วิทย์ม.ต้น: Cosmos Ep. 6, ทำกล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยว

วันนี้เด็กๆม.ต้นที่กลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมได้ดูรายการ Cosmos: A Spacetime Odyssey ตอนที่ 6 กันครับ วันนี้เรื่องส่วนประกอบเล็กๆของสิ่งต่างๆ อะตอม นิวตริโน เมื่อดูเสร็จเด็กๆก็ประกอบกล้องจุลทรรศน์จากเลนส์รวมแสงและกล้องมือถือครับ

แนะนำให้เด็กๆเข้าไปดู Scale of the Universe 2 นะครับ เลื่อนดูขนาดสิ่งของต่างๆในจักรวาล หรือลง App ใน iOS ที่ https://itunes.apple.com/us/app/the-scale-of-the-universe-2/id1062423259?mt=8  หน้าตาจะประมาณนี้ครับ:

ของต่างๆประกอบด้วยอะตอมหลากหลายชนิด (เรารู้จักแล้ว 118 ชนิด ดูตารางธาตุที่นี่นะครับ) อะตอมมาเรียงกันให้เหมาะสมก็จะเป็นสิ่งซับซ้อนมีชีวิตได้ มีอารมณ์ ความคิด ความรักได้ 

เชิญเข้าไปดูคลิปเพื่อเข้าใจขนาดอะตอมและนิวเคลียสที่นี่ครับ:

ตัวอย่างคลิปสิ่งมีชีวิตเล็กๆไล่ล่ากันคล้ายๆใน Cosmos ครับ:

ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตเล็กแปลกๆหลายอย่างครับ: 

อันนี้คลิปหมีน้ำ (Water Bear หรือ Tardigrade):

วิธีหาหมีน้ำ:

อันนี้คือมอธที่ดาร์วินทำนายว่าต้องมีลิ้นยาวเป็นฟุตครับ:

ถ้าเด็กๆสนใจเรื่องนิวตริโนลองดูคลิปนี้ครับ:

คลิปนี้อธิบายว่านิวตริโนช่วยให้เราหา Supernova ได้อย่างไร:

หลังจากดู Cosmos เสร็จ เด็กๆก็ประกอบเลนส์นูนกับกล้องมือถือกลายเป็นกล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยวส่องดูของต่างๆครับ วิธีทำเคยอธิบายไว้แล้วที่นี่ หรือที่นี่ครับ

 

 

 

 

 

ฝึกคิดแบบวิทย์ ทำกล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยว การเคลื่อนที่เป็นวงกลม

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยหัดอธิบายมายากลว่าทำอย่างไร และได้เอาเลนส์มาติดกับกล้องโทรศัพท์กลายเป็นกล้องจุลทรรศน์ง่ายๆไปส่องนู่นส่องนี่ดูครับ เด็กอนุบาลสามได้สังเกตการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของลูกแก้วในชามและกาละมังต่างๆ ให้เห็นว่าการที่ลูกแก้วจะวิ่งเป็นวงกลม ต้องมีแรงดันมันเข้าสู่จุดศูนย์กลางวงกลมครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “ฝึกอธิบายมายากล, ของเล่นลวงตา, กลความดันอากาศ” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

วันนี้เด็กประถมฝึกคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามเข้าใจและอธิบายมายากลเหล่านี้ครับ เด็กๆดูแค่ครึ่งแรก ยังไม่ดูครึ่งหลังที่เป็นการเฉลย เด็กๆเสนอความคิดและสมมุติฐานว่านักเล่นกลทำอย่างไรจึงเป็นมายากลอย่างที่เราเห็น เราดูกลหลายรอบเพื่อตรวจสอบสมมุติฐานต่างๆว่าอันไหนใช้ได้ อันไหนใช้ไม่ได้ พอได้ฝึกสักพักแล้วเราก็ดูเฉลยกันครับ คลิปแรกคือแทงดินสอผ่านลูกโป่ง:

อันต่อไปคือหลอดไฟเรืองแสงเองโดยไม่ได้ต่อกับสายไฟ:

อันสุดท้ายคือตัดเชือกไม่ขาดครับ:

เด็กๆสนใจและหัดคิดกันดีครับ คงจะใช้วิธีนี้ไปเรื่อยๆสักพัก

จากนั้นผมก็สอนเด็กๆทำกล้องจุลทรรศน์เลนส์เดี่ยวเล่นกันครับ ผมเอาเลนส์รวมแสงสำหรับไฟฉาย LED (หาซื้อได้ที่นี่)  ซึ่งมีขนาดใหญ่เหมาะกับมือเด็กๆแต่กำลังขยายไม่มากนัก มาติดกับกล้องมือถือด้วยกาวดินน้ำมัน (UHU Patafix) แล้วก็แยกย้ายไปส่องสิ่งต่างๆกันครับ

เลนส์รวมแสง
เลนส์รวมแสง
เอากาวดินน้ำมันไปวางข้างๆรูรับแสงของกล้องมือถือ
เอากาวดินน้ำมันไปวางข้างๆรูรับแสงของกล้องมือถือ
เอาเลนส์รวมแสงไปวางเหนือรูรับแสงของกล้อง
เอาเลนส์รวมแสงไปวางเหนือรูรับแสงของกล้อง
ลายบนธนบัตร
ลายบนธนบัตร
ลายบนธนบัตร
ลายบนธนบัตร
จอโทรศัพท์
จอโทรศัพท์
สีขาวบนทีวีจอแบน
สีขาวบนทีวีจอแบน

สำหรับเด็กอนุบาล 3/2 ผมสอนให้เล่นของเล่นตระกูลเสือไต่ถังครับ เอาลูกแก้วกลมๆไปใส่ใว้ในกาละมังกลมๆ หรือในขวดกลมๆ แล้วเหวี่ยงๆให้ลูกแก้ววิ่งรอบๆภายในภาชนะ เมื่อหยุดแกว่ง ลูกแก้วก็ยังจะวิ่งไปรอบๆอีกสักพักหนึ่งครับ ถ้าเราหมุนเร็วเกินลูกแก้วจะกระเด็นออกจากกาละมังได้ ให้เด็กๆสังเกตว่าเมื่อลูกแก้วหลุดออกมา มันเคลื่อนที่อย่างไร (วิ่งเป็นเส้นตรงหรือวิ่งโค้งๆ? วิ่งไปทิศทางไหน?) เมื่อลูกแก้ววิ่งเร็วขึ้นมันขึ้นมาสูงกว่าหรือต่ำกว่า ให้เด็กๆสังเกตว่าถ้าไม่มีผนังกาละมังมาบังคับ ลูกแก้วจะวิ่งตรงๆไม่วิ่งโค้งๆครับ ผมเคยบันทึกวิธีเล่นไว้ในอดีตแล้วในคลิปนี้ครับ:

พอเด็กรู้วิธีเล่น ก็เล่นกันเองกับลูกแก้วใหญ่เล็กในกาละมังหรือชามแบบต่างๆครับ:

 

วิทย์ม.ต้น: Cosmos Ep. 5, ทำ Spectroscope กระดาษแข็ง

วันนี้เด็กๆม.ต้นที่กลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรมได้ดูรายการ Cosmos: A Spacetime Odyssey ตอนที่ 5 กันครับ ตอนนี้เรื่องแสง สเปคตรัมของแสง ประเภทของแสงแบ่งตามความถี่ครับ หลังจากดูเสร็จเราก็สร้าง Spectrometer แบบง่ายๆพับจากกระดาษแข็งกันแล้วส่องดูแสงอาทิตย์ จอ LCD และไฟฉายกันครับ

แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation) แสงที่เราเห็นเป็นส่วนเล็กๆของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ผมเคยบันทึกเรื่องคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปบ้างแล้วที่นี่, ที่นี่, และที่นี่ เชิญเข้าไปดูนะครับ ถ้าจะเรียนรายละเอียดเยอะขึ้นควรเข้าไปดูที่ Khan Academy เรื่อง Light: Electromagnetic waves, the electromagnetic spectrum and photons แล้วอ่านและดูคลิปให้จบครับ

ใน Cosmos Ep. 5 มีเรื่องการค้นพบแสงอินฟราเรดที่เรามองไม่เห็นแต่รู้สึกได้โดยรู้สึกเป็นความร้อน ลองเข้าไปอ่านที่นี่ครับ: Discovery of Infrared 

นิวตันค้นพบว่าแสงอาทิตย์มีแสงสีต่างๆประกอบกัน เมื่อแสงอาทิตย์วิ่งผ่านแท่งแก้วปริซึม (prism) แสงจะแยกออกเป็นสีต่างๆหลายสีเหมือนรุ้ง นิวตันตั้งชื่อแสงสีต่างๆนี้ว่าสเปคตรัม เชิญดูการทดลองที่นิวตันใช้เพื่อสรุปว่าแสงอาทิตย์มีสีต่างๆรวมกันอยู่ครับ:

โจเซฟ เฟราโฮเฟอร์ (Joseph Fraunhofer) พบว่าในสเปคตรัมมีแถบมืดๆเล็กๆอยู่เหมือนบาร์โค้ด แต่ไม่แน่ใจว่าเกิดจากอะไร แต่ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์สมัยต่อมาก็เข้าใจว่าเกิดจากการดูดซับแสงของธาตุต่างๆ โดยที่อะตอมของธาตุต่างๆจะดูดซับแสงที่ความถี่เฉพาะเจาะจงเป็นเอกลักษณ์ของธาตุนั้นๆ ทำให้เราสามารถรู้ส่วนประกอบของวัตถุไกลๆเช่นดาวต่างๆได้ครับ นอกจากนี้แถบที่เลื่อนไปจากที่ที่ควรจะเป็นยังบอกได้ว่าแสงมาจากแหล่งกำเนิดที่เคลื่อนที่เข้าหาหรือออกจากเราได้ด้วยครับ:

หลังจากดู Cosmos จบ เด็กๆก็ประดิษฐ์ Spectrometer เพื่อแยกแสงให้เป็นสีต่างๆที่เป็นส่วนประกอบครับ  เราเอาแบบมาจาก Public Lab ครับ แค่พิมพ์แบบบนกระดาษแข็งแล้วตัดและพับ เอาชิ้นพลาสติกจาก DVD-R และทำช่องให้แสงเข้าเล็กๆแล้วเอาไปติดกับกล้องมือถือครับ:

 

 

บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)