บทเรียนออนไลน์
 -  ความหมายของวิทยาศาสตร์
 -  วิธีการทางวิทยาศาสตร์
 -  ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
 - เจตคติทางวิทยาศาสตร์
 - ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์
 -การใช้วัสดุและอุปกรณ ์ตามความเหมาะสม
บทเรียนวิทยาศาสตร์ออนไลน์   เรื่อง  กระบวนการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ความหมายของวิทยาศาสตร์
                คำว่า  วิทยาศาสตร์  ตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า  "Science” ซึ่งมาจากศัพท์ภาษาลาตินว่า “Scientia” แปลว่า ความรู้ (Knowledge) ได้มีผู้ให้ความหมายไว้หลากหลายดังนี้
ผดุงยศ  ดวงมาลา (2523: 1) อธิบายว่า วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้ วิธีการทางวิทยาศาสตร์และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งหมายความว่าในการเรียนวิทยาศาสตร์นั้นผู้เรียนจะต้องได้ทั้งตัวความรู้ วิธีการ และเจตคติทางวิทยาศาสตร์ไปพร้อมๆ กัน
พัชราภรณ์  พสุวัต (2522 : 3)  อธิบายว่า  วิทยาศาสตร์  คือ  วิชาที่มีเนื้อหาสาระซึ่งเป็นเรื่องราวของสิ่งแวดล้อม  ปรากฏการณ์ธรรมชาติ  ซึ่งมนุษย์ได้รวบรวมความจริง  (facts)  เหล่านั้น เพื่อนำมาประมวลเป็นความรู้  (knowledge)  และตั้งเป็นกฎเกณฑ์  (principles)  ขึ้น  
                ชำนาญ  เชาวกีรติพงศ์. (2534 : 5)  อธิบายว่า  วิทยาศาสตร์  คือ  ความรู้ที่แสดงหรือพิสูจน์ได้ว่าถูกต้อง
เป็นความจริง  จัดไว้เป็นหมวดหมู่  มีระเบียบและขั้นตอน  สรุปได้เป็นกฎเกณฑ์สากล  เป็นความรู้ที่ได้มาโดยวิธีการที่เริ่มต้นด้วยการสังเกต  และ/หรือ  การจัดที่เป็นระเบียบมีขั้นตอน  และปราศจากอคติวิทยาศาสตร์
จึงไม่ถูกจำกัดด้วยเวลา  สถานที่  และวัฒนธรรม
มังกร ทองสุขดี (ม.ป.ป. : 1-2) อธิบายว่า วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติที่อยู่รอบๆ ตัวเรา ซึ่งมนุษย์ได้ศึกษาค้นคว้าสะสมมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน และจะศึกษาต่อไปในอนาคตอย่างไม่รู้จักจบสิ้น มนุษย์ได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมว่า
1.   สิ่งต่างๆ มีความเป็นมาอย่างไร
2.   สิ่งเหล่านั้นมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างไรบ้าง
3.      พัฒนาการของสิ่งเหล่านั้นมีระเบียบแบบแผน หรือมีหลักเกณฑ์อย่างไร และจะบังเกิดขึ้นในอนาคตอย่างไร
4.      มนุษย์จะนำความรู้ทั้งหลายมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างไรบ้าง

               

พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน  (2542 : 1075)  ได้ให้ความหมายว่า  “ วิทยาศาสตร์  คือ  ความรู้ที่ได้โดยการสังเกต และค้นคว้าจากปรากฏการณ์ธรรมชาติได้เป็นหลักฐานและเหตุผลแล้วจัดเข้าเป็นระเบียบ ”
             *** กล่าวโดยสรุป “ วิทยาศาสตรหมายถึง ความรู้ที่ได้มาจากการศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติ
ซึ่งสามารถแสดงหรือพิสูจน์ได้ว่าถูกต้องและเป็นความจริง  โดยใช้กระบวนการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แล้วจัดความรู้นั้นเข้าเป็นระเบียบ เป็นหมวดหมู่ ”

 จากการนิยาม  เมื่อพิจารณาจะพบว่าในความหมายของวิทยาศาสตร์นั้นมีองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน คือ
1.  ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Knowledge)  เป็นความรู้ที่ได้จากธรรมชาติ   โดยวิธีการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์  แบ่งได้เป็น  6  ระดับ  ได้แก่  ข้อเท็จจริง  ข้อมูล  สมมติฐาน  หลักการ  ทฤษฎี  กฎ
1. ข้อเท็จจริง (Fact) คือ สิ่งที่มนุษย์พบว่าเป็นความจริงแต่การบันทึกอาจคาดเคลื่อนได้
2.  ข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงที่ได้จากการสังเกตหรือทดลอง แล้วนำข้อมูลมาเสนอ ข้อมูลมี 2 แบบคือ ข้อมูลเชิงปริมาณ (มักใช้กราฟหรือตารางข้อมูลบอก) และข้อมูลเชิงคุณภาพ เป็นการบรรยายลักษณะ            และพฤติกรรมที่ปรากฏให้เราเห็นขณะทดลอง
3. สมมติฐาน (Hypothesis) คือ การคาดคะเนคำตอบของปัญหาอย่างมีเหตุผล
4.  หลักการ (Principle) คือ สิ่งที่เป็นข้อปฏิบัติหรือหลักปฏิบัติหรือเป็นแนวทางที่ถือปฏิบัติอย่างมีเหตุผล
5.  กฎ (Law) หมายถึง สมมติฐานที่ได้รับการยอมรับว่าถูกต้อง มักเน้นความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล
6. ทฤษฎี (Theory) หมายถึง สมมติฐานที่ผ่านการตรวจสอบ หลายๆ ครั้ง จนเป็นที่ยอมรับกัน (อาจเปลี่ยนได้ถ้ามีข้อมูลที่ดีกว่าเก่ามาแก้)
2.  กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Process) หมายถึง กระบวนการที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ สามารถค้นหาความรู้จากธรรมชาติได้อย่างมีระบบและมีประสิทธิภาพ ซึ่งประกอบด้วย
1.  วิธีการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Method)
2.  ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Skill)
3.  เจตคติทางวิทยาศาสตร์ (Scientific Attitude)               
3.  สาขาของวิทยาศาสตร์ เป็นการจัดแบ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีลักษณะเรื่องราวที่เหมือนกัน   เข้าอยู่ในกลุ่มเดียวกันให้เป็นหมวดหมู่ เพื่อมีระบบระเบียบให้ง่ายต่อการค้นหา เช่น ชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ เป็นต้น

วิธีการทางวิทยาศาสตร์
วิธีการทางวิทยาศาสตร์  เป็นขั้นตอนการทำงานอย่างเป็นระบบที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์  ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ  ดังนี้

        1. การสังเกต  คือ  การทำให้เกิดความสงสัยและเป็นปัญหาเกิดขึ้น
        2. การกำหนดปัญหา  คือ การระบุปัญหาหรือสิ่งที่ต้องการศึกษาและกำหนดขอบเขตของปัญหา
        3. การตั้งสมมติฐาน  คือ การคิดหาคำตอบที่คาดหวังว่าจะเป็นหรือการคาดคะเนคำตอบของปัญหาอย่างมีเหตุผล
        4. การทดลอง  คือ การออกแบบการทดลองและทำการทดลองตามสมมติฐานที่ตั้งไว้
        5. การสรุปผล  คือ การสรุปว่าจะปฏิเสธหรือยอมรับสมมติฐาน ตามหลักเหตุและผล เพื่อให้ได้คำตอบของปัญหาที่ถูกต้อง

จะเห็นว่าวิธีการทางวิทยาศาสตร์มี 5 ขั้นตอน ได้แก่
-------สังเกต------ ระบุปัญหา-------ตั้งสมมติฐาน--------ทดลอง-------สรุปผล-------
ในขั้นตอนเหล่านี้จะต้องมีการ " ศึกษาค้นคว้าและรวบรวมข้อมูล " อยู่เสมอๆ

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
หมายถึง  คุณลักษณะที่มีความจำเป็นต้องมีในตัวของผู้ที่จะต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหา หรือปฏิบัติงานต่างๆ ซึ่งมีทั้งหมด 13 ทักษะ ดังนี้

  1. ทักษะการสังเกต  หมายถึง  การใช้ประสาทสัมผัสทั้ง 5 ได้แก่ ตา  หู  จมูก  ลิ้น  และผิวกาย
    อย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างรวมกัน และอาจใช้เครื่องมือช่วยในการสังเกตด้วย
  2. ทักษะการวัด  หมายถึง  ความสามารถในการเลือกและใช้เครื่องมือต่างๆ ทำการวัดหาปริมาณของสิ่งต่างๆ ออกมาเป็นตัวเลขที่แน่นอนได้อย่างเหมาะสมและถูกต้อง เช่น จะวัดอะไร  จะใช้เครื่องมืออะไรวัด  เหตุใดจึงใช้เครื่องมือนั้น  จะวัดอย่างไร เป็นต้น
  3. ทักษะการจำแนก  หมายถึง  การจำแนกหรือการจัดจำพวกวัตถุหรือเหตุการณ์ออกเป็นประเภทต่างๆ โดยมีเกณฑ์ในการจำแนกหรือจัดจำพวก เกณฑ์ที่ใช้อาจพิจารณาจากลักษณะที่เหมือนกัน แตกต่างกัน
    หรือสัมพันธ์กันอย่างใดอย่างหนึ่งก็ได้
  4. ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสและสเปสกับเวลา   สเปส (Space) หมายถึง ที่ว่าง
    ที่วัตถุครองอยู่  เช่น ลองนึกว่า ถ้าตัวเราลงไปแช่อยู่ในน้ำซึ่งอยู่ในถังจนมิดหัว แล้วนำไปแช่เย็นจนแข็ง
    ตัวเราก็จะถูกฝังอยู่ในก้อนน้ำแข็งนั้น หากเรามีความสามารถพิเศษหายตัวออกจากก้อนน้ำแข็งนั้นไป ที่ว่างที่อยู่ในก้อนน้ำแข็งนั้นก็คือ สเปสของตัวเรานั่นเอง
  5. ทักษะการคำนวณ  หมายถึง  การนับจำนวนของวัตถุ และนำตัวเลขที่แสดงจำนวนที่นับได้มาคิดคำนวณโดยการบวก  ลบ  คูณ  หาร  หาค่าเฉลี่ย  หรืออื่นๆ 
  6. ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล  หมายถึง  การนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต  การวัด  การทดลอง  และจากแหล่งอื่นๆ มาจัดกระทำเสียใหม่ เพื่อให้ผู้อื่นได้มีความเข้าใจในข้อมูลที่นำเสนอได้ตรงกันและง่ายต่อการทำความเข้าใจ
  7. ทักษะการลงความคิดเห็นจากข้อมูล  หมายถึง  การใช้ประสาทสัมผัส สัมผัสสิ่งของหรือเหตุการณ์ให้ได้ข้อมูลอย่างหนึ่ง แล้วเพิ่มความคิดเห็นส่วนตัวลงไปให้กับข้อมูลนั้น  ความคิดเห็นส่วนตัวอาจได้มาจาก ความรู้เดิม ประสบการณ์เดิม หรือเหตุผลต่างๆ
  8. ทักษะการพยากรณ์  หมายถึง  การทำนายผล เหตุการณ์ หรือสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต โดยอาศัยข้อมูล  ความสัมพันธ์ของข้อมูล  หลักการ  กฎ  หรือทฤษฎีเกี่ยวกับสิ่งที่ทำนาย
  9. ทักษะการตั้งสมมติฐาน หมายถึง  การทำนายผล  เหตุการณ์ หรือสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต โดยไม่ทราบหรือไม่มีความสัมพันธ์ของข้อมูล  กฎ  หลักการ  หรือทฤษฎีเกี่ยวกับสิ่งที่ทำนาย
  10. ทักษะการกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ  หมายถึง การให้ความหมาย  ขอบเขต  หรือให้คำจำกัดความของคำต่างๆ ที่ใช้ในการทดลอง  เพื่อให้เกิดความเข้าใจตรงกัน ถึงสิ่งที่จะทำการทดลอง ซึ่งสามารถทำการทดสอบได้
  1. ทักษะการกำหนดและควบคุมตัวแปร   ตัวแปร หมายถึง วัสดุ  สิ่งของ  สถานการณ์  หรือปริมาณ
    ที่สามารถทำให้ผลของการทดลองออกมาผิด  หรือถูกต้อง  น่าเชื่อถือหรือไม่  แบ่งได้  3 ชนิด  คือ
  2.  ตัวแปรต้น หรือตัวแปรอิสระ คือตัวแปรที่เป็นต้นเหตุ ให้เราคาดว่าทำให้ผลออกมาต่างกัน
  3.  ตัวแปรตาม คือผลที่เกิดจากตัวแปรต้น
  4.  ตัวแปรควบคุม คือสิ่งที่เราต้องกำหนดหรือควบคุมให้เหมือนกัน เพื่อให้แน่ใจว่าผลการทดลองเกิดจากตัวแปรต้นเท่านั้น
  5. ทักษะการทดลอง  เป็นกระบวนการปฏิบัติการเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ตั้งขึ้นในการทดลอง   จะประกอบด้วยกิจกรรม 3 ขั้นตอนใหญ่ๆ คือ การออกแบบการทดลอง  การปฏิบัติการทดลอง  และการบันทึก       ผลการทดลอง
  6. ทักษะการตีความและลงข้อสรุปข้อมูล
    - การตีความหมายข้อมูล  คือ การบรรยายลักษณะและคุณสมบัติ
    - การลงข้อสรุป คือ การบอกความสัมพันธ์ของข้อมูลที่มีอยู่ เช่น ถ้าความดันน้อย น้ำจะเดือด                             ที่อุณหภูมิต่ำหรือน้ำจะเดือดเร็ว ถ้าความดันมากน้ำจะเดือดที่อุณหภูมิสูงหรือน้ำจะเดือดช้าลง

 เจตคติทางวิทยาศาสตร์
เจตคติทางวิทยาศาสตร์  หมายถึง  คุณลักษณะนิสัยของบุคคลที่จะก่อให้เกิดประโยชน์ในการแสวงหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์  
ลักษณะของเจตคติทางวิทยาศาสตร์ แบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ คือ

  1. เจตคติที่เกิดจากการใช้ความรู้

 1.1 กฎเกณฑ์ ทฤษฎี และหลักการต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์
       1.2 การอธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติในเชิงวิทยาศาสตร์ โดยถือผลที่เกิดจากการสังเกตการทดลอง ตามที่เกิดจริง โดยอาศัยข้อมูลองค์ประกอบที่เหมาะสม
2.    เจตคติที่เกิดจากความรู้สึก
       2.1  กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์มุ่งที่ก่อให้เกิดความคิดใหม่ๆ  เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติ  คุณค่าสำคัญจึงอยู่ที่การสร้างทฤษฎี

             

2.2 ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์จะมีมากขึ้น  ถ้าได้รับการสนับสนุนจากบุคคล
            2.3 การเป็นนักวิทยาศาสตร์ หรือการทำงานที่ต้องใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์   เป็นสิ่งที่น่าสนใจ
              และมีคุณค่า      

             

องค์ประกอบของเจตคติ  เจตคติจะเกิดขึ้นได้ จะต้องมีองค์ประกอบ 3 ประการ คือ
                1)  ความคิด (Cognitive Component) เมื่อบุคคลมีการปะทะ (Interaction) ต่อสิ่งต่างๆ หรือสถานการณ์ต่างๆ มนุษย์จะเกิดความคิดเห็นต่อสิ่งต่างๆ และเกิดการรับรู้ (Perception) หลังจากการรับรู้ ทำให้มนุษย์เกิดแนวความคิดว่าสิ่งนั้นหรือสถานการณ์หรือสภาพการณ์นั้น ถูกต้องหรือไม่ถูกต้อง เหมะสมหรือไม่เหมาะสม
ดีหรือไม่ดี เป็นต้น
                2)  ความรู้สึก (Affective Component) เกิดจากอารมณ์ของบุคคล ที่มีผลสืบเนื่องจากแนวความคิดต่อ
สิ่งต่างๆ ถ้าบุคคลมีความคิดที่ดีต่อสิ่งใด ก็จะมีความรู้สึกที่ดีต่อสิ่งนั้น ชอบหรือไม่ชอบ ความรัก ความโกรธ
ความเกลียด ความพอใจ ความไม่พอใจ เป็นต้น
                3)  พฤติกรรม (Behavioral Component) เมื่อบุคคลมีความคิด ความรู้สึกเกิดขึ้นผลที่ตามมา คือ การแสดงพฤติกรรมเพื่อตอบสนองต่อสิ่งนั้น เช่น แสดงออกในการยอมรับ ไม่ยอมรับ ปฏิเสธ หรือสนับสนุน หรือคัดค้าน เหล่านี้เป็นต้น
                เจตคติทางวิทยาศาสตร์ไม่เหมือนกับเจตคติของบุคคล ที่แสดงพฤติกรรมต่อสิ่งต่างๆ โดยทั่วไป เจตคติทางวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการ (Process) ที่นักวิทยาศาสตร์ได้กระทำ เพื่อค้นหาความรู้และให้ได้มาซึ่งความรู้ที่ถูกต้อง เป็นจริง และเป็นที่ยอมรับ ดังนั้นบุคคลที่มีเจตคติทางวิทยาศาสตร์จะต้องเป็นบุคคลที่มีคุณสมบัติ ดังต่อไปนี้
คุณลักษณะของบุคคลที่มีเจตคติทางวิทยาศาสตร์

        1. เป็นคนที่มีเหตุผล 

-        จะต้องเป็นคนที่ยอมรับ และเชื่อในความสำคัญของเหตุผล
-        ไม่เชื่อโชคลาง คำทำนาย หรือสิ่งศักดิ์สิทธิ์ต่างๆ
-        ค้นหาสาเหตุของปัญหาหรือเหตุการณ์ และหาความสัมพันธ์ของสาเหตุกับผลที่เกิดขึ้น
-        ต้องเป็นบุคคลที่สนใจปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้น และจะต้องเป็นบุคคลที่พยายามค้นหาคำตอบว่า ปรากฏการณ์ต่างๆ นั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร และทำไมจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนั้น
2.      เป็นคนที่มีความอยากรู้อยากเห็น
-        มีความพยายามที่จะเสาะแสวงหาความรู้ในสถานการณ์ใหม่ๆ อยู่เสมอ
-        ตระหนักถึงความสำคัญของการแสวงหาข้อมูลเพิ่มเติมเสมอ
-        จะต้องเป็นบุคคลที่ชอบซักถาม ค้นหาความรู้โดยวิธีการต่างๆ อยู่เสมอ
3.      เป็นบุคคลที่มีใจกว้าง
-        เป็นบุคคลที่กล้ายอมรับการวิพากษ์วิจารณ์จากบุคคลอื่น
-        เป็นบุคคลที่จะรับรู้และยอมรับความคิดเห็นใหม่ๆ อยู่เสมอ
-        เป็นบุคคลที่เต็มใจที่จะเผยแพร่ความรู้และความคิดให้แก่บุคคลอื่น
-        ตระหนักและยอมรับข้อจำกัดของความรู้ที่ค้นพบในปัจจุบัน

4.      เป็นบุคคลที่มีความซื่อสัตย์ และมีใจเป็นกลาง
-        เป็นบุคคลที่มีความซื่อตรง อดทน ยุติธรรม และละเอียดรอบคอบ
-        เป็นบุคคลที่มีความมั่นคง หนักแน่นต่อผลที่ได้จากการพิสูจน์
-        สังเกตและบันทึกผลต่างๆ อย่างตรงไปตรงมา ไม่ลำเอียง และมีอคติ
5.      มีความเพียรพยายาม
-        ทำกิจกรรมที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสมบูรณ์
-        ไม่ท้อถอยเมื่อผลการทดลองล้มเหลว หรือมีอุปสรรค
-        มีความตั้งใจแน่วแน่ต่อการค้นหาความรู้
6.      มีความละเอียดรอบคอบ
-        รู้จักใช้วิจารณญาณก่อนที่จะตัดสินใจใดๆ
-        ไม่ยอมรับสิ่งหนึ่งสิ่งใดจนกว่าจะมีการพิสูจน์ที่เชื่อถือได้
-        หลีกเลี่ยงการตัดสินใจ และการสรุปผลที่ยังไม่มีการวิเคราะห์แล้วเป็นอย่างดี
ประโยชน์ของวิทยาศาสตร์
วิทยาศาสตร์มีประโยชน์ต่อมนุษย์และมีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาประเทศ ผลของการศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ เกี่ยวโยงกับความเจริญในด้านต่างๆ เช่น การแพทย์ การสื่อสารคมนาคม  การเกษตร การศึกษา  การอุตสาหกรรม การเมือง การเศรษฐกิจ ฯลฯ สรุปได้ดังนี้

  1. วิทยาศาสตร์ช่วยให้มีความสามารถในสังคม นั้นก็คือบุคคลที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ จะเป็นผู้มีความสามารถและมีความสำคัญต่อการพัฒนาชุมชนและสังคม
  2. วิทยาศาสตร์ช่วยแนะแนวอาชีพและก่อให้เกิดอาชีพหลายสาขารวมทั้งเป็นประโยชน์ต่อการดำรงชีวิต
  3. วิทยาศาสตร์ช่วยให้เกิดความเจริญทางร่างกายและจิตใจ  การได้รับความรู้ทางวิทยาศาสตร์   ทั้งทางด้านทฤษฎีและปฏิบัติ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ  อนามัย  อาหาร  การดำรงชีวิต  จะช่วยให้ร่างกายเจริญเติบโตและมีสุขภาพแข็งแรง

4.      วิทยาศาสตร์ช่วยให้เป็นผู้บริโภคที่มีสามารถในการตัดสินใจใช้สินค้าหรือบริการต่างๆ โดยอาศัยหลักการทางวิทยาศาสตร์         
5.      วิทยาศาสตร์ช่วยให้รู้จักใช้เวลาว่างให้เป็นประโยชน์ในการศึกษาค้นคว้าเรื่องที่สนใจ
6.      วิทยาศาสตร์ช่วยให้รู้จักใช้ทรัพยากรธรรมชาติให้เป็นประโยชน์อย่างคุ้มค่าและยั่งยืน
7.      วิทยาศาสตร์ช่วยแก้ปัญหาต่างๆ
ความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีบทบาทสำคัญต่อชีวิตประจำวัน การที่เราจะอยู่ได้อย่างทันโลกและทันเหตุการณ์ จำเป็นต้องศึกษาหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่อยู่เสมอ เพราะวิทยาศาสตร์      มีประโยชน์เกี่ยวข้องกับชีวิตและเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างคุณภาพที่ดีแก่ชีวิต

 

การใช้วัสดุและอุปกรณ์ตามความเหมาะสม
อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ในแต่ละอย่างมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน จึงทำให้มีวิธีการใช้ไม่เหมือนกันเพื่อเพิ่มความรู้เสริมปัญญาด้วยการทดลอง สังเกต และรู้จักเลือกใช้สื่ออุปกรณ์วิทยาศาสตร์ได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมกับการทำกิจกรรมในแต่ละครั้ง จึงจำเป็นต้องทำความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในห้องทดลอง ดังต่อไปนี้

  1. ขวดปริมาตร  ( Flask )

เป็นเครื่องมือที่ใช้เตรียมสารละลายมาตรฐานหรือสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายเดิมได้ ขวดปริมาตรมีหลายขนาดและมีความจุต่างๆ กัน เช่น ขนาด 50 มิลลิลิตร 100 มิลลิลิตร 250 มิลลิลิตร
500 มิลลิลิตร 1,000 มิลลิลิตร และ 2,000 มิลลิลิตร เป็นต้น แบ่งตามรูปร่างและลักษณะการใช้ได้ดังต่อไปนี้
1.   ขวดปริมาตรฟลอเรนส์ (Florence Flask) หรือเรียกว่า Flat Bottomed Flask มีลักษณะคล้าย    ลูกบอลลูนมักจะใช้สำหรับต้มน้ำ เตรียมแก๊ส และเป็น wash bottle
2.   ขวดปริมาตรก้นกลม (Round Bottom Flask) ขวดปริมาตรชนิดนี้มีลักษณะเหมือนกับ Florence Flask แต่ตรงก้นขวดจะมีลักษณะกลมทำให้ไม่สามารถตั้งได้
3.   ขวดปริมาตรทรงกรวย (Erlenmeyer Flask หรือ Conical Flask) ขวดปริมาตรชนิดนี้มีลักษณะเป็นทรงกรวย และมีความจุขนาดต่างๆ กัน แต่ที่นิยมใช้กันมากมีความจุเป็น 250 - 500 มิลลิลิตร สามารถใช้ได้ในหลายกรณี เช่น ในการไตเตรท
4.  ขวดปริมาตรกลั่น (Distilling Flask) ขวดปริมาตรชนิดนี้นิยมใช้ในการกลั่นของเหลว                           5.            Volumetric Flask ขวดปริมาตรชนิดนี้มีลักษณะเป็นขวดคอยาวที่มีขีดบอกปริมาตรบนคอขวดเพียงขีดเดียว นิยมใช้ในการเตรียมสารละลาย โดยทั่วไปจะนำสารนั้นมาละลายในบีกเกอร์ก่อนที่จะเทลงในขวดปริมาตรโดยใช้กรวยกรอง แล้วเทน้ำล้างบีกเกอร์หลายๆ ครั้งด้วยตัวทำละลายแล้วเทลงในกรวยกรอง เพื่อล้างสารที่ติดอยู่ให้ลงในขวดให้จนหมด อย่าให้สารละลายใน volumetric flask มีเกิน 2 ใน 3 ของปริมาตรทั้งหมด
เทตัวทำละลายลงในขวดโดยผ่านกรวยอีก เพื่อเป็นการล้างกรวย จนขวดมีปริมาตรถึงขีดบอกปริมาตร

  1. บีกเกอร์ ( Beaker )

มีหลายขนาดและมีความจุต่างกัน โดยที่ข้างบีกเกอร์จะมีตัวเลขระบุความจุของบีกเกอร์ ทำให้ผู้ใช้
สามารถทราบปริมาตรของของเหลวที่บรรจุอยู่ได้อย่างคร่าวๆ และบีกเกอร์มีความจุตั้งแต่ 5 มิลลิเมตร
จนถึงหลายๆ ลิตร อีกทั้งเป็นแบบสูง แบบเตี้ย และแบบรูปทรงกรวย (conical beaker) บีกเกอร์จะมีปากงอเหมือนปากนกซึ่งเรียกว่า spout ทำให้การเทของเหลวออกได้โดยสะดวก spout ทำให้สะดวกในการวางแท่งแก้ว
ซึ่งยื่นออกมาจากฝาที่ปิดบีกเกอร์ และ spout ยังเป็นทางออกของไอน้ำหรือแก๊สเมื่อทำการระเหยของเหลวในบีกเกอร์ที่ปิดด้วยกระจกนาฬิกา (watch grass)           
การเลือกขนาดของบีกเกอร์เพื่อใส่ของเหลวนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของเหลวที่จะใส่ โดยปกติให้ระดับของเหลวอยู่ต่ำกว่าปากบีกเกอร์ประมาณ 1 – 1.5 นิ้ว
ประโยชน์ของบีกเกอร์
1. ใช้สำหรับต้มสารละลายที่มีปริมาณมากๆ
2. ใช้สำหรับเตรียมสารละลายต่างๆ

3. ใช้สำหรับตกตะกอนและใช้ระเหยของเหลวที่มีฤทธิ์กรดน้อย

  1. หลอดทดลอง

มีหลายชนิดและหลายขนาด ชนิดที่มีปากและไม่มีปาก ชนิดธรรมดาและชนิดทนไฟ ขนาดของ
หลอดทดลองระบุได้ 2 แบบ คือ ความยาวกับเส้นผ่าศูนย์กลางริมนอกหรือขนาดความจุเป็นปริมาตร
ดังแสดงในตารางต่อไปนี้

หลอดทดลองส่วนมากใช้สำหรับทดลองปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารต่างๆ ที่เป็นสารละลาย ใช้ต้มของเหลวที่มีปริมาตรน้อยๆ โดยมี test tube holder จับกันร้อนมือ ซึ่งหลอดทดลองแบบทนไฟจะมีขนาดใหญ่ และหนากว่า
หลอดธรรมดา ใช้สำหรับเผาสารต่างๆ ด้วยเปลวไฟโดยตรงในอุณหภูมิที่สูง หลอดชนิดนี้ไม่ควรนำไปใช้สำหรับทดลองปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารเหมือนหลอดธรรมดา

  1. กระบอกตวง

มีขนาดต่างๆ กัน ตั้งแต่ 5 มิลลิลิตรจนถึงหลายๆ ลิตร ใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดปริมาตรของของเหลว
ที่มีอุณหภูมิไม่สูงกว่าอุณหภูมิของห้องปฏิบัติการ กระบอกตวงไม่สามารถใช้วัดของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงได้เนื่องจากอาจจะทำให้กระบอกตวงแตกได้ กระบอกตวงจะบอกปริมาตรของของเหลวอย่างคร่าวๆ ถ้าต้องการ
วัดปริมาตรที่แน่นอนต้องใช้อุปกรณ์วัดปริมาตรอื่นๆ เช่น ปิเปตต์หรือบิวเรตต์ โดยปกติความผิดพลาด
ของกระบอกตวงเมื่อมีปริมาตรสูงสุดจะมีประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ กระบอกตวงขนาดเล็กใช้วัดปริมาตร
ได้ใกล้เคียงความจริงมากกว่ากระบอกตวงขนาดเล็ก

วิธีอ่านปริมาตรของของเหลวในกระบอกตวงนั้นสามารถทำได้โดยการยกกระบอกตวงให้ตั้งตรงและให้ท้องน้ำอยู่ในระดับสายตา แล้วอ่านค่าปริมาตร  ณ  จุดต่ำสุดของท้องน้ำ

กรวยกรอง 

         เป็นอุปกรณ์ที่ใช้คู่กับกระดาษกรอง (Filter Paper) ในการแยกของแข็งออกจากของเหลวและมักจะใช้สำหรับสวมบิวเรตต์ เมื่อจะเทสารละลายลงในบิวเรตต์ กรวยกรองมีมุมเกือบๆ 60 องศา และมีทั้งแบบ
ก้านสั้นและก้านยาว กรวยก้านยาวจะกรองได้เร็วกว่ากรวยก้านสั้น ขนาดของกรวยกรองจะใหญ่หรือว่าเล็ก
ขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลาง (วัดขอบนอก)

  1. กระจกนาฬิกา

                มีรูปทรงคล้ายกระจกนาฬิกาเรือนกลม มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลาง กระจกนาฬิกาใช้สำหรับปิดบีกเกอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ เพื่อป้องกันสารอื่นๆ หรือฝุ่นละอองตกลงในสารละลายที่บรรจุ
อยู่ในบีกเกอร์และใช้ป้องกันสารละลายกระเด็นออกจากบีกเกอร์เมื่อทำการต้มหรือระเหยสารละลาย

  1. ขวดชั่ง

        มีลักษณะเป็นขวดเล็กๆ ก้นแบน ด้านข้างตรงบริเวณปากและขอบของจุกเป็นแก้วฝ้า ขวดชั่งมีหลายแบบ
ทั้งแบบทรงสูง แบบทรงเตี้ย และแบบทรงกรวย และยังมีหลายขนาดขึ้นอยู่กับปริมาตรหรือความสูง
กับเส้นผ่าศูนย์กลางของปาก ขวดชั่งใช้สำหรับใส่สารที่จะนำไปชั่งด้วยเครื่องชั่งแบบวิเคราะห์

  1. หลอดหยด

มีลักษณะเป็นหลอดแก้วที่ปลายข้างหนึ่งยาวเรียวเล็ก และปลายอีกข้างหนึ่งมีกระเปาะยางสวมอยู่  หลอดหยดใช้สำหรับดูดรีเอเจนต์จากขวดไปหยดลงในหลอดทดสอบที่มีสารอื่นบรรจุอยู่  เพื่อใช้ในการดูปฏิกิริยาเคมี
ของรีเอเจนต์นั้นๆ
              ข้อควรระวังในการใช้หลอดหยดก็คือ : อย่าให้ปลายของหลอดหยดกระทบหรือแตะกับปากหลอดทดลอง

  1. แท่งแก้ว

                ใช้สำหรับคนสารละลายให้ผสมกันเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสม่ำเสมอ หรือใช้เมื่อจะเทสารละลาย
จากภาชนะหนึ่งลงในภาชนะอีกชนิดหนึ่ง โดยจะเทสารละลายให้ไหลไปตามแท่งแก้ว แท่งแก้วที่มียางสวม
อยู่ปลายข้างหนึ่ง  เรียกว่า Policeman จะใช้สำหรับปัดตะกอนที่เกาะอยู่ข้างๆ ภาชนะและถูภาชนะให้ปราศจากสารต่างๆ ที่เกาะอยู่ข้างๆ โดยยางสวมนั้นต้องแน่น

  1. บิวเรตต์ ( Burette )

         เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีขีดบอกปริมาตรต่างๆ และมีก๊อก สำหรับเปิด-ปิด เพื่อบังคับการไหลของของเหลว บิวเรตต์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ มีขนาดตั้งแต่ 10 - 100 มิลลิลิตร บิวเรตต์สามารถวัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียงความจริงมากที่สุด แต่ก็ยังมีความผิดพลาดอยู่เล็กน้อย ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของบิวเรตต์ เช่น
บิวเรตต์ขนาด 10 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.4%
บิวเรตต์ขนาด 25 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.24%
บิวเรตต์ขนาด 50 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.2%
บิวเรตต์ขนาด 100 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.2%

  1. ปิเปตต์ ( Pipette )

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียง มีอยู่หลายชนิด แต่โดยทั่วไปที่มีใช้อยู่ในห้องปฏิบัติการ
มีอยู่ 2 แบบ คือ Volumetric pipette หรือ Transfer pipette และ Measuring pipette Transfer pipette ซึ่งใช้ในการวัดปริมาตรได้เพียงค่าเดียว คือ ถ้าหาก Transfer pipette บรรจุ 25 มิลลิลิตร ก็จะวัดปริมาตรของของเหลวได้เฉพาะ 25 มิลลิลิตรเท่านั้น Transfer pipette มีหลายขนาดตั้งแต่ 1 - 100 มิลลิลิตร ถึงแม้ปิเปตต์ชนิดนี้จะใช้วัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียงความจริงก็ตาม แต่ก็ยังมีข้อผิดพลาดซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของปิเปตต์  เช่น
Transfer pipette ขนาด 10 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.2%
Transfer pipette ขนาด 30 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.1%
Transfer pipette ขนาด 50 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.1%
Transfer pipette ใช้สำหรับส่งผ่านของสารละลาย ที่มีปริมาตรตามขนาดของปิเปตต์ เมื่อปล่อยสารละลาย
ออกจากปิเปตต์แล้ว ห้ามเป่าสารละลายที่ตกค้างอยู่ที่ปลายของปิเปตต์ แต่ควรแตะปลายปิเปตต์กับข้างภาชนะเหนือระดับสารละลายภายในภาชนะนั้นประมาณ 30 วินาที เพื่อให้สารละลายที่อยู่ข้างในปิเปตต์ไหลออกมาอีก        ปิเปตต์ชนิดนี้ใช้ได้ง่ายและเร็วกว่าบิวเรตต์
Measuring pipette หรือ Graduated pipette (บางทีเรียกว่า Mohr pipette) จะมีขีดบอกปริมาตรต่างๆ ไว้
ทำให้สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง คือสามารถใช้แทน Transfer pipette ได้ แต่ใช้วัดปริมาตรได้แน่นอนน้อยกว่า Transfer pipette และมีความผิดพลาดมากกว่า เช่น
Measuring pipette ขนาด 10 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.3%
Measuring pipette ขนาด 30 มิลลิลิตร มีความผิดพลาด 0.3%

  1. ถ้วยกระเบื้อง

มีอยู่ 2 ขนาด คือ แบบทรงเตี้ยและแบบทรงสูง และมีขนาดต่างๆ กันขึ้นอยู่กับความจุ เบ้ามักจะเคลือบ
ทั้งข้างนอกและข้างใน ยกเว้นที่ก้นด้านนอก โดยทั่วไปใช้ในการเผาสารต่างๆ ที่อุณหภูมิสูงและมักจะใช้ใน
การเผาตะกอน เนื่องจากถ้วยกระเบื้องสามารถถูกเผาในอุณหภูมิสูงได้ (ประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส) ถึงแม้ถ้วยกระเบื้องจะถูกเผาในอุณหภูมิที่สูง แต่น้ำหนักของถ้วยกระเบื้องก็ไม่เปลี่ยนแปลง

  1. ชามระเหย

มีขนาดต่างๆ กับขึ้นอยู่กับความจุหรือความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลาง ชามระเหยส่วนมากเคลือบทั้งด้านในและด้านนอก แต่บางทีเคลือบเฉพาะด้านในด้านเดียวเพื่อทำให้ราคาถูกลง ชามระเหยส่วนมากใช้สำหรับระเหยของเหลวจนแห้ง และเผา ณ อุณหภูมิที่สูงกว่า 100 องศาเซลเซียส

  1. ไม้หนีบ ( Test Tube Holder )

ทำจากวัตถุหลายชนิด เช่น ไม้ หรือลวดเหล็ก ใช้สำหรับจับหลอดทดลอง เนื่องจากเมื่อใช้หลอดทดลอง
ที่บรรจุของเหลวต้ม ไอระเหยที่เกิดจากการต้มของเหลวภายในหลอดจะทำให้มือที่จับร้อน ฉะนั้นจึงควรใช้ไม้หนีบ ในการจับหลอดทดลอง แต่อย่าใช้ไม้หนีบจับบีกเกอร์หรือขวดปริมาตรเพราะจะทำให้ลื่นตกแตกได้ และอย่าใช้คีบหรือจับถ้วยกระเบื้องและฝา เพราะถ้วยกระเบื้องต้องใช้จับด้วย Crucible Tong

  1. คีมโลหะ  ( Crucible tong )
               

มีอยู่หลายชนิด คีมคีบที่ใช้กับขวดปริมาตรเรียกว่า flask tong คีมคีบ ที่ใช้กับบีกเกอร์เรียกว่า beaker tong และคีมคีบที่ใช้กับถ้วยกระเบื้องเรียกว่า crucible tong ซึ่งทำด้วยนิเกิลหรือโลหะผสมเหล็กที่ไม่เป็นสนิม
แต่อย่านำคีมโลหะไปใช้จับบีกเกอร์หรือขวดปริมาตรเพราะจะทำให้ลื่นตกแตกได้

  1. ตะแกรงลวด

มีทั้งที่ทำจากลวดเหล็กและที่ทำด้วยลวด nichrome หรือ chromel ซึ่งไม่เกิดสนิมและใช้ได้ระยะเวลานานกว่า ตะแกรงลวดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและมีใยหิน (asbestos) คลุมเป็นวงกลมที่ตากึ่งกลางตะแกรง ตะแกรงลวดใช้สำหรับ
ตั้งบีกเกอร์ ขวดปริมาตร และอื่นๆ ที่นำมาต้มสารละลายด้วยเปลวไฟ

  1. Clamp

ทำด้วยเหล็กและมีไม้คอร์กหุ้มด้านในที่แตะกับแก้ว มักจะใช้ร่วมกับ Stand โดยมี Clamp holder เป็นตัวเชื่อม Clamp ใช้สำหรับจับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ขวดปริมาตร Clamp ที่ใช้จับบิวเรตต์ เรียกว่า Buret Clamp

  1. แปรงล้างเครื่องแก้ว

ใช้สำหรับทำความสะอาดอุปกรณ์ชนิดต่างๆ แปรงล้างเครื่องแก้วมีหลายขนาดและมีหลายชนิด ควรจะเลือกใช้ให้เหมาะสมกับลักษณะของเครื่องแก้วนั้นๆ เช่น Test Tube Brush ใช้สำหรับทำความสะอาดหลอดทดลอง
Flask Brush ใช้สำหรับทำความสะอาดขวดปริมาตร และ Burette Brush ที่มีลักษณะเป็นแปรงก้านยาวใช้สำหรับ         ทำความสะอาดบิวเรตต์ การใช้แปรงล้างเครื่องแก้วต้องระมัดระวังให้มาก อย่าถูแรงเกินไป เนื่องจากก้านแปรงเป็นโลหะ เมื่อไปกระทบกับแก้วอาจทำให้แตกและเกิดอันตรายได้

  1. ขาตั้ง ( Stand and ring )

                เป็นอุปกรณ์สำหรับติดตั้ง Clamp โดยมี Clamp Holder เป็นตัวเชื่อมและติดตั้ง Burette Clamp ส่วน Iron Ring ซึ่งติดกับ stand ใช้สำหรับวางหรือตั้งขวดปริมาตร โดยมีตะแกรงลวดรองรับ

  1. เครื่องชั่งแบบ Triple-beam balance

เป็นเครื่องชั่งชนิด Mechanical balance อีกชนิดหนึ่งที่มีราคาถูกและใช้ง่าย แต่มีความไวน้อย เครื่องชั่งชนิดนี้
มีแขนข้างขวาอยู่ 3 แขนและในแต่ละแขนจะมีขีดบอกน้ำหนักไว้ เช่น 0-1.0 กรัม 0-10 กรัม 0-100 กรัม และยังมีตุ้มน้ำหนักสำหรับเลื่อนไปมาได้อีกด้วย แขนทั้ง 3 นี้ติดกับเข็มชี้อันเดียวกัน
วิธีการใช้เครื่องชั่งแบบ Triple-beam balance
1.   ตั้งเครื่องชั่งให้อยู่ในแนวระนาบ แล้วปรับให้แขนของเครื่องชั่งอยู่ในแนวระนาบ โดยหมุนสกรู
ให้เข็มชี้ตรงขีด 0
2.   วางขวดบรรจุสารบนจานเครื่องชั่ง แล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักบนแขนทั้งสามเพื่อปรับให้เข็มชี้ตรงขีด 0
อ่านน้ำหนักบนแขนเครื่องชั่งจะเป็นน้ำหนักของขวดบรรจุสาร
3.   ถ้าต้องการชั่งสารตามน้ำหนักที่ต้องการก็บวกน้ำหนักของสารกับน้ำหนักของขวดบรรจุสารที่ได้
ในข้อ 2 แล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักบนแขนทั้ง 3 ให้ตรงกับน้ำหนักที่ต้องการ
4.   เติมสารที่ต้องการชั่งลงในขวดบรรจุสารจนเข็มชี้ตรงขีด 0 พอดี จะได้น้ำหนักของสารตามต้องการ
5.   นำขวดบรรจุสารออกจากจานของเครื่องชั่งแล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักทุกอันให้อยู่ที่ 0 ทำความสะอาดเครื่องชั่งหากมีสารเคมีหกบนจานหรือรอบๆ เครื่องชั่ง
หมายเหตุ   การหาน้ำหนักของสารอาจหาน้ำหนักทั้งขวดบรรจุสารและสารรวมกันก่อนก็ได้ แล้วชั่ง
ขวดบรรจุสารอย่างเดียวทีหลัง ต่อจากนั้นก็เอาน้ำหนักทั้ง 2 ครั้งลบกัน ผลที่ได้จะเป็นน้ำหนักของสารที่ต้องการ

  1. เครื่องชั่งแบบ  Equal-arm balance

เป็นเครื่องชั่งที่มีแขน 2 ข้าง ยาวเท่ากัน เมื่อวัดระยะจากจุดหมุนซึ่งเป็นสันมีด ขณะที่แขนของเครื่องชั่ง
อยู่ในสมดุล เมื่อต้องการหาน้ำหนักของสารหรือวัตถุ ให้วางสารนั้นบนจานด้านหนึ่งของเครื่องชั่ง ตอนนี้แขนของเครื่องชั่งจะไม่อยู่ในภาวะที่สมดุลจึงต้องใส่ตุ้มน้ำหนักเพื่อปรับให้แขนเครื่องชั่งอยู่ในสมดุล
วิธีการใช้เครื่องชั่งแบบ  Equal-arm balance
1.   จัดให้เครื่องชั่งอยู่ในแนวระดับก่อนโดยการปรับสกรูที่ขาตั้งแล้วหาสเกลศูนย์ของเครื่องชั่ง เมื่อไม่มีวัตถุอยู่บนจาน ปล่อยที่รองจาน แล้วปรับให้เข็มชี้ที่เลข 0 บนสเกลศูนย์
2.     วางขวดบรรจุสารบนจานทางด้านซ้ายมือและวางตุ้มน้ำหนักบนจานทางขวามือของเครื่องชั่งโดยใช้คีมคีบ                       3.            ถ้าเข็มชี้มาทางซ้ายของสเกลศูนย์แสดงว่าขวดชั่งสารเบากว่าตุ้มน้ำหนัก ต้องยกปุ่มควบคุมคานขึ้น     
เพื่อตรึงแขนเครื่องชั่งแล้วเติมตุ้มน้ำหนักอีก ถ้าเข็มชี้มาทางขวาของสเกลศูนย์แสดงว่าขวดชั่งสารเบากว่า    ตุ้มน้ำหนัก ต้องยกปุ่มควบคุมคานขึ้นเพื่อตรึงแขนเครื่องชั่งแล้วเอาตุ้มน้ำหนักออก
4.   ในกรณีที่ตุ้มน้ำหนักไม่สามารถทำให้แขนทั้ง 2 ข้างอยู่ในระนาบได้ ให้เลื่อนไรเดอร์ไปมาเพื่อปรับให้น้ำหนักทั้งสองข้างเท่ากัน
5.   บันทึกน้ำหนักทั้งหมดที่ชั่งได้
6.   นำสารออกจากขวดใส่สาร แล้วทำการชั่งน้ำหนักของขวดใส่สาร
7.   น้ำหนักของสารสามารถหาได้โดยนำน้ำหนักที่ชั่งได้ครั้งแรกลบน้ำหนักที่ชั่งได้ครั้งหลัง
8.   หลังจากใช้เครื่องชั่งเสร็จแล้วให้ทำความสะอาดจาน แล้วเอาตุ้มน้ำหนักออกและเลื่อนไรเดอร์
ให้อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์

  1. เทอร์มอมิเตอร์

เป็นเครื่องมือใช้วัดระดับอุณหภูมิของสารเป็นชนิดทำด้วยแก้ว ภายในบรรจุแอลกอฮอล์ผสมสีหรือปรอท เพื่อช่วยให้อ่านได้ชัดเจน มีทั้งชนิดที่เป็นองศาเซลเซียสและฟาเรนไฮต์
วิธีการใช้
เทอร์มอมิเตอร์ ที่ใช้ในการทดลองมีขีดการวัดอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุด แตกต่างกัน ตามจุดประสงค์
ของการใช้งาน มีขั้นตอนการใช้งานดังนี้
1. ก่อนใช้ต้องตรวจดูว่าเทอร์มอมิเตอร์ชำรุดหรือไม่
2. เลือกที่มีช่วงอุณหภูมิสูงสุด - ต่ำสุดให้เหมาะสมกับสิ่งที่จะวัด เพราะถ้านำไปวัดอุณหภูมิสูงเกินไป
จะทำให้หลอดแก้วแตก
3. ต้องให้กระเปาะเทอร์มอมิเตอร์จุ่มอยู่ในวัสดุที่ต้องการวัดในบริเวณกึ่งกลาง ไม่ค่อนไปด้านใดด้านหนึ่งและส่วนก้านเทอร์มอมิเตอร์ตั้งตรง
4. การอ่านอุณหภูมิต้องให้สายตาอยู่ในระดับเดียวกับของเหลวในเทอร์มอมิเตอร์
การเก็บรักษา
1. ทำความสะอาดหลังจากการใช้งาน
2. เช็ดให้แห้งและเก็บเข้ากล่อง และเก็บไว้ในบริเวณที่ปลอดภัย
ข้อควรระวัง
1. อย่าใช้เทอร์มอมิเตอร์คนของเหลว
2. ขณะต้มของเหลว ควรใช้ขาตั้งช่วยยึดเทอร์มอมิเตอร์ให้ตั้งตรง

               

3. ไม่ควรนำเทอร์มอมิเตอร์ไปใช้ในที่ที่มีอุณหภูมิสูงเกิน 100 องศาเซลเซียส เนื่องจากเมื่อนำ  
เทอร์มอมิเตอร์นั้นมาใช้ในอุณหภูมิที่เย็น จะทำให้สารในเทอร์มอมิเตอร์ขาดเป็นช่วงๆ ได้

  1. ช้อนตักสาร

ใช้ในการทดลอง  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตวงสารที่เป็นของแข็ง โดยประมาณเมื่อตักสาร แต่ละครั้งต้องปาดปากช้อนเพียงครั้งเดียว โดยไม่กดสารในช้อนก่อนปาด
วิธีการใช้
ค่อยๆ เปิดขวดสารแล้ว หงายจุกวางไว้ ใช้ช้อนตักสาร แล้วใช้นิ้ว หรือก้านดินสอเคาะก้านช้อนเบาๆ  
เพื่อเทสารในช้อนออกตามปริมาณที่ต้องการ ถ้าเป็นช้อนที่มีเบอร์สำหรับตวงสารปริมาณต่างกัน ให้ตักสารก่อนแล้วจึงใช้ด้ามช้อนอีกด้ามหนึ่งปาดผิวให้เรียบ โดยไม่ต้องกดให้แน่นจะได้สาร 1 ช้อนในปริมาณตามเบอร์นั้นๆ
การเก็บรักษา

    • เมื่อใช้ช้อนตักสารแล้วต้องทำความสะอาดช้อนให้แห้งก่อนที่จะใช้ช้อนตักสารชนิดอื่น
    • ห้ามใช้ช้อนตักสารในขณะที่สารยังร้อน

    1. ตะเกียงแอลกอฮอล์

    บรรจุด้วยแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ จะมีควันหรือเขม่าในขณะที่จุดไฟน้อยมาก หากแอลกอฮอล์ไม่บริสุทธิ์
    จะให้เขม่ามาก ทำให้ตะแกรงลวด และวัสดุที่ให้ความร้อนสกปรก
    วิธีการใช้
    1.   ก่อนใช้ต้องตรวจดูสภาพไส้ตะเกียงและที่ยึดว่ามีสภาพพร้อมใช้งาน ไม่แตกร้าว ความยาวไส้ตะเกียง
    เพียงพอได้ เช่น ส่วนยึดไส้ตะเกียง ไม่ร้าว หรือไม่แตก และปริมาณแอลกอฮอล์ในตะเกียงมีมากน้อยเพียงใด
    2.   เติมแอลกอฮอล์ประมาณครึ่งหนึ่งของตะเกียงและอย่าให้หกเลอะขอบตะเกียง  เช็ดให้แห้ง โดยใช้กรวย
    และเติมด้วยความระมัดระวังอย่าให้หก เพราะเมื่อจุดตะเกียงแล้ว อาจทำให้ไฟไหม้ลุกลามได้
    3.   ปรับไส้ตะเกียงเพื่อให้ได้ขนาดเปลวไฟตามที่ต้องการ
    4.   จุดตะเกียงโดยใช้ไม้ขีดไฟ อย่าใช้ตะเกียงไปต่อกับตะเกียงดวงอื่น เพราะอาจทำให้แอลกอฮอล์
    ในตะเกียงติดไฟ
    5.   เมื่อใช้ตะเกียงแอลกอฮอล์เสร็จแล้วต้องดับตะเกียงทันที โดยใช้ฝาครอบปิด ห้ามใช้ปากเป่าให้ดับ
    การครอบต้องครอบให้สนิททุกครั้งเพื่อป้องกันมิให้แอลกอฮอล์ระเหย
    6.   ควรมีกระป๋องทรายไว้ทิ้งก้านไม้ขีดที่จุดไฟแล้ว
    การเก็บรักษา

                   

    ทำความสะอาดหลังใช้งาน ครอบฝาตะเกียงแล้วเก็บเข้าตู้

    1. หลอดฉีดยา

             เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรของของเหลวอย่างง่ายที่ไม่ต้องการความละเอียดมากนัก  นิยมใช้ในโรงเรียนเนื่องจากราคาถูก และหาซื้อได้ง่าย ทำด้วยแก้วหรือพลาสติกมีขนาดต่างๆ กัน ที่ใช้ในโรงเรียน  ส่วนมากมีตั้งแต่ขนาด 5  cm3  จนถึง 35 cm3
    วิธีการใช้
    1.   เลือกขนาดของหลอดฉีดยาให้เหมาะสมกับปริมาตรที่ต้องการวัด ดึงก้านหลอดฉีดยาขึ้นและกดลง
    เพื่อให้ยางที่ปลายก้านหลอดฉีดยาเลือนได้คล่อง
    2.   กดก้านหลอดฉีดยาจนสุดเพื่อไล่อากาศออกให้หมด
             3.   จุ่มปลายหลอดฉีดยาลงในของเหลว ค่อยๆ ดึงก้านหลอดฉีดยาขึ้น ขณะที่ดูดสารละลายเข้าไปใน
    หลอดฉีดยา ระวังอย่าให้มีฟองอากาศถ้ามีต้องกดก้านหลอดฉีดยาลงไปจนสุดเพื่อไล่อากาศ แล้วค่อยๆ
    ดึงก้านหลอดฉีดยาให้ส่วนที่โค้งต่ำสุดของลูกยางตรงกับขีดปริมาตรที่ต้องการ
    การเก็บรักษา

    ห้ามใช้หลอดฉีดยาที่ทำด้วยพลาสติกตวงสารอนินทรีย์  เพราะจะทำให้พลาสติกละลาย เมื่อเสร็จงานแล้ว
    ต้องล้างทำความสะอาด เช็ดให้แห้งสนิท

ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษาขอนแก่น
ถนนมิตรภาพ ตำบลบ้านไผ่ อำเภอบ้านไผ่ จ.ขอนแก่น 40110
Tel. 043-274154-5 Fax. 043-274046