 
องค์ประกอบของชีววิทยา
ชีววิทยา มี 2 ส่วน คือ กระบวนการ (Process) และความรู้ (Knowledge)
ชีววิทยา = กระบวนการ + ความรู้
1. กระบวนการ (Process) -> เทคนิคกรรมวิธีในการสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งประกอบด้วย 4 ขั้นตอนคือ
1.1 การตั้งปัญหา  ตั้งยึดข้อเท็จจริงที่รวบรวมมาได้จากการสังเกตหรือจากแหล่งข้อมูล
ให้ครอบคลุมข้อเท็จจริงทั้งหมด
1.2 การตั้งสมมติฐาน ต้องฝึกปัญหาเป็นหลักโดยตรง
ต้องครอบคลุมและอยู่ในขอบเขตของข้อเท็จจริงที่รวบรวมมาได้
ควรแนะลู่ทางการตรวจสอบไว้ด้วย
ต้องสามารถตรวจสอบได้ด้วยการทดลอง ซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญที่สุดในทางวิทยาศาสตร์
ควรมีหลายๆ ข้อ เพื่อจะได้มองเห็นแนวทางคำตอบหลายๆ ด้าน
1.3 การตรวจสอบสมมติฐาน ต้องยึดสมมติฐานเป็นหลักโดยตรง เพราะสมมติฐานที่ดีต้องแนะลู่ทางการตรวจสอบไว้แล้ว
วิธีใช้มากที่สุด ในทางวิทยาศาสตร์คือการทดลอง (Experiment)
ต้องตรวจสอบทีละ 1 ตัวแปร เท่านั้น
โดยวิธีการทดลอง จะต้องแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ชุด (ชุดควบคุม และ ชุดทดลอง)
(1) ชุดควบคุม (Controlled group)
 เป็นชุดที่ใช้เป็นหลักฐานอ้างอิงในการสรุปผลการทดลอง
แต่ชุดควบคุมไม่ได้เป็นชุดป้องกันการผิดพลาดในการทดลองแต่อย่างใด
(2) ชุดทดลอง (Experimental หรือ Treated group)
เป็นชุดที่ให้ตัวแปรที่เราต้องศึกษาหรือต้องการดูผลของมันนั่นคือ ชุดควบคุมกับชุดทดลองจะต่างกันที่ตัวแปรโดย
 ชุดควบคุม -> ไม่ได้รับตัวแปรอิสระ
ชุดทดลอง -> ได้รับตัวแปรอิสระ
ตัวแปร (Variable) คือ ปัจจัยใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทดลอง
ประเภทของตัวแปร มี 3 ชนิด คือ
(1) ตัวแปรอิสระ (Independent variable)
ตัวแปรที่เราต้องการศึกษา ต้องการดูผล โดยเราจะให้ตัวแปรนี้กับชุดทดลอง
(2) ตัวแปรตาม (Dependent variable)
ตัวแปรที่เป็นผลของตัวแปรอิสระ
(3) ตัวแปรที่ต้องควบคุมหรือตัวแปรที่ถูกบังคับให้คงที่ (Controlled variable)
ตัวแปรที่มีผลและเกี่ยวข้องกับการทดลอง แต่เราไม่ต้องการศึกษาไม่ต้องการดูผล
ต้องควบคุมให้ทั้งชุดทดลอง และชุดควบคุม ได้รับเหมือนๆ กันตลอดการทดลอง
1.4 การวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการทดลองเพื่อหาข้อสรุป (Data analysis and Conclusion)
เป็นขั้นตอนที่นำข้อมูลต่างๆ ที่ได้จาการทดลองมาทำการวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล รวมทั้งการอธิบายความหมายของข้อมูลเพื่อนำไปสู่การสรุปผลในที่สุด ดังแผนภูมิ
2. ความรู้ -> สิ่งที่ได้จากการกระทำในขั้นกระบวนการ
-> ปรากฏในรูปลักษณะต่างๆ เช่น
- ข้อเท็จจริง (fact) - ข้อมูล (data)
- ข้อสรุป (conclusion) - สมมติฐาน (hypothesis)
- ทฤษฎี (theory) - กฎ (low)
สรุปองค์ประกอบของชีววิทยา
กล้องจุลทรรศน์ (Microscope) เป็นเครื่องมือ ศึกษาวัตถุหรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เกินกว่าที่ตาเปล่าจะมองเห็นได้ (คนที่มีสายตาดีจะสามารถมองเห็นวัตถุที่เล็กที่สุดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 0.1mm.)
1. ประเภทของกล้องจุลทรรศน์ - กล้องจุลทรรศน์จำแนกตามชนิดของแสงที่ใช้ออกเป็น 2 ประเภท คือ
1.1 กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง (light microscope)
กล้องจุลทรรศน์ใช้แสง ที่ใช้กันในปฏิบัติการชีววิทยา ส่วนใหญ่เป็นกล้องจุลทรรศน์เลนส์ประกอบ (compound light microscope)
1.2 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope)
ประเภทของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในปัจจุบันนี้มี 2 แบบ คือ
1. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แบบส่องผ่าน (transmission electron microscope เรียกย่อว่า TEM)
-> ใช้ศึกษาโครงสร้างภายในของเซลล์
-> โดยลำอิเล็กตรอนจะส่องผ่านโครงสร้างภายในของเซลล์ที่เตรียมไว้ให้บางเป็นพิเศษ
-> ภาพที่เห็นเป็นภาพ 2 มิติ
2. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope เรียกย่อว่า SEM)
-> ใช้ศึกษาโครงสร้างของผิวเซลล์หรือผิววัตถุ
-> โดยลำแสงอิเล็กตรอนจะส่องกระทบผิวของวัตถุ
-> ภาพที่เห็นเป็นภาพ 3 มิติ
ข้อเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างกล้องจุลทรรศน์ใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ทางเดินของแสงผ่านวัตถุและภาพที่ปรากฏ
ภาพแสดงการเกิดภาพจากล้องจุลทรรศน์เลนส์ประกอบ
ข้อที่ต้องทราบเพิ่มเติม
1. ถ้าใช้เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายต่า
พื้นที่ภาพที่เห็นจะมากแต่เห็นรายละเอียดของภาพน้อยและจะสว่างมาก
ถ้าใชกำลังขยายสูง พื้นที่ภาพที่เห็นจะน้อยแต่เป็นรายละเอียดมากและภาพจะสว่างน้อยลง
2. ถ้าเลื่อนสไลด์วัตถุไปทางทิศใด ภาพที่เห็นในกล้องจะเลื่อนไปในทิศตรงข้าม
3. ถ้าใช้เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายมากขึ้นเพียงใด จะต้องเปิดให้ช่องไดอะแฟรม (Iris diaphram) ให้กว้างมากขึ้นตามไปด้วย และระยะห่างระหว่างปลายหัวเลนส์ใกล้วัตถุกับแทนวางสไสด์วัตถุ(stage) ยิ่งใกล้ชิดกันมากขึ้น
การหาขนาดวัตถุจริงของวัตถุจากกล้องจุลทรรศน์
ขนาดวัตถุจริง: มักจัดในหน่วย ไมครอน (μm) หรือนาโนเมตร (nm) หรือ อังสตรอง (Aº)
1 mm = 103 (μm)
1 μm = 103 (nm)
1 Aº = 10 nm
ตัวอย่างที่1 ถ้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแบคทีเรียคอคคัส ซึ่งมีรูปทรงกลมที่เห็นจากกล้อจุลทรรศน์โดยใช้เลนส์ใกล้ตาและเลนส์ไกลตา 10X และ 100X ตามลำดับมีความยาว 4 mm จงหาว่าปริมาตรจริงของวัตถุเท่ากับกี่ลูกบาศก์ไมครอน (μm3)
วิธีคิด 1. หาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจริงและหารัศมี
2. หาปริมาตรจริงโดยใช้สูตร 
วิธีทำ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจากภาพ 4 mm ดังนั้นวัดภาพเท่ากับ 4 mm
=  = 0.002 mm.
1 mm = 103 μm
รัศมีจริง = 0.002 x 103 μm = 2 μm
ปริมาตรจริง =
=  = 33.52 μm3
ตัวอย่างที่ 2 ถ้าใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยาย 10 x 5 และ 10X ดูเซลล์แบคทีเรียคอคคัสจะเห็นภาพเรียงตามแนวเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 เซลล์ ถ้าเปลี่ยนเป็นกำลังขยาย 10X และ 100X จะเห็นเซลล์กี่เซลล์
วิธีคิด ถ้าใช้กำลังขยายมากขึ้นจะเห็นพื้นที่ภาพน้อยลงจึงเทียบบัญญัติไตรยางค์ส่วนกลับ
วิธีทำ กำลังขยาย 10 x 10 เท่า เห็นเซลล์ทั้งหมด 20 เซลล์
กำลังขยาย 10 x 100 เท่า เห็นเซลล์ทั้งหมด
= 
= 2 เซลล์
|
