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:

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆประถมมาครับ เราดูคลิปกิ่งไม้พาดสายไฟฟ้าแรงสูงกัน สังเกตปรากฎการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นตามมา ได้ดูคลิปการทดลองไฟฟ้ากับกราไฟท์ที่นำไฟฟ้าได้ดีและทนความร้อนได้มาก คุยกันเรื่องทีใดมีกระแสไฟฟ้าแถวๆนั้นจะมีสนามแม่เหล็ก (ความเป็นแม่เหล็ก) ทำการทดลองการดูดและผลักกันของสายไฟเมื่อกระแสไฟฟ้าวิ่งผ่าน ทดลองแม่เหล็กไฟฟ้า และใช้แม่เหล็กไฟฟ้ายิงแม่เหล็กเล็กๆออกไปเป็นปืนของเล่น

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก มอเตอร์อีกแบบ เล่นตะเกียบลม” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเราดูคลิปกิ่งไม้พาดสายไฟกันก่อนครับ:

สายไฟที่ส่งไฟฟ้าระยะทางไกลๆมักจะทำด้วยโลหะตระกูลอลูมิเนียมเพราะนำไฟฟ้าได้ดี เบา และราคาถูก สายพวกนี้มักจะแขวนอยู่บนเสาสูงๆและไม่มีฉนวนไฟฟ้าหุ้ม แรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่หลักหลายพันถึงหลายแสนโวลท์ขึ้นกับประเภทการส่งไฟฟ้า ตราบใดที่ไม่มีอะไรนำไฟฟ้าระหว่างสายไฟมากกว่าหนึ่งเส้นก็จะไม่มีปัญหาอะไร ไฟฟ้าก็วิ่งไปตามสายไฟไม่มีการลัดวงจร เราจึงเห็นนกหรือกระรอกเกาะสายไฟเส้นเดียวโดยไม่มีอันตราย แต่ถ้าสัตว์เหล่านั้นแตะสายไฟสองเส้นขึ้นไป ไฟฟ้าก็จะวิ่งผ่านทำให้มันตายได้

ในวิดีโอเราเห็นกิ่งไม้พาดสายไฟสองสายทำให้มีกระแสไฟฟ้าลัดวงจร วิ่งจากสายไฟเส้นหนึ่งไปอีกเส้นหนึ่งผ่านกิ่งไม้ กระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านทำให้เกิดความร้อนในกิ่งไม้ ตอนแรกจะทำให้น้ำระเหยเป็นไอน้ำ ต่อจากนั้นไม้ก็ไหม้เป็นถ่านดำๆที่ประกอบไปด้วยกราไฟท์ที่นำไฟฟ้าได้ดีและทนความร้อน กระแสไฟฟ้าจึงวิ่งผ่านได้มากขึ้นอีกทำให้ไม้ร้อนขึ้นอีก อากาศที่อยู่รอบๆที่ปกติไม่นำไฟฟ้าก็ร้อนมากขึ้นเรื่อยๆจนกลายเป็นพลาสมาและนำไฟฟ้าได้ ไฟฟ้าวิ่งผ่านอากาศร้อนทำให้มันร้อนมากๆขึ้นไปอีกจึงเห็นอากาศร้อนจนเรืองแสงเหมือนฟ้าแลบและมีเสียงเหมือนฟ้าผ่าเล็กๆ อากาศร้อนลอยตัวขึ้นทำให้แสงลอยตัวตามขึ้นไปด้วย

ผมเล่าเรื่องกราไฟท์ว่าเป็นสารที่ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนเรียงกันเป็นชั้นๆเหมือนขนมชั้น แต่ละชั้นลื่นหลุดออกจากกันได้ง่ายทำให้เป็นสารหล่อลื่นที่ดี และเอามาเขียนบนกระดาษได้เพราะกราไฟท์จะลื่นหลุดจากกันไปติดกระดาษ จึงใช้เป็นส่วนประกอบหลักๆของไส้ดินสอที่เราใช้กันทุกวันนี้ครับ

ผมให้เด็กๆดูคุณ Mehdi Sadaghdar แห่ง ElectroBoom ทำการทดลองกับกราไฟท์ว่ามันนำไฟฟ้าได้ดีแค่ไหนและทนความร้อนได้ดีแค่ไหน สามารถใช้เป็นตัวส่งไฟฟ้าหลอมโลหะได้ในคลิปนี้ครับ:

ต่อไปผมก็ให้เด็กๆสังเกตว่าถ้าเราทำให้กระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านเส้นตัวนำไฟฟ้า (เส้นฟอยล์อลูมิเนียม) 2 เส้น โดยให้ทิศทางการไหลของไฟฟ้าไปทางเดียวกันทั้งสองเส้น เส้นตัวนำไฟฟ้าทั้งสองจะดูดกัน ถ้าทิศทางการไหลของทั้งสองเส้นไหลตรงข้ามกัน เส้นตัวนำจะผลักกัน การดูดกันและผลักกันนี้เกิดจากสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลครับ ตรวจสอบดูได้โดยเอาแม่เหล็กมาใกล้ๆ การทดลองเป็นแบบในคลิปครับ:

ผมถามเด็กๆว่าถ้าจะทำให้แม่เหล็กแรงขึ้นจะทำยังไงกันดี เด็กๆก็เดาว่าใส่ไฟฟ้าเข้าไปเยอะๆ ผมจึงแสดงให้ดูว่าไฟฟ้าเยอะๆทำให้เกิดความร้อนมากทำให้ฟอยล์อลูมิเนียมละลายได้ ในที่สุดผมก็เฉลยว่าถ้าทำตัวนำให้เป็นขดๆโดยไม่ให้แต่ละขดแตะกันแล้วลัดวงจร แรงแม่เหล็กของแต่ละส่วนของขดก็จะบวกเสริมกันทำให้แรงแม่เหล้กมากขึ้น ผมเอาขดลวดที่พัน 100 รอบมาให้เด็กๆดู ให้สังเกตว่าเมื่อมีกระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านมันกลายเป็นแม่เหล็กที่แรงพอสมควร สามารถเอาไปดูดเหล็ก หรือดูดและผลักก้อนแม่เหล็กได้ แล้วผมก็ใช้แม่เหล้กชิ้นเล็กๆวางไว้กลางขดลวดโดยให้ขั้วของมันผลักกับแม่เหล็กจากขดลวด เมื่อปล่อยไฟฟ้าเข้าไปก็กลายเป็นของเล่นปืนใหญ่แม่เหล็กดังในคลิปครับ:

ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้ดูปรากฎการณ์ที่ว่าที่ใดมีกระแสไฟฟ้าไหล ที่นั่นจะมีสนามแม่เหล็ก  เด็กประถมต้นได้พยายามเดาความเกี่ยวข้องของกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เด็กประถมปลายได้ประดิษฐ์โฮโมโพลาร์มอเตอร์อีกแบบที่ใช้ถ่านไฟฉาย แม่เหล็ก และลวดทองแดง เด็กอนุบาลสามได้เล่นของเล่นตะเกียบลมครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “แม่เหล็กขยับใกล้ๆขดลวด = กระแสไฟฟ้า เล่นตะเกียบลม” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

สำหรับเด็กประถมต้นผมให้สังเกตการขยับของฟอยล์อลูมิเนียมใกล้ๆแม่เหล็กเมื่อมีไฟฟ้าวิ่งผ่านครับ

ผมตัดฟอยล์อลูมิเนียมเป็นเส้นยาวๆ เอาแม่เหล็กๆมาอยู่ใกล้ๆ มันก็ไม่ดูดกัน จากนั้นผมก็ปล่อยไฟฟ้าผ่านเส้นฟอยล์อลูมิเนียมใกล้ๆแม่เหล็ก ปรากฎว่าฟอยล์ขยับตัวครับ จึงถามเด็กๆว่าคิดว่าเกิดอะไรขึ้น มีเด็กบอกว่าอลูมิเนียมกลายเป็นเหล็ก ผมจึงหยุดปล่อยไฟฟ้าแล้วเอาแม่เหล็กไปอยู่ใกล้ๆอลูมิเนียมซึ่งมันก็ไม่ดูดกัน แสดงว่ามันไม่ได้กลายเป็นเหล็ก เราสังเกตว่าเส้นอลูมิเนียมมันขยับตัวเมื่อมีไฟฟ้าผ่านมัน และถ้าสลับขั้วไฟฟ้ามันก็ขยับต่างจากเดิมด้วย นอกจากนี้ถ้าเราวางแม่เหล็กให้มันขยับง่ายๆ แม่เหล็กเองก็ขยับตัวด้วยในบางครั้ง หลังจากเล่นไปสักพักผมก็เฉลยให้เด็กๆรู้จักปรากฎการณ์ที่เมื่อมีกระแสไฟฟ้าวิ่งไปตรงไหน แถวๆนั้นก็จะทำตัวเหมือนเป็นแม่เหล็ก แล้วผมก็หยิบตะปูเกลียวที่พันสายไฟไว้ต่อกับถ่านไฟฉายกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าดูดตะปูอื่นๆให้เด็กๆดูด้วยครับ