Category Archives: สอนเด็กๆ

วิทย์ม.ต้น: Cognitive Biases สองอัน, เปรียบเทียบการตกกรวยกระดาษและลูกบอล

วันนี้สำหรับมัธยมต้นพวกเราคุยกันเรื่อง cognitive biases ที่เด็กๆไปอ่านในหนังสือ The Art of Thinking Clearly ในสัปดาห์ที่ผ่านมาครับ คราวนี้เรื่อง Confirmation Bias และ Authority Bias

Confirmation Bias คือเราค้นหาและเชื่อแต่หลักฐานที่สนับสนุนความเชื่อที่เราอยากให้เป็นจริง ไม่ค่อยให้น้ำหนักกับหลักฐานที่ขัดแย้งกับความเชื่อของเรา การคิดแบบนี้ทำให้เรามีอวิชชาผิดๆได้เยอะมากเพราะจะยึดติดกับความเชื่อผิดๆไม่ตรงกับความเป็นจริงได้อย่างเหนียวแน่น แม้ว่าจะมีหลักฐานมากมายที่ขัดแย้งความเชื่อของเรา

อันนี้เป็นเกมเกี่ยวกับ confirmation bias ครับ:

Authority Bias  คือการที่เราเชื่อหรือให้น้ำหนักความเห็นของ “ผู้ใหญ่” หรือ “ผู้นำ” มากเกินไป แม้ว่าจะมีหลักฐานว่าท่านเหล่านั้นมีความเห็นที่ผิดก็ตาม อันนี้รวมไปถึงความเชื่อในหนังสือ คัมภีร์ และ เรืองเล่าต่างๆที่คนคิดว่าศักดิ์สิทธิ์ด้วยครับ

จากนั้นเด็กๆได้เปรียบเทียบการตกของลูกบาสและกรวยกระดาษกันครับ เราถ่ายวิดีโอการตกแล้วใช้โปรแกรม Tracker มาหาตำแหน่งและความเร็วที่เวลาต่างๆกันครับ

กราฟระดับความสูงกรวยกระดาษที่ตกลงมาครับ (y vs. t)
กราฟระดับความสูงกรวยกระดาษที่ตกลงมาครับ (y vs. t) จะเห็นว่าอัตราการตกตอนหลังตกแบบความเร็วคงที่  คือความชันของกราฟคงที่
กราฟความเร็วในแนวดิ่งของกรวยกระดาษที่ตกลงมาครับ (V_y vs. t)
กราฟความเร็วในแนวดิ่งของกรวยกระดาษที่ตกลงมาครับ (V_y vs. t) เห็นว่าตอนหลังๆความเร็ว V_y มีค่าประมาณ -1.8 เมตรต่อวินาที
กราฟระดับความสูงลูกบาสที่ตกลงมาครับ (y vs. t)
กราฟระดับความสูงลูกบาสที่ตกลงมาครับ (y vs. t) ความเร็วการตกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆคือความชันชันมากขึ้นเรื่อยๆ
กราฟความเร็วในแนวดิ่งของลูกบาสที่ตกลงมาครับ (V_y vs. t)
กราฟความเร็วในแนวดิ่งของลูกบาสที่ตกลงมาครับ (V_y vs. t) จะเห็นว่าความเร็วตกเร็วขึ้นเรื่อยๆ ความเร็วยังไม่คงที่
ความเร็วในแนวดิ่งของลูกบาสที่ตกลง จะเห็นว่าตกเร็วมากขึ้นเรื่อยๆด้วยอัตราคงที่
ความเร็วในแนวดิ่งของลูกบาสที่ตกลง จะเห็นว่าตกเร็วมากขึ้นเรื่อยๆด้วยอัตราคงที่

เด็กๆได้รู้จัก “ความเร็วสุดท้าย” หรือ terminal velocity เมื่อแรงต้านอากาศมีค่าพอดีกับน้ำหนักวัตถุพอดี คือปกติแรงต้านอากาศจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วการตกของวัตถุเพิ่มขึ้น ถ้าวัตถุยังตกไม่เร็วพอ น้ำหนักก็จะยังมากกว่าแรงต้านอากาศ วัตถุก็จะตกเร็วขึ้นอีก ถ้าวัตถุตกเร็วพอจะทำให้แรงต้านอากาศหักล้างกับน้ำหนักวัตถุพอดี ทำให้วัตถุตกต่อไปด้วยความเร็วสุดท้ายอันนั้น 

ดูคลิป terminal velocity ครับ:

ถ้าไม่เคยใช้ Tracker มาก่อน ลองดูวิธีใช้จากวิดีโอเหล่านี้นะครับ:

ผมเคยใช้ Tracker ศึกษาการกระเด้งของลูกปิงปองในอดีตครับ:

 

 

วิทย์ม.ต้น: แนะนำเว็บ PyMOTW-3, Skillshare.com, และ Brilliant.org

สำหรับวิทย์ม.ต้นวันนี้ ผมแนะนำเว็บที่น่าจะมีประโยชน์สำหรับเด็กๆ 3 เว็บ แล้วให้เขาทำแบบฝึกหัดที่  Repl.it ต่อไป

เว็บแรกคือ Python 3 Module of the Week เป็นเว็บที่มีตัวอย่างการใช้งานโมดูลไพธอนสำหรับงานต่างๆ ให้เด็กๆเข้าไปดูว่าจะใช้งานอะไรได้บ้าง และให้เขาพิมพ์/ก็อปปี้ตัวอย่างมาทดลองและดัดแปลงใน Jupyter Notebook ของเขาเอง

เว็บที่สองคือ Skillshare.com ที่มีคอร์สออนไลน์สอนทักษะต่างๆให้เลือกมากมาย เช่นหัดวาดรูป หัดถ่ายภาพ หัดเขียนหนังสือ ฯลฯ จะต่างจากคอร์สออนไลน์อื่นๆที่เน้นด้านวิชาการเป็นส่วนใหญ่

เว็บที่สามคือ Brilliant.org ที่มีปัญหาย่อยๆให้เราค่อยๆตอบแล้วเราก็จะเรียนรู้เรื่องต่างๆที่เราสนใจ อันนี้จะเน้นพวกวิทย์ คณิต ตรรกะ รวมถึงเทคโนโลยีทางคอมพิวเตอร์เช่น Neural Network และ Machine Learning

จากนั้นเด็กๆก็ลองดูเว็บที่แนะนำและทำแบบฝึกหัดที่ Repl.it ต่อครับ

ขว้างหลอดกาแฟ, การตกของกรวยกระดาษ, แรงโน้มถ่วงเทียม

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทย์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้หัดคิดแบบวิทย์โดยพยายามอธิบายมายากล ประถมต้นหัดประดิษฐ์และตกแต่งหลอดกาแฟให้ขว้างได้ไกลและแม่นขึ้น ประถมปลายได้ทำกรวยกระดาษแบบต่างๆและสังเกตการตกของมัน อนุบาลได้เล่นแรงโน้มถ่วงเทียมทำให้น้ำไม่หกกันครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมประถมคราวที่แล้วเรื่อง “เรียนรู้เรื่องการปั่นไฟต่อ การทดรอบด้วยสายพาน” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

ก่อนอื่นเด็กประถมได้ดูมายากลนี้ครับ ดูเฉพาะตอนแรกที่เป็นกล ยังไม่ดูส่วนเฉลยตอนหลังนะครับ ไว้ดูเฉลยหลังจากได้พยายามคิดพยายามอธิบายว่ากลแต่ละกลทำอย่างไรกันก่อนครับ กลวันนี้คือเทนมใส่แก้วที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆโดยนมเต็มแก้วทุกครั้งครับ:

กิจกรรมนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ครับ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็นครับ

สำหรับเด็กประถมต้น ผมเอาหลอดกาแฟพลาสติกมาพยายามโยนให้ไกลๆให้ตรงกับเป้าครับ หลอดกาแฟมันเบาจึงเปลี่ยนทิศทางง่ายและถูกอากาศต้านทำให้ไปไม่ได้ไกล ผมแจกหลอดกาแฟให้เด็กๆให้ไปดัดแปลงกันเองเพื่อจะได้ขว้างได้ไกลและแม่นขึ้น 

เด็กๆทดลองทำหลายแบบครับ มีทั้งพันเทปพันกระดาษให้หลอดหนักขึ้นจนขว้างได้เหมือนดินสอหรือตะเกียบ มีแบบถ่วงหัวให้เหมือนหอก มีถ่วงหัวและติดหางเหมือนลูกธนู และมีแบบติดปีกให้ร่อนได้ครับ

กิจกรรมนี้เน้นให้เด็กๆสนุกสนานและได้ลองผิดลองถูกเพื่อแก้ปัญหาง่ายๆกันครับ อยากให้สังเกตและปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของแต่ละคนและเรียนรู้จากเพื่อนๆด้วยครับ

สำหรับเด็กประถมปลาย ผมให้หัดทำกรวยกระดาษเพื่อสัปดาห์หน้าจะแข่งกันทำให้กรวยตกช้าๆแต่ตรงเป้ากันครับ ก่อนอื่นผมเอากรวยกระดาษสองอันที่แหลมเท่าๆกัน ทำจากกระดาษชิ้นเดียวกัน แต่อันหนึ่งใหญ่กว่า อีกอันเล็กกว่า มาให้เด็กๆทายว่าถ้าปล่อยให้ตกพร้อมๆกัน อันไหนจะตกถึงพื้นก่อน คนที่ทายว่าอันเล็กตกถึงพื้นก่อนบอกว่าอันใหญ่มันต้านอากาศมากกว่าน่าจะตกลงช้ากว่า คนที่ทายว่าอันใหญ่ตกถึงพื้นก่อนบอกว่าอันใหญ่มันหนักกว่า มันน่าจะตกลงมาถึงพื้นก่อน ผลเป็นอย่างในคลิปครับ:

เด็กๆแยกย้ายกันทดลองทำกรวยของตัวเอง ดูว่าแบบไหนลอยนานๆและตกลงมาตรงๆครับ:

สำหรับเด็กอนุบาลสาม ผมสอนให้ประดิษฐ์อุปกรณ์สำหรับขนส่งแก้วน้ำไปที่ต่างๆแบบน้ำหกยากครับ ผมเอาตะกร้าผูกเชือกมาให้เด็กๆดู เอาแก้วใส่น้ำวางลงไป แล้วก็แกว่งตะกร้าไปมา ให้เด็กๆสังเกตผิวน้ำกันครับ

 เด็กๆสังเกตเห็นผิวน้ำอยู่นิ่งๆ ไม่กระเพื่อมหรือกระฉอกไปมา บางคนคิดว่ามันคือเยลลี่ด้วยซ้ำ ต้องเอานิ้วจิ้มดูให้เห็นว่าเป็นน้ำเหลวๆจริงๆ

สำหรับเด็กตัวเล็กๆผมใช้ตะกร้าพลาสติกเล็กๆแทนตะกร้าใหญ่ ให้เขาลองแกว่งกันเองครับ ผมเคยบันทึกวิธีประดิษฐ์ไว้ในรายการเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ครับ:

สาเหตุที่น้ำไม่หกลงมาก็เพราะว่าการที่เราแกว่งแก้วไปมาอย่างนั้น ก้นแก้วจะเป็นตัวบังคับไม่ให้น้ำเคลื่อนที่ไปอย่างอิสระออกไปจากวงหมุน (เนื่องจากน้ำมีความเฉื่อย เมื่อมันเคลื่อนที่อย่างไรมันก็จะอยากเคลื่อนที่ไปอย่างเดิมด้วยความเร็วเดิม จนกระทั่งมีแรงมากระทำกับมัน ถ้าไม่มีก้นแก้วมาบังคับ น้ำก็จะกระเด็นไปในแนวเฉียดไปกับวงกลมที่เราแกว่งอยู่) ผลของการที่ก้นแก้วบังคับน้ำให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมก็คือดูเหมือนมีแรงเทียมๆอันหนึ่งดูดน้ำให้ติดกับก้นแก้ว ทำหน้าที่เปรียบเสมือนแรงโน้มถ่วง เราเลยเรียกมันว่าแรงโน้มถ่วงเทียม 

ต่อไปเราออกไปนอกห้องกัน แล้วผมแกว่งให้แรงขึ้นจนข้ามศีรษะ แต่น้ำก็ยังติดอยู่ในกระป๋องไม่ได้หกลงมา ทำให้เด็กๆตื่นเต้นมากครับ พอทำให้ดูแล้ว เด็กๆก็ลองกันเอง สนุกกันใหญ่: