ดูวิดีโอหุ่นยนต์ การทดเฟือง เบรกแม่เหล็ก

DSC01043

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

ถ้าสงสัยว่าไม่เห็นรูปหรือวิดีโอ เข้าไปดูที่เว็บ http://witpoko.com/ นะครับ ส่วนใหญ่ถ้าอ่านในเมล์จะไม่เห็นวิดีโอครับ สำหรับบันทึกการสอนต่างๆในอดีตเข้าไปดูที่ http://atriumtech.com/sci_kids/ นะครับ

(คราวที่แล้วเรื่อง “ดูสัตว์ประหลาด Chimera เข็มแมงกะพรุน การผลิดไฟฟ้า และแม่เหล็กไฟฟ้า” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมและอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เด็กประถมได้ดูวิดีโอการทำงานของหุ่นยนต์จาก YouTube ได้สังเกตการหมุนของเฟือง สังเกตความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและรอบหมุนของเฟืองขนาดต่างๆ ได้สังเกตแรงบิดที่ต้องใช้เมื่อต้องยกของโดยทดเฟืองแบบต่างๆกัน เด็กอนุบาลได้เล่นเบรกแม่เหล็กที่เกิดจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้าเมื่อสนามแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงใกล้ๆตัวนำไฟฟ้าครับ

สำหรับเด็กประถม ก่อนอื่นเขาได้ดูวิดีโอการทำงานของหุ่นยนต์ก่อนครับ อันแรกเป็นคอปเตอร์สี่ใบพัดที่ถูกโปรแกรมให้บินไปมาเล่นดนตรีครับ:

อันนี้เป็นหุ่นยนต์หกขาที่กระโดดไปมาเก่งครับ:

 สำหรับเด็กประถมปลาย ได้ดูวิดีโอการเคลื่อนตัวของหุ่นยนต์ขนาดเล็ก 1,024 ตัวที่ติดต่อประสานงานกันแบบมดหรือเซลล์ในร่างกายเรา คือไม่ต้องมีหัวหน้ามาคอยสั่งว่ามันควรจะทำอะไรครับ:

 ผมให้เด็กๆดูหุ่นยนต์พวกนี้เพื่อเขาจะได้มีแรงบันดาลใจในการประดิษฐ์ของเล่นหรือโครงงานของเขาครับ และมันแปลกดีด้วย

หลังจากดูวิดีโอเสร็จเด็กประถมก็แบ่งเป็นกลุ่ม ได้รับเฟืองแบบต่างๆกันไป จับมันทดกันและหมุนไปมา ผมให้เด็กๆนับรอบการหมุนและความสัมพันธ์ระหว่างเฟืองใหญ่เฟืองเล็ก ให้เขาเข้าใจกันเองเรื่องขนาดและรอบการหมุนครับ อยากให้ได้เรียนรู้จากประสบการณ์ของเล่นในมือครับ

ผมเอาเฟืองใหญ่และเล็กมาติดกัน แล้วสลับให้เด็กหมุนทีละตัวเพื่อยกของ (ลูกล้อของเล่น) เด็กๆได้ทดลองหมุนและส่วนใหญ่สรุปกันได้เองว่าเมื่อหมุนเฟืองเล็กเพื่อไปปั่นเฟืองใหญ่ให้ยกของ แรงที่ใช้จะน้อยกว่า แต่จะยกของได้ช้าๆ ถ้าหมุนเฟืองใหญ่ไปปั่นเฟืองเล็กให้ยกของ แรงที่ใช้จะเยอะกว่า แต่จะยกของได้เร็ว

DSC01057
หมุนเฟืองใหญ่ไปปั่นเฟืองเล็กให้ยกของ แรงที่ใช้จะเยอะกว่า แต่จะยกของได้เร็ว

 

DSC01061
หมุนเฟืองเล็กเพื่อไปปั่นเฟืองใหญ่ให้ยกของ แรงที่ใช้จะน้อยกว่า แต่จะยกของได้ช้า

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมแสดงวิธีต่อเฟืองหลายๆอันเข้าด้วยกันโดยมีการทดรอบต่างๆ เพื่อให้เขามีไอเดียเวลาประดิษฐ์ของเล่นหรือโครงงานเขาว่าถ้าต้องการรอบการหมุนมากๆต้องทำอย่างไร ถ้าต้องการแรงบิดแรงดึงมากๆต้องทำอย่างไรดังในคลิปนี้ครับ:

สำหรับเด็กๆอนุบาล ผมให้เล่นเบรกแม่เหล็กกันครับ เอาแม่เหล็กแบนๆเล็กๆมาวาง แล้วเอาไม้บันทัดอลูมิเนียมมาแตะๆ ซึ่งมันก็ไม่ดูดแม่เหล็ก จากนั้นผมก็วางไม้บันทัดอลูมิเนียมให้เกือบๆตั้งฉากแล้วเอาแม่เหล็กไปแปะไว้ด้านบน ถามเด็กๆว่าถ้าปล่อยมือแม่เหล็กจะตกเร็วๆไหม (คือจริงๆก่อนหน้านี้ผมปล่อยเหรียญบาทบนไม้บันทัดแล้วเหรียญตกมาเร็วๆ) พยายามย้ำว่าตอนเราเอาไม้บันทัดแตะแม่เหล็กมันไม่ดูดกันนะ

พอปล่อยจริงๆแม่เหล็กมันตกลงมาช้าๆครับ:

จากนั้นผมก็แจกไม้บันทัดและแม่เหล็กให้เด็กๆผลัดกันเล่น

IMG_1657 IMG_1641 IMG_1660 IMG_1647พอเหลือเวลาอีกสิบนาทีเด็กๆก็จะถามคำถามต่างๆ คำถามแรกเลยก็คือทำไมมันช้า ผมจึงบอกว่าตอนแม่เหล็กวิ่งผ่านไม้บันทัด จะเกิดกระแสไฟฟ้าวิ่งวนอยู่ในไม้บันทัดแถวๆนั้น กระแสไฟฟ้าที่วิ่งทำให้เกิดพลังแม่เหล็กเล็กๆแถวนั้นคอยผลักแม่เหล็กที่กำลังตกอยู่ให้ช้าลง (เด็กๆเคยเล่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากไฟฟ้าไหลไปแล้วที่ “ดูสัตว์ประหลาด Chimera เข็มแมงกะพรุน การผลิดไฟฟ้า และแม่เหล็กไฟฟ้า” ครับ)

หลักการเดียวกันอธิบายหม้อต้มสุกี้ที่ไม่ใช้ไฟหรือขดลวดร้อนด้วยนะครับ เตาพวกนี้เรียกว่าเตาเหนี่ยวนำ ในเตามีขดลวดที่เราจะป้อนกระแสไฟฟ้าที่กลับทิศทางไปมาอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กจากขดลวดเหล่านั้น เมื่อเราเอาหม้อโลหะไปวางบนเตาเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลวนในหม้อ เกิดแรงเสียดทานในเนื้อโลหะทำให้เกิดความร้อนได้ครับ (รายละเอียดเพิ่มเติมผมเคยบันทึกไว้แล้วที่ “เหนี่ยวนำไฟฟ้าและเบรกแม่เหล็ก” นะครับ)

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

This slideshow requires JavaScript.

Leave a Reply

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