CHAPTER 2
ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์
ระยะทางจากโรงเรียนถึงบ้านประมาณ 6 กิโลเมตร ทำให้รติวิทย์ได้ใช้เป็นเวลาออกกำลังกายทุกวันเช้า-เย็น ในขณะที่เพื่อน ๆ ต่างตื่นสาย และนั่งรถประจำทางมาโรงเรียน
“เช้า 5 บาท เย็น 5 บาท เฉพาะค่ารถทำให้เรามีตังค์เก็บไว้ในกระปุกเดือนนึงเกือบ 300 บาท” รติวืทย์นึกยิ้มอยู่ในใจ และไม่นึกใส่ใจต่อคำพูดที่ไม่เข้าใจของเพื่อน และเพื่อน ๆ ก็ไม่เคยรู้ว่า รติวิทย์มีเงินฝากจากการประหยัดและอดออม หลายพันบาท ซึ่งแม้แต่แม่ก็ไม่รู้
“ เมื่อวิทย์เห็นต้นพริกเหี่ยวเฉา ต้นเดียวจากกลุ่มพริกทั้งหมด
ระเบียบวิธีการวิทยาศาสตร์ 1. การตั้งปัญหา 2. การตั้งสมมติฐาน 3. การศึกษาค้นคว้าและรวบรวมข้อมูล 4. การทดลอง 5. การวิเคราะห์และสรุปผล
5 ขั้นตอน
แล้วเกิดความสงสัย เรียกว่า การตั้งปัญหา ซึ่งเกิดจากการสังเกต
เรื่องราวต่าง ๆหรือคำถามต่างๆ ขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์อย่าง
วิทย์ต้องหาคำตอบต่อไป ซึ่งนี่แหละเป็นจุดเริ่มต้นการทำงานของ
นักวิทยาศาสตร์” ลุงชำนาญพูดอย่างเคร่งขรึม
“สังเกต แล้วตั้งปัญหาหรือครับ”
ท่านจะสามารถสังเกตเห็นได้มากมายด้วยการเพียงแต่เฝ้ามองดูเท่านั้น You can observe a lot by just watching. Yogi Berra 1925
“และเมื่อวิทย์ ตั้งข้อสังเกตว่าน่าจะมีแมลงหรือศัตรูพืชบางอย่างมาทำลาย ระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ เรียกว่า การตั้งสมมติฐานซึ่งอาจเป็นการคาดคะเนคำตอบของปัญหาอย่างมีเหตุผล โดยอาศัยข้อมูลต่างๆ จากความรู้เดิม..”
“แต่..แต่ ผมเดา เอ้ย สมมติฐานผิดนี่ครับลุง”
“ใช่วิทย์ คำตอบที่คาดคะเนไว้นี้ อาจถูกหรือผิดก็ได้ แต่การตั้งสมมติฐานเท่ากับเป็นการกำหนดกรอบของการทำงาน ว่าเราจะทำอะไร อย่างไร เพื่อจะได้ทำงานอย่างไม่หลงประเด็น”
“ผมเข้าใจแล้วครับ แต่ว่าทำอย่างไรเราจะได้คำตอบในสิ่งที่เราสงสัยอยู่ละครับ ลุงชำนาญ”
“ก็ต้องรวบรวมข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตและข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่นกฎเกณฑ์ ทฤษฎีต่างๆ เพื่อนำมาออกแบบในการทดลองขั้นต่อไป เราเรียกขั้นตอนนี้ว่า การศึกษาค้นคว้าและรวบรวมข้อมูล”
“ลุงครับ แล้วขั้นตอนที่ 4 ที่ลุงเขียนว่า การทดลอง ล่ะครับ คงจะน่าสนุก”
ลุงชำนาญ ลุกขึ้นเดินไปที่แปลงผัก แล้วดึงวัชพืชออกจากแปลงผัก แล้วหันมาพูดว่า
“ใช่สนุก เพราะเป็นขั้นตอนของการลงมือทำ ลงมือปฏิบัติหลังจากที่เราได้ออกแบบและวางแผนการทดสอบไว้แล้ว เพื่ออะไรรู้หรือเปล่า เจ้าวิทย์”
“ไม่ทราบครับ” “อย่าตอบง่ายๆ โดยไมพยายามใช้ความคิดสิ” ลุงชำนาญดุอย่าเอ็นดู
“ก็เพื่อจะได้ตรวจสอบสมมติฐานที่เราได้ตั้งไว้นั้น ถูกต้องหรือไม่ เข้าใจหรือยัง”
“ไม่เข้าใจครับ ฟังแล้วมันยากๆ อยู่ครับ”
“เออ ! เอาอย่างนี้ ขั้นตอนการทดลองต้องมีกำหนดตัวแปร คือตัวแปรต้นและตัวแปรตาม แล้วก็ ตัว..”
“ผมกลับบ้านดีกว่า ผมฟังลุงพูดไม่รู้เรื่อง มีตั้งตัวแปรต้น ตัวแปรตาม”
ลุงชำนาญ นั่งนิ่งสักครู่ ก็เอ่ยขึ้นอีกว่า “ สมมติน่ะว่าลุงจะปลูกต้นพริก 2 ร่อง ลุงอยากจะรู้นักว่าลุงจะปลูกแบบไหนดีที่ทำให้ต้นพริกของลุงเจริญเติบโตออกดอกสวยงาม”
“ชักน่าสนใจแล้วครับลุง” “แปลงหนึ่งลุงปลูกโดยให้ได้รับแสงสว่างอย่างเพียงพอ ส่วนอีกแปลงหนึ่งไม่ให้รับแสงสว่าง ข้อสมมติฐานของลุงก็คือต้นพริกที่ได้รับแสงอย่างพอเพียงจะเจริญเติบโตมีน้ำหนังมีส่วนสูงเพิ่มขึ้น กว่าแปลงพริกที่ถูกควบคุมการรับแสง”
“ลุงครับ ไม่เห็นเกี่ยวกับตัวแปรต้น ตัวแปรตามเลยครับ”
“เกี่ยวสิว่ะ ตัวแปรต้น หมายถึงปัจจัยหรือสิ่งที่เราให้ เราใช้เพื่อดูผลของสิ่งเหล่านั้นในการทดลอง ส่วนตัวแปรตามคือสิ่งที่เป็นผลมาจากตัวแปรต้น คราวนี้รู้หรือยังล่ะว่า อะไรเป็นตัวแปรต้น”
“แสงแดด ครับ”
“ตัวแปรตาม” “ต้นพริกโตขี้น สูงขึ้น น้ำหนักดีขึ้น ครับ”
“ใช่ถ้าหากเป็นจริง ก็แสดงว่าสมมติฐานของลุงถูกต้อง ว่าพืชที่ได้มีการสังเคราะห์ด้วยแสงแดดจะมีความเจริญเติบโตกว่าพืชควบคุมที่ไม่ได้รับแสง”
รติวิทย์นิ่งเงียบไปพักหนึ่งแล้วแย้งว่า “ผมว่าไม่จริงเสมอไปหรอกครับลุง เพราะว่าสาเหตุที่แปลงพริกที่ได้รับแสงแล้วเจริญเติบโตนั้น อาจจะเป็นเพราะดินดีกว่า ได้น้ำดีกว่าก็ได้นี่ครับ”
ลุงชำนาญได้ฟังก็หัวเราะแล้วหัวเราะอีก “เออ ! เก่งจริงๆ เจ้านี่ ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์นั้น มันมีตัวแปรที่ต้องควบคุมอีก คือต้องควบคุมให้เหมือนกัน เช่นพริกชนิดเดียวกัน ขนาดเท่ากัน พันธุ์เดียวกัน ใช้ดิน ปุ๋ย น้ำที่เหมือนกัน ปริมาณเท่ากัน”
“อ๋อ อย่างนี้เองหรือครับ ใช่แล้ว มันต้องยุติธรรม”
“เออ ถูกของเอ็ง ยุติธรรม แต่ขั้นตอนนี้จะต้องคอยสังเกต คอยวัด คอยจดบันทึกผลการทดลองไว้ ซึ่งอาจเป็นค่าตัวเลขจากการใช้เครื่องมือวัดต่างๆ หรือเป็นความรู้สึกที่สำรวจได้จากแบบสอบถามก็ได้”
“โอ้โห ขั้นตอนยุ่งยากจังเลยนะครับ”
“เบื่อหรือยังล่ะ ลุงจะสรุปเรื่องทั้งหมดแล้วนะ”
“คุยกับลุง ผมไม่เบื่อหรอกครับ ผมว่าลุงน่าจะเป็นครูสอนหนังสือที่โรงเรียนของผมนะครับ”
เสียงหัวเราะเบา ๆ มาจากลุงชำนาญ
“ขั้นสุดท้ายของระเบียบวิธีการวิทยาศาสตร์ คือ ขั้นวิเคราะห์และสรุปผล เป็นการนำข้อมูลที่เก็บบันทึกไว้จากขั้นทดลองลงมือปฏิบัติมาทำการวิเคราะห์ แล้วสรุปเพื่อนำเสนอให้ผู้อื่นเข้าใจ”
ลุงชำนาญลุกขึ้นจากแปลงผัก แล้วเดินมาจับไหล่ของรติวิทย์ มองหน้าแล้วถามว่า
“อยากเป็นนักวิทยาศาสตร์ ใช่ไหม” รติวิทย์ พยักหน้า
“ตอบคำถามลุงสิว่า ลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ และระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ข้อแรกและสิ่งที่เป็นจุดเริ่มต้นการทำงานของนักวิทยาศาสตร์ คืออะไร”
รติวิทย์ก้มหน้านิ่งนึก สายตามองไปที่แปลงพริกซึ่งมีต้นพริกหนึ่งต้นที่เหี่ยวเฉา “การสังเกตครับ”
“ใช่แล้ว วิทย์ ทักษะพื้นฐานของการศึกษาตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์คือ การสังเกต ซึ่งต้องอาศัยประสาทสัมผัส...”
*******************************************************************************
ฐานะครูวิทย์เช่นกัน
อ่านแล้ว อยากติดตามตอนต่อไป
เยี่ยมเลยครับ..
เยียมมากค่ะ