คุยกับเด็กๆเรื่องแรงลอยตัว (ต่อ)

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

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

(คราวที่แล้วเรื่อง “เรียนรู้เรื่องแรงลอยตัวด้วยของเล่นนักดำน้ำ และเล่นกับแรงตึงผิว” ครับ)

วันอังคารที่ผ่านมานี้ผมไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม กลุ่มบ้านเรียนเฟิร์น และอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เราคุยกันเรื่องแรงลอยตัวต่อครับ

ก่อนเริ่มผมให้เด็กๆดูคลิปสองคลิปครับ คลิปแรกเป็นลูกบอลทำด้วยโลหะนิคเกิลเผาไฟให้ร้อนแล้วปล่อยลงไปบนก้อนน้ำแข็ง ให้เด็กๆสังเกตและตื่นเต้น:

คลิปที่สองเป็นโฆษณาของผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ทำจากสารเคมีที่ไม่รวมตัวกับน้ำและน้ำมัน ทำให้เมื่อเอามันไปเคลือบสิ่งต่างๆแล้วสิ่งนั้นจะเปื้อนสิ่งสกปรกยาก:

พอเด็กๆดูเสร็จก็ลองถามเด็กๆว่าคิดว่าน่าเอาไปเคลือบอะไรได้บ้างครับ อยากให้เด็กๆเห็นสิ่งประดิษฐ์แปลกๆบ่อยๆโดยหวังว่าในอนาคตเด็กๆจะคิดประดิษฐ์อะไรบ้างครับ

จากนั้นผมก็เอาของต่างๆวางลงบนน้ำ ดูว่าอันไหนจม อันไหนลอย และพยายามให้เด็กๆสร้างคำอธิบายว่าทำไมของบางชิ้นถึงจม บางชิ้นถึงลอย ของบางอย่างเช่นชิ้นฟอยล์อลูมิเนียมวางแผ่ๆก็ลอย แต่เมื่อพับแน่นๆเป็นชิ้นเล็กก็จม

เด็กๆได้สังเกตว่าเมื่อเอาฝาที่ทำจากโลหะสเตนเลสไปจุ่มไว้ใต้น้ำแล้วปล่อยมือ มันจะจมทันที แต่ถ้าเทน้ำออกแล้ววางไปบนผิวน้ำมันจะลอยโดยที่ส่วนล่างของมันจะจมลงไปในน้ำบ้าง ยิ่งถ้าเราเพิ่มน้ำหนักของมันโดยใส่ลูกแก้วเข้าไปเรื่อยๆ ส่วนที่จมน้ำก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อใส่ลูกแก้วไปมากๆฝาก็จะจมลงจนน้ำเข้าแล้วมันก็จะจมลงไปในที่สุด

หลังจากให้เด็กๆพยายามสร้างคำอธิบายไปสักพัก เด็กๆก็พูดถึงคำว่าน้ำหนักและขนาด แต่ยังไม่สามารถสรุปเป็นกฏเกณฑ์ออกมาได้ ผมจึงบอกเด็กๆว่าเราต้องเปรียบเทียบมวลกับขนาดของของต่างๆเพื่อดูว่ามันจะจมหรือมันจะลอย สิ่งที่เราสนใจคือ “ความหนาแน่น” ซึ่งก็คืออัตราส่วนจากการหารมวลด้วยขนาดปริมาตร และมีหน่วยเป็นหน่วยของมวลต่อหน่วยของปริมาตรด้วย (เช่น กรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร) ของที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยอยู่บนของที่ความหนาแน่นมากกว่า และของที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะจมลงไปในของที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า

จากนั้นเด็กๆพยายามเข้าใจขนาดปริมาตรหนึ่งลูกบาศก์เซ็นติเมตรมีขนาดเท่าไรเมื่อเทียบกับปลายนิ้วมือของเขา ขนาดหนึ่งลิตรที่มีขนาดเท่ากับหนึ่งพันลูกบาศก์เซ็นติเมตรมีขนาดเท่าไรโดยพยายามทำมือเอา และได้รู้สึกว่ามวลหนึ่งพันกรัม (หรือหนึ่งกิโลกรัม) รู้สึกหนักประมาณเท่าไร

เด็กๆได้รู้จักกับคำ prefix บอกขนาดต่างๆ เช่น กิโลคือ 1000,  มิลลิคือ 1/1000, เดคาคือ 10, เซ็นติคือ 1/100, เมกะคือล้าน, ไมโครคือ 1/ล้าน, กิ๊กะคือพันล้าน, นาโนคือ 1/พันล้าน, เทราคือล้านล้าน และพิโคคือ 1/ล้านล้าน  เช่นหนึ่งกิโลกรัมคือหนึ่งพันกรัม หนึ่งเซ็นติเมตรคือหนึ่งส่วนร้อยเมตร

จากนั้นผมเล่านิทานเกี่ยวกับแรงลอยตัวเวลาเรากดของลงไปในน้ำ โดยเล่าว่าน้ำมันอยู่ของมันดีๆ เวลาเราเอาของไปจุ่มมัน เราต้องผลักไสน้ำให้หนีออกไปจากที่เดิม น้ำไม่ชอบก็เลยเลยมีแรงดันต้าน กลายเป็นแรงลอยตัวที่มีค่าเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่ถูกผลักดันแทนที่ไป

สำหรับเด็กๆอนุบาล ผมเล่านิทานข้างบนให้ฟัง และให้เด็กๆนับจำนวนลูกแก้วที่ค่อยๆใส่ลงไปในฝาและแพที่ทำจากฟอยล์อลูมิเนียม เด็กๆได้ทราบว่าถ้าแพที่เราทำมีท้องแบนๆ มันจะจมน้ำลงไปน้อยกว่าแพหรือเรือที่ท้องแหลมๆเมื่อบรรทุกน้ำหนักเท่าๆกัน เรือที่บันทึกของหนักๆจึงเป็นเรือท้องแบนๆเช่นเรือบรรทุกทรายที่เราเห็นในแม่น้ำ

ต่อไปนี้คือบรรยากาศและบันทึกการเรียนรู้ของเด็กๆครับ อัลบั้มเต็มอยู่ที่นี่นะครับ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Leave a Reply

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