Category Archives: science class

วิทย์ประถม: เล่นกับไฟฟ้าสถิต

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลหนีจากไฟเผา เด็กๆได้เริ่มรู้จักไฟฟ้าโดยเริ่มจากการเล่นกับไฟฟ้าสถิต

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลที่หนีจากไฟเผา:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าของต่างๆมีส่วนประกอบเล็กๆที่เรียกว่าอะตอม ในอะตอมจะมีประจุไฟฟ้าบวกจากโปรตอน และประจุไฟฟ้าลบจากอิเล็คตรอน ประจุที่เป็นบวกจะดึงดูดประจุลบ แต่ประจุบวกจะผลักประจุบวกอันอื่น ประจุลบก็ผลักประจุลบอันอื่น (คือ + + หรือ – – จะผลักกัน แต่ +- จะดูดกัน) 

ของที่ประจุวิ่งผ่านไปมาได้ไม่ยากเรียกว่าตัวนำไฟฟ้า ตัวอย่างของตัวนำไฟฟ้าก็เช่นโลหะต่างๆ น้ำเกลือ น้ำกรด น้ำด่าง ของที่ประจุวิ่งผ่านไปมายากๆเรียกว่าฉนวนไฟฟ้า เช่นพลาสติก ยาง กระดาษ ไม้แห้ง อากาศ 

วัตถุต่างๆโดยปกติจะมีจำนวนประจุบวกและประจุลบเท่าๆกัน ทำให้มีลักษณะเป็นกลางทางไฟฟ้า ไม่มีประจุลบหรือบวกเกิน 

เวลาเราเอาวัตถุต่างชนิดมาแตะกันหรือถูกัน บางทีประจุจะถ่ายเทกันระหว่างวัตถุ พอแยกวัตถุออกจากัน วัตถุแต่ละชิ้นก็จะมีประจุบวกหรือประจุลบเกิน เรียกว่าเกิดไฟฟ้าสถิต

แล้วผมก็สอนเด็กๆให้เล่นกลจากไฟฟ้าสถิตสามอย่างคือใช้มือดูดหลอดกาแฟ ใช้หลอดกาแฟดูดเม็ดโฟม และใช้หลอดกาแฟผลักกันครับ ผมเคยอัดวิดีโอวิธีทำไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ครับ:

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันเล่นครับ:

นอกจากนี้เรายังเอาผ้าที่มีส่วนผสมของไนลอนมาถูกับศีรษะให้เกิดไฟฟ้าสถิตดูดผมกันครับ:

วิทย์ประถม: ความฝืดมหาศาลของเชือก

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลหนีหนามแหลม ผมสอนให้เด็กๆรู้จักแรงเสียดทานของเชือกที่เพิ่มขึ้นมหาศาลเมื่อเพิ่มจำนวนรอบที่พันหลัก

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลที่คนไม่ถูกหนามแหลมแทง:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

จากนั้นผมก็แนะนำให้รู้จักความฝืดหรือแรงเสียดทานของเชือกเมื่อไปพันสิ่งต่างๆ ผมเอาเชือกมาผูกกับชิ้นพลาสติกหนัก 12 กรัม แล้วเอาไปพาดกับปากกาไวท์บอร์ดกลมๆ โดยผมจับปลายเชือกด้านหนึ่งไว้ เมื่อผมปล่อยมือ ก้อนพลาสติกก็จะตกลงเพราะแรงเสียดทานระหว่างเชือกและปากกาไวท์บอร์ดน้อยกว่าน้ำหนักชิ้นพลาสติก

แต่ถ้าผมเริ่มพันเชือกรอบปากกาไวท์บอร์ดเพียงรอบสองรอบ ชิ้นพลาสติกก็จะไม่ตก เพราะแรงเสียดทานระหว่างเชือกและปากกาไวท์บอร์ดเพิ่มขึ้น

ต่อไปเราอยากลองดูว่าแรงเสียดทานเพิ่มขึ้นเร็วแค่ไหนเมื่อเราพันเชือกเพิ่ม เราก็เริ่มเหมือนเดิม เอาเชือกมาผูกกับชิ้นพลาสติกหนัก 12 กรัม แล้วเอาไปพาดกับปากกาไวท์บอร์ดกลมๆ โดยผมดึงปลายเชือกดูว่าผมต้องออกแรงแค่ไหนที่จะดึงให้ชิ้นพลาสติกขยับได้ ถ้าไม่พันเชือกเลย ก็จะดึงง่ายมาก ถ้าพันเชือกสักรอบสองรอบ ก็ยังออกแรงดึงให้ชิ้นพลาสติกขยับได้อยู่ แต่ถ้าพันสัก 6-7 รอบขึ้นไป จะไม่สามารถดึงให้ชิ้นพลาสติกขยับได้เลยเพราะความฝืดหรือแรงเสียดทานระหว่างเชือกและปากกาไวท์บอร์ดมีค่ามาก

ผมให้เด็กๆทดลองกับเชือกชนิดต่างๆ ไปพันสิ่งต่างๆเช่นดินสอ ปากกา ท่อ ดูว่าพันกี่รอบแล้วไม่สามารถดึงให้ขยับได้ สำหรับเด็กประถมปลายให้พวกเขาผูกเชือกกับเครื่องชั่งน้ำหนักดูแรงดึงที่ใช้ด้วย

ในอดีตผมเคยให้เด็กประถมปลายและมัธยมต้นวัดความฝืดของเชือกว่าเพิ่มอย่างไรเมื่อพันเชือกเพิ่ม พบว่าทุกๆรอบที่พันเชือกเพิ่ม ความฝืดจะเพิ่มประมาณ 2-3 เท่า ดังในคลิปและตารางข้อมูลเหล่านี้:

ในอดีต เราวัดความฝืดของเชือกที่พันท่อทรงกระบอกกันครับ พบว่าความฝืดโตเร็วมากเมื่อจำนวนรอบเพิ่ม คือเพิ่มแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลในจำนวนรอบ ความสัมพันธ์เป็นดังนี้: ความฝืดเป็นกรัม = 21.0536 e^(1.10148 จำนวนรอบ) เราถ่วงน้ำหนักด้านหนึ่งด้วยน๊อตเหล็กหนัก 19 กรัม ถ้าพันไปห้ารอบครี่งนี่ต้องใช้แรง 9,000 กรัมเพื่อดึงให้น๊อตเริ่มขยับ

ราใช้ความจริงที่ความฝืดเติบโตอย่างรวดเร็วตามจำนวนรอบของเชือกที่พันมาเล่นกลแบบนี้ได้ครับ เอาเชือกมาผูกของหนักและของเบาที่แต่ละปลาย (ในที่นี้ของหนักคือตลับเมตรหนัก 400 กรัม ของเบาคือพลาสติก 12 กรัม) แล้วพาดเชือกบนแท่งดินสอ แล้วปล่อยของหนักให้ตก:

กลนี้ทำงานได้ด้วยความจริงที่ว่าความฝืดของเชือกที่พันหลักอยู่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามจำนวนรอบที่พัน (เรียกว่าเพิ่มแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล)

Posted by Pongskorn Saipetch on Monday 18 November 2024

จะพบกว่าเมื่อปล่อยมือ เชือกจะแกว่งมาพันดินสอหลายรอบ ทำให้มีความฝืดมากพอที่จะหยุดไม่ให้ของหนักตกลงพื้น

คลิปการทดลองของเด็กๆครับ:

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลหนีหนามแหลม จากนั้นผมสอนให้เด็กๆรู้จักการแรงเสียดทานของเชือกที่เพิ่มขึ้นมหาศาลเมื่อเพิ่มจำนวนรอบที่พันหลัก

Posted by Pongskorn Saipetch on Saturday 23 November 2024

วิทย์ประถม: เล่นกับล้อและแรงเสียดทาน

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลคนในกล่อง วันนี้ผมสอนให้เด็กๆรู้จักการแรงเสียดทานและล้อ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลคนในกล่อง:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

จากนั้นผมก็แนะนำให้เด็กๆรู้จักแรงเสียดทานและล้อ บอกเด็กๆว่าเมื่อเรามีของสองชิ้นมาขัดมาถูกัน หรือมีการสัมผัสแบบพยายามขยับ (ไม่ใช่วางแตะไว้เฉยๆ) เช่นถ้าเราเอามือมาถูกัน เราจะรู้สึกว่ามีแรงต้าน ถูนานๆเกิดความร้อน หรือวางกล่องไว้กับพื้นแล้วพยายามลากหรือผลักมันจะรู้สึกว่ามีแรงต้าน

ประโยชน์ของแรงเสียดทานก็เช่น ทำให้เราเดินได้โดยไม่ลื่น ทำให้จับสิ่งของได้ไม่หลุดมือ ทำให้เบรครถทำงานได้ ช่วยให้รถวิ่งบนถนนได้

แต่บางครั้งเราก็ไม่ต้องการแรงเสียดทาน เพราะทำให้เครื่องจักรสึกหรอ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานในการเคลื่อนที่ ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือตลับลูกปืนช่วยลดแรงเสียดทาน

ส่วนล้อก็เป็นอุปกรณ์ที่อาศัยแรงเสียดทานตรงที่ล้อติดกับพื้นทำให้สิ่งต่างๆที่ติดล้อสามารถกลิ้งหรือขับดันให้เคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น ล้อต้องการแรงเสียดทานเพื่อเคลื่อนที่ เหมือนตอนเราเดินบนพื้นลื่น จะเดินไม่ได้ ล้อก็เช่นกัน ต้องการแรงเสียดทานพอดีๆ เพื่อทำให้ล้อหมุนไปข้างหน้าได้ ไม่ลื่นไถลออกนอกทาง และสามารถเบรกหยุดได้

แล้วเราก็ทำกิจกรรมลากของและลากเพื่อนๆโดยใช้และไม่ใช้ล้อกันครับ ผูกที่ชั่งน้ำหนักไว้กับเชือก ดูว่าต้องใช้แรงลากเท่าไร