ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเส้นด้ายไม่ขาด แล้วเราก็รู้จักคลื่นในสปริงกัน สังเกตคลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง สังเกตว่าคลื่นสะท้อนเป็นอย่างไร สังเกตคลื่นวิ่งผ่านกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นเชือกไม่ขาด:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ผมเอาของเล่นที่เรียกว่าสลิงกี้ (Slinky) ซึ่งคือสปริงอ่อนๆใหญ่ๆมาให้เด็กๆเล่นกันครับ

เด็กๆได้ทายว่าเวลาของตก เช่นสลิงกี้ตก ส่วนไหนตกก่อน ด้านบนตกก่อน ด้านล่างตกก่อน หรือตกพร้อมๆกัน แล้วถ่ายเป็นภาพสโลโมชั่นให้เขาดูกันครับ (คลิปทั้งหมดอยู่ที่นี่):

ผมเอาสลิงกี้มาเป็นตัวกลางในการสร้างคลื่นทั้งคลื่นตามยาว(ที่ตัวสปริงเคลื่อนที่ในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของลูกคลื่น)และคลื่นตามขวาง(ที่ตัวสปริงเคลื่อนที่ตั้งฉากกับการแนวการเคลื่อนที่ของลูกคลื่น)

เด็กๆได้สังเกตการเคลื่อนที่ผ่านกันของคลื่นในสลิงกี้ ได้ดูการสะท้อนของคลื่น เด็กได้สังเกตว่าถ้าเราจับได้ปลายข้างหนึ่งของสปริงให้อยู่กับที่ ส่วนยอดของคลื่นที่วิ่งเข้าไปกับคลื่นที่สะท้อนกลับมาจะมีทิศทางตรงกันข้ามกันครับ คลื่นสามารถวิ่งผ่านกันได้ด้วยครับ:

อันนี้เป็นคลิปในอดีต:

เด็กๆได้สังเกตว่าถ้าเรามีคลื่นวิ่งสวนกันอย่างเหมาะสม ผลลัพธ์จะเป็นคลื่นนิ่ง (standing wave) ที่ขยับขึ้นลงอย่างเดียว ไม่วิ่งไปมาด้วยครับ เด็กๆได้พยายามทดลองสร้างคลื่นนิ่งกันในสลิงกี้:

ผมให้เด็กๆดูบันไดเลื่อนสำหรับสลิงกี้ด้วยครับ:

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเชือกมัดไพ่ แนะนำเว็บเล่นวงโคจรให้เด็กๆรู้จัก (https://phet.colorado.edu/en/simulations/my-solar-system) เด็กๆปล่อยลูกแก้วและเหรียญให้วนเร็วขึ้นๆจนตกลงไปในกระปุกหลุมดำ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลเชือกมัดไพ่:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

สัปดาห์ที่แล้วเราคุยกันเรื่องปริมาณการหมุนไป สัปดาห์นี้ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าเวลาดาวโคจรรอบกันก็มีปริมาณการหมุนด้วย เล่าว่าเวลาดาวโคจรรอบกัน วงโคจรจะเป็นวงรี ถ้าวงรีรีน้อยๆมันก็จะดูเกือบเป็นวงกลม เช่นดวงจันทร์โคจรรอบโลกเป็นวงรี โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี ดาวหางฮัลเลย์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีเป็นต้น และความเร็วการโคจรขึ้นกับดาวอยู่ใกล้กันแค่ไหนด้วย

ผมแนะนำเว็บไซต์ My Solar System ซึ่งเป็นที่ทดลองวงโคจรแบบต่างๆที่เราออกแบบเองได้ครับ จะมีการคำนวณตำแหน่งของดาวที่เคลื่อนที่และดึงดูดกันด้วยแรงโน้มถ่วง ให้เด็กๆสังเกตทิศทางความเร็วของดาวว่าชี้ไปทางไหน ให้สังเกตว่าดาวเคราะห์หรือดาวหางเคลื่อนที่เร็วขึ้นเมื่อใกล้ดวงอาทิตย์ ให้สังเกตว่าถ้าดาวเคราะห์จะโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้ต้องมีความเร็วอย่างน้อยค่าหนึ่ง ถ้าน้อยเกินไปจะตกสู่ดวงอาทิตย์ แต่ถ้าความเร็วมากไปก็จะหลุดจากวงโคจรไม่ย้อนกลับมาอีก

หน้าตาเว็บเป็นแบบนี้ครับ:

นี่คือคลิปในอดีตเป็นตัวอย่างว่าเราจะเห็นอะไรในเว็บนี้ (ปัจจุบันหน้าตาจะเปลี่ยนไปบ้างครับ):

เด็กๆสังเกตได้ว่าในวงโคจรรีๆของดาวหางเนี่ย เมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มันจะวิ่งเร็วขึ้น เมื่อไกลออกจากดวงอาทิตย์จะวิ่งช้าลง ผมบอกเด็กๆว่ามันเป็นเรื่องเดียวกับเราปล่อยลูกบอลตกพื้น ทั้งดาวหางและลูกบอลต่างก็ “ตก” เข้าสู่ดวงอาทิตย์หรือโลกและเร่งความเร็วด้วยแรงโน้มถ่วง เมื่อดาวหางและลูกบอลวิ่งออกห่างจากดวงอาทิตย์หรือโลกแรงโน้มถ่วงจะเป็นตัวหน่วงความเร็วของมัน ให้สังเกตลูกบอลตกลง เร่งความเร็ว กระทบพื้น กระเด้งขึ้น ความเร็วช้าลงๆจนหยุดแล้วเริ่มตกลงมาใหม่

ผมโชว์บางส่วนของคลิปนี้ให้เด็กๆดูว่าเราจำลองวงโคจรโดยใช้ผ้าที่ยุบเป็นหลุมก็ได้:

จากนั้นก็เอา “กระปุกหลุมดำ” (Vortex Piggy Bank หรือ Vortex Bank) มาให้เด็กๆเล่นปล่อยลูกแก้วแบบต่างๆให้ดูการโคจรของลูกแก้วก่อนจะตกลงไปในกระปุกกันครับ หน้าตาจะเป็นประมาณนี้:

บรรยากาศการเล่นครับ: