Предлагаемые опыты и эксперименты с водой, снегом, льдом, развивают мышление, логику, творчество ученика, предоставляют возможность самому найти ответы на вопросы “как” и “почему”.
Особое значение для развития личности младшего школьника имеет усвоение им представлений о взаимосвязи природы и человека. Существенную роль в этом направлении играет поисково-познавательная деятельность школьников, протекающая в форме экспериментальных действий.
Простейшие опыты чем-то напоминают ребятам фокусы, они необычны, а главное – дети все проделывают сами!!!
Опытническая и исследовательская работы помогает развивать познавательный интерес ребенка, его мышление, творчество, умение мыслить логически, обобщать. Поэтому в начале проведения опытов следует предложить ребятам высказать свои гипотезы об ожидаемых результатах. А в конце обязательно обсудить их.
Серия опытов направлена на изучение температуры кипения воды и температуры плавления льда. О льде, соли, воде и сахаре.
Были созданы ситуации для обсуждения:
- Посыпание дорог зимой солью. Зачем это делают? Зачем растапливают снег? Почему снег растапливают солью? А не посыпают сахаром?
Холодный как лёд
Выполнение: Дети кладут несколько кусочков льда в свои стаканчики. Затем наливают на лёд воду, несколько раз перемешивают и измеряют термометром температуру воды.
Что происходит? Температура показывает 0оС.
Объяснение: В этом опыте измеряется температура плавления льда, которая равна 0оС. Температура плавления является одной из важнейших особенностей вещества.
Подогреваем лёд
Выполнение: Дети наливают на кусочки льда в стаканчиках максимально горячую воду из термоса, хорошо всё перемешивают и снова измеряют температуру.
Что происходит? Кусочки льда тают, но термометр всё ещё показывает 0оС.
Объяснение: До тех пор пока лёд до конца не растает, не произойдёт никакого повышения температуры. Энергия, которая заключена в горячей воде, расходуется на плавление льда. Только когда последний кусочек льда расплавится, температура жидкости поднимается.
Почему тает снег на улице при добавлении соли? Даже при отрицательных температурах на поверхности земли кроме льда всегда имеется небольшое количество воды в виде жидкости. На границе раздела между снегом и солевым раствором лёд постоянно подтаивает, он не может снова замёрзнуть, количество соленого раствора увеличивается. В результате чего лёд медленно полностью превращается в воду.
Проверим гипотезу - растопит ли сахар снег? Мы рассыпали сахарный песок на подготовленную поверхность, через час посмотрели что из этого вышло. Наша гипотеза не подтвердилась! Снег остался прежним.
Сравнение.
Место, где насыпали соль - снег растаял, а место, где рассыпали сахарный песок - осталось не низменным.
Работа с родителями
После проведения опытов в школе на уроках окружающего мира, ребята дома рассказали своим родителям об интересных экспериментах. Родители заинтересовались проектом и предложили своё видение опытов со снегом и льдом. Посмотрим, что вышло из этого!
Подлёдний лов
Выполнение: сделайте из шерстяной нити и карандаша удочку. Дети наполняют стакан наполовину водой и добавляют 1-2 кубика льда. Теперь нужно выловить из воды ледяной кубик с помощью удочки. Для этого ребёнок опускает конец нити на ледяной кубик, другой ребёнок сыпет из солонки немного соли точно на то место, где нить и лёд соприкасаются.
Что происходит? Нить примерзает к ледяному кубику. Теперь его можно осторожно вытянуть, по крайней мере поднять.
Объяснение: Из-за наличия соли лёд на поверхности кубика тает (плавится). При плавлении требуется теплота, так называемая теплота плавления. Лёд имеет по сравнению с другими твёрдыми веществами особенно высокую теплоту плавления. Это означает, что требуется достаточно много тепла, чтобы его расплавить. Необходимое тепло берётся с той части поверхности ледяного кубика, которая не соприкасается с солью, поэтому здесь вода замерзает, нить обволакивается частичками льда и прилипает к кубику.
Вода для лапши
Выполнение: подогрейте воду. Когда закипит, разрешите ребёнку добавить в воду соль, осторожно опускаем термометр в воду.
Что происходит? Вода шумит перед закипанием. Температура выше 100оС
Объяснение: смесь соли с водой имеет не только пониженную температуру плавления, но и повышенную температуру кипения: растворённая соль затрудняет переход частичек воды в газовую фазу.
Мороженое
Выполнение: Дети разминают бананы и помещают их в чашку, затем добавляют молоко и сахар, и всё хорошо перемешивают. Заполняют массой стеклянную банку, которую ставят в смесь льда и соли. Теперь надо ждать и время от времени перемешивать содержимое банки.
Что происходит? Масса замерзает, и получается мороженое
Объяснение: Смесь льда и соли забирает тепло от фруктовой массы, в следствии чего та замерзает.
Треснувшее яйцо
Подготовка: проколите иголкой яйцо с обеих концов так, чтобы ребёнок смог хорошо выдуть содержимое.
Выполнение: предложить ребёнку выдуть содержимое яйца в миску. Затем он наполняет яйцо водой с помощью одноразового шприца. Отверстие закрыть пластелином и поместить в морозильник. Приблизительно через час проверить, что произойдёт.
Что происходит? Скорлупа яйца треснет.
Объяснение: вода расширяется при замерзании, так как в жидком агрегатном состоянии она обладает высокой плотностью, чем в твёрдом. На самом деле это нехарактерно для большинства веществ, обычно твёрдые тела имеют более высокую плотность, чем жидкие. С водой всё по-другому: 1л льда весит меньше, чем 1 л воды. Поэтому лёд плавает на поверхности воды.
Вывод
При температуре ниже 0оС вода представляет собой твёрдое вещество, называемое «лёд», в интервале 0оС–100оС она превращается в жидкость, выше 100оС - газ. Всё изменяется, когда в воде растворено какое-либо вещество, например соль. В этом случае вода при температуре ниже 0оС ещё остаётся жидкостью. Растворы имеют более низкую точку замерзания, чем чистые жидкости без примесей. Но если происходит понижение температуры замерзания, изменения и температура кипения воды для варки лапши, в которой растворено 10 г. поваренной соли, повышается приблизительно на 0,17оС.
Когда столбик термометра опускается до отметки ноль градусов и ниже вода превращается в снег и лёд. Зимой снег на улице можно увидеть повсюду, где с ним можно играть и проделывать различные опыты.