การศึกษาชีววิทยา

How to study Biology ? ชีววิทยา : วิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต การศึกษาชีววิทยา >> การแสวงหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต รวมทั้งแนวคิดของมนุษย์เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต โดยการศึกษา ค้นคว้า วิจัย

เครื่องมือสำคัญของนักชีววิทยา กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (scientific process) 1. การสังเกตและตั้งปัญหา 2. ตั้งสมมติฐาน 3. การตรวจสอบสมมติฐาน 4. การแปลผลและสรุปผลการทดลอง

1. การสังเกตและตั้งปัญหา (Observation and Problem) การช่างสังเกตเป็นคุณสมบัติสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ เอ๊ะ?

อยากรู้มั๊ย? ตัวเองเป็นคนช่างสังเกตแค่ไหน? เรามาดูกัน! อยากรู้มั๊ย? ตัวเองเป็นคนช่างสังเกตแค่ไหน? เรามาดูกัน! ให้นักเรียนดูวิดีโอ “ยูกลีนา” แล้วบันทึกสิ่งที่สังเกตเห็นจากการดูวิดีโอ พร้อมตั้งคำถามให้ได้มากที่สุด (ให้เวลา 5 นาที) รวบรวมคำถามจากสมาชิกในกลุ่ม (ที่ไม่ซ้ำกัน) ตัวแทนกลุ่มออกมาเขียน หน้ากระดาน คำถามไหนน่าสนใจ

**การช่างสังเกต นำไปสู่การค้นพบปัญหาและการรวบรวมข้อมูล **การช่างสังเกต นำไปสู่การค้นพบปัญหาและการรวบรวมข้อมูล การตั้งปัญหาต้องยึดข้อเท็จจริงเป็นหลัก อย่าเอาความคิดเห็นไปปนกับข้อเท็จจริง

ทายซิ ใครเอ่ย? อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง (Alexander Fleming) เชื้อชาติ : ชาวสก็อต มีชีวิตในช่วง:พ.ศ. 2424 - 2498 ผลงานที่สำคัญ:ค้นพบยาปฏิชีวนะ ชื่อ " เพนนิซิลลิน" เป็นคนแรก ทายซิ ใครเอ่ย?

"การตั้งปัญหานั้นสำคัญกว่าการแก้ปัญหา" อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein)

2. ตั้งสมมติฐาน (Formulation of hypothesis) สมมติฐาน : คำตอบของปัญหาที่อาจเป็นไปได้ คำตอบจะได้การยอมรับเมื่อผ่านการพิสูจน์แล้ว หลายครั้ง

การตั้งสมมติฐานที่ดีควรมีลักษณะดังนี้ 1. เป็นสมมติฐานที่เข้าใจง่าย  มักนิยมใช้วลี “ถ้า…ดังนั้น…” 2. เป็นสมมติฐานที่แนะลู่ทางที่จะตรวจสอบได้ 3. เป็นสมมติฐานที่ตรวจได้โดยการทดลอง 4. เป็นสมมติฐานที่สอดคล้องและอยู่ในขอบเขตข้อเท็จจริงที่ ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับปัญหาที่ตั้งไว้

ตัวอย่าง ปัญหา : การได้รับสารอาหารที่มีฟอสเฟตไม่เพียงพอ มีส่วนเกี่ยวข้องกับ การเกิดโรคนิ่วในกระเพาะปัสสาวะหรือไม่ สมมติฐาน : ถ้าการได้รับอาหารที่มีฟอสเฟตไม่เพียงพอมีส่วนทำให้ เกิดโรคนิ่วในกระเพาะปัสสาวะ ดังนั้นเด็กที่ได้รับเกลือฟอสเฟต เป็นอาหารเสริม ย่อมจะไม่เป็นโรคนิ่วในกระเพาะปัสสาวะ

ตัวอย่าง ปัญหา : แสงแดดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงอมของต้นหญ้าหรือไม่ สมมติฐาน : ถ้าแสงแดดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของต้นหญ้า  ดังนั้นต้นหญ้าบริเวณที่ไม่ได้รับแสงแดดจะไม่เจริญงอกงามหรือตายไป

ลองทำ ปัญหา : ราเพนนิซิลเลียมยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียได้หรือไม่ ปัญหา : ความเข้มของแสงมีผลต่อการเจริญเติบโตของต้นพืชหรือไม่ ปัญหา : แสงมีความจำเป็นต่อการงอกของเมล็ดพืชหรือไม่

3. การตรวจสอบสมมติฐาน (Test hypothesis) 1. การสังเกตและรวบรวมข้อเท็จจริง 2. การทดลอง **นิยมใช้เพราะมีการควบคุมตัวแปร ตัวแปร (variable) คือ ปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง แบ่งเป็น 3 ชนิด คือ ตัวแปรต้น หรือตัวแปรอิสระ (Independent variable) ตัวแปรตาม (Dependent variable) ตัวแปรควบคุม (Controlled variable)

ตัวอย่าง การกำหนดตัวแปร ตัวอย่าง การกำหนดตัวแปร สมมติฐาน : ถ้าปริมาณแสงมีผลต่อการเจริญเติบโตของต้น มะม่วง ดังนั้นต้นมะม่วงที่ได้รับแสงมากจะมีความสูง มากกว่าต้นที่ได้รับแสงน้อย ตัวแปร ตัวแปรต้น : ปริมาณแสง (จำนวนชั่วโมงที่ได้รับแสง) ตัวแปรตาม : การเจริญเติบโตของต้นมะม่วง (ความสูง) ตัวแปรควบคุม : ชนิดของดิน ปริมาณน้ำ ระดับอุณหภูมิ ปริมาณธาตุอาหาร

ซึ่งจะต้องมีการแบ่งชุดการทดลองออกเป็น 2 กลุ่ม 1. ชุดทดลอง >> ได้รับตัวแปรต้น 2. ชุดควบคุม >> ไม่ได้รับตัวแปรต้น

4. การแปลผลและสรุปผลการทดลอง (Conclusion) นำข้อมูลที่ได้จากการทดลองมาวิเคราะห์หาข้อสรุป สอดคล้อง/ไม่สอดคล้องกับสมมติฐาน ถ้าไม่สอดคล้องต้องตั้งสมมติฐานใหม่ ตรวจสอบ สมมติฐานใหม่