วิชาภูมิศาสตร์ กับเทคโนโลยี

หายไปหลายวัน เพิ่งได้มีโอกาสกลับมาเขียนครับ คราวนี้มีเรื่องมาเล่าให้ฟังเกี่ยวกับการบ้านวิชาภูมิศาสตร์ ซึ่งคุณครูก็ให้โจทย์มาว่า “บ้านกับโรงเรียนห่างกันเป็นระยะทางเท่าใด?” ซึ่งเจ้าลูกชายก็มาขอยืมใช้เครื่อง GPS ของผม เพื่อหาคำตอบของการบ้านข้อนี้

ก่อนจะไปต่อ ขอขยายความเรื่อง GPS หน่อยครับ เพราะหลายๆ คนอาจจะยังไม่รู้จัก เครื่อง GPS นั้น เรียกเต็มๆ ว่า Global Positioning System หรือแปลเเป็นไทยให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือ ระบบที่ใช้ในการบอกตำแหน่งของเราบนโลกใบนี้ นั่นเอง

ระบบ GPS ทำงานโดยอาศัยดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก ซึ่งจะต้องอาศัยดาวเทียมอย่างน้อย 3 ดวง (ตามทฤษฎี) เพื่อที่จะคำนวนหาตำแหน่งของเราบนโลกได้ โดยขณะที่เราถือเครื่อง GPS นั้น มันจะรับสัญญาณดาวเทียม แล้วคำนวนออกมาเป็นตำแหน่ง แลดติจูด ลองติจูดเท่าไหร่ จากนั้นคอมพิวเตอร์ในเครื่อง GPS ก็จะนำพิกัดนั้นไปวางลงบนข้อมูลแผนที่ แล้วแสดงผลให้เราเห็นว่า ตอนนี้เรายังที่ตรงไหน ของถนนอะไร ข้างหน้ามีทางแยก เ็ป็นต้น

และหากเรากำหนดตำแหน่งปลายทางที่เราจะเดินทาง เครื่อง GPS ก็จะคำนวนเส้นทางการเดินทางให้เรา รวมทั้งระยะทาง และประมาณเวลาที่ใช้ในการเดินทางด้วย นี่เองที่ทำให้ลูกชายมายืมเครื่อง GPS ไปใช้

หลายๆ คนที่เคยเห็นเครื่อง GPS (แต่ยังไม่ได้เป็นเจ้าของ) ก็มักเข้าใจผิดว่า ดาวเทียมส่งแผนที่มาด้วย ซึ่งในความจริงแล้ว ดาวเทียมเพียงช่วยบอกพิกัดตำแหน่ง แต่้ข้อมูลแผนที่ และสถานที่ต่างๆ อยู่ในเครื่อง GPS ที่หนักไปกว่านั้น คือ ถามว่า เครื่อง GPS บอกได้ไหมว่า ตรงไหนรถติด อันนี้ต้องรอก่อน อีกหน่อยคงทำได้ แต่ไม่ใช่ตอนนี้ในประเทศไทย

สำหรับเครื่อง GPS นี้ หากใครที่ไม่เดือดร้อนเรื่องเงินๆ ทองๆ ผมก็อยากแนะนำให้ซื้อมาใช้ ราคาประมาณหนึ่ง-สองหมื่น มีแล้วใช้คุ้มแน่ โดยเฉพาะไปเที่ยวต่างจังหวัด

อันนี้เป็น GPS ที่ผมใช้อยู่ ยี่ห้อ Garmin รุ่น Nuvi 200 สีชมพู
(ขี้เกียจถ่ายภาพครับ เลยเอาภาพของต่างประเทศมาให้ดูแทน)

กลับมาเรื่องของเราต่อ…

ผมลองถามลูกชายว่า แล้วเพื่อนหนูที่เขาไม่มีเครื่อง GPS เขาจะทำอย่างไรล่ะ?
ถึงตรงนี้ ผมก็เลยคิดว่า น่าจะแนะนำให้พวกเรารู้จักกับแผนที่บนอินเตอร์เน็ตกันบ้าง ซึ่งนอกจากจะใช้หาคำตอบของการบ้านนี้แล้ว ยังอาจนำไปใช้อย่างอื่นในการเรียนได้อีก

แผนที่บนอินเตอร์เน็ตที่จะแนะนำก็ไม่ใช่ของใครที่ไหน แต่เป็นของ Google นั่นเอง (ความจริงยังมีอีกหลายอย่างที่ Google มีให้เราใช้ฟรี) เรามาเริ่มกันเลยไหมครับ โดยให้เข้าไปที่ maps.google.co.th คุณก็จะเห็นแผนที่ประเทศไทยขึ้นมา จากนั้น ในช่องที่ปกติคุณใส่ข้อความที่ต้องการค้นหา คราวนี้ก็ลองใส่ชื่อสถานที่ที่ต้องการค้นหา ลองภาษาไทยก่อน หากไม่เจอค่อยใช้ภาษาอังกฤษ

คลิ้กที่ีรูปเพื่อขยายใหญ่

นอกจากเราจะหาตำแหน่งของสถานที่ต่างๆ ด้วย google ได้แล้ว ยังสามารถดูว่า การจะเดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งนั้น ต้องไปทางไหน ระยะทางเท่าไหร่ และใช้เวลาเิิดินทางนานแค่ไหน เป็นต้น

วิธีการก็คือ คุณต้องหาตำแหน่งต้นทางบนแผนที่เสียก่อน เมื่อเจอแล้วก็ให้ึึคลิ้กขวาแล้วเลือกคำสั่ง “เส้นทางจากที่นี่” จะปรากฎหมุด A ขึ้นมา (ขั้นตอนที่ 2 ในภาพ) ต่อไปก็กำหนดจุดหมายปลายทางด้วยการคลิ้กขวาที่ตำแหน่งปลายทาง ในทีนี้ก็คือ โรงเรียน บดินทร์เดชาของเรา แล้วเลือกคำสั่ง “เส้นทางจากที่นี่” จะปรากฎหมุด B ขึ้นมา (ขั้นตอนที่ 3) รวมทั้งมีเส้นสีม่วงแสดงเส้นทาง

Google ฉลาดพอตัว (แต่ไม่ถึงกับฉลาดมาก) ในการแนะนำเส้นทางหลายเส้นให้เราเลือกเดินทาง (ขั้นตอนที่ 4) คุณสามารถคลิ้กเพื่อเลือกเส้นทาง Google ก็จะอัพเดตเส้นสีม่วงตามไปด้วย โปรดสังเกตุว่า มีระบุระยะทางจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดหมายด้วย และรายละเอียดการเดินทาง (ขั้นตอนที่ 5)

มีที่น่าลองทำอีกอย่างหนึ่ง คือ เราสามารถจะเลือกวิธีเดินทางได้ด้วยว่า จะเดินไปหรือขับรถไป (ขั้นตอนที่ 6) เมื่อเลือกวิธีเดินทาง เส้นทาง ระยะทาง ระยะเวลาก็จะเปลี่ยนไปตาม

ลองใช้งานดูนะครับ แล้วลองคิดว่าจะเอาไปใช้ทำอะไรได้อีก ก็ comment กันมาได้เลยครับ!

ถ่ายวิดีโอการเติบโตของต้นไม้

เวลาที่ดูสารคดี แล้วได้เห็นภาพต้นไม้เติบโตอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่ถึงนาที ทั้งๆ ที่ในความเป็นจริงแล้ว อาจใช้เวลาหลายวัน คนที่ถ่ายทำสารคดีเหล่านั้น เขาทำได้อย่างไร คำตอบก็คือ เขาใช้เทคนิคการถ่ายทำที่เรียกว่า Time-Lapse Photography

เทคนิคนี้อาศัยการถ่ายภาพวัตถุเป้าหมายอย่างต่อเนื่อง โดยเว้นระยะเวลาในการถ่ายแต่ละภาำพนานหน่อย เช่น ถ่ายทุกๆ 10 นาที ทั้งนี้ขึ้นกับว่า การเปลี่ยนแปลงของวัตถุเป้าหมายนั้นเร็ว-ช้าในอัตราเท่าใด

หากเป็นเมื่อก่อนการถ่ายภาพด้วยเทคนิคนี้อาจทำไม่ได้ง่ายนัก ต่างจากปัจจุบันที่ทำได้ง่ายมากขึ้น เพียงคุณมีกล้องเว็บแคมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือกล้องดิจิตอลบางรุ่นที่สามารถถ่ายภาพแบบ Time-Lapse ได้ อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้วิธีไหนก็ขึ้นอยู่กับข้อจำกัด ข้อดี ข้อเสียของแต่ละวิธี เช่น การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ควบคุมการถ่ายภาพจะดีตรงที่คุณสามารถจะกำหนดให้ถ่ายภาพทุกๆ นาที ชั่วโมง หรือเป็นวันได้ ซึ่งถือว่ายืดหยุ่นกว่าการใช้กล้องดิจิตอลมาก อย่างไรก็ตาม คุณก็ต้องเปิดเครื่องทิ้งไว้ตลอดเวลาที่บันทึกภาำพ

ไม่อยากเสียเวลาไปมาก ผมขอเริ่มด้วยวิธีแรกกันเลย คือ การถ่ายภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์และเว็บแคม ก่อนอื่น คุณจะต้องมีโปรแกรมที่ควบคุมการถ่ายภาพ ซึ่งความจริงอาจมีหลายโปรแกรม อย่าง CameraScope ที่เคยแนะำนำไปแล้ว หรือจะใช้โปรแกรมฟรีของไมโครซอฟท์ที่ชื่อว่า  Webcam Timershot ก็ได้ โดยสามารถเข้าไปดาวน์โหลดที่เว็บไซต์ของไมโครซอฟท์ (http://www.microsoft.com/windowsxp/downloads/powertoys/xppowertoys.mspx)

โปรแกรมนี้มีขนาดเล็กใช้เวลาดาวน์โหลดไม่นาน พอติดตั้งเสร็จแล้ว ก็ใช้งานได้เลย (โดยคุณจะต้องติดตั้งกล้องเว็บแคมก่อนนะครับ) ซึ่งคุณสามารถจะกำหนดว่าจะถ่ายภาพทุกๆ กี่วินาที นาที ชั่วโมง หรือกี่วันต่อครั้ง รวมทั้งกำหนดชื่อไฟล์ และตำแหน่งโฟลเดอร์ที่จะจัดเก็บไฟล์ภาพ

เมื่อเราถ่ายภาพมาได้ตามต้องการแล้ว ขั้นตอนต่อไป เราก็ต้องนำภาพเหล่านี้มาแปลงเป็นวิดีโอ ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว โปรแกรมตัดต่อวิดีโอต่างๆ สามารถทำแบบนี้ได้อยู่แล้ว หากคุณขี้เกียจไปหาที่ไหน ก็ใช้โปรแกรม Movie Maker ที่แถมมากับวินโดวส์ เอ็กซ์พีก็ได้ ง่ายดีด้วย

ผมคงไม่ลงรายละเอียดวิธีการทำในตอนนี้ แต่หากคุณสนใจ อยากจะลองทำ แต่ทำไม่เป็น หรือติดปัญหาก็แจ้งมาได้ (เขียน Comment ลงในหัวข้อนี้) เผื่อจะช่วยแนะนำได้ครับ และหากคุณสนใจเทคนิคหรือความรู้มากกว่านี้ ก็ลองเข้าไปค้นหาคำว่า Time Lapse Photography ด้วย google ก็จะเห็นว่ามีข้อมูลมากมาย รวมทั้งอาจมีวิดีโอที่ทำเสร็จแล้วให้ดาวน์โหลดไปเปิดให้นักเรียนดูได้ด้วย

ปล. ลองเข้าไปที่นี่ก็ได้นะครับ แต่เป็นภาษาอังกฤษนะ
http://www.zardec.net.au/keith/lapse2.htm

ใช้ Blog รวบรวมความรู้จากการบ้าน

สืบเนื่องจากหัวข้อที่แล้ว “ครูควรตั้งโจทย์อย่างไร ให้ตัวเองได้ความรู้ด้วย” ผมลองคิดต่อว่า หากครูตั้งโจทย์เป็นการบ้านอย่างนั้นจริง ถึงเวลาส่งคำตอบจะ่ส่งกันอย่างไร เช่น ส่งแบบเก่า คือ เขียนบนกระดาษแล้วส่ง หรือส่งทางอีเมล์ เป็นต้น

แต่พอคิดว่า หากคำตอบจากโจทย์นั้น คือความรู้ใหม่ ที่ทั้งครูและนักเรียนทุกคนที่ทำการบ้าน ก็ควรจะได้รับรู้ไปด้วยกัน วิธีการทั้งสองแบบข้างต้นจึงไ่ม่เวิร์กนัก แต่วิธีที่ดีกว่า คือ การใช้ Blog

เริ่มด้วยคุณครูลงทะเบียนสร้าง Blog ขึ้นมา ตั้งโจทย์เป็นกระทู้หนึ่ง จากนั้นให้นักเรียนเข้าไป post คำตอบในช่อง “ข้อคิดเห็น (Comment)” ในกระทู้นั้น วิธีนี้ คุณครูก็จะสามารถรับทราบได้ว่า มีใครเข้ามาใส่คำตอบบ้าง เด็กๆ ก็อ่านคำตอบของคนอื่นๆ ได้ด้วยพร้อมๆ กัน แถมทุกอย่างจะรวมอยู่ในที่เดียว หากจะนำไปใช้ประโยชน์ต่อก็ทำได้ง่ายมาก

ครูควรตั้งโจทย์อย่างไร ให้ตัวเองได้ความรู้ด้วย

ใช้เครื่องเล่น MP3 บันทึกเสียงการสอน

เครื่องเล่น MP3 กับนักศึกษามหาวิทยาลัย เป็นของที่คู่กันมานานหลายปีแล้ว แม้ว่านักศึกษาไทยจะใช้งานเครื่องเล่น MP3 ช้ากว่าในมหาวิทยาลัยต่างประเทศ ที่เขานิยมใช้เครื่อง iPod คือทางสถาบันศึกษาเตรียมไฟล์ MP3 และไฟล์วิดีโอ เอาไว้ให้นักศึกษาดาวน์โหลดไปลงเครื่อง MP3 (สมัยนี้คงต้องอัพเกรดตัวเองมาเป็นเครื่อง MP4 แล้ว เพราะสามารถฟังเสียงจากไฟล์ MP3 และดูไฟล์วิดีโอได้ด้วย) ทำให้การเรียนรู้สามารถทำได้ในสถานที่และเวลาซึ่งเมื่อก่อนใช้เรียนรู้ไม่ได้ เช่น ขณะเดินทางไปกลับโรงเรียน-บ้าน ซึ่งนับวัน เราจะเสียเวลาไปกับการเดินทางมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะรถติด

นอกจากการใช้เล่นไฟล์เสียง MP3 หรือไฟล์วิดีโอแล้ว ที่นักศึกษาใช้กันมาก คือ บันทึกเสียงการสอนของอาจารย์ แต่สำหรับเด็กมัธยมลงไป การบันทึกเสียงการสอนอาจทำไม่ได้ ด้วยเหตุผลบางประการ เช่น

• คุณครูในโรงเรียนมัธยมและประถมค่อนข้างมีบทบาทต่อนักเรียนมาก สามารถใช้วิจารณญาณของตนในการสั่งการบางอย่างตามที่ตนเองเห็นสมควร โดยที่นักเรียนอาจไม่สามารถโต้่แย้งได้มากนัก เช่น คุณครูอาจยึดเครื่องเล่น MP3 ไว้ (คืนหลังเลิกเรียน)
• ในการบันทึกเสียงนั้น โดยเฉพาะในกรณีอย่างนี้ เราจำเป็นต้องมีการแจ้งให้คุณครูทราบด้วยว่าจะมีการบันทึกเสียง เพื่อป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้นภายหลัง
• ในความเห็นของครู อยากจะเตรียมการสอนให้พร้อมก่อนจะมีการบันทึก เพื่อให้ได้บันทึกการสอนที่ดี ครบถ้วน และสามารถนำไปใช้กับห้องอื่นๆ ได้ ไม่จำเป็นต้องบันทึกในห้องอื่นๆ ให้ซ้ำซ้อนอีก

จะเห็นว่า ประเด็นส่วนใหญ่ จะเกี่ยวข้องกับครูผู้สอน สำหรับผู้ปกครองนั้น เพียงต้องการใช้บันทึกการสอนนี้เพื่อทบทวนการเรียนของลูกเท่านั้น แต่การจะเริ่มต้นด้วยตัวยลำพังนักเรียนหรือผู้ปกครองคงทำได้ยาก หากทางโรงเรียนและครูไม่เอาด้วย

ทดลองฟิสิกส์กับกล้องเว็บแคม

วิชาฟิสิกส์เป็นวิชาหนึ่งที่น่าสนุึก หากสามารถทดลองให้เห็นได้ (ความจริงวิชาวิทยาศาสตร์ล้วนสนุกทั้งนั้น หากได้ตั้งสมมุติฐาน ได้คิด และทดลองเพื่อพิสูจน์สมมุติฐาน) และผมก็ค่อนข้างชื่นชมทีมผู้ออกแบบชุดทดลองต่างๆ ว่า เขาสามารถออกแบบชุดทดลองให้ใช้งา่นง่ายๆ มีราคาถูก อย่างไรก็ตาม ผมเชื่อว่า หากนักเรียนที่เป็นนักทดลองมีเครื่องมือทดลองที่สามารถช่วยให้เขาทดลองได้เร็วขึ้น เก็บบันทึกและช่วยประมวลผลได้รวดเร็วขึ้น ก็จะทำให้นักเรียน (และคุณครู) ไม่ต้องเสียเวลาไปกับการบันทึกและประมวลผล จนเรามีเวลามาทดลองได้หลายๆ ครั้ง โดยที่แต่ละครั้งก็ปรับเปลี่ยนตัวแปร หรือสมมุติฐานใหม่ได้

ตัวอย่างที่จะยกให้เห็นนี้ เป็นซอฟต์แวร์แจกฟรี ชื่อ CameraScope (จากเว็บไซต์) ซึ่งซอฟต์แวร์นี้ไม่เพียงใช้สำหรับจับภาพจากเว็บแคม หรือกล้องดิจิตอล (บางรุ่น) แล้ว ยังมีความสามารถในการช่วยเราวัดระยะจากภาพถ่ายดิจิตอล แล้วบันทึกข้อมูลลงโปรแกรม Excel (ทั้งนี้เราสามารถวัดระยะได้หลายจุดเพื่อบันทึกลงในเอ็กเซลได้เรื่อยๆ

เมื่อบันทึกข้อมูลเสร็จแล้ว ก็สามารถใช้ Excel ในการคำนวน สร้างกราฟ ได้ง่ายๆ (หากผู้ทดลองใช้ Excel ได้คล่อง)

ผมดูตัวอย่างที่เขาทดลองทิ้งลูกบอลที่ความสูงระดับหนึ่ง แล้วใช้กล้องเว็บแคมกับโปรแกรม CameraScope นี้ในการจับภาพลูกบอลกระเด้งขึ้นลง ทุกๆ 0.033 วินาที แล้วนำผลที่อยู่ใน Excel ไปประมวลต่อเป็นกราฟ

ขอชมว่า เขาแสดงตัวอย่างได้ดีทีเดียว มีการให้ Excel สร้าง Trendline ขึ้นมา (ใช้ทำได้ง่ายมาก) ทำเสร็จก็เห็นเลยว่าความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลกับเส้นสมการที่ได้จาก trend line นั้น ใกล้เคียงกันมาก (สังเกตุจากค่า R2 > 0.99 – เรื่องนี้ต้องมีความรู้ด้านสถิติจึงจะเข้าใจ) และจากสมการของ trendline ก็สามารถคำนวนความเร่ง (g) ได้โดยการ Diff สมการกำลังสองของ Trendline

จะเห็นว่าเมื่อใช้วิธีนี้ เราไม่ต้องเสียเวลาในการคำนวนหาสมการ trendline เลย (จริงอยู่ที่การจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เก่ง หากเก่งคริตศาสตร์ด้วยก็จะดี) และหากเด็กกลุ่มอื่นจะนำเอาข้อมูลมาแทนที่ข้อมูลเดิมก็สามารถ plot กราฟใหม่ได้ทันที ไ่ม่ต้องเสียเวลาเซตใหม่

จุดสำคัญของเรื่องนี้ ไม่เพียงเรื่องการใช้เครื่องคอมพ์มาช่วยในการทดลอง แต่อยู่ที่การให้ความสำคัญกับการทดลอง มากกว่าการบันทึกและคำนวน ตราบใดที่เรายังแยกกันสอน 2 วิชานี้