วิธีการทางวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ คือ การแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมีกระบวนการที่เป็นแบบแผนมีขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติตามได้ โดยขั้นตอนวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ที่เป็นเครื่องมือสำคัญของนักวิทยาศาสตร์
ประโยชน์ของวิธีการทางวิทยาศาสตร์  คือ ทำให้การลำดับวิธีการทางวิทยาศาสตร์มีความเป็นระเบียบเรียบร้อยและง่ายต่อการทดลองหาข้อเท็จจริงต่างๆ

วิธีการทางวิทยาศาสตร์   ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ดังนี้

1. การกำหนดปัญหา   ปัญหาเกิดจากการสังเกต โดยการใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และผิวกาย ประกอบกับความช่างคิดช่างสงสัย สัมผัสโดยตรงกับเหตุการณ์ต่าง ๆ เพื่อค้นหาข้อมูล และบันทึกข้อมูลที่ได้อย่างเป็นระบบ ซึ่งการกำหนดปัญหาต้องมีความชัดเจนและสัมพันธ์กับความรู้ ซึ่งต้องอาศัยความคิดสร้างสรรค์
2. การตั้งสมมมิตฐาน   การคิดหาคำตอบล่วงหน้า  ก่อนจะกระทำการทดลองโดยอาศัยการสังเกต  ความรู้  ปละประสบการณ์เดิมเป็นพื้นฐาน คำตอบที่คิดหาล่วงหน้านี้ยังไม่เป็นหลักการ สมมติฐานหรือคำตอบที่คิดไว้ล่วงหน้ามักกล่าวไว้เป็นข้อความที่บอกความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรต้นกับตัวแปรตาม
3. การตรวจสอบสมมติฐาน   การดำเนินการตรวจสอบสมมติฐาน โดยอาศัยการรวบรวมข้อมูลทั้งจากการสำรวจ การทดลอง หรือวิธีการอื่นๆ ประกอบกัน
4. การวิเคราะห์ข้อมูล   การนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต ศึกษาค้นคว้า ทดลอง หรือการรวบรวมข้อมูลและข้อเท็จจริงมาวิเคราะห์ผล
5. การสรุปผลการทดลอง   การสรุปผลการทดลอง เป็นขั้นตอนสุดท้ายของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกิดจากการนำเอาข้อมูลหรือข้อเท็จจริงที่ได้จากการทดลองมาวิเคราะห์ผลและหาความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลหรือข้อเท็จจริงเพื่อนำมาอธิบาย และตรวจสอบดูว่าสมมติฐานที่ตั้งขึ้นถูกต้องหรือไม่

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาอย่างไร
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้มาจากกระบวนการทางวิทยาศาสตร์หรือวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งต้องอาศัยการสังเกต การตั้งปัญหา การตั้งสมมติฐาน ออกแบบการทดลอง และสรุปผลการทดลอง แล้วนำความรู้ที่ได้มาตั้งเป็นกฎเกณฑ์หรือทฤษฏีเพื่อเป็นพื้นฐานในการศึกษาค้นคว้า

ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มี 5 สาขา ได้แก่
มี 5 สาขา ได้แก่
1. วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
2.วิทยาศาสตร์ประยุกต์
3.วิทยาศาสตร์สังคม
4.วิทยาศาสตร์การทหาร
5.วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

องค์ประกอบของวิทยาศาสตร์มีอะไรบ้าง
แบ่งออกได้เป็น 6ประเภท ได้แก่

1. ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ (Fact)   ข้อเท็จจริงเป็นความรู้พื้นฐานเบื้องต้นทางวิทยาศาสตร์ ที่เกิดจากการสังเกตสิ่งต่าง ๆ โดยใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้า และต้องเป็นข้อมูลจริงเสมอ ไม่เปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา
2. มโนมติ (Concepts)   ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ซึ่งแต่ละคนจะมีมโนมติแตกต่างกัน ซึ่งมโนมติอาจเกิดจากการนำข้อเท็จจริงหรือความรู้จากประสบการณ์อื่น ๆ มาประกอบกัน แล้วสร้างเป็นความเข้าใจของตนเอง
3. หลักการ (Principles)   หลักการจัดเป็นความรู้ทางวิทยศาสตร์ประเภทหนึ่งที่เป็นความจริงสามารถทดสอบได้ และไม่ว่าจะทดสอบกี่ครั้งจะได้ผลเหมือนเดิม สามารถอ้างอิงได้
4. สมมติฐาน (Hypothesis)   สมมติฐานเป็นข้อความที่คาดคะเนคำตอบของปัญหา โดยอาศัยข้อมูลและประสบการณ์ความรู้เดิมเป็นพื้นฐาน หรือเป็นการคาดคะเนที่เกิดจากความเชื่อหรือแรงบันดาลใจ
5. กฎ (Laws)   กฎต้องได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูกต้อง ทดสอบแล้วได้ผลตรงกันทุกครั้ง มีลักษณะที่เป็นจริงเสมอ แต่กฎเป็นหลักการที่เน้นในเรื่องของความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล ซึ่งอาจเขียนสมการแทนได้
6. ทฤษฎี (Theory)   ลักษณะที่คิดตามหลักวิชาการเพื่อเสริมเหตุผล และใช้ในการอธิบายข้อเท็จจริงปัจจัยที่ทำให้เกิดวิทยาศาสตร์สาขาใหม่  เทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างก้าวไกล ซึ่งมนุษย์มีความสนใจอยากรู้อยากเห็นและมีความช่างคิดช่างสงสัย จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดวิทยาศาสตร์สาขาใหม่ๆ และการฟื้นฟูศิลปวิทยาการ ทำให้มนุษย์เชื่อมั่นในความสามารถของตน มีอิสระทางความคิด และมุ่งมั่นที่จะเอาชนะธรรมชาติเพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิต และความเป็นอยู่ของตนให้ดีขึ้น

จริยธรรมทางวิทยาศาสตร์ (Ethics in Science)
หลักการทางจริยธรรมวิทยาศาสตร์ มี 12 ประการ ได้แก่

1. ความซื่อสัตย์ (Honesty)
2. ความระมัดระวัง/ความรอบคอบ (Carefulness)
3. ความใจกว้าง (Openness)
4. ความมีอิสรภาพ (Freedom)
5. ความเชื่อถือ (Credit)
6. การให้การศึกษา (Education)
7. ความรับผิดชอบต่อสังคม (Social Responsibility)
8. ความถูกต้องตามกฎหมาย (Legality)
9. โอกาส (Opportunity)
10. ความเคารพซึ่งกันและกัน (Mutual Respect)
11. ประสิทธิผล (Efficiency)
12. ความเคารพต่อผู้รับการทดลอง (Respect for Subjects)