Category Archives: science class

education, science class, ภาษาไทย, สอนเด็กๆ

เจาะลูกโป่งดู Laminar Flow, ปี่หลอดพลาสติก

Leave a comment

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเครื่องตัดหัว แล้วได้ดูสายน้ำที่พุ่งออกมาจากลูกโป่งแบบราบเรียบ (laminar flow) ดูเหมือนผลึกนำ้แข็งที่ไม่เคลื่อนไหวแทนที่จะเป็นสายน้ำ เด็กอนุบาลสามได้หัดทำของเล่นปี่หลอดพลาสติกกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “เครื่องฟอกอากาศทำงานอย่างไร ภาพยนตร์ทางม้าลาย” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือกลเครื่องตัดหัวกิโยตินครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูวิดีโอประหลาดอันนี้ครับ:


น้ำที่ไหลออกมาไหลมานิ่งมาก ดูเหมือนเป็นของแข็ง หลายๆคนคิดว่าเป็นภาพตัดต่อครับ ครั้งแรกที่ผมเห็นผมก็นึกว่าเป็นภาพตัดต่อจนกระทั่งได้ดูวิดีโออธิบายจาก Captain Disillusion ที่ชอบอธิบายวิดีโอแปลกๆและเปิดโปงวิดีโอหลอกลวงอันนี้ครับ:

พวกเราเลยทดลองทำตามกันครับ เราเอาลูกโป่งมาใส่น้ำ ติดเทปผ้าเป็นกรอบสี่เหลี่ยม แล้วเจาะในกรอบนั้นครับ เทปผ้าจะทำหน้าที่ยึดผิวยางลูกโป่งเอาไว้ไม่ให้ฉีกออกเมื่อเราเจาะรู หน้าตาลูกโป่งที่ติดเทปแล้วเป็นแบบนี้ครับ:

คลิปการเจาะครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมไปทำกิจกรรมเกี่ยวกับเสียงครับ ให้เด็กๆจับคอตัวเองไว้ขณะที่พูด เด็กๆจะรู้สึกว่าคอสั่นๆซึ่งก็คือการสั่นของอวัยวะที่เรียกว่ากล่องเสียงที่ทำให้เราสามารถพูดได้นั่นเอง ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าเวลามีอะไรสั่นๆในคอเราเนี่ย อากาศในปากก็จะสั่นตาม แล้วอากาศก็สั่นตามกันมาเรื่อยๆ ในที่สุดก็จะเข้าหูเรา แล้วเราก็จะได้ยินเป็นเสียง

แล้วก็ถึงช่วงเวลาสำคัญคือของเล่น ผมทำปี่จากหลอดกาแฟดังในคลิปให้เด็กๆเล่นครับ:

เวลาเราตัดปลายหลอดให้เป็นสามเหลี่ยม ปลายหลอดจะสั่นเมื่อเราเป่าอากาศผ่าน ทำให้เกิดเสียงดังครับ

เด็กๆเป่ากันเสียงดังสนุกสนาน บอกว่าจะเอาไปเล่นและทำเพิ่มที่บ้านครับ:

education, science class, ภาษาไทย, มัธยม, สอนเด็กๆ

วิทย์ม.ต้น: การเหนี่ยวนำไฟฟ้า/เบรกแม่เหล็ก, Cognitive Biases สามอัน

Leave a comment

วันนี้เราก็คุยกันเรื่อง cognitive biases สามอย่างที่เด็กๆไปอ่านในหนังสือ The Art of Thinking Clearly ในสัปดาห์ที่ผ่านมาครับ คราวนี้เรื่อง False Causality, Halo Effect, และ Alternative Paths

False causality คือการที่เราเห็นปรากฎการณ์ A เกิดขึ้น/เพิ่มขึ้น/หรือลดลง สอดคล้องกับเหตุการณ์ B แล้วเราคิดว่า A เป็นสาเหตุของ B ซึ่งบางครั้งก็ผิด เพราะ B อาจเป็นสาเหตุของ A ก็ได้ หรือบางครั้ง A และ B เกิดจากสาเหตุร่วมกันอีกอันก็ได้

ยกตัวอย่างเช่นมีพาดหัวข่าวว่าเด็กที่เติบโตในบ้านที่มีหนังสือ จะทำให้เด็กเรียนเก่ง ทั้งนี้หนังสือคงไม่ได้ทำให้เด็กเรียนเก่ง แต่บ้านที่มีหนังสือมักจะมีพ่อแม่ที่สนใจความรู้และการศึกษา และอาจทำให้เลี้ยงลูกแบบให้ความสำคัญกับความรู้และการศึกษา เด็กเลยมีโอกาสเรียนเก่งกว่าเด็กที่อยู่ในบ้านที่พ่อแม่ไม่ให้ความสำคัญต่อการศึกษาเท่า

อีกตัวอย่างคือการที่คนป่วยเป็นมะเร็งมากขึ้นในสมัยปัจจุบันแล้วมีคนบอกว่าน่าจะเป็นเพราะสภาพแวดล้อม/อากาศ/อาหาร/สารปนเปื้อน ฯลฯ แต่อาจจะเป็นเพราะว่าคนไม่ค่อยตายด้วยโรคติดเชื้อต่างๆเหมือนสมัยก่อน เลยมีอายุยืนยาวพอที่จะเป็นมะเร็งก็ได้

ผมให้เด็กๆดูกราฟประหลาดๆที่ The 10 Most Bizarre Correlations และที่ spurious correlations ให้เห็นว่าข้อมูลต่างๆในโลกมีมากมาย เราสามารถเอาเรื่องที่ไม่เกี่ยวกันมาเชื่อมโยงกันได้ง่ายมาก

Halo effect คือการที่เราเห็นข้อดีเด่นๆของใครหรืออะไร แล้วเราก็ตัดสินเรื่องอื่นๆของคนนั้นหรือสิ่งนั้นไปในทางที่ดีๆ ในทางกลับกันถ้าเราเห็นข้อเสียเด่นๆเราก็ตัดสินเรื่องอื่นๆไปทางร้ายๆด้วย ตัวอย่างก็เช่นทำไมคนหน้าตาดีจึงมักได้รับความยอมรับง่ายกว่าคนหน้าตาไม่ดี หรือทำไมตัวร้ายในหนังจึงมักจะมีหน้าตาน่าเกลียดน่ากลัวไปด้วย ทำไมถึงมีหนังสือประวัติคนรวยเต็มไปหมด

เรื่อง Alternative paths คือเราควรจะคิดถึงความเสี่ยงและความเป็นไปได้ในขบวนการตัดสินใจต่างๆด้วย หลายๆครั้งเราจะไม่สังเกตว่าการตัดสินใจแต่ละแบบทำให้เกิดผลลัพธ์หลากหลายแค่ไหน เราต้องคำนึงถึงผลลัพธ์ที่อาจเกิดขึ้นได้แต่ไม่ได้เกิดขึ้นจริงๆด้วย

จากนั้นเด็กๆทำการทดลองเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำไฟฟ้าด้วยแม่เหล็ก เราเห็นแม่เหล็กไหลไปตามไม้บรรทัดอลูมิเนียมช้าๆ และเห็นแม่เหล็กตกช้าๆผ่านท่อที่ห่อฟอยล์อลูมิเนียมหนาๆครับ (ถ้าต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมอ่านเรื่อง Lenz’s law ได้ครับ) คลิปอธิบายดังนี้ครับ:

education, science, science class, ภาษาไทย, มัธยม, สอนเด็กๆ

วิทย์ม.ต้น: Laminar Flow (การไหลราบเรียบ) แบบง่ายๆ, Cognitive Biases สามอย่าง, ปัญหาจริยธรรมของรถอัจฉริยะ

Leave a comment

วันนี้เราก็คุยกันเรื่อง cognitive biases สามอย่างที่เด็กๆไปอ่านในหนังสือ The Art of Thinking Clearly ในสัปดาห์ที่ผ่านมาครับ คราวนี้เรื่อง Exponential Growth, Winner’s Curse, และ Fundamental Attribution Error

Exponential growth คือการเติบโตแบบเอ็กโปเนนเชียล หรือโตแบบเรขาคณิต คือของที่เติบโตเป็นอัตราร้อยละเทียบกับของที่มีอยู่ เช่นเงินฝากธนาคารได้ดอกเบี้ยปีละ 2% ถ้าเราฝากทบต้นไปเรื่อยๆ เงินฝากจะเพิ่มปีละ 2% หรือเราอาจลงทุนแล้วทุนเรางอกเงยปีละ 10% หรือแบคทีเรียแบ่งตัวเพิ่มเป็นสองเท่าทุกๆชั่วโมง (หรือเพิ่ม 100% ต่อชั่วโมง) การเติบโตแบบนี้จะเพิ่มขึ้นเร็วมากๆเมื่อเวลาผ่านไปสักพักและขึ้นกับอัตราการเพิ่มอย่างมาก ยกตัวอย่างเช่นถ้าเราฝากเงินได้ 2% ต่อปีแล้วทบต้นไป 20 ปี เงิน 100 บาทจะกลายเป็น 100 (1.02)20 = 149 บาท แต่ถ้าลงทุนได้ผลตอบแทนสัก 10% ต่อปีทบไป 20 ปี เงิน 100 บาทจะกลายเป็น 100 (1.10)20 = 673 บาท และยิ่งถ้าเวลานานๆเช่นกลายเป็น 40 ปี เงิน 100 บาททบต้นที่ 2% จะกลายเป็น 100 (1.02)40 = 220 บาท แต่ถ้าทบต้นที่ 10% จะกลายเป็น 100 (1.10)40 = 4,526 บาท

เด็กๆได้รู้จักกฏของ “70” (หรือ “72”) ที่ใช้ประมาณเวลาว่าของต่างๆที่เพิ่มด้วยอัตรา x% จะเพิ่มเป็นสองเท่าเมื่อไร เช่นถ้าเงินเราเพิ่มปีละ x% เราจะประมาณได้ว่าใช้เวลา 70/x ปี (หรือ 72/x ปี) แล้วเงินจะเพิ่มเป็น 2 เท่า

เราเลือก 70 หรือ 72 โดยดูว่าหารตัวไหนง่ายกว่ากันครับ เช่น 70 ก็หาร 2, 5, 7, 10, … ลงตัว ส่วน 72 ก็หาร 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, … ลงตัว

ยกตัวอย่างเช่นถ้าเงินเราเพิ่มปีละ 2 % จะใช้เวลาประมาณ 70/2 = 35 ปีที่จะเพิ่มเป็นสองเท่า ถ้าเพิ่มปีละ 10% จะใช้เวลาประมาณ 70/10 = 7 ปีที่จะเพิ่มเป็นสองเท่า ถ้าเพิ่มปีละ 8% จะใช้เวลาประมาณ 72/8 = 9 ปีที่จะเพิ่มเป็นสองเท่า

ผมเคยบันทึกเรื่องการเติบโตแบบนี้เกี่ยวกับจำนวนเมล็ดข้าวบนกระดาษหมากรุก จำนวนเซลล์ และระเบิดนิวเคลียร์ไว้ที่นี่ เกี่ยวกับการพับกระดาษไว้ที่นี่ เกี่ยวกับเงินเฟ้อไว้ที่นี่ และเกี่ยวกับความฝืดของเชือกพันหลักไว้ที่นี่ครับ

Winner’s curse คือผู้ชนะการประมูลมักจะจ่ายเงินเกินมูลค่าที่ประเมินไว้เสมอๆ ทำให้ผู้ชนะเสียดายเงิน ดังนั้นถ้าเราเป็นผู้ซื้อที่ไม่มีความรู้อะไรลึกซึ้งเป็นพิเศษเราไม่ควรไปยุ่งกับการประมูล แต่ถ้าเราเป็นผู้ขายเราก็อาจได้ประโยชน์เพิ่มขึ้นจากการให้คนมาประมูลซื้อของเรา

Fundamental attribution error คือการที่เราให้ความสำคัญกับบุคคล (เช่นการตัดสินใจ นิสัย ความตั้งใจ) มากเกินไปโดยให้ความสำคัญกับสถานการณ์รอบๆน้อยเกินไปครับ

ต่อมาผมให้เด็กๆคิดถึงโปรแกรมรถอัจฉริยะที่วิ่งด้วยตัวเองไม่ต้องมีคนขับจะเลือกชนใครระหว่างเด็กกับคนแก่ หรือรถควรวิ่งออกข้างทางทำให้เราที่นั่งอยู่ตายแทน ให้เด็กๆตัดสินใจเลือกกัน สถานการณ์แบบนี้เป็นแบบหนึ่งของสถานการณ์จำลองในจริยธรรมที่เรียกว่า Trolley Problem ครับ

จาก https://www.technologyreview.com/s/612341/a-global-ethics-study-aims-to-help-ai-solve-the-self-driving-trolley-problem/

พบว่าในประเทศต่างๆกันในโลกจะเลือกคนละแบบขึ้นกับว่าสังคมให้คุณค่ากับความเป็นปัจเจกชนแค่ไหนครับ ลองอ่านบทความนี้ดูนะครับ

เวลาที่เหลือผมให้เด็กๆดูคลิปอันนี้ที่ Captain Disillusion มาอธิบายวิดีโอน้ำไหลที่ดูราบเรียบเหมือนเป็นแท่งน้ำแข็งครับ:

Captain Disillusion อธิบายว่าปรากฏการณ์นี้ไม่ใช่การที่สายน้ำสั่นด้วยความถี่ตรงกับความถี่การบันทึกภาพของกล้องวิดีโอ แต่เป็นเพราะน้ำไหลแบบ Laminar Flow (ไหลราบเรียบ) จริงๆ พวกเราดูแล้วก็ยังไม่ค่อยเชื่อเลยพยายามทดลองซ้ำดูว่าเป็นอย่างนั้นจริงหรือเปล่า ทดลองแล้วเป็นอย่างนั้นจริงๆครับ:

สำหรับเรื่องน้ำสั่นด้วยความถี่เหมือนความถี่กล้องวิดีโอเราเคยเล่นไปในอดีตแล้วครับ หน้าตาเป็นแบบนี้: