การทดลองออสโมซิสตอน 2 และเรื่องเซลล์ (+การเล่นสนุกเรื่องความดันกับเด็กๆอนุบาล)

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่องฉนวนความร้อนและเรื่องขบวนการออสโมซิสอยู่ที่นี่ครับ)

วันนี้ผมไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม กลุ่มบ้านเรียนภูมิธรรม และอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เรื่องการทดลองออสโมซิสตอนที่สอง เรื่องเซลล์ และเล่นสนุกเรื่องความดันสำหรับเด็กอนุบาลสามครับ

เราเริ่มกันด้วยการทบทวนถึงการทดลองสัปดาห์ที่แล้วที่เราทำถ้วยมันฝรั่งใส่เกลือและถุงน้ำแป้งแช่ในน้ำทิงเจอร์ไอโอดีนกัน ทบทวนว่าเราทำอะไรไปบ้างแล้วผลที่เราเห็นคืออะไร จากนั้นผมและเด็กๆก็จะเริ่มทำการทดลองเพิ่มอีกสองอัน โดยที่ผมอธิบายและทำตัวอย่างว่าทำอย่างไรแล้วให้เด็กๆเขียนความคิดของเด็กๆว่าอะไรจะเกิดขึ้นลงไปในสมุดของเขาก่อน แล้วเราจะตรวจสอบความคิดกับผลของการทดลองกัน

ผมทำการทดลองที่หนึ่งให้เด็กๆดู เริ่มโดยเอามันฝรั่งดิบมาตัดให้เป็นรูปทรงกระบอก(โดยประมาณ) และปอกเปลือกที่รอบๆฐานเพื่อจะได้แช่น้ำตื้นๆ จากนั้นผมก็ปักหลอดกาแฟพลาสติกไปบนมันฝรั่ง แล้วผมก็กรอกเกลือป่นลงไปในหลอดสูงประมาณ 1 เซนติเมตร แล้วเอามันฝรั่งไปแช่ในน้ำที่ใส่ไว้ในจานรองแก้ว ผมบอกเด็กๆว่าเราจะแช่น้ำไว้นานๆหน่อย เด็กๆคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้น ให้เขียนลงไปในสมุดตามความคิดของตนเอง

เอาหลอดปักมันฝรั่ง เอากระดาษมาม้วนเป็นกรวย
ใส่เกลือเข้าไปในหลอด
เอาไปแช่น้ำในจานรองแก้ว จะเกิดอะไรขึ้นเอ่ย

หลังจากเด็กๆเขียนความคิดของตนแล้ว ผมก็เริ่มแสดงการทดลองที่สองโดยเอาพลาสติกหุ้มอาหาร (wrap) มาปิดหลอดกาแฟหนึ่งด้าน ติดเทปกาวให้อยู่ตัว แล้วใส่น้ำหวานสีแดงเข้าไปให้สูงประมาณ 1/2 – 1 เซนติเมตร เอาปากกาเมจิกทำเครีื่องหมายว่าระดับน้ำหวานสูงแค่ไหน นอกจากนี้ผมยังทำหลอดอีกแบบที่หลังจากใส่น้ำหวานเข้าไปแล้วก็ใช้พลาสติกมาปิดหลอดอีกด้านด้วย จากนั้นก็เอาหลอดทั้งสองแบบไปจุ่มในน้ำ แล้วถามเด็กๆว่าคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราทิ้งไว้หลายๆชั่วโมง ให้เด็กๆเขียนบันทึกไว้ในสมุดของเขา

 
หลังจากใส่น้ำหวานเข้าไปหน้าตาแบบนี้
บันทึกระดับน้ำหวาน 
เอาทั้งสองแบบ(ปิดปลายหนึ่งข้างและสองข้าง)ไปแช่น้ำ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆทำหลอดของเขาเอง เขียนชื่อแล้วเอาไปแช่น้ำเพื่อสังเกตของตนเอง เลือกได้ว่าจะทำหลอดแบบไหน ใครทำเสร็จเร็วก็ทำทั้งสองแบบ

 
 
 
 
 

 

หลังจากเด็กๆทำหลอดเสร็จเอาไปแช่น้ำแล้ว ผมก็บอกว่าอีกสักชั่วโมงไปดูหลอดว่าเห็นอะไร เหมือนหรือต่างจากความคิดที่เขียนไว้ในสมุดไหม ถ้ายังเห็นไม่ชัด ให้รอดูอีกทีตอนบ่ายๆก่อนกลับบ้าน แล้วผมก็เริ่มเอารูปและวิดีโอเกี่ยวกับเซลล์ให้เด็กๆดู

ผมบอกเด็กๆว่าร่างกายของเราและสิ่งมีชีิวิตอื่นๆมีส่วนประกอบย่อยๆที่เรียกว่าเซลล์ สิ่งมีชีวิตที่เล็กมากๆเป็นเซลล์เดียวก็มีมากมาย เช่นแบคทีเรีย อมีบา สาหร่ายบางชนิด แต่สัตว์ตัวใหญ่ๆอย่างเรามีเซลล์ในร่างกายประมาณ 1 ถึง 10 ล้านล้านเซลล์ (1,000,000,000,000 ถึง 10,000,000,000,000 เซลล์) เพื่อยำ้ให้เด็กๆรู้สึกถึงความมหาศาลของ 1 ล้านล้าน ผมเปรียบเทียบให้ฟังว่าถ้าเรานับ 1, 2, 3,… ไปเรื่อยๆวินาทีละตัวเลข กว่าจะนับได้ถึง 1 ล้านล้านต้องใช้เวลากว่า 30,000 ปี ซึ่งเป็นเวลายาวนานกว่าตอนมนุษย์เริ่มอยู่กันเป็นเมืองเสียอีก เมกก้าได้ถามคำถามที่ดีมากว่าจริงๆแล้วเราไม่ได้นับอย่างนั้นใช่ไหม คงนับแค่บางส่วนแล้วบวกลบเอา ผมจึงเสริมว่าใช่แล้ว เราประมาณจำนวนเซลล์จากการวัดน้ำหนักและขนาดของเซลล์ต่างๆในร่างกายแล้วเราก็มาคำนวณว่าต้องมีเซลล์ประมาณเท่าไรตัวเราถึงใหญ่แค่นี้ได้ คลิปนี้มีเมกก้าถามครับ:

แต่ละเซลล์ก็มีส่วนประกอบภายในมากมาย ทำหน้าที่สร้างสารเคมีต่างๆ ดูดเข้า ซึมซับ หรือปล่อยสารเคมีต่างๆผ่านทางผิวเซลล์ เซลล์แต่ละเซลล์ต้องการอาหารเพื่อไปเปลี่ยนเป็นพลังงาน และเซลล์หลายๆชนิดสามารถสร้างเซลล์ตัวใหม่ๆออกมาเพิ่มจำนวนได้ มันจึงดูเหมือนมันมีชีวิตเป็นตัวเป็นตน ส่วนเรื่องรายละเอียดว่าในเซลล์มีอะไรบ้าง วันนี้ผมแค่พูดถึงสองส่วนคือนิวเคลียสและไมโตคอนเดรีย

ผมบอกเด็กๆว่าในเซลล์มีส่วนที่เก็บข้อมูลว่าจะสร้างเซลล์ใหม่ๆอย่างไร ส่วนนี้เรียกว่าสารพันธุกรรมหรือ DNA สารพันธุกรรมจะอยู่ในนิวเคลียส (แต่ในเซลล์หลายๆชนิดเช่นแบคทีเรีย จะไม่มีนิวเคลียส สารพันธุกรรมจะไม่ได้ถูกเก็บไว้ในถุงนิวเคลียสแต่จะลอยเป็นกลุ่มๆอยู่ในเซลล์นั่นแหละ เซลล์เม็ดเลือดแดงของเราและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆก็ไม่มีนิวเคลียสเก็บสารพันธุกรรม ทำให้มีพื้นที่ขนออกซิเจนมากขึ้น)

อีกส่วนหนึ่งของเซลล์ที่คุยกันวันนี้ก็คือไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นส่วนที่เปลี่ยนอาหารเป็นพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากเนื่องจากรู้จักใช้ออกซิเจนเป็นส่วนผสม เซลล์พวกเราจะได้ไมโตคอนเดรียมาจากแม่ ไม่ได้มาจากพ่อ แม้ว่าในอสุจิจะมีไมโตคอนเดรียอยู่บ้างก็ตาม แต่หลังจากไข่จากแม่ผสมกับอสุจิจากพ่อแล้ว ไมโตคอนเดรียจากพ่อจะถูกสลายไป

ไมโตคอนเดรียมีสารพันธุกรรมของตนเองและหน้าตาคล้ายๆสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว สารพันธุกรรมของมันมีลักษณะคล้ายกับในแบคทีเรียบางชนิดที่เราพบ และสามารถเพิ่มจำนวนด้วยการแบ่งตัวเองได้ เราจึงคาดว่าในอดีตกาลนานเป็นพันล้านปีมาแล้ว เซลล์ที่เป็นบรรพบุรุษของพวกเราไปพยายามกินบรรพบุรุษของไมโตคอนเดรีย แต่ย่อยเป็นอาหารไม่สำเร็จ แต่กลับได้พลังงานจากการช่วยย่อยอาหารอื่นๆโดยบรรพบุรุษของไมโตคอนเดรียแทน ขบวนการผลิตพลังงานจากอาหารนี้ดีกว่าวิธีเดิมๆแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นสิบเท่า บรรพบุรุษของเราจึงเรียนรู้ที่จะอยู่ร่วมกับบรรพบุรุษของไมโตคอนเดรียจนปัจจุบันเซลล์ส่วนใหญ่ของเรามีไมโตคอนเดรียอยู่ข้างใน อยู่ร่วมกันอย่างมีความสุข

ภาพวาดแบบง่ายๆแสดงหน้าตาของเซลล์สัตว์

เซลล์ทุกอันในร่างกายเรามีจุดกำเนิดมาจากการผสมของเซลล์ไข่ของแม่ และอสุจิของพ่อทั้งสิ้น เซลล์ไข่ของแม่มีขนาดประมาณปลายเข็ม (ประมาณ 1/8 มิลลิเมตร) แต่เซลล์อสุจิจากพ่อมีขนาดเล็กกว่ามาก หน้าตาคล้ายๆลูกอ๊อดผสมแส้ หลังจากเซลล์ไข่ผสมกับเซลล์อสุจิ เซลล์ก็จะแบ่งตัวเพิ่มจำนวนจาก 1 เป็น 2 เป็น 4 เป็น 8 ไปเรื่อยๆ บางเซลล์ก็จะแบ่งตัวแล้วตาย แต่ในที่สุดเซลล์ที่เหลืออยู่ก็กลายเป็นทารกในท้องแม่ที่คลอดออกมาใน 8-9 เดือน ผมให้เด็กๆดูสไลด์อันนี้ขณะที่บรรยายขบวนการคร่าวๆไปด้วย

หลังจากพูดเรื่องทฤษฎีไปแล้วผมก็ให้เด็กๆดูวิดีโอคลิปเพื่อความสนุกและความเข้าใจเพิ่มเติม อันนี้คือเซลล์เม็ดเลือดขาววิ่งไล่กินแบคทีเรีย:

อันนี้หน้าตาของเซลล์เม็ดเลือดแดง:

อันนี้อมีบาไล่กินสาหร่าย:

อมีบาอีกแล้ว:

สอนจบแล้วการทดลองที่ใช้มันฝรั่ง หลอด และน้ำหวานที่ทำเสร็จไปเมื่อหนึ่งชั่วโมงที่แล้วยังเห็นผลไม่ค่อยชัด จึงขอให้เด็กๆสังเกตอีกทีตอนบ่ายๆก่อนกลับบ้าน และเปรียบเทียบผลกับความคิดที่จดไว้ในสมุดก่อนทำการทดลอง แล้วเราจะมาสรุปกันในโอกาสหน้า

สำหรับเด็กๆอนุบาลสามโรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิ เนื่องจากเวลาจำกัดและการทดลองอาจทำยากไปสำหรับเด็กๆ ผมจึงไปทำการทดลองเกี่ยวกับความดันอากาศ โดยใช้ที่ปั๊มท่อน้ำมาดูดติดและยกโต๊ะ เอาถุงพลาสติกเป่าลมยกโต๊ะ และถุงพลาสติกเป่าลมยกศีรษะเด็กให้ดูกันครับ:

ยกโต๊ะด้วยสูญญากาศ
เป่าลมใส่ถุงยกโต๊ะ 
ยกศีรษะด้วยหมอนอากาศ

2 thoughts on “การทดลองออสโมซิสตอน 2 และเรื่องเซลล์ (+การเล่นสนุกเรื่องความดันกับเด็กๆอนุบาล)”

Leave a Reply

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