Category Archives: science

Cognitive Biases สามอย่าง, ต่อแม่แรงด้วยหลอดฉีดยา

วันนี้เด็กๆมัธยมต้นพวกคุยกันเรื่อง cognitive biases ที่เด็กๆไปอ่านในหนังสือ The Art of Thinking Clearly ในสัปดาห์ที่ผ่านมาครับ คราวนี้เรื่อง Story Bias, Hindsight Bias, และ Overconfidence Effect ครับ

Story bias หรือ narrative bias คือการที่คนเราชอบทำความเข้าใจสิ่งต่างๆโดยการผูกให้เป็นเรื่องราว เราพยายามหาความหมายและเหตุผลในส่ิงต่างๆที่เกิดขึ้นแม้ว่าในบางครั้งสิ่งเหล่านั้นอาจจะไม่มีความสัมพันธ์อย่างที่เราคิด  ข้อเสียที่เกิดชึ้นได้ก็คือเราคิดว่าเราเข้าใจสิ่งต่างๆเพราะเรื่องที่เราแต่งเพื่ออธิบายฟังดูดีสำหรับเราแม้ว่าความเข้าใจของเราจะห่างกับความเป็นจริงก็ตาม

Hindsight bias คือการที่เราสามารถอธิบายเรื่องที่เกิดขึ้นแล้วอย่างมั่นใจ สามารถเห็นสาเหตุและผลลัพธ์ต่างๆได้ ตัวอย่างก็เช่นนักวิเคราะห์หุ้นบอกว่าหุ้นตัวนี้ขึ้นเพราะสาเหตุนี้ หุ้นตัวนี้ตกเพราะสาเหตุนี้หลังจากหุ้นขึ้นหรือตกไปแล้ว หรือหมอดู หรือนักประวัติศาสตร์ หรือนักเศรษฐศาสตร์ หรือใครก็ตามสามารถอธิบายเหตุการณ์ต่างๆที่ผ่านไปแล้วได้เป็นฉากๆอย่างมั่นใจ แต่จะไม่สามารถทำนายอนาคตอะไรได้ถูกต้องนักครับ

คลิปนี้เป็นตัวอย่าง  story bias และ hindsight bias ที่เข้าใจง่ายครับ:

Overconfidence bias คือการที่เราคิดว่าเราเก่งกว่าความสามารถจริงๆของเรา คือตอนเรารู้เรื่องอะไรบางอย่างนิดหน่อยเราจะรู้สึกว่าเราเข้าใจมันแล้ว และจะมั่นใจในตัวเองเกินเหตุ ดังนั้นเวลาเราเห็นใครมั่นใจมากๆในเรื่องอะไรเราควรตรวจสอบเขาสักหน่อยว่าเขาเชี่ยวชาญเรื่องนั้นจริงๆหรือเปล่า

ภาพจาก http://agilecoffee.com/toolkit/dunning-kruger/
Bertrand Russell เป็นนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาเมื่อเกือบร้อยปีที่แล้วครับ ภาพเอามาจาก http://i.imgur.com/kWKBQxV.jpg

แนะนำให้ลองอ่านสองโพสท์นี้ครับ: The Science of “โง่เเต่อวดฉลาด”: The Dunning-Kruger Effect และ คุณสมบัติของคนโง่ที่อวดฉลาด: The Dunning-Kruger effect revisited

หลังจากนั้นเด็กๆหัดทำแม่แรงไฮดรอลิกด้วยเข็มฉีดยาและใช้มันขยับโต๊ะกันครับ:

แรงที่หลอดจะแปรผันตรงกับพื้นที่หน้าตัดของหลอด ทำให้เรากดหลอดเล็กด้วยแรงน้อยๆแล้วหลอดใหญ่จะยกของหนักได้ครับ ความสัมพันธ์เป็นแบบนี้:

เวลาเหลือเราเลยเอากระสุนโฟมของปืน Nerf มายิงจากหลอดฉีดยาใหญ่ๆ (50 cc) เล่นกันครับ:

วิทย์ม.ต้น: ใช้ Python ทำงานกับคำศัพท์ภาษาอังกฤษในไฟล์ต่อ

วันนี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนรู้วิธีใช้ Python เปิดไฟล์ที่มีคำศัพท์ภาษาอังกฤษต่อจากสัปดาห์ที่แล้วครับ เรามีไฟล์ที่มีคำภาษาอังกฤษหนึ่งคำต่อหนึ่งบรรทัดแล้วก็อ่านเข้ามาทีละบรรทัดและทำการประมวลผลไป เราทดลองหาคำ Palindrome:

หาคำที่ยาวที่สุด พบว่ายาว 24 ตัวอักษร:

เราดูกันว่าคำที่มีตัวอักษร 1, 2, 3, …, 24 มีอย่างละกี่คำ:และเราสามารถวาดกราฟเปรียบเทียบดูได้:

ท่านสามารถกดดู notebook นี้ได้ที่ http://nbviewer.jupyter.org/urls/witpoko.com/wp-content/uploads/2018/12/หัดอ่านไฟล์_ตอน_2.ipynb

หรือดาวน์โหลดไปเล่นเองได้จาก https://witpoko.com/wp-content/uploads/2018/12/หัดอ่านไฟล์_ตอน_2.ipynb (ถ้ากดแล้วไม่โหลดให้กดเมาส์ขวา Save As… หรือ Download linked file… นะครับ) ถ้าจะเล่นเองต้องมีไฟล์คำศัพท์ภาษาอังกฤษ เช่นถ้ามี macOS ไฟล์ก็จะอยู่ที่ /usr/share/dict/words ถ้าไม่มีก็สามารถไปหาได้ที่ https://github.com/dwyl/english-words/เป็นต้นครับ

เครื่องทุ่นแรงไฮดรอลิก จรวดหลอดพลาสติก คอปเตอร์กระดาษ

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล เด็กประถมต้นได้เริ่มรู้จักเครื่องทุ่นแรงที่หลอดฉีดยาสองหลอดใส่น้ำเต็มและขนาดต่างกันต่อกันด้วยท่อ เด็กๆสามารถเพิ่มแรงตัวเองเป็นสิบเท่าสู้กับผมสบายๆ เด็กประถมปลายได้ทำของเล่นจรวดหลอดพลาสติกที่ใช้แรงดันอากาศทำให้วิ่งไปได้ไกลๆ เด็กอนุบาลสามได้หัดประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์กระดาษกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “เล่นกับคอปเตอร์กระดาษ รูปทรงที่ทำจากกระดาษตกพร้อมกัน” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนที่เข้าสู้ช่วงสิ่งประดิษฐ์ เด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือเอาเลื่อยตัดตัว  เด็กๆอธิบายกันได้ใกล้เคียงวิธีทำจริงมากครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

สำหรับเด็กประถมต้น ผมเอาหลอดฉีดยาขนาดเล็กและขนาดใหญ่มาต่อกันด้วยท่อโดยเติมน้ำให้ไม่มีฟองอากาศมาให้ดูครับ

จากนั้นผมก็ให้เด็กๆดันก้านหลอดเล็กโดยผมดันก้านหลอดใหญ่สู้กัน ปรากฏว่าเด็กชนะผมได้อย่างง่ายดาย แรงของเด็กตัวเล็กๆสามารถสู้กับแรงของผู้ใหญ่ตัวใหญ่ๆอย่างผมได้ และเมื่อกลับกันเด็กๆดันก้านหลอดใหญ่บ้าง ผมก็ใช้แรงนิดเดียวดันก้านหลอดเล็กก็ดันก้านหลอดใหญ่ให้ขยับออกไปได้

 

สาเหตุที่เด็กๆสามารถใช้หลอดฉีดยาอันเล็กชนะผมที่ใช้หลอดฉีดยาอันใหญ่ก็เพราะความสัมพันธ์เรื่องความดันและแรงกดครับ ความดันคือแรงต่อพื้นที่ เวลาเรามีหลอดขนาดต่างกันใส่น้ำไว้ พอกดหลอดหนึ่ง ความดันมันส่งผ่านน้ำไปอีกหลอดหนึ่งทำให้สามารถเป็นตัวคูณแรงได้ถ้าพื้นที่หน้าตัดของหลอดอีกหลอดใหญ่กว่าพื้นที่หน้าตัดหลอดแรก

คำอธิบายสำหรับเด็กที่โตๆหน่อยครับ
คำอธิบายสำหรับเด็กที่โตๆหน่อยครับ

ผมเคยบันทึกกิจกรรมนี้ไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร. โก้ครับ:

นอกจากนี้ผมให้เด็กๆลองเอาหลอดสูบอากาศให้เต็มแล้วอุดปลายหลอด แล้วพยายามกดให้ก้านหลอดเข้าไป เปรียบเทียบกับอีกแบบที่สูบน้ำให้เต็มหลอด อุดปลายหลอด แล้วกด เด็กๆก็พบว่าเขาสามารถอัดอากาศให้เล็กลงได้ แต่ไม่สามารถอัดให้น้ำเล็กลงได้ครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้ประดิษฐ์จรวดจากหลอดพลาสติก เราเอาหลอดพลาสติกมาอุดปลายด้านหนึ่งด้วยดินน้ำมันหรือกาวดินน้ำมัน แล้วมาสวมปลายเปิดกับหลอดฉีดยาขนาดใหญ่ 50 ซีซีที่ใส่อากาศไว้ ถ้าเราสวมหลอดให้แน่นๆแล้วค่อยๆกดก้านหลอดฉีดยาเข้าไป ความดันภายในจะสูงขึ้นเรื่อยๆ ถ้าความดันมากพอ หลอดพลาสติกก็พุ่งออกไปด้วยความเร็ว ถ้าทำดีๆสามารถวิ่งไปได้ไกลกว่าสิบเมตรครับ

 สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมไปสอนวิธีทำของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ วิธีเหมือนในคลิปนี้นะครับ:

เด็กๆแยกย้ายกันประดิษฐ์และเล่นกันครับ