กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scienctific Process)

      

หมายถึง การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมีกระบวนการที่เป็นแบบแผน

          มีขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ 

ขั้นตอนของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสำคัญของนักวิทยาศาสตร์ 

          ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่

ขั้นที่  1  การตั้งคำถามหรือกำหนดปัญหา  ซึ่งเกิดจากการสังเกตซึ่งเป็นคุณสมบัติของ

           นักวิทยาศาสตร์   การสังเกตจึงเป็นขั้นแรกที่สำคัญนำไปสู่ข้อเท็จจริงและมีส่วนให้เกิดปัญหา  

ดังนั้นในการตั้งปัญหาที่ดีควรจะอยู่ในลักษณะที่น่าจะเป็นไปได้ สามารถตรวจสอบหาคำตอบได้ง่าย และยึดข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่รวบรวมมาได้

ขั้นที่  2  การสร้างสมมติฐานหรือการคาดการณ์คำตอบ  โดยต้องยึดปัญหาเป็นหลักเสมอ  

          ควรตั้งหลาย ๆ สมมติฐานเพื่อมีแนวทางของคำตอบหลาย ๆ อย่าง  แต่ไม่ยึดสมมติฐานใดสมมติฐานหนึ่งเป็นคำตอบ  สมมติฐานมีคำตอบที่อาจเป็นไปได้และคำตอบที่ยอมรับว่าถูกต้อง

เชื่อถือได้  เมื่อมีพิการสูจน์ หรือตรวจสอบหลาย ๆ ครั้ง

          ลักษณะสมมติฐานที่ดีควรมีลักษณะ ดังนี้ 

     -  เป็นสมมติฐานที่เข้าใจได้ง่าย 

     -  เป็นสมมติฐานที่แนะลู่ทางที่จะตรวจสอบได้ 

     -  เป็นสมมติฐานที่ตรวจได้โดยการทดลอง 

     -  เป็นสมมติฐานที่สอดคล้อง และอยู่ในขอบเขตของข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและสัมพันธ์กับปัญหาที่ตั้งไว้   

 ขั้นที่  3  การออกแบบวิธีการเก็บรวบรวมข้อมูล  เมื่อตั้งสมมติฐานหรือคาดเดาคำตอบหลาย ๆ 

           คำตอบไว้แล้วกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นต่อไปคือตรวจสอบสมมติฐานในการตรวจสอบสมมติฐานจะต้องยึดข้อกำหนดสมมติฐานไว้เป็นหลักเสมอ ในการตรวจสอบโดยการทดลองนั้น

ควรจะระบุ  กระบวนการทดลองที่จะปฏิบัติจริง  ควรจะมีการวางแผนลำดับขั้นตอนการทดลองก่อนหลังออกแบบการทดลองให้ได้ผลอย่างดีผู้ทดลองจะต้องควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง 

เรียกว่า ตัวแปร (Variable)  คือสิ่งที่มีอิทธิพลต่อการทดลองซึ่งควรจะมีตัวแปรน้อยที่สุด  

           ตัวแปรแบ่งออกเป็น 3 ชนิด  คือ  ตัวแปรต้น  ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม

           

                   1)  ตัวแปรต้น ( ตัวแปรอิสระ) (Independent  variable)    คือ ตัวแปรที่ต้องศึกษาทำการตรวจสอบ  และดูผลของมัน เป็นตัวแปรที่เรากำหนดขึ้นมาเป็นตัวแปรที่ไม่อยู่ในความควบคุมของตัวแปรใด ๆ  

                   2)  ตัวแปรตาม (Dependent  variable)   คือ ตัวแปรที่ไม่มีความเป็นอิสระในตัวมันเอง เปลี่ยนแปลงไปตามตัวแปรอิสระเพราะเป็นผลของตัวแปรอิสระ               

             3)  ตัวแปรควบคุม (Controlled  variable)    หมายถึง สิ่งอื่น ๆ นอกจากตัวแปรต้นที่ทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อนแต่เราควบคุมให้คงที่ตลอดการทดลอง เนื่องจากยังไม่ต้องการศึกษา

ขั้นที่  4  การวิเคราะห์และแปลความหมายข้อมูล  เป็นขั้นที่นำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต 

การค้นคว้า  การทดลองหรือการรวบรวมข้อมูลหรือข้อเท็จจริงมาทำการวิเคราะห์ผล  
อธิบายความหมายของข้อเท็จจริงแล้วนำไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ว่าสอดคล้องกับสมมติฐานข้อใด           

ขั้นที่  5  การลงข้อสรุปและการสื่อสาร  เป็นขั้นสรุปผลที่ได้จากการทดลอง  การค้นคว้า

           รวบรวมข้อมูล  สรุปข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลองว่าสมมติฐานข้อใดถูก  พร้อมทั้ง

สร้างทฤษฎีที่จะใช้เป็นแนวทางสำหรับอธิบายปรากฏการณ์อื่น ๆ  ที่คล้ายกันและนำไปใช้ปรับปรุงชีวิตความเป็นอยู่มนุษย์ให้ดีขึ้น

ความแข็งของวัสดุ

  วันนี้  มาเรียนรู้เรื่องความแข็งของวัสดุนะ

                เมื่อนำวัสดุชนิดหนึ่งขูดบนวัสดุอีกชนิดหนึ่ง แล้วทำให้วัสดุที่ถูกขูดเกิดรอย แสดงว่าวัสดุที่ถูกขูดมีความแข็งน้อยกว่าวัสดุที่ใช้ขูด แต่ถ้าวัสดุที่ถูกขูดไม่เกิดรอย แสดงว่าวัสดุที่ถูกขูดมีความแข็งมากกว่าวัสดุที่ใช้ขูดสมบัติด้านความแข็งของวัสดุสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น เหล็กใช้ทำมีด เพราะเหล็กมีความแข็ง เพชรใช้ทำเครื่องมือตัดกระจก เพราะเพชรมีความแข็งมากกว่ากระจก "แก้ว กระเบื้อง และเหล็ก มีความแข็งมากกว่าวัสดุที่ใช้ทำเหรียญ เพราะเมื่อใช้เหรียญขูดแล้วไม่เกิดรอย ส่วนพลาสติก ไม้ และอลูมิเนียมนั้น มีความแข็งน้อยกว่าวัสดุที่ใช้ทำเหรียญ เพราะเมื่อใช้เหรียญขูดแล้วเกิดรอย"
           ดังนั้น นักธรณีวิทยาจึงได้กำกับเกี่ยวกับความแข็งของแร่ว่า แร่ที่แข็งหรือวัสดุที่แข็งกว่าจะขูดแร่ที่อ่อนให้เป็นรอยได้ แร่ที่เกิดเป็นผลึกชัดเจนจะตรวจหาความแข็งได้ง่ายและได้ค่าที่ถูกต้องที่สุด
            คาความแข็ง (Hardness) คือ คุณสมบัติอยางหนึ่งของวัสดุ รวมถึงแร ซึ่งเปนคุณสมบัติที่วัสดุสามารถทนทานหรือ หมายถึงการเสียรูปที่เกิดจากการกดทับ แตอยางไรก็ตาม ความแข็งอาจหมายรวมไปถึง ความตานทานตอการขีดขวน การดัด การขัด และการตัด           

           นอกจากนี้การวัดความแข็งของแร และวัสดุนั้น มีการประเมินมาอยางชานานโดยประเมินจาก
ความตานทานในการขีดขวนของวัตถุ เชนวัตถุ A ขีดวัตถุ B เปนรอย แตไมสามารถขีดวัตถุ C เปนรอยได ดังนั้น วัตถุ A จึงแข็งกวา วัตถุ B แตออนกวาวัตถุ C

นักธรณีวิทยาชาวเยอรมัน ชื่อ เฟดริก  โมส์   

ได้จัดระดับความแข็งของแร่ตั้งแต่อ่อนที่สุดจนถึงแข็งที่สุดไว้ 10 ระดับ ดังนี้

 ความแข็ง 1 ทัลก (Talc) 
แรหินสบู ผิวลื่นเหมือนสบูใชเล็บขูดเปนรอยไดอยางงายดาย

ทัลก์  ระดับความแข็ง 1

ความแข็ง 2 ยิปซัม (Gypsum)
แรเกลือจืด โบราณเรียกแกวแกลบ สามารถใชเล็บขูดเปนรอยได

 

ความแข็ง 3 แคลไซต (Calcite)
แรฟนหมา สามารถขูดยิปซัมเปนรอยได

ความแข็ง 4 ฟลูออไรต (Fluorite)
เปนพลอยออนชนิดหนึ่ง สามารถใชแกวขูดเปนรอยได

ความแข็ง 5 อะพาไทต (Apatite)
สามาถใชมีดขูดเปนรอยได

ความแข็ง 6 ออรโทเคลส (Orthoclase)
แรเฟลดสปารหรือแรฟนมา bสามารถขูดแกวเปนรอยได้

ความแข็ง 7 ควอรทซ (Quartz)
แรเขี้ยวหนุมาน สามารถขูดแกวเปนรอย แตจะไมเปนรอยเมื่อถูกมีดขูด

แร่ควอตซ์ ระดับความแข็ง7

ความแข็ง 8 โทแพซ (Topaz)



ความแข็ง 9 คอรันดัม (Corundum) พลอยแข็ง หรือ กระรุน













ความแข็ง 10 เพรช (Diamond) ทําใหเกิดรอยดวยเพรชเทานั้น

เพชร  มีความแข็งมากที่สุด

 ดังนั้น  คาความแข็งของโมลส เริ่มตั้งแตออนที่สุด คือ 1 จนถึงแข็งที่สุดคือ 10  

วัสดุในชีวิตประจำวัน

สวัสดีค่ะ..มาเรียนรู้เรื่องวัสดุกันนะคะ

วัสดุ   คือ สิ่งที่นำมาใช้ทำสิ่งของเครื่องใช้ต่างๆ ถ้าสังเกตรอบๆ ห้องเรียน จะพบ
สิ่งของต่างๆ มากมาย เช่น โต๊ะ เก้าอี้ หนังสือ อุปกรณ์การเรียน กระดานดำ แจกัน เป็นต้น
           ในชีวิตประจำวันเราต้องเกี่ยวข้องกับปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิต ได้แก่ อาหาร ที่อยู่อาศัย เครื่องนุ่งห่ม และยารักษาโรค ซึ่งสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ ทำมาจากวัสดุธรรมชาติและวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น 
            
         ในอดีตวัสดุที่นำมาใช้ส่วนใหญ่ได้มาจากธรรมชาติ เช่น นำหินมากระเทาะทำเป็นขวานหิน นำดินมาปั้นเป็น หม้อ,โอ่ง,ไห นำหนังสัตว์มาใช้ทำเครื่องนุ่งห่ม เป็นต้น ซึ่งต่างจากในปัจจุบันที่เทคโนโลยีเจริญก้าวหน้ามากขึ้น ของใช้ต่าง ๆ จึงผลิตมาจากวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น          
         ดังนั้นวัสดุจึงมีความจำเป็นและความสำคัญมากขึ้นตามไปด้วย

ประเภทของวัสดุ 
  

            วัสดุในชีวิตประจำวันที่นำมาใช้ในงานต่าง ๆ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1.วัสดุธรรมชาติ เป็นวัสดุที่มีอยู่ในธรรมชาติ เช่น ดิน หิน แร่ธาตุ ต้นไม้ ขนสัตว์ เส้นใยพืช เป็นต้น 

2.วัสดุสังเคราะห์  เป็นวัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์หรือทำขึ้นมา เช่น พลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ แก้ว อิฐ โฟม เป็นต้น

                นอกจากนี้ ถ้าหากพิจารณาวัสดุ โดยพิจารณาถึงสมบัติทางกายภาพซึ่งหมายถึงสมบัติของสารที่เราสังเกตได้จากลักษณะภายนอก เช่น รูปร่าง สี กลิ่น รส อุณหภูมิ จุดเดือด ความแข็ง เป็นต้น 
              ดังนั้นหากต้องจัดวัสดุออกเป็น 2 ชนิด คือโลหะและอโลหะ  

ตัวอย่างวัสดุที่เป็นโลหะ ได้แก่ เหล็ก,ทองแดง,สังกะสี,อลูมิเนียม,ทองคำ

ตัวอย่างวัสดุที่เป็นอโลหะ ได้แก่ พลาสติก,ไม้,แก้ว,ยาง,ซีเมนต์

ลองมาทำแบบฝึกหัดกันค่ะ...

  นักเรียนบอกชนิดของวัสดุที่ใช้ทำของใช้ในตาราง  พร้อมทั้งเขียนเครื่องหมาย / ลงในช่องประเภทของวัสดุให้ตรงกับชนิดนะคะ

วัสดุ	ทำมาจาก วัสดุชนิดใด	ประเภทวัสดุ
		จากธรรมชาติ	สังเคราะห์

เฉลย
1.  กาต้มน้ำ  ทำจากอะลูมิเนียม  เป็นวัสุสังเคราะห์
2.  ถังพลาสติก  ทำจากพลาสติก  เป็นวัสดุสังเคราะห์
3.  โต๊ะวางของ  ทำจากไม้  เป็นวัสดุธรรมชาติ
4.  กล่องโฟม  ทำจากเม็ดพลาสติก  เป็นวัสดุสังเคราะห์
5.  ผ้าเช็ดตัว  ทำจากใยฝ้าย  เป็นวัสดุธรรมชาติ