ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลสลับตัว วันนี้ผมสอนให้เด็กๆรู้จักการคานดีดคานงัดช่วยทุ่นแรงหรือเพิ่มความเร็ว

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลสลับตัว:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

จากนั้นเราทำกิจกรรมให้เด็กๆรู้จักคานดีดคานงัดกันครับ

ผมเอาท่ออลูมิเนียมแข็งๆมาพาดกับพนักพิงเก้าอี้ เมื่อเราขยับปลายด้านหนึ่งขึ้นลง ปลายอีกข้างก็จะขยับลงขึ้นในทิศทางตรงข้าม (เช่นถ้าเรากดปลายข้างหนึ่งลง ปลายด้านตรงข้ามก็จะยกขึ้น) บอกให้เด็กๆเปรียบเทียบกับไม้กระดกที่เคยเล่นกัน:

ให้เด็กๆสังเกตว่าเราสามารถขยับของหนักๆได้ง่ายขึ้นถ้าปลายที่เราจับห่างจากพนักเก้าอี้ที่ทำหน้าที่เป็นจุดหมุนมากกว่าระยะทางจากจุดหมุนไปยังของหนัก แต่ระยะทางที่เราต้องออกแรงก็จะมากกว่าระยะทางที่ของหนักเคลื่อนที่ด้วย:

ในทางกลับกัน ถ้าปลายที่เราจับอยู่ใกล้จุดหมุนมากกว่า เราต้องออกแรงมากขึ้น แต่ระยะทางที่เราต้องออกแรงจะน้อยกว่าระยะทางที่ของหนักเคลื่อนที่:

หลักการของคานนี้สามารถใช้ทุ่นแรงคือให้เราออกแรงน้อยๆไปขยับของหนักๆช้าๆก็ได้ หรือใช้เพิ่มความเร็วคือออกแรงมากไปขยับของให้เร็วกว่ามือเราก็ได้

คานแบ่งได้เป็นสามแบบขึ้นกับว่าในจุดทั้งสามที่ประกอบด้วยจุดหมุน จุดที่เราออกแรง และจุดที่มีของหนัก จุดใดอยู่ระหว่างสองจุดที่เหลือ:

สิ่งของรอบๆตัวมากมายใช้หลักการคาน เช่น กรรไกร, คีม, ที่ตัดเล็บ, ค้อนถอนตะปู, ไม้พายเรือ, ตะเกียบ, ฯลฯ หรือแม้แต่ในร่างกายเราก็ใช้คานหลายแห่งดังในรูปครับ:

เด็กๆใช้คานงัดให้ผมขยับตัวด้วยครับ:

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายกลคนตัวขาด วันนี้ผมสอนให้เด็กๆรู้จักการใช้ค้อนหงอนถอนตะปูซึ่งเป็นหลักการทุ่นแรงแบบคานแบบหนึ่ง

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลคนตัวขาด:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

จากนั้นผมก็สาธิตวิธีการตอกตะปูเข้าไปในไม้ให้ดู ให้เด็กๆพยายามดึงตะปูออกด้วยมือเปล่าซึ่งเด็กๆก็ไม่สามารถดึงออกได้ แล้วผมก็สาธิตการถอนตะปูโดยใช้ค้อนงัดออก

ผมอธิบายให้เด็กๆฟังว่าการงัดตะปูด้วยค้อนเป็นตัวอย่างหนึ่งของเครื่องทุ่นแรงที่เรียกว่าคาน โดยหลักการก็คือเราต้องมีแท่งอะไรแข็งๆที่ขยับรอบๆจุดๆหนึ่งที่เรียกว่าจุดหมุน โดยที่เราจะจับแท่งนี้สักตำแหน่งแล้วออกแรง โดยที่สิ่งที่เราพยายามถอนหรือยกจะติดกับคานอีกตำแหน่งหนึ่ง ถ้าระยะทางจากมือเราไปยังจุดหมุนยาวกว่าระยะจากสิ่งที่เราจะถอนหรือยกไปยังจุดหมุน คานก็จะผ่อนแรงเราให้เราใช้แรงน้อยลง

เช่นในรูปข้างบน ระยะทางจากตะปูที่เราจะถอนไปยังจุดหมุน น้อยกว่าระยะทางจากจุดหมุนไปที่มือเราจับด้ามค้อนประมาณสิบเท่า ค้อนก็ทำหน้าที่ผ่อนแรงเราไปสิบเท่าทำให้เรางัดตะปูออกมาโดยไม่ยากเท่าไร

การผ่อนแรงนี้ไม่ได้มาฟรีๆ เราออกแรงน้อยลงก็จริง แต่ต้องขยับเป็นระยะทางมากขึ้นเพื่อแลกกับการผ่อนแรง

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันหัดใช้ค้อนเองครับ (กดเข้าไปดูได้ครับ):