Category Archives: science class

วิทย์ประถม: เล่นเกมเกี่ยวกับระบบประสาท

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กหัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล เราคุยกันเรื่องระบบประสาทและสมอง คุยกันว่าร่างกายของเราต้องมีการส่งสัญญาณไฟฟ้าไปตามเส้นประสาทเพื่อทำงานต่างๆเช่นรับสัญญาณจากประสาทสัมผัส คิดตัดสินใจ ส่งสัญญาณให้กล้ามเนื้อทำงาน แล้วเราก็เล่นจับของที่ตกผ่านมือกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลสั้นๆสองกลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อน วันนี้คือเสกน้ำให้เป็นน้ำแข็ง และกลลอยตัวครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดูเว็บ Zygote Body ซึ่งเป็นเว็บให้เรากดดูส่วนประกอบต่างๆของร่างกาย หน้าตาแบบนี้:

สามารถเข้าไปเล่นเองได้ที่ลิงก์นี้หรือข้างล่างนะครับ:

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าร่างกายเราจะรู้สึกหรือขยับได้ต้องมีสัญญาณตามเส้นประสาทวิ่งไปมาในร่างกาย ถ้าจะหยิบจับอะไรสมองก็ต้องส่งสัญญาณไปตามเส้นประสาทไปที่มือเพื่อให้มือขยับตามที่คิด ถ้าจะรู้สึกอะไรก็ต้องมีสัญญาณจากอวัยวะส่วนต่างๆวิ่งกลับไปที่สมอง สมองจะต้องรับและส่งสัญญาณต่างๆกับส่วนอื่นๆของร่างกายตลอดเวลา และการส่งสัญญาณไปมานั้นใช้เวลา ไม่ใช่เกิดได้ทันทีทันใด เพื่อเป็นการทดลองให้เห็นว่าการทำงานของระบบประสาทและสมองใช้เวลาบ้างเราเราจึงลองเล่นจับแบงค์กันครับ

วิธีเล่นก็คือให้เด็กเอาแขนวางพาดบนโต๊ะหรือเก้าอี้ให้มือยื่นออกมาเตรียมจับแบงค์ที่ผมจะปล่อยให้ตกผ่านมือเด็ก พอผมปล่อยแบงค์เด็กๆก็จะต้องพยายามจับแบงค์ให้ได้ ซึ่งโดยปกติจะไม่สามารถจับได้ (สาเหตุที่เอาแขนไปพาดโต๊ะก็เพื่อป้องกันไม่ให้ขยับแขนลงไปคว้าแบงค์ที่ตก ผ่านมือไปแล้วได้ครับ) ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่า เวลาเราจะจับแบงค์ ตาเราต้องมองดูแล้วเห็นว่าแบงค์ตก แล้วจึงส่งสัญญาณไปที่สมอง สมองต้องตัดสินใจว่าจะจับแบงค์แล้วส่งสัญญาณไปที่มือให้มือจับ สัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่วิ่งไปตามเส้นประสาทของเราและมันใช้เวลาในการคิดและเดินทางตามเส้นประสาทมากกว่าเวลาที่แบงค์ตกผ่านมือเราไป

เราเล่นกันประมาณนี้ครับ:

เด็กประถมปลายบางคนลองจับไม้บรรทัด จะพบว่าจะสามารถจับได้เมื่อไม้บรรทัดตกลงไปสักประมาณ 10-12 นิ้วครับ (สำหรับนักเรียนม.ปลายที่เรียนฟิสิกส์บ้างแล้วควรจะสามารถประมาณได้ว่าใช้เวลาเท่าไรในการจับของที่ตกผ่านมือครับ)

ผมเล่าเรื่องสมองอีกนิดหน่อยให้เด็กประถมปลายฟัง แต่อยากให้เด็กๆไปอ่านเพิ่มเติมตามลิงก์เหล่านี้ถ้าสนใจนะครับ:

  1. คลื่นสมอง
  2. Top Ten Myths About the Brain
  3. Right brain/left brain, right?
  4. 7 (and a half) myths about your brain
  5. 10 Surprising Facts About Your Brain

วิทย์ม.ต้น: เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับการนอน, เฉลยข้อสอบ Python, คลิป Immune System

วันนี้ผมเล่าเรื่องน่ารู้เกี่ยวกับการนอนหลับให้เด็กๆม.ต้นฟังครับ ปกติเราจะคิดว่าเราต้องนอนเพราะสมองเราต้องพักผ่อนเท่านั้น แต่มีงานวิจัยพบว่าสัตว์ที่ไม่มีสมองเช่นฟองน้ำหรือแมงกระพรุนก็แสดงพฤติกรรมประเภทนอนเหมือนกัน และนอกจากนี้ยังมีงานวิจัยที่ทดลองว่าการอดนอนจนตายในแมลงหวี่นั้น พบสารเคมีตระกูลที่มีออกซิเจนอิสระ (ROS, = reactive oxygen species) ในลำไส้เพิ่มขึ้นเรื่อยๆตามการอดนอนจนอายุขัยสั้นเหลือ 10 วันจากปกติ 30 วัน และถ้าลดปริมาณ ROS ในลำไส้โดยกินสารต้านอนุมูลอิสระหรือให้แมลงหวี่นอน แมลงหวี่ก็จะไม่ตายเร็ว ทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าการนอนน่าจะวิวัฒนาการมาก่อนสมอง และน่าจะมีหน้าที่เกี่ยวกับเมแทบอลิซึมในเซลล์ต่างๆมาก่อน

รายละเอียดจะเป็นประมาณในลิงก์เหล่านี้ครับ:

  1. Sleep Evolved Before Brains. Hydras Are Living Proof.
  2. The Simplest of Slumbers
  3. การศึกษาสาเหตุของการอดนอนที่ทำให้เสียชีวิต พบว่าไม่ได้เกิดจากสมองแต่อาจเกิดในลำไส้
  4. Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut
  5. การนอน

จากนั้นเราคุยกันเรื่องข้อสอบที่เด็กๆทำไป ส่วนใหญ่ทำได้ไม่มีปัญหาอะไร แต่มีข้อเขียนโปรแกรมที่เด็กๆทำไม่ค่อยครบกัน เลยทำเฉลยไว้ไห้ดู คำถามคือ:

ผมเฉลยเป็นโปรแกรมบน Colab อยู่ที่นี่

เราดูคลิปและคุยกันเรื่องระบบภูมิคุ้มกัน:

จากนั้นผมให้เด็กๆลองเล่นกลจับแบงค์กัน คือให้วางแขนไว้กับโต๊ะให้มืออยู่นอกโต๊ะ แล้วให้เพื่อนปล่อยแบงค์ให้ตกผ่านมือ เด็กๆจะจับแบงค์ไม่ค่อยได้เพราะเวลาที่ตา-สมอง-มือทำงานร่วมกันเพื่อจับแบงค์นั้นนานเกินกว่าเวลาที่แบงค์ตกผ่านมือ การบ้านคือให้เด็กๆไปคิดว่าจะประมาณเวลาการตัดสินใจจับแบงค์อย่างไร แล้วอีกสองสัปดาห์เราจะทำการทดลองกัน

วิทย์ม.ต้น: โลกแย่เท่าที่เราคิดไหม, เรียนรู้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโลก

วันนี้เราคุยกันเรื่องในคลิปที่ Steven Pinker พูดเรื่อง Is the world getting better or worse? A look at the numbers (โลกของเรากำลังจะดีขึ้นหรือแย่ลง ลองมาดูตัวเลขกัน) ให้สังเกตว่าความเชื่อต่างๆในหัวเรามักจะเกิดจากการกระตุ้นจากอารมณ์โดยข่าวสารรอบๆตัว ไม่เกิดจากการนับ/วัด/สถิติ และเรามองแต่สิ่งตรงหน้า ไม่ค่อยดูประวัติศาสตร์หรือภาพรวม

เด็กๆได้ดูว่าโดยเฉลี่ยแล้ว โลกดีขึ้นเรื่อยๆครับ สาเหตุก็เพราะมนุษย์รู้จักใช้เหตุผล ขบวนการคิดแบบวิทยาศาสตร์ และความรู้ที่ได้มาปรับปรุงเรื่องต่างๆ

สิ่งที่อยากให้ติดหัวพวกเราทุกคนก็คือ โลกจะมีปัญหาเสมอ แต่ปัญหามีไว้แก้ด้วยความรู้และความเข้าใจ เราสามารถปรับปรุงโลกขึ้นไปได้เรื่อยๆไม่สิ้นสุด

ตัวอย่างกราฟการพัฒนาครับ:

วัดการพัฒนาในด้านต่างๆ: อายุขัย สุขภาพ อาหาร ความร่ำรวย สันติภาพ เสรีภาพ ความปลอดภัย ความรู้ เวลาว่าง ความสุข
วัดการพัฒนาในด้านต่างๆ: อายุขัย สุขภาพ อาหาร ความร่ำรวย สันติภาพ เสรีภาพ ความปลอดภัย ความรู้ เวลาว่าง ความสุข
อายุขัยโดยเฉลี่ยของคนเพิ่มขึ้น
อายุขัยโดยเฉลี่ยของคนเพิ่มขึ้น
อัตราการตายของเด็กๆลดลง
อัตราการตายของเด็กๆลดลง
อัตราการตายจากขาดอาหารลดลง
อัตราการตายจากขาดอาหารลดลง
อัตราคนยากจนข้นแค้นลดลง
อัตราคนยากจนข้นแค้นลดลง
อัตราการตายจากสงครามลดลง
อัตราการตายจากสงครามลดลง
อัตราการตายจากฆาตกรรมลดลง
อัตราการตายจากฆาตกรรมลดลง

ผมติดตามอ่าน  (ฟัง) หนังสือของ Steven Pinker มานานแล้วครับ สองเล่มที่ผมชอบมากคือ The Better Angels of our Nature และ Enlightenment Now: The Case for Reason, Science, Humanism, and Progress ตอนนี้เตรียมฟังเล่มใหม่ของเขาชื่อ Rationality: What It Is, Why It Seems Scarce, Why It Matters

จากนั้นเด็กๆได้รู้จักเว็บ Gapminder ที่พยายามโปรโมทความเข้าใจสิ่งต่างๆด้วยข้อมูล

เราเช็คความเข้าใจคร่าวๆของเราด้วยแบบทดสอบ Upgrade Your Worldview

ถ้าสนใจ สามารถทำแบบทดสอบข้างล่างได้เลยครับ:

การบ้านให้เด็กๆไปทำแบบทดสอบชุดต่อไป

เวลาที่เหลือ เด็กๆดูคลิป Hans and Ola Rosling: How not to be ignorant about the world (ฮานส์ และ อูล่า โรสลิงค์: ทำอย่างไรให้รู้ทันโลก) โดยการบ้านให้เด็กๆไปเขียนสรุปมาด้วยครับ