การเรียนเรื่องไฟฟ้า หลายคนก็อาจจะนึกถึงการเขียนวงจรที่ยุ่งยาก การคำนวณกระแสไฟฟ้า ไหนจะความสลับซับซ้อนของวงจรไฟฟ้าที่พันกันจนนักเรียนหลายคนเห็นแล้วรู้สึกตาลายไปหมด เพราะวงจรมันยุ่งยาก ไม่รู้ว่าแบบไหนต่อกันอย่างไร ไหนจะสนามไฟฟ้าแล้วยิ่งมองไม่เห็นชัดเจน แม้การทดลองในห้องเรียนจะให้นักเรียนได้ทดลองและมองเห็นทิศทางของสนามไฟฟ้าจากการใช้ผงด่างทับทิม ซึ่งอาจจะจะเขียนทิศทางของสนามไฟฟ้าได้ไม่ชัดเจน และสำหรับบทความนี้ผู้เขียนมีเรื่องสนุก ๆ ที่อาจทำการการเรียนไฟฟ้าของทุกคนมีความน่าสนใจมากขึ้น ส่วนจะเป็นอย่างไรนั้น ไปอ่านกันได้เลย

ภาพที่ 1 หน้าจอการเรียนรู้ฟิสิกส์จากแอปพลิเคชัน
ที่มา https://play.google.com/store/apps/details?id=com.civitas.quantumphysics

ภาพที่ 2 การทดลองสนามไฟฟ้าโดยใช้ผงด่างทับทิม
ที่มา https://www.youtube.com/watch?v=fqoqrlV6bvY

สนามไฟฟ้า

          สำหรับเส้นแรงไฟฟ้านั้นเป็นเพียงเส้นสมมุติขึ้น เพื่อให้เปลี่ยนจากนามธรรมเป็นรูปธรรมให้มองเห็น ที่สามารถนึกภาพออกได้ ถึงแม้จะไม่ตรงกับความเป็นจริงมากนัก  เมื่อวางประจุไฟฟ้าบวกอิสระ ลงในสนามไฟฟ้า ถ้าประจุไฟฟ้าบวกอิสระนั้น สามารถเคลื่อนที่ไปได้ แนวทางที่ประจุไฟฟ้าบวกอิสระนี้จะเคลื่อนที่ไป กำหนดว่าเป็นเส้นแรงไฟฟ้าและทิศทางของเส้นสัมผัส ซึ่งสัมผัสแรงไฟฟ้าที่จุดใดๆ ก็คือ ทิศทางของสนามไฟฟ้า ณ จุดนั้น

ภาพที่ 3 แสดงการสเก็ตทิศทางของสนามไฟฟ้า
ที่มา http://www.neutron.rmutphysics.com/news/index.php?option=com_content&task=view&id=2274&Itemid=3&limit=1&limitstart=6

          การใช้การทดลองเสมือนจึงถูกนำมาใช้ในการเรียนการสอนเพื่อให้มีความชัดเจนของเส้นแรงไฟฟ้า ในอดีตเราจะเห็นการทดลองเห็นแต่เพียงเส้นแรง แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยี AR หรือ Augmented Reality เป็นเทคโนโลยีที่นำภาพเสมือน ที่เป็นรูปแบบ 3 มิติ จำลองเข้าสู่โลกจริงผ่านกล้องและการประมวลผลที่จะนำวัตถุมาทับซ้อนเข้าเป็นภาพเดียวกัน เราสามารถมองผ่านกล้องได้โดยตรง ความจริงเทคโนโลยีนี้ไม่ใช่เพิ่งจะเกิดขึ้น แต่ได้เริ่มมีการพัฒนามาตั้งแต่ปี ค.ศ. 2010 แล้ว และมีการปรับปรุงรูปแบบและพัฒนาความเสถียรอย่างต่อเนื่อง ซึ่งปัจจุบันเทคโนโลยี AR นี้ก็เริ่มเห็นได้ชัดจากงานหลายอย่าง รวมไปถึงด้านการเรียนการสอนก็เช่นกัน

การสอนไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยี AR

          แน่นอนว่าการเกิดของเทคโนโลยีที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วของ AR สามารถนำมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนไฟฟ้าได้ ผ่านการใช้งานแอปพลิเคชัน ซึ่งต้องเริ่มจากการดาวน์โหลดแอปพลิเคชันมาติดตั้งกันก่อน  และสำหรับแอปพลิเคชันที่เรากำลังจะนำมาใช้งานนี้มีชื่อว่า  “Physic Lab AR” ทีนี้ก็ถึงเวลาทดลองใช้งานกันดู

มาเริ่มจากการดาวน์โหลดแอปพลิเคชันการใช้งาน

• สำหรับ iOS ดาวน์โหลดได้ที่ https://apps.apple.com/th/app/physics-lab-ar/id1298984261

• สำหรับ Android ดาวน์โหลดได้ที่ https://play.google.com/store/apps/details?id=com.civitas.quantumphysics

ภาพที่ 4 หน้าจอแรกสำหรับแอปพลิเคชัน “Physic Lab AR”

ภาพที่ 5 จะเป็นหน้าจอแบบนี้ ลองเลือกประจุลบ (Negative charge) แล้วใช้นิ้วลากประจุออกไปอยู่ตรงกลาง

ภาพที่ 6 สิ่งที่เราสังเกตเห็นคือเส้นแรงไฟฟ้า จะพุ่งเข้าหาประจุลบ ลองใช้นิ้วลากประจุบวก (Positive change) ไปไว้ใกล้ๆ กับประจุลบเดิม

ภาพที่ 7 เราจะเห็นว่าเส้นแรงไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป คือ พุ่งเข้าประจุลบ แต่ออกจากประจุบวก ทำให้เราสามารถเห็นเส้นแรงไฟฟ้าได้ชัดเจนขึ้น 

          เห็นไหมว่าเทคโนโลยี AR ที่เราทดลองนำมาใช้ในการเรียนไฟฟ้าดังตัวอย่างที่กล่าวไปนั้น สามารถสร้างความเข้าใจและทำให้การเรียนวิชาฟิสิกส์กลางเป็นเรื่องที่ทำให้เราเข้าใจได้ง่ายขึ้นอีกด้วย  ยังไม่จบเพียงเท่านี้ สำหรับในตอนหน้า เรามาตามต่อกันกับบทความเรื่องเรียนไฟฟ้าด้วย AR ตอนที่ 2 มาเรียนรู้การใช้ Application Physics AR เรื่อง การเขียนสมการไฟฟ้ากระแสสลับ โปรดติดตาม

แหล่งที่มา

ณัฐวิญญ์ สิรเดชธราทิพย์. สนามไฟฟ้าจากฉลามหัวค้อน. สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2562. จาก  https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7435-2017-08-11-04-18-55.

ไฟฟ้าสถิต : เส้นแรงไฟฟ้า. สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2562. จาก  http://www.neutron.rmutphysics.com/news/index.php?option=com_content&task=view&id=2274&Itemid=3&limit=1&limitstart=6

ณัฐญา นาคะสันต์ และ ศุภรางค์ เรืองวานิช . Augmented Reality : เติมชีวิตให้สื่อสิ่งพิมพ์ทางการศึกษา. สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2562. จาก  http://www.educ.chandra.ac.th/stu/images/pdf/902.pdf