ความหมายของวิทยาศาสตร์
คำว่า วิทยาศาสตร์ ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า “Science” ซึ่งมาจากศัพท์ภาษาลาตินว่า “Scientia” แปลว่า ความรู้ (Knowledge) ได้มีผู้ให้ความหมายไว้หลากหลายดังนี้
ผดุงยศ ดวงมาลา (2523 : 1) กล่าวว่า ถ้าจะให้นิยามความหมายของวิทยาศาสตร์ว่า “ความรู้” ตามความหมายที่แปลมาจากภาษาลาติน ดูเหมือนว่าจะมีความหมายที่สั้นและแคบจนเกินไป เพราะธรรมชาติหรือแก่นสารที่แท้จริงของวิทยาศาสตร์นั้นไม่ได้หมายถึงความรู้เนื้อหาวิทยาศาสตร์แต่เพียงอย่างเดียว แต่หมายถึงวิธีการทางวิทยาศาสตร์และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ด้วย ซึ่งหมายความว่าในการเรียนวิทยาศาสตร์นั้นผู้เรียนจะต้องได้ทั้งตัวความรู้วิทยาศาสตร์ วิธีการ และเจตคติวิทยาศาสตร์ไปพร้อม ๆ กัน
พัชราภรณ์ พสุวัต (2522 : 3) อธิบายว่า วิทยาศาสตร์ คือ วิชาที่มีเนื้อหาสาระซึ่งเป็นเรื่องราวของสิ่งแวดล้อม ปรากฎการณ์ธรรมชาติ ซึ่งมนุษย์ได้รวบรวมความจริง (facts) เหล่านั้นเพื่อนำมาประมวลเป็นความรู้ (knowledge) และตั้งเป็นกฎเกณฑ์ (principles) ขึ้น
ชำนาญ เชาวกีรติพงศ์. (2534 : 5) ได้ให้ความหมายของวิทยาศาสตร์ว่าหมายถึง ความรู้ที่แสดงหรือพิสูจน์ได้ว่าถูกต้องเป็นความจริง จัดไว้เป็นหมวดหมู่ มีระเบียบและขั้นตอน สรุปได้เป็นกฎเกณฑ์สากล เป็นความรู้ที่ได้มาโดยวิธีการที่เริ่มต้นด้วยการสังเกต และ/หรือ การจัดที่เป็นระเบียบมีขั้นตอน และปราศจากอคติ ซึ่งสอดคล้องกับการให้ความหมายของ The Columbia Encyclopedia (อ้างถึงใน สมจิต สวธนไพบูลย์ 2535 : 93) ซึ่งอธิบายว่า วิทยาศาสตร์ เป็นการรวบรวมความรู้อย่างมีระบบ ความรู้ที่ได้รวบรวมไว้นี้เป็นความรู้เกี่ยวกับปรากฎการณ์ธรรมชาติ ความเจริญก้าวหน้าทาง วิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นนั้น มิได้หมายถึงเฉพาะการรวบรวมข้อเท็จจริงเพียงสภาพพลวัต หรือมีการเปลี่ยนแปลงตามกาลเวลาและตามสภาพการกระตุ้นจากภายในหรือจากสภาพภายนอก ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เกิดจากการสังเกตธรรมชาติและการวิเคราะห์วิจัย วิทยาศาสตร์จึงเป็นสากลเพราะเป็นปรากฎการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นด้วยหลักการเดียวกัน วิทยาศาสตร์จึงไม่ถูกจำกัดด้วยเวลา สถานที่ และวัฒนธรรม
อีกท่านหนึ่งที่ได้ให้ความหมายของวิทยาศาสตร์ไว้อย่างละเอียดและชัดเจน คือ มังกร ทองสุขดี (ม.ป.ป. : 1-2) ว่า วิทยาศาสตร์ หมายถึง ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา ซึ่งมนุษย์ได้ศึกษาค้นคว้าสะสมมาตั้งแต่อดีตจนกระทั่งถึงปัจจุบัน และจะศึกษาต่อไปในอนาคตอย่างไม่รู้จักจบสิ้น มนุษย์ได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมว่า
1. สิ่งต่าง ๆ มีความเป็นมาอย่างไร
2. สิ่งเหล่านั้นมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างไรบ้าง
3. พัฒนาการของสิ่งเหล่านั้นมีระเบียบแบบแผน หรือมีหลักเกณฑ์อย่างไร และ
จะบังเกิดขึ้นในอนาคตอย่างไร
4. มนุษย์จะนำความรู้ทั้งหลายมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างไรบ้าง
ยิ่งกว่านั้นวิทยาศาสตร์ยังเป็นความรู้เกี่ยวกับข้อเท็จจริงที่ทดสอบได้เป็นความรู้ที่มีขอบเขต มีระเบียบ กฎเกณฑ์ เป็นความรู้ที่มีรากฐาน มาจาการสังกต การจดบันทึก การตั้งสมมุติฐาน โดยใช้หลักฐานทางปรัชญา และตรรกศาสตร์ แล้วพยายามวัดหรือหาค่าออกมาทั้งในด้านคุณค่า (นามธรรม) และปริมาณ (รูปธรรม) ถ้าจะเปรียบวิทยาศาสตร์เสมือนต้นไม้ใหญ่แล้วรากแก้วที่สำคัญ 3 ราก คือ วิชาปรัชญา ตรรกศาสตร์ และคณิตศาสตร์
พร้อมกันนี้ สุวัฒก์ นิยมค้า (2531 : 105-107) ได้รวบรวมทัศนะต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับความหมายของวิทยาศาสตร์ จากนักวิทยาศาสตร์และนักการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ไว้ดังนี้คือ
1. แนช (Nash) นักเคมีกล่าวว่า วิทยาศาสตร์เป็นวิถีทางอย่างหนึ่งของการเข้า
ไปสำรวจโลก ซึ่งถือเป็นการมองวิทยาศาสตร์ในฐานะกระบวนการ
2. วิกเนอร์ (Wigner) นักฟิสิกส์กล่าวว่า วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้ของ ปรากฎการณ์ธรรมชาติที่ได้สะสมไว้ ซึ่งถือเป็นการมองวิทยาศาสตร์ในฐานะตัวความรู้
3. บูเบ้ (Bube) นักฟิสิกส์ กล่าวว่า วิทยาศาสตร์คือ ความรู้ของโลกธรรมชาติ
ซึ่งได้มาโดยผ่านการปะทะสังสรรค์กับประสาทสัมผัส ซึ่งถือเป็นการมองวิทยาศาสตร์ในฐานะตัวความรู้กับกระบวนการ โดยเน้นว่า กระบวนการที่ขาดไม่ได้ คือ การสังเกต
4. ฟิชเชอร์ (Fischer) คณบดีคณะวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและคณิตศาสตร์
วิทยาลัยแห่งรัฐแคลิฟอเนีย กล่าวว่า วิทยาศาสตร์คือ องค์ของความรู้ ซึ่งได้มาโดยวิธีการวิทยาศาสตร์ โดยอาศัยการสังเกตเป็นพื้นฐาน
5. สแตฟฟอร์ด และคณะ (Stafford and others) นักการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ ได้ให้ความหมายของวิทยาศาสตร์ไว้ 6 ประการ ดังนี้ คือ
5.1 วิทยาศาสตร์ เกี่ยวข้องกับการมีประสบการณ์ตรงกับปรากฎการณ์ของ
ธรรมชาติ (วัตถุและเหตุการณ์ที่แวดล้อมเราอยู่) แล้วมีการรวบรวมรายละเอียดปลีกย่อยเกี่ยวกับวัตถุและเหตุการณ์นั้น ๆ
5.2 วิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการจัดกระทำข้อมูลและการตีความหมาย
ข้อมูลที่ได้
5.3 วิทยาศาสตร์มีธรรมชาติเป็นคู่แฝด ด้านหนึ่งนั้นเป็นการสะสมความรู้ที่ได้ผ่านการทดลองแล้ว และอีกด้านหนึ่งจะเป็นวิธีการค้นหาความรู้
5.4 วิทยาศาสตร์มีธรรมชาติที่ท้าทายความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์
5.5 วิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับความพยายาม ที่จะอธิบายปรากฎการณ์ที่
เกิดขึ้น หรืออธิบายกฎเกณฑ์ที่ได้จากปรากฎการณ์นั้น รวมทั้งการขยายความรู้ให้กว้างออกไปเลยจากประสบการณ์ที่ได้รับ
5.6 ความรู้วิทยาศาสตร์ที่ได้รับเพิ่มนั้น มีลักษณะสืบต่อจากความรู้เก่าที่มี
คนค้นพบไว้แล้ว นักวิทยาศาสตร์คนใหม่ จะอาศัยความรู้และความคิดของนักวิทยาศาสตร์คนก่อน ๆ เป็นบันไดก้าวไปหาความรู้ใหม่ต่อไป
6. จาคอบสันและเบอร์กแมน (Jacobson & Bergman) ได้อธิบายธรรมชาติและ
โครงสร้างของวิทยาศาสตร์ว่า ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ
6.1 ส่วนที่เป็นความจริงพื้นฐาน ที่ไม่ต้องพิสูจน์ (assumptions in science)
6.2 ส่วนที่เป็นวิธีการ และกระบวนการวิทยาศาสตร์ (methods and
processes of science)
6.3 ส่วนที่เป็นตัวความรู้ (broad generalizations of science)
จากการที่มีผู้ให้ความหมายของวิทยาศาสตร์ไว้หลากหลายสรุปได้ 4 ประเด็นดังนี้ คือ
1. จากความหมายของรากศัพท์ของวิทยาศาสตร์ จากภาษาลาติน หมายถึง
องค์ความรู้ที่มีระบบและจัดไว้อย่างเป็นระเบียบแบบแผน
2. จากการวิเคราะห์ประวัติการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์นั้น วิทยาศาสตร์
ประกอบด้วยส่วนที่เป็นตัวความรู้ของธรรมชาติที่ค้นพบกับส่วนที่เป็นวิธีการเฉพาะที่ใช้ในการสืบเสาะหาความรู้นั้นมา
3. จากการให้ความหมายตามทัศนะของนักวิทยาศาสตร์ จะมี 3 ประเด็น คือ
3.1 มองวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็นกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ของ
ธรรมชาติ
3.2 มองวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็นองค์ความรู้ธรรมชาติ
3.3 มองวิทยาศาสตรเป็นทั้งองค์ความรู้ของธรรมชาติ และกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ของธรรมชาติ
4. จากการให้ความหมายตามทัศนะของนักการศึกษาทางวิทยาศาสตร์นั้น วิทยา
ศาสตร์มีลักษณะเป็น 2 มิติ ควบคู่กันไป คือ มิติทางด้านองค์ความรู้ของธรรมชาติ และ มิติทางด้านกระบวนการที่ใช้สืบเสาะหาความรู้นั้น
ความสัมพันธ์ของวิทยาศาสตร์กับเทคโนโลยี
จากความหมายของคำว่า “วิทยาศาสตร์” และความหมายของคำว่า “เทคโนโลยี” ที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นว่า วิทยาศาสตร์เป็นความรู้ที่นำไปใช้อธิบายได้ว่า ทำไมจึงเป็นอย่างนั้น เช่น นักชีววิทยาจะอธิบายได้ว่า ทำไมเมื่อขวั้นและขูดเปลือกของพืชยืนต้นออกจะมีรากงอกออกมาได้ นักฟิสิกส์ก็จะอธิบายได้ว่า ทำไมเมื่อขดลวดตัดสนามแม่เหล็ก จึงมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น เป็นต้น ส่วนเทคโนโลยีนั้นจะเป็นความรู้ว่าจะทำอย่างไร ตัวอย่างเช่น จะขยายพันธุ์พืชโดยการตอนได้อย่างไร จะผลิตกระแสไฟฟ้านำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร จะผลิตอุปกรณ์เครื่องใช้ เครื่องอำนวยความสะดวกในด้านต่าง ๆ โดยนำไฟฟ้ากระแสมาใช้ได้อย่างไร เหล่านี้ เป็นต้น
จะเห็นได้ว่าวิทยาศาสตร์เป็นตัวความรู้ ส่วนเทคโนโลยีนั้นเป็นการนำความรู้ไปใช้ในทางปฏิบัติให้เกิดสิ่งที่เป็นรูปธรรมได้ วัดได้ หรือจับต้องได้ โดยการนำทรัพยากรธรรมชาติ ต่าง ๆ มาใช้ในทางปฏิบัติ
ความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แสดงด้วยภาพดังต่อไปนี้
|
+ |
|
———- |
|
ธรรมนูญ โรจนะบุรานนท์ (2531 : 171-172) กล่าวว่า เทคโนโลยีสมัยใหม่จำเป็นต้องมีความรู้วิทยาศาสตร์เป็นระบบต่อเนื่องเป็นฐานรองรับมิใช่แต่เพียงอาศัยประสบการณ์หรือวิทยาศาสตร์สังเกตเท่านั้น และความรู้หรือทฤษฎีใหม่ทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกค้นพบก็มิใช่ว่าจะถูกนำไปพัฒนาเป็นเทคโนโลยีใหม่ตามมาเสมอไป ความรู้และทฤษฎีวิทยาศาสตร์บางอย่างแม้จะถูกค้นพบมานานก็ยังคงเป็นความรู้พื้นฐานสะสมไว้เหมือนเดิม ทั้งนี้เพราะความรู้วิทยาศาสตร์บางอย่างเป็นไปเพื่อความรู้ความสนใจจริง ๆ ไม่ได้เกิดมาจากปัญหาเฉพาะหน้า หรือสถานการณ์บังคับเพื่อแก้ปัญหาสังคมและเศรษฐกิจ ไม่มีแรงผลักดันให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นมา ความรู้วิทยาศาสตร์บางอย่างเกิดขึ้นมานานกว่าจะถูกพัฒนาขึ้นมาเป็นเทคโนโลยี เช่น ความรู้ทางฟิสิกส์สุริยะมีมานานก่อนที่จะพัฒนาเป็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ ทั้งนี้เพราะแต่เดิมโลกไม่ขาดแคลนพลังงาน จึงเห็นได้ว่า ช่วงเวลาระหว่างการค้นพบความรู้ทางวิทยาศาสตร์กับเทคโนโลยีที่ได้พัฒนาขึ้นมานั้น อาจสั้นหรือยาว ก็แล้วแต่ความเร่งด่วนทางเศรษฐกิจและสังคมและความยากง่ายของความรู้วิทยาศาสตร์นั้น ๆ บางครั้งเทคโนโลยีใหม่ก็พัฒนามาจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิมได้ เช่น พวกอุปกรณ์เครื่องไฟฟ้าบางอย่าง เช่นกะทะไฟฟ้า หม้อหุงข้าวไฟฟ้าอัตโนมัติ เป็นต้น และความรู้วิทยาศาสตร์จะไม่สามารถใช้ประโยชน์ด้านปฏิบัติได้ ถ้าไม่มีการนำความรู้นั้นไปประยุกต์ใช้
เมื่อก่อนวิทยาศาสตร์ไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีมากนัก แต่ปัจจุบันทั้งสองวิชานี้ต้องพึ่งพาซึ่งกันและกัน วิทยาศาสตร์ตอนแรก ๆ ใช้เพียงวิธีสังเกตและเหตุผล เมื่อต้องทดลองบ้างก็เริ่มใช้เครื่องมือ เมื่อการทดลองยุ่งยากขึ้น ความต้องการเครื่องมือก็มีมากขึ้น เครื่องมือจะต้องดีและมีประสิทธิภาพสูงขึ้นด้วย การทดลองทางวิทยาศาสตร์ในระยะสั้น ๆ นี้ ต้องอาศัยเทคโนโลยี เช่น การวิจัยเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์และอวกาศ เป็นต้น จึงกล่าวได้ว่า ปัจจุบันวิทยาศาสตร์พึ่งเทคโนโลยี ไม่น้อยกว่าเทคโนโลยีพึ่งวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้ก้าวไปไกลและกว้างขวางมาก ปีหนึ่ง ๆ มีรายงานเสนอผลของการวิจัยพิมพ์ออกมาไม่น้อยกว่าล้านเรื่อง ใครต้องการความรู้เหล่านั้นก็หาได้ง่าย ผิดกับความรู้ทางเทคโนโลยี ซึ่งหาได้ยากกว่ามาก เทคโนโลยีสร้างขึ้นมาต้องอาศัยวิทยาศาสตร์ แต่วิทยาศาสตร์เกิดขึ้นโดยไม่ได้อาศัยเทคโนโลยี ต่อมาทั้งสองวิชาเริ่มมีความสัมพันธ์กันมากขึ้น ถึงแม้บางเรื่องต่างเจริญด้วยตนเอง แต่เทคโนโลยีก็ต้องอาศัยวิทยาศาสตร์มากกว่าและมีความเจริญก้าวหน้าตามวิทยาศาสตร์ไม่ทัน (ก่องกัญจน์ ภัทรากาญจน์ และ ธนกาญจน์ ภัทรากาญจน์, 2530 : 11)
ถึงแม้ว่าเทคโนโลยีจะถือกำเนิดมาจากวิทยาศาสตร์ ดังกล่าวข้างต้นก็ตาม แต่มีข้อควรพิจารณาที่สำคัญหลายประการดังที่ เพียร ซ้ายขวัญ (2536 : 111-112) กล่าวไว้ดังนี้ คือ
1. เมื่อมีการค้นพบความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ก็มิได้หมายความว่า จะต้องมี
เทคโนโลยีใหม่เกิดขึ้นเสมอ โดยปกติจะมีช่วงเวลาเหลื่อมระหว่างการค้นพบความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์นั้น ช่วงเวลาดังกล่าวจะสั้นหรือยาวหลายสิบปี หรือ 100 ปีก็ได้ สุดแท้แต่ความยากง่ายของความรู้ใหม่ ความต้องการ ความเหมาะสมทางเศรษฐกิจ ทางสังคมและอื่น ๆ ซึ่งจะเป็นปัจจัยหรือแรงผลักดันที่ทำให้มีการพยายามพัฒนาเทคโนโลยี
2. เทคโนโลยีใหม่ ๆ นั้น อาจอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิมก็ได้ เช่น
หม้อหุงข้าวไฟฟ้า เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เกี่ยวกับแสงเลเซอร์ เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์ และคลื่นแสง ซึ่งไม่ใช่ความรู้ใหม่ทางวิทยาศาสตร์แต่อย่างใด
สรุปได้ว่า ความรู้ทางวิทยาศาสตร์จะไม่มีคุณค่า ถ้าหากปราศจากเทคโนโลยีมาเชื่อมโยง และเทคโนโลยีที่ปราศจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็นพื้นฐานก็ไม่สามารถจะนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างสูงสุด