คุยกับเด็กๆเรื่องกระติก ฉนวนความร้อน น้ำแข็งใส่เกลือ แอร์น้ำแข็ง และการละเล่นเกี่ยวกับแรงตึงผิว

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

ถ้าสงสัยว่าไม่เห็นรูปหรือวิดีโอ เข้าไปดูที่เว็บ http://witpoko.com/ นะครับ ส่วนใหญ่ถ้าอ่านในเมล์จะไม่เห็นวิดีโอครับ

(คราวที่แล้วเรื่อง “คุยกับเด็กประถมเรื่องน้ำ อากาศ โลก แกแล็กซี วัดอุณหภูมิ และ “กลเหล็กลอยน้ำ” สำหรับเด็กอนุบาล” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กประถมต้นได้เรียนรู้เรื่องการนำความร้อน กระติกฉนวนความร้อน และวัดอุณหภูมิน้ำแข็งโรยเกลือครับ เด็กประถมปลายได้ทดลองเรื่องแอร์น้ำแข็งที่เอากล่องโฟมมาใส่น้ำแข็ง (ในขวดที่แช่ไว้) แล้วเอาพัดลมเป่า เด็กอนุบาลสามได้ดูการละเล่นเกี่ยวกับแรงตึงผิวครับ เด็กๆแนะนำให้ใส่พริกไทยป่นพร้อมๆกับสีลงในนมครับ เป็นการทดลองแบบใหม่ที่ผมไม่เคยทำมาก่อน และผลที่ได้สวยดี

สำหรับเด็กประถมต้น ผมเอากระติก กระบอกน้ำพลาสติกสองชั้นที่มีอากาศคั่นกลาง ถ้วยน้ำพลาสติก และถ้วยแก้วมาใส่น้ำเย็นจากเหยือกน้ำเย็นเดียวกันให้ดูครับ

จากนั้นผมก็ส่งต่อให้เด็กๆจับถ้วยแก้ว ให้เปรียบเทียบกับกระบอกน้ำพลาสติกสองชั้นดู ให้เด็กๆสังเกตว่ารู้สึกอย่างไรเมื่อจับของทั้งสอง

จับอย่างนี้ครับ

เด็กๆสังเกตได้ว่าจับถ้วยแก้วแล้วรู้สึกเย็นกว่าจับกระบอกพลาสติกสองชั้นมาก ผมจึงถามต่อว่าเด็กๆรู้ไหมเพราะว่าอะไร เด็กๆก็เสนอความคิดหลากหลาย ผมจึงบอกความจริงที่เราพบในธรรมชาติว่า เราจะรู้สึกร้อนเมื่อมีความร้อนวิ่งเข้าสู่มือ และรู้สึกเย็นเมื่อความร้อนวิ่งออกจากมือ และความร้อนจะวิ่งจากที่ที่ร้อนกว่า(อุณหภูมิสูงกว่า)ไปยังที่เย็นกว่า(อุณหภูมิต่ำกว่า)

ต่อไปก็ถามเด็กๆว่าแล้วทำไม จับแก้วถึงรู้สึกเย็นกว่ากระบอกพลาสติกสองชั้นได้ล่ะทั้งๆที่น้ำข้างในก็รินออกมาจากเหยือกเดียวกัน

ผมให้เด็กสังเกตว่าระหว่างชั้นทั้งสองของกระบอกพลาสติกมีข่องว่างอยู่ ข้างในไม่มีเนื้อพลาสติกแต่เป็นอากาศ เมื่อความร้อนจากมือเราจะวิ่งเข้าไปมันต้องผ่านชั้นอากาศนั้น แต่ถ้าเราจับแก้วความร้อนจะวิ่งผ่านเนื้อแก้วได้ ความร้อนวิ่งผ่านอากาศยากกว่าเนื้อแก้วทำให้เรารู้สึกว่าจับแก้วแล้วเย็นมือกว่าจับกระบอกพลาสติกสองชั้น เราเรียกว่าแก้วเป็นตัวนำความร้อนที่ดีกว่าอากาศ การที่อากาศนำความร้อนผ่านไม่ดีเราจึงเรียกมันว่ามันเป็นฉนวนความร้อน

ผมให้เด็กๆดูกล่องโฟมแช่เย็น เด็กๆสังเกตว่ามันมีน้ำหนักเบา ผมให้เด็กๆเดาว่าโฟมทำจากอะไร เด็กๆไม่แน่ใจ ผมจึงเฉลยว่ามันคือพลาสติกที่มีอากาศแทรกอยู่ในเนื้อถึงประมาณ 98% มันจึงมีน้ำหนักเบา และไม่ค่อยนำความร้อน จึงใช้เก็บน้ำแข็งและของเย็นๆอื่นๆได้นาน

ต่อไปผมก็วัดอุณหภูมิน้ำเย็นในกระติกโลหะ(เปิดปากไว้) กระบอกน้ำพลาสติกสองชั้น(เปิดปากไว้) ถ้วยพลาสติก ถ้วยแก้ว แล้วทิ้งไว้แปดนาทีดูว่าอุณหภูมิเปลี่ยนไปอย่างไรโดยให้เด็กๆเดาว่าจะสูงขึ้นหรือต่ำลง และอันไหนสูงหรือต่ำกว่า

วัดอุณหภูมิครับ

ผลที่ได้เป็นอย่างนี้ครับ:

กระติกโลหะกันความร้อนไหลเข้าได้ดีที่สุด อุณหภูมืเพิ่ม 1 องศาเซลเซียส

พบว่าความร้อนไหลเข้าผ่านแก้วได้ดีกว่าพลาสติก ดีกว่าผ่านกระบอกพลาสติกสองชั้น(เปิดปากไว้) และดีกว่ากระติกโลหะ(เปิดปากไว้)ครับ

การทดลองอันสุดท้ายคือผมเอาก้อนน้ำแข็งใส่กระบอกพลาสติกสองชั้นแล้ววัดอุณหภูมิได้ 1 องศาเซลเซียสครับ แล้วผมก็โรยเกลือลงบนน้ำแข็ง ผมให้เด็กๆเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง เด็กๆก็เดาทั้งสองแบบครับ ผมจึงเฉลยโดยอ่านค่าอุณหภูมิที่วัดได้ ปรากฏว่าวัดได้ -15 องศาครับ คือน้อยลงไปกว่าศูนย์องศาอีกสิบห้าองศา เย็นมาก ผมบอกเด็กๆว่าคราวหน้าเราจะใช้ความรู้นี้ทำไอศครีมกินกันครับ

เด็กๆตื่นเต้นที่เห็นน้ำแข็งโรยเกลือเย็นมาก

สำหรับเด็กๆประถมปลาย เราพยายามทำแอร์น้ำแข็งกันครับ คือเราเคยได้ดูคนทำของพวกนี้ใน YouTube กันก็เลยมาลองทำบ้าง เราเอากล่องโฟม พัดลมเล็กๆ ขวดน้ำแช่แข็ง และท่อประปา PVC มาประกอบกัน โดยเจาะรูที่ฝากล่องให้พัดลมเป่าลมเข้าไป เจาะรูที่ฝากล่องติดท่อ PVC ให้ลมออกมา แล้วเราก็เอาขวดน้ำแช่แข็งใส่เข้าไปในกล่องโฟมกันครับ ลมที่ออกมาก็เย็นกว่าอากาศข้างนอกประมาณ 5 องศาเซลเซียสครับ

เด็กๆได้ทดลองเปรียบเทียบพัดลมอันใหญ่อันเล็ก วัดขนาดที่ต้องเจาะฝากล่องโฟม วัดขนาดติดท่อ PVC กันครับ ผมเป็นคนใช้คัตเตอร์เจาะรูตามที่เด็กๆเขียนไว้ กิจกรรมเป็นประมาณตามรูปครับ:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

