Вселенная полезных советов 
Электризация трением
В древности люди заметили особую способность янтаря притягивать легкие предметы, если его потереть шерстяной тканью. Знание об электричестве они еще не имели, поэтому объясняли это свойство, духом, живущим в камне. Именно от греческого названия янтаря – электрон и произошло слово электричество.
Вначале нужно рассказать ребёнку, что такими удивительными свойствами обладает не только янтарь. Можно провести простой опыт, чтобы увидеть как стеклянная палочка или пластмассовая расческа притягивает к себе маленькие кусочки бумаги. Для этого стекло нужно потереть шелком, а пластмассу шерстью. Они начнут притягивать мелкие обрывки бумаги, которые будут к ним липнут. Через время эта способность предметов пропадет.
Можно обсудить с детьми, что это явление происходит благодаря электризации трением. При быстром трении ткани о предмет могут появиться искры. Молния в небе и гром – это тоже следствие трения воздушных потоков и возникновения разрядов электричества в атмосфере.
Время кружения
Найди свободное пространство, закрой глаза и кружись в течение 10–15 секунд. Затем попытайся пройти по прямой.
Чувствуешь головокружение? Оно происходит вот почему. В твоем внутреннем ухе есть каналы, заполненные жидкостью. Внутри каналов также находятся волоски. Когда ты двигаешься, жидкость в каналах смещается. Волоски воспринимают эти колебания и отправляют в мозг сигнал о положении твоего тела.
В этом эксперименте ты кружишься — и жидкость делает то же самое. Когда ты останавливаешься, жидкость все еще продолжает закручиваться в воронку в течение нескольких секунд, а рецепторы сообщают мозгу: «Я до сих пор кружусь», — хотя на самом деле это уже не так.
Чтобы представить движение жидкости в каналах внутреннего уха, возьми стакан и наполни его наполовину водой. Аккуратно взболтай воду в стакане, чтобы получилась воронка. Затем держи стакан неподвижно. Как долго продолжала крутиться вода?
Смешиваем разные цвета
Этот опыт не совсем про воду и ее свойства, он скорее про цветовую палитру и смешивание цветов. Но как не включить его в эту подборку? Дочь в него прям влюбилась, и самостоятельно потом несколько раз повторяла. Конечно, любимые колбы и пипетка стали одним из важных факторов успеха этого эксперимента Но повторить опыт можно и с помощью обычных стаканов.
Объясните ребенку, что существует три основных цвета – красный, желтый, синий – из которых можно получить какой угодно цвет. И приступайте
Сначала с помощью гуаши покрасьте воду в стаканах / колбах, а затем, перемешивая их друг с другом, получайте новые цвета. В первую очередь попробуйте стандартные цветовые миксы:
А затем, если будет интерес, то можно поэкспериментировать с получением более экзотических цветов.
13. Опыт с переливанием воды при помощи салфеток
Раз уж мы познакомились с таким явлением, как впитывание жидкости твердыми телами, теперь просто необходимо сделать еще один очень красивый эксперимент по этой теме! В ходе опыта ребенок увидит, что вода может не только впитываться в различные материалы, но и перемещаться по ним!
Простой вариант опыта. Приготовьте два стакана, в один из которых налейте воду. Сверните из бумажного полотенца полоску (можно сделать ее и из бумажных салфеток, но тогда полоска будет хуже держать форму) и опустите два ее конца в разные стаканы. Меньше, чем через час, можно будет увидеть, что вода из одного стакана «перебралась» во второй, и для этого ей понадобилась только лишь обычная салфетка!
Эксперимент будет еще эффектнее, если в воду добавить красители. Тогда вы сможете не только наблюдать, как крашеная вода постепенно впитывается в салфетку, но и отследить, как постепенно смешиваются цвета.
Мы с Таисией пробовали реализовать этот опыт с разными красителями и вынуждены констатировать, что не со всеми он получается успешно. Если покрасить воду гуашью, то ничего не выйдет. Краска не будет подниматься по салфетке. А вот если для окрашивания воды использовать жидкую акварель или пищевые красители, то успех обеспечен!
Можно сделать целую цепочку из стаканов, как у нас, получится очень красиво.
Вывод эксперимента. Вода имеет свойство впитываться в твердые тела и перемещаться по ним.
Опыт «Могучая сила дыхания»
Любой ребенок считает себя сильным и смелым. И для того, чтобы его уверенность в этом закрепилась, необходимо провести подобный опыт. Для его выполнения потребуются:
- Плечики для одежды;
- Толстая нить;
- Книга;
- Веревка для белья.
Реализация всех этапов прохождения опыта приведет к отличным результатам мастерства. Осуществление данных мероприятий заключается в:
- На выбранном заранее месте, необходимо натянуть веревку для белья.
- При помощи ниток, к плечикам привязывается книга. Она не должна плотно соприкасаться с вешалкой, то есть между ними обязательно остается свободное пространство.
- Крючок плечиков необходимо повесить на веревку для белья. Конструкция для опыта готова.
- Находясь на небольшом расстоянии от устройства, нужно со всей имеющейся силы подуть на нее. Результатом этих действий станет лишь небольшое покачивание книжного механизма.
- А если с этого же расстояния поменять тактику дыхания, то результат не заставит себя ждать. При небольшом усилении выдыхания воздуха, конструкция начнет отклонения. И вслед можно также потихоньку дуть на устройство. То есть эффект могучести состоит в легкости и системности дуновения.
Требования к постановке опытов дома
Чтобы изучение законов физики в домашних условиях было безопасным, необходимо соблюдать меры предосторожности:
- Абсолютно все эксперименты проводятся с участием взрослых. Конечно, многие исследования безопасны. Беда в том, что ребята не всегда проводят четкую границу между безобидными и опасными манипуляциями.
- Необходимо быть особенно внимательными, если используются острые, колюще-режущие предметы, открытый огонь. Здесь присутствие старших обязательно.
- Использование ядовитых веществ запрещено.
- Ребенку нужно подробно описать порядок действий, которые следует произвести. Необходимо ясно сформулировать цель работы.
- Взрослые должны объяснять суть опытов, принципы действия законов физики.
Опыты для детей «Рекордный вес»
Материалы, необходимые для проведения опыта для детей, используются:
- Небольшие жестяные баночки – 2 штуки;
- Лист бумаги;
- Стеклянная банка, объемом около 1 литра.
Проведение опыта состоит из следующих этапов:
- Банки из жестяного материала ставятся напротив друг друга, на примерном расстоянии около 30 сантиметров.
- Сверху на них укладывается подготовленный лист бумаги. Он создает видимость мостика.
- На этот уложенный бумажный мост необходимо аккуратными движениями поставить банку. Результатом таких действий станет падение стеклянной емкости.
- Если бумажный лист сложить в форму типичной гармошки и уложить между двух жестянок, то также получится мост. Но только с усиленным действием. Потому что, если на эту конструкцию поставить банку, то она не упадет, так как мостик даже не прогибается.
Какой бы из этих опытов не проводился в обществе детворы, они обязательно запомнят его действие на многие года вперед.
Огонь, который не сжигает
В давние времена, когда Египет был могущественной страной, Моисей убежал от гнева фараона и пас в пустыне стада. Однажды он увидел странный куст, который горел и не сгорал. То был особый огонь. А могут ли предметы, которые охвачены обычным пламенем, остаться целыми и невредимыми? Да, такое возможно, это можно показать детям и доказать при помощи опыта.
Для эксперимента понадобится лист бумаги или денежная купюра. Столовая ложка спирта и две столовые ложки воды. Бумагу смачивают водой, чтобы вода в нее впиталась, сверху поливают спиртом и поджигают. Появляется огонь. Это горит спирт. Когда огонь погаснет бумага останется целой.
Экспериментальный результат объясняется очень просто – температуры горения спирта, как правило, недостаточно для того, чтобы испарить влагу, которой пропитана бумага. Но ребёнок самостоятельно не должен повторять опыты с огнём.
Интересные опыты: салют в банке
Вам понадобится:
– банка
– миска
– теплая вода
– подсолнечное масло
– 4 пищевых красителя
– вилка.
1. Наполните банку на 3/4 теплой водой.
2. Возьмите миску и размешайте в ней 3-4 ложки масла и несколько капель пищевых красителей. В данном примере было использовано по 1 капле каждого их 4-х красителей – красный, желтый, синий и зеленый.
3. Вилкой размешайте красители и масло.
4. Аккуратно налейте смесь в банку с теплой водой.
5. Посмотрите, что произойдет – пищевой краситель начнет медленно опускаться через масло в воду, после чего каждая капля начнет рассеиваться и смешиваться с другими каплями.
* Пищевой краситель растворяется в воде, но не в масле, т.к. плотность масла меньше воды (поэтому оно и “плавает” на воде). Капля красителя тяжелее масла, поэтому она начнет погружаться, пока не дойдет до воды, где начнет рассеиваться и походить на небольшой фейерверк.
Невидимые чернила
Поиграйте со своим ребенком в секретного агента и создайте свои невидимые чернила.
Вам понадобятся:
- Половина лимона
- Вода
- Ложка
- Миска
- Ватный тампон
- Белая бумага
- Лампа.
Инструкция:
1. Выжмите немного лимонного сока в миску и добавьте столько же воды.
2. Опустите ватный тампон в смесь и напишите что-нибудь на белой бумаге.
3. Подождите, пока сок высохнет, и полностью станет невидимым.
4. Когда вы будете готовы, чтобы прочитать секретное сообщение или показать его кому-то еще, нагрейте бумагу, держа ее близко к лампочке или к огню.
Объяснение
Лимонный сок является органическим веществом, которое окисляется и становится коричневым при нагревании. Разбавленный лимонный сок в воде делает его трудно заметным на бумаге, и никто не будет знать, что там есть лимонный сок, пока он не нагреется.
Другие вещества, которые работают по такому же принципу:
- Апельсиновый сок
- Мед
- Молоко
- Луковый сок
- Уксус
- Вино.
Разноцветные цветы
Такие эксперименты для детей в домашних условиях покажут ребенку, как движется вода в тканях растения.
Для опыта нужно взять три цветка, имеющих белые лепестки.
Для каждого из них следует приготовить сосуд с водой.
Растворить в сосудах пищевые красители – в каждом разного цвета.
Один цветок до поры до времени откладывается в сторону.
Остальным цветам поочередно острым ножом (!) наискосок – под углом 45о – обрезаются стебли. Делается это в теплой воде.
Зажмите пальцами срез и как можно быстрее переместите цветы в подготовленные для них сосуды с красителями. Как можно быстрее – чтобы предотвратить образование в микропорах стебельков воздушных пробок, которые будут препятствовать свободному движению воды по стеблю.
Стебель отложенного цветка тоже надо разрезать надвое, начиная от центра. Все остальное проделать точно так же, как и с предыдущими цветами. Только поместить разделенные части его стебля надо в разные сосуды, в которых растворены красители разных цветов – скажем, красный и синий.
Через сутки можно полюбоваться полученным результатом: окрашенная вода, поднявшись по цветочным стеблям вверх, окрасит белые лепестки в разные цвета. Путь воды можно проследить, разъединив стебли и обследовав их
Особое внимание обратите на третий цветок – он должен получиться двухцветным.
Все эти и подобные им эксперименты хороши тем, что пробуждают интерес детей к разным наукам, при этом не требуя больших расходов, обходясь подручными средствами, и без длительной подготовки.
Сахар: опыт химический с кристаллами
Этот опыт идеально подойдет для самых маленьких. Дело в том, что в ходе его проведения получаются симпатичные леденцы, которые можно употреблять внутрь. Для проведения опыта необходимо стакан сахара смешать со стаканом воды и довести раствор до кипения. Теперь необходимо смочить в нем палочку. Это может быть зубочистка, шпажка для закусок.
Сахар, опыт химический с кристаллами:
- Желательно, чтобы она была не скользкая, а деревянная, шершавая. Мокрую палочку погружают в сахар и дают высохнуть. После этого в раствор, используемый для приготовления шпажки, необходимо всыпать один стакан сахара, добавить краситель.
- Смесь проварить до растворения сахара. В итоге у вас получится очень вязкая масса. Палочку необходимо закрепить на бумажном кружке, или просто привязать нитку с зубочисткой, чтобы заготовка держалась, но не доставала до стенок и дна посудины.
