรอความเจรญรงเรองของศลปวทยาทเกดขนใหมอกครงหนง เรมตงแตปลายสมยกลาง ประมาณครสตศตวรรษท 15 จนถงชวงตนของวทยาศาสตรสมยใหม วทยาศาสตรสมยฟนฟศลปวทยา เรมตนจากการประดษฐเครองพมพของนกประดษฐในยโรปชวยใหวทยาการตางๆ แพรหลายอยางรวดเรว การฟนฟศลปวทยาเกดขนทอตาลกอน แลวจงขยายไปยงดนแดนอนๆ มการยอนไปศกษาอารยธรรมของกรกและโรมน ท าใหเกดความชนชมในการใชเหตและผล และน าไปสการพฒนาความคดแบบวทยาศาสตรในสมยตอมา

นบจากครสตศตวรรษท 15 เปนตนมา ความนกคดแบบวทยาศาสตรอยางแทจรงเรมปรากฏขน การใชเหตผลในการวพากษวจารณท าใหมทรรศนะในการมองโลกกวางขวางขน นกวชาการในสมยนรจกสงเกตปรากฏการณธรรมชาตตางๆ พยายามใชเหตผลอธบาย และลงมอทดลองคนควาดวยตนเอง

บคคลส าคญทควรกลาวถงในสมยน คอ ลโอนารโด ดา วนซ (Leonardo da Vinci : ค.ศ. 1452 – 1519) ชาวอตาเลยน เปนผมผลงานหลายดาน เชน จตรกรรมและประตมากรรม คณตศาสตร วทยาศาสตร และวศวกรรมศาสตร เปนตน ลโอนารโด ดา วนซ มผลงานการคนควาจ านวนมากเกยวกบพชและสตวตางๆ ตลอดจนกายวภาคศาสตร มผลงานดานวศวกรรมโดยออกแบบเครองกลหลายชนด สวนงานดานจตรกรรมทมชอเสยงกระฉอนโลกคอภาพวาดชอ โมนาลซา

2.3 การปฏวตทางวทยาศาสตร ในชวงครสตศตวรรษท 16 ถงตนครสตศตวรรษท 18 มการเปลยนแปลงและพฒนาการทางวทยาศาสตรอยางมาก นบแตการทมนษยสามารถประดษฐเครองพมพไดในสมยพนฟศลปวทยา ท าใหการผลตต าราทางวทยาศาสตรเปนไปไดอยางรวดเรวและกวางขวาง ผคนสามารถแสวงหามาอานไดสะดวก และน าความรไปคนควาวจยตอจนเกดความรใหม ๆ ขนมากมาย การคนพบสงใหม ๆ ท าใหเกดความตนตวในการทจะศกษาธรรมชาต และน าไปสการเปลยนแปลงวธการในการไดมาซงความร คนในสมยครสตศตวรรษท 16 เรมตระหนกวา การทจะยอมรบความรใดเปนจรงนน จะตองตรวจสอบโดยอาศยการสงเกตและทดลองเปนหลก ผลจากการเปลยนแปลงเจตคตดงกลาวท าใหความรทางวทยาศาสตรทไดมานาเชอถอและมเหตผลมากยงขน และท าใหวทยาศาสตรเรมแยกตวออกจากปรชญาโดยวทยาศาสตรสนใจศกษาธรรมชาตในสวนทเปนสสารหรอวตถทมตวตนซงเปนรปธรรม สวนปรชญาสนใจศกษาในเรองทเกยวกบนามธรรมเปนสวนใหญ

EDU STOU

11

ผทมสวนส าคญในการปฏวตทางวทยาศาสตรผหนง คอ นโคเลาส โคเปอรนคส (Nicolaus Copernicus) ผชน าในการมองโลกและธรรมชาตในอกมมมองหนง โดยใหความเหนวาการททฤษฎเกาของโทเลมเสนอวาโลกเปนศนยกลางของเอกภพ โดยมดวงอาทตยและดวงดาวตางๆ เคลอนทรอบโลกนน ความจรงแลวโลกตางหากทหมนรอบตวเอง ซงมลกษณะการหมนคลายลกขาง จงท าใหมนษยทอยบนโลกมองเหนดวงอาทตยและดวงดาวตางๆ เคลอนท เขาใหขอสงเกตวา ดาวทกดวงทเปลยนต าแหนงไป ขนอยกบต าแหนงและทศทางของผสงเกตและสงทจะสงเกตนน โลกไมใชศนยกลางของจกรวาล แตดวงอาทตยตางหากทเปนศนยกลางของจกรวาล มโลกและดวงดาวบรวารโคจรอยโดยรอบ แนวความคดของเขาไมไดรบการยอมรบจนกระทงเขาสนชวตไปแลวเปนเวลาหลายป จงมนกวทยาศาสตรรนหลง คอ กาลเลโอมาสนบสนนแนวความคดของเขา

บคคลส าคญอกผหนงไดแก พาราเซลซส (Paracelsus : ค.ศ. 1493 – 1541) ผชน าใหมการเปลยนแปลงความนยมในการเลนแรแปรธาตในสมยนน ใหหนมาสนใจคนควาตวยาทจะชวยใหมนษยมอายยนยาว เนองจากเขาเหนวาการเปลยนธาตหรอโลหะขนต าใหกลายเปนทองเปนสงทไมนาจะเปนไปได และการทดลองดงกลาวไดกระท าตอเนองกนมาหลายชวอายคนแลวกไมประสบผลส าเรจ จากการทผคนเหนดวยและหนมาคนควาเตรยมตวยาดงกลาว ท าใหน าไปสการก าเนดของวชาเคมในอก 150 ปตอมา

นกวทยาศาสตรผควรกลาวถงเปนพเศษ ซงมชวตอยในชวงครสตศตวรรษท 16 – 18 มหลายทาน ตวอยางเชน

วลเลยม กลเบรต (William Gilbert : ค.ศ. 1544 – 1603) สนใจศกษาเรองแมเหลก และสรปวาโลกเปนแมเหลกแทงใหญมสนามแมเหลก มขวเหนอ ขวใต เมอแขวนแมเหลกและหมนในแนวนอน เมอแมเหลกหยดหมนจะวางตวในแนวเหนอ - ใต แมเหลกทขวเหมอนกนจะผลกกน แมเหลกขวตางกนจะดดกน เปนตน

ไทโค บราเฮ (Thycho Brahe : ค.ศ. 1546 – 1601) เปนผสนใจตดตามศกษาเสนทางโคจรของดวงดาว และบนทกรายละเอยดของดวงดาวตาง ๆ ไวถง 777 ดวง ทงๆ ทไมมกลองโทรทรรศน แตใชเครองมออน

ฟรานซส เบคอน (Francis Bacon : ค.ศ. 1561 – 1626) เปนบคคลทใหความสนใจและสนบสนนการศกษาคนควาทางวทยาศาสตร โดยใชวธการทางวทยาศาสตรในการแสวงหาความร เขาไมเชอสงใดทไดยนมาโดยปราศจากการทดลอง เขาเสนอใหสถาบนการศกษาตาง ๆ หนมาสนใจความจรงทไดจากการทดลอง

กาลเลโอ กาลเลอ (Galileo Galilei : ค.ศ. 1564 – 1642) เปนนกดาราศาสตร นกคณตศาสตร และนกฟสกสชาวอตาเลยน เขาเปนผทไมเหนดวยอยางรนแรงกบความเชอทางวทยาศาสตรในสมยโบราณ โดยเฉพาะอยางยงของอรสโตเตลและโทเลม เขาไดใชวธการทดลองพสจนใหเหนความผดพลาดของทฤษฎเกา ๆ เหลานน จากการทเขาเนนความส าคญของการศกษาคนควาดวยการสงเกตและทดลอง จงมผใหสมญาวาเปนบดาแหงการทดลอง

สงทกาลเลโอคนพบมมากมาย เชน คนพบกฎแหงการแกวงของลกตม ท าการทดลองเพอพสจนคดคานทฤษฎของอรสโตเตลทวา วตถ 2 กอน ทมน าหนกตางกน เมอปลอยใหตกลงมาจากทสง วตถทหนกกวาจะตกลง

EDU STOU

12

ถงพนเรวกวา คนพบดวงจนทรบรวารของดาวพฤหส คนพบจดด าในดวงอาทตย พบลกษณะทเปนวงแหวนของดาวเสาร พบวาดาวศกรมการเปลยนแปลงแบบขางขนขางแรมเชนเดยวกบดวงจนทร คนพบสงทเรยกวาภเขาบนดวงจนทร คนพบเรองของแสงและการเคลอนทของวตถ เปนตน

เนองจากกาลเลโอเปนนกคณตศาสตรดวย วธการศกษาคนควาความรของเขาจงใชคณตศาสตร เปนเครองมอส าคญในการตงทฤษฎตาง ๆ นอกเหนอไปจากการทดลองใหเหนจรง วธการทางตรรกะทเขาใชจงมวธนรนยและอปนย

โจฮนแนส เคปเลอร (Johannes Kepler : ค.ศ. 1571 – 1630) เปนนกดาราศาสตร ผสนใจศกษากฎเกณฑทควบคมการโคจรของดาวเคราะหตาง ๆ เนองจากโจฮนแนส เคปเลอร มความถนดในดานการค านวณ จงสามารถใชการสงเกตรวมกบการค านวณคนพบกฎแหงการโคจรของดาวเคราะหได เรยกวา กฎของเคปเลอร ท าใหทราบวาดาวเคราะหโคจรรอบดวงอาทตยเปนวงร โดยมดวงอาทตยอยทต าแหนงของจดโฟกสจดหนง กฎของเคปเลอรนอกจากจะอธบายการโคจรของดาวเคราะหตาง ๆ แลว ยงสามารถท านายวงโคจรของดาวเคราะหนนไดดวย ดงนนในภายหลงจงมผใชกฎของเคปเลอรนในการคนพบดาวเคราะหดวงใหมทยงไมเคยพบมากอนระบบสรยะได

โรเบรต บอยล (Robert Boyle : ค.ศ. 1627 – 1691) เปนผทท าใหวชาเคมเปนวทยาศาสตรทแทจรง โดยแยกออกจากวชาเตรยมตวอายวฒนะและมผลงานทางดานเคมจ านวนมากจนไดชอวาเปนบดาแหงวชาเคม ผลงานทส าคญของโรเบรต บอยล ไดแก การอธบายความหมายของธาต และกลาวถงชนดตาง ๆ ของธาตวามมากมายหลายชนด การเตรยมฟอสฟอรส กฎทมชอเสยงและยงใชอยในปจจบน คอ กฎของบอยล (Boyle’s Law) เปนตน

ในการศกษาเกยวกบชววทยานน มนกวทยาศาสตรผมชอเสยงหลายคน เชน จอหน เรย (John Ray: ค.ศ. 1627 – 1705) จ าแนกพชพนธตางๆ ไวเปนหมวดหม จนไดชอวาเปนบดาแหงวชาพฤกษศาสตร เลเวนฮก (Anton Van Leeuwenhoek : ค.ศ. 1632 -1723) ผสรางกลองจลทรรศน ศกษาคนพบสงมชวตเลก ๆ หลายชนดจนไดชอวาเปนบดาแหงโลกจลชวน โรเบรต ฮก (Robert Hooke : ค.ศ. 1635 – 1703) ผประดษฐกลองจลทรรศนชนดปรบโฟกสไดเปนคนแรก และเปนผทตงชอ เซลล (cell)

เซอรไอแซก นวตน (Sir Isaac Newton : ค.ศ. 1642 – 1727) เปนนกวทยาศาสตรชาวองกฤษ มผลงานทางคณตศาสตรและวทยาศาสตรมากมาย เชน คนพบหลกคณตศาสตร มผลงานทางคณตศาสตรทเรยกวา ดฟเฟอเรนเซยล และอนทกรลแคลคคลส และทฤษฎบททวนาม (Binomial Theorem) เขาพยายามใชเหตผลทางคณตศาสตรมาอธบายปรากฏการณธรรมชาต เปนผเสนอวาแสงเปนอนภาค เมอกระทบกบวตถจะมการสะทอน เปนผออกแบบและสรางกลองโทรทรรศนชนดสะทอนแสงไดเปนคนแรก คนพบกฎแหงความโนมถวงทท าใหเขามชอเสยงมาก และเปนผต งกฎแหงการเคลอนท 3 ขอ เรยกวา กฎของนวตน

ในการศกษาเรองเกยวกบแสงนมผสนใจศกษามาเปนเวลานานแลว ในสมยโบราณพธาโกรสเชอวา การ

EDU STOU

13

ทเรามองเหนวตถใดๆ ไดกเพราะมแสงจากดวงตาพงไปยงวตถ อรสโตเตลเชอวา สทเรามองเหนเกดจากความมดและความสวางผสมผสานกน ตอมาภายหลงครสเตยน ฮอยเกนส (Christian Huygens : ค.ศ. 1629 – 1695) เสนอวา แสงเดนทางจากดวงอาทตยมายงโลกในลกษณะของคลนโดยผานตวกลาง คอ อเธอร แตนวตนเสนอวาแสงเปนอนภาค (ปจจบนนกฟสกสเชอวาแสงมสมบตเปนทงคลนและอนภาค และเปนคลนแมเหลกไฟฟา)

เมอปลายครสตศตวรรษท 17 ตอเนองกบครสตศตวรรษท 18 วชาเคมไดรบความสนใจมากขน มนกวทยาศาสตรหลายคนไดเสนอทฤษฎทางเคมใหม ๆ ทส าคญไดแก ทฤษฎฟลอจสตน (Phlogiston ) ทมผเสนอขนป ค.ศ. 1702 มใจความวาสารทตดไฟไดทกชนดจะตองประกอบดวยฟลอจสตน ในขณะทสารตดไฟจะคายฟลอจสตนออกมา สารใดตดไฟไดดกแสดงวาสารนนมฟลอจสตนมาก ทฤษฎนไดรบการยอมรบเปนเวลานานประมาณ 100 ป

3. วทยาศาสตรสมยใหม

วทยาศาสตรสมยใหมเรมตนจากการคนพบทฤษฎการสนดาป ของลาววซเอ (Lavoisier) เมอป ค.ศ. 1774 ซงยงผลใหทฤษฎฟลอจสตนตองลมเลกไป แตการเปลยนแปลงมาสยควทยาศาสตรเปนสาเหตทน าไปสการปฏวตทางอตสาหกรรมและน าไปสยควทยาศาสตรสมยใหม วทยาศาสตรสมยใหม แบงเปน 2 ชวงเวลา ไดแก วทยาศาสตรสมยการปฏวตทางอตสาหกรรม และวทยาศาสตรสมยใหม - ปจจบน

3.1 วทยาศาสตรสมยการปฏวตทางอตสาหกรรม การปฏวตทางวทยาศาสตรน าไปสความกาวหนาทางเทคโนโลยตาง ๆ มากมาย เชน การใชเครองกลท างานแทนคน ท าใหสรางผลผลตไดรวดเรวและมปรมาณมาก มสงประดษฐหลายอยางเกดขน เชน เครองจกรไอน า นาฬกา เครองปนดาย เครองมอวดอณหภม สายลอฟา เปนตน ท าใหเกดอตสาหกรรมประเภทตาง ๆ มากขน การปฏวตทางอตสาหกรรมนเรมขนทประเทศองกฤษกอนแลวจงขยายไปยงประเทศในภมภาคตางๆ คอ ยโรป อเมรกา และเอเชย

การปฏวตทางอตสาหกรรมแบงออกไดเปน 2 ระยะ คอ 1) ระยะแรก (ค.ศ. 1760 – 1860) มการน าเครองมอตางๆ มาใชในอตสาหกรรมตางๆ มากขน 2) ระยะทสอง (ค.ศ. 1860 - ปจจบน) มการประดษฐเครองก าเนดไฟฟา เครองจกรเครองยนต และพบวธการผลตเหลกกลา

นกวทยาศาสตรและนกประดษฐทควรกลาวถงในยคนมหลายคน ตวอยางเชน

อบราฮม คารบ (Abraham Karby : ค.ศ. 1677 - 1717 เปนผรเรมการท าอตสาหกรรมเหลก

คาโรลส ลนเนยส (Carolus Linnaacus : ค.ศ. 1707 - 1778) เปนผจดจ าพวกพชและสตวใหเปนระบบ และคดระบบการเรยกชอพชและสตวเปนชอวทยาศาสตรจนไดชอวาเปนบดาแหงการจ าแนกพชและวชาอนกรมวธาน

EDU STOU

14

จอหน เคย (John Kay : ค.ศ. 1704 - 1764) เปนผประดษฐกระสวยทอผาแบบใหมทท าใหกระสวยพงไดเรวขน เรยกวา "กกระตก" หลงจากนนกมการประดษฐเครองมอใหม ๆ ขน ท าใหการทอผามคณภาพด และทอไดรวดเรวยงขน เชน เจมส อารกรฟส (Jamea Hargraves : ค.ศ. 1722 - 1778) ประดษฐเครองมอชอวา สปนนง เจนน (Spinning Jenney) สามารถปนดายไดทละ 8 เสน รชารด อารกไรต (Richard Arkwrighi : ค.ศ. 1732 - 1792 ) ประดษฐเครองปนดายโดยใชพลงน าแทนแรงงานคน และไดตงโรงงานขนหลายโรงงาน นบไดวาเปนผรเรมระบบโรงงานทใชเครองมอแทนแรงงานคน เขาจงไดรบการยกยอง เปน "บดาแหงการปฏวตอตสาหกรรม" ตอมาเมอมการน าเครองจกรไอน ามาใชในป ค.ศ. 1890 กท าใหกจการโรงงานเจรญกาวหนาอยางรวดเรวยงขน

เจมส วอตต (James Watt : ค.ศ. 1736 - 1819) เปนนกประดษฐ และเปนผปรบปรงเครองจกรไอน าใหท างานไดดมประสทธภาพยงขน เปนแนวทางใหนโคลส โจเซฟ กโยต (Nicholas Joseph Cugnot : ค.ศ. 1725 - 1804 ) วศวกรชาวฝรงเศสประดษฐรถยนตคนแรกทขบเคลอนดวยเครองจกรไอน าเปนคนแรกของโลก

ในดานวชาเคมนน ยคนถอไดวาเปนการปฏวตทางเคม นบแตการคนพบในสมยโรเบรต บอยล เปนตนมา วชาเคมไดพฒนากาวหนาอยางรวดเรว ความคดและทฤษฎเกาๆ ไมมผใดเชอถออกตอไป นอกจากความรทเกดจากการทดลองวธการและเทคนคใหม ๆ ในการทดลองท าใหเคมเปนวทยาศาสตรทแทจรง นกวทยาศาสตรทางเคมทส าคญๆ ในยคนมหลายคน ตวอยางเชน

โจเซพ แบลก (Joseph Black : ค.ศ. 1728 - 1799) เปนผคนพบแกสคารบอนไดออกไซด และตงชอวา ฟกซแอร (Fixed Air)

เฮนร คาเวนดช (Henry Cavendish : ค.ศ. 1731 - 1810 ) เปนผคนพบแกสไฮโดรเจน และทราบวาน าประกอบดวยไฮโดรเจนและออกซเจน นอกจากนเขายงไดท าการทดลองเพอหาสวนผสมของอากาศอกดวย

คารล วลเฮลม เชยเลอร (Karl Wilhelm Scheele : ค.ศ. 1742 - 1786 ) รเรมวธตรวจและแยกกรดอนทรย คนพบกรดอนทรยหลายชนด และผลงานทส าคญมากชนหนง คอ พบออกซเจนจากการเผาแมงกานสไดออกไซด กอนพรสตลย ถง 2 ป แตเผยแพรผลงานภายหลงพรสตลย

โจเซฟ พรสตลย (Joseph Priestley : ค.ศ. 1733-1804) เปนผคนพบแกสออกซเจนโดยการเผาปรอทแดง หรอ ปรอทออกไซด (แกสออกซเจนนมผคนพบ 3 คน คอ เชยเลอร พรสตลย และลาววซเอ แตตางคนตางพบ นอกจากน พรสตลยยงคนพบแกสซลเฟอรไดออกไซด แกสแอมโมเนย และแกสไฮโดรเจนคลอไรด ตลอดจนออกไซดของไนโตรเจนอกดวย

จาค อเลกซองดร เซซาร ชารล (Jacques Alexandre Cesar Charles : ค.ศ. 1746 - 1823) ศกษาธรรมชาตของแกส และตงกฏของชารลสขน

3.2 วทยาศาสตรสมยใหม – ปจจบน การพฒนาวทยาศาสตรในชวงนจะแบงเปนการพฒนาและความกาวหนาทางวทยาศาสตรในสาขาวชาตางๆ ไดแก ความกาวหนาของการศกษาวชาเคม ความกาวหนาของการศกษาชววทยา ความกาวหนาของการศกษาเกยวกบไฟฟาและความรอน พฒนาการของการศกษาดานดารา

EDU STOU

15

ศาสตร การคนควาเกยวกบอะตอมและกมมนตภาพรงส ฟสกสยคใหม อเลกทรอนกส วทย โทรทศนและคอมพวเตอร และการประดษฐเครองบนจนถงการเขาสยคอวกาศ

3.2.1 ความกาวหนาของการศกษาวชาเคม ยควทยาศาสตรสมยใหม เรมจากลาววซเอ (ค.ศ. 1743 - 1794) สรางทฤษฎการสนดาปขนเมอ ค.ศ. 1774 ยงผลใหทฤษฎฟลอจสตนถกลมลางไปอยางสนเชง ผลงานทส าคญอกชนหนงของลาววซเอ คอ การตงกฏทรงมวลแหงสสาร นอกจากนเขายงคนพบแกสออกซเจนและตงชอแกสนอกดวย นบเปนการเรมตนของเคมแผนใหม แบลก คาเวนดช พรสตลย ชเล และลาววซเอ มสวนรวมกนในการวางรากฐานของเคมแผนใหม มการวเคราะหทงในเชงคณภาพและปรมาณ มระบบการชงทไดมาตรฐาน ตลอดจนการตงกฏตางๆ ในวชาเคม ผลงานของบคคลเหลานไดปพนฐานใหกบนกเคมรนหลง เชน โจเซพ หลยส เพราสต (Joseph Louis Proust : ค.ศ. 1754 - 1826) เปนผใหความหมายของสารประกอบ และตงกฏสดสวนคงตว จอหน ดาลตน (John Dalton : ค.ศ. 1754 - 1826) ตงทฤษฎอะตอมขนเมอ ค.ศ. 1810 เรยกวาทฤษฎอะตอมของดาลตน ซงปจจบนไดถกลมเลกไปแลว

อาเมเดโอ อะโวกาโดร (Amedeo Avogadro : ค.ศ. 1776 - 1856) ไดตงสมมตฐานของอะโวกาโดร ซงตอมาไดกลายเปนกฏ เกย ลสแสก ( Joseph Louis Gay - Lussac : ค.ศ. 1778 - 1850) ไดตงกฎรวมปรมาตรของเกย ลสแสก ขน นกเคมทมชอเสยงอกผหนง คอ เซอร ฮมฟรย เดว (Sir Humphry Davy : ค.ศ. 1778 - 1829 ) ผประดษฐตะเกยงนรภย และเปนผพบแกสในตรสออกไซดหรอแกสหวเราะ พบธาตโซเดยม โพแทสเซยม โบรอน แมกนเซยม สตรอนเทยม และท าการทดลองแยกน าดวยไฟฟา ไดไฮโดรเจนทขวลบและออกซเจนทขวบวก

เบอรซเลยส (Jons Jokob BerZelius : ค.ศ. 1779 – 1848) เปนผน าอกษรตวแรกของชอธาตในภาษาองกฤษ ภาษาละตน หรอภาษากรกมาใชเปนสญลกษณของธาตนนๆ ในกรณทอกษรตวแรกซ ากนกใชอกษรตวแรกควบกบอกษรตวถดไปทเหมาะสมซงยงใชอยจนถงปจจบน สญลกษณดงกลาวนชวยใหการเขยนสมการเคมสะดวกขนมาก เขาไดคนพบธาตตางๆ อกหลายธาต และไดแยกเคมออกเปนเคมอนนทรย และเคมอนทรย ตอมานกเคมรนหลงกไดคนพบธาตตางๆ มากขน

นกเคมผหนงคอ ฟรดรช โวเลอร (Friedrich Wohler : ค.ศ. 1800 – 1882) สามารถสงเคราะหสารอนทรยในหองปฏบตการได ซงแตเดมนกเคมเคยเชอวาไมสามารถสงเคราะหสารประกอบอนทรยจากแรธาตตางๆ ได ตอมา ชารลส เฟรเดอรก เกอรฮารด (Charles – Frederic Gerhardt : ค.ศ. 1816 – 1856) ไดเปนผจ าแนกสารอนทรยดวยการจดจ าพวกไฮโดรคารบอน

เอดเวอรด แฟรงกแลนด (Edward Frankland : ค.ศ. 1825 – 1899) อธบายคาเวเลนซจากการเกาะกนหรอพนธะระหวางคารบอนกบไฮโดรเจน ท าใหสามารถเขยนสตรโครงสรางของสารอนทรยได แตยงไมสามารถเขยนสตรโครงสรางของเบนซน จนกระทงฟรดรช ออกสต เคคเล (Friedrich August Kekule : ค.ศ. 1829 – 1896) ไดเปนผคนพบวธเขยนสตรโครงสรางของเบนซน โดยใหเกาะกนเปนวงแหวน ตอมานกเคมหลายคนไดมผลงานการคนพบธาตและสารประกอบใหม ๆ เพมขนเรอย ๆ และสามารถอธบายปรากฎการณธรรมชาตตางๆ ไดมาก

EDU STOU

16

ขน เชน การอธบายวฏจกรของไนโตรเจน การอธบายปฏกรยาเคมทเกดในรางกายมนษยการคนพบสสงเคราะห จนในทสดมการพฒนาอตสาหกรรมการผลตสใชยอมเสอผา และไหมตางๆ และมการสงเคราะหยาและน าหอมกลนตางๆ ขนมาเปนอนมาก

อลเฟรด เบรนฮารด โนเบล (Alferd Bernhard Noble : ค.ศ. 1833 – 1896) ผลตระเบดขนไดจาก ไนโตรกลเซอรน และสามารถบรรจไนโตรกลเชอรนใหปลอดภยได เรยกวาไดนาไมต น าไปใชประโยชนตางๆ เชน การระเบดหนท าถนนสรางอโมงค เปนตน ตอมาภายหลงมผน าไปใชในการท าสงคราม ท าใหมผเสยชวตจ านวนมาก ท าใหเขาเสยใจ ในทสดเขากไดท าพนยกรรมยกทรพยสมบตทงหมดตงเปนกองทน จดรางวลส าหรบบคคลทท าประโยชนใหแกมนษยชาต ซงเรารจกกนดในชอวา “รางวลโนเบล” ในเรองการจดหมวดหมของธาตนน ไดมนกเคมหลายคนพยายามจดหมวดหมเพอความสะดวกในการศกษาสมบตและท านายพฤตกรรมของธาต โดยการจดตามล าดบน าหนกอะตอม และในทสด ดมทร อวาโนวช เมนเดเลเอฟ (Dimitri Ivanovich Mendelejev : ค.ศ. 1834 – 1907 ) นกเคมชาวรสเซย และ จเลยส โลธาร เมเยอร (Julius Lothar Meyer : ค.ศ. 1830 – 1895) ชาวเยอรมนไดเปนผปรบปรงและพฒนาการจดตารางธาตจนสมบรณยงขน แตยงคงจดธาตเรยงตามน าหนกอะตอมอย และสามารถท านายธาตทจะพบในอนาคตไดดวย ตอมาไดมการปรบปรงพฒนาตารางธาต จนในปจจบนจดธาตเรยงตามล าดบจ านวนโปรตอนหรอเลขอะตอมตามแนวนอนเรยกวาคาบ ซงม 7 คาบ และตามแนวดงเรยกวา หม

ป ค.ศ. 1752 คนพบสเปกตรม ซงมประโยชนในการวเคราะหสารตางๆ ชวยใหเกดความกาวหนาทางเคมเปนอนมาก และมการคนพบธาตตางๆ มากขน ในป ค.ศ. 1887 ไดมการสรางทฤษฎเกยวกบไอออนในการแยกสารละลายดวยไฟฟา และเสนอทฤษฎกรดและเบส โดยสวนเท ออกสต อารเรเนยส (Svante August Arrhenius : ค.ศ. 1859 –1927) ความรความกาวหนาในวชาเคมไดน าไปสอตสาหรรมการถายรป ในเวลาตอมาโดย จอรจ อสตแมน (George Eastmann : ค.ศ. 1854 – 1932) ซงไดตงบรษทโกดกขนในการผลตฟลม และกระดาษอดรป และในปจจบนกจการถายรปไดพฒนาขนมาก มการคนพบวธการใหมๆ ทท าใหไดภาพดขน และสามารถถายภาพโดยใชแสงอนฟราเรด ท าใหไดภาพทตามนษยไมสามารถมองเหนได เชน ในเวลากลางคน เปนตน

การคนควาทางเคมไดพฒนารดหนาเปนอยางมากในปจจบน มการคนพบธาต สารประกอบ และสามารถอธบายการเกดปฏกรยาตางๆ ไดมากขนและการคนพบทส าคญอกชนหนง คอ การสงเคราะหโมเลกลของสารอนทรยขนาดใหญขนจากการรวมตวของแกส และสารอนทรยขนาดเลก โดยอาศยพลงงานจากไฟฟาและรงสอลตราไวโอเลต ในป ค.ศ. 1953 โดย สแตนเลย ลอยด มลเลอร (Stanley Loyd Miller) ซงชวยในการอธบายการก าเนดโมเลกลของสารอนทรยทจะพฒนาจนกลายเปนสงมชวตในปจจบนไดในทสด

3.2.2 ความกาวหนาของการศกษาชววทยา การศกษาธรรมชาตวทยาและความกาวหนาของการศกษาชววทยาในยคน เรมจากการรวบรวมพนธพชและสตวทวโลก และการคนควาศกษาซากพชและสตวทเรยกวา ฟอสซล (fossil) ซงชวยใหทราบววฒนาการของชวต นกวทยาศาสตรทศกษาเรองนอยางจรงจง ไดแก ลามารก (Lamarck : ค.ศ. 1744 – 1829) ทสนใจความแตกตางกนและความเหมอนกนของสงมชวต ลามารกไดจด

EDU STOU

17

สตวเปนหมวดหมตามล าดบชนตางๆ และไดตงกฏการใชและไมใช (law of use and disuse) ขน ซงอธบายเกยวกบการทยราฟมคอยาว ตอมา ชารลส ดารวน (Charles Robert Darwin: ค.ศ. 1809–1882) ไดท าการศกษาธรรมชาตวทยา และธรณวทยา ชารลส ดารวนออกเดนทางไปศกษาชวตพชและสตวรอบโลก โดยเฉพาะอยางยงทวปอเมรกาใตดวยเรอเดนสมทร ท าใหพบเหนธรรมชาตและชวตทแปลกใหมหลายอยาง จนในทสด ในราวป ค.ศ. 1838 ชารลส ดารวนกไดตงทฤษฎววฒนาการขน ซงกลาวถงการตอสเพอความอยรอดและการเลอกสรรโดยธรรมชาต (natural selection) โดยไดแนวคดจาการอานหนงสอทเขยนโดย โทมส โรเบรต มลทส (Thomas Robert Malthus) ทชอวา “บทความวาดวยทฤษฎของประชากรทมผลตอการปรบปรงมนษยชาตในอนาคต” ซงกลาวถงปญหาการเพมของประชากรในอนาคต และปญหาประชากรลนโลกทจะตองเกดขนอยางแนนอน ท าใหชารลส ดารวน คดขนไดวา ถาหากสตวสามารถตอสกบธรรมชาตไดทกตวเพอความอยรอดของตน ปญหาประชากรลนโลกกคงจะเกดขนนานแลว แตทไมเกดขนเพราะการคดเลอกโดยธรรมชาตนนเอง ตวทแขงแรงและสามารถปรบตวไดอยางเหมาะสมจะสามารถด ารงชวตอยได สวนตวทออนแอหรอปรบตวไมไดกจะตายไป ซงลกษณะดงกลาวน ชารลส ดารวน เรยกวา การเลอกสรรโดยธรรมชาตและไดพมพหนงสอชอวา “On the Origin of Species by Means of Natural Selection” ซงกอใหเกดการวพากษวจารณอยางมาก โดยเฉพาะในหมผทเครงศาสนาไมเชอวาคนจะววฒนาการมาจากสตวชนดหนงทมลกษณะคลายลง และขอความในหนงสอทขดกบคมภรไบเบลอยางชดเจน แมแตนกวทยาศาสตรหลายคนกไมเหนดวยกบความคดของดารวน เพราะในสมยนนนกวทยาศาสตรจะยอมรบเฉพาะความคดและทฤษฎทมขอมลสนบสนนอยางชดเจน และเชอในลกษณะของธรรมชาตวาคลายกบเครองจกร (deterministic machine) กลาวคอ มระเบยบ กฎเกณฑแนนอนตายตว สามารถท านายปรากฏการณตาง ๆ ไดอยางแนนอน เรยกวา ดเทอรมนสม (determinism) แตทฤษฎของดารวนไมเปนเชนนน ดารวนไดตงทฤษฎขนในขณะทยงไมมขอมลหรอประจกษพยานสนบสนนอยางเพยงพอ นอกจากนนทฤษฎววฒนาการของเขายงเชอในความเปลยนแปลงทอาจเปนไปไดหลาย ๆ ทาง และในบางครงการเปลยนแปลงดงกลาวอาจมทศทางทไมแนนอนอกดวย ความเชอในลกษณะดงกลาวของธรรมชาตเชนนเรยกวา อนดเทอรมนสม (indeterminism) ตวอยางดงกลาวไดแก การทสงมชวตชนดหนงเปลยนแปลงโดยววฒนาการกลายเปนสงมชวตอกชนดหนง ซงมรปรางลกษณะแตกตางไปจากเดมอยางมาก โดยใชเวลานานนบลานป นบวาผลงานของชารลส ดารวน กอใหเกดแนวความคดใหมหรอโลกทรรศนใหมเกยวกบธรรมชาต ซงตอมาในภายหลง หลงจากทดารวนถงแกกรรมไปแลวนกวทยาศาสตรรนหลงกไดยอมรบความคดของดารวนเนองจากมขอมลและประจกษพยานหลายอยางสนบสนนทฤษฎดงกลาว อยางไรกตาม ดารวนไมสามารถอธบายการถายทอดลกษณะจากพอแมไปสลกหลายซงมลกษณะบางอยางแตกตางกน และบางอยางคลายคลงกนได จนกระทง เกรเกอร โยฮนน เมนเดล (Gergor Johann Mendel : ค.ศ. 1822 – 1884) ผไดชอวาเปนบดาแหงวชาพนธศาสตร ไดท าการทดลองผสมถวลนเตาพนธตาง ๆ และไดตงกฎของเมนเดลขนในป ค.ศ. 1865 อธบายเรองราวเกยวกบการถายทอดลกษณะจากพอแมไปสลกหลานได

การคนพบทยงใหญทางชววทยาอกเรองหนง คอ การศกษาเรองเซลลนกวทยาศาสตรหลายคน เชน โรเบรต ฮค (Robert Hooke) ซงไดสองกลองจลทรรศนพบเซลลของพชมลกษณะเปนหองสเหลยม เขาเรยกสงท

EDU STOU

18

พบนวา เซลล วลฟ (Caspar Friedrich Wolff : ค.ศ. 1733 – 1794) ไดศกษาเรองโครงสรางของเซลล โรเบรต บราวน (Robert Brown : ค.ศ.1773 – 1858) คนพบนวเคลยสในเซลลของพช เพอรคนเย (Johannes Purkinje : ค.ศ. 1787 – 1869) พบวาเซลลของสตวมสวนประกอบคลายเซลลของพช และการคนพบทยงใหญกคอ การตงทฤษฎเซลลของชไลเดน (Matthias Jakob Schleiden: ค.ศ. 1804 – 1881) และชวานน (Theodor Schwann : ค.ศ. 1810 – 1882) ทมกเรยกวา “ทฤษฎชไลเดน – ชวานน” ซงมใจความวาเซลลเปนหนวยทส าคญของสงมชวต พชและสตวประกอบดวยเซลลและผลตภณฑของเซลล ทฤษฎเซลลทเปนพนฐานของศาสตรตางๆ หลายสาขาในเวลาตอมา เชน แบคทเรยวทยา คพภวทยา (embryology) และพยาธวทยา เปนตน

3.2.3 ความกาวหนาของการศกษาเกยวกบไฟฟาและความรอน ในสมยโบราณ มนษยทราบวาเมอน าแทงอ าพนถกบขนสตวหรอผา แทงอ าพนจะสามารถดดวตถเบาๆ ได ตอมาในครสตศตวรรษท 16 วลเลยม กลเบรต (William Gilbert : ค.ศ. 1544 – 1603) กพบวาแทงแกวเมอถกบผาไหมกมปรากฎการณเชนเดยวกน เรยกวา “electricity” จากนนกไดมผประดษฐเครองมอทสามารถใหประจไฟฟาได และสามารถสงประจไฟฟาออกไปโดยผานตวน าไฟฟา และทราบวาประจม 2 ชนด มอ านาจตรงขามกน จงเรยกวาประจบวกและประจลบประจทเหมอนกนจะผลกกน และประจทตางกนจะดดกน ตอมา เบนจามน แฟรงกลน (Benjamin Franklin : ค.ศ. 1706 – 1790) ไดตรวจสอบและคนพบประจไฟฟาในกอนเมฆ ซงเดมมนษยเคยเชอวาเทพเจาท าใหเกดปรากฎการณฟาแลบ ฟาผาขน

อเลสซานโดร โวลตา (Alessandro Volta : ค.ศ. 1745 – 1827 ) เปนผคนพบหลกการของเซลลไฟฟาและแบตเตอร และเขาไดสรางเครองมอผลตกระแสไฟฟาขน นบวาเขาเปนผคนพบไฟฟากระแสเปนคนแรก นบแตการคนพบของโวลตาเปนตนมา ไดมนกวทยาศาสตรศกษาคนควาพบความรเกยวกบไฟฟาเพมขนเรอย ๆ เชน ฮานส ครสเตยน เออรสเตด (Hans Christian Oersted : ค.ศ. 1777 – 1851 ) เปนผคนพบความสมพนธระหวางแมเหลกกบไฟฟา เพราะเมอปลอยใหกระแสไฟฟาไหลในสายไฟฟาทวางขนานกบเขมทศ จะท าใหเขมทศเบนไปจากเดม การคนพบนท าใหวทยาศาสตรเรมเขาสยคอเลกทรอนกส

ในเวลาตอมา องเดร มาร แอมแปร (Andre - Marie Ampere : ค.ศ. 1775 – 1836) สามารถอธบายปรากฎการณจากการทดลองของเออรสเตดได และพบวาเสนลวดทมกระแสไฟฟาไหลผานมอ านาจเชนเดยวกบแมเหลก ตลอดจนสามารถหาทศทางของสนามแมเหลกได โดยใชกฎทเขาตงขน เรยกวา กฎของแอมแปร จอรจ ไซมอน โอหม (George Simon Ohm : ค.ศ. 1787 – 1854) ไดตงกฎของโอหมอนมชอเสยงขน ซงมใจความวา “อตราสวนระหวางความตางศกยกบกระแสไฟฟาในตวน าจะมคาคงทเสมอ เมออณหภมของตวน านนคงท คาคงทนคอ คาความตานทานของตวน านน”

ไมเคล ฟาราเดย (Michael Faraday : ค.ศ. 1791 – 1867) เปนนกวทยาศาสตรคนส าคญยงในวงการไฟฟา เขาเปนผคนพบกระแสไฟฟาจากการเหนยวน าของแมเหลกไฟฟา และหลกการนไดน ามาสรางเปนเครองก าเนดไฟฟาโดยใชขดลวดหมนตดเสนแรงแมเหลกเครองแรกของโลก ฟาราเดยมผลงานมากมายในเรองของไฟฟาและเคม เชน เขาเปนผต งกฎการแยกสลายดวยไฟฟาไว 2 ขอ ซงยงคงใชอยในปจจบน

EDU STOU

19

เวเบอร (Weber) และเกาส (Gauss) ไดรวมกนศกษาเกยวกบแมเหลกไฟฟาซงผลงานของเขามสวนชวยให เจมส คลารก แมกซเวลล (James Clark Maxwell : ค.ศ. 1831–1879) ตงทฤษฎคลนแมเหลกไฟฟาในเวลาตอมาได

เบนจามน ทอมปสน หรอ เคานต - รมฟอรด (Benjamin Thompson : ค.ศ. 1753 – 1814) แสดงการทดลองใหเหนไดวาความรอนเปนพลงงานรปหนง

เจมส เพรสคอตต จล (James Prescott Joule : ค.ศ. 1818 – 1889) ศกษาเรองของไฟฟาและความรอนรวมกบลอรด เคลวน (Lord Kelvin : ค.ศ. 1824 – 1907) พบวาพลงงานสามารถเปลยนรปได

ตอมาไดมผประดษฐโทรเลขขนส าเรจเมอ ค.ศ. 1837 นกวทยาศาสตรผนนคอ แซมมวล มอรส (Samuel Morse : ค.ศ. 1791 – 1872 และไดคดรหสมอรสส าหรบใชในการตดตอสอสารขนดวย ซงนบเปนกาวใหมของการสอสาร

ตอมาในป ค.ศ. 1876 อเลกซานเดอร เกรแฮม เบลล (Alexander Graham Bell : ค.ศ. 1847 - 1922) กสามารถประดษฐโทรศพทขนได และตอมาไดขายลขสทธใหกบบรษทโทรศพท ท าใหกจการโทรศพทเจรญกาวหนาอยางรวดเรว

ในชวงเวลานนไดมทงนกวทยาศาสตรและนกประดษฐเกดขนมากมาย นกประดษฐผยงใหญทสดคอ โธมส แอลวา เอดสน (Thomas Alva Edison : ค.ศ.1847 - 1931) ซงมผลงานสงประดษฐจ านวนมากกวาหนงพนชน สงประดษฐทส าคญ ๆ ไดแก เครองบนทกเสยง หลอดไฟฟา เครองฉายภาพยนตร เปนตน และไดเปดสถานสงไฟฟาขนเปนครงแรก

นกประดษฐอกผหนงทมผลงานสงประดษฐเกยวกบไฟฟามากมายหลายรอยชนคอ อลฮ ทอมสน (Alihu Thomson : ค.ศ. 1853 – 1937) ผลงานทส าคญ ไดแก เครองก าเนดไฟฟากระแสสลบชนด 3 เฟส

ตอมาเมอ ค.ศ. 1888 ไฮนรช รดอลฟ เฮรตซ (Heinrich Rudolph Hertz : ค.ศ. 1857 - 1894) ไดคนพบคลนวทย แตยงน าไปใชประโยชนไมได ผททดลองคนควาตอมาจนสามารถสรางเครองสงวทยไดคอ กกลเอลโม มารโคน (Guglielmo Marconi : ค.ศ. 1874 – 1937 ) เขาไดอาศยทฤษฎคลนแมเหลกไฟฟาของแมกซเวลล และผลงานของเฮรตซมาประดษฐเครองสงวทยไดส าเรจ ซงตอมาไดมการพฒนาปรบปรงวทยโทรเลขน าไปใชในกจการตางๆ อยางกวางขวาง และพฒนาไปเปนวทยกระจายเสยงในปจจบนน

3.2.4 ความกาวหนาดานการคมนาคมและการขนสง หลงจากการประดษฐเครองจกรไอน าไดแลว กมผน าไปดดแปลงใชขบเคลอนยานพาหนะชนดตางๆ เชน เรอยนตไอน า เปนตน

วลเลยม ไซมงตน (William Symington : ค.ศ. 1763 – 1831 ) เปนผประดษฐเรอกลไฟใชพลงไอน าหมนวงลอทายเรอไดเปนคนแรก และตอมา โรเบรต ฟลตน (Robert Fulton : ค.ศ. 1765-1815) ไดประดษฐเรอกลไฟโดยใชเครองยนต และไดสรางถง 16 ล า มสงอ านวยความสะดวกและการบรการแกผโดยสารเปนอยางด

EDU STOU

20

นบเปนผท าประโยชนใหแกขนสงทางเรอเปนอยางมาก ตอจากนนกมผประดษฐเรอกลไฟเดนทางขามมหาสมทรได และมผประดษฐเรอรบทใชขบเคลอนดวยเครองจกรไอน า

ตอมาไดมการประดษฐรถไฟเครองจกรไอน าเมอ ค.ศ. 1802 โดย รชารด เทรวทก (Richard Trevithick) ซงตอมาในภายหลง จอรจ สตเฟนสน (George Stephenson : ค.ศ. 1781 – 1848) ไดเปนผรเรมกจการรถไฟเพอการคมนาคมขน จนในทสดกจการรถไฟกไดรบความนยมอยางแพรหลายจนถงปจจบน หลงจากนน นกประดษฐหลายคนไดพยายามคนควาหาทางประดษฐเครองยนตทมขนาดเลกเพอใหสะดวกตอการใช จนในทสดสามารถประดษฐเครองยนตสนดาปภายในไดในป ค.ศ. 1824 และพฒนาคณภาพใหดยงขนจนในทสดพฒนาเปนเครองยนตระบบ 4 จงหวะ โดยนโคเลาส ออกสต ออตโต (Nikolaus August Otto : ค.ศ. 1832 – 1891 ) และไดรบความนยมเปนอนมาก

ตอมา กอตตเลยบ เดมเลอร (Gottlieb Daimler: ค.ศ. 1834 – 1900) นกประดษฐชาวเยอรมนกสามารถประดษฐเครองยนตสนดาปภายในชนดลกสบเดยว หมนได 900 รอบตอนาท แลวน าไปตดกบจกรยาน นบเปนจกรยานยนตคนแรกในป ค.ศ. 1885

ในปเดยวกน วศวกรชาวเยอรมนอกคนหนงชอ คารล เบนซ (Karl Benz : ค.ศ. 1844 – 1929) ไดประดษฐรถยนตคนแรกของโลกขน ม 3 ลอ และตอมาเดมเลอรกประดษฐรถยนตทม 4 ลอไดในป ค.ศ. 1887 หลงจากนนกจการรถยนตกไดรบความนยมมากขน จนมโรงงานประกอบรถยนตมากมายหลายยหอในหลายประเทศและไดรบความนยมอยางสงในปจจบน

หลงจากการประดษฐเครองยนตทใชน ามนเบนซนแลว กมประดษฐผหนงชอ รดอลฟ ดเซล (Rudolf Diesel : ค.ศ. 1858 - 1913 ) ประดษฐเครองยนตดเซลขนไดเปนคนแรก

3.2.5 พฒนาการของการศกษาดานดาราศาสตร การศกษาดานดาราศาสตรในยคน เรมจาก เอดมนด แฮลลย (Edmund Halley : ค.ศ. 1656 – 1742) ซงท าการศกษาคนควาต าแหนงของดาวฤกษและดาวหางตางๆ และเปนผทท านายการกลบมาของดาวหางตางๆ มาตงแตอายยงนอย เขาเปนผทท านายการกลบมาของดาวหางดวงหนงไววาจะกลบมาปรากฎใหเหนอกในวนครสตมาสในป ค.ศ. 1758 ซงเปนเวลา 76 ป และกปรากฎวาเปนความจรงตามค าท านายหลงจากทเขาถงแกกรรมไปแลวถง 16 ป ซงตอมาดาวหางดวงนกไดชอวาแฮลลยเพอเปนเกยรตแกเขา

นอกจากแฮลลยแลวยงมนกดาราศาสตรทส าคญอก 2 คนคอ เซอร วลเลยม เฮอรเซล (Sir William Herschel : ค.ศ. 1738 – 1822) และลาพลาส (Pierre Simon de Laplace : ค.ศ. 1749 -1827) ทสนใจศกษาดวงดาวและมผลงานมากมาย เชน เฮอรเซลไดประดษฐกลองโทรทรรศนชนดสะทอนแสงก าลงขยายสงสองดดาวตางๆ และไดพบดาวยเรนสหรอดาวมฤตยในป ค.ศ. 1781 ท าใหเขามชอเสยงมาก สวนผลงานทส าคญของลาพลาสคองานเกยวกบการเคลอนทของดวงดาว และมผลงานอนๆ อกมากจนบางครงมผเรยกเขาวา นวตนแหงฝรงเศส

ในครสตศตวรรษท 19 น นกดาราศาสตรใชกลองโทรทรรศนทมคณภาพสง ในการศกษาดวงดาว

EDU STOU

21

ตางๆ และสามารถถายภาพสงทมองเหนไวได มการสรางหอดดาวไวส าหรบท าการศกษาดวงดาวโดยเฉพาะอกดวย หอดดาวทส าคญ ๆ ไดแก หอดดาวทเขาวลสน รฐแคลฟอรเนย มกลองโทรทรรศนชนดสะทอนแสงขนาดเสนผานศนยกลาง 100 นว และหอดดาวทเขาพาโลมาร รฐแคลฟอรเนย มกลองโทรทรรศนขนาดใหญมเสนผานศนยกลาง 200 นว เปนตน

นอกจากน การศกษาเกยวกบสเปกตรม ท าใหไดรบความรเกยวกบดวงดาวอกมากมาย เชน การศกษาแรธาตตางๆ บนดวงดาวจากสเปกตรม ท าใหทราบวาบนดวงอาทตย และดวงดาวตาง ๆ มธาตอะไรบาง และยงไดพบฮเลยมบนดวงอาทตยเมอ ค.ศ. 1868 โดยแจนเสน (Janssen) นกดาราศาสตรชาวฝรงเศสกอนทจะพบฮเลยมในโลกของเราถง 33 ป

3.2.6 การคนควาเกยวกบอะตอมและกมมนตภาพรงส จดเรมตนของการคนพบเรองของอะตอมและกมมนตภาพรงสเรมจากการคนพบรงสเอกซ โดย วลเฮลม คอนราด เรนตเกน (Wilhelm Konrad Rontgen : ค.ศ. 1845 – 1923) ในป ค.ศ. 1895 เปนตนมา และเปนจดเรมตนของวทยาศาสตรยคปจจบน กอนทเรนตเกนจะพบรงสเอกซ มนกวทยาศาสตรคนหนงเคยศกษาเรองนมากอน คอ เซอร วลเลยม ครกส (Sir William Crookes : ค.ศ. 1832 – 1919) ซงไดประดษฐหลอดสญญากาศชอวาหลอดครกส และพบรงสชนดหนง ซงตอมาภายหลงมผต งชอวารงสแคโทด ตอมา เจ.เจ. ทอมสน (Sir Joseph John Thomson : ค.ศ. 1856 – 1940) ไดท าการทดลอง พบวา รงสแคโทดทครกสพบนน กคอ อเลกตรอนนนเอง

การพบรงสเอกซท าใหองตวน เฮนร เบกเคอเรล (Antoine Henri Becquerel : ค.ศ. 1852 – 1908) สนใจมากและท าการศกษา จนในทสดกคนพบกมมนตภาพรงสโดยบงเอญ ท าใหวทยาศาสตรสาขานวเคลยรฟสกสกาวหนาขนอยางมากในสมยตอมา เบกเคอเรลไดตงชอรงสทเขาพบซงเปลงออกมาจากผลกของเกลอยเรเนยมวา “รงสเบกเคอเรล” ตอมาภายหลงมาร คร (Marie Curie) และนกวทยาศาสตรคนอนๆ ซงไดศกษาเรองนเรยกชอใหมวา กมมนตภาพรงส

นกวทยาศาสตรสามภรรยาทสนใจเรองของกมมนตภาพรงสซงเรารจกกนดคอ ปแอร คร (Pierre Curie : ค.ศ. 1859 – 1906 ) และมาร คร (ค.ศ. 1867 - 1934) ไดรวมกนศกษาคนควาเรองของกมมนตภาพรงสอยางจรงจงจนพบธาตกมมนตรงสหลายธาต ไดแก ยเรเนยม ธอเรยม โพโลเนยม และเรเดยม

ตอมานกวทยาศาสตรทส าคญ 2 คน คอ เออรเนสต รทเทอรฟอรด (Lord Ernest Rutherfoed : ค.ศ. 1871 – 1937 ) และเฟอรเดอรก ซอดด (Ferderick Soddy : ค.ศ. 1877 – 1956) รวมกนศกษาการแผรงสของธาต ท าใหโลกรจกกมมนตภาพรงสและโครงสรางของอะตอมดขน

รทเทอรฟอรดไดรบการยกยองวา เปนบดาแหงวงการอะตอม เพราะผลงานการคนควาของเขาเปนการบกเบกและวางรากฐานทดส าหรบการคนควาเรองอะตอมตอไป ผลงานทส าคญไดแก การคนพบรวมกบ ซอดด วาในการแผรงสของธาตกมมนตรงสนน มอนภาคและรงสออกมาดวย ขณะนนเขาพบวามอนภาคแอลฟาและเบตา ตอมารทเทอรฟอรดกคนพบการสลายดวยของธาตกมมนตรงสตามธรรมชาต และเวลาครงชวต (half-

EDU STOU

22

life period) และในทสดเขากคนพบเรองส าคญ คอ การเปลยนอะตอมของธาตหนงใหเปนอะตอมของอกธาตหนง ไดจากการยงนวเคลยสดวยอนภาคแอลฟา และการเสนอโครงสรางของอะตอมวา ประกอบดวยนวเคลยส และมอเลกตรอนโคจรอยรอบ ๆ นวเคลยส และจ านวนอเลกตรอนทมเทากบจ านวนโปรตอน เขาเปรยบเทยบอะตอมวาเหมอนกบระบบสรยะ มดวงอาทตยเปนนวเคลยส ดาวเคราะหตางๆ ทโคจรอยรอบ ๆ เปรยบเสมอนอเลกตรอน ผลงานของเขาท าใหนกวทยาศาสตรหลายคนทดลองยงนวเคลยสของอะตอมดวยอนภาคตาง ๆ ท าใหพบธาตใหมๆ ขนอกหลายธาต

ตอมานกวทยาศาสตรอกผหนงชอ นลส บอร (Niels Borh : ค.ศ. 1885 – 1962) ไดอธบายโครงสรางอะตอมเพมเตม โดยกลาววา อะตอมประกอบดวยนวเคลยสซงมโปรตอนกบนวตรอนอยดวยกน มอเลกตรอนโคจรอยรอบ ๆ นวเคลยสเปนชน ๆ เรยกวา shell และตอมาภายหลงกมนกวทยาศาสตรอกหลายคนทไดคนพบเรองราวของอะตอม ไอโซโทป และกมมนตภาพรงสอกมากมาย

3.2.7 ฟสกสยคใหม (modern physics) ฟสกสทศกษากนในอดตกอนครสตศตวรรษท 20 เรยกวาฟสกสยคเกา (classical physics) จนกระทง ค.ศ.1900 แมกซ พลงค (Max Planck : ค.ศ. 1858 – 1947) ไดเสนอทฤษฎควอนตม (quantum theory) ขน ท าใหเรมกาวเขาสฟสกสยคใหม ซงเสนอวา พลงงงานรงสทแผออกมาจากแหลงก าเนดจะแผออกมาเปนกอน ๆ หรอเปนสวน ๆ เรยกวาควอนตม ไมไดตอเนองกนในลกษณะทเปนกระแสสม าเสมอ ซงในตอนแรก ๆ ยงไมไดรบการยอมรบเทาใดนก เพราะขดกบหลกฟสกสยคเกา จนกระทงไอสไตนและนลส บอร น าไปใชไดผล ทฤษฎควอนตมจงไดรบความเชอถอตงแตนนมา

ตอมา เดอ บรอย (Louis Victor de Broglie) ไดเสนอสมมตฐานทวภพของคลนและอนภาคขนในป ค.ศ. 1923 วา อนภาคทงหลายตลอดจนคลนแมเหลกไฟฟามพฤตกรรมเปนคลนในบางครง ทฤษฎอกทฤษฎหนงของฟสกสยคใหม คอ ทฤษฎสมพนธภาพ (relativity theory) ของไอนสไตน (Albert Einstein : ค.ศ. 1879 – 1955) ซงมอย 2 ทฤษฎ คอ ทฤษฎสมพทธภาพพเศษ และทฤษฎสมพทธภาพทวไป ทฤษฎดงกลาวนกลาวถงเวลา สถานท ทศทาง การเคลอนทของสงตางๆ และกลาวถงมวลสารวาสามารถเปลยนเปนพลงงานได หรอกลาวอกนยหนงกคอ มวลสารกบพลงงานคอสงเดยวกนนนเอง ตามสมการ E = mc2

เมอ E คอ พลงงาน

m คอ มวล

c คอ ความเรวของแสง

ทฤษฎของไอนสไตน โดยเฉพาะสมการ E = mc2 เปนการลบลางความเชอเดมทวา จะท าลายสสารหรอท าใหเกดมขนใหมไมได

ผลงานของไอนสไตนท าใหโลกมพลงงานรปใหมมาใช คอ พลงงานอะตอม ซงมบทบาทมากเมอประมาณกลางครสตศตวรรษท 20 นบจากสหรฐอเมรกาสรางระเบดปรมาณเปนตนมา และหลงจากนนกมการน าพลงงานชนดนมาใชในทางสนต ดงนนในชวงกลางครสตศตวรรษท 20 จงเรยกกนวา “ยคอะตอม” ทฤษฎ

EDU STOU

23

สมพทธภาพของไอนสไตนสามารถใชอธบายและท านายปรากฏการณตาง ๆ ไดกวางขวางมากกวาทฤษฎอน ๆ ในฟสกสยคเกาๆ และไอนสไตนมความเชอวา ควรจะมทฤษฎหนงทสามารถอธบายปรากฏการณตาง ๆ ไดทกอยาง ดงนน ในบนปลายชวตของเขาจงไดทมเทใหกบการคนควาวจยเกยวกบทฤษฎเอกภาพแหงสนาม (unified field theory) ดวยความหวงทจะสรางทฤษฎทเขาคาดหวงไวใหได แตเปนทนาเสยดายทเขาสนชวตลงเสยกอนเมอเดอนเมษายน ค.ศ. 1955

3.2.8 อเลกทรอนกส วทย โทรทศนและคอมพวเตอร: กาวใหมของการสอสาร การสอสารยคใหมเรมจากผลงานการประดษฐหลอดไดโอดในป ค.ศ. 1904 ของเฟลมง (Sir John Ambrose Fleming : ค.ศ. 1849 – 1945) ตอมา ล เดอ ฟอเรสต (Lee de Forest: ค.ศ. 1873 – 1961) กประดษฐหลอดไตรโอดขนท าใหกจการสอสารมความกาวหนา และมารโคนกไดน าหลอดไดโอดนไปใชในการสงวทยดวย ในระยะแรกการกระจายเสยงใชระบบ เอ.เอม (A.M.) ตอมาอารมสตรอง (Edwin Armstrong : ค.ศ. 1890 – 1945 ) ไดคดระบบการสงสญญาณ เอฟ.เอม (F.M.) ไดท าใหระบบเสยงชดเจนขน

กจการวทยกระจายเสยงไดรบความนยมอยางแพรหลายจนกระทงป ค.ศ. 1925 โลจ แบรด (John Logie Baird : ค.ศ. 1888 – 1946) กสามารถประดษฐโทรทศนไดส าเรจเปนคนแรกและน าออกแสดงตอสาธารณชนในป ค.ศ. 1926 ท าใหการสอสารกาวหนาไปอกชนหนง ตอมาในป ค.ศ. 1946 บรษทเอกชนของสหรฐกสามารถประดษฐโทรทศนสได หลงจากนนกมการปรบปรงและพฒนาจนมคณภาพตางๆ มากขน จนในทสดกสามารถประดษฐเครองคอมพวเตอรได โลกจงพฒนาเขาสยคคอมพวเตอรจนถงปจจบน ซงกจการดานการสอสารคมนาคม ธรกจ การเงนและธนาคาร เปนตน ในปจจบนลวนตองใชคอมพวเตอรเปนประโยชนทงสน

3.2.9 จากการประดษฐเครองบนจนถงการเขาสยคอวกาศ มนษยมความฝนทจะบนไดอยางนกมานานแลว แตยงไมสามารถกระท าไดจนกระทงในปลายครสตศตวรรษท 18 มนษยสามารถสรางบอลลนบรรจควนไฟลอยขนสอากาศไดเปนครงแรก และสามารถบรรทกสตวเลยงบางชนดขนไปไดดวย ตอมาใชแกสไฮโดรเจนบรรจในบอลลน และพฒนาเปนเรอเหาะบรรจผโดยสารไดในป ค.ศ. 1900 ตอมามนษยกสามารถพฒนาการบนโดยยานทหนกกวาอากาศได โดยครงแรกประดษฐเปนเครองรอนกอนในชวงปลายครสตศตวรรษท 19 และในป ค.ศ. 1903 สองพนองตระกลไรทกสามารถประดษฐเครองบนทใชเครองยนตส าเรจ สองพนองคน ไดแก วลเบอร และออรวลล ไรท (Wilbur Wright : ค.ศ. 1867 - 1912 และ Orville Wright : ค.ศ. 1871 – 1948) นบเปนการเรมตนของประวตศาสตรการบน หลงจากนนกจการการบนกไดรบการพฒนาเรอยมาจนสามารถประดษฐเครองยนตไอพนตดเขากบเครองบนและทดลองบนครงแรกในป ค.ศ. 1941 และมการปรบปรงทางเทคนคเรอยมาจนสามารถพฒนาการบนใหบนเรวกวาเสยงไดในป ค.ศ. 1947 ในวนท 17 มนาคม ค.ศ. 1926 โรเบรต เอช. กอดดารด (Robert H. Goddard: ค.ศ. 1882 – 1945) สามารถสรางจรวดล าแรกไดส าเรจโดยใชเชอเพลงเหลวเขาไดชอวา เปนบดาแหงจรวดสมยใหม

ตอมา ฟอน บราวน (Wernher von Braun : ค.ศ. 1912 - 1973) สรางจรวด V – 2 ในสมยสงครามโลกครงทสองทเยอรมนใชยงไปทเกาะองกฤษในป ค.ศ. 1944 การเขาสยคอวกาศของมนษยชาตเรมตนเมอวนท 4

EDU STOU

24

ตลาคม ค.ศ. 1957 สหภาพโซเวยตไดสงดาวเทยมดวงแรกของโลกชอสปตนก -1 ขนไปโคจรรอบโลกตอมาในปเดยวกนกสงดาวเทยมสปตนก -2 โดยมสนข ชอ ไลกาขนไปดวย แตตายกอนกลบมาสโลก

ตอมาในป ค.ศ. 1958 สหรฐอเมรกากสามารถสงดาวเทยมดวงแรกของตนชอเอกซพลอเรอร-1 ขนไปโคจรรอบโลกไดส าเรจ และสรางจรวดแซทเทรนน ายานอวกาศอเกลไปลงบนดวงจนทรเมอวนท 20 กรกฎาคม ค.ศ. 1969 ได ซงเปนผลงานของฟอน บราวนและคณะ หลงจากนนสหรฐและสหภาพโซเวยตกแขงขนกนในการส ารวจอวกาศอกหลายครง ซงประสบความส าเรจบาง ลมเหลวบาง และในบางครงกเกดอบตเหตรายแรง ดงเชนการระเบดของยานขนสงอวกาศแชลเลนเจอร เปนตน

นบแตมนษยไดอบตขนในโลกเมอประมาณหนงลานปมาแลว และเรมปรากฏมวทยาการทพอจะเรยกไดวาเปนวทยาศาสตรมาตงแตเมอประมาณหกพนปมาน วทยาศาสตรกมพฒนาการเรอยมาอยางชาๆ ในระยะแรกเพงจะพฒนาอยางรวดเรวเพยงเมอประมาณสรอยปมานเอง นบจากสมยของกาลเลโอเปนตนมา พฒนาการของวทยาศาสตรรวดเรวมากทสดในครสตศตวรรษท 20 นเอง ความกาวหนาของวทยาศาสตรและเทคโนโลยท าใหโลกเจรญกาวหนาอยางรวดเรวแตในขณะเดยวกนกกอใหเกดการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอมของโลกอยางมากท าใหเกดปญหาตาง ๆ ตามมาเชนปญหาการปรบตวของสงมชวต ปญหามลพษของสภาวะแวดลอม เปนตน

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.1.1 แลว โปรดปฏบตกจกรรมท 1.1.1 ในแนวการศกษาหนวยท 1

ตอนท 1.1 เรองท 1.1.1

เรองท 1.1.2

EDU STOU

25

ประวตและพฒนาการของวทยาศาสตรในประเทศไทย

ค าวา “วทยาศาสตร” เปนศพทบญญตทเกดขนในประเทศไทยประมาณป พ.ศ. 2459 โดยปรากฏเปนชอคณะอกษรศาสตรวทยาศาสตรในจฬาลงกรณมหาวทยาลย แตกไมไดหมายความวาความรเกยวกบปรากฏการณธรรมชาตยงไมเคยมมากอนหนานนในสงคมไทย ความรเกยวกบปรากฏการณธรรมชาตในสงคมไทยมมาชานานแลว นบแตสมยกรงสโขทยเปนราชธานเปนตนมา แตเปนความรทผกพนเกยวของกบศาสนาพทธ เอกสารทกลาวถงความรเกยวกบโลกและธรรมชาตของไทยทปรากฏเปนหลกฐานคอ ไตรภมพระรวง สนนษฐานกนวา ผ แตง คอพระยาลไท ซงครองราชยอยระหวาง พ.ศ. 1860 ถง 1890 สาระในหนงสออธบายถงจกรวาล ก าเนดของจกรวาล มนษย และปรากฏการณธรรมชาตอน ๆ การอธบายนนองหลกของพทธศาสนา ซงแตกตางจากวธอธบายทางวทยาศาสตรปจจบน จกรวาลในไตรภมพระรวงเปนระบบสมบรณในตว มดวงอาทตยและดวงจนทรอยางละดวง ประกอบดวย ดาวเคราะหและดาวนกษตร จดศนยกลางของระบบไมใชดวงอาทตย แตเปนเขาพระสเมร ซงมทวปตางๆ ลอมรอบ มสตวโลกตงแตต าสดคอพวกอบายภม จนถงสงสดคอเทพชนพรหมอยโดยรอบในระดบตางๆ มค าอธบายปรากฏการณตางๆ ของการโคจรของดวงอาทตยและดวงจนทรบนทองฟา จะเหนไดวาทมาของดาราศาสตรไทยโบราณประกอบดวยคมภรทางพทธศาสนา การสงเกตปรากฏการณธรรมชาตและความคดเปนเหตผลตางจากดาราศาสตรตะวนตกโบราณ ซงมทมาจากปรชญากรกและครสตศาสนา สวนเทคโนโลยทใชกนในประเทศไทยในยคแรก ๆ นบแตสมยกรงสโขทย เปนตนมา เปนเทคโนโลยพนฐานงายๆ เกยวกบการกอสรางทอยอาศย การท าอาหาร การกสกรรม การแพทยแผนโบราณ และการตอส ผลผลตทางเทคโนโลยยคใหมสงแรกทคนไทยไดสมผส คอ อาวธปนทชาวโปรตเกสน าเขาในรชสมยของสมเดจพระชยราชาธราช (พ.ศ. 2077 – 2089) ตอมาอกหนงรอยปเศษ คนไทยจงมโอกาสไดสมผสกบวทยาศาสตรบรสทธยคใหม กลาวคอ สมเดจพระนารายณมหาราชไดทรงใชกลองโทรทรรศนททรงไดรบจากพระเจาหลยสท 14 แหงประเทศฝรงเศสสองดทองฟาและดวงดาวเปนครงแรกในประเทศไทย เมอ พ.ศ. 2228 หลงการประดษฐกลองโทรทรรศนของกาลเลโอเปนเวลา 76 ป เปนการเปดยคใหมของดาราศาสตร (ธระชย ปรณโชต 2550 :28)

หลกฐานความเจรญทางดาราศาสตรไทยสมยสมเดจพระนารายณอกชนหนง ปรากฏในบนทกของ นายซโมน เดอ ลา ลแบร เรอง “ A New Historical Relation of the Kingdom of Siam” กลาวถงวธค านวณการโคจรของดวงอาทตยและดวงจนทรตามระบบดาราศาสตรไทยโบราณ ซงนายลา ล แบร แปลเปนภาษาฝรงเศสแลวน ากลบไปใหแคสสน (M.Cassini) นกดาราศาสตรผค นพบชองวางในวงแหวนของดาวเสารตรวจสอบ วเคราะห และอธบาย ซงแคสสนไดกลาวสรรเสรญวธค านวณทไมตองอาศยตารางคณตศาสตรและดาราศาสตร ใชแตการบวก ลบ คณ หารตวเลขหลก ซงแฝงเอาปรมาณส าคญทางดาราศาสตรของระบบสรยะไว และแคสสนใหความเหนดวยวาเปนวธทมคณคาทางวชาการดาราศาสตร (ธระชย ปรณโชต 2550 : 29 )

เมอเรมเขาสสมยกรงรตนโกสนทรตอนตน สงคมไทยเรมมโอกาสสมผสกบวทยาศาสตรยคใหมจากชาวตางประเทศทเขามาอยในประเทศไทยในสมยแผนดนพระบาทสมเดจพระนงเกลาเจาอยหว รชกาลท 3 ซงมทง

EDU STOU

26

มชชนนารหรอนกสอนศาสนา พอคา และทตจากประเทศตะวนออก ในชวงเวลาดงกลาวน ไพเราะ ทพยทศน (2525 อางถงใน ธระชย ปรณโชต 2550 : 29) ไดใหความเหนไววาเปน “สมยหกเลยวทศทาง” กลาวคอเปนสมยทมความเชอเกยวกบปรากฏการณธรรมชาตของคนไทยเรมแบงแยกออกเปนสองประการ คอ ประการแรกเชอการอธบายดวยคมภรพทธศาสนา และประการทสองเชอการอธบายดวยวทยาการสมยใหมทมชชนนารไดน าเขามาและท าการทดลองประกอบดวย ซงผลการทดลองบางอยางสนคลอนความเชอเดมอยางมาก ตวอยางเชน เคยเชอวาโรคระบาดเกดจากอกศลธรรมของพระมหากษตรย จะตองประกอบพธกรรมขบไล มชชนนารกแสดงใหเหนวาไมเปนความจรง เพราะเราสามารถก าจดโรคระบาดตาง ๆ ไดดวยวทยาการสมยใหม ปรากฏการณดงกลาวไมไดสมพนธกบบญบารมของผน าประเทศแตอยางใด

ในสมยรชกาลท 3 นนบเปนจดเรมตนทส าคญมากของวทยาศาสตรสมยใหมในประเทศไทย มการน าวธการปลกฝ ฉดยาเขามารกษาคนไทยแทนวชาเวชศาสตรโบราณ มการสงนกเรยนไปศกษาวชาการดานวทยาศาสตรทตางประเทศ เมอนกเรยนไทยรนแรกเรยนส าเรจกลบมา วทยาศาสตรยคใหมในประเทศไทยกแพรหลายและเจรญกาวหนาอยางรวดเรวในเวลาตอมา มการตพมพความรวทยาศาสตรพนฐานเผยแพร เชน ความรทวา น าประกอบดวยธาตสองชนดเรยกวาไฮโดรเจนและออกซเจน รวมท งสาธตการแยกน าดวยกระแสไฟฟาใหเหนจรง ผท าการเผยแพรความรจากตะวนตกทส าคญ คอ มชชนนารทเขามาเผยแพรครสตศาสนา คนทส าคญทสดคอ หมอบรดเลย ซงน าวชาเคมมาแปลเปนภาษาไทยเปนคนแรก และไดตงหองทดลองปฏบตการเคม โดยมคนไทยสนใจเขาเรยนหลายคน

วทยาศาสตรในสงคมไทยมความเจรญรงเรองยงขนอกในรชสมยของพระบาทสมเดจพระจอมเกลาเจาอยหว รชกาลท 4 หลกฐานส าคญทปรากฏชดเจน ไดแก การททรงพระปรชาสามารถค านวณการเกดสรยปราคาเตมดวงลวงหนาไดอยางแมนย า และเสดจทอดพระเนตรสองกลองดการเกดสรยปราคาเตมดวงดวยพระองคเอง เมอวนท 18 สงหาคม พ.ศ. 2411 ทามกลางสกขพยานทงชาวไทยและชาวตางประเทศ และพระองคทรงตระหนกถงความส าคญและบทบาทของวทยาศาสตรในการพฒนาประเทศ โดยเฉพาะอยางยงในการตอสขจดความงมงายเชอถอโชคลางของขลง และอ านาจเหนอธรรมชาต จะเหนไดจากทรงมพระราชนพนธเรองดาวหาง ชแจงการเกดปรากฏการณดงกลาววา เกดตามปกตธรรมดาของธรรมชาต ไมใหประชาชนตนตระหนกเกรงภยพบตอนจะเกดขนตามความเชอในสมยกอน

อยางไรกตามความรวทยาศาสตรสมยใหมยงคงไดรบการถายทอดในวงจ ากดและเปนการศกษานอกระบบ จนกระทงป พ.ศ. 2435 เกอบปลายรชสมยของรชกาลท 5 จงไดมการศกษาในระบบอยางจรงจงดวยการประกาศยกกรมธรรมการขนเปนกระทรวง การศกษาทางวทยาศาสตรในระบบโรงเรยนจงเกดขนตงแตนนเปนตนมา โดยในระยะแรกในรปของวชาเลอก ตอมาในตอนตนรชสมยของรชกาลท 6 จงกลายเปนวชาบงคบ การเรยนการสอนในระยะแรกใชวธทบศพทภาษาองกฤษ ตอมามการเปลยนแปลงเปนภาษาบาล ภายหลงจงปฏรปครงใหญเปนภาษาไทย

ไพเราะ ทพยทศน (2525: อางถงใน ธระชย ปรณโชต 2550 : 30) ไดกลาวถงบรรยากาศของการถายทอด

EDU STOU

27

ความรวทยาศาสตรพนฐานในสมยนนไวมใจความโดยยอ ดงน

1) เจาพระยาทพากรวงศไดเพมหนงสอชอ “กจจานกต” ในป พ.ศ. 2410 ซงถอเปนต าราพมพวทยาศาสตรเลมแรกของไทย เพอใหคนไทยเขาใจปรากฏการณทางธรรมชาตทถายทอดโดยชาวตะวนตกใหถกตองและเหมาะสมตามแบบของพทธศาสนา แตปฏเสธความเชอเกยวกบพระเจาตามแบบครสตศาสนา

2) มการพมพวารสารและนตยสารหลายฉบบ มความรทางวทยาศาสตรอยบางประมาณรอยละ 5 ในระยะแรกไทยยงหาจดยนของภาษาไทยทเปนภาษาทางวทยาศาสตรไมได จงอาศยการทบศพทเปนสวนมาก ตอมามการแปลเปนภาษาไทย แตเนองจากสมยนนถอวาภาษาบาลเปนภาษาจ าเปนส าหรบการศกษาระดบสง ดงนน จงแปลเปนภาษาบาลดวย

ตวอยางการแปลศพทวทยาศาสตรเปนภาษาบาล ไดแก

อเธอร แปลวา เวหาศธาต

ธาตดนประสว แปลวา ขารกรธาต

ธาตสนม แปลวา มลกรธาต

คารบอน แปลวา องคารธาต

ไฮโดรเจน แปลวา ชลกรธาต

ออกซเจน แปลวา มลทนธาต

เคม แปลวา ระสกกะพากย

ฟสกส แปลวา หาสกยะพากย

ในชวงรชสมยของพระบาทสมเดจพระจลจอมเกลาเจาอยหวน น แมวาวทยาศาสตรบรสทธและวทยาศาสตรประยกต คอ เทคโนโลย จะเปนทแพรหลายในสงคมไทย แตกยงเปนวทยาศาสตรระดบเบองตนเทานน วทยาศาสตรในระดบสงเรมมความส าคญและมบทบาทมากขนในรชสมยของพระบาทสมเดจพระมงกฎเกลาเจาอยหวรชกาลท 6 จะเหนไดจากการสถาปนาจฬาลงกรณมหาวทยาลยขนในป พ.ศ. 2459 มการเรยนการสอนวชาวทยาศาสตร แตในระยะแรกไมไดมงหวงเพอความกาวหนาทางดานวทยาศาสตรดวยการคนหาความรใหมของวทยาศาสตร เปนเพยงการสอนเปนวชาพนฐานเพอการเรยนวชาชพอน ๆ เชน แพทย วศวกรรม และการฝกหดครเทานน การศกษาวทยาศาสตรบรสทธจรงๆ เรมตนเมอคณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลยเปดสอนหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรบณฑตเปนครงแรกและในป พ.ศ. 2474 ซงไดผลตนกวทยาศาสตรสาขาฟสกสไดเปนคนแรก และผลตนกวทยาศาสตรไดอก 6 คนในป พ.ศ. 2478 แตยงคงมจดมงหมายหลกเพอสรางนกวทยาศาสตรเขามารบราชการเทานนเอง บรรยากาศในชวงเวลานน คอ ประมาณป พ.ศ. 2459-2491 เรยกวา สมยกอตว มลกษณะเปนดงน คอ

EDU STOU

28

1) พระบาทสมเดจพระมงกฎเกลาเจาอยหวทรงรกการเขยน ในสมยนนจงมวารสารชอตางๆ กน ถง 287 ชอ มวารสารทตพมพความรวทยาศาสตรรวม 11 ชอ มเนอทอทศใหกบเนอหาวทยาศาสตรมากนอยแตกตางกนไป

2) มการเขยนต าราวทยาศาสตรพนฐานโดยเรยบเรยงจากต าราตางประเทศ

3) ใหความส าคญแกครอาจารยผสอนวทยาศาสตร และนกวทยาศาสตรมาก

4) มการตงกรมวทยาศาสตรในป พ.ศ. 2476 กอใหเกดความตองการนกวทยาศาสตร ซงมผลโดยตรงตอการผลตบณฑตวทยาศาสตรในสมยนน

5) มการกอตงชมรมวทยาศาสตรขนเมอ พ.ศ. 2477 ซงตอมาไดกลายเปนสมาคมวทยาศาสตรแหงประเทศไทย นบเปนการแสดงการรวมตวของนกวทยาศาสตรเชนเดยวกบนานาประเทศในรปของสมาคมเปนครงแรก

ในป พ.ศ. 2471 เจาฟามหดลอดลยเดช กรมหลวงสงขลานครนทรหรอพระบดาของการแพทยปจจบนไดทรงประทานเงนสวนพระองคสงนกเรยนไทยไปเรยนวชาวทยาศาสตรในตางประเทศ เมอนกเรยนเหลานเรยนส าเรจกลบมาสประเทศไทย กไดเปนก าลงส าคญในการศกษาวทยาศาสตรในระดบอดมศกษาของประเทศไทย มการกอตงแผนกวชาตางๆ ในวทยาศาสตรหลายแขนง และตงบณฑตวทยาลยขนทจฬาลงกรณมหาวทยาลยเปนแหงแรกในป พ.ศ. 2505 และถอวาการท าวจยเปนเปาหมายส าคญ มการขยายก าลงการผลตบณฑตวทยาศาสตรสาขาตางๆ เพมขน และตอมาการศกษาและการวจยทางวทยาศาสตร ทงวทยาศาสตรบรสทธและวทยาศาสตรประยกตในประเทศไทยกไดเพมขนท งในประเทศไทยกไดเพมขน และตอมาการศกษาและการวจยทางวทยาศาสตร ทงวทยาศาสตรบรสทธและวทยาศาสตรประยกตในประเทศไทยกไดเพมขนทงในกรงเทพมหานครและตางจงหวด

บรรยากาศทเกยวกบวทยาศาสตรในชวง พ.ศ. 2491-2502 สรปไดดงน (ธระชย ปรณโชต 2550 : 31)

1) มการน าโทรทศนเขาในประเทศไทยในป พ.ศ. 2494 ซงเปนเทคโนโลยทางการสอสารมวลชนทมคณภาพทสด เพราะกระตนไดทงภาพ เสยงและส เปนเรองราวตอเนองเสมอนเรองจรง ยงผลใหสงคมไทยตนตวในความกาวหนาของวทยาการสมยใหมมาก สามารถรบรเหตการณทเกดขนทวโลกไดอยางรวดเรว

2) จากการทราบความจรงของตางประเทศทางโทรทศน ท าใหเกดการเรงเราใหรฐบาลสนบสนนการวจยทางวทยาศาสตร ซงยงผลใหบณฑตวทยาลยกอก าเนดขน การคนควาวจยทางวทยาศาสตรทงวทยาศาสตรบรสทธและวทยาศาสตรประยกตหรอเทคโนโลยจงเรมขนอยางจรงจง ถอไดวาเปนจดเรมตนของวทยาศาสตรไทยสมยปจจบนตงแตนนมา

ในป พ.ศ. 2522 มการจดตงกระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและการพลงงานขนเพอรบผดชอบงานระดบประเทศในการน าวทยาศาสตรและเทคโนโลยมาใชในการพฒนาประเทศอยางจรงจง ตอมาในป พ.ศ. 2535

EDU STOU

29

ไดเป ลยนชอเปนกระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและสงแวดลอม และในปจจบนเปลยนชอเปน กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย เมอ 2 ตลาคม 2545 เนองจากการปฏรประบบราชการ

ในป พ.ศ. 2525 เปนปทท าใหบรรยากาศทางวทยาศาสตรเบงบาน เพราะมการสถาปนาวนวทยาศาสตรแหงชาตขนในวนท 18 สงหาคม ของทกป และวงการวทยาศาสตรไทยกไดพรอมใจกนถวายพระสมญญานามพระบาทสมเดจพระจอมเกลาเจาอยหวเปนพระบดาแหงวทยาศาสตรไทยตงแตนนเปนตนมา

นบจากอดตจนถงปจจบน วทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทยมความเจรญกาวหนาไปมากพรอมๆ กบความเจรญกาวหนาทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยของโลก เนองจากการตดตอสอสาร การกาวเขาสยคโลกาภวฒน ท าใหการสงเสรมและสนบสนนการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทยเปนรปธรรมมากขน มนโยบายและแผนการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย ทชดเจน มการจดตงหนวยงานทรบผดชอบตอการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย มการสงเสรมการพฒนาทางดานวทยาศาสตรศกษา มการสงเสรมการวจยทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยอยางจรงจง ทงนเนองจากการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยเปนปจจยส าคญทท าใหเกดการพฒนาทางดานเศรษฐกจ และเปนตวชวดส าคญทแสดงถงฐานความรและขดความสามารถในการแขงขนของประเทศ

ในชวงเวลาทผานมาจนถงปจจบน ประเทศไทยมการพฒนาดานวทยาศาสตรอยางเปนรปธรรม และมหนวยงานรบผดชอบทชดเจน คอ กระทรวงกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย โดยท าหนาทเกยวของกบการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทย มหนวยงานทอยภายใตการก ากบของกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ทงสน 16 หนวยงาน (กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย 2556) ดงน

(1) สวนราชการ ม 4 หนวยงาน ไดแก ส านกงานรฐมนตร (สร.) ส านกงานปลดกระทรวง (สป.) กรมวทยาศาสตรบรการ (วศ.) และ ส านกงานปรมาณเพอสนต (ปส.)

(2) รฐวสาหกจ ม 2 หนวยงาน ไดแก สถาบนวจยวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย (วว.) และ องคการพพธภณฑวทยาศาสตรแหงชาต (อพ.)

(3) หนวยงานในก ากบ ม 3 หนวยงาน ไดแก ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.) สถาบนมาตรวทยาแหงชาต (มว.) และส านกงานคณะกรรมการนโยบายวทยาศาสตรเทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต (สวทน.)

(4) องคการมหาชน ม 7 หนวยงาน ไดแก ส านกงานพฒนาเทคโนโลยอวกาศและภมสารสนเทศ (สทอภ.) สถาบนเทคโนโลยนวเคลยรแหงชาต (สทน.) สถาบนวจยแสงซนโครตรอน (สซ.) สถาบนวจยดาราศาสตรแหงชาต (สดร.) สถาบนสารสนเทศทรพยากรน าและการเกษตร (สสนก.) ส านกงานนวตกรรมแหงชาต (สนช.) และศนยความเปนเลศดานชววทยาศาสตรของประเทศไทย (ศลช.)

หนวยงานในก ากบทมผลงานทางดานวทยาศาสตร และเปนทรจกกนทวไป คอ ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.) เปนหนวยงานในก ากบของกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย

EDU STOU

30

จดตงขนเมอป พ.ศ. 2534 โดย พ.ร.บ.พฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลย พ.ศ. 2534 อยภายใตการก ากบดแลของคณะกรรมการพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (กวทช.) เปนองคกรทมความเปนอสระและความคลองตวสงโดยไมผกพนไวกบกฏระเบยบการปฏบตของราชการและรฐวสาหกจ โดยมจดประสงคใหเปนองคกรทประกอบดวยบคลากรทมความช านาญในการปฏบตภารกจตางๆ ในการพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศใหเจรญกาวหนา ซง สวทช. ไดด าเนนงานผานการท างานรวมกนของศนยทง 5 ศนย ไดแก

(1) ศนยพนธวศวกรรมและเทคโนโลยชวภาพแหงชาต (National Center for Genetic Engineering and Biotechnology: BIOTEC หรอ ไบโอเทค) มงพฒนางานดานเทคโนโลยชวภาพ

(2) ศนยเทคโนโลยโลหะและวสดแหงชาต (National Metal and Materials Technology Center: MTEC) มงพฒนางานดานเทคโนโลยทเกยวของกบวสดตางๆ

(3) ศนยเทคโนโลยอเลกทรอนกสและคอมพวเตอรแหงชาต (National Electronics and Computer Technology Center: NECTEC หรอ เนคเทค) มงพฒนางานดานอเลกทรอนกสและเทคโนโลยคอมพวเตอร

(4) ศนยนาโนเทคโนโลยแหงชาต (NANOTEC) มงพฒนางานดานนาโนเทคโนโลย

(5) ศนยบรหารจดการเทคโนโลย (Technology Management Center: TMC) มงใหความชวยเหลอนกวจยและบรษทตางๆ ในการน าผลงานการคนพบและเทคโนโลยตางๆ มาใชประโยชนในเชงพาณชย

อยางไรกตาม การพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทยกถอวายงไมมการพฒนามากนก เมอเปรยบเทยบกบตางประเทศ และประเทศในกลมประเทศ ASEAN + 6 จากรายงานสถานการณของวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไทย โดยส านกงานคณะกรรมการนโยบายวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต (สวทน.) กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ทใชเปนขอมลในการพฒนานโยบายและแผนวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต ฉบบท 1 (พ.ศ. 2555-2564) (สวทน. 2555) ไดระบสถตทนาสนใจดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศในชวงเวลา 10 ปทผานมา (2542-2551) พบวา โครงสรางพนฐานดานวทยาศาสตร จากการจดอนดบโดย International Institute for Management and Development (IMD) ทจดล าดบความสามารถของประเทศไทยมขดความสามารถต า โดยในป 2553 ประเทศไทยอยล าดบท 40 จากทงหมด 58 ประเทศ ทงน เนองจากมคาใชจายดานการวจยและพฒนา บคลากรดานการวจยและพฒนา โดยเฉพาะภาคเอกชนยงมคาใชจายและบคลากรดานการวจยและพฒนาอยในเกณฑต ามาก ประเทศไทยมคาใชจายดานการวจยและพฒนาของประเทศไทยคดเปนสดสวนเพยงรอยละ 0.2 ตอ GDP และเปนสดสวนของภาคเอกชนรอยละ50 ในขณะทคาเฉลยของกลมประเทศ ASEAN+6 มสดสวนถงรอยละ 1.4 ตอ GDP และเปนสดสวนของภาคเอกชนรอยละ 65 ซงใกลเคยงกบคาเฉลยของโลกทภาคเอกชนมสวนรวมในการวจยประมาณรอยละ 70 ของคาใชจายในการวจยทงหมด เปนไปไดวาการพฒนาประเทศในชวง 10 ปทผานมา อาศยประสทธภาพของภาครฐและภาคธรกจขบเคลอนไปโดยอาศยปจจยแรงงานราคาถก และปจจยทนจากการน าเขาจากตางประเทศ เปนตวขบเคลอนขดความสามารถในการแขงขน

EDU STOU

31

บคลากรดานการวจยและพฒนาของประเทศไทย เปนอกปจจยทสะทอนผลการด าเนนงานในการพฒนาขดความสามารถดานวทยาศาสตรของประเทศในชวงทผานมา โดยบคลากรดานการวจยและพฒนาทท างานเตมเวลา มจ านวนเฉลยเพยง 34,805 คนตอป หรอคดเปน 5.4 คนตอจ านวนประชากร 10,000 คน มอตราการขยายตวเฉลยรอยละ 23 ตอป มการท างานในภาคเอกชนเพยง 7,164 คนตอป หรอคดเปน 1 คนตอจ านวนประชากร 10,000 คน และมอตราการขยายตวเฉลยเพยงรอยละ 4 ตอป

ทางดานบทความดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยและจ านวนสทธบตร กเปนเรองทสะทอนผลการด าเนนงานในดานการพฒนาขดความสามารถดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย ในการใชองคความรในการขบเคลอนเศรษฐกจและสงคม พบวา ในระยะเวลา 10 ปทผานมา ประเทศไทยมจ านวนบทความดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยตพมพในวารสารตางประเทศโดยเฉลยเพยง 1,051 บทความตอป และมการยนจดสทธบตรในประเทศไทยโดยคนไทยและคนตางชาตมจ านวนโดยเฉลย 5,726 รายการตอป โดยสวนใหญเปนการยนจดโดยชาวตางชาต เชน สหรฐอเมรกา และญปน เพอขอคมครองสทธทางปญญาของตนเองในประเทศไทย ส าหรบสทธบตรทไดรบการจดทะเบยนทเปนของคนไทยมจ านวนโดยเฉลยเพยง 60 รายการตอป และหากพจารณาจ านวนสทธบตรตอประชากรของประเทศจะอยในระดบคอนขางต าคอ 6.7 รายการตอประชากร 100,000 คน จากรายงานดงกลาวขางตน แสดงใหเหนวา ประเทศไทยตองใหความส าคญตอการพฒนาทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยใหมากขน สงเสรมทางดานการศกษาและการสนบสนนการวจย ทางภาครฐจงก าหนดเปนนโยบายและแผนวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต ฉบบท 1 (พ.ศ. 2555-2564) เปนนโยบายและแผนยทธศาสตรแหงชาตทจดท าขนเพอแกไขปญหาดานการพฒนาวทยาศาสตร เทคโนโลย และ นวตกรรมของประเทศไทยทยงคงอยจากการพฒนาทผานมา และชน าแนวทางในการพฒนาวทยาศาสตร เทคโนโลย และนวตกรรมของหนวยงานตางๆ ทงภาครฐและเอกชนทควรใหความส าคญอยางตอเนองทงในปจจบนและในอนาคต เพอใหการพฒนาวทยาศาสตร เทคโนโลย และนวตกรรมมประสทธภาพ สามารถขบเคลอนประเทศไทยไปสเศรษฐกจสงคมฐานความร และเพมขดความสามารถในการแขงขนของประเทศ บคลากรดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยไดรบการพฒนาใหสมดลทงปรมาณและคณภาพ ลดการพ งพง ผลตภณฑ อปกรณ และเทคโนโลยจากตางประเทศ ประชาชนไดรบประโยชนจากการลงทนดานการวจย และ พฒนา ไดรบการถายทอดเทคโนโลย มความรอบรและความสามารถดานวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมเพมขน รเทาทนการเปลยนแปลงทรวดเรว มระบบภมคมกนในตวทดและสามารถใชวทยาศาสตร เทคโนโลยและ นวตกรรมใหเปนประโยชนตอการด ารงชวตของตนเอง

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.1.2 แลว โปรดปฏบตกจกรรมท 1.1.2

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.1 เรองท 1.1.2

ตอนท 1.2

ปรชญาวทยาศาสตร

EDU STOU

32

โปรดอานแผนการสอนประจ าตอนท 1.2 แลวจงศกษาเนอหาสาระ พรอมปฏบตกจกรรมในแนวการศกษาตอนท 1.2

หวเรอง

เรองท 1.2.1 ความหมายและคณคาของวทยาศาสตร

เรองท 1.2.2 ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร

เรองท 1.2.3 วธการหาความรทางวทยาศาสตร

แนวคด

1. วทยาศาสตร มความหมายไดหลากหลาย มการพฒนาและเปลยนแปลงตามกาลเวลา ปจจบนวทยาศาสตรมความหมายครอบคลมดานความรทางวทยาศาสตรและการแสวงหาความรทางวทยาศาสตรทตองอาศยจตวทยาศาสตรรวมดวย วทยาศาสตรมคณคาตอการเขาใจ และการอธบายปรากฏการณธรรมชาตทเกดขน และเมอเขาใจธรรมชาตแลว มนษยสามารถทจะพยากรณหรอท านายสงทจะเกดขน เพอการอยรอดและด ารงชวตใหสอดคลองกบธรรมชาต

2. ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร มความเปนปรนย เปนความรเชงประจกษ เปนความรทมความ มความคงทนในชวงเวลาหนง แตสามารถเปลยนแปลงไปไดตามหลกฐานขอมลทเปลยนแปลงไป ความรทางวทยาศาสตรไดรบอทธพลตามความเชอ ความรและประสบการณเดม และเกดจากจนตนาการและความคดสรางสรรคของนกวทยาศาสตร รวมทงไดรบอทธพลจากสงคม และวฒนธรรมดวย

3. กระบวนการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรเปนวถทางการคดของมนษยทสามารถกระท าได และเกดเปนองคความรทางวทยาศาสตร เชนเดยวกบศาสตรอนๆ โดยแตละศาสตรจะมวธการไดมาซงความรตางๆ กน การแสวงหาความรทางวทยาศาสตร สามารถท าไดหลายวธ แตวธการทเปนทยอมรบและใชกนมากโดยทวไป เรยกวา “วธการทางวทยาศาสตร” ซงแตละสาขาวชาของวทยาศาสตรจะมวธการทางวทยาศาสตรทตางกน แตความแตกตางนนเปนความแตกตางเฉพาะการเรมตนและขนตอนในรายละเอยดเทานน และวธการทางวทยาศาสตรไมไดมเพยงวธการเดยว องคประกอบและขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรมการเปลยนแปลงไปตามกาลเวลา เชนเดยวกบความรทางวทยาศาสตร

วตถประสงค

1. อธบายความหมายของ ค าวา วทยาศาสตร ได 2. บอกคณคาของวทยาศาสตรได

EDU STOU

33

3. อธบายลกษณะของความรทางวทยาศาสตรได 4. อธบายการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร และวธการทางวทยาศาสตรได

เรองท 1.2.1

ความหมายและคณคาของวทยาศาสตร

EDU STOU

34

1. ความหมายของวทยาศาสตร

วทยาศาสตร หรอ science เปนค าทมรากศพทมาจากภาษาลาตน ค าวา scientia และ scire โดยค าวา scientia ซงแปลวา knowledge หรอ ความร สวนค าวา scire แปลวา การร (ธระชย ปรณโชต 2550 : 103) ส าหรบการใหนยามของค าวา วทยาศาสตร หรอการอธบายวา วทยาศาสตรคออะไร เปนเรองยากทจะสามารถนยามหรอใหความหมายอยางส นๆ แลวใหไดใจความสมบรณทสด รวมทงครอบคลมทงหมดของความเปนวทยาศาสตร เนองจากทกอยางทเกยวของ เชน ประวต ความเปนมาทางวทยาศาสตร ทกษะกระบวนการ คณลกษณะ เจตคต ลวนเปนวทยาศาสตร (ธระชย ปรณโชต 2550 : 53 ) อยางไรกด ค าวา วทยาศาสตรจงมการใหนยามและความหมายทหลากหลาย และเปลยนแปลงไปตามกาลเวลา

นกวทยาศาสตรและนกปรชญาในชวงแรกไดใหความหมายของวทยาศาสตรวา วทยาศาสตร เปนความรทมพนฐานของการไดมาซงความร (epistemic ground) แตกตางจากการไดมาซงความรอนทวไป ไดแก ตองมกระบวนการสงเกต การนรนย และการอปนย ซงทง 3 ค า เปนประเดนทมการถกเถยงกนมาก แตกยงถอวาความเขาใจความหมายของวทยาศาสตรในมมมองเชนนไดรบการยอมรบอยางกวางขวางในอดต (Godin, 2007 : 1-2) ตอมา มการใหค าอธบายลกษณะของความรทางวทยาศาสตรเพมเตม เชน เปนความรทอธบายปรากฏการณตามธรรมชาต เปนความรทถกจดอยางมระบบระเบยบ แบบแผน และสามารถตรวจสอบยนยนได ส าหรบกระบวนการไดมาซงความร มค าอธบายเพมเตมวา วทยาศาสตรไมไดเปนกระบวนการสะสมขอเทจจรงตางๆ ทเกดขนบนโลก แมวาจะเกดจากการสงเกตเปนสวนใหญในชวงแรกของการไดมาซงความรทางวทยาศาสตร แตตอมามกระบวนการทดสอบ การทดลอง และการสงเกตรวมกบการใชวธการทงอปนย และนรนย ในการทจะท าความเขาใจปรากฏการณตางๆ ทเกดขน ความหมายของกระบวนการไดมาซงความรจงมการเปลยนแปลง มรายละเอยดความซบซอนมากขนและเรมมการใชค าวา กระบวนการทางวทยาศาสตร (scientific process)

ตวอยางของการใหความหมายของวทยาศาสตรทเนนความร หรอทเนนกระบวนการหรอวธการไดมาซงความร หรอใหความหมายในทงสองลกษณะ มดงน

The Oxford Advanced Learner’s Dictionary (Hornby, Cowie, and Lewis, 2000: 1051) ไดใหความหมายค าวา วทยาศาสตร หมายถง ความรเกยวกบโครงสรางหรอพฤตกรรมตามธรรมชาตและกายภาพของโลก บนพนฐานของความจรงทพสจนได เชน การทดลอง

Merriam-Webster Online Dictionary (2012) ไดใหความหมายของค าวา วทยาศาสตร ไว 2 ประการ คอ 1) วทยาศาสตร คอ ความร หรอระบบของความรทประกอบดวยความเปนจรงโดยทวไปหรอกฎทไดมาจากการทดสอบผานกระบวนการทางวทยาศาสตร 2) วทยาศาสตรเปนความรหรอความรทเปนระบบทเกยวของกบปรากฏการณทางธรรมชาตของโลก

EDU STOU

35

พจนานกรมฉบบราชบณฑตยสถาน พ.ศ. 2542 (ราชบณฑตยสถาน 2546: 1075) ใหความหมายของวทยาศาสตรไว 2 ความหมาย ไดแก 1) วทยาศาสตร หมายถง ความรทไดโดยการสงเกตและคนควาจากปรากฏการณทางธรรมชาตแลวจดเขาเปนระเบยบ และ 2) วทยาศาสตร เปนวชาทคนควาไดหลกฐานและเหตผลแลวจดเขาเปนระเบยบ

เธอรเบอร และคอลเลท (Thurber and Collete 1964: 2-17) ไดกลาววา วทยาศาสตรเปนทงองคความรและกระบวนการในการแสวงหาความร และความรนนสามารถตรวจสอบได และด าเนนไปอยางไมหยดย ง

สนนท บราณรมย และคณะ (2542 : 2-3) ไดใหความหมายไววา วทยาศาสตร หมายถง ความรทแสดงหรอพสจนไดวาถกตอง เปนความจรง ซงความรดงกลาวไดมาจากการศกษาปรากฏการณธรรมชาต หรอจากการทดลอง โดยเรมตนจากการสงเกต การตงสมมตฐาน การทดลองอยางมแบบแผน แลวจงสรปเปนทฤษฏหรอกฎขน แลวน าแลวน าทฤษฏหรอกฎทไดไปใชศกษาหาความรตอไป

ศภลกษณ วฒนาวทวส (2542: 19) กลาววา วทยาศาสตร หมายถง ความรทไดมาจากการสงเกต การทดลอง หรอการพสจนไดวาถกตองตรงตามความจรง แลวจดเปนหมวดหมสรปได เปนกฎเกณฑสากล ซงอาจจะอยในรปของทฤษฎทใชเปนหลกในการสงเกตหรอทดลองในครงตอๆไป

