เรียนรู้จากคลิปรถถัง เคลื่อนที่เป็นวงกลม พื้นที่สัมผัส ของเล่นรถไฟเหาะ

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูคลิปเกี่ยวกับรถถังและได้คุยกันเรื่องวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องเช่นทำไมรถถังใช้ตีนตะขาบแทนที่จะเป็นล้อ ปืนเล็งอยู่นิ่งๆได้อย่างไรด้วยไจโรสโคป ฯลฯ เด็กประถมต้นเล่นของเล่นลูกแก้วเคลื่อนที่เป็นวงกลม สังเกตว่าลูกแก้วถ้าไม่มีอะไรไปยุ่งกับมันจะอยู่นิ่งๆหรือเคลื่อนที่ไปตรงๆ ถ้าจะให้วิ่งเป็นวงกลมต้องมีอะไรมาบังคับมัน เด็กประถมปลายได้กดมือกับแผงหมุดแหลมๆดูว่าเวลามีหมุดหลายอันเราจะไม่ค่อยเจ็บ ได้ลุ้นดูผมกดลูกโป่งเข้ากับหมุด เด็กอนุบาลสามได้เล่นของเล่นรถไฟเหาะที่ทำจากท่อสายยางและลูกแก้ว ได้เห็นการเปลี่ยนแปลงความสูง (พลังงานศักย์) เป็นความเร็ว (พลังงานจลน์)

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “เล่นเจาะลูกโป่ง ของเล่นเสือไต่ถัง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูคลิปนี้ครับ:

การที่รถถังสามารถทำให้ปืนอยู่นิ่งได้ก็เพราะว่ามีระบบชดเชยการขยับตัวของรถ ส่วนหนึ่งก็คือระบบอ้างอิงทิศทางด้วยไจโรสโคป ที่อาศัยหลักการที่ว่าสิ่งที่หมุนอยู่จะหมุนแบบเดิมไปเรื่อยๆถ้าไม่มีอะไรไปบิดมัน แกนหมุนก็คงเดิม ชี้ไปในทิศทางเดิม ทำให้ใช้เป็นแนวอ้างอิงทิศทางได้ (ไจโรสโคปแบบลูกข่างหมุนเป็นการเชื่อมโยงกับของเล่น fidget spinner ที่เด็กได้ทดลองประดิษฐ์กับอาจารย์สิทธิโชค มุกเตียร์สัปดาห์ที่แล้ว  ไจโรสโคปปัจจุบันหลายๆแบบไม่อาศัยลูกข่างหมุนๆแล้ว แต่อาศัยการแทรกสอดของแสงแทน)

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูคลิปรถถังนี้ครับ:

และคลิปรถตักดินที่ใหญ่มากๆ:

ให้เด็กสังเกตสิ่งต่างๆในคลิป

ผมถามเด็กๆว่าเห็นไหมว่ารถพวกนี้ใช้ตีนตะขาบแทนที่จะเป็นล้อกลมๆติดพื้น ให้เด็กๆเดากันว่าเพราะอะไร ในที่สุดเด็กๆก็เข้าใจว่าตีนตะขาบช่วยกระจายน้ำหนักทำให้พื้นยุบลงไปยากกว่าใช้ล้อกดพื่นโดยตรง รถถังที่เราเห็นน้ำหนัก 40-60 ตัน ซึ่งหนักกว่ารถเก๋งเป็น 20-40 เท่าเลยทีเดียว

สำหรับเด็กประถมต้น  ผมสอนให้เล่นของเล่นตระกูลเสือไต่ถังครับ เอาลูกแก้วกลมๆไปใส่ใว้ในกาละมังกลมๆ หรือในขวดกลมๆ แล้วเหวี่ยงๆให้ลูกแก้ววิ่งรอบๆภายในภาชนะ เมื่อหยุดแกว่ง ลูกแก้วก็ยังจะวิ่งไปรอบๆอีกสักพักหนึ่งครับ ถ้าเราหมุนเร็วเกินลูกแก้วจะกระเด็นออกจากกาละมังได้ ให้เด็กๆสังเกตว่าเมื่อลูกแก้วหลุดออกมา มันเคลื่อนที่อย่างไร (วิ่งเป็นเส้นตรงหรือวิ่งโค้งๆ? วิ่งไปทิศทางไหน?) เมื่อลูกแก้ววิ่งเร็วขึ้นมันขึ้นมาสูงกว่าหรือต่ำกว่า ผมเคยบันทึกวิธีเล่นไว้ในอดีตแล้วในคลิปนี้ครับ:

เมื่อเด็กๆรู้วิธีเล่นแล้ว ก็แยกย้ายกันหัดเล่นเองครับ:

สำหรับเด็กประถมปลายผมเอาหมุดแหลมหลายๆอันมาติดกับแผ่นโฟม วางบนตาชั่ง แล้วกดลูกโป่งลงบนหมุดแหลมเหล่านั้นครับ ดูในตาชั่งว่าน้ำหนักกดกี่กิโลแล้ว หมุดหลายอันช่วยกันเฉลี่ยน้ำหนักกดทำให้ไม่ทะลุลูกโป่ง ผมกดลงไป 5 กิโลกรัมลูกโป่งก็ยังไม่แตก (แต่ตาชั่งวัดได้สูงสุดแค่ 5 กิโลกรัมเลยบอกน้ำหนักไม่ได้ครับ)

หมุดแหลมเป็นแผงอย่างนี้ครับ
หมุดแหลมเป็นแผงอย่างนี้ครับ
กดลงไป 5 กิโล เต็มความสามารถตาชั่ง ก็ยังไม่แตก
กดลงไป 5 กิโล เต็มความสามารถตาชั่ง ก็ยังไม่แตก

เด็กๆทดลองเอาฝ่ามือแตะแผงหมุดหลายๆอัน เทียบกับแตะหมุดอันเดียว จะรู้สึกว่าเวลามีหมุดหลายๆอัน จะไม่รู้สึกเจ็บเพราะหมุดช่วยกันแบ่งนำ้หนักไปครับ นอกจากนี้ก็พยายามกดให้ลูกโป่งแตกกันด้วย ก็ไม่สำเร็จเหมือนกัน

ผมถามเด็กๆต่อว่าเรื่องที่เราพึ่งทดลองไปนี่เกี่ยวข้องอะไรกับมีดทื่อๆและมีดคมๆไหม มีเด็กหลายคนเข้าใจครับว่ามีดทื่อๆมีส่วนสัมผัสวัตถุมากกว่ามีดคมๆ เมื่อกดด้วยแรงเท่ากัน มีดทื่อๆจึงไม่ค่อยทะลุผิดวัตถุครับ

(ผมเคยทำกิจกรรมเรื่องล้อรถและสายพานไปเมื่อหลายปีที่แล้ว ในนั้นจะมีคำถามที่น่าถามนำเด็กๆด้วยครับ เผื่อมีคุณครูคุณพ่อคุณแม่สนใจไปประยุกต์ใช้)

ผมแถมให้เด็กๆดูกระสุนปืนใหญ่เจาะเกราะที่ตัวลูกกระสุนเป็นโลหะแข็งแหลมๆหนักๆ (เพื่อให้ทะลุเกราะได้ง่ายขึ้น) และมีครีบให้หมุนๆ (จะได้รักษาทิศทางได้ดีๆเหมือนไจโรสโคป) ด้วยครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมให้เล่นของเล่นรถไฟเหาะจำลองครับ เอาสายพลาสติกใสมาสมมุติว่าเป็นราง เอาลูกแก้วมาสมมุติว่าเป็นรถไฟ แล้วปล่อยลูกแก้วในสายพลาสติกจากที่สูงๆ เด็กๆสังเกตว่าลูกแก้วจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเมื่อตกลงสู่ที่ต่ำ (สำหรับเด็กโตๆหน่อยจะอธิบายว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ สำหรับเด็กอนุบาลจะไม่อธิบายอะไรลึกครับ แค่ให้สังเกตว่าของตกลงมาจะมีความเร็ว ผมเคยบันทึกคำอธิบายที่ละเอียดขึ้นอยู่ที่ http://witpoko.com/?p=2465 ครับ)

ตัวอย่างวิธีเล่นครับ:

หลังจากเด็กๆเข้าใจว่าเล่นยังไง ก็แบ่งกลุ่มเล่นกันใหญ่ครับ:

อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ

One thought on “เรียนรู้จากคลิปรถถัง เคลื่อนที่เป็นวงกลม พื้นที่สัมผัส ของเล่นรถไฟเหาะ”

Leave a Reply

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