- В посудину выливается подготовленный раствор сахара, оставляется палочка в висячем положении. Необходимо дождаться, чтобы на поверхности палочек образовалось что-то похожее на елку. На это вам придется потратить одну неделю. Старайтесь, чтобы дети на протяжении 7 дней не трогали заготовку, не перевернули раствор. Опыт основан на пересыщении раствора, в котором кристаллизуются частички сахара.
Кристаллы
Доктор выпил раствор с бактериями, чтобы доказать свою правоту
Маршалл во время вручения Нобелевской премии
Врач и Нобелевский лауреат Барри Маршалл в середине 80-х годов ХХ века столкнулся с проблемой во время своих исследований: коллеги не поддерживали его теорию о том, что язву желудка вызывает не стресс, а особый вид бактерий. Все эксперименты на грызунах провалились, и Барри решил прибегнуть к последнему средству — проверить теорию на себе, так как найти подопытных было невозможно по этическим соображениям. Доктор Маршалл выпил бутыль вещества, содержащего Helicobacter Pyolori.
Вскоре учёный начал испытывать симптомы, которые были ему необходимы для подтверждения теории. Вскоре он получил заветную Нобелевскую премию
Стоит обратить внимание на то, что Барри Маршалл осознанно пошёл на мучения, чтобы доказать окружающим свою правоту
Доказательство процветания биологических видов
К 1960-м годам экологи пришли к соглашению, что среды обитания процветают главным образом благодаря разнообразию видов в них. Считалось, что изменение соотношения представителей этих видов не приводит к изменению всей среды обитания. Но Роберт Пейн был с этим не согласен.
Пейн провел свои эксперименты, связанные с исключением морских звезд из приливных бассейнов вдоль побережья штата Вашингтон. Оказалось, что уничтожение этого единственного вида может дестабилизировать целую экосистему.
В этой экосистеме важна каждая рыбка.
Без морских звезд их добычу начали поглощать мидии, сильно увеличивая свою популяцию. Это приводило к тому, что они начали вытеснять водоросли и занимать их место. В итоге вся экосистема превратилась просто в рассадник мидий.
Открытие Пейна оказало большое влияние на сохранение видов живых организмов, доказав, что надо сохранять не отдельные виды, а целые экосистемы.
Так открытие Пейна перевернуло взгляд на всю систему взаимодействия живых организмов. Он умер в 2016 году и в последние годы много работал над изучением влияния человека на исчезновение видов, в том числе и за счет глобального потепления.
Расскажите, какое открытие заинтересовало вас больше всего.
Занимательные опыты
Очень зрелищной бывает для детей работа со светом и звуком. Педагоги утверждают, что занимательные опыты интересны ребятам разных возрастов. Например, предложенные здесь физические опыты подойдут и для дошкольников.
Светящаяся «лава»
Этот опыт не создает настоящий светильник, но красиво имитирует работу лампы с движущимися частицами.
Необходимо:
- стеклянная банка;
- вода;
- растительное масло;
- соль или любая шипучая таблетка;
- пищевой краситель;
- фонарик.
Банку нужно примерно на 2/3 наполнить окрашенной водой, затем почти до краев долить масла. Сверху следует посыпать немного соли. Затем отправиться в затемненную комнату, подсветить банку снизу фонариком. Крупинки соли станут опускаться на дно, увлекая за собой капельки жира. Позже, когда соль растворится, масло снова поднимется к поверхности.
Домашняя радуга
Солнечный свет можно разложить на составляющие спектр разноцветные лучи.
Необходимо:
- яркий естественный свет;
- стакан;
- вода;
- высокая коробка или стул;
- большой лист белой бумаги.
В солнечный день перед окном, впускающим яркий свет, на пол нужно положить бумагу. Рядом установить коробку (стул), сверху поставить наполненный водой стакан. На полу появится радуга. Чтобы увидеть цвета полностью, достаточно подвигать бумагу и поймать ее. Прозрачная емкость с водой является призмой, раскладывающей луч на части спектра.
Стетоскоп доктора
Звук распространяется с помощью волн. Звуковые волны в пространстве можно перенаправлять, усиливать.
Понадобятся:
- отрезок резиновой трубки (шланга);
- 2 воронки;
- пластилин.
В оба конца резиновой трубки нужно вставить воронку, закрепив ее пластилином. Теперь одну достаточно приставить к своему сердцу, а к другую – к уху. Ясно слышно биение сердца. Воронка «собирает» волны, внутренняя поверхность трубки не позволяет им рассеиваться в пространстве.
По этому принципу работает стетоскоп доктора. В старину примерно такое же устройство имели слуховые аппараты для слабослышащих людей.
Важно! Нельзя использовать источники громкого звука, так как это может повредить слуху
Критика эксперимента
Критики, не согласные с Ашем, отмечают, что испытуемые в своём поведении были мотивированы не желанием подражать другим, а стремлением избежать конфликта. Некоторые критики говорят, что такой эксперимент неприменим к реальным жизненным ситуациям. Однако большинство психологов по данному вопросу согласны с Ашем и даже утверждают, что в реальных условиях давление социума значительно сильнее, чем это произошло в лаборатории.
Как бы то ни было, эксперимент Аша, впервые проведённый в самой середине ХХ века, после этого неоднократно повторялся, вплоть до наших дней. Некоторые критики считали, что эксперимент устарел, поскольку «современные студенты совсем другие». Однако они меняли своё мнение, увидев очередное повторение эксперимента, которое показало точно такие же результаты. В одном из современных повторений эксперимента Аша участвовали интеллектуально весьма развитые американские студенты, которые считали себя нонконформистами; результат снова оказался аналогичным: большинство «нонконформистов» охотно присоединялись к мнению большинства и называли неправильный ответ, который озвучивали все актёры.
Японские исследователи не согласились с Ашем, поскольку, по их мнению, даже хорошо обученные актёры могли вызвать у испытуемых подозрения о своём подсадном статусе. Они провели свой вариант эксперимента, обойдясь без подсадных актёров.
Для этого они использовали поляризационные очки, которые были по-разному настроены. Группа испытуемых надевала очки, которые у одного из них были настроены не так, как у остальных; поэтому он видел на карточках одну картину, а остальные участники – другую. Кроме того, в этом исследовании участвовали не только мужчины, но и женщины. На этот раз оказалось, что конформность проявляли только женщины, а мужчины мнению большинства не подчинялись.
Другие исследователи вводили в эксперимент и новые правила. В частности, измерялся уровень конформности среди представителей разных народов. Выяснилось, что, например, норвежцы предпочитают вести себя более конформно, чем французы, а японцы с меньшим удовольствием присоединяются к мнению большинства, чем американцы. В американских исследованиях было показано, что если единодушное большинство состоит из белых людей, то оно сообщает высокую конформность остальным участникам – как белым, так и чёрным. В сознании американцев, особенно среди детей, белые считаются более авторитетными людьми, носителями власти. В отношении японцев невысокая степень конформизма объясняется тем, что в японском обществе мальчикам с детства прививается независимость и чувство собственного достоинства; однако девочек традиционно учат подчиняться.
Организация эксперимента
Безупречный эксперимент
Ни один эксперимент ни в одной науке не способен выдержать критики сторонников «абсолютной» точности научных выводов. Однако как эталон совершенства Роберт Готтсданкер ввёл в экспериментальную психологию понятие «безупречный эксперимент» — недостижимый идеал эксперимента, полностью удовлетворяющий трём критериям (идеальности, бесконечности, полного соответствия), к приближению к которому должны стремиться исследователи.
Безупречный эксперимент — невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер, автор известной книги «Основы психологического эксперимента», считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.
Критерии безупречного эксперимента
Безупречный эксперимент, по Готтсданкеру, должен удовлетворять трём критериям:
- Идеальный эксперимент (изменяются только независимая и зависимая переменные, отсутствует влияние на неё внешних или дополнительных переменных)
- Бесконечный эксперимент (эксперимент должен продолжаться бесконечно, так как всегда остаётся возможность проявления ранее неизвестного фактора)
- Эксперимент полного соответствия (экспериментальная ситуация должна быть полностью тождественна тому, как бы она происходила «в действительности»)
Взаимодействие между экспериментатором и испытуемым
Проблема организации взаимодействия между экспериментатором и испытуемым считается одной из основных, порождённых спецификой психологической науки. В качестве самого распространённого средства непосредственной связи между экспериментатором и испытуемым рассматривают инструкцию.
Инструкция испытуемому
Инструкция испытуемому в психологическом эксперименте даётся для того, чтобы увеличить вероятность, что испытуемый адекватно понял требования экспериментатора, поэтому в ней даётся чёткая информация относительно того, как испытуемый должен себя вести, что его просят делать. Для всех испытуемых в пределах одного эксперимента даётся одинаковый (или равноценный) текст с одинаковыми требованиями. Однако в силу индивидуальности каждого субъекта, в экспериментах перед психологом стоит задача обеспечения адекватного понимания инструкции человеком. Примеры различия между испытуемыми, которые обуславливают целесообразность индивидуального подхода:
- одним испытуемым достаточно прочитать инструкцию один раз, другим — несколько раз,
- одни испытуемые нервничают, а другие остаются хладнокровными,
- и т. д.
Требования к большинству инструкций:
- Инструкция должна объяснять цель и значение исследования
- Она должна чётко изложить содержание, ход и детали опыта
- Она должна быть подробной и в то же время достаточно лаконичной
Проблема выборки
Основная статья: Выборка
Другая задача, которая стоит перед исследователем, это формирование выборки. Исследователю прежде всего необходимо определить её объём (количество испытуемых) и состав, при этом выборка должна быть репрезентативна, то есть исследователь должен иметь возможность распространить выводы, сделанные по результатам исследования данной выборки, на всю генеральную совокупность, из которой была собрана эта выборка. Для этих целей существуют различные стратегии отбора выборок и формирования групп испытуемых. Очень часто для простых (однофакторных) экспериментов формируются две группы — контрольная и экспериментальная. В некоторых ситуациях бывает достаточно сложно отобрать группу испытуемых, не создав при этом систематической ошибки отбора.
Эксперименты
В чем разница между экспериментом и опытом? Это методы исследования. Обычно опыт проводится с заранее известным результатом, демонстрируя уже понятную аксиому. Эксперимент же призван подтвердить или опровергнуть гипотезу.
Для детей разница между этими понятиями практически неощутима, любое действие производится впервые, без научной базы.
Однако часто проснувшийся интерес толкает ребят на новые эксперименты, вытекающие из уже известных свойств материалов. Такую самостоятельность нужно поощрять.
Замораживание жидкостей
Материя меняет свойства с переменой температуры. Детей интересует изменение свойств всяческих жидкостей при обращении в лед. Различные вещества имеют отличную друг от друга температуру замерзания. Также при низкой температуре меняется их плотность.
Обратите внимание! Замораживая жидкости, следует применять только пластиковые контейнеры. Использовать стеклянные емкости нежелательно, так как они могут лопнуть
Причина в том, что жидкости, замерзая, меняют свою структуру. Молекулы образуют кристаллы, расстояние между ними увеличивается, увеличивается объем вещества.
- Если наполнить разные формочки водой и апельсиновым соком, оставить в морозильной камере, что получится? Вода уже замерзнет, а сок частично останется жидким. Причина – температура замерзания жидкости. Подобные эксперименты можно проводить с разными веществами.
- Налив в прозрачный контейнер воду и масло, можно увидеть уже привычное расслоение. Масло всплывает на поверхность воды, так как обладает меньшей плотностью. Что можно наблюдать при замораживании контейнера с содержимым? Вода и масло меняются местами. Сверху будет находиться лед, масло теперь окажется внизу. Замерзая, вода стала легче.
Работа с магнитом
Большой интерес у младших школьников вызывает проявление магнитных свойств различных веществ. Занимательная физика предлагает проверить эти свойства.
https://youtube.com/watch?v=86Iwu6lVuwo
Варианты экспериментов (понадобятся магниты):
Проверка способности притягиваться различных предметов
Можно вести записи, указывая свойства материалов (пластик, дерево, железо, медь). Интересный материал – железная стружка, движение которой выглядит завораживающе.
Изучение способности магнита действовать сквозь другие материалы.
Например, металлический предмет подвергается воздействию магнита через стекло, картон, деревянную поверхность.
Рассмотрение способности магнитов притягиваться и отталкиваться.
Изучение магнитных полюсов (одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются). Зрелищный вариант – прикрепление магнитов к плавающим игрушечным корабликам.
