จากการวิเคราะห์คำว่า “Science” ที่มีมาจากคำว่า Sientea ในภาษาลาติน แปลว่า ความรู้ (Knowledge) กล่าวได้ว่า วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้ต่างๆ ที่มีอยู่ในธรรมชาติ นอกจากนี้ยังกล่าวได้ว่าวิทยาศาสตร์ คือ องค์ความรู้ที่มีระบบและจัดไว้อย่างมีระเบียบแบบแผนโดยทั่วไปกระบวนการหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (The Process of Science) ประกอบด้วยระเบียบวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method) และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitude)
-ประเภทของวิทยาศาสตร์
การแบ่งประเภทของวิทยาศาสตร์ มีการแบ่งหลายระบบ แต่ละระบบมีเหตุผลและหลักเกณฑ์ต่างๆ กัน และหากจำแนกตามธรรมชาติของวิชา สามารถจำแนกได้ 3 สาขา คือ
1) วิทยาศาสตร์กายภาพ
2) วิทยาศาสตร์ชีวภาพ
3) วิทยาศาสตร์สังคม
วิทยาศาสตร์กายภาพ เป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติและปรากฏการณ์ต่างๆ ของทุกสิ่งทุกอย่างในโลกและจักรวาล ในส่วนของสิ่งที่ไม่มีชีวิต เช่น ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ เคมี ธรณีวิทยา และคณิตศาสตร์ ฯลฯ
วิทยาศาสตร์ชีวภาพ เป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติและปรากฏการณ์ต่างๆ ของทุกสิ่งทุกอย่างในโลกและจักรวาล ในส่วนของสิ่งมีชีวิต เช่น ชีววิทยา สัตววิทยา ฯลฯ
วิทยาศาสตร์สังคม เป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ และพฤติกรรมของมนุษย์ที่รวมกันอยู่เป็นชุมชนหรือสังคม เช่น สังคมศาสตร์ มนุษย์ศาสตร์ ฯลฯ
ในส่วนวิทยาศาสตร์กายภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เมื่อพิจารณารวมกันแล้ว สามารถจัดแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ และ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ วิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (Pure Science) คือความรู้ความเข้าใจทุกสิ่งทุกอย่างที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติที่เป็นไปตามกฎพื้นฐานของธรรมชาติ รวมทั้งปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ จัดเป็นความรู้ขั้นพื้นฐาน ประกอบด้วย กฎและทฤษฎีต่างๆ ตลอดจนความจริงหรือข้อเท็จจริง ความคิดรวบยอดที่มาจากการศึกษาค้นคว้าหาความรู้ของนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากความต้องการที่จะหาความรู้ด้านต่างๆ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science) คือ การนำองค์ความรู้ ความเข้าใจพื้นฐานทางด้านวิทยาศาสตร์ที่เป็นวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ มาประยุกต์ให้เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์
วิทยาศาสตร์มีส่วนที่แตกต่างจากศาสตร์อื่นๆ ในส่วนที่ว่าการค้นคว้าหาความจริงทางวิทยาศาสตร์ ใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ทำการทดลองสรุป ตั้งสมมุติฐานและสามารถพิสูจน์ได้ ดังนั้นสิ่งที่เป็นวิทยาศาสตร์จะสามารถนำหลักฐานจากประสบการณ์มาประกอบได้วิทยาศาสตร์ไม่แท้ หรือวิทยาศาสตร์เทียม (Pseudo Science) ซึ่งเป็นศาสตร์ที่ขาดกระบวนการที่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจึงไม่สามารถก่อให้เกิดการเรียนรู้ข้อมูลใหม่ๆได้ จึงไม่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ได้ แต่พยายามที่จะโน้มน้าวหรือสร้างให้มนุษย์มีความเชื่อโดยขาดเหตุผล
พัฒนาทางวิทยาศาสตร์พัฒนาการทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงปัจจุบัน ซึ่งมีเนื้อหาต่างๆ กันและมีความเกี่ยวข้องกับสาขาวิชาต่างๆ ทั้งนี้ขอบข่ายของพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์ในยุคต้นๆ อาจเกิดขึ้นจากการคิดค้น และการประดิษฐ์เครื่องมือ อาวุธ วิธีการหาอาหาร การเก็บรักษาอาหาร และการเพาะปลูก การจัดลักษณะและรูปแบบความเป็นอยู่ พัฒนาการทางภาษา การสื่อความหมาย การจดบันทึก ฯลฯ
-พัฒนาการของวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์มีพัฒนาการตั้งแต่ยุคแรกเริ่มจนถึงปัจจุบันดังนี้
วิทยาศาสตร์ในสมัยกรีกยุคแรก จากหลักฐานที่อ้างอิงได้ บ่งชี้ให้เห็นว่ามนุษย์พยายามแสวงหาคำตอบและคำอธิบายเกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่ คือรูปร่างลักษณะของโลกทางกายภาพ การโคจรรอบโลก ปรากฏการณ์ต่างๆ ของโลก รวมถึงดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ สืบเนื่องมาจากชนชาติอียิปต์และแอสซีเรียน ซึ่งการแสวงหาคำตอบเหล่านี้ จำเป็นต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจพื้นฐานทางด้านคณิตศาสตร์ กลศาสตร์ ฟิสิกส์ ต่อมาความเสื่อมโทรมทางอารยะธรรมและความรุ่งเรืองของกรีกราวศตวรรษที่ 3 เป็นเหตุทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง การเคลื่อนย้ายถ่ายเทจากความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรม เปลี่ยนจากกรุงเอเธนส์ไปอยู่ที่กรุงอะเล็กซันเดรียและยุโรป ทั้งนี้อารยธรรมที่เรียกว่า เฮลูเลนิสติก ประกอบด้วย การแพทย์ ศัลยกรรม คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ เริ่มเสื่อมจนที่สุดศูนย์กลางการปกครองไปอยู่ที่กรุงโรม และเน้นที่ความก้าวหน้าทางด้านการทหาร และการปกครองเติบโตแทนที่ ต่อมากรุงโรมถูกรุกรานและแพ้สงครามกับพวกเปอร์เซีย ดังนั้นอาณาจักโรมันจึงเสื่อมสลาย ความรู้ทางด้านวิชาการและวิทยาศาสตร์ แทบไม่มีหลงเหลืออยู่เพราะถูกทำลายไปด้วย นักวิทยาศาสตร์ในยุคนี้ เช่น ยูคลิด (Euclid) อริสทารีซัส (Aristarchus) อาคีย์มีดิส ฯลฯ ในช่วงนี้ทางประวัติศาสตร์ เรียกว่า “ยุคมืด” (Dark Age)
วิทยาศาสตร์ในยุคกลาง (Middle Age) ระหว่างศตวรรษที่ 9-11 ความรู้ต่างๆ ถูกจดบันทึกที่ยังเหลืออยู่ได้ถูกเปลี่ยนจากภาษากรีกไปเป็นภาษาอารบิก โดยไม่มีการค้นคว้าเพิ่มเติม และหลังจากศตวรรษที่ 11 ความรู้และภาษาอารบิกถูกแปลเป็นภาษาลาติน และบางส่วนแปลเป็นภาษาฮิบรู ทั้งนี้อารยธรรมของชาวอาหรับได้แผ่ขยายไปถึงสเปน โมร็อคโค อินเดีย ซึ่งในช่วงเวลานี้ความคิดและความเชื่อทางศาสนาก็แตกแขนงออกเป็นลัทธิ เช่น มุสลิม ยิว คริสเตียน
ศตวรรษที่ 15 มีการเดินเรือสืบค้นประวัติศาสตร์ ภูมิศาสตร์ ซึ่งทำให้มีการค้นพบแผ่นดินและทวีปใหม่ๆ ต่อจากศตวรรษที่ 16 พัฒนาการทางด้านการเขียน การพิมพ์ การเขียนตำราเป็นไปอย่างกว้างขวางรวดเร็ว เมื่อค้นพบและสามารถประดิษฐ์เครื่องพิมพ์ได้ การประสานร่วมมือกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์ที่อยุ่ในซีกโลกด้านตะวันออก กับซีกโลกตะวันตก ทำให้มีการส่งสาร ทำให้ความรู้และการสื่อสารแพร่หลายอย่างกว้างขวาง
ในช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อระหว่างยุคกลาง (Middle Age) กับยุคปฏิรูป (Renaiseauce) ตัวอย่างของบุคคลในยุคนี้ เช่น เลโอนาโด ดาวินซี นิโคลัส เป็นต้น
ลักษณะสำคัญทางวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์มีลักษณะสำคัญ สรุปได้ดังนี้คือ
- วิทยาศาสตร์ได้มาจากประสบการณ์ และทดสอบด้วยประสบการณ์ ในที่นีความรุ้ที่มาจากประสบการณ์ เรียกว่า “ความรู้เชิงประจักษ์” หรือความรู้เชิงประสบการณ์ (Expirial Knowledge) โดยอาศัยประสาทสัมผัสทั้งห้าร่วมกับทักษะการสังเกต
- วิทยาศาสตร์ต้องเป็นสาธารณะ ความจริงที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบจะต้องแสดงหรือทดลองให้ทุกคนเห็นได้เหมือนกัน และความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไม่ใช่ของส่วนตัวแต่เป็นสาธารณะ คือ ผู้อื่นอาจรู้เห็นอย่างเดียวกันกับผู้ค้นพบได้
- วิทยาศาสตร์มีลักษณะเป็นสากล นักวิทยาศาสตร์พยายามขยายความรู้ให้เป็นสากลมากที่สุดเพราะความรู้ที่มีลักษณะเฉพาะเจาะจงมีความหมายน้อย และขาดการยอมรับ
- วิทยาศาสตร์ช่วยในการคาดหมายอนาคต วิทยาศาสตร์มีลักษณะความเป็นสากลใช้ได้โดยทั่วไป จึงสามารถคาดหมายสิ่งที่จะเกิดในอนาคตได้ ทั้งนี้การคิดค้นกฎและทฤษฎีต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์เพื่อคาดหมายในอนาคต
- วิทยาศาสตร์เป็นปรนัย เมื่อวิทยาศาสตร์ถูกยอมรับและพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริง ดังนั้นไม่ว่าใครจะนำไปพิสูจน์อีกเมื่อใด ที่ใดก็ตาม ผลที่ออกมาย่อมเหมือนเดิม ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เปลี่ยนแปลงได้ เพราะวิทยาศาสตร์มีลักษณะไม่คงที่แน่นอนเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา เมื่อมีการค้นพบความรู้ใหม่ ทั้งนี้เป็นผลมาจากความก้าวหน้าทางด้านวิทยาการใหม่ๆ
