วิทย์ประถม: เปิดเทอมใหม่ด้วยภาพลวงตา

ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่เรารับรู้เกิดจากสมองแปลความสัญญาณไฟฟ้าที่รับมาจากประสาทสัมผัสทั้งหลาย เช่นภาพต่างๆที่เราเห็นก็เกิดจากสมองวาดขึ้นมาจากสัญญาณไฟฟ้าจากประสาทตา สมองถูกหลอกและหลอกตัวเองได้ง่ายกว่าที่เราคิด เราดูตัวอย่างการที่สมองถูกหลอกโดยภาพลวงตาต่างๆกัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลนักดนตรีหายไปครับ:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าการรับรู้ต่างๆของเรา เราเห็นอะไร เราได้ยินอะไร เรารับรสชาติอะไร เราได้กลิ่นอะไร เราสัมผัสอะไร ต่างเกิดจากการที่สมองตีความสัญญาณไฟฟ้าที่วิ่งมาตามเส้นประสาทที่เชื่อมกับอวัยวะในร่างกาย การตีความนี้มีประโยชน์ทำให้พวกเรามีชีวิตอยู่ได้ในโลก เรามักจะเข้าใจผิดว่าทุกสิ่งทุกอย่างที่เรารับรู้มีความถูกต้องตรงกับความเป็นจริง แต่เราอาจตีความผิด รับรู้ผิดๆ จำผิดๆ และเข้าใจอะไรผิดๆก็ได้ ดังนั้นเราต้องระมัดระวังว่าเรารับรู้และเข้าใจสิ่งต่างๆอย่างไร

วันนี้เราใช้ตัวอย่างภาพลวงตาต่างๆมาแสดงว่าเราเข้าใจผิดหรือรับรู้ผิดได้ง่ายๆอย่างไร

ผมใช้ตัวอย่างจากเว็บ Illusion Index ตัวอย่างแรกคือความยาวของเส้นที่ปลายไม่เหมือนกัน (Müller-Lyer) ดูเหมือนยาวไม่เท่ากัน แต่ถ้าเอาไม้บรรทัดวัดจะพบว่ายาวเท่ากัน:

อีกอันคือเมื่อเราเห็นลวดลายเคลื่อนไหวนานๆแล้วเราไปมองภาพนิ่ง (หรือหน้าคน) เราจะเห็นการเคลื่อนไหวในภาพนิ่งนั้น ภาพลวงตานี้เรียกว่า Waterfall Illusion สามารถเข้าไปเล่นในลิงก์นี้ได้ครับ: https://www.illusionsindex.org/ir/79-waterfall-illusion หน้าตามันจะเป็นประมาณนี้:

ภาพลวงตาอันต่อไปคือเมื่อเราจ้องมองอะไรนานๆสิ่งนั้นหายไป เราจะเห็นเงาของสิ่งนั้นเหลืออยู่ เงาในที่นี้ไม่ใช่เงาดำๆ แต่มีสีตรงข้ามกับสิ่งที่เราจ้องตอนต้น ภาพลวงตาแบบนี้เรียกว่า Negative Afterimages เข้าไปเล่นในลิงก์นี้ครับ: https://www.illusionsindex.org/ir/21-negative-afterimages หน้าตาจะเป็นประมาณนี้ ให้จ้องจุดดำตรงกลางไว้นะครับ:

เรื่องสีที่เปลี่ยน หรือแม้แต่ทำให้ภาพขาวดำดูมีสีขึ้นมาได้ ผมเคยบันทึกไว้ที่ “ภาพขาวดำกลายเป็นสี! แบบจำลองตา ตัวอย่างประโยชน์คณิต กลไฟฟ้าสถิต” เชิญผู้สนใจเข้าไปดูนะครับ

ต่อไปผมให้เด็กๆดูภาพลวงตาบันได ให้ดูว่าบันไดขั้นไหนเป็นขั้นที่สูงสุด ขั้นไหนต่ำสุด บันไดนี้เรียกว่า Penrose Stairs อยู่ที่ลิงก์นี้: https://www.illusionsindex.org/i/50-penrose-stairs

ถ้าลองไล่ไปเรื่อยๆเราจะไม่พบบันไดขั้นที่สูงที่สุดหรือต่ำที่สุด การมองเห็นของตาเราจะชัดในบริเวณจำกัดที่เล็กมาก เราต้องกวาดสายตาไล่ไปเรื่อยๆ เราจะไม่ค่อยเห็นรายละเอียดรอบๆที่ห่างจากจุดที่เราจ้องอยู่ ดังนั้นจึงมีภาพลวงตาที่อาศัยการเคลื่อนไหวตาเพื่อโฟกัสทีละบริเวณเช่นภาพข้างบนครับ

มีภาพลวงตาทำนองนี้มากมาย ยกตัวอย่างดังต่อไปนี้:

Shepard elephant poster.jpg
Fair use, Link

Poiuyt-pseudo-backgrounds.svg
By AnonMoos – This <a href=”https://en.wikipedia.org/wiki/vector_image” class=”extiw” title=”w:vector image”>vector image</a> includes elements that have been taken or adapted from this file:, Public Domain, Link

จำนวนแท่งสี่เหลี่ยมเปลี่ยนไปขึ้นกับว่าเรามองด้านบนหรือด้านล่างของภาพครับ แสดงว่าตาเราเห็นได้ชัดๆในบริเวณเล็กๆเท่านั้น ไม่สามารถเห็นภาพใหญ่ภาพรวมพร้อมๆกันได้ ปกติตาเราจะต้องขยับไปมาเพื่อดูภาพใหญ่ตลอดครับ

ผมแนะนำให้เด็กๆรู้จักกับงานของศิลปิน M.C. Escher เช่นภาพน้ำตกที่เป็นไปไม่ได้:

เด็กๆได้ดูว่าเส้นขนานกันไหม (ขนานครับ ต้องเอาไม้บรรทัดมาเทียบ, ภาพจากเว็บ Quirkology):

ได้ทดลองดูว่าวัตถุโค้งๆอันไหนยาวกว่ากันครับ เนื่องจากไม่ได้ถ่ายวิดีโอไว้ ขอเอาคลิปที่ถ่ายทำกับเด็กจิ๋วมาให้ดูแทนนะครับ:

ถ้าอยากลองเล่นเองที่บ้านลองตัดตามแบบข้างล่างนี้ก็ได้ครับ:

แบบตัดกระดาษเพื่อดูว่าอันไหนยาวกว่ากันครับ

ผมแจกรูปโต๊ะสองตัวให้เด็กๆไปดูว่าอันไหนยาวกว่า และถ้าวัดแล้วเปรียบเทียบเป็นอย่างไรครับ:

อันนี้คลิปโต๊ะลวงตาครับ:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.