ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและการศึกษาชีววิทยา Flipbook PDF

ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและการศึกษาชีววิทยา

---

363 Views
258 Downloads
FLIP PDF 384.87KB

DOWNLOAD FLIP

REPORT DMCA

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|1

ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต และการศึกษาชีววิทยา ชีววิท ยาเป็นวิท ยาศาสตร์แขนงหนึ่ง ดังนั้นการศึก ษาทางชีววิท ยาจึง ต้องอาศัยวิธีก ารทางวิท ยาศาสตร์ (Scientific method) ซึ่ ง เป็ น เครื่ อ งมื อ ในการสื บ เสาะแสวงหาความจริ ง หรื อ ความรู้ต่ าง ๆ ในธรรมชาติ ข อง นักวิทยาศาสตร์ (scientist) หรือนักชีววิท ยา (biologist) เพื่อให้เกิดความเจริญ ก้าวหน้าทางด้านวิ ทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีซึ่งจะเป็นประโยชน์ ต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบันและอนาคตต่อไป วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific method) วิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ค้นคว้าหาความรู้ มีหลักเกณฑ์และมีวิธีพื้นฐานดังนี้ 1. ขั้นกำหนดปัญหาจากการสังเกต (Problems and observation) ปั ญ หาเกิ ด ขึ้น อยู่ ตลอดเวลา แต่ ก ารตั้ ง ปั ญ หาที่ ดี นั้ น กระทำได้ย ากมาก แอลเบิ ร์ต ไอน์ส ไตน์ (Albert Einstein) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน เชื้อสายยิวกล่าวว่า “การตั้งปัญหานั้นสำคัญกว่าการแก้ปัญหา” ทั้งนี้เนื่องจากการตั้ง ปัญหาที่ดีและมีความชัดเจนย่อมนำไปสู่การแก้ปัญหาได้ เนื่องจากปัญหาที่ตั้งขึ้นจะมีความสัมพันธ์กับความรู้เดิมและ ข้อมูลที่รวบรวมไว้แล้วก็สามารถวางแผนในการแก้ปัญหาได้ การตั้งปัญหาที่ดีนั้นต้องเป็นปัญหาที่เป็นไปได้ มีคุณค่า ต่อการค้นคว้าหาคำตอบและสามารถวางแนวทางในการพิสูจน์เพื่อหาคำตอบได้ ส่วนปัญหาที่เลื่อนลอยและยากต่อ การพิสูจน์หาความจริงนั้นเป็นปัญหาที่ไม่ดีและไม่มีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ ➢ ➢ -

ปัญหาที่มีแนวทางในการพิสูจน์หาความจริงได้ เช่น แบคทีเรียทำให้เกิดโรคแก่คนและสัตว์ได้อย่างไร แสงมีอทิ ธิพลต่อการเปลี่ยนสีของกั้งตัก๊ แตนหรือไม่ มนุษย์มีวิวัฒนาการมาอย่างไร มีปัจจัยอะไรบ้างช่วยให้สิ่งมีชีวิตเติบโตและดำรงชีวิตอยู่ได้ ปัญหาที่หาแนวทางในการพิสูจน์หาความจริงได้ยากมาก เช่น ไก่กับไข่ใครเกิดก่อนกัน แมลงจะครองโลกจริงหรือไม่ ทำไมจึงเกิดสิ่งมีชีวิตขึ้นบนโลก

การสั ง เกต (Observation) เป็ นลั ก ษณะพื้ น ฐานอั น ดับ แรกของนัก วิ ท ยาศาสตร์ ที่ น ำไปสู่ค วาม ความอยากรู้อยากเห็น (cruriosity) เมื่อสังเกตเห็นสิ่งใดสิ่งหนึ่งขึ้นมา ก็ทำให้อยากทราบว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น ซึ่งก็คือ เกิดปัญหานั้นเอง ซึ่งจะต้องมีกระบวนการในการเสาะแสวงหา ค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ต่อไป ดังนั้นความเจริญก้าวหน้า ทางวิทยาศาสตร์ก็จากการสังเกต และความอยากรู้อยากเห็นนั่นเอง การสังเกต เป็นการใช้ประสาทสัมผัสของร่างกาย ได้แก่ ตา หู จมูก ลิ้น และอวัยวะสัมผัส และการคิดของ สมอง ดังนั้นคนที่สังเกตได้ดีจะต้องมีสมองที่ฉับไว สงสัยและอยากรู้อยากเห็น ในสิ่งต่าง ๆ รอบตัวเสมอ ข้อสำคัญ ของ

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|2

การสังเกตอีกอย่างก็คือ อย่าเอาความคิดของตัวเองไปอธิบายสิ่งที่ได้จากการสังเกต เพราะจะทำให้ข้อเท็จจริงที่ได้ จากการสังเกตไม่ตรงตามความเป็นจริง โดยมีการใส่ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้สังเกตเข้าไปในข้อเท็จจริงนั้น ๆ ด้วย ➢ นักเรียนศึกษาข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกต ดังนี้ - ต้นหญ้าที่อยู่ใต้ต้นไม้ใหญ่มกั จะไม่เจริญงอกงาม - ต้นหญ้าที่อยู่ใต้หลังคามักจะไม่เจริญงอกงาม - ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียงดังกล่าว แต่ได้รับแสงสว่างเต็มที่ เจริญงอกงามดีถ้าหากนักเรียนใส่ความเห็น ส่วนตัวลงไปด้วย อาจทำให้ได้ข้อเท็จจริงจากการสังเกตเป็นดังนี้ - ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่และใต้หลังคามักจะไม่งอกงาม เนือ่ งจากไม่ได้รับแสงจึงสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้ และ ถูกต้นไม้ใหญ่แย่งอาหาร - ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียง แต่ได้รับแสงสว่างเต็มที่ เจริญงอกงามดี เนื่องจากคลอโรฟิลล์ที่อยู่ในใบ สังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีจงึ ทำให้เจริญงอกงาม เป็นต้น ซึ่งไม่ถูกต้องตามข้อเท็จจริงจากการสังเกต อเล็ ก ซานเดอร์ เฟลมิ ง (Alexander Fleming) นั ก จุ ล ชี ววิ ท ยาชาวอั ง กฤษ ได้ สั ง เกตพบว่ า แบคที เรียในจานเพาะไม่เจริญ เติบ โต ถ้าหากมีราสีเขียวที่ชื่อ ราเพนิซิลเลียม (Penicillium sp.) เจริญ อยู่ด้วย และ ยังพบอีกว่าราเพนิซิลเลียมสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียได้ จึงทำให้เกิดปัญหาขึ้นว่า ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น จึง ทำให้เฟลมิ ง ศึก ษาค้นคว้าจนพบว่า ราเพนิซิล เลียมสร้างสารปฏิ ชีวนะ เพนิซิ ล ลิน (penicillin) ออกมายับ ยั้ง การเจริญของแบคทีเรียได้ และเป็นประโยชน์อย่างใหญ่หลวงต่อมนุษยชาติในเวลาต่อมา นักเรียนอาจคิดว่า เฟลมิง โชคดีที่บังเอิญพบเหตุการณ์ดังข้างต้นนั้น ซึ่งในสภาพจริง ๆ แล้วในธรรมชาติจะ เกิดเหตุการณ์มากมาย แต่ทำไมหลาย ๆ คนไม่มีโอกาสค้นพบได้เลย ดังนั้นผู้ที่ค้นพบเหตุการณ์ต่างได้ จะต้องเป็นบุคคล ที่ช่างสังเกต ช่างคิด อยากรู้อยากเห็น ชอบค้นคว้าหาคำตอบเท่านั้นจึงจะหยิบยกเหตุการณ์เหล่านั้นมาเป็นของตนได้ การสังเกตที่ลึกซึ้งทางวิทยาศาสตร์ในสิ่งที่ประสาทสัมผัสทั้งห้าไม่สามารถรับรู้ได้ จะต้องมีการใช้เครื่องมือทาง วิทยาศาสตร์และสารเคมีต่าง ๆ เข้าช่วย เช่น การสังเกตเซลล์แบคทีเรีย ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์หรือกล้องจุลทรรศน์ อิเล็กตรอนเข้าช่วย และอาจต้องมีการย้อมสีเพื่อให้เห็นชัดเจนขึ้นด้วย 2. ขั้นตั้งสมมติฐาน (Creative hypothesis) เป็นการพยายามหาคำตอบหรือคำอธิบาย ซึ่งอาจเกิดจากการคาดคะเน อาจเป็นจริงหรือไม่จริงก็ได้ แต่ต้อง ตั้งอยู่บ นข้อมูลที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า ดังนั้นสมมติฐานจึงเป็นคำตอบปัญ หาชั่วคราว หรือการคาดคะเนที่ ต้องมี การพิสูจน์หาเหตุผลประกอบอีก เพื่อให้แน่ใจว่าสมมติฐานนั้นเป็นจริง การตั้งสมมติฐานที่ดีจึงเป็นสิ่งสำคั ญเพราะ สามารถอธิบายถึงปัญหาได้อย่างชัดเจนถูกต้อง โดยการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลหรือข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่เกิด จากการสังเกต เช่น ข้อมูลจากการสังเกต (เป็นข้อเท็จจริง) “ปลาที่เลี้ยงไว้ในตู้ปลาตายหมด” ปัญหาที่ได้จากการสังเกต คือ ทำไมปลาจึงตาย ??

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

-

(ว21201)

|3

สมมติฐานที่ตั้งขึ้น (คือคำอธิบายหรือคาดคะเนคำตอบทีส่ อดคล้องกับข้อเท็จจริงและปัญหา) ปลาตายเพราะขาดออกซิเจน ปลาตายเพราะขาดอาหาร ปลาตายเพราะเป็นโรคบางอย่าง ปลาตายเพราะน้ำเน่าเสีย

นัก เรียนจะเห็น ได้ว่า ข้อ มู ล จากการสัง เกตซึ่ง ก่ อให้เกิ ดปั ญ หาเพี ยงปัญ หาเดียวสามารถตั้ง สมมติฐานได้ หลายอย่าง ซึ่งแต่ละอย่างก็ เป็นเพี ยงการคาดคะเนเท่านั้น ยังไม่ เป็นที่ ยอมรับ จนกว่าจะมีก ารทดสอบสมมติฐาน ให้รอบคอบเสียก่อน การตั้งสมมติฐานนิยมใช้คำว่า “ถ้า_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ดังนั้น”_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ เช่น ข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกต - ต้นหญ้าใต้ต้นไม้ใหญ่มักไม่เจริญงอกงาม - ต้นหญ้าที่อยู่ใต้หลังคามักไม่เจริญงอกงาม - ต้นหญ้าบริเวณใกล้เคียงที่ดังกล่าว แต่ได้รับแสงเต็มทีจ่ ะเจริญงอกงามดี ปัญหาของสถานการณ์ คือ “แสงสว่างเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้าหรือไม่” สมมติฐานจะเป็นดังนี้ 1. “ถ้าแสงสว่างเกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้นหญ้าที่ได้รับแสงสว่างจะเจริญงอกงาม” หรือ 2. “ถ้าแสงสว่างไม่เกี่ยวข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้นหญ้าที่ไม่ได้รบั แสงสว่างจะเจริญงอกงาม” เมื่อรวมสองสมมติฐานเข้าด้วยกัน “ถ้าแสงสว่างเกี่ยงข้องกับการเจริญงอกงามของหญ้า ดังนั้นหญ้าที่ได้รับแสงสว่างจะเจริญงอกงามและหญ้าที่ไม่ได้รับแสงสว่างจะไม่เจริญงอกงาม” 3. ขั้นตรวจสอบสมมติฐาน (Testing the hypothesis) สมมติฐานที่ตั้งขึ้นอาจมีหนึ่งหรือมากกว่าก็ได้ ต่อจากนั้นจึงนำสมมติฐานมาตรวจสอบข้อมูล และสัมพันธ์ต่าง ๆ ดูว่า สมมติฐานนั้นอันใดน่าจะเป็นจริงและอันใดไม่น่าจะเป็นจริงหรือเป็นไปได้ยากมากต่อจากนั้นจึงนำสมมติฐานที่ น่าจะเป็นไปได้มาศึก ษาเพิ่ ม เติม เพื่อ หาข้อ สนับ สนุน หรือคัดค้าน สมมติฐานนั้นว่าสามารถอธิบายปัญ หาได้ห รือไม่ อย่างไร การตรวจสอบสมมติฐานของนัก วิท ยาศาสตร์มั ก ใช้ วิธีก ารทดลอง(Experiment) สำรวจ (survey) หรือ การค้น คว้าเพิ่ม เติ ม จากผลงานวิจั ยที่ มี ผู้ ท ำการศึก ษามาก่ อนแล้ ว หรือ ใช้ทั้ ง 3 อย่างประกอบกั น ประเมิ น ดูว่ า สมมติฐานที่ตั้งไว้นั้นเป็นจริงได้หรือไม่เพียงใด การทดลองเป็น วิธีก ารที่ นั ก วิท ยาศาสตร์ใช้กั นมาก การทดลองที่ เชื่อ ถือได้โ ดยไม่ มี ข้อโต้แย้ง จะต้องเป็ น การทดลองควบคุม (Controlled experiment) ซึ่งหมายถึง การทดลองที่ต้องมีการควบคุมตัวแปรหรือปัจจัยต่าง ๆ ยกเว้น ปัจ จัยที่ ต้อ งการทดสอบเท่ านั้น การวางแผนการทดลอง เช่น เราศึก ษาเรื่อง “แสงสว่างมี ความจำเป็ นต่อ การเจริญเติบโตของพืชหรือไม่” ผู้ทดลองจะต้องกำหนดชนิดของพืช อายุ ขนาดและความแข็งแรงของพืชให้พอ ๆ กัน ต่อจากนั้น แบ่งพืชออกเป็น 2 กลุ่ม คือ ➢ กลุ่มทดลอง (Experiment group) คือ กลุ่มพืชที่ไม่ได้รบั แสงสว่าง ➢ กลุ่มควบคุม (Control group) คือ กลุ่มพืชที่ได้รบั แสงสว่างเป็นปกติ

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|4

ในระหว่างทำการทดลองนี้ พืชจะต้องได้รับปัจจัยต่าง ๆ เท่าเทียมกัน เช่น วิธีการปลูก เวลาปลูก ชนิดของดิน ปุ๋ย น้ำ อากาศ ฯลฯ ต่างกั นเฉพาะแสงสว่างเท่ านั้ น การพิจ ารณาว่ากลุ่ม ใดเป็นกลุ่ม ทดลองหรือกลุ่ม ควบคุม นั้น โดยทั่วไปจะถือเอากลุ่มที่เป็นปกติตามสภาพธรรมชาติเป็นกลุ่มควบคุม ส่วนกลุ่มที่ทำให้แตกต่างจากสภาพธรรมชาติ ไปเป็นกลุ่มทดลอง ตัวอย่างอื่น เช่น เราศึกษาเรื่อง “ต่อมหมวกไตมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของหนูขาว หรือไม่” ผู้ทดลองออกแบบการทดลองได้โดย คัดเลือกหนูขาวจากกรงเลี้ยงทีเ่ ป็นเพศเดียวกัน ขนาดและอายุเท่ากัน แบ่งเป็น 2 กลุ่ม เท่า ๆ กัน โดยให้มีจำนวนสมาชิกเท่ากันในแต่ละกลุม่ มากพอสมควร - กลุ่มทดลอง (Experiment group) คือ กลุ่มของหนูขาวที่ผ่าตัด และนำต่อมหมวกไตออก แล้วเย็บแผล ให้เรียบร้อย - กลุ่ม ควบคุ ม (Control group) คื อ กลุ่ม ของหนูข าวที่ ผ่ าตั ด ตำแหน่ ง เดี ย วกั บ กลุ่ ม ทดลอง แต่ไม่ ตั ด ต่อมหมวกไตออก และเย็บแผลให้เรียบร้อย ต่อจากนั้นนำหนูขาวทั้งสองกลุ่มไปเลี้ยงต่อตามเวลาที่กำหนดโดยการให้ อาหาร น้ำ ควบคุมอุณหภูมิ ฯลฯ ให้เหมือนกันทั้งสองกลุ่ม และดูผลว่าหนูทั้งสองกลุ่มเป็นอย่างไร • ตัวแปร (Variable) คือปัจจัยต่าง ๆ ที่มผี ลต่อการทดลอง เช่น การปลูกพืช ตัวแปรก็คือชนิดของดิน น้ำ ปริมาณแสงสว่างทีพ่ ืช ได้รับ อุณหภูมิ ปุ๋ย ฯลฯ เป็นต้น ตัวแปรมี 3 ชนิด คือ 1. ตั ว แปรอิ ส ระ (independent variable) คื อ ตั วแปรที่ เ ราต้อ งการศึ ก ษา โดยผู้ท ำการทดลองเป็ น ผู้กำหนด เช่นเราศึกษาเรื่อง “แสงสว่างมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชหรือไม่ ” แสงสว่างจะต้องเป็นตัวแปร อิสระ หรือถ้าศึกษาเรื่อง “ชนิดของดินมีอิทธิพลต่อการเจริญงอกงามของต้น กุหลาบหรือไม่” ในที่นี้ตัวแปรอิสระคือ ชนิดของดิน 2. ตัวแปรตาม (dependent variable) คือ ตัวแปรที่แปรเปลี่ยนไปตามตัวอิสระ หรือตัวแปรที่เป็นผลมา จากตั วแปรอิ ส ระนั่ น เอง เช่ น จากตั วอย่างในเรื่อ งตัว แปรอิส ระ ตั วแปรตามคื อ อั ต ราการเจริ ญ เติบ โตของพื ช และอัตราการเจริญงอกงามของกุหลาบ โดยที่ - เมื่อปริมาณแสงสว่างเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเจริญเติบโตของพืชก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย - เมื่อชนิดของดินเปลี่ยนแปลงไปอัตราการเจริญงอกงามของต้นกุหลาบก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย 3. ตั ว แปรควบคุ ม (controlled variable) คื อ ตั วแปรอื่ น ๆ ที่ เ ราไม่ ต้ อ งการให้ มี ผ ลต่ อ การทดลอง ต้องควบคุมตลอดการทดลอง เช่นเรื่อง “แสงสว่างมี ความจำเป็นต่อการเจริญ เติบโตของพืชหรือไม่ ” ตัวแปรที่ต้อง ควบคุม คือ ชนิดของดิน อุ ณ หภูมิ ปริม าณน้ำ ชนิดของพืช ขนาดที่ ใช้ในการปลุก ฯลฯ โดยต่างกั นเรื่องเดียว คื อ เรื่องแสงสว่างที่เป็นตัวแปรอิสระ 4. ขั้นแปรผลและสรุปผลการทดลอง (conclusion) เมื่อจบการทดลอง เราจะได้ข้อมูลหรือผลการทดลองออกมา ผลการทดลองก็คือข้อเท็จจริงจากการทดลอง นั่นเอง การแปรผลและสรุป ผลการทดลองก็ คือการวิเคราะห์ (Analysis) ผลการทดลองนั้นว่ามีความเป็นไปได้ตาม สมมติฐานที่ ตั้งไว้ หรือ ไม่อย่างไรเสร็จแล้วจึงแปรผล และสรุป ผลการทดลองเพื่อเป็นคำตอบของปัญหาต่อไป เช่น การทดลองเรื่องการปลูก พืชที่ มีแสงสว่างและไม่ มีแสงสว่างผลการทดลองคือ พืชที่ ได้รับ แสงสว่างเจริญ งอกงามดี ส่วนพืชที่ ไม่ได้รับแสงสว่างจะค่อ ย ๆ ตายไป จนหมดทั้งแปลงเราก็สามารถสรุป เพื่อตอบปัญ หาได้ว่า “แสงสว่างมี ความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช” เป็นต้น • กฎ (Law) คือ ความจริงพื้นฐาน (principle) โดยมีความเป็นจริงในตัวของมันเองสามารถทดสอบได้และ ได้ผลเหมือนเดิมทุกครั้งโดยไม่มีข้อโต้แย้ง เช่น

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|5

- กฎความต้องการต่ำสุดของลีบิก (Liebig’s law of the minimum) - กฎแห่งความทนทานต่อสภาพการเปลี่ยนแปลงของเชลฟอร์ด (Sheldford’s law of tolerance) - กฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดล (Mendle’s law) เป็นต้น • ทฤษฎี (Theory) คือ สมมติฐานที่ได้รับ การตรวจสอบและทดลองหลายครั้งหลายหน จนสามารถ อธิบายข้อเท็จจริง สามารถคาดคะเนทำนายเหตุการณ์ทั่วๆไป ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ชนิดเดียวกันนั้นอย่างถูกต้อง และมีเหตุผลจนเป็นที่ยอมรับของคนทั่วไป จึงเป็นผลให้สมมติฐานนั้นกลายเป็นทฤษฎีไป ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันแล้ว คือ - ทฤษฎีเซลล์ (The cell theory) - ทฤษฎีวิวัฒนาการ (The evolution theory) - ทฤษฎีประชากรของมอลธัส (Maltus population theory) - ทฤษฎียีน (The gene theory) เป็นต้น

ชีววิทยาคืออะไร ?? ชีววิทยา ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า Biology ซึ่งมาจากรากศัพท์ภาษากรีก 2 คำ คือ • Bio หมายถึง ชีวิต • Logos หมายถึง ความคิดและเหตุผล ดังนั้นชีววิทยา จึงมีความหมายว่า “การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต” คุณสมบัติและองค์ประกอบของสิ่งมีชวี ิต ประกอบด้วย • คุณสมบัติของสิ่งมีชวี ิต ชีวิต (Life) คือ หน่วยที่ต้องใช้พลังงาน สิง่ มีชีวิตมีคุณสมบัตทิ างกายภาพและชีวภาพ ดังต่อไปนี้ 1. ลักษณะเฉพาะในการจัดระบบของร่างกาย (specific organization) สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีการจัดระบบ ของเซลล์ ระบบเนื้อเยื่อ อวัยวะและร่างกายที่แตกต่างกันทำให้เราสามารถจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นชนิ ดต่าง ๆ ได้ เช่น แยกเป็น ไวรัส แบคทีเรีย สาหร่าย พืช สัตว์ 2. มีกระบวนการแมแทบอลิซึ ม (metabolism) ขบวนการเมแทบอลิซึมเป็นขบวนการทางเคมีที่ เกิ ดขึ้น ภายในเซลล์ หรือภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต กระบวนการนี้แบ่งได้เป็น 2 กระบวนการ คือ 2.1 แคแทบอลิซึ ม (catabolism) หรือ กระบวนการสลาย เป็นการเปลี่ย นแปลงของสารที่ มี ขนาด โมเลกุ ล ใหญ่ ให้ เป็น สารที่ มี โ มเลกุ ล เล็ก ลง กระบวนการนี้ มั ก มี พ ลัง งานและความร้อนถูก ปลดปล่ อยออกมาจาก กระบวนการ เช่น การย่อยสลาย การหายใจระดับเซลล์ 2.2 แอแนบอลิซึม (anabolism) หรือกระบวนการสร้าง เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารโมเลกุลเล็กให้ เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น เป็นผลให้มีการเก็บพลังงานไว้ในสารโมเลกุลใหญ่นั้น เช่น กระบวนการสังเคราะห์ ด้วยแสง กระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและกรดอะมิโน มี ผลให้เกิ ดการเพิ่มปริมาณของโพรโทพลาซึม ทำให้เกิ ด การเจริญเติบโต

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|6

- กระบวนการเมแทบอลิซึม ทั้ ง สองกระบวนการนี้ ต้องมี เอนไซม์ (enzyme) และพลัง งานต่าง ๆ เข้ามา เกี่ยวข้องและร่วมกระบวนการเสมอ 3. มีการสืบ พันธุ์ (reproduction) การสืบพันธุ์เป็นคุณสมบัติในการผลิตลูก หลานของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้มี การดำรงพันธุ์อยู่ได้ การที่จัดไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิต เพราะไวรัสสามารถสืบพันธุ์และเพิ่มจำนวนได้การสืบพันธุ์ไม่ได้เป็น ความจำเป็นของชีวิตใดชีวิตหนึ่ง โดยเฉพาะแต่มันมีความสำคัญต่อการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ 4. มีการเจริญเติบโต (growth) การเจริญเติบโตเป็นผลมาจากขบวนการแอแนบอลิซึมโดยมีการเพิ่มจำนวน ของโพรโทพลาซึมและเซลล์ การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีแบบแผนการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน 5. มีการเคลื่อนไหว (movement) การเคลื่อนไหวของพวกพืชเห็นได้ไม่ชัดเจนนัก แต่สำหรับสัตว์แล้วมั ก เห็นได้ชัดเจน เพราะสัตว์มีอวัยวะในการเคลื่อนที่ เช่น ขน (cilia) แส้ (flagella) กล้ามเนื้อ (muscle) พืชบางชนิดเห็น การเคลื่อนไหวได้ชัดเจน เช่น การหุบและกางใบของไมยราพ 6. มีความรู้สึกตอบสนอง (irritability) เป็นการตอบสนองของสิง่ มีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและ ทางเคมีที่เกิดขึ้น สิ่งเร้าชนิดเดียวกัน มีผลทำให้สิ่งมีชีวิตตอบสนองในลักษณะที่แตกต่างกันได้ เช่น แสงสว่าง ทำให้ พืชเคลื่อนเข้าหาแต่ทำให้โพรโทซัวหลายชนิดหลบหนี 7. มีการปรับตัวและวิวัฒนาการ (adaptation and evolution) ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต ให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดี เป็นผลให้สิ่งมีชีวิตนั้น ๆ มีโอกาสอยู่รอดในสภาพธรรมชาติได้มากขึ้น ส่วนสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัว ไม่ได้ก็จะสูญพันธุ์ไป สำหรับวิวัฒนาการนั้นเป็นผลมาจากการปรับตัวดิ้นรนเพื่อการอยู่รอดตลอดจนการเปลี่ยนแปลง ทีละน้อย ๆ จากสิ่งมีชีวิตแบบดั้งเดิมสืบต่อกันมา จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตดั้งเดิมอันเป็น ผลมาจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมและสืบทอดถึงลูกหลานได้ • โครงสร้างและดำรงชีวต ิ ของสิ่งมีชวี ิต แบ่งออกเป็น 1. โครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย 1.1 โครงสร้างทางเคมี (chemical structure) ประกอบด้วยธาตุต่าง ๆ ประมาณ 30 ชนิด ในจำนวน ธาตุ 30 ชนิดนี้ ธาตุ 7 ชนิด จะมีปริมาณ ถึง 99.8 เปอร์เซ็นต์ ของร่างกาย ดังตาราง ธาตุ

เปอร์เซ็นต์ ออกซิเจน 65 คาร์บอน 18 ไฮโดรเจน 10 ไนโตรเจน 3 แคลเซียม 2 ฟอสฟอรัส 1.4 โพแทสเซียม 0.4 อื่นๆ 0.2 รวม 100 ตารางที่1-1 แสดงจำนวนธาตุต่างๆในร่างกายของมนุษย์ (โดยน้ำหนัก) ธาตุต่าง ๆ เหล่านี้จ ะมารวมกั นเป็นสารต่าง ๆ ทั้ งสารอินทรีย์และอนินทรีย์คือ น้ำ (H2O) โปรตีน ไขมั น คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก ฯลฯ

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|7

1.2 โครงสร้างระดับเซลล์ (cellular structure) สิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปประกอบด้วยเซลล์ (ยกเว้นไวรัส และไวรอยด์) โดยเซลล์ของสิ่ง มี ชีวิต พวกแรก ๆ เรียกว่า โพรคาริโ อต (prokaryotic cell) ได้แก่ แบคที เ รีย และ สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (blue green algae) ซึ่งไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์ที่แท้จริง เรียกว่า ยูคาริโอต (eukaryotic cell) คือเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั่วๆไปซึ่งมีเยื่อหุ้มเซลล์ ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงเซลล์เหล่านี้จะรวมกันเป็นเนื้อเยื่อ (tissue) เช่น เนื้ อ เยื่ อ บุ ผิ ว (epithelial tissue) เนื้ อ เยื่ อ เกี่ ย วพั น (connective tissue) เนื้ อ เยื่ อ ประสาท (nervous tissue) เนื้อ เยื่ อ กล้ามเนื้ อ (muscular tissue) เนื้อ เยื่อ เหล่านี้จ ะประกอบกั นเป็ น อวัยวะ (organ) เช่น กระเพาะอาหาร (stomach) ลำไส้ (intestine) ตับ (liver) และอวัยวะต่าง ๆ จะประกอบกันเป็นระบบ (system) เช่นระบบย่อยอาหาร (digestive system) ระบบสืบพั นธุ์ (reproductive system) และระบบต่าง ๆ เหล่านี้จ ะรวมกั นเป็นร่างกายของ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดต่อไป 2. การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย 2.1 การได้มาซึ่ งอาหาร (nutrition) ได้แก่ สารประกอบต่าง ๆ ทั้งสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ที่ นำเข้าสู่เซลล์หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิต สารต่างๆเหล่านี้จะเป็นวัตถุดิบ (raw material) ที่ใช้ในการสร้างพลังงานและ การเจริญเติบโต เพื่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่อไป 2.2 การหายใจระดับเซลล์ (cellular respiration) เป็นวิธีการได้มาซึ่งพลังงานของสิ่งมี ชีวิต โดย การสลายสารอินทรีย์โมเลกุล ใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรตให้เป็นกลูโคส และสลายต่อไปจนได้คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และน้ำ (H2O) วิธีก ารดังกล่าวจะมี ก ารปลดปล่อยพลังงานออกมาโดยพลังงานส่วนหนึ่ งจะออกมาในรูป พลังงาน ความร้อนทำให้ร่างกายอบอุ่ น และพลังงานอีก ส่วนหนึ่งจะสะสมไว้ในรูป ของพลังงานเคมี ที่ เรียกว่ า สารประกอบ พลัง งานสูง อะดี โนซีน ไตรฟอสเฟต (adenosine triphosphate) หรือ ATP ซึ่ งจะนำไปใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ของการดำรงชีวิตต่อไป 2.3 การสังเคราะห์ (synthesis) เป็นวิธีการในการสังเคราะห์สารต่าง ๆ โดยใช้วัตถุดิบจากสารอาหาร และใช้พลังงานจากการหายใจระดับเซลล์มาสร้างสารโมเลกุลเล็ก เช่น สังเคราะห์โปรตีน จากกรดอะมิโน สังเคราะห์ ไขมั น จากกรดไขมั น และกลี เซอรอล สั ง เคราะห์ ไกลโคเจนจากกลูโ คส เป็ น ต้น สำหรั บ การสั ง เคราะห์ ด้ วยแสง (photosynthesis) เป็นการสังเคราะห์พิเศษที่เกิดขึ้นในพืชและสาหร่ายเท่านั้น โดยพืช สามารถใช้พลังงานจากแสง สว่างเปลี่ยนให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของสารประกอบคาร์โบไฮเดรตและ ATP ได้ 2.4 การสืบ พัน ธุ์ (reproduction) เป็ นการเพิ่ ม ลูก หลานของสิ่ งมี ชีวิตซึ่ง เป็น ผลให้ เกิ ดการดำรง เผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดเอาไว้ 2.5 การปรับตัวและวิวัฒนาการ (adaptation and evolution) ผลจากการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อการอยู่ รอดทำให้เกิดการปรับตัวในด้านต่าง ๆ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมเมื่อระยะเวลายาวนานมาก ๆ ก็ทำให้เกิด วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ • สาขาต่าง ๆ ของชีววิทยา ได้แก่ 1. ศึกษาสิ่งมีชีวิตและกลุม่ ของสิ่งมีชีวิต 1.1 สัตววิทยา (zoology) เป็นการศึกษาเรื่องราวต่าง ๆ ของสัตว์ แบ่งออกเป็นสาขาย่อย เช่น 1) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (invertebrate) 2) สัตว์มีกระดูกสันหลัง (vertebrate) 3) มีนวิทยา (icthyology) ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับปลาชนิดต่างๆ 4) สังขวิทยา (malacology) ศึกษาเกี่ยวกับหอยชนิดต่างๆ 5) ปักษีวิทยา (ornithology) ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับนก

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|8

6) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (mamma logy) 7) กีฏวิทยา (entomology) ศึกษาเกี่ยวกับแมลง 8) ไรวิทยา (acarology) ศึกษาเกี่ยวกับเห็บไร 1.2 พฤกษศาสตร์ (botany) ศึกษาเรื่องราวต่าง ๆ ของพืช เช่น 1) พืชชั้นต่ำ (lower plant) 2) พืชมีท่อลำเลียง (vascular plant) 3) พืชมีดอก (angiosperm) 1.3 จุลชีววิทยา (microbiology) คือ การศึกษาเรื่องราวต่าง ๆ ของจุลินทรีย์ เช่น 1) แบคทีเรียวิทยา (bacteriology) ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรีย 2) ไวรัสวิทยา (virology) ศึกษาเกี่ยวกับไวรัส 3) ราวิทยา (mycology) ศึกษาเกี่ยวกับ รา เห็ด ยีสต์ 4) ปฐมสัตววิทยา (protozoology) ศึกษาเกี่ยวกับ พวกโพรโทชัว 2. ศึกษาจากโครงสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิต 2.1 กายวิภาคศาสตร์ (anatomy) ศึกษาโครงสร้างต่าง ๆ โดยการผ่าตัด 2.2 สัณฐานวิทยา (morphology) ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและรูปร่างของสิ่งมีชืวิต 2.3 สรีรวิทยา (physiology) ศึกษาหน้าที่การทำงานของระบบในร่างกายต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต 2.4 พันธุศาสตร์ (genetics) ศึกษาลักษณะต่างๆทางพันธุกรรมและการถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆ จากบรรพบุรุษสูล่ ูกหลาน 2.5 นิเวศวิทยา (ecology) ศึกษาความสัมพันธ์ของสิง่ มีชีวิตกับสิง่ แวดล้อม 2.6 เนื้อเยื้อวิทยา (histology) ศึกษาลักษณะของเนือ้ เยื้อทัง้ ด้านโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน 2.7 คัพภะวิทยา (embryology) ศึกษาลักษณะการเจริญเติบโตของตัวอ่อน 2.8 ปรสิตวิทยา (parasitology) ศึกษาเกี่ยวกับการเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิต 2.9 เซลล์วิทยา (cytology) ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์สงิ่ มีชีวิต 3. ศึกษาเรื่องราวของสิ่งมีชีวิต 3.1 อนุกรมวิธาน (taxonomy) ศึกษาเกี่ยวกับการแบ่งหมวดหมู่ การตัง้ ชื่อของสิง่ มีชีวิตชนิดต่าง ๆ 3.2 วิวัฒนาการ (evolution) ศึกษาเรือ่ งราวของสิง่ มีชีวิตตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบัน 3.3 บรรพชีวินวิทยา (paleontology) ศึกษาเกี่ยวกับซากโบราณของสิ่งมีชีวิต ในปัจจุบันการศึกษาทางชีววิทยาได้พัฒนาไปมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านเทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology) ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิตเช่นการผลิตสารต่าง ๆ เช่นกรดอะมิโน ผลิตเอนไซม์ การโคลนนิ่ง การเลี้ยงเนื้อเยื้อ การโคลนนิ่ง (cloning) การตัดต่อยีนซึ่งกระทำในพวกจุลินทรีย์เพื่อประโยชน์ในทางอุตสาหกรรมและการสาธารณสุข ซึ่งเรียกว่า พันธุวิศวกรรม(genetic engineering) ซึ่งกำลังเป็นความสนใจของนักจุลชีววิทยา นักเคมี และนักชีวเคมี เป็นอย่างมาก

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

|9

แบบฝึกหัด ตอนที่ 1 จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด 1. ข้อใดเป็น”กระบวนการทางชีววิทยา” ก. การสังเกต ---การตัง้ ปัญหา----การทดลอง------การสรุปผล ข. การตัง้ ปัญหา----การตัง้ สมมติฐาน----การตรวจสอบสมมติฐาน----การวิเคราะห์ผลเพื่อหาข้อสรุป ค. การสังเกต ---- การตัง้ สมมติฐาน -----การทดลอง------การสรุปผล ง. การตัง้ ปัญหา---การตัง้ สมมติฐาน----การตรวจสอบสมมติฐาน---การหาความสัมพันธ์ระหว่างข้อเท็จริง 2. “ต้นกุหลาบที่รดด้วยน้ำใบยาสูบ มีเพลี้ยทำลายน้อยกว่าต้นที่รดด้วยน้ำธรรมดา” ข้อความนี้จัดเป็น ก. สมมติฐาน ข. ทฤษฎี ค. ข้อเท็จจริง ง. การทดลองที่มีการควบคุม 3. จากการสังเกตเห็นเชื้อราบนรากพืช นักเรียนตั้งปัญหาว่า “ ราทำอันตรายต่อพืชเหมือนราที่เป็นโรคในคนหรือไม่” สิ่งที่นักเรียนควรทำต่อไปนี้คือ ก. แยกเชื้อราจากพืช แล้วลองใส่เชื้อเข้าไปในสัตว์ทดลอง ข. ตัง้ สมมติฐานว่า รามีผลทำให้เกิดโรคพับพืชเช่นเดียวกับทำให้เกิดโรคในคน ค. ตัง้ สมมติฐานเช่นข้อ ข และตรวจสอบสมมติฐานโดยใส่เช็อราเข้าในสัตว์ทดลอง ง. ตัง้ สมมติฐานเช่นข้อ ข และตรวจสอบสมมติฐานโดยใส่เชือ้ ลงในต้นพืชเทียบการเติบโตกับต้นไม้ที่ไม่ใส่เชื้อ 4. ในกระบวนการทางชีววิทยา ถ้าหากผลการทดลองเพื่ อทดสอบสมมติฐาน แต่ผลออกมาไม่สอดคล้องกับสมมติฐาน จะต้อง ก. ตัง้ ปัญหาใหม่ ข. สังเกตใหม่อกี ครั้ง ค. เปลี่ยนสมมติฐาน ง. ออกแบบการทดลองใหม่ให้ผลสอดคล้องกับสมมติฐาน 5. ในกระบวนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่ อขจัดข้อสงสัยที่ว่าา” หมู่คนบริโภคอาหารแบบมังสาวิรัติมีอาการปวดบวม ตามข้อนิว้ มือและนิ้วเท้าน้อยกว่าคนทั่วไป” จะต้องเริ่มต้นจากขั้นตอนใด ก. ตัง้ สมมติฐาน ข. ศึกษาทฤษฎี ค. รวบรวมข้อเท็จจริง ง. ทำการตรวจหากรดยูริกในเลือด 6. กลุ่มควบคุมในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ทำการทดลองในด้าน ก. ช่วยควบคุมตัวแปรอื่นๆ ข. ช่วยยืนยันผลการทดลอง ค. ป้องกันการผิดพลาดในการทดลอง ง. ช่วยอ้างอิงในการสรุปผลการทดลอง 7. ในการตัง้ ปัญหาและการทดลอง จะต้องยึดอะไรเป็นหลักโดย ตอบเรียงลำดับ ก. ข้อเท็จจริง สมมติฐาน ข. สมมติฐาน ทฤษฎี ค. ข้อมูล ข้อสรุป ง. ข้อเท็จจริง ทฤษฎี 8. ถ้านั ก เรียนสั ง เกตพบว่าพื ชสีเ ขี ย วผลิ ตน้ ำตาลได้ ม ากขึ้ น เมื่ อความเข้ม แสงมากกว่า นัก เรีย นตั้ ง ข้อ สัง เกตว่ า “การเพิ่มความเข้มแสงเป็นสาเหตุของการเพิ่มอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง” ข้อความดังกล่าวจัดเป็น ก. ข้อเท็จจริง ข. ทฤษฎี ค. สมมติฐาน ง. ข้อสรุป 9. สมมติฐานเกี่ยวกับการเกิดโรคมะเร็งเนื่องมาจากบุหรี่ คือ ก. สารทีม่ ีอยู่ในบุหรีทำให้เกิดโรคมะเร็ง ข. ถ้าบุหรี่เกี่ยวข้องกับโรคมะเร็งคนสูบบุหรี่ตอ้ งเป็นมะเร็ง ค. ถ้าสารที่มีอยู่ในบุหรี่ทำให้เกิดโรคมะเร็ง ดังนัน้ คนที่สบู บุหรี่น่าจะเป็นมะเร็ง ง. ถ้าสารทีม่ ีในบุหรีเ่ กี่ยวข้องกับการเป็นโรคมะเร็งดังนั้นคนที่เป็นเป็นโรคมะเร็งน่าจะสูบบุหรีจ่ ำนวนมาก

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

| 10

10. จากข้อสังเกตของเฟลมมิงพบว่า ถ้ามีราเพนิซิลีนอยู่ในจานเพาะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียจะไม่เจริญ ปัญหาที่เกี่ยวข้อง กับข้อเท็จจริงดังกล่าวมากที่สุดคือ ก. ราชนิดใดบ้างที่มอี ิทธิพลยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ข. ทำไมแบคทีเรียจึงไม่เจริญเติบโตเมื่อมีราอยูร่ ่วมในจานเลีย้ งเชื้อ ค. สารเคมีจากรายับยั้งการเจริญของแบคทีเรียทุกชนิดหรือไม่ ง. ราสามารถกินหรือทำลายแบคทีเรียได้หรือไม่ 11. จากการสั ง เกตพบว่ า พื ช ที่ ป ลู ก ในบ้ า นจะมี ใบสี ซี ด กว่ า พื ช ที่ ป ลู ก กลางแจ้ ง ถ้ า ท่ า นเป็ น นั ก วิ ท ยาศาสตร์ ขั้นตอนการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ควรทำขั้นแรก คือ ก. สรุปว่าแสงทำให้ใบพืชมีสีเขียว ข. ตัง้ สมมติฐานว่าแสงอาจมีผลต่อคลอโรฟิลล์ ค. พิจารณาว่าใบซีดเกิดจากใบขาดแสง ง. ตัง้ ปัญหาว่าแสงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดใบสีซีดหรือไม่ 12. ถ้าเราไม่สามารถตั้งสมมติฐานได้ทั้ง ๆ ที่มีปัญหาเรียบร้อยแล้ว วิธีการที่จะดำเนินต่อไป คือ ก. ศึกษาตัวปัญหาใหม่ ข. ทำการสังเกตเพิ่มเติม ค. หาวิธีการอธิบายปัญหาและข้อเท็จจริง ง. เฉพาะข้อ 1 และ 2 13. คุณลักษณะที่ดีที่สุดของสมมติฐานในทางวิทยาศาสตร์คือข้อใด ก. อยู่ในขอบเขตของปัญหา ข. ได้จากการสังเกตโดยตรง ค. ทดสอบได้ด้วยการทดลองทีร่ ัดกุม ง. เป็นคำตอบของปัญหาได้โดยตรงมากที่สุด 14. ถ้าต้องการตรวจสอบสมมติฐานที่ ว่า “ไวรัสชนิดหนึ่ งเป็นสาเหตุของการทำให้เกิดโรคมะเร็งในหนูจ ริงหรือไม่ ” นักชีววิทยาได้แบ่งสัตว์ทดลองออกเป็นสองกลุ่ม การทดลองที่ดีควรเป็นข้อใด ก. ทัง้ สองกลุ่มควรฉีดด้วยสารละลายทีม่ ีเชื้อไวรัสผสมอยู่ ข. ทั้งสองกลุม่ ฉีดด้วยสารละลายที่ไม่มเี ชือไวรัสผสมอยู่ ค. กลุม่ หนึง่ ฉีดด้วยสารละลายที่มีไวรัสชนิดที่ศึกษา ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งฉีดด้วยสารละลายทีม่ ีไวรัสอีกชนิดหนึ่ง ง. กลุ่มหนึ่งฉีดด้วยสารละลายที่มีไวรัส ส่วนอีกกลุ่มหนึ่งฉีดด้วยสารละลายเดียวกันแต่ปราศจากไวรัส 15. ในการตรวจสอบสมมติฐานกลุ่มควบคุมกับกลุ่มทดลองควรมีความแตกต่างกันที่ตัวแปรอิสระกี่ตัวแปร ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. ไม่กำหนดแน่นอน

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

| 11

ตอนที่ 2 จงเติมคำหรือข้อความลงในช่องว่างให้ถูกต้อง 1. นักเรียนผู้หนึ่งทำการทดลองดังรูป ถุงพลาสติก เริ่มทดลองตั้งแต่ 07.00 น. กระถางตั้งไว้กลางแจ้ง เวลาประมาณ 08.00 น. เขาพบว่าผนังด้านในของถุงมีน้ำเกาะเป็นหยดเล็ก ๆ จำนวนมาก สมมุติฐานจากการทดลองคือ............................................................................ ....................................................................................................................... 2. สมชายทดลองเลี้ยงไก่ ชนิดหนึ่ง ในกรงที่ 1-4 กรงละ 5 ตัว และเลี้ยงด้วยอาหาร ก, ข, ค และ ง ตามลำดับ หลังจากเลี้ยง 3 เดือน นำไก่ทั้ง 2 ชนิด มาชั่งน้ำหนักเฉลี่ย ได้ผลดังนี้ ประเภทอาหาร ก ข ค ง

น้ำหนักเฉลี่ย (กรัม) 100 120 90 80

ปัญหา คือ……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………… สมมุติฐาน คือ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………… ตัวแปรต้น คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ตัวแปรตาม คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตัวแปรควบคุม คือ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3. ในการวิจัยเพื่อตรวจหาปริมาณตะกั่วในเลือดของนักเรียนระดับประถมศึกษาของโรงเรียนในเขตบางรัก กรุงเทพฯ ผู้วิจัยได้ตรวจเลือดของนักเรียนในโรงเรียนต่าง ๆ โดยกำหนดขอบเขตการวิจัยดังนี้ ก. เพศชายหรือหญิงที่มอี ายุระหว่าง 10-11 ปี ข. เรียนอยู่ในโรงเรียนนีเ้ ป็นเวลา 4-5 ปี ค. เรียนอยู่ในห้องเรียนที่ไม่ติดเครื่องปรับอากาศ 200 คน ง. เรียนอยู่ในห้องปรับอากาศ 200 คน นักเรียนคิดว่า ผู้วิจัยต้องการศึกษาข้อใด…………………………………………………………………………………………………………..... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... 4. ชาวสวนทดลองใช้ถุงกระดาษหนังสือพิมพ์ ถุงพลาสติกใส และถุงพลาสติกสีดำ ห่อผลฝรั่งต้นหนึ่ง ผลปรากฏว่า ผลฝรั่งที่ห่อด้วยถุงกระดาษหนังสือพิมพ์และถุงพลาสติกสีดำ จะมีสีผิวเขียวอ่อนกว่าผลฝรั่งที่ห่อด้วยถุงพลาสติกใส ตัวแปรต้น คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ตัวแปรตาม คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตัวแปรควบคุม คือ…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ ริ ย น วิ ช า วิ ท ย า ศ า ส ต ร์ ชี ว วิ ท ย า

(ว21201)

| 12

5. นัก เรียนคนหนึ่งต้องการทดลองเกี่ ยวกับ ปัจ จัย ที่ มี ผลต่อการกรีดยางพาราให้ได้ป ริมาณน้ำยางมาก ๆ โดยวาง แผนการทดลองดังนี้ “กรีดยางจากต้นยางพาราต้นเดียวกัน ในเวลาที่ต่างกัน คือ 6.00 น., 12.00 น. และ 18.00 น. ระยะเวลาที่กรีดแล้วรองน้ำยางเท่า ๆ กัน นำน้ำยางที่ได้มาวัดปริมาตรเพื่อเปรียบเทียบผล ปัญหา คือ……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………… สมมุติฐานคือ……………………………………………………………………………………………………………….…………………………………… ตัวแปรต้น คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ตัวแปรตาม คือ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ตัวแปรควบคุม คือ…………………………………………………………………………………………………………………………………………….