Category Archives: science class

วิทย์ม.ต้น: Cosmos Ep. 2 ชีวิตและการวิวัฒนาการ

วันนี้เราคุยกันถึงคลิปวิดีโอ Cosmos Ep. 2: Some of the Things that Molecules Do ที่เด็กๆไปดูกันที่บ้านในสัปดาห์ที่แล้วครับ

คลิปกล่าวถึงขบวนการวิวัฒนาการ (evolution) การคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ (artificial selection/selective breeding) และการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติ (natural selection) โดยยกตัวอย่างการสร้างสุนัขพันธุ์ต่างๆจากหมาป่าโดยการคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ และการเกิดหมีขาวจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การวิวัฒนาการและการคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตแบบต่างๆนับพันล้านแบบบนโลกเราในเวลาประมาณ 4,000 ล้านปีที่ผ่านมา (แต่ส่วนใหญ่สูญพันธุ์ไปแล้วครับ เหลือสัก 1 ใน 1,000 แบบ รวมถึงพวกเราเป็นหนึ่งในพวกที่ยังเหลืออยู่)

ส่วนหนี่งของรายการที่แสดง 4 billion years in 40 seconds คือสเก็ตช์ว่าหน้าตาบรรพบุรุษเราตั้งแต่ 4 พันล้านปีเปลี่ยนไปอย่างไรจนกลายมาเป็นเผ่าพันธุ์เรา:

ขบวนการวิวัฒนาการจะเกิดได้ด้วยสี่ข้อนี้ครับ:

  1.  ลูกๆคล้ายๆพ่อแม่ (คือมีการสืบทอดพันธุกรรม)
  2.  ลูกๆไม่เหมือนกันหมดทุกตัว (คือมีความหลากหลายทางพันธุกรรม)
  3.  โอกาสรอดชีวิตและแพร่พันธุ์ของลูกแต่ละตัวไม่เท่ากัน ลูกที่สามารถสืบพันธุ์ได้ก็จะเป็นพ่อแม่ในรุ่นต่อไป (คือมีการคัดเลือกพันธุ์)
  4.  วนข้อ 1-3 หลายๆรอบ เป็นร้อยเป็นพัน…เป็นล้านรอบ

อนึ่ง คำว่า พ่อ แม่ ลูก ด้านบน อาจไม่ใช่สิ่งมีชีวิตที่เราคุ้นเคยก็ได้ครับ จริงๆอะไรที่สามารถจำลองตัวเองแบบมีความหลากหลายได้ก็ใช้ขบวนการวิวัฒนาการได้ เช่นไวรัส, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ไวรัส, หรือไอเดียต่างๆในหัวคน ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการเข้าใจธรรมชาติด้วยขบวนการวิทยาศาสตร์ก็เพราะไอเดียทางวิทยาศาสตร์มีการวิวัฒนาการและการคัดเลือกพันธุ์: ไอเดียไหนถูกต้องใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆได้ก็จะอยู่รอดและแตกลูกหลาน(ถูกพัฒนาเพิ่มเติม)ต่อไป ไอเดียไหนอธิบายไม่ได้ก็จะตายไป การวิวัฒนาการของไอเดียสืบมาทำให้ความเข้าใจของเราใกล้ความจริงขึ้นเรื่อยๆเมื่อเวลาผ่านไป

สำหรับเด็กๆที่ต้องการทบทวน แนะนำให้เด็กๆเข้าไปดูส่วนที่ผมเคยเขียนเรื่องวิวัฒนาการที่นี่ที่นี่, และที่นี่ครับ

เราคุยกันว่าการวิวัฒนาการทำให้เกิดไวรัสโรคโควิด-19 สายพันธุ์ใหม่ๆด้วยครับ กดเข้าไปดูสายพันธุ์และไทม์ไลน์ได้ที่ https://nextstrain.org/ncov/global

ภาพสายพันธุ์ไวรัส SARS-CoV-2 ที่ก่อให้เกิดโรคโควิด-19
จาก https://nextstrain.org/ncov/global เข้าไปกดดูข้อมูล interactive ที่นั่นได้

สายพันธุ์ไวรัส SARS-CoV-2 ที่ก่อให้เกิดโรคโควิด-19
จาก https://nextstrain.org/ncov/global เข้าไปกดดูข้อมูล interactive ที่นั่นได้

แนะนำวิดีโอว่าสุนัขคือหมาป่าที่มีสารพันธุกรรมกลายพันธุ์เหมือนเป็นอาการ Williams Syndrome ในมนุษย์ครับ:

เด็กๆสนใจการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลายครั้งในอดีต แนะนำให้ดูที่ What are mass extinctions, and what causes them? มีไฟล์ infographic ให้ดูที่ https://www.nationalgeographic.org/media/mass-extinctions/ ครับ:

เด็กๆสนใจเรื่องการคัดเลือกพันธุ์พืชอาหาร แนะนำให้กดดูที่ 10 Foods That Have Been Genetically Modified Beyond Recognition, From Corgis to Corn: A Brief Look at the Long History of GMO Technology, Artificial Selection in Plants and Animals blog post, และ What’s so “natural” about “natural crop breeding”?

เด็กๆสนใจหมีน้ำหรือ Tardigrades แนะนำให้ดูคลิปและอ่านเรื่องยิงหมีน้ำเพื่อดูว่ามันแพร่ไปดาวอื่นๆโดยกระเด็นไปในอวกาศได้หรือไม่ครับ:

สุดท้ายผมแนะนำให้เด็กๆรู้จักเกมวิวัฒนาการที่เราออกแบบสัตว์ดิจิตอลที่ประกอบด้วยกระดูก ข้อ และกล้ามเนื้อ สัตว์พวกนี้มีระบบประสาทควบคุมจังหวะการทำงานของกล้ามเนื้อทำให้มีความสามารถเคลื่อนที่ต่างๆกัน ใช้ขบวนการวิวัฒนาการคัดเลือกพันธุ์สัตว์ที่เคลื่อนที่ได้ดีกว่าตัวอื่น เข้าไปเล่นเกมและดาวน์โหลดได้ที่ https://keiwan.itch.io/evolution ครับ:

วิทย์ม.ต้น: Cosmos Ep.1 ที่อยู่ของเราในจักรวาล

วันนี้เราคุยกันผ่าน Google Meet หลังจากเด็กๆได้ไปดูสารคดี Cosmos ตอนที่ 1 ที่บ้านระหว่างสัปดาห์ที่แล้ว (ตอน Standing Up in The Milky Way)

หลักการสำคัญทางวิทยาศาสตร์คือ “Test ideas by experiment and observation, build on those ideas that pass the test, reject the ones that fail, follow the evidence wherever it leads and question everything.” หรือ “ทดสอบแนวคิดโดยการทดลองและการสังเกต ต่อยอดแนวคิดที่ผ่านการทดสอบแล้ว ปฏิเสธแนวคิดที่ล้มเหลว ติดตามข้อพิสูจน์ไม่ว่ามันจะนำไปที่ไหนก็ตาม และตั้งคำถามทุกอย่าง (อย่าเชื่อง่าย)” หลักการนี้ทำให้เราเข้าใจความจริงว่าธรรมชาติทำงานอย่างไรได้มากขึ้นเรื่อยๆ

เราอยู่บนโลกซึ่งเป็นดาวเคราะห์เล็กๆที่อยู่ในระบบสุริยะที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์หนึ่งในดาวนับแสนล้านดวงในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก ทางช้างเผือกเป็นหนึ่งในนับแสนล้านกาแล็กซี่ที่อยู่ในจักรวาลที่เราสังเกตเห็น

รู้จักการวัดระยะทางเป็นปีแสง ซึ่งเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศเป็นเวลาหนึ่งปี เท่ากับประมาณ 10 ล้านล้านกิโลเมตร (แสงเดินทางได้ประมาณ 3 แสนกิโลเมตรในหนึ่งวินาที และเป็นความเร็วสูงสุดของการเคลื่อนที่เท่าที่เรารู้ในจักรวาลเรา)

อายุจักรวาลประมาณ 13,800 ล้านปี และเราพยายามเข้าใจเวลายาวๆโดยบีบให้เวลาทั้ง 13,800 ล้านปีมาอยู่ในปฏิทินปีเดียว โดยให้วันที่ 1 มกราคือจุดเริ่มต้นของจักรวาลของเรา และเที่ยงคืนวันที่ 31 ธันวาคือปัจจุบัน วิธีนี้เรียกว่า Cosmic Calendar ด้วยวิธีนี้ 1 วันในปฏิทินเท่ากับประมาณ 40 ล้าน ปี 1 เดือนในปฏิทินเท่ากับประมาณพันล้านปี ด้วยอัตราส่วนในปฏิทินมนุษย์พึ่งเริ่มเขียนหนังสือสิบกว่าวินาทีก่อนเที่ยงคืนครับ (ลองกดเข้าไปดูเหตุการณ์สำคัญต่างๆว่าอยู่ในปฏิทินวันไหนนะครับ เข้าไปที่เว็บเต็มของเขาเพื่อดูรายละเอียดได้ด้วยครับ)

ลิงก์แนะนำ ฝึกภาษา สะสมความรู้รอบตัว เกี่ยวกับ episode นี้:

1. Cosmic Calendar: http://www.cosmiccalendar.net กดดูรายละเอียดประวัติจักรวาลเรา

2. Light seconds, light years, light centuries: How to measure extreme distances:

3. Distances: Crash Course Astronomy #25:

4. ภาพ Hubble Deep Fields ภาพถ่ายกาแล็กซีนับพันที่อยู่ในพื้นที่บังได้ด้วยเม็ดข้าวสารที่ปลายนิ้ว: https://hubblesite.org/contents/articles/hubble-deep-fields

5. How we know the Universe is ancient:

6. Professor Dave Explains astronomy playlist สำหรับค่อยๆดูสะสมไปเรื่อยๆ: https://www.youtube.com/watch?v=i8U9ZjRXClI&list=PLybg94GvOJ9E9BcCODbTNw2xU4b1cWSi6

วิทย์ม.ต้น: เกริ่นถึงวิทยาศาสตร์

วันนี้คุยกับเด็กๆมัธยมต้นเรื่องวิทยาศาสตร์ เขียนสรุปไว้นิดนึงครับ

อย่าลืมว่าสิ่งสำคัญของวิทยาศาสตร์คือ

1. วิทยาศาสตร์คือกระบวนการคิด ตรวจสอบ พยายามเข้าใจความจริงต่างๆรอบตัว

2. มนุษยชาติพัฒนาอย่างรวดเร็วเมื่อตระหนักว่าความรู้ความเชื่อต่างๆที่มีอาจจะผิด แล้วหาทางแก้ว่าทำอย่างไรจะรู้ความจริง จะใกล้ความจริงมากขึ้นอีก พบว่าการคิดแบบวิทยาศาสตร์ใช้ได้ผลดี

3. คิดแบบวิทยาศาสตร์คือ พยายามอธิบายสิ่งที่ไม่รู้ด้วยการเดา-หาทางตรวจสอบการเดาของเราด้วยการทดลองหรือการสังเกต-พยายามหาว่าการเดาของเราผิดได้อย่างไร-เปลี่ยนการเดาหรือคำอธิบายเมื่อมันถูกแย้งโดยการทดลองหรือการสังเกตที่มีคุณภาพ-ทำต่อไปเรื่อยๆสำหรับคำอธิบายที่ยังไม่ดีพอ

4. ความรู้ที่เราสะสมด้วยขบวนการทางวิทยาศาสตร์จะ _ผิด_ เสมอ แต่จะผิดน้อยลงเรื่อยๆเมื่อเรารู้ตัวว่าผิดตรงไหน แล้วหาทางเข้าใจให้ดีขึ้น

ยกตัวอย่าง astrology (โหราศาสตร์) และ astronomy (ดาราศาสตร์) ที่มีจุดเริ่มเดียวกันเมื่อหลายพันปีที่แล้ว เวลาผ่านไปถึงปัจจุบัน โหราศาสตร์ไม่ได้พัฒนาความถูกต้องขึ้นเลย แต่ดาราศาสตร์ทำให้เราส่งยานอวกาศ หรือตรวจสอบการชนกันของหลุมดำได้