ตัวอย่างการวาดกราฟข้อมูลและเส้นตรงที่ฟิตกับข้อมูลด้วย Mathematica

โหลดไฟล์นี้ไปใช้กับ Mathematica ได้ครับ ทดลองดัดแปลงดูนะครับ

เปิดขึ้นมาหน้าตาจะเป็นแบบนี้:

กราฟนี้มาจากการทดลองหาจุดเดือดของสารละลายเกลือแกง (NaCl) ในน้ำประปาที่ความเข้มข้นต่างๆกัน พบว่าจุดเดือดเพิ่มขึ้นตามปริมาณเกลือแกงครับ เป็นการแสดงคุณสมบัติคอลลิเกทีฟอย่างหนึ่งของสารละลาย

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

เล่นเจาะลูกโป่ง ของเล่นเสือไต่ถัง

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้เข้าใจหลักการปืนใหญ่สูญญากาศ เด็กประถมปลายได้ดูการเพิ่มของประชากรเริ่มตั้งแต่ 100,000 ปีก่อนจนถึงอีก 80 ปีข้างหน้า และได้ดูคลิปเครื่องบินที่ไม่มีปีกแต่ใช้ถังไก่ KFC หมุนๆสร้างแรงยก เด็กทั้งประถมต้นและประถมปลายเห็นการเจาะลูกโป่งด้วยเข็ม 1 เล่มและเข็ม 36 เล่ม ดูว่าแบบไหนเจาะยากกว่า (ใช้แรงกดเยอะกว่ากัน) เด็กอนุบาลสามได้เล่นเสือไต่ถังที่เอาลูกแก้ววิ่งในภาชนะกลมๆ อาศัยการเหวี่ยงให้ลูกแก้ววิ่งตามขอบภาชนะ 

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ลูกโป่งใหญ่ VS. ลูกโป่งเล็ก การแกว่งของลูกตุ้มแม่เหล็ก กลความดันอากาศ” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับประถมต้น ผมวาดรูปขวดและท่อที่ถูกดูดอากาศออกให้อากาศข้างในมีน้อยๆเป็นสุญญากาศ แล้วถามเด็กๆว่าถ้าเปิดขวดหรือท่อแล้วจะเกิดอะไรขึ้น เด็กๆตอบได้ว่าอากาศจากภายนอกจะวิ่งเข้าไป เด็กๆจำการทดลองเรื่องความดันอากาศในอดีตได้ครับ

ภาพขวดและท่อที่ดูดอากาศออก ถามเด็กๆว่าถ้าเปิดฝาจะเกิดอะรไรขึ้น
ภาพขวดและท่อที่ดูดอากาศออก ถามเด็กๆว่าถ้าเปิดฝาจะเกิดอะรไรขึ้น

จากนั้นผมให้เด็กๆดูวิดีโอนี้ครับ เป็นปืนใหญ่สุญญากาศ:

เด็กๆตื่นเต้นที่อากาศที่วิ่งเข้าไปในท่อสุญญากาศสามารถดันกระสุนให้วิ่งไปได้อย่างรวดเร็วแล้วชนแตงโมระเบิดครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมถามเด็กๆว่ามีคนบนโลกประมาณกี่คน เด็กๆเดาว่าแสนล้าน หรือล้านล้านคนครับ ผมเลยถามว่าประเทศไทยมีคนกี่คน เด็กบางคนตอบได้ว่าประมาณ 70 ล้านคน ผมถามต่อว่าจำนวนประเทศในโลกมีกี่ประเทศ เด็กๆเดาว่าประมาณร้อยสองร้อยประเทศ ผมบอกว่าเราเดาจำนวนคนบนโลกว่าจำนวนคนไม่น่าจะถึงแสนล้านนะ เพราะถ้าเดาว่าจำนวนประเทศมี 100-200 ประเทศ และจำนวนคนเฉลี่ยต่อประเทศเป็นหลัก 10-100 ล้านแบบประเทศไทย จำนวนคนบนโลกน่าจะประมาณ 1,000-20,000 ล้านคน แล้วผมก็บอกเด็กๆว่าจำนวนคนบนโลกตอนนี้จะมีประมาณ 7,000 ล้านคนครับ จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูจำนวนคนในประเทศต่างๆจากเว็บ Worldometers พบว่าประเทศไทยอยู่อันดับที่ 20 พอดีครับ:

กดที่ภาพเพื่อไปดูเว็บ http://www.worldometers.info/world-population/population-by-country/ นะครับ
กดที่ภาพเพื่อไปดูเว็บ http://www.worldometers.info/world-population/population-by-country/ นะครับ

ผมให้เด็กๆดูวิดีโอนี้เกี่ยวกับการเพิ่มของประชากร และจำนวนประชากรในที่ต่างๆบนโลกครับ:

จำนวนคนพึ่งมาเพิ่มมากๆในร้อยสองร้อยปีที่แล้วนี่เองครับ

จากนั้นผมถามเด็กๆประถมปลายว่าจำได้ไหมเราเคยเล่นถ้วยพลาสติกร่อนเพราะการหมุนของมัน เด็กๆจำได้ ผมเลยให้เด็กๆดูคลิปที่มีคนใช้หลักการเดียวกันสร้างเครื่องบินบังคับที่ไม่มีปีก แต่ใช้ถังไก่ KFC หมุนๆให้เกิดแรงยกครับ:

สำหรับเด็กทั้งประถมต้นและปลาย เราลองกดลูกโป่งด้วยเข็มหนึ่งเล่ม และเข็มหลายๆเล่มครับ พบว่ากดด้วยเข็มหลายๆเล่มแตกยากกว่ามาก เราลองวัดน้ำหนักที่กดโดยเอาเข็มตั้งไว้บนตาชั่ง แล้วเอาลูกโป่งกดทบลงไปแล้วเราก็ดูว่าน้ำหนักกดที่ตาชั่งเท่ากับเท่าไรครับ:

ผมลองให้เด็กเอามือแตะเข็มแทนลูกโป่งด้วยครับ ทุกคนรู้สึกได้ว่าเวลามีเข็มเยอะๆแล้วไม่เจ็บเลย เด็กๆอธิบายได้ว่าเวลามีเข็มเยอะๆมันจะช่วยกันแบ่งน้ำหนักที่กดลงไป แรงกดแต่ละเข็มก็น้อยลง ลูกโป่งเลยแตกยากขึ้นครับ

เด็กๆเข้าแถวเอาเข็มจิ้มมือเบาๆครับ
เด็กๆเข้าแถวเอาเข็มจิ้มมือเบาๆครับ

สำหรับเด็กอนุบาล 3/1 ผมสอนให้เล่นของเล่นตระกูลเสือไต่ถังครับ เอาลูกแก้วกลมๆไปใส่ใว้ในกาละมังกลมๆ หรือในขวดกลมๆ แล้วเหวี่ยงๆให้ลูกแก้ววิ่งรอบๆภายในภาชนะ เมื่อหยุดแกว่ง ลูกแก้วก็ยังจะวิ่งไปรอบๆอีกสักพักหนึ่งครับ ถ้าเราหมุนเร็วเกินลูกแก้วจะกระเด็นออกจากกาละมังได้ ให้เด็กๆสังเกตว่าเมื่อลูกแก้วหลุดออกมา มันเคลื่อนที่อย่างไร (วิ่งเป็นเส้นตรงหรือวิ่งโค้งๆ? วิ่งไปทิศทางไหน?) เมื่อลูกแก้ววิ่งเร็วขึ้นมันขึ้นมาสูงกว่าหรือต่ำกว่า ผมเคยบันทึกวิธีเล่นไว้ในอดีตแล้วในคลิปนี้ครับ:

เมื่อเด็กๆรู้วิธีเล่นแล้ว ก็แยกย้ายกันหัดเล่นเองครับ:

 

วิทย์ม.ต้น: ตรวจสอบว่าอะไรได้ผลหรือไม่ อย่างไร

วันนี้ผมลองให้เด็กๆคิดกันว่าจะแยกแยะว่าสิ่งต่างๆที่มีคนจะมาขายให้เรามันใช้ได้จริงหรือไม่อย่างไรครับ 

เนื่องจากมีคนแชร์วิดีโอสัมมนาเปลี่ยนชีวิตกันเยอะ มีคนตั้งตัวเป็น Life Coach เปิดคอร์สสอนกันเยอะ ผมเลยอยากให้เด็กๆสังเกตและคิดว่าเราจะทดสอบอย่างไรว่าคอร์สแต่ละอันได้ผลหรือไม่

ผมให้เด็กๆดูคลิปนี้ครับ เพลงทำนองสนุกดี:

ดูเสร็จแล้วถามเด็กๆว่ามีหลายคนบอกว่าไปเข้าคอร์สแล้วได้ผลดี เช่นบางคนเข้าไปแล้วออกมาขยายธุรกิจร่ำรวย เด็กๆคิดว่าอย่างไร และจะตรวจสอบว่าสัมมนาได้ผลอย่างไร บันทึกไว้บนไวท์บอร์ดอย่างนี้ครับ หมึกสีเขียวจะเป็นความเห็นเด็ก ผมสรุปด้วยสีน้ำตาลและสีม่วง:

เด็กๆมีวิจารณญาณสูงกว่าผู้ใหญ่ทั่วๆไปในสังคมไทยครับ! เด็กๆเข้าใจไอเดียเกี่ยวกับหลักฐานโดยเรื่องเล่า  (anecdotal evidence) แม้ว่าเขาจะไม่รู้จักคำที่ใช้เรียกไอเดียนี้ก็ตาม เข้าใจว่าถ้าดูคนที่บอกว่าเข้าคอร์สแล้วดีแล้วประสบความสำเร็จทีละคนจะใช้เป็นหลักฐานฟันธงไม่ได้เพราะว่ามีสาเหตุอีกมากมายที่แต่ละคนอาจจะประสบความสำเร็จก็ได้  (ความเห็นเด็กๆคือ 1. ความรวยอาจจะเกิดอย่างอื่นก็ได้  2. คนร่วมสัมมนาได้ผลสำเร็จกันหมดไหม 3. ถ้าได้ผล คนน่าจะรวยหมด)

ต่อไปผมถามว่าจะตรวจสอบอย่างไรว่าสัมมนาได้ผลหรือไม่อย่างไร เด็กๆมีไอเดียว่า 1. ให้ดู % คนสำเร็จต่อจำนวนคนเข้าร่วม 2. เปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของสัมมนา ซึ่งทั้งสองข้อนี้เราก็ยังใช้ฟันธงไม่ได้อยู่ดี จนกระทั่งมีเด็กอีกคนหนึ่งเสนอว่าให้ 3. ทดสอบเหมือนทดสอบยา แยกคนเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มหนึ่งให้ยาจริง อีกกลุ่มให้ยาปลอม แล้วดูว่าผลต่างกันไหม ต่างกันแค่ไหน

ผมเลยสรุปให้เด็กๆฟังว่าใช่แล้ว การทดลองว่าอะไรได้ผลไม่ได้ผลเนี่ยต้องเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (control group) เสมอ ต้องระวังว่าผลที่ได้ไม่ได้เกิดจากปรากฎการณ์ยาหลอก (placebo effect) วิธีที่ต้องเรียนรู้ต่อไปในอนาคตก็คือการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม 

ผมบอกเด็กๆว่าในอนาคตเวลามีใครจะมาขายอะไรให้เรา (เช่น ยา สัมมนา ดูดวง อาหาร วิธีทำธุรกิจ ฯลฯ) เราก็ควรคิดว่าควรทดสอบด้วยวิธีทำนองนี้ครับ

 

ลูกโป่งใหญ่ vs. ลูกโป่งเล็ก การแกว่งของลูกตุ้มแม่เหล็ก กลความดันอากาศ

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้สังเกตและเดาว่าเมื่อเอาลูกโป่งใหญ่กับลูกโป่งเล็กมาต่อกันด้วยท่อ ลมจะวิ่งจากลูกไหนไปลูกไหน เด็กประถมปลายได้ดูคลิปสิ่งประดิษฐ์สุดเจ๋งคือเป้าลูกดอกที่วิ่งหาลูกดอกเองทำให้ขว้างโดนกลางเป้าเสมอ และได้สังเกตการแกว่งของลูกตุ้มที่ทำจากแท่งแม่เหล็กที่ห้อยมาจากแม่เหล็กด้านบนอีกที พบว่าความถี่การสั่นจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆก่อนจะหยุด คล้ายๆเวลาฝาโลหะกลมหรือเหรียญหมุนเอียงๆจนหยุด เด็กอนุบาลสามได้หัดเล่นกลน้ำไม่หกจากแก้วที่อาศัยความดันอากาศและแรงตึงผิวของน้ำครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ขนาดของอากาศร้อนอากาศเย็น ความดันและความเร็วอากาศ กลน้ำไม่หก” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมต้น ผมเอาลูกโป่งมาเล่นกับเด็กๆครับ ทดลองเป่าลูกโป่งให้ใหญ่ๆ ให้เด็กจับหรือแนบกับแก้ม ปล่อยลมออก แล้วให้เด็กสังเกตว่าลูกโป่งเย็นลงไหม พบว่าลูกโป่งเย็นลงครับ ผมมาลองวัดอุณหภูมิดูทีหลังพบว่าเย็นลง 5℃ เลยครับ:

จากนั้นก็ให้เด็กๆทายกันว่าถ้าเอาลูกโป่งใหญ่มาต่อกับลูกโป่งเล็ก ลูกไหนจะใหญ่ขึ้น เด็กๆส่วนใหญ่คิดว่าลูกเล็กจะใหญ่ขึ้นครับ พอเราทายกันเสร็จก็ลองทำการทดลองแบบนี้ครับ:

คนส่วนใหญ่ (ผมด้วย) เมื่อเห็นครั้งแรกจะคิดว่าลมจะวิ่งจากลูกโป่งใหญ่ไปลูกโป่งเล็กครับ ปรากฎว่าเป็นตรงกันข้ามเลย กลายเป็นว่าลมจากลูกโป่งเล็กวิ่งไปลูกใหญ่ซะนี่ จริงๆถ้าเราสังเกตตอนเราเป่าลูกโป่งเราจะรู้สึกได้ว่าตอนแรกของการเป่าจะยาก พอลูกโป่งใหญ่ถึงระดับหนึ่งจะเป่าง่ายขึ้น แสดงว่าความดันอากาศในลูกโป่งใหญ่มันน้อยกว่าในลูกโป่งเล็ก ลมจึงไหลจากลูกเล็กไปลูกใหญ่ครับ (สำหรับนักเรียนฟิสิกส์ ถ้าสนใจการคำนวณ ลองดูที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้ดูคลิปวิดีโอสิ่งประดิษฐ์สุดเจ๋ง คือเป้าที่วิ่งตามลูกดอกครับ:

ผมแปลให้เด็กๆฟังเรื่องการใช้กล้องหลายๆตัวมองลูกดอกจะได้รู้ตำแหน่งลูกดอกเมื่อเวลาใดๆ เรื่องกล้องตรวจจับแสงอินฟราเรดที่ส่องออกมาแต่ตาคนมองไม่เห็น (กล้องจะได้ไม่งงกับของอื่นๆนอกจากลูกดอก) และเรื่องการติดพลาสติกสะท้อนแสงกลับ (retroreflector) ไว้ที่ลูกดอกเพื่อให้กล้องเห็นลูกดอกชัดๆครับ แนะนำให้เด็กๆติดตามช่อง YouTube ของคนนี้เพราะเขาทำของเล่นน่าสนุกดี

จากนั้นก็ให้เด็กๆสังเกตและทดลองแกว่งลูกตุ้มแม่เหล็กว่าอยู่ได้นานแค่ไหนครับครับ หน้าตามันจะเป็นประมาณนี้:

มันจะแกว่งเร็วขึ้นเรื่อยๆก่อนที่จะหยุดครับ ให้เด็กสังเกตว่ามันคล้ายๆกับเหรียญหรือฝาอะไรกลมๆที่กลิ้งวนกับพื้นที่จะกลิ้งแกว่งเร็วขึ้นเรื่อยๆก่อนจะหยุด เป็นปรากฎการณ์ที่เรียกว่า Euler’s Disk (จานของออยเลอร์) ครับที่เหรียญหรือจานจะกลิ้งเร็วขึ้นเรื่อยๆก่อนจะล้ม ถ้าเหรียญมีน้ำหนักเยอะหน่อยก็จะอยู่ได้นานมากครับ มีคนทำให้ดูบน YouTube ครับ:

สำหรับลูกตุ้มแม่เหล็กก็ทำงานคล้ายๆกัน แต่ลูกตุ้มถูกดูดขึ้นติดเพดานไว้ครับ แรงแม่เหล็กทำหน้าที่เหมือนแรงโน้มถ่วงในกรณี Euler’s Disk 

สำหรับเด็กๆอนุบาลสามทับหนึ่ง โรงเรียนอนุบาลบ้านพลอยภูมิ ผมให้ทดลองหัดเล่นกลน้ำไม่หกจากแก้วและน้ำไม่ผ่านตะแกรงครับ

วิธีทำกลน้ำไม่หกจากแก้วก็คือเอาแก้วใส่น้ำ เอาแผ่นพลาสติกหรือกระดาษแข็งเรียบๆมาปิด แล้วกลับแก้วให้คว่ำลง แผ่นพลาสติกหรือกระดาษแข็งที่ปิดไว้ก็จะติดอยู่และน้ำก็ไม่หกจากแก้วครับ:

สำหรับกลน้ำไม่ไหลผ่านตะแกรง เราเอาตะแกรงร่อนแป้งที่เป็นรูๆมาให้เด็กๆทุกคนดูว่ามีรู เทน้ำใส่ก็ไหลผ่าน เป่าก็มีลมผ่าน แล้วเอาน้ำใส่แก้ว เอาตะแกรงวางข้างบน เอามือปิดด้านบนของตะแกรงให้คลุมปากแก้วด้านล่างไว้ แล้วพลิกเร็วๆให้แก้วใส่น้ำคว่ำอยู่ด้านบนตะแกรง เราจะพบว่าน้ำในแก้วไม่ไหลผ่านตะแกรงลงมาครับ ทั้งนี้ก็เพราะน้ำที่ติดกับตะแกรงมีแรงตึงผิวไม่แตกออกเป็นเม็ดน้ำเล็กๆ ทำให้ความดันอากาศภายนอกต้านไว้ไม่ให้น้ำไหลออกมาครับ ผมเคยทำคลิปวิธีทำไว้ที่ช่องเด็กจิ๋วและดร.โก้ครับ:

เด็กๆเล่นกันใหญ่ครับ:

 

กลทั้งสองแบบมีหลักการคล้ายกันที่ว่าอากาศภายนอกแก้วมีความดันมากพอที่จะรับน้ำหนักน้ำไม่ให้หกออกมาครับ ในกรณีตะแกรงจะใช้แรงตึงผิวของน้ำรับแรงจากความดันอากาศแทนแผ่นพลาสติกในอีกกรณีหนึ่งครับ

บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)