สอนวิทย์มัธยม 1: ความร้อนจากกระแสไฟฟ้า ลองต่อ LED เล่นกัน

สัปดาห์ที่ผ่านมาเด็กๆได้ทำความคุ้นเคยกับ กระแสไฟฟ้า (I) แรงดันไฟฟ้า (V) ความต้านทาน (R) และความร้อนที่เกิดขึ้นจากการไหลของกระแส I ผ่านความต้านทาน R ครับ

ผมให้เด็กๆทบทวนการต่อความต้านทานเข้าด้วยกันทั้งแบบอนุกรมและขนาน ให้เขาลองวัดค่าความต้านทานจริงๆ ให้เห็น Rรวม = R1 + R2 +… + Rn สำหรับอนุกรม และ 1/Rรวม = 1/R1 + 1/R2 +… + 1/Rn สำหรับขนาน

IMG_9446

ผมเอาฟอยล์อลูมิเนียมมาตัดเป็นเส้นยาวๆ ให้เด็กๆคิดว่าทำอย่างไรให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น (เอาหลายเส้นมาต่อกันให้ยาวๆขึ้นไปอีก หรือตัดให้ขนาดความกว้างเส้นลดลง ) ทำอย่างไรให้ความต้านทานลดลง (หรือเอาหลายเส้นมาทบกันให้มีเนื้ออลูมิเนียมเยอะๆหรือตัดแถบอลูมิเนียมให้กว้างๆ หรือตัดให้สั้นๆ)

เราสังเกตว่าเวลาไฟฟ้าวิ่งผ่านฟอยล์อลูมิเนียมจะเกิดความร้อน ผมแนะนำให้เด็กๆรู้จักกำลังไฟฟ้าที่เปลี่ยนเป็นความร้อน (Joule Heating) โดยกำลังไฟฟ้าคือพลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยเวลา มีหน่วยเป็นวัตต์ ถ้ากำหนดให้กำลังไฟฟ้าคือ P จะได้ความสัมพันธ์ว่า P = V2/R = I2R = VI เด็กๆได้ทดลองคำนวณวัตต์เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแถบอลูมิเนียมครับ: Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: ความร้อนจากกระแสไฟฟ้า ลองต่อ LED เล่นกัน

ภาพลวงตา: สี่เหลี่ยมหรือวงกลม ของเล่นรถไฟเหาะตีลังกา กระเด้งบอลสูงเกินคาด

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูวิดีโอภาพลวงตาที่เงาในกระจกไม่เหมือนกับตัวจริงและคำอธิบายว่าทำอย่างไร ได้เห็นการเปลี่ยนความสูงเป็นความเร็ว ได้เล่นปล่อยลูกแก้วในท่อพลาสติกใสๆจากที่สูงเป็นการจำลองรถไฟเหาะตีลังกา เด็กประถมปลายได้เริ่มรู้จักพลังงานศักย์โน้มถ่วงและพลังงานจลน์ เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกบอลที่กระเด้งสูงเกินคาดครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ทานตะวันหันตามดวงอาทิตย์อย่างไร ไฟฟ้าและความร้อน ของเบาชนะของหนัก” ครับ)

เด็กประถมได้ดูภาพลวงตานี้ครับ เอาวัตถุไปวางหน้ากระจกแต่ภาพสะท้อนในกระจกดูไม่เหมือนวัตถุ:

ผมให้เด็กๆพยายามเดาเพื่ออธิบายว่ามันเกิดได้อย่างไรครับ เด็กๆสงสัยกระจกว่าเบี้ยวหรือเปล่า มีการตัดต่อวิดีโอหรือเปล่า วัตถุมันนิ่มหรือเปล่า รูปทรงของวัตถุมันบิดเบี้ยวหรือเปล่า

หลังจากเด็กๆได้พยายามคิดคำอธิบายแล้ว ผมก็ให้ดูวิดีโอที่ Captain Disillusion เฉลยไว้ครับ: Continue reading ภาพลวงตา: สี่เหลี่ยมหรือวงกลม ของเล่นรถไฟเหาะตีลังกา กระเด้งบอลสูงเกินคาด

สอนวิทย์มัธยม 1: หัดวัดความต้านทานไฟฟ้า การต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน

สัปดาห์นี้เด็กๆหัดใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานต่างๆครับ ผมเอาตัวต้านทาน (resistor) หลายๆแบบให้ลองวัดกัน รู้จักหน่วยโอห์ม กิโลโอห์ม เม็กกะโอห์ม

เด็กๆพบว่าถ้าตอนวัดตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงๆ (เช่นเป็นเม็กกะโอห์ม) แล้วใช้มือจับขาตัวต้านทานกดกับหัวอ่านมัลติมิเตอร์ ค่าความต้านทานที่ได้จะลดลงกว่าถ้าไม่มีมือโดนขาตัวต้านทาน ผมให้เด็กๆเดาว่าเกิดเพราะอะไร

เด็กๆงงอยู่พักหนึ่งก็เข้าใจว่าถ้ามือเราโดนขาตัวต้านทานด้วย จะมีกระแสไฟฟ้าผ่านตัวเราด้วย (โดยไหลมาตามมือข้างหนึ่งไปอีกข้างหนึ่ง) ถ้าตัวต้านทานมีความต้านทานสูงๆ ไฟฟ้าก็ไหลผ่านตัวเราที่มีความต้านทานต่ำกว่าได้ง่ายกว่า ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวเรามากพอที่จะทำให้อ่านค่าความต้านทานที่เราพยายามวัดผิดเพี้ยนไปได้ แต่ถ้าเราวัดตัวต้านทานความต้านทานไม่เยอะ กระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่จะวิ่งผ่านตัวต้านทานแทนที่จะเป็นตัวเราทำให้เราวัดแล้วไม่เพี้ยนครับ

เด็กๆได้วัดความต้านทานที่ตัวต้านทานต่อกันแบบอนุกรม (series) คือต่อเรียงๆกันไปเป็นแถวรถไฟ เด็กๆพบว่าความต้านทานรวมเท่ากับความต้านทานแต่ละตัวบวกกัน (Rรวม = R1 + R2 +… + Rn)

เด็กๆได้วัดความต้านทานลวดนิโครมที่ความยาวต่างๆกัน พบว่าความต้านทานเพิ่มขึ้นตามความยาวครับ: Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: หัดวัดความต้านทานไฟฟ้า การต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน

ทานตะวันหันตามดวงอาทิตย์อย่างไร ไฟฟ้าและความร้อน ของเบาชนะของหนัก

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูวิดีโอการเติบโตของต้นทานตะวัน ได้พยายามเดาและเข้าใจว่าทำไมต้นทานตะวันถึงหันตามดวงอาทิตย์ได้ ได้เห็นการสร้างความร้อนด้วยไฟฟ้า และได้เล่นกับเครื่องตัดโฟมใช้ถ่ายไฟฉาย เด็กอนุบาลได้เล่นใช้แรงเหวี่ยงของเบาๆยกของหนักๆได้ครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ทำไมดาบร้อนๆงอเมื่อจุ่มน้ำ ลูกบอลกระเด้งสูงเกินคาด ลูกปิงปองยกลูกเทนนิส” ครับ)

เด็กประถมได้ดูวิดีโอที่เรียกว่า time-lapse ซึ่งเกิดจากการถ่ายภาพเป็นระยะๆเท่าๆกัน แล้วเอาภาพมาเรียงกันฉายเป็นภาพยนต์ ทำให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงช้าๆที่กินเวลานานๆได้ (ผมเคยบันทึกเรื่อง time-lapse และ slow motion ไว้ที่นี่นะครับ เชิญกดดูได้) ที่ได้ดูวันนี้คือการเติบโตของต้นทานตะวันครับ:

ผมให้เด็กๆสังเกตว่าใช้เวลาเท่าไรจึงเริ่มมีดอก เวลาเท่าไรถึงเหี่ยวเฉา ทำไมถึงเห็นทานตะวันตลอดไม่มีกลางคืนหรือไง ให้สังเกตการเคลื่อนที่เป็นจังหวะของการเติบโต Continue reading ทานตะวันหันตามดวงอาทิตย์อย่างไร ไฟฟ้าและความร้อน ของเบาชนะของหนัก

สอนวิทย์มัธยม 1: ฝึกหาข้อมูล เล่นกับไฟฟ้า ความต้านทานของสิ่งต่างๆ LED

สัปดาห์นี้วิทย์ม.1 ผมให้เด็กๆเล่นกับ Ferrofluid (เหล็กเหลว?) แต่ตอนให้เล่นไม่บอกว่าเรียกว่าอะไรนะครับ หน้าตามันเป็นแบบนี้ครับ:

พอเล่นไปสักพักผมก็ให้เด็กๆพยายามหาข้อมูลในอินเทอร์เน็ตว่ามันเรียกว่าอะไร มีประโยชน์อย่างไร พยายามฝึกให้เด็กๆกล้าเดา หัดค้นคว้า หัดอ่านภาษาอังกฤษครับ (ตัวอย่างข้อมูลที่หาเจอคือที่นี่นะครับ ถูกประดิษฐ์ขึ้นที่ NASA ซะด้วย มันเป็นผงเหล็กขนาดนาโนเมตรเคลือบด้วยสารลดแรงตึงผิวไม่ให้ติดกัน มีประโยชน์ที่เราคิดไม่ถึงหลายอย่าง) Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: ฝึกหาข้อมูล เล่นกับไฟฟ้า ความต้านทานของสิ่งต่างๆ LED

ทำไมดาบร้อนๆงอเมื่อจุ่มน้ำ ลูกบอลกระเด้งสูงเกินคาด ลูกปิงปองยกลูกเทนนิส

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูคลิปการแช่ดาบร้อนๆในน้ำและพยายามคิดกันว่าทำไมมันงอไปทางหนึ่งก่อนแล้วก็งอกลับไปอีกทาง และเรื่องนี้มันไปเกี่ยวยังไงกับควันไฟไหม้ที่เมเจอร์ปิ่นเกล้า หรือดอกเห็ดระเบิดนิวเคลียร์ ได้เล่นวิธีทำให้ลูกบอลกระเด้งสูงๆโดยไม่ต้องขว้างลงพื้น เด็กอนุบาลได้เล่นใช้ของเบาๆยกของหนักๆด้วยแรงเหวี่ยงครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ของไหล (อากาศ, น้ำ) ชอบวิ่งตามผิวลูกบอล ตะเกียบลม” ครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมให้ดูคลิปนี้ก่อนครับ ยังไม่บอกว่าคืออะไร ให้เขาดู คิด และเดาว่าคืออะไรไปเรื่อยๆ

หลังจากดูกันไปหลายๆรอบ เด็กๆก็เริ่มรู้แล้วครับว่าเป็นการจุ่มดาบลงไปในน้ำ คำถามต่อไปก็คือแล้วทำไมดาบมันถึงงอไปด้านล่างแล้วงอกลับไปอีกทางทำให้รูปร่างเหมือนเดิมได้ Continue reading ทำไมดาบร้อนๆงอเมื่อจุ่มน้ำ ลูกบอลกระเด้งสูงเกินคาด ลูกปิงปองยกลูกเทนนิส

ของไหล (อากาศ, น้ำ) ชอบวิ่งตามผิวลูกบอล ตะเกียบลม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กอนุบาลสามมาครับ เด็กๆได้เล่นตะเกียบลมที่อาศัยหลักการที่ว่าลม (หรือของไหลอื่นๆเช่นน้ำ) ชอบวิ่งตามผิวลูกบอลทำให้ลูกบอลติดอยู่กับสายลม เหมือนมีตะเกียบล่องหนที่ทำจากสายลมคีบลูกบอลอยู่ครับ ปรากฎการณ์เรียกว่า Coanda Effect ครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ทาโร่กรอบเพราะอะไร พิมพ์ด้วยสีลอยน้ำ ไฟฟ้ากระแส ลูกข่างไจโร” ครับ)

ผมเอาอุปกรณ์หลายอย่างมาให้เด็กๆดูครับ มีเครื่องเป่าผม พัดลมเล็กๆ เครื่องเป่าหญ้า ลูกปิงปอง ลูกโป่ง โฟมกลมๆ และลูกบอลชายหาดพลาสติก แล้วถามเด็กๆว่าถ้าเราเป่าลูกบอลกลมๆด้วยเครื่องเป่าต่างๆจะเกิดอะไรบ้างครับ ให้เด็กๆเดากันไปแล้วก็จับคู่ลูกบอลประเภทต่างๆกับเครื่องเป่าประเภทต่างๆให้ดูว่าเกิดอะไรขึ้น พบว่าถ้าแรงเป่ามากไป ลูกบอลก็กระเด็นไปไกล ถ้าลูกบอลหนักไป ลูกบอลก็ตกพื้น แต่ถ้าแรงเป่ามีขนาดเหมาะสมกับลูกบอล ลมจะเลี้ยงลูกบอลให้ลอยอยู่ในอากาศ และเมื่อเปลี่ยนทิศทางลมช้าๆลูกบอกก็จะขยับโดยจะอยู่ในสายลมเสมอด้วยครับ ตัวอย่างการเล่นครับ:

Continue reading ของไหล (อากาศ, น้ำ) ชอบวิ่งตามผิวลูกบอล ตะเกียบลม

สอนวิทย์มัธยม 1: ขนาดดาวพฤหัส กระแสไฟฟ้าและแม่เหล็ก ทำความคุ้นเคยกับตารางธาตุ

บันทึกย่อๆสัปดาห์นี้ครับ จากข่าวใหญ่เรื่องยาน Juno ไปเยี่ยมดาวพฤหัส ผมให้เด็กๆคำนวณว่าถ้าดวงอาทิตย์มีขนาด 10 cm ดาวพฤหัสจะใหญ่แค่ไหนและอยู่ไกลประมาณไหนครับ ใช้วิธีคำนวณทำนองเดียวกับที่เปรียบเทียบขนาดโลกที่เคยทำไปแล้ว จะได้ว่าดาวพฤหัสขนาดประมาณ 1 cm และอยู่ห่างไปประมาณ 50 เมตรครับ

ผมให้เด็กสังเกตการความเกี่ยวข้องกันระหว่างกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กครับ:

และทดลองเล่นปืนแม่เหล็กครับ: Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: ขนาดดาวพฤหัส กระแสไฟฟ้าและแม่เหล็ก ทำความคุ้นเคยกับตารางธาตุ

ทาโร่กรอบเพราะอะไร พิมพ์ด้วยสีลอยน้ำ ไฟฟ้ากระแส ลูกข่างไจโร

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เมื่อสองสัปดาห์ที่แล้วมีเด็กป.1 ถามผมว่าทำไมปลาเส้นทาโร่ใส่ไมโครเวฟถึงกรอบ แต่ของอืนๆใส่ไมโครเวฟแล้วนิ่ม ไม่กรอบ ผมเลยเอาปัญหานี้มาให้เด็กประถมคิด เด็กๆได้หัดเดา (ตั้งสมมุติฐาน) ว่าเป็นเพราะอะไรได้บ้าง แล้วให้ไปหาทางทดลองว่าสิ่งที่เดาน่าจะถูกหรือผิดครับ เป็นการบ้านเพื่อมาคุยกันอีกสามสัปดาห์ จากนั้นได้ดูคลิปการเคลือบสีผลิตภัณฑ์ต่างๆด้วยการพิมพ์ด้วยฟิล์มสีลอยน้ำ (Hydrographic Printing) โดยสืบเนี่องมาจากกิจกรรมที่เด็กๆได้หัดทำ Marbling Art ที่ใช่สีลอยน้ำเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ได้เริ่มสังเกตปรากฎการณ์กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก และสังเกตปืนแม่เหล็กครับ เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกข่างไจโรสโคปกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “ไฟฟ้าสถิต & น้ำในยานอวกาศ ฟ้าผ่าจิ๋ว Franklin Bells ไจโรสโคป” ครับ)

เมื่อสองสัปดาห์ก่อนน้องเอวาป.1 ถามผมว่าทำไมปลาเส้นทาโร่ใส่ไมโครเวฟถึงกรอบ แต่ของอย่างอื่นใส่ไปแล้วไม่กรอบ ผมจึงมาถามเด็กประถมว่าคิดว่าอย่างไร เด็กๆก็เสนอไอเดียต่างๆกันดังในรูปครับ:

สมมุติฐานของเด็กประถมต้น
สมมุติฐานของเด็กประถมต้น

Continue reading ทาโร่กรอบเพราะอะไร พิมพ์ด้วยสีลอยน้ำ ไฟฟ้ากระแส ลูกข่างไจโร

สอนวิทย์มัธยม 1: โมเลกุล อะตอม และธาตุ (แต่เราตื่นเต้นเรื่องระเบิดนิวเคลียร์มากกว่า)

วันนี้ผมคุยกับเด็กๆเรื่องอะตอมครับ เมื่อวันพุธเด็กๆสังเกตปรากฎการณ์ไฟฟ้าต่างๆกัน รู้จักประจุไฟฟ้า วันนี้เราเลยคุยกันต่อว่าประจุไฟฟ้ามันอยู่ที่ไหนกัน

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าของทั้งหลายที่อยู่รอบตัวเรามันมีส่วนประกอบเล็กๆอยู่เรียกว่าโมเลกุล (เช่นน้ำมีโมเลกุลที่เรียกว่า H2O )โมเลกุลเองก็มีส่วนประกอบที่เรียกว่าอะตอม (เช่น H2O ประกอบด้วย H ไฮโดรเจนสองตัว และ O ออกซิเจนหนึ่งตัว)

อะตอมมีหลายชนิด แต่ละชนิดจะมีส่วนประกอบที่เรียกว่าโปรตอน นิวตรอน และอิเล็คตรอนเป็นจำนวนต่างกัน โปรตอนจะมีประจุไฟฟ้าบวก นิวตรอนไม่มีประจุไฟฟ้า อิเล็คตรอนจะมีประจุไฟฟ้าลบ มวลของโปรตอนและนิวตรอนมีขนาดใกล้ๆกันโดยนิวตรอนหนักกว่านิดนึง และอิเล็คตรอนจะเบากว่าโปรตอนประมาณ 2,000 เท่า (ลิงก์อ่านเพิ่มภาษาอังกฤษ: atom) Continue reading สอนวิทย์มัธยม 1: โมเลกุล อะตอม และธาตุ (แต่เราตื่นเต้นเรื่องระเบิดนิวเคลียร์มากกว่า)

บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)