เปิดเทอมใหม่เราเริ่มกันด้วยภาพลวงตาครับ ให้เด็กๆรู้ว่าประสาทสัมผัสเราถูกหลอกได้ง่ายๆและตาของเรามีข้อจำกัด ทั้งประถมต้นและประถมปลายได้หัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากลเสกคนให้หายและไปปรากฏอีกที่หนึ่ง ประถมต้นได้ทำการทดลองให้รู้ว่าในตาเรามีจุดบอดและเล่นกับภาพลวงตาเกี่ยวกับขนาดของ ประถมปลายได้เล่นกับภาพลวงตาประเภท Flashed face distortion แสดงให้เห็นว่าเรามองชัดเป็นพื้นที่เล็กๆและสมองจะจินตนาการวาดรูปส่วนที่ตามองไม่ชัด
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ ลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลัง แล้วดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือเสกคนจากหอคอยหนึ่งไปอีกหอคอยหนึ่งครับ:
กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ
เด็กประถมต้นทำการทดลองให้รู้ว่าตาเรามีจุดบอดครับ ก่อนอื่นเรามารู้จักส่วนประกอบของตากันก่อนดังนี้ ภาพนี้เป็นภาพตัดขวางด้านข้างของลูกตาเราครับ:
จุดบอดหรือ Blind spot อยู่ตรงที่เส้นประสาทรวมกันเป็นเส้นลากจากภายในลูกตาออกมาด้านหลัง ไปยังสมองในที่สุด
(ภาพจาก http://transitionfour.wordpress.com/tag/blind-spot/)
เรามองเห็นได้โดยแสงวิ่งไปกระทบกับจอรับแสง (เรตินา, Retina) ที่ด้านหลังข้างในลูกตา แต่บังเอิญตาของคนเราวิวัฒนาการมาโดยมีเส้นเลือดและเส้นประสาทอยู่บนผิวของจอรับแสง เมื่อจะส่งสัญญาณไปตามเส้นประสาทไปยังสมอง เส้นประสาทจะต้องร้อยผ่านรูอันหนึ่งที่อยู่บนจอรับแสง รอบบริเวณรูนั้นจะไม่มีเซลล์รับแสง ดังนั้นถ้าแสงจากภายนอกลูกตาไปตกลงบนบริเวณนั้นพอดี ตาจะไม่สามารถเห็นแสงเหล่านั้นได้ บริเวณรูนั้นจึงเรียกว่าจุดบอด หรือ Blind Spot นั่นเอง
ตาของปลาหมึกทั้งหลายจะไม่มีจุดบอดแบบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างเราครับ เนื่องจากเส้นประสาทของปลาหมึกอยู่หลังจอรับแสง จึงไม่ต้องมีการร้อยผ่านรูในจอรับแสงแบบตาพวกเรา วิธีดูว่าเรามีจุดบอดก็ทำได้ง่ายมากครับ แค่เขียนตัวหนังสือตัวเล็กๆบนแผ่นกระดาษสองตัว ให้อยู่ในแนวบรรทัดเดียวกันแต่ห่างกันสักหนึ่งฝ่ามือ จากนั้นถ้าเราจะหาจุดบอดในตาขวา เราก็หลับตาซ้าย แล้วใช้ตาขวามองตัวหนังสือตัวซ้ายไว้นิ่งๆ จากนั้นเราก็ขยับกระดาษเข้าออกให้ห่างจากหน้าเราช้าๆ ที่ระยะๆหนึ่งเราจะไม่เห็นตัวหนังสือตัวขวา นั่นแสดงว่าแสงจากตัวหนังสือตัวขวาตกลงบนจุดบอดเราพอดี
ถ้าจะหาจุดบอดในตาซ้าย เราก็ทำสลับกับขั้นตอนสำหรับตาขวา โดยเราหลับตาขวาแล้วใช้ตาซ้ายมองตัวหนังสือตัวขวาไว้นิ่งๆ อย่ากรอกตาไปมา แล้วเราก็ขยับกระดาษให้ใกล้ไกลหน้าเราช้าๆ ที่ระยะหนึ่งตัวหนังสือตัวซ้ายจะหายไปเพราะแสงจากหนังสือตัวซ้ายตกลงบนจุดบอดตาซ้ายของเราพอดี ถ้าไม่มีกระดาษลองใช้ตัวหนังสือข้างล่างนี่ก็ได้ครับ แต่อาจต้องขยับหน้าเข้าใกล้จอคอมพิวเตอร์หน่อย:
A B
ลองหลับตาซ้ายแล้วใช้ตาขวามองตัว A ดู ตอนแรกจะเห็นตัว B ด้วย แต่ถ้าขยับหน้าเข้าใกล้จอคอมพิวเตอร์ที่ระยะที่เหมาะสม อยู่ๆตัว B ก็จะหายไป และจะเห็นพื้นขาวแถวๆนั้นแทน ที่น่าสนใจก็คือสมองเราจะมั่วเองขึ้นมาเลยว่าเราควรจะเห็นอะไรตอนที่แสงจากตัวอักษรตกลงบนจุดบอดพอดี แทนที่จะเห็นจุดดำๆเพราะไม่มีแสงตรงจุดบอด สมองวาดรูปให้เสร็จเลยว่าควรจะเห็นสีพื้นข้างหลังของตัวอักษร อันนี้เป็นตัวอย่างแรกที่เด็กๆได้เข้าใจว่าสมองเรามีความสามารถ “มั่ว” แค่ไหนครับ
เด็กๆเขียน A และ B แล้วหาจุดบอดในตาของเขากัน:
เด็กๆสังเกตว่าตามีรูปร่างอย่างไรโดยดูจากภาพถ่ายใกล้ๆจากอินเทอร์เน็ต:
จากนั้นเด็กๆก็ดูภาพลวงตาเกี่ยวกับขนาดต่างๆเช่นรูปโต๊ะ ว่าโต๊ะไหนยาวกว่ากัน:
เมื่อเราเอาไม้บรรทัดไปวัดเราก็จะพบว่าโต๊ะมีขนาดเท่ากัน แต่การที่สมองเราพยายามวาดรูปสามมิติจากภาพแบนๆทำให้เราคิดว่าโต๊ะซ้ายมือยาวกว่าและแคบกว่า
ผมแจกกระดาษที่พิมพ์ลายโค้งๆสองอันนี้ไป ให้เด็กๆตัดมาซ้อนกัน จะเห็นว่าอันด้านล่างยาวกว่า แต่เมื่อสลับกันก็จะเห็นอีกอันที่อยู่ด้านล่างยาวกว่าอีก ทั้งๆที่ทั้งสองอันมีขนาดเท่ากัน
ความจริงเราใช้อะไรโค้งๆมาเล่นก็ได้ผลเหมือนๆกันครับ:
สำหรับเด็กประถมปลายผมให้ดูวิดีโอภาพลวงตาต่างๆดังนี้
ปกติเราจะไม่เห็นจุดดำทั้ง 12 จุดพร้อมๆกัน ดูเหมือนว่าตาเราจะเห็นชัดๆในบริเวณจำกัด ที่ที่ตามองไม่ชัด สมองจะวาดรูปตามใจ:
ดูขนาดของขึ้นกับสิ่งแวดล้อมของมัน:
และเมื่อมองหน้าตาไม่ชัด สมองก็วาดรูปหน้าตามใจ ทำให้ดูเหมือนสัตว์ประหลาด:
เด็กๆประถมปลายได้การบ้านไปประดิษฐ์ภาพลวงตาแบบนี้ครับโดยเอาภาพถ่ายสิ่งที่ทอดออกไปไกลๆเช่นถนน รางรถไฟ ตึกสูงๆ ถ่ายรูปให้มีแนวเอียงเล็กน้อยแล้วก๊อปปี้ภาพมาเป็นสองภาพมาวางต่อกันครับ อย่างในภาพข้างล่างจะเห็นภาพถนนเอียงไม่เท่ากันครับ สาเหตุเป็นเพราะปกติเราจะเห็นเส้นขนานบนโลกลู่เข้าหากันที่จุดไกลๆ แต่ในภาพเราเห็นเส้นขนานที่มันไม่ลู่เข้าหากันสมองจึงตีความว่าเส้นมันไม่ขนานกัน:
ขณะที่บันทึกนี้มีเด็กส่งการบ้านมาบ้างแล้วครับ หน้าตาเป็นแบบนี้ครับ:
สำหรับท่านที่ต้องการตัวอย่างภาพลวงตาอื่นลองหาดูในเว็บวิทย์พ่อโก้ด้วยคำว่าภาพลวงตานะครับ มีอีกเยอะเลย