หน้าตาตอนทำงานเป็นอย่างนี้ครับ:

ลมที่ออกมาไม่ค่อยแรง แต่ก็เย็นดี ความเย็นอยู่ได้กว่าห้าชั่วโมงครับ คิดว่าเราจะทดลองเปลี่ยนจากเป่าเข้ากล่องโฟมมาเป็นดูดออกในโอกาศต่อไป

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมไปทำการทดลองเกี่ยวกับแรงตึงผิวของน้ำต่อ สัปดาห์ที่แล้วเด็กๆได้ลอยคลิปหนีบกระดาษโลหะบนผิวน้ำได้แล้ว คราวนี้ผมเอาน้ำยาล้างจานมาทำลายแรงตึงผิวครับ

เราเริ่มโดยเอาน้ำใส่ภาชนะมา แล้วโรยพริกไทยป่นให้ทั่วๆผิวน้ำ แล้วถามเด็กๆว่าเราสามารถเอานิ้วจุ่มลงไปในน้ำโดยไม่ให้ถูกพริกไทยได้ไหม

เด็กๆก็คิดว่าจะให้ทำโน่นทำนี่กันใหญ่ แต่ทำอย่างไรก็มีพริกไทยติดนิ้วมาทุกครั้ง

ทำยังไงก็มีพริกไทยติดนิ้วครับ

ผมเลยเฉลยว่าถ้าเราหยดน้ำยาล้างจานลงไป ผงพริกไทยจะกระจายออก ทำให้เราเอานิ้วจิ้มน้ำได้โดยไม่ติดผงพริกครับ หน้าตามันจะเป็นอย่างนี้ครับ:

ผมบอกเด็กๆว่าน้ำยาล้างจานจะเข้าไปจับตัวกับน้ำ ทำให้ผิวน้ำบริเวณนั้นไม่ค่อยมีแรงตึงผิว จึงถูกแรงตึงผิวของน้ำจากที่อื่นๆดึงไปเหมือนชักกะเย่อ ผงพริกไทยที่ลอยอยู่บนผิวน้ำจีงลอยตามไปด้วย

เวลาเราเอาคลิปโลหะลอยน้ำ คลิปลอยอยู่ได้เพราะแรงตึงผิวของน้ำรับน้ำหนักไว้ได้ ถ้าเราใส่น้ำยาล้างจานลงไปในน้ำ คลิปจะเคลื่อนตัวหนีน้ำยาล้างจานแล้วก็จมลงเพราะแรงตึงผิวของน้ำลดลงครับ:

การทดลองสุดท้ายเป็นการทดลองที่เด็กๆกรี๊ดมากที่สุดทุกๆปีครับ คือเอาสีผสมอาหารหยดลงไปในนม แล้วเอาน้ำยาล้างจานหยดตามลงไป นมมีส่วนประกอบส่วนใหญ่เป็นน้ำ ถ้าหยดน้ำยาล้างจานลงไป แรงตึงผิวแถวๆหยดน้ำยาล้างจานจะลดลง ทำให้เกิดกระแสนมไหลออกจากบริเวณนั้น ถ้าเราใส่หยดสีผสมอาหารลงไปเราจะเห็นการไหลเวียนของนมได้ชัดขึ้นครับ (ผมเคยทดลองนมแบบไม่มีไขมันและน้ำมันพืชไปแล้วในอดีตด้วยครับว่าจะต่างกันหรือไม่อย่างไร) สำหรับวันนี้หน้าตาของการทดลองเป็นอย่างนี้ครับ:

ปีนี้เด็กๆแนะนำวิธีทำแบบใหม่ให้ผมใส่พริกไทยป่นพร้อมๆกับสีด้วยครับ ปรากฎว่าสีจะมีการลอยเป็นแผ่นๆคล้ายๆทวีปลอยอยู่บนผิวนมครับ ไม่ผสมสีกันจนเละแบบไม่มีพริกไทยป่น:

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *