วิทย์ม.ต้น: คลิปน่าสนใจ, เรื่องลึกลับและความงมงาย, หาทางวัดความเร็วลูกแก้ว

วันนี้เราคุยกันเรื่องเหล่านี้ครับ:

1. เราดูคลิปการทดลองอันตรายที่เอาไฟฟ้ามาช็อตสิ่งต่างๆ (ห้ามเล่นเองที่บ้านนะครับ ตายได้ถ้าทำผิดพลาด):

2. ฝากโจทย์นี้ไปให้เด็กๆพยายามคิดกันครับ:

3. คุยกันถึงบท “หมูหลงทาง: ความมืดบอดทางปัญญา” จากหนังสือปลาที่ว่ายในสนามฟุตบอล เรื่องพวกนี้ครับ:

  • ความเชื่อเรื่องการบนบาน
  • ความเชื่อเรื่องพระเครื่อง
  • ความเชื่อเรื่องสีดำ
  • การถอดวิญญาณ
  • ญาณพิเศษและการมองเห็นอนาคต
  • นอสตราดามุส
  • ยูริ เกลเลอร์
  • แอตแลนติส
  • สามเหลี่ยมเบอร์มิวดา
  • สัตว์ประหลาดแห่งทะเลสาบล็อคเนสส์
  • เยติกับไอ้ตีนโต

4. รู้จักคุณ James Randi ผู้เปิดโปง”ผู้วิเศษ”ที่หลอกลวงชาวบ้าน แนะนำดูคลิปเหล่านี้ถ้าสนใจครับ:

https://www.youtube.com/watch?v=uk1MtPuyGBc
คลิปเปิดโปงผู้วิเศษในอินเดีย ตอน 1 จากทั้งหมด 5 ตอน มีลิงก์ตอนอื่นๆใน About เวลาดูที่ YouTube กดดูซับได้ที่ปุ่ม CC นะครับ

5. ดูคลิปและรูปสิ่งลึกลับกัน เช่นบิ๊กฟุต:

คลิปบิ๊กฟุต
คลิปบิ๊กฟุตแบบปรับให้ดูง่ายขึ้น

6. ผมเล่าเรื่อง sine และ cosine และความสัมพันธ์กับวงกลมหน่วย (unit circle) ให้ดู Animation ที่ https://www.desmos.com/calculator/cpb0oammx7

กดดู animation ได้ที่ https://www.desmos.com/calculator/cpb0oammx7 ครับ

7. ให้เด็กดูตัวอย่างการวาดวงกลมและรูปอื่นๆด้วย sine และ cosine ที่ผมเขียนโปรแกรมภาษา Scratch ไว้ที่ https://scratch.mit.edu/projects/430118715/editor/

ถ้าเด็กๆสนใจเรื่องวงกลมและตรีโกณมิติ เชิญดูคลิปนี้ต่อได้ครับ:

8. จากนั้นเด็กๆก็สังเกตการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของลูกแก้ว ผมให้เด็กๆพยายามหาทางวัดความเร็วของลูกแก้วกัน ตอนนี้เราคิดว่าจะถ่ายวิดีโอการเคลื่อนที่แล้วเอาไปใส่โปรแกรม Tracker เพื่อวัดสิ่งต่างๆกัน ตัวอย่างไฟล์วิดีโอถ่ายที่ 240 เฟรมต่อวินาทีโหลดได้ที่นี่ครับ

วิทย์ม.ต้น: หัดไพธอน (Flow Control), หัด Scratch (ให้บวกเลข, ประมาณค่าพาย Pi)

วันนี้เราคุยกันเรื่องเหล่านี้ครับ:

1. คลาสรุ่นพี่ เรียน Python จากหนังสือฟรีบนเว็บชื่อ Automate the Boring Stuff with Python โดยเขียนโปรแกรมใน Mu-Editor เราคุยกันเรื่อง Boolean values, comparison operator, Boolean operators, flow control, if-else, while, break, continue, for loop, range, import, sys.exit()

2. คลาสรุ่นพี่ได้เล่นเกมทายเลขช่วง 1-100 ถ้ารู้ว่าคำตอบมากกว่าหรือน้อยกว่าที่ทายไป จะไม่ต้องทายเกินกว่า 7 ครั้ง เพราะถ้าเราแบ่งครึ่งช่วงที่เป็นไปได้เรื่อยๆช่วงใหญ่ๆ 1-100 จะหดลงเหลือช่วงขนาด 1 ในไม่เกิน 7 ครั้ง ทั้งนี้เพราะ 2 ** 7 = 128 ซึ่งมากกว่า 100

ทำนองเดียวกัน การทาย 10 ครั้งจะสามารถทายเลขในช่วง 1-1024 หรือทาย 20 ครั้งจะสามารถทายเลขในช่วง 1-1,048,576

3. รู้จักใช้เว็บ http://pythontutor.com/visualize.html เพื่อกดดูการทำงานทีละขั้นตอนของโปรแกรมไพธอนที่เราเขียน

การบ้านคือไปอ่านและพิมพ์ตาม Chapter 3 ต่อและแก้ปัญหาเหล่านี้โดยเขียนโปรแกรมไพธอนครับ: 1) โจทย์ข้อ 1 ของ Project Euler และ 2) ถ้าเขียนเลข 7 หลักโดยใช้ตัวเลข 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ทุกตัว ตัวละหนึ่งครั้ง โอกาสที่เลข 7 หลักที่เขียนจะหารลงตัวด้วย 11 เท่ากับเท่าไร (ยกตัวอย่างเช่น 1235476, 2345761, และ 7645132 หารด้วย 11 ลงตัว แต่ 1234567, 234716, หรือ 7645123 หาร 11 ไม่ลงตัว)

3. คลาสรุ่นน้องหัดสอน Scratch ให้คำนวณตัวเลขให้เรา เช่นหาค่า 1+2+3+…+100, บวกเลขคี่บวกที่ไม่เกิน 100, หาค่าของ 1+1/2+1/4+1/8+…+1/1024, และประมาณค่า π (พาย) = 4/1 – 4/3 + 4/5 – 4/7 + 4/9 – 4/11 +…

บวกเลข 1, 2, 3…, 100 ตัวอย่างนี้อยู่ที่ https://scratch.mit.edu/projects/431724939/
บวกเลขคี่ 1, 3, 5, …, 99 ตัวอย่างนี้อยู่ที่ https://scratch.mit.edu/projects/431728786/
บวกเลข 1/1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + … + 1/1024 ตัวอย่างนี้อยู่ที่ https://scratch.mit.edu/projects/431731894/
ประมาณค่า π ด้วยสูตร Gregory-Liebniz (https://en.wikipedia.org/wiki/Leibniz_formula_for_π ):
π = 4/1 – 4/3 + 4/5 – 4/7 + 4/9 – 4/11 +…
ตัวอย่างนี้อยู่ที่  https://scratch.mit.edu/projects/431738509/

4. คลาสรุ่นน้องได้รู้จักเว็บหาวันเกิดตัวเองใน π ที่ https://www.piday.org/find-birthday-in-pi/

การบ้านรุ่นน้องคือให้ไปสั่งให้ Scratch คำนวณค่า π  จากสูตรนี้ดูครับ:

วิทย์ประถม: แรงลอยตัว, เล่นกับลม, วิทย์อนุบาลสาม: ท่อกระดาษทรงพลัง

ผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆประถมศูนย์การเรียนปฐมธรรมและเด็กอนุบาลสามอนุบาลบ้านพลอยภูมิมาครับ เด็กประถมต้นเล่นกับแรงลอยตัวของน้ำ ประถมปลายเล่นกับลมโดยเป่าเทียนผ่านสิ่งกีดขวาง อนุบาลสามเล่นกับท่อกระดาษทรงพลัง

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมประถมอยู่ที่นี่ กิจกรรมอนุบาลสามอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อน กลวันนี้คือต่อเชือกที่ถูกตัดเป็นชิ้นๆครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

สำหรับเด็กประถมต้น ผมเอากาละมังใส่น้ำมาแล้วบอกเด็กๆว่าจะลอยลูกแก้วบนน้ำให้ดู (สัปดาห์ที่แล้วเด็กๆสามารถลอยคลิปโลหะหนีบกระดาษบนผิวน้ำได้ด้วยแรงตึงผิว) ผมค่อยๆวางลูกแก้วช้าๆให้เด็กตื่นเต้น แต่วางกี่ครั้งลูกแก้วก็จม แรงตึงผิวไม่พอที่จะรับลูกแก้วให้ลอยไว้ได้ แต่ถ้าเราใช้ตัวช่วยโดยเอาฟอยล์อลูมิเนียมมาปูเป็นแพเราก็จะลอยได้

ผมแจกลูกแก้วและฟอยล์อลูมิเนียมให้เด็กๆพยายามทำแพรูปร่างต่างๆดูว่าใครจะใส่ลูกแก้วได้มากๆโดยไม่จมกันครับ เด็กๆก็แยกย้ายกันเล่นกันง่วนไป

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้เล่นกับลมต่อครับ คราวนี้เราเป่าเทียนให้ดับโดยให้ลมไหลไปตามผิวสิ่งกีดขวางกัน:

เราอาศัยปรากฏการณ์ที่ของไหลเช่นลมหรือน้ำชอบวิ่งไปตามผิวสิ่งกีดขวาง (Coandă effect) เนื่องจากเรามองไม่เห็นสายลม (แม้ว่าจะรู้สึกได้) เราจึงดูสายน้ำแทนครับ มันทำตัวคล้ายๆกัน:

จากนั้นเด็กๆก็แยกย้ายกันทดลองเองครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมให้เล่นท่อกระดาษทรงพลังกันครับ วิธีทำตามคลิปนี้:

เด็กๆได้สังเกตว่าถ้าท่อกระดาษยังตรงๆอยู่ มันจะรับน้ำหนักกดได้เยอะมาก  และยิ่งมีหลายท่อ ก็ยิ่งรับน้ำหนักได้มากขึ้น เพราะมันช่วยกันรับน้ำหนักนั่นเอง

ต่อมาผมเอาแกนกระดาษทิชชู่หลายๆอันมาต่อเป็นฐานแล้วอุ้มเด็กๆให้ไปยืนกันข้างบน เด็กๆสนุกสนานกิ๊วก๊าวกันใหญ่

หลังจากเล่นเสร็จแล้ว ผมอธิบายเพิ่มเติมโดยถามเด็กๆว่าใครรู้บ้างกระดาษทำมาจากอะไร เด็กๆหลายคนก็รู้ว่าทำมาจากไม้ ผมก็เล่าเรื่องคร่าวๆว่าคนเอาต้นไม้ไปย่อยเป็นชิ้นเล็กๆผสมน้ำและสารเคมีกัดสีให้ขาว แล้วเอาลูกกลิ้งมารีดเอาน้ำออก แล้วเราก็ได้กระดาษแผ่นบางๆขาวๆ ผมบอกว่าดังนั้นจริงๆแล้วแผ่นกระดาษก็เหมือนไม้ที่บางมากๆ ถ้าเราเอามาม้วนแน่นๆ มันก็จะแข็งและรับน้ำหนักได้มากครับ

ผมเคยทำคลิปเรื่องนี้ไว้ในช่องเด็กจิ๋ว & ดร. โก้บน YouTube ด้วยครับ เชิญชมนะครับ:

บันทึกกิจกรรมวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กๆ อยากให้คุณพ่อคุณแม่คุณครูเอาไปประยุกต์เล่นกับเด็กๆเยอะๆครับ :-)