จำลองวงโคจรของดาว

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล ทำความคุ้นเคยกับวงโคจรของดาวโดยดูเว็บ My Solar System และจำลองโดยลูกเหล็กและแม่เหล็ก (ซึ่งแรงดึงดูดไม่เหมือนแรงโน้มถ่วงแต่ก็เล่นได้) ให้เด็กๆเห็นผลของระยะห่างและความเร็วมีผลกับการเลี้ยวเบนของลูกเหล็กอย่างไร

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “ทำแบบจำลองระบบสุริยะ, เล่นกระปุกหลุมดำ” ครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือพลังจิตงอช้อนครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นเราก็เล่นวงโคจรจากแรงโน้มถ่วงที่เว็บ  My Solar System ซึ่งเป็นที่ทดลองวงโคจรแบบต่างๆที่เราออกแบบเองได้ครับ จะมีการคำนวณตำแหน่งของดาวที่เคลื่อนที่และดึงดูดกันด้วยแรงโน้มถ่วง ถ้ามีโอกาสแนะนำให้เข้าไปเล่นดูครับ หน้าตาจะประมาณนี้ครับ:

ผมเล่าให้ฟังว่าที่ดาวมีการโคจรรอบๆกันก็เพราะว่ามีแรงดึงดูดระหว่างพวกมัน แรงนี้เรียกว่าแรงโน้มถ่วง จริงๆแล้วทุกอย่างก็ดึงดูดกันอยู่ด้วยแรงโน้มถ่วงรวมถึงตัวพวกเราด้วย แต่ตัวเราเล็กน้ำหนักน้อยจึงดึงดูดกันด้วยแรงน้อยๆ ส่วนน้ำหนักพวกเราก็คือแรงที่เราและโลกดึงดูดกันอยู่ด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างกัน แรงโน้มถ่วงนี้ขึ้นกับระยะห่างด้วย ถ้าห่างกันมากขึ้นสองเท่าแรงจะลดลงไปสี่เท่า ถ้าห่างมากขึ้นสามเท่าแรงจะลดลงเก้าเท่า คือลดลงเป็นระยะห่างยกกำลังสอง

ผมให้เด็กๆเล่นปล่อยลูกเหล็กใกล้ๆแม่เหล็กแรงๆ แรงแม่เหล็กก็ลดลงเมื่อระยะห่างมากขึ้นเหมือนกัน แต่จะลดลงเร็วกว่าแรงโน้มถ่วง ถ้าเราปล่อยลูกเหล็กให้มีความเร็วและระยะห่างเหมาะสมเราจะเห็นลูกเหล็กเลี้ยวจากแรงดึงดูด เด็กๆพยายามเปลี่ยนระยะห่างและความเร็วเพื่อดูการโคจรแบบต่างๆกันครับ

วิทย์ม.ต้น: Information Bias, การเชื่อมต่อกันของชาวโลก, หัดเก็บข้อมูลเพื่อแก้ปัญหา

วันพุธสัปดาห์นี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนเรื่อง If You Have an Enemy, Give Him Information จากหนังสือ The Art of Thinking Clearly โดยคุณ Rolf Dobelli ที่บางครั้งเรารวบรวมข้อมูลที่ไม่สำคัญมากเกินไปทำให้ตัดสินใจช้าหรือผิดพลาด ต้องพยายามแยกแยะให้ได้ว่าข้อมูลอะไรสำคัญ อะไรไม่สำคัญ

ผมแนะนำให้เด็กๆไปดูหนังเรื่อง The Big Short (2015) กันครับ เรื่องเกี่ยวกับ 2008 Financial Crisis

จากนั้นเราก็คุยกันเรื่องการเชื่อมต่อกันของชาวโลกที่นำไปสู่การพัฒนาและปฏิวัติอุตสาหกรรมสมัยใหม่ (ประมาณสองร้อยปีที่ผ่านมา) การติดต่อค้าขายและเดินทางทำให้ความรู้และเทคโนโลยีต่างๆแพร่กระจายไปทั่ว ทำให้ทั้งโลกพัฒนาในด้านต่างๆอย่างรวดเร็วกว่าแต่ก่อนมาก เป็น threshold 8 ของ Big History Project ครับ 

สำหรับเวลาที่เหลือ ผมเอากระปุกหลุมดำ (Vortex Piggy Bank) ที่ผมซื้อมาจากที่นี่มาให้เด็กๆทดลองเล่นดู ผมให้เด็กๆสังเกตว่าเหรียญต่างๆที่หยอดลงไปใช้เวลาต่างกัน จึงอยากให้เด็กๆหาทางดูว่าเหรียญแต่ละประเภทใช้เวลาเท่าไรในการวนและตกลงไป เด็กๆเลยคิดจับเวลาการตกของเหรียญประเภทต่างๆ เราเก็บข้อมูลไว้ก่อนเพื่อเอามาวิเคราะห์ต่อไปในอนาคตครับ

ความรู้เบื้องต้นเรื่องจีเอมโอ (GMO)

วันนี้ผมบันทึกเสียงสั้นๆวิทยาศาสตร์ทั่วไปในรายการ Sci & Tech ที่วิทยุไทยพีบีเอสเรื่อง GMO เลยเอาสรุปและลิงก์ที่ผู้สนใจเข้าไปดูเพิ่มเติมมารวมไว้ที่นี่ครับ

สรุปคือ:

  1. GMO ย่อมาจาก Genetically Modified Organism หรือสิ่งมีชีวิตที่ถูกมนุษย์ดัดแปลงพันธุกรรม
  2. จริงๆมนุษย์ดัดแปลงพันธุกรรมโดยการคัดเลือกพันธุ์พืชและสัตว์ต่างๆมาเป็นหมื่นปีแล้ว ทำโดยการเอาพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่มีลักษณะที่ต้องการมาแพร่พันธุ์ พืชอาหารและสัตว์เลี้ยงในยุคปัจจุบันถูกมนุษย์คัดเลือกพันธุ์ทั้งสิ้น
  3. เมื่อมนุษย์มีความรู้ว่าพันธุกรรมทำงานอย่างไรมากขึ้น ก็คิดใช้วิธีต่างๆดัดแปลงพันธุกรรมให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะที่ต้องการโดยตรง เช่นการฉายรังสีเอ็กซ์ให้กลายพันธุ์แล้วลองเพาะ, การเอาพันธุกรรมสิ่งมีชีวิตต่างชนิดไปใส่ให้กับอีกชนิดหนึ่ง, การเปิดปิดการทำงานของพันธุกรรมบางส่วนในสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตที่มนุษย์ดัดแปลงแบบนี้ (ที่ไม่ใช่การคัดเลือกพ่อพันธุ์แม่พันธุ์) เรียกว่า GMO
  4. มนุษย์สร้างและใช้ GMO มากว่า 50 ปี มีการดัดแปลงแบคทีเรีย/เห็ดรา/ยีสต์ให้สร้างอาหาร เครื่องดื่ม เอ็นไซม์ สารเคมีต่างๆ ยา เชื้อเพลิง ยาฆ่าแมลงและวัชพืชหลากหลายชนิด นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงไวรัสให้ไปช่วยดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อรักษาผู้ป่วยโรคพันธุกรรมบางชนิดด้วย
  5. พืช GMO ก็มีหลายชนิด ส่วนใหญ่ออกแบบให้ทนแมลงและยากำจัดศัตรูพืช ที่เรากินกันทุกวันก็เช่นถั่วเหลือง มะละกอ ข้าวโพด มันฝรั่ง มะเขือเทศ
  6. มีความกังวลว่ากินพืช GMO แล้วจะมีผลเสียต่างๆ แต่การสังเกตเก็บข้อมูลที่ผ่านมา 30 ปี ไม่พบว่ามีผลเสียต่างจากพืชที่ไม่ใช่ GMO ควรไปกังวลเรื่องโทษที่เกิดจากการกินมากไปแล้วเกิดโรคจากความอ้วน (ไม่เกี่ยวกับ GMO หรือไม่ใช่ GMO) หรือสภาพแวดล้อมพวกบุหรี่ ฝุ่น ไอเสีย และแอลกอฮอล มากกว่า แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นเมื่อมี GMO ใหม่ๆก็ต้องมีการตรวจสอบความปลอดภัยอย่างเข้มงวดเสมอ
  7. สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็วเช่นความแห้งแล้ง น้ำท่วม น้ำเค็ม อาจทำให้พันธุ์พืชที่เราเพาะปลูกมีผลผลิตลดลง สมควรที่จะวิจัยหาพันธุ์พืชใหม่ๆมาแก้ปัญหาเหล่านี้ ดังเช่นหลายๆประเทศที่คิดค้นพืชทนแล้ง ทนน้ำ ทนน้ำเค็ม เทคนิคด้าน GMO น่าจะมีประโยชน์มากในเรื่องนี้
  8. ในอนาคต มนุษยชาติอาจต้องการ GMO หลายชนิดเพื่อแก้ปัญหาสำคัญต่างๆ เช่นดึงคาร์บอนไดออกไซด์ไปเก็บเพื่อแก้ปัญหาโรคร้อน ย่อยสลายขยะพลาสติก สังเคราะห์อาหารคุณภาพสูงปริมาณมากราคาถูก เพาะปลูกโดยไม่ทำลายพื้นที่ป่า รักษาโรคต่างๆ ฯลฯ

ลิงก์แนะนำ:

ดูแหล่งอ้างอิงใต้วิดีโอ

บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)