4.1. Моя картотека "Познавательно - исследовательская деятельность"

ТАНЦУЮЩИЙ КРАХМАЛ

Вам понадобится:

- 1,5 части кукурузного крахмала;

- 1 часть воды;

- пищевые красители.

Ход опыта:

Смешайте крахмал и воду.

Если вы медленно опустите в полученную жидкость пальцы, она будет жидкой, стекающей с рук, а если со всей силы ударите по ней кулаком, то поверхность жидкости превратится в упругую массу.

Получившуюся жидкость вылейте на противень, добавьте несколько капель краски и поставьте его на сабвуфер или колонку. Включите динамичную музыку, слегка прижмите противень пальцами и наслаждайтесь ритмичными танцами крахмала.

Что происходит:

Вода с крахмалом - это неньютоновская жидкость. Она ведет себя не так, как обычная жидкость. Если на нее воздействовать силой, т.е. бить, сжимать, давить - она становится твердой, благодаря чему по ней можно даже бегать. Воздействие "музыкой" (колонками или сабвуфером) - это звуковые удары разной силы. Смесь, отвечая на них твердеет и двигается.

ВЫРАЩИВАЕМ ЛЕДЕНЦЫ-КРИСТАЛЛЫ

Леденцы-кристаллы можно использовать как украшение стола. Их подают к чаю. А на детском празднике разноцветные леденцы просто незаменимы. Да и процесс приготовления наверняка увлечет малышей.

Вам понадобится:

- 2 стакана воды;
- 5 стаканов сахара;
- деревянные палочки для мини-шашлычков;
- плотная бумага;
- прозрачные стаканы;
- кастрюля;
- пищевые красители, если хотите вырастить разноцветные кристаллы.

Ход опыта:

Берем ¼ стакана воды, пару столовых ложек сахара и на огне доведем сахар до полного растворения, получив сироп. Теперь небольшое количество сахара рассыпаем на бумаге, и, обмакнув палочку в сироп, обваляем ее в сахаре. Проверьте, чтобы сахаринки прилипли со всех сторон, тогда кристалл вырастет ровным.

Заготовив несколько таких палочек, оставляем их до полного высыхания, иначе частички сахара начнут осыпаться, как только попадут в горячий сироп. Если это случится, то кристаллу не за что будет цепляться, а значит, он не сможет расти. Поэтому лучше всего заготовить палочки заранее, например, вечером, оставив их сохнуть на ночь.

Берем кастрюлю, выливаем в нее 2 стакана воды и 2,5 стакана сахара. Ставим на средний огонь и, помешивая, растворяем весь сахар. В получившийся сироп высыпаем оставшиеся 2,5 стакана сахара и варим до полного растворения. Выключаем огонь и оставляем сироп на плите минут на 15.

Пока сироп остывает, подготавливаем палочки. Берем бумажки и протыкаем шпажкой дырочку посередине. Не делайте дырочку широкой, важно, чтобы бумажка плотно сидела на шпажке. Достаем заготовки и надеваем бумажки на них. Вместо бумаги также можно использовать бельевые прищепки.

Разливаем горячий сироп по прозрачным стаканам. Важно, чтобы сироп не успел остыть, иначе кристаллы не будут расти.

Если вы хотите сделать цветные сахарные кристаллы, то добавьте немного пищевого красителя и размешиваем его в сиропе. Вместо красителей можно использовать вишневый и т.п. сок.

Далее опустите заготовку в стакан таким образом, чтобы она не касалась дна и стенок емкости. Бумага или прищепка служит как держателем палочки.

То же самое проделываем со всеми остальными заготовками: размещаем их в стаканах и оставляем расти минимум на неделю. Дети будут с интересом наблюдать за процессом, ведь с каждым днем кристалл будет увеличиваться. Вы должны быть готовы к тому, что растут они по-разному, некоторые быстро, а некоторым может понадобиться больше времени, но если через неделю вы не видите изменений, то придется повторить все с самого начала.

Что происходит:

Рост кристаллов сахара происходит на деревянной шпажке, к которой предварительно прикрепили несколько кристалликов сахара. Почему же кристаллы не растут где-нибудь ещё, например, на стенках сосуда, или вообще прямо в растворе?

Как известно, всё подобное тянется к подобному. В основе таких материалов, как дерево, бумага, хлопок или вата, лежит одно и то же вещество – целлюлоза. Целлюлоза является полисахаридом: её молекулы очень длинные и состоят из повторяющихся кирпичиков – молекул глюкозы. В состав молекулы сахарозы тоже входят те же самые «кирпичики». Поэтому сахароза так хорошо прилипает к дереву, особенно предварительно смоченному в воде. Таким образом, кристаллизация сахарозы происходит как на самой лучине, так и на тех кусочках сахара, которые мы предварительно прикрепили к лучине.

ФИГУРКИ ИЗ ЖЕЛАТИНА

Вам понадобится:

- стакан;

- промокашка;

- 10 граммов желатина;

- вода;

- формочки животных, овощей, фруктов и т.д.;

- полиэтиленовый пакет.

Опыт:

 В 1/4 стакана воды высыпать желатин и дать набухнуть. Нагреть его на водяной бане и растворить (примерно 50 градусов). Вылить получившийся раствор на пакет ровным тонким слоем и высушить. Затем вырезать фигурки животных. Положить на промокашку или салфетку и подышать на фигурки. Результат:

Фигурки начнут изгибаться.

Что происходит:

Дыхание увлажняет желатин с одной стороны, и из-за этого он начинает увеличиваться в объеме и гнуться.

Как вариант:

Взять 4-5 граммов желатина, дать набухнуть и затем растворить, затем вылить на стекло и убрать в морозильную камеру или вынести на балкон зимой. Через несколько дней достаньте стекло, снимите оттаявший желатин. На нем будет четкий рисунок кристаллов льда.

 Опыты и эксперименты для детей

Волшебные яйца

 Информация, добытая своими руками, запоминается ребенком прочно и надолго. В ходе занимательных экспериментов дети удовлетворяют свою природную любознательность и познавательную активность.

Вот несколько интересных для детей экспериментов,

которые можно провести на кухне.

1 эксперимент -

как определить какое яйцо вареное, а какое сырое

На столе лежат два яйца, одно из них сырое, а другое вареное, как можно это определить, не разбивая их?
Покажите этот опыт ребенку — ему будет очень интересно крутить яйца на столе как волчки, и при этом наблюдать, что одинаковые с виду яйца крутятся совершенно по разному.
Объясняется все просто — расскажите ребенку про центр тяжести. Этот опыт — отличная демонстрация физического явления. Попробуйте объяснить ему, что в вареном яйце центр тяжести постоянен, поэтому оно крутится. А у сырого яйца внутри жидкая масса и центр все время смещается, являясь тормозом, поэтому сырое яйцо крутится с трудом.

2 эксперимент -
 как сделать, чтобы яйцо плавало, а не тонуло.

Для эксперимента понадобятся два сырых яйца и две банки с водой.

Запустите одно яйцо в банку, и посмотрите, что оно опустилось на дно. Затем во вторую банку насыпьте соли (примерно 2 ст. ложки), хорошо размешайте и опустите второе сырое яйцо — оно будет плавать. Если сбалансировать соленый раствор и простую воду — можно добиться, что яйцо будет находится где-то посередине банки.

Объяснения: Все дело дело в плотности воды. Чем плотность выше (в данном случае за счет соли), тем сложнее в ней утонуть. Расскажите ребенку о том, что в соленом море плавать гораздо легче, чем в пресноводной реке. Соленая вода помогает держаться на поверхности. Можно еще рассказать о Мертвом море, в котором очень сильная концентрация соли, и что там человек может спокойно лежать на поверхности воды, не боясь утонуть.

3 эксперимент -  послушное яйцо
Как сделать так, чтобы яйцо стояло на кончике.

Перед началом эксперимента попробуйте поставить целое сырое яйцо на тупой или острый конец. Получится едва ли. Теперь приступаем к изготовлению послушного яйца.

Проткните шилом яйцо с тупого и острого конца. Выдуйте содержимое. Внутренность промойте и высушите. Насыпьте в скорлупу сухого песка примерно на 1/4. Дырочки аккуратно залепите воском или гипсом, чтобы было не заметно.
Нарисуйте на скорлупе глазки и ротик - послушное яйцо готово. Теперь для того, чтобы поставить его в любое положение, нужно всего лишь немного перед установкой потрясти яйцо именно в том положении, в каком будете устанавливать, чтобы центр тяжести оказался внизу.

4 эксперимент -  Яйцо Ванька-встанька.

Делаем игрушку неваляшку из яйца.
Проткните шилом яйцо с тупого и острого конца. Выдуйте содержимое. Внутренность промойте и высушите.
Набросайте в яйцо очень мелкие кусочки камушков или маленьких металлических предметов и кусочки парафина или воска от свечи. Потом установите яйцо в нужное положение и подогреть снизу. Воск растопится, а когда застынет, слепит всю мелочовку между собой и приклеит их к скорлупе. Заделайте дырочки и украсьте яичного Ваньку-встаньку смешной рожицей.
Пусть ребенок попробует уложить яйцо на бок.

Опыты с цветом

Известный оптический обман с цветным волчком: когда волчок не вращается, мы видим разные цвета на его поверхности, когда же он вращается достаточно быстро – разные света сливаются в один «усредненный».

Самые простые схемы волчков - это по секторам. Круг делится на четное число секторов и раскрашиваются, например, в желтый и в синий цвета или в желтый и красный. При вращении мы увидим соответственно зеленый и оранжевый.
На этом опыте можно увидеть как смешиваются цвета.
Здесь можно поэкспериментировать с количеством секторов цветов.



Если разделить волчок на семь частей и покрасить их (очень бледно акварелью) в соответствии с расположением цветов в спектре, то при вращении волчок должен стать белым. Мы будем наблюдать процесс «собирания» цветов, так как белый цвет - это смесь всех цветов.
Этого эффекта добиться трудно, у нас с дочкой так не получилось, видимо покрасили волчок (на фото) мы очень ярко. Может белый цвет у нас и не получился, но получился красивый радужный эффект, да еще с какой-то трехмерностью.

Вот еще несколько стандартных вариантов раскраски волчков. При вращении получаются интересные градиентные заливки.  

Самые интересные узоры получаются из спиральных рисунков. Особенно завораживающе они смотрятся при замедлении вращения игрушки.

Вот такие волчки ребята сделали сами.

В магазине можно приобрести самые разнообразные волчки.

А вот для вас еще один эксперимент - Волшебный волчок

Распечатайте черно-белые шаблоны на белом картоне и сделайте волшебные волчки . При вращении первого волчка вместо чёрных полосок и чёрного полукруга вы увидите разноцветные кольца. Причем, если вы будете вращать волчок сначала в одну сторону, а потом в другую расположение цветных полос будет разным. (Опыт лучше проводить при электрическом освещении.) При вращении второго волчка - появятся окружности, а про эффект третьего волчка - не скажем (Попробуйте и увидите сами).

Объяснение увиденного: Эта оптическая иллюзия происходит из-за того, что мозг ошибочно воспроизводит области смены черного и белого цветов как цветные (первый опыт). Как мы уже выше говорили - белый цвет является смесью всех цветов. Черный цвет - это отсутствие цвета. Когда глаз видит смазанную комбинацию черного и белого, он воспринимает ее как цветную. Цвет зависит от пропорции белого и черного и от скорости вращения.
Объяснение из книги: Стивена У. Мойе “Занимательные опыты с бумагой”

Невидимые чернила
 

Для проведения опыта вам понадобятся: половинка лимона, ватка, спичка, чашка воды, лист бумаги. 1. Выдавим сок из лимона в чашку, добавим такое же количество воды. 2. Обмакнём спичку или зубочистку с намотанной ватой в раствор лимонного сока и воды и напишем что-нибудь на бумаге этой спичкой. 3. Когда "чернила" высохнут, нагреем бумагу над включённой настольной лампой. На бумаге проявятся невидимые ранее слова.

Лимон надувает воздушный шар

Для проведения опыта вам понадобятся: 1 ч.л. пищевой соды, сок лимона, 3 ст.л. уксуса, воздушный шарик, изолента, стакан и бутылка, воронка. 1. Наливаем воду в бутылку и растворяем в ней чайную ложку пищевой соды. 2. В отдельной посуде смешиваем сок лимона и 3 столовых ложки уксуса и выливаем в бутылку через воронку. 3. Быстро надеваем шарик на горлышко бутылки и плотно закрепляем его изолентой. Посмотрите, что происходит! Пищевая сода и сок лимона, смешанный с уксусом, вступают в химическую реакцию, выделяют углекислый газ и создают давление, которое надувает шарик.

Лимон запускает ракету в космос

Для проведения опыта вам понадобятся: бутылка (стекло), пробка от винной бутылки, цветная бумага, клей,  3 ст.л лимонного сока, 1 ч.л. пищевой соды, кусочек туалетной бумаги. 1. Вырезаем из цветной бумаги и приклеиваем с обеих сторон винной пробки полоски бумаги так, чтобы получился макет ракеты. Примеряем "ракету" на бутылку так, чтобы пробка входила в горлышко бутылки без усилий. 2. Наливаем и смешиваем в бутылке воду и лимонный сок. 3. Заворачиваем пищевую соду в кусочек туалетной бумаги так, чтобы можно было просунуть в горлышко бутылки и обматываем нитками. 4. Опускаем пакетик с содой в бутылку и затыкаем её пробкой-ракетой, но не слишком плотно. 5. Ставим бутылку на плоскость и отходим на безопасное расстояние. Наша ракета с громким хлопком взлетит вверх. Только не ставьте её под люстрой!

Разбегающиеся зубочистки

Для проведения опыта вам понадобятся: миска с водой, 8 деревянных зубочисток, пипетка, кусок сахара-рафинада (не быстрорастворимого), жидкость для мытья посуды. 1. Располагаем зубочистки лучами в миске с водой. 2. В центр миски аккуратно опускаем кусочек сахара, - зубочистки начнут собираться к центру. 3. Убираем сахар чайной ложкой и капаем пипеткой в центр миски несколько капель жидкости для мытья посуды, - зубочистки "разбегутся"! Что же происходит? Сахар всасывает воду, создавая её движение, перемещающее зубочистки к центру. Мыло, растекаясь по воде, увлекает за собой частички воды, и они заставляют зубочистки разбегаться. Объясните детям, что вы показали им фокус, а все фокусы основаны на определённых природных физических явлениях, которые они будут изучать в школе.

Могучая скорлупа

Для проведения опыта вам понадобятся: 4 половинки яичной скорлупы, ножницы, узкая липкая лента, несколько полных консервных банок. 1. Обернём липкую ленту вокруг середины каждой половинки яичной скорлупы. 2. Ножницами отрежем излишки скорлупы так, чтобы кромки были ровными. 3. Положим четыре половинки скорлупы куполом вверх так, чтобы они составили квадрат. 4. Осторожно кладём сверху банку, затем ещё одну и ещё... пока скорлупа не лопнет. Вес скольких банок выдержали хрупкие скорлупки? Суммируйте вес, обозначенный на этикетках, и узнаете, сколько банок можно положить, чтобы фокус удался. Секрет силы - в куполообразной форме скорлупы.

Научи яйцо плавать

Для проведения опыта вам понадобятся: сырое яйцо, стакан с водой, несколько столовых ложек соли. 1. Положим сырое яйцо в стакан с чистой водопроводной водой - яйцо опустится на дно стакана. 2. Вынем яйцо из стакана и растворим в воде несколько ложек соли. 3. Опустим яйцо в стакан с солёной водой - яйцо останется плавать на поверхности воды. Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.

