วันเสาร์ที่ 19 มิถุนายน พ.ศ. 2553

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of science)

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
ความหมายและองค์ประกอบของวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์ (Science) aเป็นความรู้ที่เกิดจากสติปัญญาและความพยายามของมนุษย์
ในการศึกษาเพื่อทำความเข้าใจสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลกหรือในจักรวาล

ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (Nature of Science; NOS)
“ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์” เป็นลักษณะเฉพาะตัวของวิทยาศาสตร์ที่ทำให้วิทยาศาสตร์มีความแตกต่างจากศาสตร์อื่นๆ ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ประกอบไปด้วยแนวคิดเกี่ยวกับตัววิทยาศาสตร์อยู่หลายแนวคิด ซึ่งในที่นี้อาจจัดหมวดหมู่ของแนวคิดเหล่านั้นได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ ตามการจัดของ The American Association for the Advancement of Science (AAAS) ได้แก่
ด้านที่ 1 โลกในมุมมองแบบวิทยาศาสตร์ (Scientific World View)
ด้านที่ 2 การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Inquiry)
ด้านที่ 3 องค์กรทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Enterprise)

ด้านที่ 1 โลกในมุมมองแบบวิทยาศาสตร์

1.1 โลกคือสิ่งที่สามารถทำความเข้าใจได้
ปรากฏการณ์ต่างๆ บนโลกหรือในจักรวาลที่เกิดขึ้นอย่างเป็นแบบรูป (pattern)สามารถเข้าใจได้ด้วยสติปัญญา วิธีการศึกษาที่เป็นระบบ ผนวกกับการใช้ประสาทสัมผัสและเครื่องมือต่างๆ ในการเก็บรวบรวมข้อมูล นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสิ่งต่างๆ สามารถทำความเข้าใจได้และคำถามใหม่ๆ เกิดขึ้นได้เสมอ ไม่มีความเข้าใจใดที่ถูกต้องสมบูรณ์ที่สุด

1.2 แนวคิดทางวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้
วิทยาศาสตร์ คือ กระบวนการสร้างองค์ความรู้ ด้วยการสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ ในธรรมชาติอย่างละเอียดรอบคอบเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ การปรับปรุงหรือคิดค้นวิธีการใหม่ในการค้นหาคำตอบ อาจทำให้ได้ข้อมูลที่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่แล้วยังไม่สามารถอธิบายได้ แม้ว่าในมุมมองวิทยาศาสตร์นั้นไม่มีความจริงใดที่สัมบูรณ์ที่สุด(Absolute Truth) แต่ข้อมูลที่มีความถูกต้องแม่นยำมากขึ้นจะยิ่งทำให้มนุษย์เข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ ได้ใกล้เคียงความเป็นจริงมากขึ้น

1.3 ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีความคงทน
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์พัฒนาขึ้นมาอย่างช้าๆ ผ่านวิธีการทางวิทยาศาสตร์ อย่างต่อเนื่องซ้ำแล้วซ้ำเล่า ดังนั้นแม้ว่าวิทยาศาสตร์จะยอมรับเรื่องความไม่แน่นอน (Uncertainty) และปฏิเสธเรื่องความจริงสัมบูรณ์ แต่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มีความคงทน เชื่อถือได้ เพราะผ่านวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เน้นความถูกต้องแม่นยำ และตรวจสอบอย่างเข้มข้นจากประชาคมวิทยาศาสตร์ (Scientific Community)

1.4 ทฤษฎีและกฎมีความสัมพันธ์กันแต่มีความแตกต่างกัน
แนวความคิดคลาดเคลื่อนที่พบบ่อยเกี่ยวกับทฤษฎีและกฎ ในความเป็นจริงแล้ว ทั้งกฎและทฤษฎี
เป็นผลผลิตของวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญเท่าเทียมกัน โดย กฎ คือ แบบแผนที่ปรากฏใน
ธรรมชาติ ส่วน ทฤษฎี คือ คำอธิบายว่าทำไมแบบแผนของธรรมชาติจึงเป็นไปตามกฎนั้นๆ เช่น ทฤษฎีพลังงานจลน์ของอนุภาคสามารถใช้อธิบายกฎของชาร์ลได้ เป็นต้น

1.5 วิทยาศาสตร์ไม่สามารถตอบได้ทุกคำถาม
หลายสิ่งหลายอย่างในโลกไม่สามารถพิสูจน์หรือตรวจสอบได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะความเชื่อเกี่ยวกับเรื่องจิตวิญญาณหรือสิ่งลี้ลับ นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่มีหน้าที่ให้คำตอบหรืออภิปรายในเรื่องเหล่านี้ แม้ว่าคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์อาจให้คำตอบหรือทางเลือกที่เป็นไปได้ก็ตาม

ด้านที่ 2 การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์

การสืบเสาะหาความรู้ประกอบด้วยการให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logic) ข้อมูลหลักฐานเชิงประจักษ์ (Empirical Evidence) จินตนาการ (Imagination) และการคิดสร้างสรรค์ (Inventiveness) และเป็นทั้งการ
ทำงานโดยส่วนตัวและการทำงานร่วมกันของกลุ่มคน

2.1 วิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐาน
แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐานเชิงประจักษ์เพื่อยืนยันความถูกต้องและได้รับ
การยอมรับจากองค์กรวิทยาศาสตร์ (Scientific Enterprise) ความก้าวหน้าทางองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ขึ้นกับการยอมรับขององค์กรวิทยาศาสตร์ ทั้งนี้หลักฐานเชิงประจักษ์ต่างๆ อาจได้มาจากห้องทดลองซึ่งสามารถควบคุมเงื่อนไขต่างๆ ได้ หรือได้มาจากสถานการณ์ตามธรรมชาติซึ่งไม่สามารถควบคุมเงื่อนไขได้วิทยาศาสตร์ต้องการหลักฐานที่มีความถูกต้องแม่นยำจึงทำให้เกิดการพัฒนาเทคนิคหรือเครื่องมือวิทยาศาสตร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

2.2 วิทยาศาสตร์มีการผสมผสานระหว่างตรรกศาสตร์ จินตนาการและการคิดสร้างสรรค์
การทำความเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก ซึ่งต้องมีการพิสูจน์ด้วยการให้เหตุผลเชิงตรรกะ (Logic) ที่เชื่อมโยงหลักฐานเข้ากับข้อสรุป อย่างไรก็ตามการใช้ตรรกะเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ จินตนาการและการคิดสร้างสรรค์มีส่วนสำคัญอย่างมากในการสร้างสมมติฐาน ทฤษฎี เพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์นั้นๆ
2.3 วิทยาศาสตร์ให้คำอธิบายและการทำนาย
นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่ยอมรับ ซึ่งความน่าเชื่อถือของคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์มาจากความสามารถในการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างหลักฐานและปรากฏการณ์ที่ไม่เคยค้นพบมา นอกจากวิทยาศาสตร์จะให้คำอธิบายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ แล้ว วิทยาศาสตร์ยังให้ความสำคัญกับการทำนายซึ่งอาจเป็นได้ทั้งการทำนายปรากฏการณ์ หรือเหตุการณ์ในอนาคตหรือในอดีตที่ยังไม่มีการค้นพบหรือศึกษามาก่อน
2.4 นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะระบุและหลีกเลี่ยงความลำเอียง
ข้อมูลหลักฐานมีความสำคัญอย่างมากในการนำเสนอแนวคิดใหม่ ๆ นักวิทยาศาสตร์มัก
มีคำถามว่า “แนวคิดนี้มีหลักฐานอะไรมายืนยัน” ดังนั้นการรวบรวมหลักฐานทางวิทยาศาสตร์
ต้องมีความถูกต้องแม่นยำ ปราศจากความลำเอียง บางครั้งหลักฐานเชิงวิทยาศาสตร์ที่ได้อาจมา
จากความลำเอียง อันเกิดจากตัวผู้สังเกต กลุ่มตัวอย่าง เครื่องมือและวิธีการที่ใช้ การ
ตีความหมาย หรือการรายงานข้อมูล โดยเฉพาะความลำเอียงอันเกิดมาจากนักวิทยาศาสตร์ซึ่ง
อาจมาจากเพศ อายุ เชื้อชาติ ความรู้และประสบการณ์เดิม หรือความเชื่อ ตัวอย่างเช่น มีผู้
รวบรวมผลงานวิจัยเกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมของนักวิทยาศาสตร์ชายและหญิง พบว่า
นักวิทยาศาสตร์ชายมุ่งเน้นที่พฤติกรรมการแข่งขันทางสังคมของสัตว์ตัวผู้ ส่วนนักวิทยาศาสตร์
หญิงศึกษาเกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในประเด็นความสำคัญของสัตว์ตัวเมียที่มีต่อ
พฤติกรรมการสร้างสังคมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ถึงแม้ว่าจะไม่สามารถกำจัดหรือหลีกเลี่ยงความลำเอียงได้ทั้งหมด แต่นักวิทยาศาสตร์ก็
ต้องการทราบถึงแหล่งที่มาและผลของความลำเอียงที่อาจมีต่อหลักฐานที่ได้ อย่างไรก็ตามเพื่อ
ตรวจสอบความถูกต้องของข้อค้นพบ นักวิทยาศาสตร์อาจใช้การทบทวนวิจารณ์จากเพื่อน
นักวิทยาศาสตร์ (Peer Review) เช่น การเสนอข้อค้นพบในการประชุมหรือวารสารวิชาการต่าง
ๆ เป็นต้น

2.5 วิทยาศาสตร์ไม่ยอมรับการมีอำนาจเหนือบุคคลอื่น
วิทยาศาสตร์ไม่ยอมรับนับถือการมีอำนาจเหนือบุคคลอื่น (Authority) และเชื่อว่าไม่มี
บุคคลใดหรือนักวิทยาศาสตร์คนไหน ไม่ว่าจะมีชื่อเสียงหรือตำแหน่งหน้าที่การงานสูงเพียงใดที่
จะมีอำนาจตัดสินว่า อะไรคือความจริง หรือมีสิทธิพิเศษในการเข้าถึงความจริงมากกว่าคนอื่น ๆ
เพราะความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบจะต้องพิสูจน์ตัวเองด้วยความสามารถในการอธิบาย
ปรากฏการณ์หนึ่ง ๆ ได้ดีกว่าแนวคิดที่มีอยู่เดิม

ด้านที่ 3 องค์กรทางวิทยาศาสตร์

วิทยาศาสตร์ คือ กิจกรรมของมนุษยชาติ (Human activity) ซึ่งมีมิติในระดับของบุคคล
สังคม หรือองค์กร โดยกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่กระทำอาจเป็นสิ่งที่แบ่งแยกยุคสมัยต่าง ๆ
ออกจากกันอย่างชัดเจน

3.1 วิทยาศาสตร์คือกิจกรรมทางสังคมที่ซับซ้อน
วิทยาศาสตร์ คือ กิจกรรมที่อยู่ภายใต้ระบบสังคมของมนุษย์ ดังนั้นกิจกรรมทาง
วิทยาศาสตร์จึงอาจได้รับการสนับสนุนหรือถูกขัดขวางด้วยปัจจัยต่าง ๆ ทางสังคม เช่น
ประวัติศาสตร์ ศาสนา วัฒนธรรม ค่านิยม หรือสถานะทางสังคม ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดก็คือ
การศึกษาเกี่ยวกับการโคลนนิ่ง (Cloning) ซึ่งในเชิงวิทยาศาสตร์แล้วเป็นสิ่งที่น่าสนใจและมี
ประโยชน์ แต่ในเชิงสังคมแล้วเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดข้อโต้แย้ง (Controversy) อย่างกว้างขวางจนทำ
ให้การศึกษาในเรื่องดังกล่าวหยุดชะงักลง

3.2 วิทยาศาสตร์แตกแขนงเป็นสาขาต่าง ๆ และมีการดำเนินการในหลายองค์กร
วิทยาศาสตร์ คือ การรวบรวมความรู้ที่หลากหลายของศาสตร์สาขาต่าง ๆ ซึ่งมีความ
แตกต่างกันในด้านประวัติศาสตร์ ปรากฏการณ์ที่ศึกษา เป้าหมาย และเทคนิควิธีการที่ใช้ การ
ทำงานที่แยกออกเป็นสาขาต่าง ๆ มีประโยชน์ในการจัดโครงสร้างการทำงานและข้อค้นพบ แต่
แท้ที่จริงแล้ว ไม่มีเส้นแบ่งหรือขอบเขตระหว่างสาขาต่าง ๆ โดยสิ้นเชิง ดังจะเห็นได้จากสาขา
ใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นที่แสดงถึงการเชื่อมโยงระหว่างสาขา เช่น ฟิสิกส์ดวงดาว (Astrophysics) หรือ
ชีววิทยาสังคม (Sociobiology) เป็นต้น
นอกจากนั้น กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ยังมีการดำเนินการในหลากหลายองค์กร เช่น
มหาวิทยาลัย โรงพยาบาล ภาคธุรกิจอุตสาหกรรม หน่วยงานรัฐบาล หรือองค์กรอิสระ แต่อาจมี
จุดเน้นที่แตกต่างกัน เช่น มหาวิทยาลัยเน้นการแสวงหาความรู้และการให้การศึกษาทาง
วิทยาศาสตร์ ส่วนภาคธุรกิจอุตสาหกรรมมุ่งเน้นการศึกษาวิทยาศาสตร์เพื่อประโยชน์และการ
นำไปใช้ เป็นต้น

3.3 วิทยาศาสตร์มีหลักการทางจริยธรรมในการดำเนินการ
นักวิทยาศาสตร์ต้องทำงานโดยมีจริยธรรมทางวิทยาศาสตร์ (Ethical norms of
science) (เช่น ความซื่อสัตย์ในการบันทึกข้อมูล ความมีใจกว้างฯ) เพราะในบางครั้งความ
ต้องการได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่ค้นพบความรู้ใหม่อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์ก้าวไป
ในทางที่ผิดได้ เช่น การบิดเบือนข้อมูลหรือข้อค้นพบ เป็นต้น
จริยธรรมทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญอีกประการก็คือ การระวังอันตรายที่อาจเกิดจาก
การศึกษาทางวิทยาศาสตร์หรือการนำผลการศึกษาไปใช้ เช่น ในการวิจัยกับคนนักวิทยาศาสตร์
ต้องขออนุญาตและแจ้งให้บุคคลนั้นทราบถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น ประโยชน์ที่ได้รับ และสิทธิ
ในการปฏิเสธการเข้าร่วมงานวิจัย เป็นต้น

3.4 นักวิทยาศาสตร์เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะผู้เชี่ยวชาญและประชาชนคนหนึ่ง
ในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะผู้เชี่ยวชาญที่มีความรู้
ทักษะ และประสบการณ์เฉพาะทาง แต่ในบางครั้งก็เข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมในฐานะประชาชน
คนหนึ่งที่มีมุมมอง ความสนใจ ค่านิยม และความเชื่อส่วนตัว

3.5 ความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
บางคนอาจเข้าใจว่า วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความหมายเหมือนกันหรือคล้ายกัน
แต่แท้ที่จริงแล้ว ทั้งสองมีจุดเน้นที่แตกต่างกัน โดยวิทยาศาสตร์จะเน้นการแสวงหาความรู้
เพื่อการต่อยอดความรู้ ส่วนเทคโนโลยีจะเน้นการใช้ความรู้เพื่อตอบสนองต่อการดำรงชีวิตที่
สะดวกสบายมากยิ่งขึ้นอย่างไรก็ตาม วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์กัน ความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์อย่างเช่นความรู้เกี่ยวกับเลเซอร์ (Laser) ส่งผลต่อความก้าวหน้าของเทคโนโลยี
อย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์ ซึ่งในที่สุดก็ส่งผลต่อการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์โดยช่วย
ขยายขอบเขตของการสังเกตของนักวิทยาศาสตร์ เป็นต้น

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น