# เครื่องมือของมนุษย์ที่มีชื่อว่า “ความรู้ทางวิทยาศาสตร์”

ในการศึกษาความเข้า้ใจของนักเรียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ใดๆ เราไม่ควรด่วนสรุปนะครับว่า สิ่งที่นักเรียนแต่ละคนเข้าใจนั้นถูกหรือผิด แม้ว่าสิ่งที่นักเรียนแต่ละคนเข้าใจนั้นอาจไม่ตรงกับความตั้งใจของเรา ทั้งนี้เพราะในบางครั้งแล้ว นักวิทยาศาสตร์เองก็สามารถใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ในการอธิบายปรากฏการณ์เดียวกันได้ครับ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการจมและการลอยของวัตถุในของเหลวใดๆ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้แนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างน้อย 3 แบบ ในการอธิบายปรากฏการณ์เดียวกันนี้

1\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลวได้ โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**ความหนาแน่น**” กล่าวคือ ความหนาแน่นของวัตถุ เมื่อเทียบกับความหนาแน่นของของเหลว เป็นสิ่งที่กำหนดว่า วัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว

2\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลวได้ โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**แรง**” กล่าวคือ แรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยน้ำหนักของวัตถุและแรงลอยตัว เป็นสิ่งที่กำหนดว่าวัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว

3\. นักวิทยาศาสตร์อาจอธิบายการจม-ลอยของวัตถุในของเหลว โดยใช้แนวคิดเรื่อง “**พลังงาน**” กล่าวคือ สิ่งต่างๆ ในระบบใดๆ (เช่น วัตถุ ของเหลว และโลก) จะมีการจัดวางตัว เพื่อให้พลังงานศักย์ของระบบมีค่าน้อยที่สุด ([Minimum total potential energy principle](http://en.wikipedia.org/wiki/Minimum_total_potential_energy_principle)) ดังนั้น พลังงานศักย์รวมของระบบจึงเป็นสิ่งที่กำหนดว่าวัตถุนั้นจะจมหรือจะลอยในของเหลว

ดังนั้น เราจะเห็นว่า อันแท้จริงแล้ว ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เป็น “เครื่องมือ” ที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างขึ้นมาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ โดยเครื่องมือที่ว่านี้อาจมีได้มากกว่า 1 อย่าง ดังเช่น เครื่องมือสำหรับการอธิบายปรากฏการณ์การจม-ลอยของวัตถุ \[ผู้ที่สนใจสามารถอ่านเพิ่มเติมเรื่อง [รังสีของแสงเป็นของจริงหรือสิ่งสมมติ](http://www.inquiringmind.in.th/archives/726 "รังสีของแสงเป็นของจริงหรือสิ่งสมมติ")\] ลักษณะนี้สะท้อนถึงปรัชญาของการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ว่า ความจริงเป็นสิ่งที่ปัจเจกบุคคลสร้างขึ้น ซึ่งอาจมีได้มากกว่า 1 มิติ

ดังนั้น เรา (ในฐานะผู้วิจัยเชิงคุณภาพ ซึ่งศึกษาความเข้าใจของนักเรียน) ก็ควรตระหนักว่า นักเรียนจะใช้เครื่องมือใดในการอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติก็ได้ และเครื่องมือของนักเรียนอาจจะสอดคล้องกับเครื่องมือของนักวิทยาศาสตร์หรือไม่ก็ได้ เราเพียงต้องการรู้ว่า เครื่องมือของนักเรียนเป็นอย่างไร และนักเรียนใช้เครื่องมือนั้นอย่างไร