Category Archives: education

ขวดปริศนา ถ้วยกระโดด พันมอเตอร์ คอปเตอร์กระดาษ

วันนี้ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กมาครับ เด็กประถมต้นได้สังเกตและพยายามอธีบายว่าทำไมเวลาเราเอาก้อนกระดาษทิชชูเล็กๆวางไว้ปากขวดแล้วเป่า กระดาษถึงไม่เข้าไปในขวด หลังจากเด็กอธิบายได้แล้ว ก็ได้สังเกตถ้วยซ้อนกันที่กระเด้งออกมาเมื่อเราเป่าด้านข้างและพยายามอธิบายอีก นอกจากนี้ก็ได้ดูคลิปสถานีอวกาศวิ่งผ่านหน้าสุริยุปราคาด้วยครับ เด็กประถมปลายหัดพันมอเตอร์ด้วยลวดอลูมิเนียมใหญ่ขึ้นมากกว่าสัปดาห์ที่แล้ว คราวนี้ทุกคนทำสำเร็จครับ เด็กๆอนุบาลสามได้หัดทำและเล่นของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “คุยกันเรื่องปลาติดกำแพง ลวดตัดโฟม หัดพันมอเตอร์ เล่นไจโร” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมต้นผมเอาขวดมาหนึ่งขวด เอากระดาษทิชชู่มาปั้นเป็นก้อนกลมๆเล็กกว่าปากขวด ถือขวดในแนวนอนแล้วเอาก้อนกระดาษไปวางที่ปากขวด ผมให้เด็กๆเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าผมเป่าลมเข้าไปในปากขวด 

เด็กๆเดากันใหญ่ครับ ส่วนใหญ่จะบอกว่ากระดาษต้องหลุดเข้าไปในขวดแน่เลย ผมเลยเป่าแล้วเราก็เห็นว่ากระดาษกระเด็นออกมาจากปากขวดแทนที่จะหลุดเข้าไปในขวด

เป่าขวดหน้าตาอย่างนี้ครับ
เป่าขวดหน้าตาอย่างนี้ครับ

ผมถามเด็กๆว่ามันเป็นอย่างนี้ได้อย่างไร เด็กๆเสนอไอเดียกันหลายอย่าง มีการเสนอว่าเพราะขวดมามีคอยาวๆ เพราะก้นขวดมีรอยบุ๋มเลยดันอากาศออกมา ข้างในขวดมืดๆมีกลอะไรบางอย่างอยู่  ลมเข้าไปในขวดแล้วหนีไปไหนไม่ได้เลยวิ่งกลับออกมา 

เด็กๆเข้ามาตรวจสภาพขวดดูว่ามีอะไรแปลกหรือไม่ครับ
เด็กๆเข้ามาตรวจสภาพขวดดูว่ามีอะไรแปลกหรือไม่ครับ
เด็กๆเข้ามาตรวจสภาพขวดดูว่ามีอะไรแปลกหรือไม่ครับ
ตรวจสภาพขวดครับ

ผมถามเด็กๆว่าแล้วเราจะตรวจสอบสิ่งที่เราเดายังไงดีล่ะ เด็กๆบอกว่าลองปั้นกระดาษให้ใหญ่ๆไม่ให้ลมเข้าไปได้แล้วจะเกิดอะไรขึ้น พอลองทำก็พบว่ากระดาษไม่ขยับ เด็กๆบอกว่าหาขวดคอสั้นๆหรือไม่มีก้นบุ๋มๆมาลองดูไหม ผมจึงเอาขวดพลาสติกใสคอสั้น ก้นแบน มาทดลองให้เด็กๆดู ก็พบว่ากระดาษชิ้นเล็กๆนั้นกระเด็นออกมาเหมือนขวดคอยาวก้นบุ๋มครับ

ลองขวดแบบอื่นดูครับ ปรากฎว่ากระดาษก็กระเด็นออกมาเหมือนกัน
ลองขวดแบบอื่นดูครับ ปรากฎว่ากระดาษก็กระเด็นออกมาเหมือนกัน

เด็กดูๆแล้วสรุปว่าน่าจะเป็นเพราะลมจากการเป่าวิ่งเข้าไปในขวด แล้วไหลย้อนออกมาผลักกระดาษครับ จากนั้นเด็กๆก็ลองเป่ากันครับ:

ผมทำการทดลองอีกอันให้เด็กๆดูครับ เอาถ้วยสองใบมาซ้อนกันโดยที่ถ้วยไม่ได้ซ้อนกันจนสนิทแน่น แค่ซ้อนกันหลวมๆ แล้วเป่าด้านข้างของถ้วยแรงๆ ปรากฎว่าถ้วยอันข้างบนกระเด้งออกมาครับ ผมถามเด็กๆว่าเป็นไปได้อย่างไร เด็กๆคิดๆแล้วก็บอกว่าน่าจะเป็นเรื่องคล้ายๆเป่าขวดที่พึ่งเล่นไป คือลมเข้าไปแล้วผลักถ้วยออกมา ผมให้เด็กๆกลับไปวาดรูปว่ากระแสลมวิ่งแบบไหนถึงผลักถ้วยออกมาได้ครับ ผมเป่าเสร็จแล้วก็ให้เด็กๆลองเป่าดูกันบ้าง:

ผมมีเรื่องทั้งสองอยู่ในคลิปเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ด้วยครับ:

เล่นกันเสร็จแล้ว เวลายังเหลืออีกหน่อย ผมเลยให้เด็กๆดูคลิปสถานีอวกาศนานาชาติวิ่งผ่านหน้าดวงอาทิตย์ตอนเกิดสุริยุปราคาสัปดาห์ที่แล้วครับ:

สำหรับเด็กประถมต้น ผมให้ทดลองพันมอเตอร์กันใหม่ สัปดาห์ที่แล้วเราลองทำด้วยลวดทองแดงขนาดเล็ก พันและทำให้สมดุลย์ยาก เด็กๆเลยทำไม่ค่อยสำเร็จ สัปดาห์นี้เราใช้ลวดอลูมิเนียมใหญ่ขึ้นทำให้ดัดและทำให้สมดุลย์ง่ายขึ้น รวมทั้งผมเพิ่มแรงดันไฟให้เป็น 3-5 โวลท์ด้วยครับ วิธีทำก็แบบในคลิปนี้ครับ:

พอเด็กๆรู้วิธีทำก็แยกย้ายกันไปทำกันเองครับ

สำหรับเด็กๆอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมสอนวิธีทำคอปเตอร์กระดาษ จะได้ไปหัดทำเล่นเองครับ เราเริ่มด้วยกระดาษสี่เหลี่ยมผืนผ้าครับ ตัวอย่างขนาดแบบหมุนช้าๆก็เช่นเอากระดาษ A4 มาตัดตามขวาง 8 ชิ้นเท่าๆกันแล้วเอามาใช้ชิ้นหนึ่ง (ขนาดประมาณ 21 ซ.ม. x 3.7 ซ.ม.) ถ้าจะให้หมุนเร็วๆก็ขนาดเล็กลง เช่น 2 ซ.ม. x 5 ซ.ม. แล้วตัดดังในรูปต่อไปนี้ครับ:

ถ้าทำอันใหญ่ๆหรือตัดจากกระดาษแข็ง อาจต้องถ่วงน้ำหนักด้วยคลิปหนีบกระดาษให้มันตกลงตรงๆด้วยครับ

เด็กๆเห็นแล้วบอกว่าเหมือนลูกยางซึ่งเป็นผลของไม้ยางครับ มีปีกสองอันทำให้ลูกยางหมุนๆเวลาตกลงมาจะได้ลอยออกจากต้นไปได้ไกลขึ้นครับ

เปรียบเทียบคอปเตอร์กระดาษกับลูกยางครับ
เปรียบเทียบคอปเตอร์กระดาษกับลูกยางครับ

ผมเคยอัดคลิปวิธีทำไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ด้วยครับ:

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันเล่นครับ:

คุยกันเรื่องปลาติดกำแพง ลวดตัดโฟม หัดพันมอเตอร์ เล่นไจโร

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ ผมเอารูปปลาติดกำแพงที่รัฐไอโอวามาให้เด็กประถมต้นดู คุยกันว่ามันไปติดอยู่ได้ยังไง พูดคุยกันเรื่องการเน่าเปื่อย จากนั้นก็ให้เด็กๆเล่นลวดตัดโฟมที่ทำงานโดยการส่งไฟฟ้าผ่านเส้นลวดให้เกิดความร้อนประมาณ 200 ℃ สำหรับเด็กประถมปลาย เราหัดทำมอเตอร์กระแสตรงกัน เด็กอนุบาลสามได้เล่นลูกข่างไจโรกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ทดลองใชัหูบอกตำแหน่ง เล่นรถแรงดันอากาศ ไฟฟ้าทำให้ร้อน ไจโรสโคป” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ผมให้เด็กประถมดูรูปนี้ ให้คิดว่าคืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไรครับ:

ภาพจาก https://imgur.com/BvTMfIX
ภาพจาก https://imgur.com/BvTMfIX

เด็กๆมองกันอยู่สักพักแล้วก็เข้าใจว่ามันคือปลาติดผนัง คำถามต่อไปก็คือมันไปติดได้อย่างไร เด็กๆสังเกตกันสักพักก็คิดว่าอากาศมันต้องเย็นจนปลาแข็งแน่เลยเพราะเห็นหิมะและน้ำแข็งเต็มไปหมด ผมถามเด็กๆว่าเคยจับก้อนน้ำแข็งเย็นๆจากตู้แช่แข็งไหม บางคนเคยและเล่าว่าน้ำแข็งมันจะดูดๆนิ้ว ผมจึงบอกว่าใช่แล้วน้ำแข็งจากตู้แช่แข็งมีอุณหภูมิต่ำมาก อาจจะประมาณ -20 ℃ พอเราไปจับ นิ้วเราก็ติด ผมถามว่านิ้วติดได้อย่างไร เด็กๆเดาไปมาแล้วในที่สุดก็เดาว่าสงสัยว่าเป็นน้ำที่นิ้วโดนก้อนน้ำแข็งเย็นแล้วเป็นน้ำแข็งตามทำให้นิ้วติด ผมจึงบอกว่าใช่แล้ว เป็นอย่างนั้นจริงๆ สำหรับภาพปลานี้ คนถ่ายเขาบอกว่าอุณหภูมิตอนถ่ายเย็นประมาณ -30 ℃ กำแพงก็คงเย็นมากๆ พอปลากระโดดขึ้นมาโดนกำแพง น้ำที่ติดตัวมันมาเลยกลายเป็นน้ำแข็งทำให้มันติดอยู่กับกำแพงเลย

ผมถามเด็กๆต่อว่าคิดว่าปลาติดอยู่อย่างนี้จะตายไหม และถ้าตายจะเหม็นเน่าไหม เด็กๆเดาว่าตายเพราะไม่มีอากาศหายใจ แต่ตายแล้วไม่น่าจะเหม็นเพราะเย็นเหมือนแช่ตู้เย็นอยู่ ผมบอกเด็กๆว่าผมก็คิดอย่างนั้นเหมือนกัน ผมถามเด็กๆอีกว่ารู้ไหมว่าทำไมปกติเวลาสัตว์ตายแล้วจะเน่าเหม็น เด็กๆไม่รู้ ผมจึงเล่าว่าในร่างกายเรา (หรือสัตว์ต่างๆ) มีสิ่งมีชีวิตเช่นแบคทีเรียอยู่มากมาย ส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตรายกับเรา ปกติมันจะถูกควบคุมด้วยระบบภูมิคุ้มกันของเราทำให้ไม่มีจำนวนมากเกินไป พอเราตาย ระบบภูมิคุ้มกันหยุดทำงาน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็แพร่พันธุ์เติบโตได้ไม่จำกัด ใช้ส่วนประกอบในร่างกายเราเป็นอาหาร เกิดการย่อยสลายร่างกายเราและปล่อยก๊าซที่เหม็นออกมา ถ้าอุณหภูมิต่ำมากๆ (เย็นมากๆ) สิ่งมีชีวิตเล็กๆเหล่านี้จะหลับกันหมด ไม่แพร่พันธุ์ จำนวนจึงน้อย ร่างกายที่ตายแล้วเลยไม่เหม็น

 จากนั้นเด็กๆประถมต้นได้เห็นว่าเวลาไฟฟ้าวิ่งผ่านลวด จะเกิดความร้อนขึ้น โดยผมเอาเทอร์โมมิเตอร์มาวัดให้เด็กๆดู แล้วผมก็ให้เด็กๆทดลองใช้เครื่องตัดโฟมครับ 

เครื่องตัดโฟมมีลวดไนโครม (Nichrome) ที่เกิดจากการผสมกันระหว่างนิเกิลกับโครเมียม มีความต้านทานสูงสำหรับโลหะ และทนความร้อนได้สูง เมื่อเราปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านลวดไนโครม มันจะร้อนมากพอที่จะละลายโฟมได้ เด็กๆได้เล่นเครื่องตัดโฟมที่ใช้พลังงานถ่านไฟฉายกับลวดไนโครมยาวประมาณสองนิ้วตัดโฟมกันใหญ่ครับ:

เด็กๆเล่นกันอย่างสนุกสนานครับ

เนื่องจากมีเครื่องตัดโฟมเครื่องหนึ่งเสีย ผมเลยเอามาทำให้เรืองแสงด้วยความร้อนจากกระแสไฟฟ้าให้เด็กๆดูครับ ปล่อยไฟหลายๆโวลท์เข้าไปจนร้อนแล้วแดงขึ้น พอร้อนมากขึ้นก็เป็นสีส้ม พอใส่ไฟฟ้าเข้าไปเยอะๆอีกก็สว่างจ้าดูเหมือนสีขาวๆแล้วก็ขาดครับ ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าของร้อนๆทุกอย่างจะเปล่งแสงออกมา แม้แต่ร่างกายของเราที่อุณหภูมิประมาณสามสิบกว่าองศาเซลเซียสก็ปล่อยแสงออกมา แต่แสงที่ออกมาคืออินฟราเรดที่ตาเรามองไม่เห็น แต่กล้องและงูบางชนิดจะเห็นได้ครับ เส้นลวดที่ร้อนๆก็ปล่อยแสงแดงๆส้มๆขาวๆขึ้นกับว่าร้อนแค่ไหนครับ ดวงอาทิตย์ร้อนมากๆ ผิวดวงอาทิตย์ร้อนประมาณ 5,500 ℃ จะปล่อยแสงอินฟราเรด (IR, ตาเรามองไม่เห็น) แสงที่ตาเราเห็นได้ และแสงอุลตร้าไวโอเลต (UV, ตาเรามองไม่เห็น) ออกมาเยอะมาก เวลาเราตากแดด แสง UV ทำให้ผิวเราคล้ำลง และถ้าโดนมากๆผิวก็จะแดงและลอกเพราะเซลล์ผิวหนังตายครับ

ลวดร้อนเรืองแสงเป็นแสงสีส้มๆครับ
ลวดร้อนเรืองแสงเป็นแสงสีส้มๆครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้หัดทำมอเตอร์กระแสตรงด้วยการพันขดลวดครับ วิธีทำเป็นดังในคลิปนี้ครับ:

เด็กๆแยกย้ายกันทำแต่ไม่ค่อยสำเร็จเพราะจัดการให้ขดลวดมีความสมดุลหมุนง่ายๆไม่ค่อยได้ครับ ผมวางแผนจะเอาวิธีที่ง่ายขึ้นมาสอนเด็กๆต่อไปในอนาคตครับ 

เด็กๆตั้งใจทำกันมากครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับสอง ผมให้เล่นของเล่นลูกข่างไจโรสโคปครับ มันคือลูกข่างที่หมุนอยู่ในกรอบที่เราจับยกไปมาได้ครับ เด็กๆได้เห็นว่าเวลาลูกข่างหมุนมันจะทรงตัวได้ แต่เวลาไม่หมุนมันจะล้ม หลักการก็คือธรรมชาติที่ว่าสิ่งที่กำลังหมุนอยู่ มันจะหมุนเหมือนเดิมไปเรื่อยๆทั้งความเร็วในการหมุนและทิศทางของแกนหมุนครับ ถ้าจะเปลี่ยนการหมุน ก็ต้องมีแรงอะไรบางอย่างมาบิดมันให้เปลี่ยนแปลง เด็กๆได้เลี้ยงลูกข่างบนโต๊ะ ได้เอาลูกข่างหมุนๆใส่กล่องแล้วเห็นกล่องตั้งอยู่ได้ ได้เอาลูกข่างหมุนๆวางบนเส้นเชือก และเอาเส้นเชือกคล้องลูกข่างให้ลอยอยู๋ในอากาศครับ วิธีเล่นผมเคยอัดเป็นคลิปแบบนี้ไว้ครับ:

คลิปตัวอย่างการเล่นของเด็กๆครับ:

ทดลองใชัหูบอกตำแหน่ง เล่นรถแรงดันอากาศ ไฟฟ้าทำให้ร้อน ไจโรสโคป

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมกับเด็กๆมาครับ เด็กประถมต้นได้พยายามปิดตาแล้วใช้หูบอกตำแหน่งที่มาของเสียง และได้เล่นรถความดันอากาศกัน (บริษัท Top Science ให้รถความดันอากาศมาเล่นครับ) ประถมปลายได้ดูคลิปเครื่องเรียงโดมิโน ได้เล่นรถความดันอากาศ และทำการทดลองเรื่องความร้อนจากกระแสไฟฟ้า ได้ทำให้ไส้ดินสอที่ทำจากกราไฟท์ร้อนจนเรืองแสงได้ครับ เด็กอนุบาลสามได้เล่นของเล่นตระกูลลูกข่างเรียกว่าไจโรสโคป

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “คุยกันเรื่องไฟฟ้า แม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้า และตัวนำไฟฟ้ากราไฟท์” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

เนื่องจากผมได้ดูคลิปนี้จาก Smarter Everyday ครับ:

ในคลิปเขาทำโดรนหายในป่า ติดอยู่ที่ยอดไม้ไหนสักต้น เขาจึงเร่งเครื่องโดรนเพื่อฟังเสียงแล้วใช้หูค่อยๆเดินเข้าไปใกล้โดรนมากขึ้นเรื่อยๆ ในคลิปมีการอธิบายว่าเรารู้ทิศทางในแนวราบจากเสียงที่วิ่งผ่านหูทั้งสองข้างไม่พร้อมกันและเสียงผ่านหัวเราทำให้ความถี่เสียงเปลี่ยนไปด้วย นอกจากนี้ใบหูก็เป็นเครื่องมือสำคัญที่ทำให้เรารู้ความสูงของแหล่งกำเนิดเสียงโดยอาศัยการสะท้อนจากส่วนต่างๆของใบหูก่อนจะเข้ารูหู ผมเลยมาทำการทดลองกับเด็กประถมต้นว่าสามารถหลับตาแล้วชี้แหล่งกำเนิดเสียงได้ดีแค่ไหน

ปรากฎว่าเด็กๆชี้พอได้แต่ไม่ค่อยแม่นยำเท่าไรครับ ผมไม่แน่ใจว่าเป็นเพราะอยู๋ในห้องที่มีเสียงสะท้อนหรือเปล่า นอกจากนี้เด็กๆบางคนยังอดใจปิดตาตลอดเวลาไม่ได้ ชอบมองก่อน ทำให้การทดลองของเราคราวนี้ล้มเหลวครับ ยังสรุปอะไรไม่ได้

ต่อไปผมให้เด็กๆเล่นรถความดันอากาศที่บริษัท Top Science ให้มาครับ ผมให้เด็กๆสังเกตส่วนต่างๆของรถว่ามีที่เก็บอากาศ มีหลอดฉีดยาที่เมื่อกดแล้วจะเด้งกลับมาเป็นแบบเดิมเพราะอากาศหนีไปไหนไม่ได้ มีเฟืองที่ล้อที่จะหมุนตามการขยับของหลอดฉีดยา โดยพยายามให้เด็กเสนอความคิดว่าส่วนต่างๆทำงานกันอย่างไรโดยไม่บอกเด็กๆก่อนนะครับ

จากนั้นเด็กๆก็แบ่งกันเล่นครับ:

 สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้ดูคลิปสิ่งประดิษฐ์นี้เป็นแรงบันดาลใจก่อนครับ:

เด็กๆดูแล้วก็ตื่นเต้นในความเจ๋งของมันมากครับ เด็กๆได้เห็นการแก้ปัญหาแต่ละส่วนที่คนสร้างต้องแก้ก่อนงานจะสำเร็จครับ

จากนั้นเด็กๆก็ได้ทดลองส่งกระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านตัวนำไฟฟ้าเช่นลวดทองแดงและกราไฟท์ ให้รู้ว่าจะเกิดความร้อนขึ้นครับ ถ้าร้อนมากๆก็จะเปล่งแสงได้ครับ

ผมถ่ายวิดีโออธิบายให้พี่ๆมัธยมฟังเรื่องเดียวกันนี้แบบนี้ครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมให้เล่นของเล่นลูกข่างไจโรสโคปครับ มันคือลูกข่างที่หมุนอยู่ในกรอบที่เราจับยกไปมาได้ครับ เด็กๆได้เห็นว่าเวลาลูกข่างหมุนมันจะทรงตัวได้ แต่เวลาไม่หมุนมันจะล้ม หลักการก็คือธรรมชาติที่ว่าสิ่งที่กำลังหมุนอยู่ มันจะหมุนเหมือนเดิมไปเรื่อยๆทั้งความเร็วในการหมุนและทิศทางของแกนหมุนครับ ถ้าจะเปลี่ยนการหมุน ก็ต้องมีแรงอะไรบางอย่างมาบิดมันให้เปลี่ยนแปลง เด็กๆได้เลี้ยงลูกข่างบนโต๊ะ ได้เอาลูกข่างหมุนๆใส่กล่องแล้วเห็นกล่องตั้งอยู่ได้ ได้เอาลูกข่างหมุนๆวางบนเส้นเชือก และเอาเส้นเชือกคล้องลูกข่างให้ลอยอยู๋ในอากาศครับ วิธีเล่นผมเคยอัดเป็นคลิปแบบนี้ไว้ครับ:

คลิปตัวอย่างการเล่นของเด็กๆครับ: