การศึกษาชีววิทยา
ชีววิทยาเป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง ดังนั้นการศึกษาชีววิทยาจึงต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific method) ซึ่งเป็นเครื่องมือในการสืบเสาะหาความรู้ต่างๆ ในธรรมชาติของนักวิทยาศาสตร์ (Scientist) หรือนักชีววิทยา (biologist) เพื่อให้เกิดความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซึ่งจะเป็นประโยชน์ ต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบันและอนาคตต่อไป
ความหมายของชีววิทยา
Biology = Study of Life
– ชีววิทยา เป็นการใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นเคมี ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ และศาสตร์อื่น ๆ ในการอธิบายปรากฎการณ์ในสิ่งมีชีวิต
วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific method)
1. การตั้งสมมติฐาน
สมมติฐานได้มาจากไหน? ได้มาจากการตั้งปัญหา
ปัญหาได้มาจากไหน? ได้มาจากการสังเกต
การสังเกตเป็นทักษะสำคัญที่นำไปสู่การค้นพบปัญหา ทักษะการสังเกตจึงเป็นทักษะที่สำคัญของนักวิทยาศาสตร์
ปัญหา (Problem) เกิดจากการสงสัยที่ได้จากการสังเกตปรากฏการณ์ และข้อเท็จจริงต่างๆ ที่เกิดขึ้น การคิดหาคำตอบที่อาจเป็นไปได้ของปัญหา เรียกว่า การตั้งสมมติฐาน
สมมติฐาน (Hypothesis) คือ คำตอบหรือคำอธิบายที่เป็นไปได้ของปัญหาใดๆ
การตั้งสมมติฐานอาจใช้คำว่า ถ้า (อ้างอิงปัญหา) ดังนั้น (แนะลู่ทางการตรวจสอบสมมติฐาน)
สมมติฐานที่ดี ควรจะ
– กะทัดรัด ชัดเจน เข้าใจง่าย
– แนะช่องทางตรวจสอบสมมติฐาน
– มีความสัมพันธ์กับปัญหาและข้อเท็จจริงที่รวบรวมได้จากการสังเกต
2. การตรวจสอบสมมติฐาน
เป็นการตรวจสอบว่าสมมติฐานถูกต้องหรือไม่ อาจทำได้หลายวิธี คือ
– การรวบรวมข้อเท็จจริงจากการสังเกตปรากฏการณ์ในธรรมชาติโดยตรง
– การศึกษาค้นคว้ารวบรวมจากเอกสารหรือผลงานวิจัยต่างๆที่มีผู้อื่นศึกษามาก่อน
– การทดลอง (Experiment) นิยมใช้กันมากที่สุดในทางวิทยาศาสตร์ โดยมีการวางแผนหรืออกแบบการทดลองอย่างรอบคอบรัดกุม เพื่อให้ผลการทดลองเป็นที่ยอมรับได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการควบคุมปัจจัย ซึ่งอาจมีผลต่อการทดลอง คือ ตัวแปร มีอยู่ 3 ชนิด คือ
1. ตัวแปรต้นหรือตัวแปรอิสระ หมายถึง ตัวแปรที่ต้องการศึกษา
2. ตัวแปรตาม หมายถึง ตัวแปรที่เป็นผลซึ่งเกิดจากตัวแปรต้น
3. ตัวแปรควบคุม หมายถึง ตัวแปรอื่นๆที่อาจมีผลต่อการทดลอง และไม่ต้องการศึกษาผลของตัวแปรเหล่านี้จึงต้องควบคุมให้คงที่
3. การเก็บรวบรวมข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูล
เป็นการนำข้อมูลจาการทดลองมาหาความสัมพันธ์กันเพื่ออธิบายว่ามีความเป็นไปได้ตามสมมติฐานหรือไม่
4. การสรุปผลการทดลอง
เมื่อเก็บข้อมูลแล้วจึงแปลผล และสรุปผลการทดลองเพื่อเป็นคำตอบของปัญหาต่อไป
ทฤษฎี (Theory) คือ สมมติฐานที่ได้รับการตรวจสอบและทดลองหลายครั้ง จนสามารถอธิบายข้อเท็จจริงอื่นๆ ที่คล้ายกันได้ ทฤษฎีอาจเปลี่ยนแปลงได้หากได้รับข้อมูลหรือข้อเท็จจริงใหม่ๆ เพิ่มขึ้น เช่น ทฤษฎีเซลล์ ทฤษฎีวิวัฒนาการ ทฤษฎีการคัดเลือกตามธรรมชาติ
กฎ (Law) คือ ความจริงพื้นฐาน สามารถทดลอบได้และได้ผลเหมือนเดิมทุกครั้งโดยไม่มีข้อโต้แย้ง เช่น กฎของเมนเดล กฎความทนของเชลฟอร์ด
