Экологические наблюдения и эксперименты
реклама
Экологические наблюдения и эксперименты Артемьева Н.Ю. ПАМЯТКА ВОСПИТАТЕЛЮ В ходе исследований, проведённых с целью совершенствования методики учебных исследований в детском саду, было выявлено несколько общих правил. Их соблюдение воспитателем позволяет успешно решать задачи исследовательского обучения. Самое главное – подходите к проведению этой работы творчески. Для этого – 1. УЧИТЕ ДЕТЕЙ НЕЗАВИСИМО. ДЕЙСТВОВОТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО, 2. НЕ СДЕРЖИВАЙТЕ ИНИЦИАТИВЫ ДЕТЕЙ. 3. НЕ ДЕЛАЙТЕ ЗА НИХ, ТО, ЧТО ОНИ МОГУТ СДЕЛАТЬ «ИЛИ МОГУТ НАУЧИТЬСЯ ДЕЛАТЬ» САМОСТОЯТЕЛЬНО. 4. НЕ СПЕШИТЕ С ВЫНЕСЕНИЕМ ОЦЕНОЧНЫХ СУЖДЕНИЙ. 5. ПОМОГАЙТЕ ДЕТЯМ УСВОЕНИЯ ЗНАНИЙ: УЧИТЬСЯ УПРАВЛЯТЬ ПРОЦЕССОМ - ПРОСЛЕЖИВАТЬ СВЯЗИ МЕЖДУ ПРЕДМЕТАМИ, СОБЫТИЯМИ И ЯВЛЕНИЯМИ, - ФОРМИРОВАТЬ НАВЫКИ ПРОБЛЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ, САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ - УЧИТСЯ АНАЛИЗУ И СИНТЕЗИРОВАНИЮ И НА ИХ ОСНОВЕ КЛАССИФИКАЦИИ, ОБОБЩЕНИЮ ИНФОРМАЦИИ. Хочется ещё раз подчеркнуть, что эта педагогическая технология может быть использована на всех предметных занятий. Она даёт большой простор для развития, творческого, критического мышления, речи ребёнка, расширяет его кругозор, создавая ему условия для активного изучения самой разной проблематики. Важно также учитывать, что работать дети могут не только индивидуально. Очень полезно и в плане творческого, и в плане психосоциального развития работа вдвоём, втроём или группой детей. В этом случае возникают особые трудности, но вместе с тем мы получаем и дополнительные воспитательные возможности. Стремление наблюдать и экспериментировать, самостоятельно искать новое сведения о мире – важнейшие черты нормального детского поведения. Исследовательская, поисковая активность естественное состояние ребёнка. Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически. Всякий здоровый ребёнок уже с рождения – исследователь. Он настроен на познание мира, он хочет его познать. Именно это внутреннее стремление к исследованию порождает исследовательское поведение и создаёт условия для того, чтобы психическое развитие ребёнка изначально разворачивалось в процессе саморазвития. Знания, полученные в результате собственного исследовательского поиска, значительно прочнее и надёжнее тех, что получены репродуктивным путём. Но желание ребёнка исследовать окружающий мир носит спонтанный характер, и его нелегко использовать в образовании. ДЕТСКОЕ ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ ПУЗЫРЁК ВОЗДУХА. Цель: - развитие способности устанавливать причинно - следственные связи на основе элементарного эксперимента и делать выводы. Задачи: - уточнить понятие детей о том, что воздух – это невидимка, а реально существующий газ. - расширить представления детей о значимости воздуха в жизни человека. - сформировать представления детей о кислороде и углекислого газа. - уточнить представления о значении растений в жизни планеты, развивать экологическое сознание. Материал и оборудование: - веер, - пустая бутылочка с узким горлышком, - таз с водой, - два стакана (один с чистой водой, другой с газированной). - небольшие кусочки пластилина, - бутылочка с воздухом, на которую надет воздушный шарик, - две ванночки с тёплой и холодной, - стакан с прикреплённым пластилином к его дну листочком, - воздушные шары, - игра «Мыльные пузыри». Эксперименты 1. Помахать веером около лица, чтобы почувствовать движение воздуха. 2. Опустить пустую бутылку в таз с водой – из бутылки выходят пузырьки. Объяснить, что это за пузырьки. 3. Накачать мяч. Что сделало его упругим. 4. Опыт – пузырьки спасатели. На три четверти наполнить стакан газированной водой и сразу же бросить туда пять маленьких кусочков пластилина (все сразу) кусочки должны быть размером с рисовое зёрнышко. Подождать немного и наблюдать. Объяснить полученные результаты. 5. Объяснить, почему круг для плавания наполняют воздухом. 6. Поставить пластмассовую бутылку в холодильник. Когда она охладится, надеть на её горлышко воздушный шарик. Поставить бутылку в миску с горячей водой. Что происходит с шариком и почему? 7. На дно стакана прикрепить кусочком пластилина небольшой лист бумаги. Повернуть стакан, опустить его в таз с водой. Лист бумаги остался сухой. Объяснить почему? 8. Игры с воздушными шарами и мыльными пузырями. Выводы 1. Воздух не невидимка. Его движение можно почувствовать, обмахиваясь в жару веером. 2. Пустая бутылка оказывается не пустая – в ней воздух. Когда бутылку опускают в таз с водой, то воздушные пузырьки поднимаются к поверхности, потому, что газ легче жидкости. 3. Мяч, накаченный воздухом, и именно поэтому он такой упругий. 4. На пластилине образуются пузырьки. Кусочки пластилина поднимаются к поверхности, переворачиваются и снова идут ко дну, где их снова начинают облеплять пузырьки, но уже в большом количестве. Газировка содержит углекислый газ, который и образует пузырьки. Вначале пластилиновые шарики тонут, потому, что их вес больше выталкивающей силы. Пузырьки газа напоминают маленькие воздушные шарики. Они уменьшают вес пластилина настолько, чтобы он смог всплыть на поверхность. На поверхности пузырьки лопаются, углекислый газ смешивается с окружающим воздухом, а пластилиновые шарики снова идут ко дну, где к ним снова прилипает большое количество пузырьков. 5. Круг для плавания наполняют воздухом, потому, что газ легче жидкости, а значит, будет поддерживать круг, а с ним и человека на поверхности моря и реки. 6. Шарик начинает надуваться, потому, что газ в шарике согревается и нагревается, воздуху становится в шарике тесно. При нагревании газ расширяется, при охлаждении сжимается. 7. Воздух, который был в стакане, не позволил воде намочить лист бумаги. Значит, стакан был не пустой, а наполненный воздухом. 8. Игры с воздушными шарами и мыльными пузырями доказывают, что воздух лёгкий. Шарики легко подпрыгивают вверх. А мыльные пузыри можно перемещать даже просто дыхание. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ: Пробирки, блюдце, стакан, кастрюля, литровая двухлитровая трёхлитровая банки, Бутылка, ложка, ящики из фанеры или картона, трубка, воронки, пипетка, соломинка, трубки из стекла, воронка, пипетка, резиновая груша, медицинские банки, деревянные палочки, мочалка, пемза, мыло, картон, ножницы, клей, кисточки, соль, сахар, бумага и т. д. В ОПЫТАХ УЧАСТВУЮТ: Дети, их друзья, родители и педагоги. ВСЕМОГУЩИЙ НЕВИДИМКА Обычный воздух – невидимка, мы даже не замечаем его. Воздух это смесь газов. Многие газы так далеко разбрасывают свои частички друг от друга, что становятся прозрачными, а скорость движения частичек настолько большая, что они не могут удержаться в определённом объёме, а стараются занять всё пространство. Немало надо приложить усилий нужно, чтобы собрать их всех вместе. Мы постоянно окружены воздухом и так привыкли к нему, что почти его не замечаем. Но взмахните резко рукой или немного пробегите - и убедитесь, что вас окружает воздух. Мы погружены в этот «доброжелательный» газ, как рыбы в воде. Мы живём в нём и дышим им. Любой газ отличается от жидкости тем, что сжать его намного легче. Опыт 1. Хорошо и плохо Возьмите аптечный пузырёк с хорошо подогнанной стеклянной пробкою и заполните его водой доверху. Начните вводить в горлышко пробку. Часть воды при этом выплёскивается наружу. Если в сосуд не попадает воздух, то, даже приложив немалые усилия, пробку не удастся плотно прижать к горлышку бутылки. Не старайтесь увеличить усилие, ударяя по пробке молотком. Бутылка может лопнуть. Лучше впустить небольшой пузырёк воздуха. Теперь, легонько нажимая на пробку, вы спокойно закроете сосуд и сможете увидеть, что при этом пузырёк уменьшается в объёме (после сдавливания он стал почти незаметным). Следовательно, воздух – газ, сжимается легко; вода – жидкость, сжимается очень плохо. Опыт 2. «Узники» мыльных оболочек Сжимание воздуха лучше наблюдать, имея пробирку, наполненную мыльной пеной, получить которую несложно. Сначала просто вымойте руки с мылом (это всегда полезно и приятно), а потом намыльте руки вторично. Наберите полную пробирку пены. Резиновой пробкою, через которую проходит стеклянная трубка, плотно закройте пробирку. Вдувайте через трубку в пробирку воздух ртом или резиновой грушей. Под давлением этого воздуха объём каждого пузырька пены, а потому и объём всей массы, уменьшится. Видоизмените опыт. Снова наберите в пробирку мыльной пены, но совсем не много. Закройте пробкой и начните вытягивать воздух из пробирки. Что вы видите? Почему это происходит? Давление воздуха в пробирке над пеной уменьшилось, и теперь «узники» мыльных оболочек – пузырьки воздуха – имеют возможность заполнить всю пробирку. С давних пор летом, в разгар ягодного сезона, варя варенье. Заполняют таз ягодами, посыпают их сахаром и варят, пока не выкипит лишняя вода. Во всех ягодах и фруктах есть пектиновые вещества, которые окутывают всплывающие пузырьки воздуха и водяного пара, образуя вкусную пенку. С помощью воздушных пузырьков, которые продувают сироп, получают сахарную вату. Из одной ложки сахара можно получить большой ком сладкой ваты. В медицине для обогащения организма человека кислородом рекомендуют «кислородную пенку». В витаминные соки и отвары целебных трав под давлением подаётся кислород, который и образует пенку. Его глотают вместе со вкусной пенкой. Газ всегда претендует на весь объём. Вылейте всю воду из наполненной до конца банки в большую посудину – вода займёт лишь её часть. Если в такую же закрытую посудину поместить столько же газа он заполнит её всю. Кроме того, поместив эту посудину в большую и сняв крышку с малой посудины, можно убедиться теперь в наличии газа в любой части большой посудины. Газ всегда стремится занять наибольший возможный объём. Поэтому любой газ проникает во все имеющиеся пустоты, большие и маленькие. Опыт 3. Воздушные пузырьки, которые затаились в сахаре Утром, за завтраком, бросая кусочек сахара - рафинада в стакан с чаем, обратите внимание на пузырьки, которые поднимаются на поверхность. Это спрятанный в маленьких порах воздуха. По мере того как вода попадает вглубь кусочка, маленькие легкие пузырьки воздуха оставляют места, где они притаились. Если прислушаться, можно услышать тихое шипение, которое сопровождает процесс. Когда вместо сахара – рафинада вы будете пользоваться сахаром – песком, обратите внимание, что воздушных пузырьков поднимается вверх уже значительно меньше. В чем причина? Быстрое растворение? Отсутствие промежутков между песчинками? Независимость каждой песчинки сахара? Или что – то другое? А возможно, все вместе? Полезная вещь – утренний чай! Есть повод для постоянных раздумий. ВОЗДУХ НЕОБХОДИМ ДЛЯ ДЫХАНИЯ. В верхней части нашего тела, в грудной клетке, есть два мягких мешка для воздуха. Это легкие. Во время вдоха вы наполняете их воздухом. Воздух в легких расширяется, и его давление падает, а внешний воздух, который испытывает более высокое давление, «подкачивает» новые порции воздуха в легкие до тех пор, пока может расширяться грудная клетка. Во время выдоха процесс происходит в обратном порядке. Грудная клетка сжимается, для легких становится меньше места, давление воздуха в них усиливается, и часть воздуха выталкивается наружу. Всё это очень легко проверить на самом себе. Сделайте глубокий вдох, и вы почувствуете, как изменится положение грудной клетке. Сколько воздуха человек может вдохнуть, и выдохнуть за один раз? Для точно измерения объема воздуха в легких врачи применяют несложный прибор – спирометр. Его можно заменить ещё простым устройством. Опыт 4.Сколько воздуха вы можете выдохнуть за один раз? Возьмите банку (на один литр), наполните ее водой и погрузите в ванну с водой. В воде переверните банку кверху дном. Придерживая ее рукой, чтобы она не расшатывалась, подведите снизу и вставьте в горлышко банки резиновую трубку. Второй конец трубки возьмите в рот и сделайте выдох. Количество воздух, которое вошло в банку, - это объем одного выдоха. Повторите опыт, подготовьтесь и сделайте глубокий – глубокий выдох. Одного такого выдоха будете, пожалуй, достаточно, чтобы вытеснить всю воду из литровой банки. Попробуйте сделать то же самое с двухлитровой, а потом с трехлитровой банкой. Любопытно, какое самое большое количество воздуха вам удастся выдохнуть за один раз? Медики считают, что подобные упражнения не вредят легким. Больным, которым продолжительное время лежат в кровать, чтобы не было застоя в легких, рекомендуют надувать обычные детские резиновые шарики. И если вы не надуваете эти шарики каждый день, не забудьте непременно делать это по праздникам. Во время дыхания изменение объёма пузырька – коморки легких совсем не большое. Но пузырьков достаточно много. Общее изменение их объёма как раз и демонстрирует полученный во время опыта объёма воздуха при выдохе. Процесс дыхания происходит так незаметно потому, что воздух, как и все газы, не только легко расширяется, заполняя все имеющиеся коморки – пузырьки, но столько же легко и сжимается… Известно, что вода, налитая в широкий сосуд, после того как успокоится. Имеет ровную поверхность. Которую называют горизонтальной плоскостью. Долейте ещё воды. Образуется новая горизонтальная поверхность, но на другом уровне от дна. Для проверки горизонтальности направления издавна известен простой прибор, который так и называется – уровень. Главный работник в этом приборе – маленький пузырек воздух. Опыт 5.Как пузырек проверяет горизонтальность поверхности? Пустую пробирку плотно закройте пробкой. С помощью линейки пометьте середину незаполненного объёма. Теперь заполните пробирку водой, закройте пробкой, но так, чтобы в пробирку попал маленький пузырек воздуха. Прибор уровень готов к работе. Положите уровень на поверхность стола вдоль его длинной стороны. Если центр пузырька совпал с вашей пометкой, то в направлении вдоль пробирки стол – горизонтальный. А нет ли наклона в поперечном направлении? Положите пробирку вдоль короткой стороны стола и убедитесь, что и в этом направлении поверхность стола горизонтальна. Если поверхность стола имеет наклон, то пузырек смещается в сторону повышения. Подложите кусочек картона, монету, дощечку под ножки стола, добиваясь, чтобы пузырек воздуха установился на вашей пометке. Для проверки горизонтальности любой поверхности нужно установить уровень в нескольких направлениях и в каждом из них пузырек должен совпадать с пометкой. Чтобы соответствующие приборы работали точно, необходимо добиться их горизонтально положения. С этой целью на подставке приборов установлены регулирующие винты и уровень. Пробирка с плавающим в воде пузырьком может пригодиться ещё для одного опыта. Опыт 6. Когда может тонуть в воде пузырек воздуха? Поставьте пробирку вертикально и потрясите ее, зажав с пробкой в кулаке. Шарик воздуха при этом тонет. Прекратите колебания, и вы увидите, как пузырек снова всплывает вверх, иногда даже не один, а разделившись на несколько меньших. Что произошло? Почему легкий пузырек начал тонуть в воде? НЕТ, ОН НЕ ПОТЯЖЕЛЕЛ. Именно легкость его и подвела. При каждом взмахе кулака пробирка, вода и пузырек в ней начинает двигаться. Вода значительно тяжелее, чем воздушный пузырек. Ощутив толчок, она стискивает пузырек, разбивает его по частям, занимает его место, заставляет опускаться вниз. Дали пробирке покой – и все вернулось в прежнее положение. Теперь вы сами можете ответить на вопрос, вынесенный в заголовок этого опыта. Опыт 7.Сколько вопросов об одном пузырьке! В трехлитровую банку со слегка подкрашенный водой опустили тонкую резиновую трубочку. Вдувайте в нее воздух через второй конец. Из трубочки появится цепочка воздушных пузырьков, которые поднимутся вверх. Изменяйте скорость вдувания, глубину погружения конца трубки, ее наклон. Почему струя воздуха, который беспрерывно вдувают, превращается в цепочку отдельных пузырьков? Почему первоначальные размеры пузырьков разные? Почему, всплывая пузырьки увеличиваются в размерах? Почему изменяется, по мере поднимания, шарообразная форма пузырьков? Почему пузырьки уплывают в одну сторону от трубки? Когда давления воздуха, Который вдуют в резиновую трубку, достаточно, чтобы вытеснить из нее воду, возле трубки появляются небольшие воздушные цилиндры. ( Такую форму сжатому воздуху придает трубка). Этот поток сжатого воздуха, преодолев сопротивление воды, старается двигаться и выйдя из трубки. Лишенный защиты стенок, он становится легкой « ДОБЫЧЕЙ» воды возле конца трубки. Вода разрывает непрерывный поток на части – маленькие цилиндрики, которые мгновенно, сжатые со всех сторон, вынуждены занять круговую, точнее шариковую, « ОБОРОНУ». Вот почему не бывает воздушных пузырьков в форме кубиков. Положение пузырьков ненадежнее. Сверху сквозь воду на них давят новые порции вытекающего воздуха. От случайного толчка зависит, в какую сторону от трубки они начнут уплывать. По мере движения пузырьков давление воды на них уменьшается, а внутри пузырька сжатые частички воздуха « МЕЧТАЮТ» расширятся, что и объясняет увеличение объема пузырька при всплытии. По дороге они часто объединяются, и большой пузырек выносит воздуха наружу. Обратили ли вы внимание, что по мере подъема изменяется не только скорость движения, но и форма пузырька? Трение об воду, которая обтекает пузырьки, способствует сплющиванию воздушных шариков. Они приобретают форму неправильного шара. Попробуйте, видоизменяя опыт, использовать трубки различной толщины. Воздух можно вдувать беспрерывно и короткими порциями. Воду также попробуйте менять от обычной до очень соленой. Постарайтесь заменить и объяснить, какие изменения при этом происходят и почему? Вашим поискам могут помочь разъяснения после предыдущих опытов. Самому найти правильные ответы тяжело, зато очень приятно и полезно. Это вызывает уверенность в своих силах, подталкивает к самостоятельным поискам. Воздушные пузырьки можно получить и, не вдувая воздуха в трубку. Достаточно опустить в воду сосуд без дна. Опыт 8. Воздушный пузырек – укротитель волн. Наполните трехлитровую стеклянную банку водой. Из обложки школьной тетради вырежьте маленькие квадратики и посыпьте ими поверхность воды в банке. Крутите столовую ложку в воде так, чтобы вся вода в банке взбурлилась (но не перелейте через край). Быстро вытащите ложку и секундомером зафиксируйте время, за которое вода в банке успокоится. (Цветные бумажные пометки облегчают наблюдения). Снова вставьте ложку в воду и так же, как и в предыдущем случае, раскрутите ее. Потом вытащите и вместо ложки сразу же опустите в банку тонкую резиновую трубку и вдувайте в нее воздух. Теперь времени, чтобы вода успокоилась, нужно значительно меньше. Одни ученые считают, что волны успокаивает давление воздуха в пузырьках: чем оно выше, тем успешнее борьба с прибоем. По второй теории, « ВЗВОЛНОВАННАЯ» вода, отбиваясь от воздушных пузырьков, расходует свою энергию и успокаивается. Существует мысль, как будто все решает количество пузырьков. Некоторое исследователи считают, что быстро всплывающие пузырьки создают встречный поток воды, что и успокаивает волны. Не хотелось бы навязывать юным испытателям точку зрения автора. Пусть останется заманчивая тайна, которая побуждает поиск и размышления. Любой опыт – это поиск ответа на вопросы: как? Почему? Откуда? Как правило, исследовать заранее правильного ответа не знает. Другое дело – фокус. Это загадка только для зрителей. Фокус. Где в яйце, сваренном вкрутую, прячется воздушный пузырек? Предложите за завтраком вашим близким угадать, где именно прячется воздушный пузырек в яйце, сваренном вкрутую. На утверждение «где угодно» спокойно объясните, что вас интересует местонахождении пузырька именно в этом яйце. После этого спокойно берёте из блюдца любое сваренное яйцо и указываете место на скорлупе, под которой прячется воздух. Так делайте с каждым крутым яйцом. Если захотите, то сразу же раскройте секрет фокуса. Он прост. Перед подачей на стол опустите яйца в заранее подготовленный крепкий раствор кухонной соли и незаметно пометьте на скорлупе карандашом место, которым яйцо выплыло на поверхность. Под ним – воздушный пузырек. Подниманию яйца самое большое сопротивление оказывает самая тяжелая его часть, которая не содержит воздуха, поэтому она и получается внизу. Микроопыт 9. Есть ли трещина в скорлупе? Как узнать, нет ли в скорлупе сырого яйца незаметных для глаза трещин? Опустите его осторожно на дно кастрюли с водой. Крохотные воздушные пузырьки, которые прячутся в яйце, поднимутся вверх, и выдадут невидимые трещины. Воздушные пузырьки помогут обнаружить не только невидимые для глаз трещины. Им под силу сделать незаметно очевидным. Опыт 10. Тепло ваших рук. Снимите наклейку с пустой бутылки и поставьте бутылку в холодильник. Через два – три часа, вынув ее с холодильника, опустите горлышком вниз в стакан с водой комнатной температуры. Обхватите ладонями обоих рук корпус бутылки и держите некоторое время. Подсчитайте, сколько воздушных пузырьков выйдет из горлышка на протяжении первой, второй и третьей минут. Фокус. Вам под силу «сжать» бутылку? Вы вынимаете из холодильника пустую бутылку (без этикета), закрываете горлышко монетой, намоченный в воде, садитесь за стол, потирая руки, и заставляете: «Я могу так сжать бутылку, что будет видно, как поднимется монета». Сказав это, ставите бутылку на стол , еще раз потираете руки, будто готовясь к «подвигу», и делаете вид, что ее сильно сжимаете. Присутствующие видят, к собственному удивлению, как монета поднимается над горлышком бутылки. Когда монета подскочит, нужно закончить демонстрацию, дав понять, что фокус требовал немало усилий. Секрет фокуса вам понятен. Как и в предыдущим, опыте, вы согревали воздух в бутылке. Он расширялся и поднимал монету. С бутылки обязательно нужно снять бумажную этикетку, потому что бумага плохо проводит тепло. Смочить монету нужно, чтобы она плотнее прилегала к горлышку бутылки. Никто не сможет повторить ваш фокус, и вы не должны его сразу повторять (сошлитесь на усталость), потому что воздух в бутылке уже слегка нагрелся и ее поверхность стала теплой. Опыт 11. Камень, всплывающий в воде, и мочалка, которая тонет. Пена украшает гребни волн слегка неспокойного моря. Она исчезает и появляется снова, «сотканная» из маленьких пузырьков. В природе встречается и застывшая пена. Она возникает во время извержения грозных вулканов, после быстрого остывания вспученной газами лавы. Возможно, вам случалось видеть легкий пористый камень. Он называется пемзой и дома используется для очищения рук и ног. Возьмите кусочек пемзы и положите его на дно кастрюли. Наполняйте кастрюлю водой. Камень всплывает вверх – он непотопляемый. С силой прижмите его ко дну кастрюли. Как только отпустите руку, всплывет обязательно. Опять–таки «виноваты» воздушные пузырьки, глубоко спрятанные в его пустотах при «рождении» камня. Они и делают его легкими и плавучим. Мойте камень в воде, дробите его на части – все равно не тонет. Другое дело – мочалка из пористого поролона. Осторожно положите ее на поверхность воды – плавает. Сожмите и опустите под воду – пойдет на дно: выпустит пузырьки воздуха, который заполнял пустоты, наберет воды, станет тяжелой и потонет. Пузырьки воздуха не только поднимаются сами, а и поднимают в воде предметы, в которых прячутся. Воздух может работать даже тогда, когда его выгоняют из жилья, которое он занимает. Он дает ощутить свое частичное изгнание тем, что заставляет слипаться поверхности тел, притягивая их друг другу. Резиновая присоска удерживает вешалку для полотенца, стрелу от детской игрушки, ударившейся о стену. Существуют и естественные прилипалы. Крепко прилипают они к подводной части океанского корабля и осуществляют вместе с ним долгие путешествия. Воздух может изгоняться из своего жилья даже тогда, когда стенки его весьма жесткие. Огонь способен вытеснить воздух из маленьких пузатых банок, которые называют «медицинскими банками» Пузырьки для больших и маленьких. Надувание и пускание мыльных пузырей – красивое, но нелегкое дело. В этом искусстве есть свои секреты. Волшебные переливы цветов, которыми играет мыльный пузырек в лучах солнца, дали возможность людям, занимающихся большой наукой, узнать много нового про свойства световых волн, исследовать натяжение поверхностных пленок воды, проверять чистоту воздуха и много другое. Не зная ничего про научные эксперименты, вы выдували мыльные пузыри просто для удовольствия. Вспомните, вы брали охлажденную кипяченую воду. Кусочек мыла растворяли в блюдце с водой (хорошо, если добавляли ложку глицерина). В этот раствор вставляли тонкую соломенную трубочку, расщепленную на конце, и осторожно, медленно, выдували пузырек. Опыт 12. Игры с мыльными пузырями. Выдув пузырь, достаньте трубку изо рта. Воздух внутри пузырька и трубки сжимают внешний атмосферный воздух и растянутая мыльная пленка, которая стремится сократиться, уменьшить свою поверхность. Воздух начинает вытекать через соломинку. Это легко проверить, поднеся к концу соломинки пламя свечи. Язычок пламени отклонится в противоположную сторону. Прикройте открытый конец соломинки пальцем. Мыльный пузырь перестанет уменьшаться. Тот воздух, который остался закрытым внутри пузыря, не позволит пленке сжиматься дальше. Обратите внимание: чем меньше размеры мыльного пузыря, тем больше он похож на шарик. Почему маленький пузырь становится круглым? Частички воздуха, как и любого газа, двигаются в беспорядке во все стороны, поэтому и давят они на пленку одинаково во всех направлениях. С увеличением размеров пузыря, когда вы надуваете, мыльная пленка становится значительно большей и земля притягивает ее сильнее. Пузырь теперь похож на сливу, грушу. Любуясь красивыми шариками, обратите внимание на то, что они получились различной величины, «живут» разную продолжительность времени, по – разному играет свет на их выпуклых поверхностях. В разную погоду их полеты неодинаковы по высоте, направлению, продолжительности, характеру движения. Вы уже перепробовали в своих опытах разнообразные мыльные растворы, трубки, способы выдувания. Пять вопросов… 1.Сырой или переваренной водой лучше поливать комнатные цветы? 2.Зачем воду в прудах иногда разбрызгивают в виде струй фонтана? 3.Где мокрое белье сохнет побыстрее, а горных сёлах или в долинах? 4.Почему воздух высоко над землей (ближе к солнцу) всегда холоднее, чем возле нее? 5.Можно ли считать горизонтальной поверхность спокойного моря? …Пять ответов. 1.Комнатные цветы лучше поливать сырой водой, в ней больше воздуха. 2.Этим увеличивают открытую поверхность воды и ускоряют проникновение в нее воздуха (обогащение кислородом). 3.Высоко в горах атмосферное давление меньше, испарение воды и сушка белья происходит быстрее. К тому же, в горах ветер дует чаще и сильнее. 4.Нагревание воздуха происходит от земли, которая, в свою очередь, нагревается лучами солнца. Нагретый теплый воздух, поднимаясь от поверхности земли, расширяется и охлаждается. 5.Земля – шар, и чем больше поверхность моря, тем меньше ее можно считать горизонтальной. Поэтому кораблю, который идет друг за другом, образовывают огромный океан, который называется атмосферой. Атмосфера Земли защищает все живое, обеспечивает ему жизнь. Так же, как пузырьки воздуха, крупицы знаний, нагромождаясь, постепенно создают безграничный мир, который называется наукой. Наука тоже защищает человека, помогает ему жить. Чем больше знаний вы сумеете накопить, тем глубже ваше понимание тайн природы. Секреты маленьких воздушных пузырьков приоткрыли лишь маленькую щель в огромный мир тайн природы, познанию которой нет границ. Путешествия к собственным открытиям продолжаются. Капелька воды. ВВЕДЕНИЕ. Вода является важнейшей составляющей для поддержания всех форм жизни. Ничто живое не может существовать без нее. Она не имеет собственной формы и принимает форму сосуда, в котором находится. Вода представлена на нашей планете в виде океанов, морей, озер и рек и покрывает 2/3 части земной поверхности. В природе вода может находиться в трех состояниях – твердом, жидком и газообразном. Хотя обычно если кто – либо упоминает о воде, то он имеет в виду ее жидкое состояние. Вода состоит из химических веществ: кислорода и водорода. Вода может течь как вверх, как в случае движения от корня растения к другим его частям, так и вниз, когда под действием силы тяжести она течет по водопаду или просто струится из водопроводного крана. В данной книге описываются эксперименты, которое объясняют основные характеристики воды. Опыт 1. Испарение воды. Вам потребуется: Два носовых платка Вода 1. 2. 3. 4. 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: Возьмите два носовых платка одинакового размера и из одинакового материала. Намочите их водой. Сверните один из них в четыре раза, чтобы уменьшить его площадь. Назовем его носовым платком А. Держите другой носовой платок открытым и расправленным. Назовем его носовым платком Б. Высушите оба носовых платка на солнце. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Носовой платок Б сохнет быстрее, чем носовой платок А. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Носовой платок Б не был сложен и имел большую площадь, открытую для солнца. В этом случае испарение воды происходило быстрее по сравнению с носовым платком А. Опыт 2. Водяной пар превращается в водяные капли. Вам потребуются: 1. 2. 3. 4. Чайник Горелка Вода Металлическая кружка Несколько кубиков льда и ледяная вода. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: Наполните чайник водой. Дайте воде вскипеть. Положите несколько кубиков льда и ледяную воду в металлическую кружку. Когда чайник закипит, сделайте так, чтобы поток пара был направлен на металлическую кружку. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Водяные капли появляются на внешней поверхности металлической кружки. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Водяной пар превращается в капли воды при соприкосновении с холодной поверхностью. Этот процесс, во время которого вода меняет свое газообразное состояние на жидкое, называется »конденсацией». Из – за того что металлическая кружка намного холоднее, чем кипящая вода в чайнике, поток пара, выходящий из него, превращался в капли воды, как только касался поверхности кружки. Опыт 3 . Вода в твердом состоянии занимает больше места. Вам потребуется: Пластиковая банка с крышкой Вода комнатной температуры Морозилка ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. Налейте воду в пластиковую банку, наполнив ее до краев. 2. Положите крышку сверху банки, убедившись, что она не закручена. 3. Поставьте банку в морозилку на 5 – 6 часов и подождите, пока вода замерзнет. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Вода замерзает и поднимается выше края банки, выталкивая крышку. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Вода расширяется, когда она переходит из жидкого состояния в твердое, превращаясь в лед. Лед занимает больше места, поэтому банка не может вместить его целиком. Опыт 4. Растворимость вещества в воде. Вам потребуется: 6 стаканов (прозрачных) Ложка Соль Сахар Порошок из мела Песок Несколько зерен риса Мед Тарелка Вода. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1.Возьмите ложку соли, сахара, порошка из мела, песка, несколько зерен риса, меда и положите их на тарелку. 2.Наполните каждый стакан водой и добавьте по чайной ложке каждого вещества в стаканы. 3. Размешайте ложкой воду в каждом из стаканов, и запомните, какие из веществ растворились в воде, а какие нет. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Соль, сахар и мед растворились, в то время как порошок мела, зерна риса и песок осели на дно стаканов. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Некоторые вещества, такие как соль, сахар и мед (растворимые вещества), растворяются в воде, в то время как некоторые, такие как порошок мела, рис и песок (нерастворимые вещества), нет. Молекулы воду способны просачиваться среди молекул растворимых веществ и разделять их. С другой стороны, молекулы воды не могут внедряться между молекулами нерастворимых веществ. Следовательно, не все вещества растворяются в воде. Опыт 5. Предметы на поверхности воды и их погружение. Вам потребуется: 1. 2. 3. 4. 5. Вода Пластилин Спальная тарелка Емкость для воды ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: Наполните выбранную емкость водой. Возьмите кусочек пластилина и сплющите его, придав форму лодочки. Возьмите другой кусочек пластилина и скатайте из него шарик. Положите оба кусочка на поверхность воды. Положите тарелку на воду, сначала горизонтально, а потом вертикально. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Плоский кусочек пластилина плавает на поверхности воды, в том время как шарик опускается на дно. Тарелка плавает, когда ее опускают на воду горизонтально, и тонет когда вертикально. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Когда пластилин и стальная тарелка плавали на поверхности воды, площадь их соприкосновения с водой была больше, чем когда они тонули. Так получается потому, что чем больше воды выдавливается телом, тем сильнее выталкивающая сила, которая действует на него со стороны воды. Этот эффект объясняется известным законом АРХИМЕДА: давление, которое жидкость оказывает на объект, равняется массе тела или воды, вытесненной им. В обоих случаях тела плавали, когда количество воды, вытесняемое ими, было больше. Они опускались на дно, когда вытесняемая масса была меньше. Опыт 6. Сила воды. Вам потребуется: Два пластиковых Доска или какая – нибудь другая тяжелая, плоская поверхность Тонкий скотч Булавка или гвоздь (для прокалывания стаканов) Вода ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. С помощью гвоздя проделайте несколько дырочек на стакане вертикально, одна под одной. Назовем его стаканом А. 2.У другого стакана дырочки проделайте горизонтально на одном уровне. Назовём его стаканом Б. 3.Используйте скотч, чтобы заклеить стаканы вдоль линий с дырочками. 4.Наполните стаканы водой. 5.Один за одним аккуратно оторвите скотч от стаканов. 6.Наблюдайте. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Из стакана А вода выливается на разных расстояниях от него, как показано на рисунке. Струйки из вышерасположенных дырок покрывают меньшее расстояние, в то время как струйки из нижестоящих отверстий выливаются дальше. Вода из стакана Б из всех дырочек бьет струе на равных расстояниях от его поверхности. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Сила воды больше у дна стакана, потому что ее давление увеличивается по направлению к внутренней его части. Поэтому снизу стакана напор воды сильнее и бьет струей дальше. По мере продвижения к верху стакана давление воды ослабевает. Из – за этого сила воды становиться меньше, и в результате вода покрывает меньше расстояние. Опыт 7. Упругость поверхности воды. Вам потребуются: Кусочек ткани (приблизительно 12Х12 см) Большая резинка Стеклянная банка Вода Раковина ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. 2. 3. 4. 5. Наполните стеклянную банку водой. Намочите кусочек ткани, выжмите его. Положите ткань на отверстие банки, туго натяните. Закрепите ткань резинкой. Потрясите банку вверх – вниз над раковиной. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Вода не протекает сквозь ткань. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? При смачивании кусочка ткани вода проникает между ее волокнами, образуя своего рода пленку, которая состоит из молекул воды. Они расположены очень близко к друг другу благодаря поверхностному натяжению, являющемуся результатом сильного притяжения молекул воды. Таким образом, из – за образующейся пленки вода не проникает сквозь ткань. Опыт 8. Эффект мыла на поверхности воды. Вам потребуются: Большая прямоугольная тарелка Вода Ножницы Кусочек картона Жидкое мыло ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. Налейте воду в тарелку. 2. Вырежьте треугольник из картона. Назовем его пароходом. 3. Аккуратно поставьте пароход на воду в углу тарелки так, чтобы один из его углов был направлен в центр. 4. Опустите палец в жидкое мыло, а затем поместите его в воду сзади парохода. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Пароход двигается в сторону противоположного конца тарелки. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? До погружения пальца с мылом в воду пароход был неподвижен, потому что поверхностное натяжение воды тянуло пароход с одинаковой силой во всех направлениях. После добавления жидкого мыла поверхностное натяжение позади парохода стало меньше, из – за чего его потянуло вперед, в направлении, где поверхностное натяжение все ещё было большим. Опыт 9. Соленая вода непригодная для растений. Вам потребуются: Два здоровых растения в горшках Обычная вода Соленая вода ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. Назовем одно растение А, а другое – Б. 2. Поливайте растения А обычной водой, а растение Б соленой в течение недели. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Растение А выглядит здоровым, в то время как растение Б увядает. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧАЕТСЯ? Это происходит потому, что соль состоит из химических веществ, таких как натрий и хлор, которые являются губительными для растений. Даже для людей чрезмерное употребление соли является вредным. Оно может вызвать проблемы со здоровьем, например повышенное давление. Опыт 10. Поглощение воды растениям. Вам потребуются: Стеклянная банка Вода Темные чернила Пипетка Пучок сельдерея ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС: 1. Возьмите банку и налейте в нее немного воды. 2. Добавьте несколько капель чернил в банку с помощью пипетки, чтобы придать цвет воде. 3. Поместите пучок сельдерея в воду. 4. Держите банку в теплом месте. КАКОВ РЕЗУЛЬТАТ? Через несколько часов стебель и листья сельдерея окрасятся. ПОЧЕМУ ТАК ПОЛУЧИТСЯ? Стебель поглощает окрашенную воду, а от него вода поступает к листьям. Этот процесс известен как «капиллярный эффект». Именно таким образом растения впитывают воду корням из земли, после чего она поступает к стеблю и листьям. ФАКТЫ. 1.На ветру вода испаряется быстрее. 2. Вода может быть очищена с помощью процессов осаждения, сцеживания и фильтрации. 3. Дожди идут благодаря испарению. 4. Капли воды всегда имеют круглую форму. 5. Большое количество болезней, таких как диарея, дизентерия и холера, распространяются через воду. 6. Грунтовые воды – это вода, находящаяся под землей. 7. Капли дождя, замерзающие в воздухе до падения на землю, называются мокрым снегом. 8.70% человеческого тела состоит из воды. Стекловидная мембрана в глазу является самой мокрой частью тела с содержанием воды 99, 68%! 9. После испарения молекулы воды остаются в воздухе приблизительно в течение 10 дней. 10. Поверхность Земли покрыта водой приблизительно на 70 – 75%.