"Наживка" для льда

Для проведения опыта вам понадобятся: нитка, кубик льда, стакан воды, щепотка соли. Поспорь с приятелем, что с помощью нитки ты вытащишь кубик льда из стакана с водой, не замочив рук. 1. Опустим лёд в воду. 2. Нитку положим на край стакана так, чтобы она одним концом лежала на кубике льда, плавающем на поверхности воды. 3. Насыпем немного соли на лёд и подождём 5-10 минут. 4. Возьмём за свободный конец нитки и вытащим кубик льда из стакана. Соль, попав на лёд, слегка подтапливает небольшой его участок. В течение 5-10 минут соль растворяется в воде, а чистая вода на поверхности льда примораживается вместе с нитью.

Может ли "кипеть" холодная вода?

Для проведения опыта вам понадобятся: плотный носовой платок, стакан воды, аптечная резинка. 1. Намочим и выжмем носовой платок. 2. Нальём полный стакан холодной воды. 3. Накроем стакан платком и закрепим его на стакане аптечной резинкой. 4. Продавим пальцем середину платка так, чтобы он на 2-3 см погрузился в воду. 5. Переворачиваем стакан над раковиной вверх дном. 6. Одной рукой держим стакан, другой слегка ударим по его дну. Вода в стакане начинает бурлить ("кипит").   Мокрый платок не пропускает воду. Когда мы ударяем по стакану, в нём образуется вакуум, и воздух через носовой платок начинает поступать в воду, всасываемый вакуумом. Вот эти-то пузырьки воздуха и создают впечатление, что вода "кипит".

Соломинка-пипетка

Для проведения опыта вам понадобятся: соломинка для коктейля, 2 стакана. 1. Поставим рядом 2 стакана: один - с водой, другой - пустой. 2. Опустим соломинку в воду. 3. Зажмём указательным пальцем соломинку сверху и перенесём к пустому стакану. 4. Снимем палец с соломинки - вода вытечет в пустой стакан. Проделав то же самое несколько раз, мы сможем перенести всю воду из одного стакана в другой. По такому же принципу работает пипетка, которая наверняка есть в вашей домашней аптечке.

Соломинка-флейта

Для проведения опыта вам понадобятся: широкая соломинка для коктейля и ножницы. 1. Расплющим конец соломинки длиной около 15 мм и обрежем его края ножницами. 2. С другого конца соломинки прорезаем 3 небольших отверстия на одинаковом расстоянии друг от друга. Вот и получилась "флейта". Если легонько подуть в соломинку, слегка сжав её зубами, "флейта" начнёт звучать. Если закрывать пальцами то одно, то другое отверстие "флейты", звук будет меняться. А теперь попробуем подобрать какую-нибудь мелодию.

Соломинка-рапира

Для проведения опыта вам понадобятся: сырая картофелина и 2 тонкие соломинки для коктейля. 1. Положим картошку на стол. Зажмём соломинку в кулаке и резким движением попытаемся воткнуть соломинку в картофелину. Соломинка согнётся, но картошку не проткнёт. 2. Возьмём вторую соломинку. Закроем отверстие вверху большим пальцем. 3. Резко опустим соломинку. Она легко войдёт в картошку и проткнёт её. Воздух, который мы зажали большим пальцем внутри соломинки, делает её упругой и не позволяет ей перегибаться, поэтому она легко протыкает картофелину.

Птичка в клетке

Для проведения опыта вам понадобятся: кусок плотного картона, циркуль, ножницы, цветные карандаши или фломастеры, толстые нитки, иголка и линейка. 1. Вырезаем из картона круг любого диаметра. 2. Иголкой прокалываем на круге по две дырки. 3. Сквозь дырки с каждой стороны протащим по нитке длиной примерно 50 см. 4. На лицевой стороне круга нарисуем клетку для птиц, а на оборотной - маленькую птичку. 5. Вращаем картонный круг, держа его за концы нитей. Нитки закрутятся. Теперь потянем их концы в разные стороны. Нитки будут раскручиваться и вращать круг в обратную сторону. Кажется, что птичка сидит в клетке. Создаётся эффект мультипликации, вращение круга становится невидимым, а птичка "оказывается" в клетке.

Как квадрат превращается в круг?

Для проведения опыта вам понадобятся: прямоугольная картонка, карандаш, фломастер и линейка. 1. Положим линейку на картонку так, чтобы одним концом она касалась её угла, а другим - середины противоположной стороны. 2. Поставим фломастером на картонке 25-30 точек на расстоянии 0,5 мм друг от друга. 3. Проткнём острым карандашом середину картонки (серединой будет пересечение диагональных линий). 4. Уприте карандаш в стол вертикально, придерживая его рукой. Картонка должна свободно вращаться на острие карандаша. 5. Раскрутим картонку. На вращающейся картонке появляется круг. Это всего лишь зрительный эффект. Каждая точка на картонке при вращении движется по кругу, как бы создавая непрерывную линию. Ближайшая к острию точка двигается медленнее всего, её-то след мы и воспринимаем как круг.

Сильная газета

Для проведения опыта вам понадобятся: длинная линейка и газета. 1. Положим линейку на стол так, чтобы она наполовину свисала. 2. Сложим газету в несколько раз, положим на линейку, сильно стукнем по свисающему концу линейки. Газета улетит со стола. 3. А теперь развернём газету и накроем ею линейку, ударим по линейке. Газета только слегка приподнимется, но никуда не улетит. В чём же фокус? Все предметы испытывают давление воздуха. Чем больше площадь предмета, тем сильнее это давление. Теперь понятно, почему газета стала такой сильной?

Могучее дыхание

Для проведения опыта вам понадобятся: одёжная вешалка, крепкие нитки, книга.  1. Привяжем книгу с помощью ниток к одёжной вешалке. 2. Повесим вешалку на бельевую верёвку. 3. Встанем около книги на расстоянии приблизительно 30 см. Изо всех сил подуем на книгу. Она слегка отклонится от первоначального положения. 4. Теперь подуем на книгу ещё раз, но легонько. Как только книга чуть-чуть отклонится, подуем ей вслед. И так несколько раз. Оказывается, такими повторяющимися лёгкими дуновениями можно сдвинуть книгу гораздо дальше, чем один раз сильно подув на неё.

Рекордный вес

Для проведения опыта вам понадобятся: 2 жестяные банки из-под кофе или консервов, лист бумаги, пустая стеклянная банка. 1. Поставим две жестяные банки на расстоянии 30 см друг от друга. 2. Положим сверху лист бумаги, чтобы получился "мостик". 3. Поставим на лист пустую стеклянную банку. Бумага не выдержит веса банки и прогнётся вниз. 4. Теперь сложим лист бумаги гармошкой. 5. Положим эту "гармошку" на две жестяные банки и поставим на неё стеклянную банку. Гармошка не прогибается!

Взрыв цвета в молоке.
 

Чтобы провести этот зрелищный эксперимент, вам понадобятся:

- цельное молоко

- пищевые красители разных цветов

- любое жидкое моющее средство

- ватные палочки

- тарелка

Обращаем ваше внимание на то, что молоко должно быть обязательно цельным, а не обезжиренным. Почему? Все объяснения после опыта.

План работы:

1. Налейте молоко в тарелку.

2. Добавьте в него по несколько капель каждого красителя. Старайтесь делать это аккуратно, чтобы не двигать саму тарелку.

3. А теперь, хотите верьте, хотите нет, мы заставим молоко двигаться с помощью обычного моющего средства! Возьмите ватную палочку, окуните ее в средство и прикоснитесь ей в самый центр тарелки с молоком. Посмотрите, что произойдет! Молоко начнет двигаться, а цвета перемешиваться. Настоящий взрыв цвета в тарелке!

Объяснение опыта:

Молоко состоит из молекул разного типа: жиры, белки, углеводы, витамины и минералы. При добавлении в молоко моющего средства происходит одновременно несколько процессов. Во-первых, моющее средство снижает поверхностное натяжение, и за счет этого пищевые красители начинают свободно перемещаться по всей поверхности молока. Но самое главное, что моющее средство вступает в реакцию с молекулами жира в молоке, и приводит их в движение. Именно поэтому для этого опыта не подходит обезжиренное молоко.