ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลยิงธนูทะลุตัว จากนั้นเราก็เรียนรู้เรื่องความจุความร้อนของน้ำ หรือการที่น้ำสามารถดูดซับและพาความร้อนได้มาก ทำให้เราสามารถใช้น้ำระบายความร้อนต่างๆได้เช่นสามารถเอาไฟลนแก้วกระดาษหรือถุงพลาสติกที่ใส่น้ำได้นานๆโดยไม่รั่วหรือไหม้ไฟ เด็กประถมปลายได้คุยกันเรื่องภาวะเรือนกระจกและโลกร้อนด้วย

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นยิงธนูทะลุตัวคน:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ก่อนอื่นผมให้เด็กๆดูคลิปนี้ครับ ดูว่าเกิดอะไรขึ้น ยังไม่อธิบายอะไร:

จากนั้นเราก็ทำการทดลองกัน เอาถ้วยกระดาษและถุงพลาสติกมาดู ผมแสดงให้เห็นว่าถ้าเราเอาถ้วยกระดาษหรือถุงพลาสติกไปลนไฟ มันจะไหม้ไฟ หรือพลาสติกจะหดตัวเป็นรู แต่เมื่อเราเอาน้ำใส่ถ้วย ใส่ถุงพลาสติก เราจะสามารถลนไฟไปได้เรื่อยๆโดยถ้วยไม่ติดไฟ และถุงพลาสติกก็ไม่ทะลุ แต่จะมีเขม่าดำๆจากเทียนมาติดอยู่เท่านั้น

สาเหตุที่ถ้วยกระดาษและถุงพลาสติกที่มีน้ำหล่อเลี้ยงอยู่ทนไฟอยู่ได้นานๆก็เพราะน้ำสามารถดูดซับความร้อนได้เยอะ เมื่อเราเอาไฟไปลน ผิวของถ้วยกระดาษและถุงก็จะร้อนขึ้น แต่เนื่องกระดาษและถุงมีความบางและอยู่ติดกับน้ำ ความร้อนส่วนใหญ่ก็ถูกน้ำรับเอาไปหมด น้ำจะอุ่นขึ้นนิดหน่อยแต่อุณหภูมิไม่สูงพอที่จะทำให้กระดาษและพลาสติกไหม้ไฟได้  (แต่ถ้าเราใช้กระดาษหรือถุงพลาสติกที่หนาๆ มันก็เป็นไปได้ว่ากระดาษหรือพลาสติกจะไหม้ไฟนะครับ เนื่องจากผิวที่หนาทำให้ส่งถ่ายความร้อนไปยังน้ำที่อยู่ด้านตรงข้ามกับไฟไม่ทัน ผิวด้านที่ใกล้ไฟอาจจะมีอุณหภูมิสูงเกินไปทำให้ติดไฟได้ หรือถ้าเราใช้แหล่งความร้อนที่ร้อนมากๆจนผิวกระดาษหรือพลาสติกส่งผ่านความร้อนให้น้ำไม่ทัน มันก็ไหม้และขาดได้ครับ)

หลักการที่ว่าน้ำสามารถดูดซับความร้อนได้เยอะถูกใช้ในหม้อน้ำรถยนต์ ที่เราใช้น้ำไปดึงความร้อนออกมาจากเครื่องยนต์ที่เผาเชื้อเพลิงอยู่ แล้วมาระบายความร้อนที่รังผึ้งที่ใช้พัดลมเป่าให้ความร้อนออกไปกับอากาศที่ไหลผ่าน ถ้าระบบหม้อน้ำเสีย เครื่องยนต์ก็จะร้อนจัดจนละลายและหยุดทำงาน  นอกจากนี้น้ำยังเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิไม่ให้กระโดดไปมาเร็วๆด้วย เช่นในทะเลทรายที่น้ำน้อย ตอนกลางวันก็ร้อนจัด กลางคืนก็หนาว ในที่ที่มีน้ำเยอะๆ น้ำจะช่วยดูดซับเอาความร้อนไปในตอนกลางวัน และปล่อยความร้อนออกมาในตอนกลางคืน ทำให้ไม่ร้อนไม่หนาวต่างกันเกินไป

เด็กๆหัดทำการทดลองลนไฟกันเองทุกคนครับ สีดำๆคือเขม่าจากเปลวไฟเทียนครับ:

หลังจากเด็กๆทำการทดลองเองแล้ว ผมก็ถามว่ารู้หรือยังว่าคลิปจุดไฟบนมือทำได้อย่างไร เด็กหลายคนก็ตอบได้ว่าน้ำที่มือดูดซับความร้อนไป ผมเสริมว่านอกจากนี้ก๊าซร้อนๆก็ลอยขึ้น เคลื่อนที่ออกไปห่างๆมือเราด้วย

สำหรับประถมปลาย ผมเล่าเรื่องโลกร้อน เรื่องที่น้ำในมหาสมุทรดูดซับความร้อนไว้มหาศาล และข้อมูลเรื่องก๊าซเรือนกระจกทำนองในหน้าภาวะเรือนกระจก (Greenhouse effect) นี้:

ตัวอย่างบรรยากาศในกิจกรรมครับ:

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลคนหนีออกมาจากกล่อง จากนั้นเราก็ทดลองดูปรากฎการณ์ที่เกิดจากแรงตึงผิวของน้ำกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นมายากลคนหายตัวไปจากกล่อง:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

จากนั้นผมก็เล่นกับเด็กๆโดยเอาถ้วยเล็กๆมาใส่น้ำให้เต็ม แล้วค่อยๆหยดน้ำลงไป ให้เด็กๆทายว่าน้ำจะล้นจากแก้วเมื่อหยดลงไปกี่หยด เด็กๆทายว่า 5, 10, 20 หยด ผมจึงค่อยๆหยดลงไปให้เด็กๆนับ:

พบว่าเราสามารถหยดลงไปได้ร้อยกว่าหยด ผิวน้ำโป่งขึ้นมาเหนือขอบถ้วยอย่างเห็นได้ชัด ปรากฏการณ์นี้เกิดจากแรงตึงผิวของน้ำ

นอกจากนี้เรายังสามารถเอาของมาลอยบนผิวน้ำเช่นฝาขวดพลาสติกหรือแม้แต่คลิปโลหะหนีบกระดาษดังในคลิปข้างบนครับ

แรงตึงผิวเกิดจากการที่โมเลกุลของน้ำ(และของเหลวอื่นๆ) อยากจะอยู่ใกล้ๆกันไว้ ไม่อยากแยกจากกัน ทำให้ดึงตัวเข้าหากันให้มีพื้นที่ผิวน้อยๆ หรือพอมีอะไรมากดที่ผิว น้ำก็ไม่อยากแยกออกจากกันจึงมีแรงยกของที่มากด แต่ถ้าแรงกดมากเกินไปผิวของน้ำก็รับน้ำหนักไม่ไหวเหมือนกัน

เรามีสารเคมีที่ลดแรงตึงผิวของน้ำได้ ที่เรารู้จักกันดีก็คือสบู่ ผมซักฟอก และน้ำยาล้างจาน โมเลกุลของสารพวกนี้จะเป็นแท่งยาวๆที่ด้านหนึ่งชอบจับกับน้ำ อีกด้านหนึ่งชอบจับกับน้ำมัน มันจึงใช้ล้างจานมันๆได้ดีเพราะด้านที่ชอบจับน้ำมันจะไปล้อมโมเลกุลน้ำมันไว้ แล้วพอเราเอาน้ำราด ด้านที่ชอบจับกับน้ำก็จะติดกับน้ำหลุดจากจานไป นอกจากนี้เมื่อสารพวกนี้ละลายเข้าไปในน้ำแล้วโมเลกุลของมันจะไปจับโมเลกุลน้ำ ทำให้โมเลกุลน้ำจับมือกับโมเลกุลน้ำอื่นๆยากขึ้น แรงตึงผิวของน้ำจึงลดลง

ผมมีบันทึกเกี่ยวกับแรงตึงผิวอีกหลายอัน (สามารถค้นหาบนเว็บวิทย์พ่อโก้ได้) เช่น ทำการทดลองเรื่องแรงตึงผิวกัน และ คุยกับเด็กเรื่องโมเลกุลน้ำ แรงตึงผิว สบู่และน้ำยาล้างจาน FEATURING ซูเปอร์คอนดัคเตอร์ เชิญผู้สนใจกดเข้าไปดูนะครับ

หลังเด็กๆได้ฟังผมเล่าเรื่องแรงตึงผิวแล้ว เขาก็แยกย้ายเล่นกันเอง สามารถกดไปดูคลิปบรรยากาศได้บนเฟซบุ๊คครับ: