วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมฝึกคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล จากนั้นก็ทดลองเกี่ยวกับแรงลอยตัว ประถมต้นให้เปรียบเทียบน้ำหนักลูกตุ้มในอากาศและเมื่อจุ่มในน้ำว่าถือแบบไหนหนักกว่า ประถมปลายได้คำนวณปริมาตรลูกตุ้มทรงกลมแล้วดูน้ำหนักที่น้อยลงเมื่อจุ่มลงไปในน้ำ จะเห็นได้ว่าน้ำหนักที่น้อยลงไปเท่ากับน้ำหนักน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยปริมาตรลูกตุ้ม เด็กอนุบาลสามได้เล่นท่อกระดาษม้วนจากกระดาษ A4 ที่สามารถรับน้ำหนักได้มากมายเกินคาด (รับน้ำหนักได้ประมาณพันเท่าน้ำหนักกระดาษ)

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “แรงลอยตัว วัดปริมาตรด้วยการชั่งน้ำหนัก กระดาษจอมพลัง” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลเหล่านี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ อันแรกเป็นการย้ายร่างจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งครับ:

อีกอันคือหนีจากเครื่องบดไม้ครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

เด็กๆประถมต้นได้สังเกตว่าถ้าเราแขวนของหนักๆไว้กับตาชั่งแล้วจุ่มไปในน้ำ น้ำหนักจะลดลงครับ วันนี้เราเอาลูกเปตองหนักเกือบๆ 600 กรัมมาจุ่มน้ำกันครับ เด็กๆทดลองแขวนจากนิ้วด้วย เขาสังเกตได้ว่าเมื่อจุ่มลูกเปตองลงไปในน้ำ นิ้วเขาจะเจ็บน้อยลงแสดงว่าน้ำหนักที่ห้อยจากนิ้วลดลง

เด็กประถมปลายเรียนรู้การคำนวณปริมาตรของลูกเปตองและสังเกตว่าน้ำหนักที่ลดลงไปเมื่อลูกเปตองจุ่มน้ำเท่ากับน้ำหนักน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยลูกเปตองด้วยครับ ลูกเปตองมีรัศมี 3.5 เซ็นติเมตร จึงมีปริมาตรเท่ากับ 4/3 π r³ เท่ากับประมาณ 180 ซีซี น้ำที่มีปริมาตรเท่ากันจะมีน้ำหนัก 180 กรัม สอดคล้องกับน้ำหนักลูกเปตองเหนือน้ำเท่ากับ 565 กรัม และน้ำหนักเมื่อจุ่มน้ำเท่ากับ 385 กรัม (ต่างกัน 565-385 = 180 กรัม = น้ำหนักน้ำที่ถูกแทนที่  = แรงลอยตัวจากน้ำที่พยุงลูกเปตอง = น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นที่ตาชั่งที่รองภาชนะใส่น้ำ)

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมให้เล่นท่อกระดาษทรงพลังครับ วิธีทำก็ในคลิปนี้ครับ:

ผมให้เอาท่อกระดาษห้าท่อมาวางใต้แผ่นพลาสติกแข็งๆ ทำให้มันดูเหมือนโต๊ะเล็กๆ แล้วให้เด็กๆค่อยๆเอาของเล่นบล็อกไม้มาวางกันทีละคนๆ ดูว่ามันรับน้ำหนักได้แค่ไหน

ใส่จนหมดกล่องก็ยังรับน้ำหนักได้ จึงเอากล่องอื่นๆมาวางซ้อนรวมถึงเก้าอี้ไม้อีกตัวด้วย ก็ยังไม่ล้ม

 

สุดท้ายเลยเอาโต๊ไม้มาวางทับ แล้วเอากล่องทั้งหมดรวมกับแบ็คแพ็คหนักๆของผมด้วยครับ

 

ต่อมาผมเอาแกนกระดาษทิชชู่หลายๆอันมาต่อเป็นฐานแล้วอุ้มเด็กๆให้ไปยืนกันข้างบน เด็กๆสนุกสนานกิ๊วก๊าวกันใหญ่

 

หลังจากเล่นเสร็จแล้ว ผมอธิบายเพิ่มเติมโดยถามเด็กๆว่าใครรู้บ้างกระดาษทำมาจากอะไร เด็กๆหลายคนก็รู้ว่าทำมาจากไม้ ผมก็เล่าเรื่องคร่าวๆว่าคนเอาต้นไม้ไปย่อยเป็นชิ้นเล็กๆผสมน้ำและสารเคมีกัดสีให้ขาว แล้วเอาลูกกลิ้งมารีดเอาน้ำออก แล้วเราก็ได้กระดาษแผ่นบางๆขาวๆ ผมบอกว่าดังนั้นจริงๆแล้วแผ่นกระดาษก็เหมือนไม้ที่บางมากๆ ถ้าเราเอามาม้วนแน่นๆ มันก็จะแข็งและรับน้ำหนักได้มากครับ

ผมเคยทำคลิปเรื่องนี้ไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร. โก้บน YouTube ด้วยครับ เชิญชมนะครับ:

เมื่อวานผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ฝึกหัดการคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยการพยายามอธิบายมายากล และได้ทดลองวัดขนาดกำปั้นของแต่ละคนโดยการจุ่มไปในน้ำที่ใส่ภาชนะอยู่บนเครื่องชั่ง เด็กอนุบาลสามได้เห็นความมหัศจรรย์ของกระดาษม้วนเป็นท่อที่รับน้ำหนักได้เกินคาด

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “แรงลอยตัว, Chromatography, ลูกปิงปองยกลูกเทนนิส” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

 ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลเหล่านี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ  กลแรกเป็นกลใบเลื่อยตัดตัว:

อีกอันคือคาบลูกกระสุนปืนที่ยิงใส่:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

จากนั้นเด็กๆก็ทำความคุ้นเคยกับแรงลอยตัวและการแทนที่น้ำโดยให้สังเกตระดับน้ำที่สูงขึ้นเมื่อจุ่มวัตถุลงไป ให้เด็กคิดว่าทำไมระดับน้ำจึงสูงขึ้น ผมจุ่มลูกปิงปองและลูกแก้วทีละลูก ให้เด็กเดาว่าระดับน้ำอันไหนจะสูงกว่ากันครับ

เด็กๆได้เข้าใจว่าระดับน้ำที่เพิ่มขึ้นกับลูกที่จุ่มไปใหญ่แค่ไหน ไม่เกี่ยวกับว่าหนักแค่ไหนครับ ถ้าเราเอาทรายใส่ลูกปิงปองให้เต็มให้มันหนักๆแล้วจุ่มลงไปในน้ำ ระดับน้ำก็สูงเท่ากับลูกปิงปองแบบปกติ

จากนั้นผมเอาแก้วที่ใส่น้ำวางบนเครื่องชั่งน้ำหนัก แล้วให้เด็กๆเดาอีกว่าถ้าจุ่มลูกแก้วหรือลูกปิงปองลงไปโดยไม่ให้ตกลงไปถึงก้นแก้ว น้ำหนักที่เครื่องชั่งจะเพิ่มหรือลดอย่างไร เด็กๆก็เห็นว่าเมื่อจุ่มลูกปิงปองลงไป น้ำหนักที่เครื่องชั่งเพิ่มขึ้นมากกว่าเมื่อจุ่มลูกแก้วลงไป

น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นนี้จะเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่มีขนาดเท่ากับวัตถุที่จุ่มลงไป กฏธรรมชาติข้อนี้ถูกค้นพบโดยอาร์คิมีดีสเมื่อกว่าสองพันปีมาแล้ว

ผมชั่งน้ำหนักน้ำให้เด็กๆดูจนเด็กเห็นว่าน้ำปริมาณ 1 ซีซี หนัก 1 กรัม ดังนั้นถ้าเราเอาอะไรไปจุ่มน้ำแล้วทำให้เครื่องชั่งอ่านเพิ่มขึ้น x กรัม ก็แสดงว่าของที่ไปจุ่มมีปริมาตร x ซีซี

จากนั้นเราก็วัดปริมาตรกำปั้นของพวกเรากันครับ ทำโดยเอากำปั้นไปจุ่มน้ำในถังที่วางบนเครื่องชั่งน้ำหนักแล้วดูว่าน้ำหนักเพิ่มขึ้นกี่กรัม แล้วก็แปลงเป็นปริมาตรของกำปั้นครับ

ได้ผลดังนี้ครับ:

เด็กประถมปลายได้เปรียบเทียบปริมาตรของลูกปิงปองกับสูตรปริมาตร V = 4/3 π r³ กับการทดลองที่วัดจากการจุ่มลูกปิงปองลงในน้ำครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมให้เล่นท่อกระดาษทรงพลังครับ วิธีทำก็ในคลิปนี้ครับ:

ผมให้เอาท่อกระดาษสี่ท่อมาวางใต้แผ่นพลาสติกแข็งๆ ทำให้มันดูเหมือนโต๊ะเล็กๆ แล้วให้เด็กๆค่อยๆเอาของเล่นบล็อกไม้มาวางกันทีละคนๆ ดูว่ามันรับน้ำหนักได้แค่ไหน

ใส่จนหมดกล่องก็ยังรับน้ำหนักได้ จึงเอากล่องอื่นๆมาวางซ้อนรวมถึงกระเป๋าแบ็คแพ็คหนักๆของผมด้วย ก็ยังไม่ล้ม

สุดท้ายเลยเอาโต๊ไม้มาวางทับ แล้วให้เด็กขึ้นมายืนด้านบนครับ ท่อกระดาษก็พับลงไป น้ำหนักรวมน่าจะเกิน 30 กิโล

ต่อมาผมเอาแกนกระดาษทิชชู่หลายๆอันมาต่อเป็นฐานแล้วอุ้มเด็กๆให้ไปยืนกันข้างบน เด็กๆสนุกสนานกิ๊วก๊าวกันใหญ่

หลังจากเล่นเสร็จแล้ว ผมอธิบายเพิ่มเติมโดยถามเด็กๆว่าใครรู้บ้างกระดาษทำมาจากอะไร เด็กๆหลายคนก็รู้ว่าทำมาจากไม้ ผมก็เล่าเรื่องคร่าวๆว่าคนเอาต้นไม้ไปย่อยเป็นชิ้นเล็กๆผสมน้ำและสารเคมีกัดสีให้ขาว แล้วเอาลูกกลิ้งมารีดเอาน้ำออก แล้วเราก็ได้กระดาษแผ่นบางๆขาวๆ ผมบอกว่าดังนั้นจริงๆแล้วแผ่นกระดาษก็เหมือนไม้ที่บางมากๆ ถ้าเราเอามาม้วนแน่นๆ มันก็จะแข็งและรับน้ำหนักได้มากครับ

ผมเคยทำคลิปเรื่องนี้ไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร. โก้บน YouTube ด้วยครับ เชิญชมนะครับ: