Category Archives: education

หาทางขว้างหลอดไกลๆ, วิถีกระสุนโค้ง, ของเล่นพลังลม

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ ประถมหัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล ประถมต้นพยายามหาทางขว้างหลอดไปไกลๆ ประถมปลายปล่อยกระสุนไม้หนีบผ้าเป็นวิถีโค้ง อนุบาลสามเล่นของเล่นที่ขับเคลื่อนด้วยพลังลมครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “ดูภาพผิวดวงอาทิตย์, ประดิษฐ์ด้วยกระดาษ, เครื่องขว้างหอก, คอปเตอร์กระดาษ” ครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

เด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือหนีออกจากเตียงที่ติดไฟได้อย่างไรครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

ผมให้โจทย์เด็กประถมต้นให้ขว้างหลอดพลาสติกไปให้ได้ไกลๆและตรงๆจะทำอย่างไรดี มีอุปกรณ์เช่นกระดาษ A4 กรรไกร เทปกาว วางไว้ครับ เด็กๆประดิษฐ์สิ่งต่างๆหลากหลายเช่นเอากระดาษถ่วงปลายหลอดให้หนักข้างหนึ่งแล้วขว้างเป็นหอก มีการเอากระดาษมาติดเป็นปีก (แม้ว่ามักจะต้านลมทำให้ไม่วิ่งไปไกลๆ) เอากระดาษเล็กๆมาติดเป็นหาง บางคนประดิษฐ์กลายเป็นเครื่องประดับแล้วไม่ขว้างก็มีครับ

สำหรับประถมปลาย สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้เล่น “ยิงปืนใหญ่ไม้หนีบผ้า” เพื่อเด็กจะได้ซึมซับประสบการณ์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่วิถีโค้ง เริ่มเข้าใจผลของความเร็วต้นของกระสุน และมุมการยิง หวังว่าเมื่อเขาโตขึ้นแล้วไปเจอการเรียนเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ (projectile motion) ในอนาคตเขาจะเห็นว่ามันเป็นเรื่องธรรมดา

วิธีประดิษฐ์ “ปืนใหญ่” เป็นดังนี้ครับ อุปกรณ์ก็มีไม้บรรทัดที่มีรางตรงกลางยาว 12″ (ผมใช้ไม้บรรทัดอลูมิเนียมที่หาได้ตามร้านเครื่องเขียน) หนังยางสองเส้น ไม้โปรหรือครึ่งวงกลมสำหรับวัดมุม พลาสติกฟิวเจอร์บอร์ดขนาด 4″ x 12″ กระสุนคือไม้หนีบผ้า วิธีทำปืนใหญ่ก็เอาไม้บรรทัดติดบนฟิวเจอร์บอร์ดด้วยเทปสองหน้าหรือกาวอื่นๆ เอาหนังยางสองเส้นมาร้อยกัน บากด้านข้างของฟิวเจอร์บอร์ดสำหรับติดหนังยางตามรูปในคลิปด้านล่าง แล้วก็เอากระสุนไม้หนีบผ้ามาคล้องยางแล้วยืดที่ความยาวต่างๆตามตัวเลขบนไม้บรรทัด ใช้ไม้โปรวัดมุม จดระยะว่ายางยืดเท่านี้ มุมเท่านี้ กระสุนจะไปตกตรงไหน แล้วก็ยิงเป้ากันครับ แต่วันนี้เราไม่มีไม้บรรทัดที่มีรางตรงกลางมากพอ เราจึงเอามันออกไป ยิงบนแผ่นพลาสติกเลยครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสามแนะนำให้เด็กรู้จักกับ Strandbeest (= beach animal) ที่เป็นสิ่งประดิษฐ์/งานศิลปะโดยคุณ Theo Jansen มันประกอบด้วยท่อ PVC พลาสติกต่อกันแล้วเดินได้ด้วยพลังลมครับ

มีของเล่นเป็นชุด kit ที่เราเอามาต่อเล่นเองได้ดังในคลิปนี้ครับ:

ผมเอาตัวที่ต่อแล้วสองตัวมาให้เด็กๆสังเกตการทำงานและเล่นแข่งกันครับ:

วิทย์ม.ต้น: Affect Heuristic, Xenobots, วัดตำแหน่งในวิดีโอด้วย Tracker

วันพุธสัปดาห์นี้เด็กๆมัธยมต้นเรียนเรื่อง affect heuristic จากหนังสือ The Art of Thinking Clearly โดยคุณ Rolf Dobelli ที่ให้เราสังเกตว่าเรามักจะตัดสินใจเรื่องต่างๆจากความรู้สึกและอารมณ์ที่เรื่องเหล่านั้นทำให้เกิดในใจเรา โดยมักจะไม่คิดพิจารณาข้อดีข้อเสียต่างๆโดยละเอียด เช่นบางคนได้ยินคำว่า GMO ก็จะรู้สึกว่าเป็นเรื่องร้ายๆไปก่อนที่จะพิจารณาเพิ่มเติม

ดู Rolf Dobelli อธิบายครับ:

ผมให้เด็กๆดูคลิปเกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่สร้างจากเซลล์กบ นับว่าเป็นหุ่นยนต์มีชีวิตที่มนุษย์สร้างขึ้นเป็นตัวแรกก็ได้ครับ เรียกว่า xenobot:

เจ้า xenobot เกิดจากการออกแบบโดยอาศัย genetic algorithm ซึ่งเป็นวิธีจำลองการคัดเลือกพันธุ์ในธรรมชาติด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เมื่อคัดเลือกพันธุ์ในคอมพิวเตอร์เสร็จแล้วว่าควรมีหน้าตาส่วนประกอบอย่างไร ก็เอาแบบจากคอมพิวเตอร์มาสร้างโดยเอาเซลล์มาประกอบกัน สามารถอ่านรายละเอียดได้ที่ A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms นะครับ

เด็กๆควรดูสรุปเรื่องการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่นี่นะครับ:

จากนั้นดูเรื่อง genetic algorithm ที่ใช้คอมพิวเตอร์ทำการวิวัฒนาการหาคำตอบน่าสนใจต่างๆ รวมถึงออกแบบเจ้า xenobot ด้วย:

ถ้าสนใจจะเขียนโปรแกรมเพื่อทำ genetic algorithm ด้วยไพธอนให้ลองดูลิงก์ AI with Python – Genetic Algorithms ครับ

เวลาที่เหลือเราหัดใช้โปรแกรม Tracker เพื่อวัดระยะทาง ความเร็ว ความเร่งในวิดีโอคลิปต่างๆของเรากันครับ เป็นโปรแกรมฟรี open source และมีบน Windows, macOS, Linux

ผมเคยบันทึกตัวอย่างการใช้ไว้ที่นี่ครับ:

ดูภาพผิวดวงอาทิตย์, ประดิษฐ์ด้วยกระดาษ, เครื่องขว้างหอก, คอปเตอร์กระดาษ

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล ได้ดูภาพถ่ายผิวดวงอาทิตย์แบบความละเอียดสูง ประถมต้นได้ประดิษฐ์ของเล่นด้วยกระดาษให้ลอยอยู่นานที่สุด ประถมปลายประดิษฐ์เครื่องขว้างหอกแบบคนโบราณที่เพิ่มความเร็วหอก อนุบาลสามประดิษฐ์ของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “กระสุนกระดาษ, เทรบูเชท์กระป๋อง, คอปเตอร์กระดาษ” ครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

เด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือหนีออกจากถังน้ำที่ล็อกไว้ครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

ต่อไปเด็กๆได้ดูภาพถ่ายผิวดวงอาทิตย์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อันใหม่ของโลก สามารถถ่ายรายละเอียดพื้นผิวได้สูงมาก เห็นการไหลเวียนของพลาสม่า(ก๊าซร้อนมากๆ)ที่ผิวอย่างชัดเจน แต่ละก้อนที่ขยับในคลิปข้างล่างมีขนาดใหญ่กว่าประเทศไทย:

จากนั้นผมให้โจทย์เด็กประถมต้นว่าทำอย่างไรให้กระดาษ A4 ลอยอยู่ในอากาศให้นานๆ เด็กๆก็ทดลองหลากหลาย มีพับกระดาษเป็นเครื่องร่อนแบบต่างๆ ทำกระดาษให้หน้าตาเหมือนร่มชูชีพ ทำกระดาษให้ขว้างหมุนๆ บางคนเอากระดาษมาลอยเหนือเครื่องฟอกอากาศที่เป่าลมออกมา ตอนหลังหลายๆคนเลยพบกระดาษเป็นเครื่องร่อนแล้วเอาหัวมาวางบนเครื่องฟอกอากาศให้มันหมุนๆไปเรื่อยๆ ตอนจบเราก็ไม่มีคำตอบครับ แต่กิจกรรมทำให้เด็กๆสนุกสนานและลองนู่นลองนี่กัน บรรยากาศประมาณนี้ครับ:

สำหรับเด็กประถมปลายผมสอนให้ทำของเล่นเครื่องขว้างหอกที่อาศัยหลักการคานที่เพิ่มความเร็วในการขว้างครับ เป็นของเล่นจำลองจากของจริงๆที่คนสมัยก่อนใช้ล่าสัตว์ ให้เขาดูวิธีทำของจริงก่อนครับ:

จากนั้นก็สอนวิธีทำแบบของเล่น:

เด็กๆก็แยกย้ายกันไปไปประดิษฐ์และเล่นกันครับ

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมไปสอนวิธีทำของเล่นคอปเตอร์กระดาษครับ วิธีเหมือนในคลิปนี้นะครับ:

เด็กๆแยกย้ายกันประดิษฐ์และเล่นกันครับ: