Category Archives: science toy

กระสุนกระดาษ, เทรบูเชท์กระป๋อง, คอปเตอร์กระดาษ

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้หัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล จากนั้นได้พยายามแก้โจทย์ส่งกระดาษชิ้นเล็กๆไปไกลๆ ในที่สุดก็ประดิษฐ์กระสุนกระดาษยิงด้วยหนังยาง เด็กประถมปลายหัดประดิษฐ์ของเล่นเทรบูเชท์กระป๋อง เด็กอนุบาลสามหัดประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “ทำของเล่น BALLISTA ลูกปิงปอง, คอปเตอร์กระดาษ” ครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

เด็กประถมต้นได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้ยืดแขนขาครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นผมตั้งโจทย์ให้เด็กๆคือตัดกระดาษออกมาชิ้นเล็กๆขนาด 2″x3″ แล้วให้เด็กคิดว่าจะทำให้มันลอยไปไกลๆอย่างไร เราตัดกระดาษแจกกันแล้วเด็กๆก็ไปลองทำกันครับ เด็กๆสังเกตว่ากระดาษขนาดเดียวกันถ้าพับหรือขยำให้เล็กๆจะลดแรงต้านอากาศ ทำให้ไปได้ไกลขึ้น ผมเอาหนังยางมาวางกองๆใกล้ๆเด็กจนเด็กหยิบไปดูว่าจะใช้อะไรได้ไหม บางคนเริ่มพยายามยิงกระดาษจากหนังยาง แล้วคนอื่นๆก็เริ่มเลียนแบบ ในที่สุดเด็กๆก็เริ่มพับกระดาษให้เล็กๆจะได้ต้านอากาศได้น้อยๆ แล้วพับเป็นตัว U จะได้เกี่ยวกับหนังยางได้ง่ายๆ จากนั้นก็ยืดหนังยางแล้วปล่อยกระดาษออกไปได้ๆไกลๆครับ ตอนหลังเลยเล่นยิงเป้าที่เป็นกระป๋องกัน:

สำหรับเด็กๆประถมปลาย ผมให้ดูเครื่องจักรสมัยโบราณที่ใช้ขว้างของหนักๆไปไกลๆเรียกว่าเทรบูเชท์ (Trebuchet)

เด็กๆได้สังเกตว่าเทรบูเชท์ทำงานอย่างไร คือมีการถ่วงน้ำหนักที่ปลายด้านสั้นของคาน และที่ปลายด้านยาวของคานจะเป็นที่ปล่อยกระสุนออกไปครับ ได้สังเกตว่าปลายด้านยาวของคานเคลื่อนที่เร็วกว่าด้านสั้น และที่ปลายด้านยาวมีเชือกที่ทำหน้าที่สะบัดให้กระสุนไปไกลขึ้นด้วยครับ

จากนั้นเด็กๆก็ดูวิธีประดิษฐ์เทรบูเชท์ของเล่นทำอย่างไร:

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันสร้างและเล่นของเล่นกันครับ

ถ้าเด็กๆระดับมัธยมหรือมหาวิทยาลันสนใจ สามารถดูคลิปนี้เกี่ยวกับการออกแบบและคำนวณเทรบูเชท์ครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมไปสอนวิธีทำของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ วิธีเหมือนในคลิปนี้นะครับ:

เด็กๆแยกย้ายกันประดิษฐ์และเล่นกันครับ:

วิทย์ม.ต้น: ความคาดหวัง (Placebo, Nocebo), ช่อง YouTube แนะนำ, แอพ PhysPhox

วันพุธสัปดาห์นี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนเรื่อง Expectation (ความคาดหวัง) จากหนังสือ The Art of Thinking Clearly โดยคุณ Rolf Dobelli ที่ความคาดหวังต่างๆของเรามีผลกระทบในชีวิตประจำวันอย่างมาก

เด็กๆรู้จัก placebo ที่ร่างกายเราหายป่วยเมื่อคิดว่าได้รับการรักษา แม้ว่าจะไ้ด้ยาปลอมๆที่ไม่มีฤทธิ์อะไร หรือได้ฉีดน้ำกลั่น ความคิดในสมองส่งผลให้ปฏิกิริยาเคมีต่างๆในร่างกายทำงานรักษาตนเองได้ อันนี้เป็นตัวอย่างของความคาดหวังที่มีผลต่อร่างกายจริงๆ (ดังนั้นผมจึงแนะนำให้เด็กๆให้พยายามมีอารมณ์แจ่มใส ยิ้มให้ตัวเองในกระจกตอนเช้า คิดขอบคุณสิ่งต่างๆรอบตัว และเมื่อเจอสถานการณ์แย่ๆให้คิดว่ามันยังแย่ลงได้อีกเยอะ หาทางแก้ไขดีกว่ามานั่งเศร้าขุ่นมัว)

เด็กๆได้รู้จัก nocebo ที่ตรงกันข้ามกับ placebo ด้วย คือการคิดว่าตัวเองจะป่วยแล้วป่วยจริงๆ มีการทดลองที่บอกคนว่าใบไม้ (ที่ไม่มีพิษทำให้คัน) ที่มาลูบแขนจะทำให้คันแล้วคนก็คันจริงๆเป็นต้น

เด็กๆได้รู้จักว่าการทดสอบว่ายาหรือการรักษาหรือปัจจัยต่างๆมีผลดีอย่างที่คิดจริงหรือไม่ต้องทดสอบด้วยวิธีที่เรียกว่า double-blind, randomized, controlled trial เพื่ออย่างน้อยจะไม่ถูก placebo ทำให้คิดว่ายาใช้ได้ผลจริง และให้ระวังยาสมุนไพรที่ไม่ได้ทดสอบจริงจังแบบนี้เพราะอาจมีปัญหาทางความเข้มข้นสารเคมีและผลข้างเคียงต่างๆ

ผมแนะนำให้เด็กๆเข้าไปดูคลิปในช่องที่แนะนำเหล่านี้สัปดาห์ละสองคลิปแล้วเขียนสรุปว่าเรียนรู้อะไรส่งให้ผมอ่าน:

ผมแนะนำให้เด็กๆรู้จักแอพโทรศัพท์ชื่อ phyphox (physical phone experiments) โดยใช้เซนเซอร์ต่างๆในโทรศัพท์ของเราวัดสิ่งต่างๆรอบตัวเช่นความดันอากาศ เสียง แม่เหล็ก ความเร่ง ฯลฯ เราจะเอามาเล่นกันสัปดาห์หน้าครับ วันนี้ลองแกว่งโทรศัพท์เหมือนลูกตุ้มก็ได้ความเร่งเป็นคลื่นหน้าตาแบบนี้ครับ (ดู Linear Acceleration x):

เวลาเหลือนิดหน่อยเราเลยเล่นแรงโน้มถ่วงเทียม ให้สังเกตว่าความเร่งทำงานเหมือนแรงโน้มถ่วงที่มีทิศตรงข้ามกันครับ คลิปและภาพอยู่นี่ครับ:

ดูคลิปจรวดและเล่นจรวดไม้ขีดไฟ

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูภาพลวงตาจาก Best Illusion of the Year Contest ได้ดูคลิปปล่อยและจอดจรวด กระสวยอวกาศ ขนาดจรวดต่างๆของมนุษยชาติ และรู้จักวิธีทำของเล่นจรวดไม้ขีดไฟครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “จำลองวงโคจรของดาว” ครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

คราวนี้เด็กๆไม่ได้หัดอธิบายมายากลเพื่อฝึกคิดแบบวิทยาศาสตร์ แต่ได้ดูคลิปภาพลวงตาที่เข้าประกวด Best Illusion of the Year Contest อันนี้คือให้ดูว่าหมุนรอบแกนไหน แนวนอนหรือแนวตั้ง:

ผมอธิบายให้เด็กๆฟังว่าที่เราเห็นการหมุนในแนวต่างกันหรือสลับไปมาเกิดจากสมองเราพยายามจินตนาการสิ่งของสามมิติจากภาพแบนๆสองมิติแล้วปรากฎว่าของสามมิติที่หมุนรอบแนวตั้งหรือแนวนอนก็แสดงเป็นภาพสองมิติเหมือนกันทำให้เราแปลความได้ทั้งสองแบบ ทุกสิ่งทุกอย่างที่เรารับรู้เกิดจากจินตนาการของสมองทั้งสิ้น

จากนั้นผมก็ให้เด็กดูคลิปการปล่อยจรวดและเอาชิ้นส่วนถังเชื้อเพลิงกลับมาใช้ไหม่:

ดาวเทียมจำนวน 60 ดวงที่ถูกปล่อยไปพร้อมกัน:

การระเบิดของยาน Challenger:

และเปรียบเทียบขนาดจรวดต่างๆของมนุษยชาติ:

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าจรวดทำงานอย่างไรโดยถามว่าเด็กๆเคยส่งลูกบาสเก็ตบอลเร็วๆไหม จะรู้สึกว่าตัวเราขยับไปทิศทางตรงข้ามกับลูกบาส จรวดก็ทำงานคล้ายๆกัน เชื้อเพลิงจรวดเป็นเชื้อเพลิงแข็งหรือเชื้อเพลิงเหลว เมื่อเผาไหม้ที่ท้ายจรวดกลายเป็นก๊าซที่มีปริมาตรและความเร็วมหาศาล วิ่งออกจากท้ายจรวดไปเหมือนเราผลักลูกบาส ตัวจรวดที่เหลือจึงขยับไปทิศทางตรงข้ามกับก๊าซร้อนจากเชื้อเพลิง

ถ้าสนใจเรื่องจรวด แนะนำให้เข้าไปศึกษาเพิ่มเติมที่คลิปนี้นะครับ:

ต่อจากนั้นเราทำของเล่นจรวดไม้ขีดกัน เราใช้เชื้อเพลิงแข็งจากหัวไม้ขีด วิธีทำอยู่ในคลิปนี้ครับ:

สำหรับเด็กประถมต้นผมสร้างจรวดไม้ขีดไฟแล้วปล่อยให้เด็กๆดู สำหรับประถมปลายผมให้พยายามประดิษฐ์กันเองแล้วผมปล่อยให้ครับ