Home arrow บทความวิทยาศาสตร์ arrow “คณิตศาสตร์” สนุกได้ สไตล์ “อะกิยะมะ” ศาสตร์มหัศจรรย์...สนุกได้มากกว่าที่คิด
  
เมนูอื่นๆ
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม
“คณิตศาสตร์” สนุกได้ สไตล์ “อะกิยะมะ” ศาสตร์มหัศจรรย์...สนุกได้มากกว่าที่คิด PDF พิมพ์

ศ.ดร.อะกิยะมะกำลังตัดกระดาษทรงสี่หน้า

“ใครที่เคยโอดครวญว่าคณิตศาสตร์ มีแต่ตัวเลข สมการยากๆ น่าเวียนหัว อาจจะต้องฉีกกรอบความคิดเดิมๆ ทิ้งไปเสียแล้ว”

เพราะเมื่อเร็วๆ นี้ ที่บ้านวิทยาศาสตร์สิรินธร โครงการพัฒนาอัจฉริยภาพทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสำหรับเด็กและเยาวชน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ(สวทช.) ได้เชิญ ศ.ดร.จิน อะกิยะมะ นักคณิตศาสตร์ชาวญี่ปุ่นผู้มีชื่อเสียงระดับโลก  เจ้าของรายการคณิตศาสตร์ชื่อดัง “Math Show” ทางช่องNHK และเป็นผู้ริเริ่มก่อตั้งพิพิธภัณฑ์ด้านคณิตศาสตร์ Mathematical Wonderland ณ เกาะฮอกไกโด มาจัดโชว์

ผลงานศิลปะ “จิ๊กซอว์รูปภาพ” จากทรงสี่หน้า

“คณิตศาสตร์มหัศจรรย์”   เพื่อเปิดมุมมองใหม่ให้คณะครูและเยาวชนกว่า 400 คน เห็นว่า “คณิตศาสตร์สนุกได้มากกว่าที่คิด”

งานนี้ก็ไม่ทำให้ผิดหวัง เพราะศ.ดร.อะกิยะมะ ได้นำสื่อการเรียนรู้ แบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์มาจัดแสดงและสร้างการทดลองอันน่าตื่นตาตื่นใจมากมาย อาทิ การเปลี่ยนกระดาษ“ทรงสี่หน้า” (กระดาษรูปทรงสามมิติที่มีสี่ด้าน และทุกด้านเป็นรูปสามเหลี่ยมเท่ากันหมด) ให้กลายเป็นผลงานศิลปะ “จิ๊กซอว์รูปภาพ” ที่ต่อกันได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ด้วยเทคนิคง่ายๆ เพียงตัดกระดาษทรงสี่หน้าเป็นรูปภาพอะไรก็ได้โดยที่กระดาษยังต้องเป็นชิ้นเดียวกันและวางแบนราบลงบนพื้นได้เท่านั้น

บรรเลงหีบเพื่อสอนคณิตศาสตร์

ไม่เพียงแค่ศิลปะ แต่ในเสียงดนตรีก็ยังมีคณิตศาสตร์ซ่อนอยู่ด้วย ศ.ดร.อะกิยะมะ  ได้นำเครื่องดนตรีแอคคอเดียนหรือหีบเพลงที่เขาชื่นชอบ มาบรรเลงโน้ตดนตรีบางคอร์ด เช่น โด-มี-ซอล , ซี-เร-ซอล ,เร-ฟา-ลา ซึ่งทุกคอร์ดต่างมีเสียงดนตรีที่ไพเราะเข้ากันได้อย่างกลมกลืน และเมื่อลองนำโน้ตดนตรีทั้งหมดมาวาดภาพวงกลม เพื่อนับระยะห่างของตัวโน้ตทั้งสามตัวในแต่ละคอร์ดก็พบว่า มีสัดส่วนเป็น 4-3-5, 3-5-4 และ 3-4-5 ตามลำดับ ซึ่งตัวเลขทั้งหมดนี้เทียบได้กับสัดส่วนของ “สามเหลี่ยมมุมฉาก” ตาม “ทฤษฎีบทพีทาโกรัส” นั่นเอง 

นอกจากการเปิดโลกทัศน์ของเด็กๆ ให้ได้พบกับแง่มุมใหม่ๆ ของคณิตศาสตร์แล้ว ไฮไลต์ของงานยังอยู่ที่การนำสูตร สมการทางคณิตศาสตร์ ที่แสนยาก มาอธิบายด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เข้าใจง่ายอย่างเป็นรูปธรรม 

พิสูจน์ทฤษฎีบทพิทาโกรัส

เช่น ทฤษฎีบทพีทาโกรัส เขาอธิบายโดยใช้กล่องเครื่องมือซึ่งด้านหน้ามีรูปสามเหลี่ยมมุมฉากอยู่ตรงกลาง สามเหลี่ยมแต่ละด้านมีกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสติดอยู่ เพียงแค่หมุนเครื่องมือดังกล่าว เมล็ดถั่วเขียวที่บรรจุเต็มในกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดใหญ่ด้านตรงข้ามมุมฉาก จะไหลไปยังกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ว่างเปล่าทั้งสองใบซึ่งอยู่ด้านประกอบมุมฉากได้พอดี ตรงตามทฤษฎีบทที่ว่า พื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่อยู่ตรงข้ามมุมฉาก จะเท่ากับพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่อยู่ด้านประกอบมุมฉากสองด้านรวมกัน

ช้างมีน้ำหนักเท่ากันได้พอดี

ยิ่งไปกว่านั้น ศ.ดร.อะกิยะมะ ยังเซอร์ไพรส์ เด็กๆ ด้วยการเปลี่ยนกล่องสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ติดบนสามเหลี่ยมมุมฉากให้กลายเป็นรูปช้าง สัตว์ประจำชาติของประเทศไทย พร้อมตั้งคำถามว่า“เด็กๆ คิดว่าถ้าเราเปลี่ยนรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสให้เป็นรูปช้างที่มีสัดส่วนตามความยาวของสามเหลี่ยมแต่ละด้านแล้วผลลัพธ์ที่ได้จะเหมือนกันหรือไม่?”

 เขาเฉลยด้วยการหยิบช้างสองตัวเล็กที่ติดอยู่บนสามเหลี่ยมด้านประกอบมุมฉากทั้งสองด้าน มาแขวนรวมกันไว้บนแขนตาชั่งข้างหนึ่ง จากนั้นค่อยๆ หยิบรูปช้างขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านตรงข้ามมุมฉากมาแขวนไว้บนตาชั่งอีกด้านหนึ่ง และทันทีที่ปล่อยมือก็พบว่า ช้างทั้งสองข้างมีน้ำหนักเท่ากันพอดี นับเป็นการจุดประกายให้เด็กๆ รู้จักคิดพลิกแพลงออกไปจากทฤษฎีที่มีอยู่เดิมได้อย่างแยบคายทีเดียว

สอนเด็กๆ ใช้เทคนิคแถบเมอบิอุส สร้าง“รูปหัวใจสองวงคล้องกัน”

ความสนุกไม่หมดเพียงเท่านี้ เพราะคณิตศาสตร์ยังนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้อีกด้วย  ศ.ดร.อากิยะมะ ได้ทดลองหยิบยกประเด็นใกล้ตัวหรือสิ่งที่พบได้ในชีวิตประจำวันมาเป็นโจทย์สนุกๆ ทางคณิตศาสตร์ เช่น ล้อรถเป็นรูปทรงอื่นนอกจากวงกลมได้หรือไม่ หรือฝาปิดท่อระบายน้ำควรมีรูปทรงอย่างไรจึงจะไม่หล่นลงไปในท่อ ซึ่งเขาใช้คณิตศาสตร์ไขปัญหาจนนำไปสู่การคิดค้นนวัตกรรมมากมาย เช่น รูปทรง “สามเหลี่ยมอ้วน” หรือ “สามเหลี่ยมเรอโล” ที่นอกจากจะหมุนอย่างไรก็ไม่ตกลงไปในท่อแล้ว ยังใช้สร้างล้อรถยนต์ที่เคลื่อนที่ได้อย่างนุ่มนวลไม่ต่างจากล้อรถยนต์ทรงกลมอีกด้วย

อย่างไรก็ตามทั้งหมดนี้เป็นเพียงบางส่วนของคณิตศาสตร์โชว์เท่านั้น โดยก่อนจากกัน ศ.ดร.อะกิยะมะ ได้ฝากทิ้งท้ายไว้ว่า คณิตศาสตร์เป็นศาสตร์มหัศจรรย์ แต่ขณะเดียวกันก็เป็นสิ่งที่ยากจนทำให้เด็กเมินหนี ดังนั้นเราจึงต้องใช้จินตนาการมาสร้างสรรค์คณิตศาสตร์ให้เป็นเรื่องสนุก สร้างเครื่องมือต่างๆ ที่จับต้องได้ และเมื่อเด็กได้ลงมือปฏิบัติ มีความสุขกับสิ่งที่ได้ทำแล้ว คณิตศาสตร์ก็จะไม่ใช่เรื่องน่าเบื่ออีกต่อไป

พร้อมกันนี้อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญมากในการสอนคณิตศาสตร์ คือการเชื่อมโยงให้เด็กเห็นถึงคุณค่าของคณิตศาสตร์ ว่าแท้จริงแล้วคณิตศาสตร์ไม่ใช่เพียงการคำนวณพื้นฐานสำหรับ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี หรือวิศวกรรม เท่านั้น แต่คณิตศาสตร์ยังเป็นศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังความงดงามของดนตรี ศิลปะ รวมทั้งยังประยุกต์ใช้เชื่อมโยงได้กับทุกอย่างที่อยู่รอบตัวด้วย”

“น้องน้ำโค้ก” หรือ นางสาวศิริวรรณ ศิริเวช นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จากโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เลย กล่าวว่า การได้มาดูโชว์คณิตศาสตร์ครั้งนี้รู้สึกชอบและประทับใจมาก ทำให้เราได้รู้จักประโยชน์ของคณิตศาสตร์ในแง่มุมต่างๆ อย่างเช่นในด้านการแพทย์ ก็ได้รู้วันนี้ว่าเครื่องสลายนิ่วในไต ก็ได้นำหลักการทางคณิตศาสตร์ไปปรับใช้ จนทำให้คนไข้หายได้โดยไม่ต้องผ่าตัด

ขณะที่“น้องมาวิน” หรือ ด.ช.อัครวัฒน์ เตชะมณีสถิตย์ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 จากโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย พิษณุโลก กล่าวว่า ชมแล้วทำให้รู้สึกว่าคณิตศาสตร์สนุกได้มากกว่าที่คิด ดูแล้วเพลิน ไม่เบื่อเลย ต่างจากเดิมที่เห็นคณิตศาสตร์ก็ไม่อยากเรียนแล้ว เพราะมีแต่สูตรและสมการที่ต้องท่องจำ ส่วนการทดลองที่ชอบมาก คือ สามเหลี่ยมอ้วน เพราะไม่คิดว่ารูปทรงที่คิดขึ้นได้จากโจทย์รอบตัวง่ายๆนั้น จะนำไปประยุกต์ใช้ได้กับหลายอย่างขนาดนี้ น่ามหัศจรรย์มากครับ

ด้าน นายจักรกฤช เลื่อนกฐิน คุณครูคณิตศาสตร์ โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เลย กล่าวว่า  รู้สึกตื่นเต้นมากที่ได้มาร่วมชมคณิตศาสตร์โชว์ครั้งนี้ เพราะติดตามผลงานของ ศ.ดร.อะกิยะมะ มานาน  เมื่อได้มาเห็นจริงๆ ก็รู้สึกทึ่งมากที่อาจารย์สามารถเปลี่ยนคณิตศาสตร์ซึ่งเป็นนามธรรมให้เป็นรูปธรรมได้อย่างชัดเจน เป็นแรงบันดาลใจที่ทำให้เราเชื่อว่าคณิตศาสตร์สนุกได้ โดยแนวทางที่จะนำไปปรับใช้ในการสอน เช่นการอธิบายคณิตศาสตร์ให้เห็นภาพด้วยการเชื่อมโยงกับสิ่งรอบตัว เพื่อให้นักเรียนตระหนักว่าคณิตศาสตร์เป็นสิ่งสำคัญและจำเป็น  

( เรื่อง ศูนย์สื่อสารวิทยาศาสตร์ไทย สวทช.  )

3 มีนาคม 54


Views: 4509

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 29 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 11040942  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!