Nature of Science

Nature  of  Science

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์คืออะไร

ความรู้วิทยาศาสตร์ เกิดจากความพยายามของมนุษย์ที่จะเชื่อมโยงโลกทางกายภาพ ชีวภาพ จิตวิทยา และสังคมเข้าไว้ด้วยกัน ความรู้วิทยาศาสตร์นี้จึงได้รับการพัฒนาภายใต้แนวคิดทางสังคม ปรัชญา และจิตวิทยาที่มนุษย์มีต่อการศึกษา การใช้ และการอธิบายความรู้ที่ได้ค้นพบ การอธิบายถึงวิทยาศาสตร์ทั้งในด้านของความหมาย วิธีการได้มาซึ่งความรู้วิทยาศาสตร์ และการพัฒนาความรู้วิทยาศาสตร์ เช่น วิทยาศาสตร์คืออะไร วิทยาศาสตร์มีความเป็นมาอย่างไร และ นักวิทยาศาสตร์พัฒนาความรู้วิทยาศาสตร์ได้อย่างไรทั้งในฐานะที่เป็นนักวิทยาศาสตร์และในฐานะที่เป็นประชาชนคนหนึ่งในสังคม จึงเป็นการอธิบายถึงลักษณะพื้นฐานของความรู้วิทยาศาสตร์ หรืออาจกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เป็นการอธิบายถึงธรรมชาติของวิทยาศาสตร์นั่นเอง (McComas และคณะ, 1998)

สมาคมครูวิทยาศาสตร์สหรัฐอเมริกา (AAAS, 1989) และ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ประเทศไทย (IPST, 2003) ได้อธิบายถึง ความเข้าใจในธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ซึ่งถือเป็นเป้าหมายสำคัญของวิทยาศาสตร์ศึกษาที่จะช่วยให้ผู้เรียนเกิดการรู้วิทยาศาสตร์ (scientific literacy) ไว้ 3 ด้าน ดังนี้

            1) ความเข้าใจเกี่ยวกับความรู้วิทยาศาสตร์ (scientific knowledge)

เนื่องจากความรู้วิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นจากการสังเกตและประสบการณ์ที่ได้รับเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ข้อเท็จจริง (fact) แนวคิด (concept) ทฤษฎี (hypothesis) กฎ (law) หรือ หลักการ (principle) ดังนั้นการสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับความรู้วิทยาศาสตร์จึงครอบคลุมถึงความเชื่อและเจตคติที่ผู้เรียนมีต่อปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น เชื่อว่าความรู้เป็นสิ่งที่สามารถทำความเข้าใจได้ ความรู้เป็นความจริงที่มีความคงทน แต่ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพราะความจริงที่มีอยู่แล้วอาจไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ใหม่ ๆ ได้

2) ความเข้าใจเกี่ยวกับการสืบเสาะหาความรู้วิทยาศาสตร์ (scientific inquiry) ครอบคลุมถึง ความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการค้นคว้าและสืบเสาะหาความรู้วิทยาศาสตร์ เป็นการเข้าใจถึงความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ที่จะหาหลักฐานโดยใช้เหตุผลและจินตนาการ ทำการทดลอง อธิบายและทำนายปรากฏการณ์ต่าง ๆ เพื่อให้ได้ข้อสรุปที่มาสนับสนุนแนวคิดของตนเองโดยพยายามหลีกเลี่ยงอคติและเป็นอิสระจากผู้มีอำนาจ

3) ความเข้าใจเกี่ยวกับกิจการทางวิทยาศาสตร์ (scientific enterprise)

เนื่องจากความรู้วิทยาศาสตร์เพียงสาขาใดสาขาหนึ่งไม่สามารถนำไปสู่การพัฒนาความรู้วิทยาศาสตร์ขั้นสูงได้ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นความรู้ที่จำเป็นต้องอาศัยความรู้ทั้งจากสาขาชีวเคมี พฤกษศาสตร์ หรือแม้กระทั่งกลศาสตร์ที่ช่วยสร้างเครื่องมือติดตามอะตอมของคาร์บอน เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น การสร้างความร่วมมือที่ดีระหว่างนักวิทยาศาสตร์สาขาต่าง ๆ หรือ การเชื่อมโยงเครือข่ายระหว่างบุคคล 2 องค์กร และสถาบันต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง จึงเป็นกิจการที่สำคัญต่อการส่งเสริมการพัฒนาและเผยแพร่ความรู้วิทยาศาสตร์เพื่อให้เป็นที่ยอมรับของสาธารณชนโดยรวมต่อไป ความเข้าใจเกี่ยวกับกิจการทางวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินไปภายใต้สภาพสังคมที่ซับซ้อนทั้งในอดีตและปัจจุบันนี้ จึงเป็นสิ่งจำเป็นที่ผู้เรียนไม่อาจมองข้ามได้

คุณค่าของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ต่อการเรียนรู้วิทยาศาสตร์

Driver และคณะ (1996) อธิบายถึงคุณค่าและความจำเป็นของการมีความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ไว้ว่า ความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์จะช่วยให้นักเรียน

1) ทราบถึงขอบเขต ข้อจำกัด ของความรู้วิทยาศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนสามารถเข้าใจเกี่ยวกับการจัดการทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในชีวิตประจำวัน

2) สามารถเข้าไปมีส่วนร่วมในการตัดสินใจเกี่ยวกับประเด็นปัญหาทางสังคม ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากวิทยาศาสตร์ได้

3) ชื่นชมวิทยาศาสตร์ในแง่ของการมีจริยธรรมและวัฒนธรรมของการเรียนรู้อย่างมีเหตุมีผล ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนอยู่ในสังคมได้อย่างรู้เท่าทัน และ

4) ตระหนักถึงคุณค่า และความจำเป็นของการศึกษาวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนสามารถพัฒนาการเรียนรู้เนื้อหาวิทยาศาสตร์ของตนได้ดียิ่งขึ้น

แหล่งข้อมูล : http://www.edu.nu.ac.th/education-depart/doc/paper

สิรินภา กิจเกื้อกูล, นฤมล ยุตาคม และ อรุณี อิงคากุล 2548. “ความเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ของนักเรียน   
  ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5”, วิทยาสารเกษตรศาสตร์ สาขาสังคมศาสตร์, 26 (2) (กำลังตีพิมพ์).
American Association for the Advancement of Science (AAAS). 1989. “Project 2061: Science for All  
 Americans Online”. Available: http://www.project2061.org, October 1, 2001.

Driver, R. et al. 1996. Young People’s Images of Science, Buckingham: Open University Press.