ธระชย ปรณโชต (2550 : 53-54) ไดรวบรวบนยามและความหมายของวทยาศาสตร ไวดงน

- วทยาศาสตร เปนความรทเกดจากสตปญญาและความพยายามของมนษย ในการศกษาเพอท าความเขาใจสงตางๆ ทเกดขนบนโลกหรอในจกรวาล

- วทยาศาสตร คอ วธการและระบบในการใหไดมาซงความจรง

- วทยาศาสตรเปนทงตวเนอหาความรทางวทยาศาสตรและวธการทางวทยาศาสตรดวย

- วทยาศาสตรเปนการคนหาความลลบของธรรมชาตโดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตร สงทเรยกวา วทยาศาสตรนน ไมใชตวความรวทยาศาสตรแตอยางเดยว แตประกอบดวยวธการทไดความรนนมาดวย

- วทยาศาสตรเปนตวความรตางๆ ทไดมาโดยวธการซงมพนฐานมาจากการสงเกต

- วทยาศาสตรเปนทงความรทไดสะสมไวอยางมระบบ และผานการทดสอบยนยนมาแลว รวมทงกระบวนการเสาะแสวงหาความรเหลานนดวย

ปจจบนการใหความหมายของวทยาศาสตร ทเนนดานกระบวนการไดมาซงความร กระบวนการทางวทยาศาสตร มความหมายรวมถง วธการทางวทยาศาสตร (scientific method) และเจตคตทางวทยาศาสตรหรอจตวทยาศาสตร (scientific attitude ) ซงเปนองคประกอบทสงเสรมกระบวนการสบเสาะหาความร

จากการใหความหมายของวทยาศาสตรขางตน สรปไดวา วทยาศาสตรมความหมายใน 3 ประเดน ดงน

EDU STOU

36

1) การใหความหมายในดานองคความรทางวทยาศาสตร (body of knowledge) เปนการอธบายวาวทยาศาสตร หมายถง ความรทเกยวของกบปรากฏการณตามธรรมชาต เปนความรทสามารถตรวจสอบไดวาถกตองเปนความจรง นาเชอถอ เปนความรทถกจดไวเปนระบบ หมวดหม มระเบยบ และขนตอน สรปไดเปนสากล

2) การใหความหมายในดานกระบวนการทางวทยาศาสตร เปนการอธบายวทยาศาสตรในประเดนของการสบเสาะหาความร โดยอธบายวา วทยาศาสตร หมายถง กระบวนการสบเสาะหาความร กระบวนการคนหาความรอยางเปนระบบ และมขนตอนทสามารถตรวจสอบได ทเรยกวากระบวนการทางวทยาศาสตร ซงประกอบดวย วธการทางวทยาศาสตรและเจตคตทางวทยาศาสตร

3) การใหความหมายทงในดานองคความรและดานกระบวนการ เปนการอธบายวทยาศาสตรในสวนทเปนองคความรทเกดจากกระบวนการทางวทยาศาสตรทตองอาศยวธการทางวทยาศาสตรและเจตคตทางวทยาศาสตรของนกวทยาศาสตรในการท างาน และมการพฒนาองคความรนนอยางตอเนอง

2. คณคาของวทยาศาสตร

กอนทจะกลาวถงคณคาของวทยาศาสตร ควรพจารณาถงเจตนารมณทแทจรงของวทยาศาสตรเฉพาะทส าคญม 3 ประการ (ธระชย ปรณโชต 2550 : 51-52) ไดแก

1) การเขาใจธรรมชาต มนษยเราไดสมผสกบธรรมชาตมาชานาน ไดเหนการเปลยนแปลงของฤดกาลและลมฟาอากาศ มองเหนปรากฏการณฟาแลบ ฟารองและฟาผา ไดสมผสกบสายลม และความรอนหนาว ไดเหนการเจรญเตบโตของสตวและพช ท าใหมนษยเกดความสงสย และตองการจะทราบค าตอบหรอเขาใจธรรมชาตเหลานน เจตนารมณประการแรกของวทยาศาสตร กคอ การเขาใจธรรมชาตนนเอง

2) การควบคมธรรมชาต เจตนารมณวทยาศาสตรไมไดหยดอยเพยงการเขาใจธรรมชาตเทานน หากแตยงขยายไปถงความสามารถในการควบคมธรรมชาต การรจกกฎเกณฑของธรรมชาต และการเอากฎเกณฑเหลานนมาใชเพอใหมนษยรอดพนจากการคกคามของธรรมชาต

3) ความเปนสากล เจตนารมณของวทยาศาสตรตองการกฎเกณฑหรอขอสรปเกยวกบธรรมชาตทใชไดทวไปเปนของมวลมนษย ไมเลอกเชอชาตและศาสนา เชน องคประกอบของน าหรอการไหลของน าจากทสงลงสทต า เปนไปในท านองเดยวกนทงโลก

เมอวทยาศาสตรท าใหเราเขาใจธรรมชาต คณคาของวทยาศาสตร ประการแรก กคอ ความสามารถทจะใชความรดงกลาวอธบายปรากฏการณตางๆ ของธรรมชาตได ท าใหเราทราบเหตผล ความเปนมาและเปนไปของสรรพสงในธรรมชาต ท าใหสามารถขจดความหวาดกลว และความเชองมงายตางๆ ได

EDU STOU

37

คณคาประการทสองของวทยาศาสตร กคอ ความสามารถของมนษยในการควบคมธรรมชาต เมอมนษยรและเขาใจกฎเกณฑตาง ๆ ของธรรมชาต มนษยกสามารถทจะท านายปรากฏการณลวงหนาได เมอเราจดใหมหรอควบคมสงทเปนสาเหตหรอปจจยทจะท าใหเกดปรากฎการณเหลานน เชน เมอเรารวาธรรมชาตของน าจะตองไหลจากทสงลงสทต า ถาเราไมตองการจะใหน าทวมขงในบรเวณบานของเรา เรากอาจจะตองท าเขอนหรอคนดนกนน าไว ท าทอหรอรองระบายน าจากบรเวณบานลงสทอระบายน าทต ากวา หรอแมแตใชความรเรองความกดดนของอากาศในการสบน าออกจากบานเราไปยงบรเวณอนทอยสงกวาหลงจากทเรากนเขอนไวกอนแลว จะเหนไดวามนษยสามารถน าความรทางวทยาศาสตรมาประยกตเปนเทคโนโลยเพอสรางสรรคสรรพสงทมประโยชน เพอใหเกดความสะดวกสบายในชวต

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.2.1 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.2.1

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.2 เรองท 1.2.1

EDU STOU

38

เรองท 1.2.2

ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร

ความรทางวทยาศาสตรเกดจากการคนควาแสวงหาโดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตรของนกวทยาศาสตร เพอทจะอธบายธรรมชาต ปรากฏการณตางๆ ทเกดขน ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะเฉพาะและแบงไดหลายประเภทตามความซบซอนและวธการไดมาซงความรนนๆ เชน ขอเทจจรง มโนมต กฎ และทฤษฎ เปนตน ซงรายละเอยดของแตละประเภท จะกลาวในหนวยท 5 ในเรองนจะขอกลาวถง ลกษณะของความรทางวทยาศาสตรทเปนลกษณะเฉพาะ ทท าใหมความแตกตางจากความรประเภทอน ตามทศนะของนกปรชญานกวทยาศาสตร และนกการศกษา มหลายทานไดอธบายลกษณะของความรทางวทยาศาสตรไวอยางหลากหลาย ทงทเปนทยอมรบอยางกวางขวาง และบางลกษณะยงมขอโตแยงกนอย (ธระชย ปรณโชต 2550; AAAs, 1990; Schwartz and Lederman 2001; McComas 2003) พอสรปไดดงน

1) ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะเปนปรนย (objectivity) กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรไดรบการกลนกรองและตรวจสอบ ยนยน และทกคนสามารถเหนตรงกนได เปนความรทไมมอคต นอกจากน ความรทางวทยาศาสตรผานการสงเกต หรอทดลองภายใตเงอนไขหรอสภาวะแวดลอมอยางเดยวกน จะปรากฏผลอยางเดยวกน ทงนไมจ ากดตวบคคลทกระท า เวลา และสถานท

2) ความรทางวทยาศาสตรเปนความรเชงประจกษ (empirical knowledge) ซงไดมาจากการสงเกต กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรไดจากประสบการณ และทดสอบดวยประสบการณ ซงความรทเกดจากประสบการณ เรยกวา ความรเชงประจกษ หรอความรเชงประสบ หรอกลาวอกนยหนงวาเปนความรทไดจากประสาทสมผสนนเอง จะพบวา ความรทางวทยาศาสตรอาศยประสาทสมผสเปนพนฐาน โดยเฉพาะการสงเกต ซงเปนสงทจะขาดไมได และวทยาศาสตรกจะตองอาศยวธการอปนย เพอลงขอสรปทวไป (generalization) ใหไดขอความรออกมา ถาปราศจากขอมลจากประสาทสมผส นกวทยาศาสตรกจะไมมวตถดบใดๆ ทจะท าใหกระบวนการอปนยเกดขน อยางไรกตาม การใชประสาทสมผสของมนษยยงมขอจ ากดทไมสามารถสงเกตไดโดยตรงหรอละเอยดมากพอ จงมเครองมอทางวทยาศาสตรเขามามสวนชวยในการสงเกต

3) ความรทางวทยาศาสตรไมเกยวของกบความผดชอบชวด (amoral) กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรมประโยชนตอมนษยหลายประการ แตความรทางวทยาศาสตรไมสามารถชน ามนษยวาควรน าความรนนไปใชอยางไร การตดสนความรบผดชอบชวดตองตดสนจากการใชความรทางวทยาศาสตรของมนษย ไมไดตดสนจากองคความรทางวทยาศาสตร

4) ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะสากล (universal) กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะทวไป ไมเปนความรเฉพาะคนใดคนหนง หรอเฉพาะกลมใดกลมหนงคน เปนความรทสามารถน าไปใชได

EDU STOU

39

โดยทวไป และนกวทยาศาสตรจะพยายามเพมเตมในรายละเอยดหรอปรบปรงเปลยนแปลงความรเดมใหมความเปนทวไปใหมากทสด โดยพยายามใหความรทางวทยาศาสตรมลกษณะเฉพาะเจาะจงใหนอยและสามารถใชไดทวไป ซงอาจเรยกวา ความรนนลกษณะความเปนสากลมากขน ความเปนสากลของความรทางวทยาศาสตร มระดบมากนอยแตกตางกน ดงตวอยางตอไปน

ก. เหลกแทงนตกลงสพน เพราะแรงดงดดของโลก

ข. เหลกทกแทงตกลงสพน เพราะแรงดงดดของโลก

ค. แทงวตถทมความหนาแนนมากกวาอากาศตกลงสพน เพราะแรงดงดดของโลก

จะเหนวา ขอ ก. เปนความจรงเฉพาะเกยวกบเหลกแทงน ขอ ข. เปนความจรงสากลมากขน เพราะพดถงเหลกแทงอน ๆ ดวย ขอ ค.มลกษณะสากลมากทสด เพราะพดถงทกสงทหนกกวาอากาศ ซงเหลกกเปนสงหนงในบรรดาสงเหลานน

ตวอยางการคนพบในวงการวทยาศาสตร เชน ในตอนแรกไอนสไตน ไดคนพบทฤษฎสมพทธภาพพเศษ ซงอธบายการเคลอนทในกรณทจ ากดหรอมเงอนไข ตอมาไอนสไตนกไดพยายามคนกวาตอไปจนในทสดกสามารถตงทฤษฎสมพทธภาพทวไป (general theory of relativity) ซงมความเปนสากลมากกวาทฤษฎสมพทธภาพพเศษ อธบายการเคลอนทของโลก และทกสงในธรรมชาตไดโดยไมมเงอนไขพเศษ ซงเปนลกษณะของวทยาศาสตรอกขอหนง

5) วทยาศาสตรมความเปนสาธารณะ กลาวคอ ความจรงทวทยาศาสตรคนพบนนจะตองแสดงหรอทดลองใหทกคนเหนไดเหมอนกน ผอนสามารถเขาใจหรอเหนอยางเดยวกบผคนพบได ถาแสดงหรอทดลองใหทกคนเหนไมได จะถอวาไมเปนลกษณะของความรทางวทยาศาสตร อยนอกเหนอจากขอบเขตของวทยาศาสตร ตวอยางเชน กาลเลโอ คนพบอตราเรงของวตถภายใตสนามแหงความโนมถวง เขาสามารถอธบายและท าใหคนอนไดเหนจรงดวย กรณเชนนแตกตางจากปรากฏการณเหนอธรรมชาต ทมใครสกคนหนงบอกวาผมจรง และเคยพบเหนมากอน ซงเขาไมสามารถจะแสดงใหคนอนเหนเชนเดยวกบเขาได

6) ความรทางวทยาศาสตรเปนการอธบายหรอพยากรณปรากฏการณธรรมชาต กลาวคอวทยาศาสตรเปนการรวบรวมหลกฐานจากการสงเกต เพออธบายปรากฏการณธรรมชาต และท าใหเกดการพฒนาความรเปนประเภทหลกการ กฏ และทฤษฎ ซงความรเชนนมอ านาจในการพยากรณธรรมชาต ชวยในการคาดหมายอนาคตได ความเปนสากลหรอลกษณะทใชไดทวๆ ไป ของวทยาศาสตรท าใหเราคาดหมายสงทจะเกดในอนาคตได เชน ขอความรทวา ถาน าน าบรสทธมาตมทระดบน าทะเล น าจะเดอดทอณหภม 100 องศาเซลเซยส เปนความรทไดจากการทดลองในอดต แตความรนชวยใหเราทราบวา ถาเราตองการน าเดอดในอนาคต เราจะตองท าอยางไร การศกษาคนควาทางวทยาศาสตรกเพอแสวงหากฎเกณฑทจะชวยในการคาดหมายอนาคตหรอแสวงหาเงอนไขทจะท าใหสงหนงเกดขน หรอไมเกดขนในอนาคต

EDU STOU

40

7) ความรทางวทยาศาสตรมลกษณะพลวต (dynamic) กลาวคอ แมวาความรทางวทยาศาสตรจะมความคงทน และเชอถอได แตอยางไรกตาม ความรทางวทยาศาสตรถอวาเปนความจรงชวคราว สามารถเปลยนแปลงได หรอพฒนาตอไปได เมอมขอมลประจกษพยานเปลยนแปลงไป เกดการคนพบหลกฐานใหม หรอมหลกฐานเพมมากขน ซงอาจเกดจากการทมเครองมอทใชตรวจสอบปรากฏการณทดขนกวาเดม ท าใหไดรบขอมลใหมทเทยงตรงมากกวาเดม ความรทางวทยาศาสตรจงเปนความรทเปลยนแปลงได ไมใชเปนความรคงท (static) หรอไมใชความรทจรงแทแนนอนไมเปลยนแปลงตลอดกาล

8) ความรทางวทยาศาสตรมความสอดคลองตองกน (consistency) และเปนเอกภาพ (unity) กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรในเรองใดกตาม ไมจ าเปนตองเปนผลงานของคนๆ เดยวเสมอไป แตอาจจะเปนผลงานของการคนควาของคนหลายชาต หลายภาษา ตางกาลเวลากน แตมลกษณะสอดคลองและเปนเอกภาพ โดยความเปนเอกภาพของความรทางวทยาศาสตร เปนลกษณะของการเชอมโยงความรทางวทยาศาสตรหลายสาขา ทสามารถอธบายปรากฏการณตามธรรมชาต

9) ความรทางวทยาศาสตรเกยวของกบจนตนาการและความคดสรางสรรคของมนษย กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตรเปนผลมาจากเชาวปญญาของมนษย ซงตองอาศยจนตนาการและความคดสรางสรรคอยางมากในการสรางค าอธบายและทฤษฎตางๆ เชน การสรางแบบจ าลองอะตอมของบอร แบบจ าลองโครงสรางดเอนเอ (DNA) เปนตน การใชความคดสรางสรรคและจนตนาการ ควบคกบขอมลทปรากฏอยโดยธรรมชาต ในการสรางแบบจ าลองทางทฤษฎในลกษณะเชนนจะมประโยชนมากตอการน าไปใช

10) ความรทางวทยาศาสตรมความเกยวของกบสงคมและวฒนธรรม กลาวคอ ความรทางวทยาศาสตร เกดขนจากความตองการของสงคม มผลตอการด าเนนงานตางๆ ทางสงคมและวฒนธรรม โดยเฉพาะในเรองของการน าความรทางวทยาศาสตรไปใชประโยชน สรางผลผลตตางๆ ซงมผลตอการเปลยนแปลงทางสงคมและวฒนธรรม ในขณะเดยวกน การศกษาคนควาความรทางวทยาศาสตรกไดรบอทธพลจากสงคมและวฒนธรรม โดยสงคมและวฒนธรรม มสวนในการก าหนดทศทางและแนวโนมของการคนควาความรทางวทยาศาสตรใหเปนไปตามทสงคมตองการได หรอการศกษาความรทางวทยาศาสตรถกก าหนดโดยวฒนธรรมนนๆ ตวอยางเชน การศกษาเรองววฒนาการของมนษยวานร ในอดตมเพยงนกวทยาศาสตรชายผวขาวเทานนทสามารถศกษาได ในขณะนน เกดทฤษฎเกยวกบววฒนาการของมนษยวานรแบบหนง ตอมา หลงป 1976 มการเปลยนแปลงเรมยอมรบใหนกวทยาศาสตรหญงสามารถศกษาคนควาได จงเกดทฤษฎเกยวกบววฒนาการของมนษยวานรทเปลยนแปลงไปอกแบบหนง ซงทงสองทฤษฎทเกดขนมความแตกตางแตมความนาเชอถอและยอมรบจากนกวทยาศาสตรเทาๆ กน

11) ความรทางวทยาศาสตรไดรบอทธพลจากความเชอ ความรเดมของนกวทยาศาสตรและทฤษฎทมอย กลาวคอ ในแตละยคแตละชวงเวลา จะมทฤษฎทเปนทยอมรบจากนกวทยาศาสตรทวไป ซงเปนความเชอ และความรเดมของนกวทยาศาสตร ซงมอทธพลตอการศกษา การท างาน และความคาดหวงตางๆ ความคดเหนของนกวทยาศาสตร มผลตอเจตนารมณของนกวทยาศาสตรในการเลอกปญหา วธการทจะศกษา และการ

EDU STOU

41

ตความหมายขอมล ตามความคดเหนสวนบคคล บนพนฐานของทฤษฎทตนเองยอมรบ จงกลาวไดวา ความรทางวทยาศาสตรไมไดเกดจากการสงเกตหรอคนควาอยางเปนกลาง การสงเกต การคนควาเกดจากแรงบนดาลใจ แนวทางการอางองทฤษฎตามความเชอทเปนอย เปนการแตกแขนงจากทฤษฎทเชอถอ ทมอยในขณะนน

จะเหนไดวา ลกษณะของความรทางวทยาศาสตร มความเปนปรนย เปนความรเชงประจกษ เปนความรทมความนาเชอถอ เปนความจรง มความคงทนในชวงเวลาหนง แตกยงคงมลกษณะเปนพลวต คอ สามารถเปลยนแปลงไปไดตามหลกฐานขอมลทเปลยนแปลงไป ไมไดเปนความจรงถาวร ซง ชวอสต และลดเดอรแมน (Schwartz and Lederman 2001: 205-235) ไดกลาววา ลกษณะทส าคญของความรทางวทยาศาสตร คอ เปนความรทเปนความจรงชวคราวเปลยนแปลงได เนองจาก ความรทางวทยาศาสตรเกดจากการสงเกต เกดจากการรวบรวมหลกฐาน และแปลความหมายตามพนฐานของทฤษฎทเปนทยอมรบอยในขณะนน ไดรบอทธพลตามความเชอความรและประสบการณเดม และเกดจากจนตนาการและความคดสรางสรรคของนกวทยาศาสตร รวมทงไดรบอทธพลจากสงคม และวฒนธรรม สงตางๆเหลานสามารถเปลยนแปลงได จงสงผลตอความรทางวทยาศาสตรทสามารถเปลยนแปลงไดเชนกน

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.2.2 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.2.2

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.2 เรองท 1.2.2

EDU STOU

42

เรองท 1.2.3

วธการหาความรทางวทยาศาสตร

วทยาศาสตรมความหมายทงในดานขององคความร และดานกระบวนการสบเสาะหาความร ในเรองนจะกลาวถง ลกษณะของการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร เพอใหไดมาซงความรทางวทยาศาสตร และวธการทางวทยาศาสตร ทเปนวธการทยอมรบมากทสดในการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร โดยอาศยทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร และจตวทยาศาสตร แตในเรองนจะขอกลาวถงเฉพาะ วธการทางวทยาศาสตร ส าหรบ ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร จะกลาวถงในหนวยท 5 และ จตวทยาศาสตร จะกลาวถงในตอนท 1.3 ตอไป

1. การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร

ความสนใจในสงตางๆ รอบตวของมนษยมมาชานาน ความสนใจเปนสงทท าใหมนษยเกดกระบวนการสบเสาะหาความร โดยใชวธการตางๆ เพอทจะไดความร เพอน ามาใชในการด าเนนชวต แกปญหา โดยทวไปการสบเสาะหาความรมพนฐานมาจากความคด และความเชอทางปรชญาตางๆ ทสบทอดกนมา เปนเวลานาน ในอดต ความคด และความเชอทางปรชญานน ยงไมมการทดลอง ทดสอบวาเปนจรง หรอความเชอเดมนนไมสามารถอธบายปรากฏการณใหม หรอเกดหลกฐานใหมทขดแยงกบความเขาใจเดม จงเกดปญหา ความสนใจส าหรบผทตองการคนหาขอเทจจรงในปรากฏการณนน ผสนใจจงอาศยการสงเกต รวบรวมขอมลทไดไปประมวลผล คดพจารณาเหตและผล เกดเปนความคด ความเชอ แลวน าความคดความเชอนนไปปฏบตหรอน าไปเปนพนฐานในการสงเกต รวบรวมขอมลตอๆ ไป อยางตอเนองและเปนวงจร จนเกดเปนความรระดบหนง ซงความร หรอขอคนพบทไดจากการสบเสาะหาความรนน นบวนจะมมากยงขนตามระยะเวลา ความรเหลานชวยใหมนษยมความร ความเขาใจ สามารถทจะอธบาย ควบคมหรอพยากรณเหตการณตาง ๆ ในสถานการณทก าหนดใหได ผลงานของผสนใจเหลานไดคอยๆ เปลยนจากลกษณะความคด ความเชอทลกลบซบซอน เตมไปดวยความไมแนนอนทงหลาย กลายมาเปนความรทางวทยาศาสตร ทเปนความรทถกจดหมวดหมอยางเปนระบบ สามารถตรวจสอบ ยนยนได เกดเปนลกษณะของความรทางวทยาศาสตร จงกลาวไดวา ความรทางวทยาศาสตร เกดจากการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรนนเอง

กระบวนการสบเสาะหาความรเปนวถทางของการคดทสากล เปนวถทางการคดของมนษยทสามารถกระท าได เกดเปนศาสตรตางๆ ซงแตละศาสตรจะมวธการไดมาซงความรตางๆ กน ส าหรบวทยาศาสตร กระบวนการสบเสาะหาความรจะท าไดหลายวธ แตวธการทเปนทยอมรบและใชกนมากโดยทวไป เรยกวา “วธการทางวทยาศาสตร” ซงแตละสาขาวชาของวทยาศาสตรจะมวธการทางวทยาศาสตรทตางกน แตความแตกตางนนเปนความแตกตางเฉพาะการเรมตนและขนตอนในรายละเอยดเทานน แตกยงจดวาอยในขอบเขตทเรยกไดวาเปน

EDU STOU

43

“วธการทางวทยาศาสตร” เชนเดยวกน นอกจากน องคประกอบทส าคญอกประการหนงในการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร คอ ทกษะกระบวนการทนกวทยาศาสตรจะตองมและใชในแตละขนตอนของการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร เชน ขนตอนการสงเกต การรวบรวมขอมลจะตองมทกษะในกระบวนการสงเกต การวดและการเรยบเรยงรวบรวมขอมล เปนตน ลกษณะทถอวาเปนหวใจของการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรอกประการหนง คอ นกวทยาศาสตรเชอถอในผลของการสงเกตและการทดลอง การสงเกต หมายถง การพจารณาปรากฏการณทศกษาอยางใกลชด ละเอยดชดเจน โดยการวด และรวบรวมขอมล สวนการทดลองนนควบคมากบการสงเกต เพราะการทดลองในการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร หมายถง การเปลยนแปลงเงอนไขตามแผนทก าหนดไว ซงจะท าใหเกดปรากฏการณอนเปนแนวทางเปดเผยใหทราบวา อะไรเปนตนเหตของการเปลยนแปลงในปรากฏการณนน หรออกนยหนง การทดลองเปนวธการถามปญหาเกยวกบธรรมชาตทคอนขางจะกะทดรดวธหนง

จากลกษณะการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร ดงกลาวขางตน จะเหนได วาองคประกอบทเปนชนวนของการสบเสาะหาความร คอ ความอยากรอยากเหน ความไมเชอถอ ยดมน และพอใจในความรเดม มใจกวาง พรอมทจะยอมรบ แนวคดใหมจากผลการสงเกต การทดลอง และขอมลใหมๆ เสมอ ความมอสระเสรภาพทางความคด การสนใจในเหตการณ และการเปลยนแปลงใหมๆ นนคอ องคประกอบทาง “เจตคตทางวทยาศาสตร” เมอเรมตนไดแลวการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรกจะด าเนนตอไป โดยการสรางกระบวนการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร เชน การสงเกต การวด การรวบรวมขอมล การจ าแนกประเภท เปนตน

ดงนน กระบวนการในการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร ประกอบดวย

1) วธการทางวทยาศาสตร (scientific method)

2) ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร (science process skills)

3) จตวทยาศาสตร (scientific mind) หรอ เจตคตทางวทยาศาสตร (scientific attitude)

อยางไรกตาม การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร ในความเปนจรงมความซบซอน มากกวาเพยงการอาศยวธการสงเกตธรรมชาต ปรากฏการณทสนใจ และอยากรผานทางประสาทสมผสตางๆ แลวจดกระท าขอมล และยงมากกวาวธการทางวทยาศาสตร การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรตองอาศยการใหเหตผลเชงตรรกะ (logic) ขอมลหลกฐานเชงประจกษ (empirical evidence) จนตนาการ (imagination) และการคดสรางสรรค (inventiveness) และเปนทงการท างานโดยสวนตวและการท างานรวมกนของกลมคน

2. วธการทางวทยาศาสตร

วธการทางวทยาศาสตร หมายถง วธทนกวทยาศาสตรใชในการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร ส าหรบขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรดงไดกลาวมาแลวขางตนวา มรายละเอยดของขนตอนทแตกตางกนตามสาขาของวทยาศาสตร และวธการทางวทยาศาสตรไมไดมเพยงวธการเดยว องคประกอบและขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรมการเปลยนแปลงไปตามกาลเวลา เชนเดยวกบความรทางวทยาศาสตร หากจะพจารณาวา

EDU STOU

44

วธการทางวทยาศาสตร คออะไร องคประกอบใด และมขนตอนอยางไร คงตองพจารณาจากววฒนาการของวธการทางวทยาศาสตรตงแตอดตจนถงปจจบนกอน

ววฒนาการของวธการทางวทยาศาสตรสามารถศกษาไดจากประวตวทยาศาสตร และการพฒนาความรทางวทยาศาสตรตงแตอดต วาการไดมาซงความรนนๆ ใชวธการศกษาคนควาอยางไร และพจารณาจากเกณฑทใชในการตดสนวา ความจรงเกยวกบธรรมชาตคออะไร ขนตอนของการศกษาคนควากเปลยนแปลงควบคกนกบเกณฑทใช โดยเกณฑส าคญมอย 2 เกณฑ เกณฑแรก คอ เกณฑของเหตผล กลาวคอ ยดเหตผลเปนเกณฑในการพจารณา เกณฑทสอง คอ เกณฑของประสบการณจากประสาทสมผส กลาวคอ ยดเอาประสบการณเปนหลกในการพจารณาตดสนวาอะไรคอความจรงเกยวกบธรรมชาต จากประวตวทยาศาสตร พบวา ไมมสมยใดทยดถอเอาเพยงเกณฑใดเกณฑหนงแตเพยงเกณฑเดยว บางสมยอาจยดเหตผลเปนหลกโดยมประสบการณเปนองคประกอบในการพจารณา และบางสมยยดประสบการณเปนหลกโดยใชเหตผลเปนองคประกอบ (ธระชย ปรณโชต 2550 : 45)

ถาสมยใดใหน าหนกของเหตผลมาก กจะด าเนนการศกษาคนควาจากขอความทวไป (general statement) ลงมาสขอความเฉพาะ (specific statement) วธการเชนน เรยกวา การนรนย ตวอยางเชน ในสมยของนกปราชญชาวกรกมความเชอในขอความทวไปวา “วงกลมเปนสวนโคงตามธรรมชาตทดทสด” กนรนยวา “ดงนนวงโคจรของดวงดาวทงหลายรอบโลกจงเปนวงกลมดวย” ถาสมยใดใหน าหนกของประสบการณจากประสาทสมผสมากกจะด าเนนการศกษาจากขอความเฉพาะตาง ๆ แลวพยายามสรปเปนขอความทวไปซงอธบายขอความเฉพาะตางๆ ได วธการนเรยกวา การอปนย ตวอยางเชน นวตนเหนผลแอปเปลตกลงสพน นวตนกนกถงประสบการณทตนเองเคยสงเกตเหนสงของตาง ๆ ซงลวนตกลงสพนโลก จงใชวธการอปนยลงขอสรปทวไปไดวา “วตถทงหลายทงปวงจะตองตกลงสพนโลกทงสน” และคดตอไปวา การทวตถตาง ๆ ตกลงสพนโลกนนตองอาศยสงใดสงหนงรวมกน ในทสดกท าใหนวตนสรางกฎแหงความโนมถวงของโลกได หรอการคนพบกฎแหงการแกวงของลกตมของกาลเลโอกใชวธการอปนยจากการสงเกตการแกวงของตะเกยงในโบสถเชนเดยวกน (ธระชย ปรณโชต 2550 : 46)

ในสมยกรกถงครสตศตวรรษท 16 ใหน าหนกของเหตผลมากกวาประสบการณทไดจากประสาทสมผส และไมไดสนใจทจะน าคณตศาสตรทมความรอยแลวมาใชในการศกษาคนควาเกยวกบธรรมชาตเลย เมอพจารณา วธการทางวทยาศาสตรทใช คอ วธการนรนยจากขอความทวไปลงมาสขอความเฉพาะ ตอมาในสมยครสตศตวรรษท 16 ถง ครสตศตวรรษท 19 ในระยะแรกมแนวทางในการศกษาสองแนวทางดวยกน แนวทางแรกเรยกวา “แนวทางคณตศาสตร” ใชคณตศาสตรเปนเครองมอในการอธบายธรรมชาต นกวทยาศาสตรทใชแนวทางดงกลาวมากคอ กาลเลโอ และเคปเลอร แนวทางทสองเรยกวา “ แนวทางการทดลอง” กลาวคอ การคนหาขอเทจจรงของธรรมชาตดวยวธสงเกตและทดลองเพอรวบรวมขอมล แลวใชวธการอปนยลงขอสรปเปนขอความทวไป นกวทยาศาสตรทใชแนวทางดงกลาว ไดแก ฮารวย และกลเบรต กาลเลโอกใชวธสงเกตและทดลองแตใชคณตศาสตรเปนเครองมอดวย เนองจากเปนนกคณตศาสตรดวย ตอมาในปลายสมยดงกลาว

EDU STOU

45

นกวทยาศาสตรไดผสมผสานแนวทางทงสองเขาดวยกนเปน “แนวผสม” แนวทางดงกลาวนเนนความส าคญของการสงเกตและทดลองวาอยทขนตนและขนปลายของการศกษา สวนขนกลางนนพยายามใชคณตศาสตรมาใชประกอบกบขอมลเพออธบายลกษณะของธรรมชาต (ธระชย ปรณโชต 2550 : 46)

สรปขนตอนในการศกษาคนควาตามแนวผสมมดงน

ขนท 1 รวบรวมขอมลและทดลอง

ขนท 2 ใชสตรคณตศาสตรในการตงสมมตฐานและทฤษฎ

ขนท 3 ท าการทดลองเพอพสจนทฤษฎ

สมยครสตศตวรรษท 19 ถงปจจบน ไมคอยมการเปลยนแปลงวธการทใชในการศกษาธรรมชาตมากนก แตมการเพมเตมบางอยาง กลาวคอ ยอมใหมการตงสมมตฐานหรอทฤษฎทไมไดมาจากขอมลโดยตรงเพอใชในการอธบายปรากฏการณธรรมชาตตาง ๆ ดงเชนในกรณของชารลส ดารวน ทตงทฤษฎววฒนาการขนแลวจงน ามาทดสอบภายหลง ซงปจจบนนกเปนทยอมรบและนยมใชกน การตงทฤษฎววฒนาการของชารลส ดารวนนน แรก ๆ ยงไมคอยเปนทยอมรบกนในวงการวทยาศาสตร เพราะเปนทฤษฎทตงขนโดยยงไมมขอมลสนบสนนเพยงพอ เชน แนวคดของการเลอกสรรโดยธรรมชาต ในทฤษฎววฒนาการดงกลาว โดยเฉพาะแนวคดทวาสตวประเภทหนงอาจจะกลายเปนสตวอกประเภทหนงไดในชวงเวลาหลายชวอายคน และความแตกตางนนมบางสวนทเกดขนโดยไมมทศทางทแนนอน เปนการเปลยนแปลงมโนภาพเกยวกบธรรมชาตของนกวทยาศาสตรจากมโนภาพแบบเครองจกรทควบคมโดยกฎตายตว (deterministic machine) มาเปนมโนภาพแบบทสงตาง ๆ มการเปลยนแปลงอยตลอดเวลา และมบางสวนทเปนไปโดยไมมทศทางทแนนอน (ธระชย ปรณโชต 2550 : 47)

มแนวคดตางๆ กนเกยวกบวธการทางวทยาศาสตร ซงเปนวธทนกวทยาศาสตรใชในการหาความร โดยเฉพาะในประเดนทเกยวกบขนตอนของวธการทใชในการหาความร กลมหนงมความเหนวาวธการทางวทยาศาสตรทนกวทยาศาสตรใชนนไมมขนตอนทแนนอน การทถอวาวธการวทยาศาสตรแบงออกเปนขนตอน 4 ขน หรอ 5 ขนนนเปนสงทไมถกตอง สวนอกกลมหนงมความเหนวา แมวาวธการทใชในการหาความรในวทยาศาสตรสาขาตาง ๆ และของนกวทยาศาสตรแตละคนอาจจะแตกตางกนบาง แตโดยภาพรวมแลวกมลกษณะคลายๆ กน และสามารถทจะจดเปนขนตอนได

กลมทมความเหนวาวธการทางวทยาศาสตรไมควรจะจดแบงเปนขนตอนทแนนอน สวนมากเปนผทสนใจในประวตวทยาศาสตร จากการพจารณาประวตของวทยาศาสตรและววฒนาการของวธการทางวทยาศาสตร พบวา นกวทยาศาสตรแตละคนในยคสมยตางๆ มวธการในคนควาหาความรแตกตางกน บางคนเนนวธการเชงประจกษคอการสงเกตโดยตรงและทางการทดลอง บางคนใชคณตศาสตรและเหตผลในการสรางทฤษฎและพสจนทฤษฎ และบางคนไมสรางทฤษฎขนจากประสบการณและจนตนาการของตนเปนหลก โดยยงไมมการทดสอบยนยนดวยการทดลอง ดงในกรณของไอนสไตนและดารวน เปนตน อยางไรกตามกลมนก

EDU STOU

46

ยอมรบวาแตละขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรคอ การสงเกต การตงสมมตฐาน การตรวจสอบสมมตฐาน และการลงขอสรปของการศกษา เปนสงทจ าเปนตองใชในการศกษาคนควาทางวทยาศาสตร แตไมควรจดเปนล าดบขนทแนนอนตายตว เพราะอาจจะสลบขนตอนไดในการศกษาแตละกรณ และยงมสงอน ๆ อกทจ าเปนในกระบวนการศกษาคนควา เชน ความคดรเรมสรางสรรคหรอจนตนาการและการคดแบบหยงร (intuition) ซงเกดขนอยเสมอในประวตของการศกษาคนควาของนกวทยาศาสตร ดงเชน ในกรณของอารคมดส และกาลเลโอ เปนตน

นอกจากนกลมทไมเหนดวยกบการจดขนตอนทตายตวของวธการทางวทยาศาสตรยงใหทรรศนะไวดวยวา ขนตอนทจดแบงเปน 4 หรอ 5 ขนดงกลาวนนไมใชเปนขนตอนของการท างานของนกวทยาศาสตรอยางแทจรง หากเปนขนตอนในการเขยนรายงานผลการศกษา (scientific report) ของนกวทยาศาสตรมากกวาเพราะในการเขยนรายงานจ าเปนจะตองมรปแบบ (format) ทเปนระบบระเบยบเพอความสะดวกในการเขยนและในการศกษาของผทสนใจ แตไมไดหมายความวานกวทยาศาสตรทกคนด าเนนการศกษาเปนขนตอนตามล าดบดงกลาวเสมอไป

สวนความเหนของอกกลมหนงทนยมการจดวธการทางวทยาศาสตรเปนขนตอนนน มความเหนวา แมวากระบวนการแสวงหาความรทนกวทยาศาสตรใชจะมความแตกตางกน แตกมลกษณะรวมทคลายกนอยมาก จงท าใหสามารถจดเปนขนตอนไดซงเรยกวาวธการทางวทยาศาสตร ขนตอนตาง ๆ ของวธการทางวทยาศาสตรนมผจดไวตางกนไปบาง (ธระชย ปรณโชต 2550 : 48) เชน

ขนท 1 การสงเกต หมายถงการสงเกตโดยใชประสาทสมผสทงหา รวมทงเครองมอชวยขยายความสามารถของประสาทสมผส และการบนทกขอมลตาง ๆ ทไดจากการสงเกต

ขนท 2 การตงสมมตฐาน หมายถงการคาดคะเนลวงหนาถงค าตอบของปญหาทตองการทราบ หรอใหค าอธบายเกยวกบปญหา อาจตงสมมตฐานขนจากขอมลทบนทกไว หรออาจตงสมมตฐานทอาจจะหางไกลจากขอมลทมอยมากอนแลวคอยน ามาหาขอมลสนบสนนภายหลงกได เชน สมมตฐานทองทฤษฎบางทฤษฎ เปนตน

ขนท 3 การทดลอง เพอตรวจสอบสมมตฐาน เปนการตรวจสอบสมมตฐานโดยอาศยการทดลองหรอการสงเกตเปนสวนใหญ ในบางกรณอาจตรวจสอบโดยใชวธการทางคณตศาสตรกได

ขนท 4 การสรปจากผลการทดลอง เปนการลงขอสรปจากผลการตรวจสอบสมมตฐาน ไดเปนหลกการ กฎ หรอ ทฤษฎ

EDU STOU

47

อกแบบหนงทมผแบงไวเปน 4 ขนเชนเดยวกน แตเรยกชอขนตอนแตกตางออกไปบางในบางขน (ธระชย ปรณโชต 2550 : 49) คอ ขนท 1 ระบปญหา รวมทงการรวบรวมขอมลเกยวกบปญหานน ขนท 2 ตงสมมตฐาน ขนท 3 สงเกตหรอทดลองเพอตรวจสอบสมมตฐาน ขนท 4 สรปผล

มหลายคนแบงขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรออกเปน 5 ขนตอนทเหมอนกน เชน ขนท 1 ระบปญหา ขนท 2 รวบรวมขอมลเกยวกบปญหา ขนท 3 ตงสมมตฐาน ขนท 4 สงเกต และ/หรอทดลอง ขนท 5 สรปผลการสงเกต และ/หรอการทดลอง

นอกจากน บางคนกแบงขนตอนของวธการทางวทยาศาสตรออกเปน 6 ขน แตถาพจารณาดอยางละเอยดกจะเหนไดวามความคลายคลงกนมาก ตางกนเพยงรายละเอยดในการแบงขนตอนโดยบางคนอาจแบงขนตอนละเอยดมาก ในขณะทบางคนรวมขนตอนบางขนทคลายกนเขาดวยกนเปนขนเดยว มผใหขอสงเกตเกยวกบวธการทางวทยาศาสตร (ธระชย ปรณโชต 2550 : 50) ดงตอไปน

1. ขนตอนของวธการทางวทยาศาสตร 4 ขน หรอ 5 ขนดงกลาว ไมจ าเปนทจะตองเรยงล าดบดงกลาวเสมอไป บางกรณนกวทยาศาสตรอาจสลบขนตอนบางขนได เชน อาจใชวธนรนยจากทฤษฎ ซงในกรณนนอาจขามขนตอนของการตงสมมตฐานไปกอน แลวจงกลบมาตงสมมตฐานใหมเพอทจะตรวจสอบตอไปกได

2. การแกปญหาดวยวธการทางวทยาศาสตร ตองอาศยสงตาง ๆ ดงตอไปน 1) ความรเกยวกบวธการทางวทยาศาสตร 2) ความรเดมทเกยวกบปญหา 3) ทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร 4) เจตคตทางวทยาศาสตร

3. การจดวธการทางวทยาศาสตรเปนขนตอนทชดเจนชวยใหการท างานเปนระบบ และเปนแนวทางใหผทปฏบตตามขนตอน สามารถพบค าตอบทตองการไดไมมากกนอย

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.2.3 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.2.3

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.2 เรองท 1.2.3

EDU STOU

48

ตอนท 1.3

วฒนธรรมทางวทยาศาสตร โปรดอานแผนการสอนประจ าตอนท 1.3 แลวจงศกษาเนอหาสาระ พรอมปฏบตกจกรรมในแนว

การศกษาตอนท 1.3

หวเรอง

เรองท 1.3.1 ความเชอทางวทยาศาสตร

เรองท 1.3.2 จตวทยาศาสตรและลกษณะของนกวทยาศาสตร

แนวคด 1. ความเชอทางวทยาศาสตรเปนความเชอทเกยวของกบโลก ธรรมชาต และวทยาศาสตรในดานตางๆ ตามการยอมรบของนกวทยาศาสตรและนกปรชญาวทยาศาสตร 2. เจตคตหรอคานยมทยดถอกนในวงการวทยาศาสตรเปนคณลกษณะอยางหนงทหากมในผใด ผนนยอมไดชอวามเจตคตทางวทยาศาสตร มลกษณะเปนคานยมทมอยในบคคล และนกวทยาศาสตรเปนบคคลทมลกษณะบางอยางทแตกตางจากบคคลทวไป ท าใหประสบผลส าเรจในการท างานทางวทยาศาสตร

วตถประสงค

1. อธบายความเชอทางวทยาศาสตรได 2. ระบจตวทยาศาสตรและลกษณะของนกวทยาศาสตรได

EDU STOU

49

เรองท 1.3.1

ความเชอทางวทยาศาสตร

วทยาศาสตรถกมองวามความแตกตางจากศาสนา เนองจากศาสนาเปนความเชอ แตวทยาศาสตรไมไดเปนความเชอ แตเมอพจารณาความหมายของความเชอ พบวา ความเชอ ถอวาเปนธรรมชาตทเกดกบมนษยทกคน เปนสญชาตญาณทมสวนเกยวของกบความอยรอดเปนพนฐาน ความเชอ เปนการยอมรบในสงใดสงหนงวาเปนจรง เปนความรสกนกคดทเกดจากการไดสมผสโดยอาศยประสาทสมผสตางๆ ตอสงรอบตว เกดการสะสม เจรญงอกงามจนเปนการยอมรบในสงใดสงหนง อาจมเหตผลหรอไมมเหตผลกได มทงทเปนนามธรรมและรปธรรม ถกอธบายในดานของการยอมรบแบบไมมเหตผลหรอหลกฐานสนบสนน ท าใหวทยาศาสตรจงเปนความเชอทมเหตมผลและเกดการยอมรบ ดงนนความเชอในทางวทยาศาสตร จงเปนความเชอทเกยวของกบโลก ธรรมชาต และวทยาศาสตร ตามการยอมรบของนกวทยาศาสตร นกปรชญาวทยาศาสตรทศกษาเกยวกบ โลก ธรรมชาต และวทยาศาสตรในแงมมตางๆ

ธระชย ปรณโชต (2550 : 58 ) ไดยกตวอยางความเชอของ ไอนสไตนทกลาววา “ความเชอวาโลกภายนอกมอยจรง โดยไมขนกบตวผรบร เปนรากฐานของวทยาศาสตรทงปวง” โดยอธบายวา เปนความเชอตอโลกและธรรมชาตทเปนพนฐานของการศกษาธรรมชาตอยางเปนวทยาศาสตร ทหมายถงปรากฏการณตาง ๆ ในธรรมชาตเปนอสระจากจตใจของเรา ปรากฏการณใดๆ ในธรรมชาตเกดขนอยางเดยวกน ไมวาผสงเกตจะเปนใครกตาม และไดกลาวถงความเชอทางวทยาศาสตรทสอดคลองกบความเชอของไอนสไตน ไวดงน

1) สงทมอยจรงในจกรวาล ไดแก สสารและพลงงานเทานน ไมมสงใดอนอกทนอกเหนอไปจากสสารและพลงงาน และทงสองสงนสามารถแปรเปลยนกนไดตามกฎแหงความสมมลของมวลและพลงงาน (law of mass-energy equivalence: E = mc2)

2) สสารและพลงงานด ารงอยอยางมกฎเกณฑของมน หรอกลาวอกนยหนงไดวา “ธรรมชาตมระเบยบและกฎเกณฑ (orderliness of nature)” ตวอยางเชน “น ายอมไหลจากทสงลงสทต า” หรอ “น าบรสทธจะเดอดท 100 องศาเซลเซยส ทความกดดนระดบน าทะเล” เราคงไมเคยพบวา บางครงน ากไหลจากทต าขนไปสท ๆ สงกวา ในภาวะปกต หรอบางททความกดดนระดบน าทะเล น าบรสทธกเดอดไดทอณหภม 70 องศาเซลเซยส หรอ 120 องศาเซลเซยส ความเชอวาธรรมชาตมระเบยบหรอกฏเกณฑน ท าใหนกวทยาศาสตรมความมนใจวา สกวนหนงเขาจะตองสามารถอธบายปรากฏการณธรรมชาตตางๆ ไดมากขน ซงหมายความวาเขาจะคนพบกฎเกณฑของธรรมชาตทท าใหเกดปรากฏการณเหลานนขน ดงนนสงทเปนความรทางวทยาศาสตร กคอ ความรความเขาใจกฎเกณฑของธรรมชาตนนเอง

3) ความเชอในสตปญญาของมนษย (believe in human intelligence) คอ เชอวามนษยมสตปญญาสามารถทจะแสวงหาความจรงใดๆ ในธรรมชาตได ไมมสงใดเกนสตปญญาของมนษยทจะศกษาหรอเรยนรได

EDU STOU

50

4) เชอวาปรากฏการณทกชนดยอมมสาเหต หรอกลาวอกอยางหนงคอ เชอวาผลยอมมาจากเหต ความเชอทวา “ปรากฏการณทกชนดยอมมสาเหต” ไมใชกฎธรรมชาต เพราะถาเปนปรากฏการณธรรมชาตขอความนจะตองทดสอบไดวา “ผด” หรอ “ไมผด” ตวอยางเชน ปรากฏการณธรรมชาตนนมมากมายนบไมถวน ถาสมมตวามปรากฏการณ N ชนด และ N เขาใกลอนนต (infinity) เรากจะมปรากฏการณ B1, B2, B3, …นกวทยาศาสตรกพยายามสาเหตของ B1, B2, .... และพบสาเหตของ B ไปเรอย ๆ ทละตว จนถง B ตวหนง สมมตวา B21 และนกวทยาศาสตรกพยายามหาสาเหตของ B21 น แตปรากฏวายงไมพบสกท แมวาจะผานไปเปนรอย ๆ ป เหตการณเชนน จะไมสามารถสรปไดเลยวา ปรากฏการณ B21 ไมมสาเหต ดงนน ขอความทวา “ปรากฏการณทกชนดยอมมสาเหต” นนผด กไมสามารถยงสรปไดเชนกน เพราะไมมทางกลาวอยางมนใจไดเลยวา ปรากฏการณ B21 ไมมสาเหต ดงนน ขอความขางตนจงไมมทางทดสอบไดวาผด ท านองเดยวกนจะทดสอบวา “ไมผด” กไมมทางอกเชนกน เพราะ N เขาใกลอนนต นกวทยาศาสตรไมมทางทจะหาสาเหตของปรากฏการณ B ไดทกตว จงไมอาจจะรไดวาจะม B ตวใดทหาสาเหตไมได อยางไรกตามในประวตของวทยาศาสตร นกวทยาศาสตรคนพบสาเหตของปรากฏการณ B ไดมากตวขนเรอย ๆ ดงนน ขอความทวาปรากฏการณทกชนดยอมมสาเหตจงมขอมลสนบสนนมากขน ขอความดงกลาวจงไมใชกฎธรรมชาตแตความเชอเชนนมประโยชน เพราะเปนแรงจงใจ หรอเปนก าลงใจใหนกวทยาศาสตรพยายามศกษาคนควาหาสาเหตของปรากฏการณตางๆ ไปเรอย ๆ

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.3.1 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.3.1

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.3เรองท 1.3.1

EDU STOU

51

เรองท 1.3.2

จตวทยาศาสตร และลกษณะของนกวทยาศาสตร

ความรทางวทยาศาสตร เกดจากการท างานของนกวทยาศาสตร เพอมงหวงทจะไดค าอธบายในปรากฏการณตางๆ ทตนเองสนใจ ซงตองอาศยการมจตวทยาศาสตรและคณลกษณะทเฉพาะของนกวทยาศาสตร

1. จตวทยาศาสตร

การแสวงหาความรทางวทยาศาสตรและการท างานของนกวทยาศาสตรทจะประสบความส าเรจหรอไม นอกจากอาศยวธการทางวทยาศาสตร และทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตรแลว ยงเกยวของกบลกษณะนสยของบคคลนน คณลกษณะทมผลตอการแสวงหาความรทางวทยาศาสตร เรยกวา จตวทยาศาสตร หรอ เจตคตทางวทยาศาสตร ค าวา จตวทยาศาสตร มาจากค าวา scientific mind ซงมความหมายเชนเดยวกบค าวา เจตคตทางวทยาศาสตร ทมาจากภาษาองกฤษวา scientific attitude สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (2546 : 149) ไดนยามค าวา เจตคตทางวทยาศาสตร เปนจตวทยาศาสตร หรอ ลกษณะนสยของบคคลทเกดขนจากการศกษาหาความรโดยใชกระบวนการทางวทยาศาสตร ประกอบดวยลกษณะตางๆ ไดแก ความสนใจใฝร ความมงมน อดทน รอบคอบ ความรบผดชอบ ความซอสตย ประหยด การรวมแสดงความคดเหนและยอมรบฟงความคดเหนของผอน ความมเหตผล การท างานรวมกบผอนไดอยางสรางสรรค

ค าวา “เจตคตทางวทยาศาสตร” นมความหมายแตกตางจากค าวา “เจตคต” ในทางจตวทยาสงคม หรอในความหมายทวๆ ไป ค าวา เจตคต ในทางจตวทยาสงคม หมายถง ความโนมเอยงหรอความพรอมทจะแสดงออกในลกษณะใดลกษณะหนง เชน การเขาหา หรอหน หรอตอตานสภาพการณบางอยาง รก เกลยด พอใจหรอไมพอในสงใดสงหนง น นคอ เจตคตดงกลาวมทศทาง เชน ทางบวก บางลบ ชอบ ไมชอบ สวนเจตคตทางวทยาศาสตรนนไมมทศทาง ผทมเจตคตทางวทยาศาสตรจะแสดงออกมาในลกษณะของการท างาน และแสดงใหเหนวามคณลกษณะนนแลว เจตคตทางวทยาศาสตร เปนคณลกษณะทแสดงออกมา เพอการแสวงหาความรโดยสมพนธกบความร ประสบการณและความรสกของบคคลนน เปนสงทปลกฝงอยในจตใจจนกลายเปนอปนสยและจตใจของนกวทยาศาสตร (ธระชย ปรณโชต 2550 : 60-61)

ในวงการวจยเพอคนควาแสวงหาความจรงใหม ๆ หรอในวงการวทยาศาสตร บคคลผคนควาวจยจะตองมเจตคตทางวทยาศาสตร ดงตอไปน (ธระชย ปรณโชต 2550 : 61)

- มความอยากรอยากเหน สนใจใฝรสงใหม ๆ อยเสมอ - มความสงสย ไมเชอสงใดโดยงาย - มใจกวาง ยอมรบฟงความคดเหนของผอนทแตกตางไปจากตน - มเหตผล ไมงมงาย

EDU STOU

52

- ไมดวนสรป หรอลงความเหนในเรองใดโดยปราศจากขอมลหรอหลกฐานทเพยงพอ - มใจเปนกลาง ไมล าเอยงหรอมอคต เชน มอคตเขาขางความคดของตนเอง เปนตน - มความปรารถนาทจะทดลองตรวจสอบสงทไดพสจนมาแลว วาเปนความจรงในสถานการณ

อน ๆ อก - มความเชออยเสมอวาจะตองมทางทแกไขปญหาได - มความซอสตย เชน การพจารณาตดสนโดยอาศยขอมลอยางตรงไปตรงมา และไมน า

ผลงานของผอนมาเปนตนเอง เปนตน

นอกจากนกจะตองเปนผทมความอดทน มความเพยรพยายาม มความถอมตน คณลกษณะดงกลาวถามในผใดกถอวาผนนมเจตคตทางวทยาศาสตร จะเหนไดวาเจตคตหรอคานยมดงกลาวชวยใหมนษยเราสนใจทเสาะแสวงหาความรตาง ๆ ท าใหเกดความรใหม ๆ อยตลอดเวลา ผทไมใชนกวทยาศาสตรหรอท างานเกยวของกบวทยาศาสตรกสามารถมเจตคตและคานยมเหลาน และสามารถน าไปใชเปนประโยชนตอการด าเนนชวตและกจกรรมของตนได โดยเฉพาะในวงการวทยาศาสตรนนถอวา เจตคตทางวทยาศาสตรเปนหลกหรอแนวทางในการท างาน

2. ลกษณะของนกวทยาศาสตร

นอกจากนกวทยาศาสตรจะมความเชอ และเจตคตดงทไดกลาวไวขางตนแลว นกวทยาศาสตรยงมลกษณะอนๆทเกดจากการท างานของนกวทยาศาสตรอก ธระชย ปรณโชต (2550 : 63 ) ไดรวบรวมการศกษาเกยวกบลกษณะบคลกภาพของนกวทยาศาสตรไวหลายทาน ดงน

แอนน โร (Anne Roe) ไดท าการศกษาเกยวกบบคลกภาพของนกวทยาศาสตรหลายสาขา ในป 1953 โดยท าการศกษาอยางละเอยดเปนเวลาหลายป และไดสรปบคลกภาพของนกวทยาศาสตรไว 6 แบบ ดงน

1) นกวทยาศาสตรผมความคดสรางสรรคอยางแทจรง จะคนควาหาประสบการณและท ากจกรรมอยเสมอ เอาใจใสตอการคดและการตดสนใจ มความเปนตวของตวเองสง ไมปฏบตตามสงคม ยดถอตนเองเปนศนยกลาง (highly egocentric) เปนผทชอบเพอฝนและชอบการเปลยนแปลง

2) ชอบความเปนระเบยบ มความอดทนสงตอสงทเคลอบแคลงสงสยและชอบทจะคดแกปญหาเหลานนใหส าเรจดวยวธการของตนเองตามล าพง

3) สามารถควบคมแรงกระตนหรอความรสกไดด มความมนในใจตนเองวาสามารถทจะคดสงตางๆ ได แตมความโนมเอยงทจะปฏบตตามคานยม แบบแผนวฒนธรรมประเพณของสงคมนอยกวาคนอน มความสามารถในการฝกตนเอง มความเปนอสระทงทางความคดและการกระท า

4) มสมพนธภาพกบบคคลอนนอย ชอบพดในกลมทมคนนอย ๆ เปนคนไมชางพด (ไมรวมถงนกวทยาศาสตรสงคม) และไมคอยเขาสงคม ไมชอบการวจารณบคคล

EDU STOU

53

5) ชอบทจะท างานเกยวกบสงของและความคดมากกวาท างานเกยวของกบบคคล ไมชอบสนใจเรองสวนตวและเรองอน ๆ ทไมเกยวของกบงานวจยของตน

6) ชอบค านวณ และไมพงโชคชะตา

วดเบรน และโอบอรน (Wookburn and Obourn) ในป 1965 ไดท าการศกษาลกษณะของนกวทยาศาสตรทพบบอย ๆ จากการสงเกตโดยนกวทยาศาสตรเองหรอโดยผอนวามคณลกษณะดงตอไปน

1) มความอยากรอยากเหนทไมสนสด ชอบเสาะแสวงหาสงตาง ๆ ทตนอยากรอยากเหน

2) มความเปนอสระทางความคด พยายามพสจนสงตางๆ และพรอมทจะละทงสงทพสจนไมได

3) มจนตนาการอยางมาก และมความคดสรางสรรคสง

4) มความรอบร มหตาไว มการตดสนใจทถกตองและมองการณไกล

5) มพลงทางสมองสง และมความพยายามทสงมาก

แคตเทล และเครฟดาหล (Cattell and Crevdahl) ในป 1969 ไดท าการศกษาบคลกภาพของนกฟสกส นกชววทยา และนกจตวทยา และสรปลกษณะของนกวทยาศาสตร ไวดงน

1) เปนคนหลงลมสงแวดลอมรอบตวโดยเฉพาะนกวทยาศาสตรทางกายภาพ เชน คาเวนดช ดาลตน และพรสตลย เปนตน

2) มสตปญญาสงมาก

3) สามารถควบคมความรสกไดด

4) มความมนใจในตนเองสงมาก

5) มความสขมเยอกเยน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย ไดท าวจยเพอศกษาคณลกษณะปรชาญาณทางวทยาศาสตรในป 2525 พบวา คณลกษณะปรชาญาณทางวทยาศาสตรประกอบดวยคณลกษณะดงตอไปน

1) มสตปญญาด

2) มผลสมฤทธทางการเรยนวทยาศาสตรและคณตศาสตรสง

3) มความคดรเรมสรางสรรค

4) มความสนใจทางวทยาศาสตร

5) มเจตคตทางวทยาศาสตร

6) มบคลกภาพของนกวทยาศาสตร

EDU STOU

54

ส าหรบบคลกภาพของนกวทยาศาสตรนน สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย ไดท าวจยและไดขอคนพบวาผทมบคลกภาพของนกวทยาศาสตรมคณลกษณะตอไปนคอ

1) มความอยากรอยากเหน เชน ชอบคดคน ชอบซกถามและกระตอรอรนทจะคดปญหาททาทายความสามารถ ชอบส ารวจรวบรวมสงของเพอจดหมวดหม สนใจในสงแวดลอมรอบตว

2) มความขยนหมนเพยร มความอดทนและความมงมนตอเปาหมาย เชน มชวงความสนใจนานกวาคนธรรมดา ชอบท างานหนก (ทางดานความคด) มความตงใจจรงทจะแกปญหา

3) มวฒภาวะทางอารมณสง เชน มอารมณมนคง มใจกวางยอมรบฟงขอคดเหนของผอน และเตมใจทจะเปลยนความคดเมอมขอมลทเชอถอไดมากกวา

4) มความรบผดชอบสง

5) มความเปนเอกเทศ เชน ชอบอยคนเดยวไมชอบรวมกลม

6) มความเชอมนในตนเอง

7) มวนยในตนเอง

8) มลกษณะนสยทดในการท างาน

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.3.2 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.3.2

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.3 เรองท 1.3.2

EDU STOU

55

ตอนท 1.4

ธรรมชาตของวทยาศาสตร โปรดอานแผนการสอนประจ าตอนท 1.4 แลวจงศกษาเนอหาสาระ พรอมปฏบตกจกรรมในแนว

การศกษาตอนท 1.4

หวเรอง

เรองท 1.4.1 ทมาและความหมายของธรรมชาตของวทยาศาสตร

เรองท 1.4.2 องคประกอบของธรรมชาตของวทยาศาสตร

แนวคด

1. ธรรมชาตของวทยาศาสตร หมายถง การศกษาเกยวกบความรทางวทยาศาสตร วธการท

นกวทยาศาสตรไดมาซงหาความร การท างานหรอสงคมของนกวทยาศาสตร และคณคาของวทยาศาสตรตอสงคม

2. วทยาศาสตรออกเปน 3 กลมใหญ ๆ คอ โลกทศนทางวทยาศาสตร การสบเสาะหาความรทาง

วทยาศาสตร และกจการทางวทยาศาสตร ซงแนวคดดงกลาวถกน ามาเปนตนแบบและการอางองของการพฒนา

หลกสตรวทยาศาสตรของหลายๆประเทศ

วตถประสงค

1. บอกความหมายของธรรมชาตของวทยาศาสตรได 2. อธบายแนวคดของแตละองคประกอบของธรรมชาตของวทยาศาสตรได

EDU STOU

56

เรองท 1.4.1

ทมาและความหมายของธรรมชาตของวทยาศาสตร

ธรรมชาตของวทยาศาสตร (nature of science) ไดรบความสนใจและมการศกษาวจยในประเดนตางๆท

เกยวของมาเปนเวลาเกอบ 100 ป ตงแตชวงตนของศตวรรษท 20 โดยนกวทยาศาสตร นกวทยาศาสตรศกษา และนกปรชญาวทยาศาสตร ในปจจบน นกวทยาศาสตรศกษามความเหนทพองตองกนวา การเรยนวทยาศาสตรเฉพาะในสวนของความรและทกษะการปฏบตนนไมเพยงพอ นกเรยนยงตองมความเขาใจเกยวกบธรรมชาตของวทยาศาสตร ทผสมผสานมาจากปรชญาวทยาศาสตร ประวตวทยาศาสตร สงคมวทยาและจตวทยา เพออธบายลกษณะของวทยาศาสตรในหลายๆ แงมมจนกลายเปนสงท เรยกวา ธรรมชาตของวทยาศาสตร (McComas, 1998 : 3) เชน วทยาศาสตรคออะไร วทยาศาสตรท าอะไรไดบาง รวมไปถงการท างานของนกวทยาศาสตร และปฏสมพนธระหวางวทยาศาสตร สงคม และวฒนธรรม กลาวไดวา ธรรมชาตของวทยาศาสตร เปนลกษณะเฉพาะ ซงจะบงบอกถงความแตกตางระหวางตววทยาศาสตรและศาสตรอนๆ ธรรมชาตของวทยาศาสตรเปนลกษณะของคานยม ขอสรป แนวคดหรอแมแตค าอธบายทจะบอกวาวทยาศาสตรคออะไร มสวนเกยวของกบอะไรบาง และอยางไร ค าอธบายเหลานจะผสมผสานกลมกลนอยในตววทยาศาสตร ความรทางวทยาศาสตร และการพฒนาความรทางวทยาศาสตร รวมถงการมองสงเหลานในเชงปรชญาเกยวกบการก าเนด ธรรมชาต วธการและขอบเขตของความรของมนษย (epistemology) และในเชงสงคมวทยา (sociology)

ในชวงเวลาประมาณ 40 ปทผานมา ธรรมชาตของวทยาศาสตร กลายเปนเปาหมายทส าคญอยางหนงของการจดการเรยนการสอนวทยาศาสตรในหลายประเทศเพมมากขน ดงจะเหนไดจากหลกสตรระดบชาตในหลายประเทศทมการปรบหลกสตรวทยาศาสตรระดบชาตหลงการปฏรปการศกษา เชน สหรฐอเมรกา องกฤษ แคนาดา (McComas, 1998) รวมทงประเทศไทย ทปรากฏค าวาธรรมชาตวทยาศาสตรไวอยางชดเจนครงแรก ในสาระการเรยนรท 8 หลกสตรการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2544 หลงการปฏรปการศกษาป 2542 เหตผลของการใหความส าคญกบความเขาใจธรรมชาตของวทยาศาสตรนน นกวทยาศาสตรศกษามความเขาใจวา ความเขาใจธรรมชาตของวทยาศาสตรเปนสวนหนงของการรวทยาศาสตร (scientific literacy) ซงเปนเปาหมายหลกของวทยาศาสตรศกษาในปจจบน

นกการศกษาดานวทยาศาสตรหลายกลมไดยนยนวา ธรรมชาตของวทยาศาสตรสงเสรมการเรยนร และความสนใจในวทยาศาสตร รวมไปถงการตดสนใจในการแกปญหา ซงท าใหผเรยนเปนบคคลทรเรองวทยาศาสตร (science literate person) คอ มความสามารถในการสอสารและมปฏสมพนธกบวทยาศาสตรรอบ ๆ ตว ไมวาจะเปนการคดวพากษขอมลขาวสารทเกยวของกบวทยาศาสตรผานสอตาง ๆ การใชชวตประจ าวน การแกปญหา ตลอดจนการมสวนรวมในการตดสนใจในเรองทเกยวของในระดบทองถน และระดบชาตหรออาจกลาวไดวาบคคลจะรเรองวทยาศาสตรไมไดเลย หากขาดความเขาใจในธรรมชาตของวทยาศาสตร

EDU STOU

57

ความหมายของค าวา ธรรมชาตของวทยาศาสตรเปนไปในลกษณะเดยวกบความรทางวทยาศาสตร ทม

การเปลยนแปลงได ดงนนในชวงเวลากวา 100 ปทผานมา แนวคดทเกยวของกบธรรมชาตของวทยาศาสตรมการ

เปลยนแปลงมาโดยตลอด ซงเปนการเปลยนแปลงทเกยวของกบพฒนาการทางดานวทยาศาสตร สะทอนใหเหน

ลกษณะของการคดอยางและระบบ และการมปฏสมพนธในสงคมของนกวทยาศาสตรและนกวทยาศาสตรศกษา

(Lederman, 2006 : 304)

ในชวงตนศตวรรษท 20 (in the early 1900s) ความเขาใจธรรมชาตของวทยาศาสตรเปนเรองเดยวกบ

ความเขาใจวธการการทางวทยาศาสตร ในชวงป 1960 ค าวา ธรรมชาตของวทยาศาสตรเนนไปทการสบเสาะหา

ความรและทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร เชน การสงเกต สมมตฐาน การตความ การตความหมายขอมล

และการออกแบบการทดลอง ตอมาชวงป 1970 ความเขาใจธรรมชาตของวทยาศาสตรเปลยนไปเปนเรองของ

ลกษณะของความรทางวทยาศาสตรทมการเปลยนแปลง ความจรงเชงประจกษ เปนเชงประวตศาสตร ในชวงป

1980 ธรรมชาตของวทยาศาสตรเขาไปมสวนเกยวของกบปจจยทางดานจตวทยา เชน ธรรมชาตของการสงเกต

ทฤษฎความเชอทนกวทยาศาสตรมอยหรอเชออย ความคดสรางสรรคของมนษยตอการพฒนาความรทาง

วทยาศาสตร นอกจากนยงมความสมพนธกบปจจยทางสงคมทมผลตอการพฒนาองคความรทางวทยาศาสตรดวย

(Abd-El-Khalick and Lederman, 2000 )

ความหมายของค าวา ธรรมชาตของวทยาศาสตร ทเปนทยอมรบอยางกวางขวางในแวดวงของ

นกวทยาศาสตรศกษานน เปนการอางถงญาณวทยาของวทยาศาสตร (epistemology of science) ทหมายถง

วทยาศาสตรเปนวถแหงความร คานยม ความเชอทมตอความรทางวทยาศาสตร รวมทงการพฒนาความรทาง

วทยาศาสตร (Lederman, 1992; Lederman et al., 2002) อยางไรกตาม ความหมายทเฉพาะเจาะจงของค าวา

ธรรมชาตของวทยาศาสตรและขอบเขตของธรรมชาตของวทยาศาสตรทนกเรยนควรจะรเปนอยางไร ซงมกจะถก

อภปรายกนระหวางกลมนกปรชญาทางวทยาศาสตร นกวทยาศาสตรศกษา และนกวทยาศาสตร ดงตวอยาง

ประเดนทมความเหนสอดคลองและขอโตแยงตอไปน

เอฟลน เกลนแมน และ ไรส (Eflin, Glennan, and Reisch,1999 : 108-109) อางถงประเดนท

นกวทยาศาสตรศกษาสวนใหญมความคดเหนสอดคลองกน และประเดนทมการอภปรายหรอมขอโตแยงกน

ระหวางนกวทยาศาสตรศกษาและนกปรชญาทางวทยาศาสตร ไววา ประเดนทมขอตกลงรวมกน หรอมความเหน

สอดคลองกน ไดแก 1) เปาหมายหรอวตถประสงคหลกของวทยาศาสตร คอการคนควาศกษาหาความรเกยวกบ

สงตางๆ บนโลก 2) สงตางๆบนโลกมแบบแผนหรอเปนล าดบ ซงวทยาศาสตรพยายามทอธบายสงเหลานนใหอย

EDU STOU

58

ในรปทงายทสดและครอบคลมมากทสด 3) วทยาศาสตรเปนพลวต และเปลยนแปลงได และ 4) ไมมวธการทาง

วทยาศาสตรเพยงวธการเดยวส าหรบการศกษาคนควาหาความรทางวทยาศาสตร ส าหรบประเดนทมขอโตแยงกน

คอ 1) ความรทางวทยาศาสตรทเกดขนนนขนอยกบขอตกลงทางทฤษฎและมปจจยทางสงคมและประวตศาสตร

เขามาเกยวของ และ 2) ความเปนจรงของทฤษฎทางวทยาศาสตรถกก าหนดโดยธรรมชาตทเปนอยของโลกโดยไม

ขนอยกบนกวทยาศาสตร

แมคคอมมาส (McComas, 2003 :1-2) เสนอวา ธรรมชาตของวทยาศาสตร คอ การผสมผสานการศกษา

ทางสงคมของวทยาศาสตรในหลายดาน เชน ดานประวตการไดมาซงความรทางวทยาศาสตร สงคมวทยา และ

ปรชญาทางวทยาศาสตร เพออธบายวาวทยาศาสตรคออะไร นกวทยาศาสตรมกระบวนการท างานอยางไร

นกวทยาศาสตรท างานเปนกลมสงคมไดอยางไร และสงคมมปฏกรยาอยางไรตอวทยาศาสตร

จากการใหความหมายธรรมชาตของวทยาศาสตรพอจะสรปความหมายของธรรมชาตของวทยาศาสตร

ไดวา ธรรมชาตของวทยาศาสตร หมายถง การศกษาเกยวกบความรทางวทยาศาสตร วธการทนกวทยาศาสตร

ไดมาซงหาความร การท างานหรอสงคมของนกวทยาศาสตร และคณคาของวทยาศาสตรตอสงคม

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.4.1 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.4.1

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.4 เรองท 1.4.1

EDU STOU

59

เรองท 1.4.2

องคประกอบของธรรมชาตของวทยาศาสตร

จากความส าคญของธรรมชาตของวทยาศาสตรทมความเกยวของกบการรวทยาศาสตรของคนในสงคม

นกวทยาศาสตรศกษาจงสนใจศกษาและท าวจยเกยวกบความเขาใจธรรมชาตของวทยาศาสตรของครและนกเรยน รวมไปถงการเรยนการสอนธรรมชาตของวทยาศาสตรตอเนองยาวนานหลายสบป (Lederman, 2006 : 303) ซงค าอธบายเกยวกบธรรมชาตของวทยาศาสตรมอยางหลากหลาย บางครงกลกซงถงระดบค าถามในเชงอภปรชญา (metaphysics) หรอ ภววทยา (ontology) ซงแมจะเปนพนฐานของวทยาศาสตรในปจจบนแตกอาจจะหางไกลจากการเรยนการสอนวทยาศาสตรในชนเรยน

อยางไรกตาม เพอเปนแนวทางใหหลกสตรการศกษาวทยาศาสตรสามารถบงชธรรมชาตของวทยาศาสตรในการจดการเรยนรตามเปาหมายทวางไวในการพฒนาคนใหเปนผทรเรองวทยาศาสตร สมาคมครวทยาศาสตรสหรฐอเมรกา หรอ The American Association for the Advancement of Science (AAAS) ไดตพมพเอกสาร Science for all American และ Benchmark for Science Literacy โดยไดแบงธรรมชาตของวทยาศาสตรออกเปน 3 กลมใหญ ๆ คอ โลกทศนทางวทยาศาสตร (scientific worldview) การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร (scientific inquiry) และกจการทางวทยาศาสตร (scientific enterprise) ซงแนวคดดงกลาวถกน ามาเปนตนแบบและการอางองของการพฒนาหลกสตรวทยาศาสตรของหลายๆประเทศ เมอกลาวถง ธรรมชาตของวทยาศาสตรในการเรยนวทยาศาสตรระดบการศกษาขนพนฐาน รวมทงหลกสตรแกนกลาง สาระการเรยนรวทยาศาสตรของประเทศไทยดวย ในทนจงขออธบายองคประกอบของธรรมชาตของวทยาศาสตรตามกรอบแนวคดของสมาคมครวทยาศาสตรสหรฐอเมรกา (AAAS, 1990 ) ดงตอไปน 1. โลกทศนทางวทยาศาสตร (scientific worldview)

สมาคมครวทยาศาสตรสหรฐอเมรกา ไดรวบรวม แนวคดของนกปรชญาทางวทยาศาสตร เกยวกบความเชอหรอแนวคด และเจตคตเกยวกบงานทนกวทยาศาสตรท าวา มนคออะไรและเปนอยางไร โดยเรยกวา โลกทศนทางวทยาศาสตร ซงเปนแนวคดเกยวกบโลกในมมมองแบบวทยาศาสตร ประกอบดวย 4 ประเดน ดงน

1.1 โลกคอสงทสามารถท าความเขาใจได กลาวคอ ปรากฏการณตางๆ บนโลกหรอในจกรวาลทเกดขนตามแนวคดทางวทยาศาสตร เชอวา ปรากฏการณตางๆ นนเกดขนอยางมแบบแผนแนนอน (pattern) เปนสงทสามารถเขาใจไดโดยอาศยกระบวนการทางปญญา และการใชกระบวนการคด มวธการศกษาทเปนระบบอยางละเอยดรอบคอบ ทมการใชประสาทสมผสและเครองมอตางๆ ในการเกบรวบรวมขอมล ความเขาใจวา ปรากฏการณตางๆ มความเปนแบบแผนแนนอน สามารถอธบายลกษณะเฉพาะของความรทางวทยาศาสตรไดวา ความรทางวทยาศาสตรทไดมาจากการศกษาถอวาเปนความรสวนหนงทสามารถน าไปปรบใชไดกบความรของ

EDU STOU

60

จกรวาลทงระบบ ตวอยางเชน หลกการเคลอนทและแรงโนมถวง (motion and gravitation) ทใชในการอธบายการตกของวตถบนโลก สามารถน าไปอธบายการเคลอนทของดวงจนทรและโลกไดดวย และจากการพฒนาองคความรทางวทยาศาสตร ในปจจบนพบวา หลกการเคลอนทสามารถน าไปประยกตใชไดกบเรองของแรง และการเคลอนทของทกๆสง ตงแตสงทเลกทสด เชน nuclear particle จนกระทงสงทมขนาดใหญ เชน ดวงดาวตางๆ เปนตน

1.2 แนวคดทางวทยาศาสตรสามารถเปลยนแปลงได จากความเชอทวา ปรากฏการณตางๆ ทเกดขนบนโลกจะสามารถท าความเขาใจได และความรทางวทยาศาสตรเกดขนจากกระบวนการสงเกตปรากฏการณตางๆ ในธรรมชาตอยางละเอยดรอบคอบเพอท าความเขาใจปรากฏการณนนๆ แตอยางไรกตาม ความรทางวทยาศาสตรสามารถเกดการเปลยนแปลงไดตลอดเวลาอยางหลกเลยงไมได เนองจากการสงเกตครงใหมอาจจะไดขอมลททา-ทายกบทฤษฎเดมทมอย แมวาทฤษฎจะเกดขนจากการอธบายเหตการณทมาจากการสงเกตหลายๆเหตการณจ านวนหนงหรอขอบเขตหนงแลวกตาม แตเปนไปไดวาอาจจะมทฤษฎอนทสามารถอธบายการสงเกตเหตการณเหลานนไดดกวาหรอสามารถอธบายการสงเกตในขอบเขตทกวางกวากเปนไปได ดงนน ทฤษฎทางวทยาศาสตรทงใหมและเกาสามารถถกทดสอบ พสจน และยกเลกไดตลอดเวลา ดงนน ความรทางวทยาศาสตรจงสามารถเปลยนแปลงได

นอกจากน นกวทยาศาสตรยงมความเชอวา ไมมความจรงใดทสมบรณทสด (absolute truth) นนคอ ไมมความเขาใจใดหรอความรใดทถกตองสมบรณ หรออาจกลาวไดวา วทยาศาสตรไมสามารถท าความเขาใจไดหมดทกอยางและครบถวนสมบรณ ความเขาใจทเกดขนยอมท าใหค าถามใหมๆ เกดขนไดเสมออยางหลกเลยงไมได แตขอมลทมความถกตองแมนย ามากขนจะยงท าใหสามารถเขาใจปรากฏการณนนๆ ไดใกลเคยงความเปนจรงมากขน

1.3 ความรทางวทยาศาสตรมความคงทน แมวานกวทยาศาสตรจะมความเชอวา ไมมความจรงใดทสมบรณทสด และยอมรบเรองความไมแนนอน (uncertainty) ทวา ความรทางวทยาศาสตรสามารถเปลยนแปลงได แตความรทางวทยาศาสตรสวนใหญมความคงทน (durable) การเปลยนแปลงทเกดขนจะเปนไปในแบบของการปรบปรงแกไขมากกวาการยกเลก ซงถอวาเปนเรองปกตของความรทางวทยาศาสตร ทมลกษณะของการพฒนาทผานการศกษาอยางละเอยด ถกตองแมนย า จนกลายเปนทยอมรบอยางกวางขวาง โดยเฉพาะในแวดวงของนกวทยาศาสตร หรอในสงคมวทยาศาสตร (scientific community) ตวอยางเชน กฎการเคลอนทของนวตน กมไดถกยกเลกหรอทดแทนดวยทฤษฎสมพทธภาพของไอสไตน เพยงแตแสดงใหเหนวากฎการเคลอนทของนว-ตนมขอจ ากดของการน าไปใชเทานน นอกจากน ความสามารถของนกวทยาศาสตรในการท างานทมความถกตองแมนย ามากขนจะท าใหมความเขาใจปรากฏการณธรรมชาตนนๆ ไดใกลเคยงความจรงมากยงขน

1.4 วทยาศาสตรไมสามารถตอบไดทกค าถาม แมวาวทยาศาสตรเปนการศกษาปรากฏการณตางๆ ทเกดขนบนโลก อยางไรกตาม ยงคงมเรองราวมากมายทไมสามารถพสจน ตรวจสอบหรอศกษาไดดวยวธการทางวทยาศาสตร โดยเฉพาะเรองทเกยวของกบความเชอ เชน พลงเหนอธรรมชาต (supernatural power and being)

EDU STOU

61

ความเชอเรองปาฏหารย (miracle) ผสาง (superstition) การท านายโชคชะตา (fortune-telling) หรอโหราศาสตร (astrology) เนองจากนกวทยาศาสตรไมมหนาทใหค าตอบหรออภปรายในเรองเหลาน แมวาในบางกรณ วธการทางวทยาศาสตรดเหมอนวาจะปฏเสธ หรอใหค าตอบทดกวา แตวทยาศาสตรกมไดตดสนวาสงนนดหรอชว หรอควรเชอหรอไมเชอตอไป วทยาศาสตรเปนเพยงทางเลอกทเปนไปไดเทานน

2. การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตร

โดยทวไปวทยาศาสตรทกสาขาจะอยบนพนฐานของหลกฐาน สมมตฐานและทฤษฎ ประกอบกบการใชเหตผลเชงตรรกะ แตอยางไรกตาม นกวทยาศาสตรแตละสาขาจะมความแตกตางกนในเรองของปรากฏการณทสนใจ การส ารวจตรวจสอบ ตงอยบนพนฐานของทฤษฎและขอมลทมอยเดม และขอคนพบจากการทดลองทงทเปนวธการเชงคณภาพและเชงปรมาณ

การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรไมสามารถอธบายไดงายโดยไมค านงถงบรบทของการศกษาวาศกษาในเรองใด การสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรไมมล าดบขนตอนทตายตวแนนอน และไมไดมเพยงวธการเดยวทจะน าไปสการสรางความรทางวทยาศาสตรอยางไมผดพลาด แมวาการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรจะมลกษณะเฉพาะทเปนการศกษาหาความรของนกวทยาศาสตร แตอยางไรกตามคนทวไปทกคนสามารถทจะศกษา สบเสาะและคดอยางนกวทยาศาสตรไดในเรองตางๆ ทเกดขนในชวตประจ าวน ลกษณะของการสบเสาะหาความรทางวทยาศาสตรมรายละเอยด ดงน

2.1 วทยาศาสตรตองการหลกฐาน แนวคดทางวทยาศาสตรพฒนามาจากการสงเกตปรากฏการณตางๆทเกดขน ดงนน นกวทยาศาสตรจะใหความส าคญกบการขอมลทตองมความถกตอง ทงนหลกฐานทเปนทมาของแนวคดทางวทยาศาสตรอาจจะไดมาจากการสงเกตและ/หรอการวด ตามธรรมชาตหรอสถานการณจรง หรอจากหองปฏบตการทางวทยาศาสตรทมการควบคมเงอนไขตางๆไดอยางสมบรณ ส าหรบการสงเกต นกวทยาศาสตรสามารถใชประสาทสมผสหรอเครองมอทางวทยาศาสตรเพอขยายของเขตของการสงเกตใหมากขน การสงเกตอาจมทงแบบทนกวทยาศาสตรเปนผสงเกตอยางสมบรณโดยไมไดก าหนดหรอจดการแตอยางใด เชน การสงเกตแผนดนไหว การอพยพยายถนของนก หรอเปนการสงเกตทเปนรปแบบของการเกบรวบรวมขอมล เชน การเกบตวอยางพช หรอหน หรออาจเปนการสงเกตทนกวทยาศาสตรเปนผจดกระท าเพอศกษาธรรมชาต ส าหรบการควบคมตวแปรบางตวแปรนน บางกรณนกวทยาศาสตรสามารถท าไดอยางแนนอน เชน การควบคมอณหภม และสามารถเปลยนเงอนไขของตวแปรไดตามตองการ แตตวแปรบางตวกไมสามารถควบคมไดอยางแนนอน และบางครงกมตวแปรทมาเกยวของมากมาย ท าใหยากตอการควบคม แตเนองจากความรทางวทยาศาสตรตองการหลกฐานสนสนน ดงนน การท างานของนกวทยาศาสตรจงตองอาศยการพฒนาเครองมอ เทคนค และเทคโนโลย เพอการสงเกต เกบขอมลไดแมนย ามากขน และอาศยขอคนพบจากการสบสวนสอบสวนของนกวทยาศาสตรหลายๆ ทาน เพอเปนการยนยน หรอคดคานขอสนบสนนของการคนพบของนกวทยาศาสตรดวยกน

2.2 วทยาศาสตรมการผสมผสานระหวางตรรกศาสตร และจนตนาการ แมวาจนตนาการและความคดท าใหเกดการตงสมมตฐานและทฤษฎ แตไมชากเรวขอความรทางวทยาศาสตรตองสอดคลองกบหลกการของการให

EDU STOU

62

เหตผลเชงตรรกะทเชอมโยงหลกฐานเขากบขอสรป หมายถง ขอความรนนตองมการทดสอบความเทยงตรง สมเหตสมผลโดยการน าไปตความ ประยกตใช น าไปอางองไปยงสงอนๆ สาธต และน าไปตดสนในเบองตน นกวทยาศาสตรสวนใหญจะไมเหนดวยกบหลกฐานใดหลกฐานหนงเพยงอยางเดยวแตจะเชอมนในการใชเหตผลเชงตรรกะทเชอมโยงหลกฐานเขากบขอสรปมากกวา

โดยทวไปการสรางขอความรทางวทยาศาสตร จะอาศยหรอพสจนดวยการใหเหตผลเชงตรรกะ (logic) แตอยางไรกตามการใชตรรกะเพยงอยางเดยวไมเพยงพอตอความกาวหนาทางวทยาศาสตร แนวคดทางวทยาศาสตรไมไดเกดขนมาอยางอตโนมตจากขอมลหรอหลกฐาน หรอจากการวเคราะหขอมลหรอหลกฐานทมอยเพยงอยางเดยว สมมตฐานหรอทฤษฎทท าการส ารวจตรวจสอบเปนการจนตนาการวาสงตางๆทอยบนโลกมความสมพนธหรอท างานกนอยางไร และนกวทยาศาสตรพยายามทจะคนหาค าตอบโดยการทดสอบหรอทดลอง ซงถอวาเปนการสรางสรรคเชนเดยวกบการเขยนเพลง การเขยนบทกลอนนนเอง บางครงการคนพบของนกวทยาศาสตรกไดมาโดยบงเอญ ไมคาดหวง ซงขอมลบางอยางทนกวทยาศาสตรทานหนงอาจจะมองไมเหนคณคาหรอไมเกดขอคนพบ แตนกวทยาศาสตรทานอนทมจนตนาการอนอาจสามารถสรางความรใหมได

2.3 วทยาศาสตรใหค าอธบายและการท านาย นกวทยาศาสตรพยายามอธบายปรากฏการณทสงเกตโดยใชวธการทางวทยาศาสตรทเปนทยอมรบ ซงความนาเชอถอของค าอธบายทางวทยาศาสตรมาจากความสามารถในการแสดงความสมพนธระหวางหลกฐานและปรากฏการณทไมเคยคนพบมากอน เชน ทฤษฎการเลอนของทวป มความนาเชอถอเพราะแสดงความสมพนธระหวางหลกฐานและปรากฏการณทสอดคลองกน เชน การเกดแผนดนไหว ความสอดคลองระหวางซากฟอสซล (fossil) ทพบในทวปตางๆ รปรางของทวปตางๆ ทตอกนไดพอดเหมอนภาพจกซอว และความสงต าของพนทะเล เปนตน นอกจากวทยาศาสตรจะใหค าอธบายเกยวกบปรากฏการณตางๆ แลว วทยาศาสตรยงใหความส าคญกบการท านายซงอาจเปนไดทงการท านายปรากฏการณ หรอเหตการณในอนาคตหรอในอดตทยงไมมการคนพบหรอศกษามากอน

2.4 นกวทยาศาสตรพยายามทจะระบและหลกเลยงความล าเอยง ขอมลหลกฐานมความส าคญอยางมากในการน าเสนอแนวคดใหม ๆ นกวทยาศาสตรมกมค าถามวา “แนวคดนมหลกฐานอะไรมายนยน” ดงนนการรวบรวมหลกฐานทางวทยาศาสตรตองมความถกตองแมนย า ปราศจากความล าเอยง บางครงหลกฐานเชงวทยาศาสตรทไดอาจมาจากความล าเอยงอนเกดจากตวผสงเกต กลมตวอยาง เครองมอและวธการทใช การตความหมาย หรอการรายงานขอมล โดยเฉพาะความล าเอยงอนเกดมาจากนกวทยาศาสตรซงอาจมาจากเพศ อาย เชอชาต ความรและประสบการณเดม หรอความเชอ ตวอยางเชน มผรวบรวมผลงานวจยเกยวกบสตวเลยงลกดวยน านมของนกวทยาศาสตรชายและหญง พบวานกวทยาศาสตรชายมงเนนทพฤตกรรมการแขงขนทางสงคมของสตวตวผ สวนนกวทยาศาสตรหญงศกษาเกยวกบสตวเลยงลกดวยน านมในประเดนความส าคญของสตวตวเมยทมตอพฤตกรรมการสรางสงคมของสตวเลยงลกดวยนม ถงแมวาจะไมสามารถก าจดหรอหลกเลยงความล าเอยงไดทงหมด แตนกวทยาศาสตรกตองการทราบถงแหลงทมาและผลของความล าเอยงทอาจมตอหลกฐานทได อยางไร

EDU STOU

63

กตามเพอตรวจสอบความถกตองของขอคนพบ นกวทยาศาสตรอาจใชการทบทวนวจารณจากเพอนนกวทยาศาสตร (peer review) เชน การเสนอขอคนพบในการประชมหรอวารสารวชาการตางๆ เปนตน

2.5 วทยาศาสตรไมยอมรบการมอ านาจเหนอบคคลอน วทยาศาสตรไมยอมรบนบถอการมอ านาจเหนอบคคลอน (authority) และเชอวาไมมบคคลใดหรอนกวทยาศาสตรคนไหน ไมวาจะมชอเสยงหรอต าแหนงหนาทการงานสงเพยงใดทจะมอ านาจตดสนวาอะไรคอความจรง หรอมสทธพเศษในการเขาถงความจรงมากกวาคนอน ๆ เพราะความรทางวทยาศาสตรทคนพบจะตองพสจนตวเองดวยความสามารถในการอธบายปรากฏการณหนง ๆ ไดดกวาแนวคดทมอยเดม

3. กจการทางวทยาศาสตร

วทยาศาสตร ถกมองวาเปนกจกรรมของการแสวงหาความร ทถอวาเปน กจกรรมของมนษยชาต (human activity) ซงมมตในระดบของบคคล สงคม หรอองคกร เปนความเกยวของของการด าเนนงานทางวทยาศาสตร ทเรยกวาเปน กจการทางวทยาศาสตร (scientific enterprise) โดยกจกรรมทางวทยาศาสตรทกระท าอาจเปนสงทแบงแยกยคสมยตางๆ ออกจากกนอยางชดเจน นนคอ สงผลตอการเปลยนแปลงของยคสมยได

คอทเลท และ เชยพเพตตา (Collete and Chiappetta 1994 : 30) กลาวถง กจการทางวทยาศาสตรวาเปนความรวมมอของผคนทหลากหลายไมเฉพาะนกวทยาศาสตรเนองจากเปนเรองทเกยวของกบคนในสงคม เปนการท างานของนกวทยาศาสตรทมสวนเกยวของกบจรรยาบรรณของนกวทยาศาสตรทตองมความรบผดชอบตอผลงานหรอความรทตนเองสรางสรรคขน รวมทงผทเกยวของกบการแสวงหาความรนนตองรบผดชอบตอสงทจะเกดขนตามมาดวยเชนกน

สมาคมครวทยาศาสตรสหรฐอเมรกา (AAAS, 1990) ไดกลาวถง กจการทางวทยาศาสตร วาเปนกจกรรมทมหลายมต เปนทงรายบคคล สงคม และสถาบน มความส าคญมาก เนองจากท าใหเกดความแตกตางระหวางอดตและปจจบนเปนอยางมาก โดยระบถงกจการทางวทยาศาสตร ไวดงน

3.1 วทยาศาสตรเปนกจกรรมทางสงคมทซบซอน (science is a complex social activity) กลาวคอ เปนกจกรรมทอยภายใตระบบสงคมของมนษย เกยวของกบบคคลหลากหลาย ทง ชายและหญง ทกเชอชาต สญชาตและด าเนนการหลายอยางทวโลก ดงนน กจกรรมทางวทยาศาสตรจงอาจไดรบการสนบสนนหรอถกขดขวางดวยปจจยตาง ๆ ทางสงคม เชน ประวตศาสตร ศาสนา วฒนธรรม คานยม หรอสถานะทางสงคม ตวอยางทเหนไดชดกคอการศกษาเกยวกบการโคลนนง (cloning) ซงในเชงวทยาศาสตรแลวเปนสงทนาสนใจและมประโยชน แตในเชงสงคมแลวเปนสงทกอใหเกดขอโตแยง (controversy) อยางกวางขวาง จนท าใหการศกษาในเรองดงกลาวหยดชะงกลง รวมทงสงคมและวฒนธรรมกเปนตวก าหนดทศทางของการวจยทางวทยาศาสตร และโครงสรางของการศกษาวจยกอยในรปของคณะกรรมการเพอสนบสนนทนวจยตางๆ การท างานของนกวทยาศาสตรบางครงอาจเปนการท างานเพอตอบสนองทางดาน เศรษฐกจ การคาและการลงทน เชน การคนควาทเกยวของกบการจ าหนาย ผลประโยชนของการใชผลตภณฑตางๆ เปนตน

EDU STOU

64

3.2 วทยาศาสตรแตกแขนงเปนสาขาตางๆ และมการด าเนนการในหลายองคกร (science is organized into content disciplines and is conducted in various institutions) กลาวคอ กจกรรมทางวทยาศาสตรเปนการรวบรวมความรทหลากหลายของศาสตรสาขาตาง ๆ ซงมความแตกตางกนในดานประวตศาสตร ปรากฏการณทศกษา เปาหมาย และเทคนควธการทใช การท างานทแยกออกเปนสาขาตาง ๆ มประโยชนในการจดโครงสรางการท างาน และขอคนพบ แตแททจรงแลว ไมมเสนแบงหรอขอบเขตระหวางสาขาตาง ๆ โดยสนเชง ดงจะเหนไดจากสาขาใหม ๆ ทเกดขนทแสดงถงการเชอมโยงระหวางสาขา เชน ฟสกสดวงดาว (astrophysics) หรอ ชววทยาสงคม (sociobiology) เปนตน นอกจากนน กจกรรมทางวทยาศาสตรยงมการด าเนนการในหลากหลายองคกร เชน มหาวทยาลย โรงพยาบาล ภาคธรกจอตสาหกรรม หนวยงานรฐบาล หรอองคกรอสระ แตอาจมจดเนนทแตกตางกน เชน มหาวทยาลยเนนการแสวงหาความรและการใหการศกษาทางวทยาศาสตร สวนภาคธรกจอตสาหกรรมมงเนนการศกษาวทยาศาสตรเพอประโยชนและการน าไปใช เปนตน

3.3 วทยาศาสตรมหลกการทางจรยธรรมทยอมรบกนโดยทวไป (there are generally accepted ethical principles in the conduct of science) ในการด าเนนการนกวทยาศาสตรตองท างานโดยมจรยธรรมทางวทยาศาสตร (ethical norms of science) เชน ความซอสตยในการบนทกขอมล ความมใจกวาง เปนตน เพราะในบางครงความตองการไดรบการยกยองวาเปนคนแรกทคนพบความรใหมอาจท าใหนกวทยาศาสตรกาวไปในทางทผดได เชน การบดเบอนขอมลหรอขอคนพบ เปนตน รวมทงการระวงอนตรายทอาจเกดจากการศกษาทางวทยาศาสตรหรอการน าผลการศกษาไปใช จรรยาบรรณอกดานทส าคญ คอ จรรยาบรรณในการทดลองกบสงมชวต สตวทดลองจะตองมสทธทไดรบการดแลใหมสขภาพทด มความสบาย โดยเฉพาะในกรณทตองท าการทดลองกบมนษย แมวาจะไดรบการยนยอมจากกลมตวอยางแลวกตาม กลมตวอยางจะตองไดรบขอมลทเปนความจรงเกยวกบการทดลองนน สทธประโยชน ขอจ ากด และความเสยงทจะเกดขนทงในปจจบนและอนาคต รวมทงสามารถเขารวมและออกจากการทดลองและ/หรอการวจยไดตามความตองการ เปนตน

3.4 นกวทยาศาสตรเขารวมกจกรรมทางสงคมในฐานะผ เชยวชาญและประชาชนคนหนง (scientists participate in public affairs both as specialists and as citizens) ในบางครงนกวทยาศาสตรเขารวมกจกรรมทางสงคมในฐานะผเชยวชาญทมความร ทกษะ และประสบการณเฉพาะทาง แตในบางครงกเขารวมกจกรรมทางสงคมในฐานะประชาชนคนหนงทมมมมอง ความสนใจ คานยม และความเชอสวนตว

หลงจากศกษาเนอหาสาระเรองท 1.4.2 แลว โปรดปฏบต กจกรรมท 1.4.2

ในแนวการศกษาหนวยท 1 ตอนท 1.4 เรองท 1.4.2

EDU STOU

65

บรรณานกรม

กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย (2556) โครงสรางหนวยงาน การแบงสวนราชการกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลยในปจจบน (online) http://www.most.go.th/main/index.php/org/1509-nstda.html/ คนคนวนท 15 มกราคม 2556

ธระชย ปรณโชต (2550) “ประวต ปรชญา และวฒนธรรมทางวทยาศาสตร” ในประมวลสาระสารตถะและวทยวธทางวชาวทยาศาสตร หนวยท 1 พมพครงท 2 นนทบร สาขาวชาศกษาศาสตร มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช

ราชบณฑตยสถาน (2546) “พจนานกรมฉบบราชบณฑตยสถาน พ.ศ. 2542” กรงเทพมหานคร: นานมบคส พบลเคชนส

ศภลกษณ วฒนาวทวส (2542) วทยาศาสตรเพอคณภาพชวต กรงเทพมหานคร เธรดเวฟ เอดดเคชน

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย (2546) คมอการวดผลประเมนผล กรงเทพมหานคร: โรงพมพครสภาลาดพราว

ส านกงานคณะกรรมการนโยบายวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต (สวทน.) (2555) กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย

สนนท บราณรมย และคณะ (2542) วทยาศาสตรเพอคณภาพชวต กรงเทพมหานคร เธรดเวฟ เอดดเคชน

Abd-El-Khalick, F., and Lederman, N.G. (2000). Improving science teachers’ conceptions of the nature of science: A critical review of the literature. International Journal of Science Education. 22, 665–701.

American Association for the Advancement of Science (1990). Science for All Americans. New York: Oxford University Press. http://www.project2061.org/tools/sfaaol/sfaatoc.htm

Collette, A.T. and Chiappetta, E.L. (1994). Science Instruction in the Middle and Secondary Schools (3rd ed.) New York: Merrill.

Eflin, J.T. Glennan, S., and Reisch, G. (1999). The nature of science: A perspective from the philosophy of science. Journal of Research in Science Teaching. 36(1), 107–116.

Godin B. (2007). What is Science? Defining Science by the Numbers, 1920-2000. Project on the History and Sociology of S&T Statistics Working Paper No. 35. (online) http://www.csiic.ca/PDF/Godin_35.pdf

EDU STOU

66

Lederman et al. (2002). Views of nature of science questionnaire: Toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of nature of science. Journal of Research in Science Teaching. 39(6), 497-521.

Lederman, N.G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions of the nature of science: A review of the research, Journal of Research in Science Teaching, 29(4), 331-359.

Lederman N.G. (2006). “Syntax of nature of science within inquiry and science instruction.” In Flick L.B. and N.G. Lederman (eds). Scientific Inquiry and Nature of Science: Implications for Teaching, Learning and Teacher Education. The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 301-317.

McComas, M.R. (2003). A textbook case of the nature of science: Laws and theories in the science of biology. International Journal of Science and Mathematics Education.1, 141–155.

McComas, W. F. (1998). The Principle Elements of the Nature of Science: Dispelling the Myths. In W.F. McComas (Ed.), The nature of science in science education: Rationales and strategies. Dordrecht, the Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

Merriam-Webster Online Dictionary (2012). (online) Retrieved 2012-8-18. http://www.merriam-webster.com/dictionary/science

Schwartz, R.S. and Lederman, N.G. (2001) It’s the Nature of the Beast: The Influence of Knowledge and Intentions on Learning and Teaching Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching 39(3): 205-236.

Hornby, A.S., Cowie, A. P., and Lewis, J. W. (2000). Oxford Advanced Learner's Dictionary of Current English. London: Oxford University Press.

Thurber, W.A. and Collete, A.T. (1964) Teaching Science in Today’s Secondary Schools.

EDU STOU