Category Archives: สอนเด็กๆ

วิทย์ประถม: เล่นกับการหมุน

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเสกคนออกมาจากกล่อง แล้วเราคุยกันเรื่องการหมุน เล่นของเล่นตระกูลลูกข่างและไจโรสโคป

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลเสกคนออกมาจากกล่องครับ:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

ผมเอาของเล่นที่เป็นลูกข่างเล็กๆมาพยายามตั้งให้เด็กๆดู ถ้ามันไม่หมุนมันจะล้มลงตลอด เอาเหรียญมาตั้งให้เด็กดู ซึ่งก็เป็นเหมือนกันที่จะล้มเมื่อไม่หมุน แต่จะทรงตัวตั้งอยู่ได้นานๆเมื่อหมุน

ของเล่นอีกชิ้นคือลูกข่างไจโรสโคป มันคือลูกข่างที่หมุนอยู่ในกรอบที่เราจับยกไปมาได้ครับ เด็กๆได้เห็นว่าเวลาลูกข่างหมุนมันจะทรงตัวได้ แต่เวลาไม่หมุนมันจะล้ม 

หลักการที่สิ่งที่หมุนอยู่ไม่ล้มง่ายๆคือกฎเกณฑ์ในธรรมชาติอันหนึ่งที่ว่าสิ่งที่กำลังหมุนอยู่จะหมุนเหมือนเดิมไปเรื่อยๆทั้งความเร็วรอบในการหมุนและทิศทางของแกนหมุนครับ ถ้าจะเปลี่ยนการหมุน ก็ต้องมีแรงอะไรบางอย่างมาบิดมันให้เปลี่ยนแปลง กฏเกณฑ์ข้อนี้เรียกว่าการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมนั่นเอง

เด็กๆได้เลี้ยงลูกข่างบนโต๊ะ ได้เอาลูกข่างหมุนๆวางบนเส้นเชือก และเอาเส้นเชือกคล้องลูกข่างให้ลอยอยู๋ในอากาศ วิธีเล่นผมเคยอัดเป็นคลิปแบบนี้ไว้ครับ:

ในวิดีโอจะเห็นเวลาเอาไจโรสโคปไปวางให้แกนหมุนใกล้แนวนอน และให้ปลายข้างหนึ่งติดกับฐาน จะเห็นว่าแกนหมุนมันจะกวาดไปรอบๆ อันนี้เป็นเพราะไจโรสโคปอยากจะชี้ให้แกนหมุนชี้ไปทางเดียว แต่แรงโน้มถ่วงของโลกอยากดูดมันให้ตกลงมาจากฐาน กลายเป็นแรงบิดทำให้แกนหมุนของไจโรสโคปกวาดไปรอบๆ ถ้าไจโรสโคปไม่หมุนตั้งแต่แรก มันก็จะตกลงมาจากฐานเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกแล้ว ไม่กวาดไปรอบๆตั้งแต่ต้น

หลักการของหมุนๆนี้ถูกใช้มาสร้างอุปกรณ์จริงๆที่ไม่ใช่ของเล่นเรียกว่าไจโรสโคป (Gyroscope) ด้วยครับ ไจโรสโคปที่จะชี้ทิศทางคงที่ไว้เสมอ ไว้ให้เรือ เรือดำน้ำ เครื่องบิน ยานอวกาศ คำนวณได้ว่าตอนนี้หันหัวไปทางทิศไหนโดยเทียบกับทิศทางของไจโรสโคป ไจโรสโคปเมื่อก่อนสร้างด้วยของที่หมุนจริงๆ แต่เดี๋ยวนี้สร้างด้วยวิธีอื่นๆได้ เป็นไฟฟ้าหรือแสงก็ได้ 

หลักการเดียวกันยังถูกใช้ในการยิงกระสุนปืนด้วย คือปืนในสมัยโบราณ ลูกกระสุนจะไม่หมุน ยิ่งได้แม่นยำในระยะจำกัด ต่อมานักประดิษฐ์ได้ใส่เกลียวเข้าไปในลำกล้องปืน เมื่อยิงด้วยกระสุนที่ทำจากโลหะที่อ่อนกว่าวัสดุของลำกล้อง กระสุนก็จะหมุนและไม่อยากเปลี่ยนทิศทาง ทำให้ยิงแม่นยำได้ไกลมากขึ้น กระสุนจะหมุนประมาณหลายร้อยรอบต่อวินาทีจนถึงพันสองพันรอบต่อวินาที รอยข้างๆกระสุนที่เกิดจากเกลียวนั้นใช้เป็นหลักฐานได้ว่ากระสุนถูกยิงออกมาจากปืนกระบอกไหน 

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้เด็กๆดูบางส่วนของคลิปการเคลื่อนที่และหมุนของกระสุนด้วยครับ:

เราเห็น Vortex Ring ไฟด้วยครับ

นอกจากนี้ผมให้เด็กๆดูของเล่นประดิษฐ์ที่ใช้การหมุนในการทรงตัวครับ ไว้ให้เด็กที่สนใจไปทำเล่น:

บรรยากาศการเล่นของเด็กๆครับ:

วิทย์ประถม: เล่นปืนใหญ่ลม (Vortex Cannon)

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเหรียญทะลุกระจก แล้วเราก็เล่นปืนใหญ่ลม (Vortex Cannon) กัน

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลเหรียญทะลุกระจกครับ:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

เราเรียนรู้เกี่ยวกับการไหลของอากาศต่อจากสัปดาห์ที่ผ่านๆมา (การไหลของอากาศและน้ำบริเวณผิวโค้ง (Coandă effect) และสายลมคีบลูกโป่ง) คราวนี้เกี่ยวกับการที่อากาศพุ่งออกมาจากช่องเปิดแล้วชนกับอากาศรอบๆที่อยู่นิ่งๆ อากาศจะหมุนวนเป็นรูปโดนัทที่วิ่งออกไปได้ไกลๆ อากาศที่หมุนวนแบบนี้เรียกว่า Vortex Ring

นอกจากอากาศแล้ว ของไหลอื่นๆเช่นน้ำสามารถเกิดการหมุนวนและเคลื่อนที่ไกลๆแบบนี้ได้เหมือนกัน

ผมให้เด็กๆดูคลิปเหล่านี้ก่อน คลิปแรกคือการหมุนวนในน้ำ ฟองอากาศที่อยู่ในวงแหวนทำให้เราเห็นมันชัดขึ้น เราจะเห็นแมงกระพรุนติดไปกับการหมุนวน:

ให้ดูคลิปปลาโลมาเล่นกับวงแหวนพวกนี้ (กดเปิดใน YouTube นะครับ):

ผมให้เด็กๆดูบางส่วนของคลิปนี้ว่า Vortex Ring ทำงานอย่างไร มีภาพสโลโมชั่นให้เห็นควันในอากาศเคลื่อนตัว:

ผมให้ดูว่าถ้าใช้การระเบิดขับดันก๊าซออกมาเร็วมากๆ จะเกิดอะไรขึ้น:

จากนั้นผมก็สอนวิธีประดิษฐ์ของเล่นที่เรียกว่าปืนใหญ่ลม ที่สร้างวงแหวนลมวิ่งไปไกลๆ ดูวิธีทำดังในคลิปนี้ครับ:

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้ดูบางส่วนของคลิปนี้ด้วย เป็นการทำวงแหวนในน้ำครับ:

เด็กประถมต้นได้เล่นของเล่นที่ผมทำให้ ส่วนประถมปลายได้ประดิษฐ์ของตัวเองกัน

บรรยากาศการเล่นครับ:

วิทย์ประถม: สายลมคีบลูกโป่ง (Coandă effect)

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมมาครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลดาบเสียบไพ่ เราเล่นใช้สายลมเลี้ยงลูกโป่งและลูกปิงปองโดยใช้หลักการ Coanda ที่เริ่มรู้จักไปเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้เป็นกลดาบแทงไพ่ครับ:

กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ

นอกจากนี้ยังไม่คลิปโบนัสพิเศษเฉลยกลง่ายๆหลายอย่างให้เด็กๆดู:

สัปดาห์ที่แล้วเราก็ทำความรู้จักกับ Coandă effect คือการที่ของไหลเช่นน้ำหรือสายลมชอบวิ่งไปผิวเรียบๆของวัตถุ ถ้าวัตถุมีลักษณะโค้งๆคล้ายผิวลูกโป่ง สายน้ำหรือสายลมก็จะวิ่งโค้งไปตามผิวและวัตถุก็จะถูกดูดเข้าสู่สายน้ำหรือสายลมด้วย:

วันนี้เราเลยมาเล่นกับปรากฏการณ์นี้ โดยใช้สายลมจากเครื่องกรองอากาศเครื่องเป่าผมและเครื่องเป่าใบไม้มาเลี้ยงลูกโป่ง ลูกปิงปอง และลูกบอลชายหาดกัน

สายลมที่วิ่งไปตามผิวโค้งของลูกโป่ง (หรือลูกบอลอื่นๆ) จะ “หนีบ” หรือ “คีบ” ลูกโป่งไว้ ถ้าเราค่อยๆเปลี่ยนทิศทางลม ลูกโป่งก็จะถูกสายลมหนีบให้เปลี่ยนตำแหน่งตามด้วยครับ

ผมเคยถ่ายคลิปเชือกเส้นเล็กๆให้เห็นทิศทางของสายลมรอบๆลูกโป่งครับ:

ถ้าสายลมแรงพอ เช่นออกมาจากเครื่องอัดลมความดันสูง แรงลมสามารถ “คีบ” ไขควงให้ลอยอยู่ได้ด้วยครับ:

ในอดีตผมเคยอัดคลิปการเล่นประมาณนี้ไว้ที่ช่องเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ด้วยครับ เด็กๆอาจจะชอบดู:

เด็กๆเล่นกันสนุกสนานครับ: