Нет ничего удивительнее и разнообразнее, чем окружающий мир. Дети, начиная с самого раннего возраста, день за днем исследуют его, по-своему представляя себе природу и то, как все в ней связано между собой. Главная задача окружающих их взрослых – так направить детское влечение к познанию, чтобы ребенок считал, что к этому умозаключению он пришел сам после проведения ряда некоторых анализов, наблюдения за рядом событий и просто систематизации полученных знаний.
Давно установлено, что эксперимент – наиболее результативный метод в достижении того восторга, к которому стремятся юные первопроходцы. А как важно увидеть не только сам опыт, а и докопаться до истины и узнать, почему так происходит, суметь его повторить – это ли не чудо? Ребенок любого возраста – от воспитанника детского сада до старшеклассника – станет не просто благодарным зрителем, но и активным участником опытов с «соком жизни на Земле» – водой.
Опыты с водой для дошкольников
Опыт №1. Какой формы вода?
Как ведет себя вода, когда ее помещают в сосуды, имеющие разную форму? Выяснить это поможет этот опыт. Для его проведения понадобится прозрачный кувшин, высокий стакан, тарелка и табурет или стол.
Поочередно переливая воду из емкости в емкости, а затем просто разлив часть воды на поверхность стола или табурета, дети увидят, что вода, как и всякая жидкость, не имеет формы, а принимает форму сосуда, в который ее погружают или растекается по поверхности, если ее разлили.
Опыт №2. Вода может расширяться?
Проводить следующий опыт нужно зимой на улице при отрицательной температуре или имея морозильную камеру объема, достаточного для того, чтобы поместить в нее бутылку в вертикальном положении. Для проведения эксперимента понадобится пластиковая бутылка емкостью от полутора литров, чтобы результат опыта получился нагляднее. Бутылка должна быть обязательно прозрачной. Еще нужно запастись небольшим куском цветной изоленты и, собственно, самой водой.
Проводится этот эксперимент следующим образом:
- Налить воды в бутылку до половины;
- Цветной изолентой обернуть бутылку, для того, чтобы отметить уровень жидкости;
- Затем нужно оставить емкость с водой на морозе или в холодильнике, не переворачивая;
- Дождавшись замерзания воды, можно будет наблюдать, что лента, наклеенная на бутылку, осталась внизу, а уровень воды с ее замерзанием повысился.
Этот опыт свидетельствует об увеличении объема воды с ее замерзанием.
Опыт №3. А яйца умеют плавать?
Для этого опыта с водой в домашних условиях нужны две банки емкостью по 0,5 литра и одна банка емкостью 1 литр. Еще понадобится 1 яйцо, оно и станет главным «действующим лицом» в эксперименте и поваренная соль.
Первую полулитровую банку наполнить чистой водой, вторую — водой с добавлением трех ложек поваренной соли.
Как только яйцо окажется в банке с чистой водой, оно медленно опустится на дно банки. В соляном растворе — будет плавать на поверхности.
Теперь нужно положить яйцо в пустую литровую банку и поочередно поливать в нее воду из обеих банок, пока не получиться раствор той концентрации, при которой яйцо будет плавать ровно посредине уровня жидкости. Не всплывет и не утонет!
С добавлением соли вода становится плотнее. Получается, что чем более соленая вода, тем труднее в ней утонуть? Именно так! Ведь недаром в море плавать гораздо проще, чем в пресной воде.
Опыт №4. Природное совершенство — кристаллы
Здесь понадобиться емкость (стакан, чашка, баночка), вода, шерстяная нить и поваренная соль.
Воду для эксперимента лучше брать теплую, чтобы лучше растворялась соль. Соли нужно много. Так много, чтобы при ее растворении с сосуде с водой, она начала давать осадок и перестала растворяться.
В этот раствор нужно погрузить шерстяную ниточку (за ворсинки кристаллам легче будет цепляться), хотя тонкую проволоку или ветку тоже можно использовать.
Через 3-5 дней нить будет покрыта чудесными соляными кристаллами. Этот эксперимент покажет, что такое кристаллы, откуда они берутся, каковы их свойства.
Опыт №5. Чудо-крышка
С помощью одного лишь стакана воды и листика бумаги можно провести ошеломительный эксперимент.
Наверняка 99% людей на вопрос: «Что случится, если стакан с водой перевернуть?» ответят однозначно: «Он прольется». Придется юным исследователям доказывать обратное, правда, для подстраховки прежде чем переворачивать стакан, нужно накрыть его листом бумаги.
Итак, стакан воды накрыть листом бумаги. Теперь резко перевернуть его, поддерживая листок. Можно убирать руку — бумага и вода никуда не денутся!
Опыт показывает, что давление воздуха, которое получает бумага снизу, больше, чем давление воды, которое получает листок сверху и потому вода держится с его помощью и не выливается.
Опыты с водой для детей начальных классов
Опыт №1. От точки к точке
Чтобы провести это исследование нужен очень простой инвентарь: прозрачный пластмассовый стаканчик, бумажная салфетка, разноцветные маркеры и, естественно, вода.
- Обычную столовую салфетку нужно сложить вчетверо и получить заготовку прямоугольной формы. Отрезать от нее 5-сантиметровый кусок и развернуть, получив на выходе длинный и узкий отрезок салфетки.
- Отступив от края 5 см, нарисовать яркие разноцветные точки друг за другом по длине полоски из салфетки так, чтобы они образовали разноцветные «бусы».
- Налить в стаканчик воды на половину объема.
- На 2 сантиметра, не порисованных точками, опустить полосу из салфетки в воду.
В результате вода из стакана по бумажной салфетке моментально поднимется вверх и разукрасит ее всю в цвета всех точек, нанесенных на полоску.
Из опыта станет известно, что вода всегда находит себе дорогу не только вниз, но вверх. В данном случае таким путем стали пористые целлюлозные волокна, из которых состоит салфетка.
Опыт №2. Сколько соли можно насыпать в полный стакан с водой?
Этот опыт можно провести, имея стакан воды и стакан поваренной соли.
Для начала работы простой стакан наполнить водой до самых краев. Плавно перемешивая воду в стакане, начать насыпать в него соль. Делать это нужно не спеша, давая соли успевать растворяться, а воде в стакане «не выходить за берега».
Задача этого опыта с водой для детей состоит в том, чтобы доказать, что в наполненный стакан воды можно добавить достаточно соли и не пролить ни капельки.
Этому есть научное объяснение: вода оставляет между своими частицами свободное место, именно туда и помещаются частицы соли. Однако избыток соли приведет к тому, что вода перестанет ее растворять, на дне выпадет осадок и вода начнет переливаться через края стакана.
Опыт №3. Всегда ли кипит только горячая вода?
Чтобы провести опыт, нужно приготовить носовой платок, воду в стакане и резинку (пригодную для плотного закрепления платка на стакане).
- Мокрым и хорошо отжатым носовым платком накрыть стакан с водой и плотно закрепить резинкой на горлышке.
- Теперь нажать сверху пальцем посредине на поверхность платка, чтобы этим местом он опустился в воду на 3 см.
- Резко перевернуть стакан, удерживая его одной рукой, а второй ударить во дну.
В момент удара вода в стакане закипит.
Этот опыт из серии «очевидное-невероятное» объясняется просто, но одновременно весьма познавателен. Мокрый платок — преграда для воды. В момент удара по дну стакана в нем образовался самый настоящий вакуум и единственный путь для воздуха в стакан — носовой платок. Воздух (а вакуум всасывает его) должен пройти одну преграду — воду, и как раз минуя ее он образовывает пузырьки, которые и создают иллюзию кипения.
Опыт №4. Волшебный шарик
Тот, кто хочет увидеть, как надувается волшебный шар, должен запастись чайной ложкой пищевой соды, лимоном, уксусом — 3 ст. ложками, воздушным шариком, стаканом, стеклянной бутылкой, воронкой и изолентой.
- В бутылку налить воды, добавить соды, дождаться ее растворения.
- Отдельно смешать уксус (3 столовых ложки) и выжать в него сок лимона.
- Теперь все это с помощью воронки перелить в бутылку с водой и содой.
Важно быть готовыми к тому, что в следующий момент произойдет реакция, поэтому нужно без промедления надеть шар на бутылке и так замотать изолентой, чтобы стык не пропускал воздух.
А случится вот что. Все компоненты вступили в настоящую химическую реакцию. В результате выделился углекислый газ, который создал давление, необходимое для того, чтобы шарик надулся — и он надуется!
Опыт №5. Необычные танцы
Чтобы провести такой опыт с водой в домашних условиях, понадобится стеклянная бутылка, монетка, вода.
Обычную стеклянную бутылку (пустую и незакрытую) положить в морозильник. Вынуть через 10 минут и положить на ее горлышко намоченную в воде монету. Пройдет несколько секунд и монетка начнет «танцевать» на бутылке, подскакивая и щелкая по бутылке.
Оказывается, воздух внутри бутылки охладился и сжался — стал меньше. По мере нагревания он стал расширяться и подбрасывать монетку, заставляя ее «танцевать» на горлышке.
Опыты с водой для детей-подростков
Опыт №1. Атмосферные явления
Для выполнения опыта понадобятся: трехлитровая банка, 5 кубиков льда, тарелка или металлический противень и 300 мл кипятка.
- На дно бутыля на уровень 3 см налить горячей воды. Банка должна стоять на твердой поверхности.
- Затем на тарелку или противень уложить лед и поставить его сверху банки так, чтобы кубики льда были сконцентрированы над ее горлышком.
- От горячей воды начнет подниматься пар, но, встретившись с холодной поверхностью, он тут же охладится и образовавшийся конденсат сформирует облако внутри банки.
Когда охлаждается теплый воздух, он поднимается вверх и образуются облака. Опыт имитирует этот природный процесс. Конечно, детям захочется узнать, почему из этих облаков впоследствии идет дождь.
А все вот почему. Капельки на земле нагреваются и снова поднимаются вверх. Там, на высоте, где температура намного ниже, они, прижимаясь одна к другой, чтобы не замерзнуть, встречаются и образуются те самые облака. Когда их набирается так много, что они становятся слишком тяжелыми, они опадают на землю дождем.
Опыт №2. Робинзон Крузо
Ребята часто любят играть в кораблекрушения и пиратов. А что если предложить им представить себе ситуацию: необитаемый остров, кругом экзотические фрукты, дичь, одним словом, в пище недостатка нет, но… Вода! Окружает остров бескрайний океан с соленой водой, а без воды человек долго не проживет. А ведь оказывается, что если обладать достаточными теоретическими и практическими знаниями, то и из соленой воды можно получить пресную.
Для этого нужны всего лишь тазик с водой, несколько ложек поваренной соли, пластиковый стакан, галька, пищевая пленка.
- Взамен морской воды нужно налить в таз с невысокими бортами, но большой площадью поверхности, воды и растворить в ней три-четыре ложки соли.
- Помешивать соль до полного ее растворения.
- На дно таза нужно установить пластиковый стаканчик.
- Чтобы предотвратить его всплывание, в него нужно уложить чистые промытые камушки, чтобы утяжелить его. Уровень воды не должен превышать высоту граней стакана.
- Теперь над поверхностью воды нужно натянуть пленку и закрепить ее за края таза. Там, где стоит стакан – в середине положить утяжелитель – еще один камушек. Оставить конструкцию на солнце.
По прошествии двух часов, стекая по скатам пленки в стакан, в нем соберется пресная вода.
Как объяснить этот опыт с водой? Солнце способствует испарению воды, однако испаряться ей некуда и она конденсируется на пленке, стекая затем с емкость. Куда же девается соль из воды? А она никуда девается, она не испаряется, она по-прежнему остается в тазике, и когда выпарится вся вода, таз останется полон сухой соли, а стакан — полон пресной воды.
Опыт № 3. Абсурдные метаморфозы
Для этого то ли опыта, то ли фокуса нужен старый ненужный стержень от ручки – черной или синей, небольшой прозрачный пузырек от лекарства и таблетка активированного угля.
В маленькую колбочку набрать воды и добавить туда капельку туши (чернил) из старой ненужной ручки, которую уже не жалко выбросить. Проводить такой опыт лучше в перчатках. Раствор после добавления красителя тут же приобретет серый или голубой оттенок.
Затем отдельно нужно растолочь таблетку активированного угля и добавить в емкость. Заткнув горлышко пальцем (руки обязательно должны быть в перчатках), тщательно взболтать полученный «коктейль». Он медленно начнет светлеть и приобретет цвет чистой воды.
Что же произошло? Активированный уголь – абсорбент, он впитывает все вещества, содержащиеся в растворах, помимо него и потому он впитал краситель и сделал его невидимым человеческому глазу.
Опыт №4. Всегда ли вниз течет вода?
Для этого удивительного опыта с водой для детей понадобятся: цветы, лучше светлого цвета, например, тюльпаны или ветви сельдерея; акварельные краски разных цветов, как можно более ярких; прозрачные стеклянные стаканы; чистая вода.
В каждом из стаканов развести воду с краской другого цвета – чем ярче, тем лучше. Расставить в них цветы или веточки сельдерея, как в вазочки. Наблюдать за цветами в течении трех дней – с каждым следующим днем они будут приобретать цвет воды, в которой стоят, набирая все большую насыщенность и яркость.
Объясняется это чудесное явление стремлением цветов «напиться» водой и их капиллярной структурой, за счет которой цветная вода проникает во все клетки растения и окрашивает их во все цвета радуги.
Опыт №5. Куда плывет флотилия из зубочисток?
Провести этот необычный опыт с водой в домашних условиях поможет простой набор средств: емкость с водой, например, небольшой таз, главное, чтобы площадь поверхности была достаточной – минимум 40 см в диаметре; зубочистки — 6-10 штук; жидкое мыло или средство для мытья посуды; сахар-рафинад — 1 кубик.
Налить в тазик воды до половины. Расположить в нем зубочистки по кругу, направив их концами в центр емкости, чтобы одним из своих кончиков они касались бортика. Визуально они должны напоминать солнечные лучи. Теперь очень медленно опустить на дно в самый центр сосуда кубик сахара. Не пройдет и нескольких секунд, как весь флот как по команде устремиться к нему. С помощью чайной ложки сахар можно изымать.
Теперь посреди тазика нужно капнуть жидким мылом. Зубочистки тут же направляются обратно к берегу.
Объяснение у этого опыта очень важное и полезное. Оказывается, сахар впитывает влагу, поэтому он и создал «течение» в своем направлении и притянул к себе зубочистки. Свойство же мыла таково, что, как только оно появляется, натяжение на поверхности воды снижается или исчезает вовсе и потому зубочистки вынуждены были развернуться и уплыть обратно.
