Простые домашние эксперименты. Эксперименты в домашних условиях для юных химиков

Домашние опыты для детей 4 лет требуют фантазии и знания простых законов химии и физики. «Если эти науки в школе давались не очень хорошо, придется наверстывать упущенное время», подумают многие родители. Это не так, опыты могут быть очень простыми, не требующими особых познаний, умений и реактивов, но в то же время объясняющими фундаментальные законы природы.

Опыты для детей в домашних условиях помогут на практическом примере объяснить свойства веществ и законы их взаимодействия, пробудят интерес к самостоятельному исследованию окружающего мира. Интересные физические опыты научат детей быть наблюдательными, помогут логически мыслить, устанавливая закономерности между происходящими событиями и их следствием. Возможно, малыши не станут великими химиками, физиками или математиками, но навсегда сохранят в душе теплые воспоминания о родительском внимании.

Из этой статьи вы узнаете

Незнакомая бумага

Малышам нравится делать из бумаги аппликации, рисовать рисунки. Некоторые дети 4 лет осваивают искусство оригами вместе с родителями. Все знают, что бумага мягкая или плотная, белая или цветная. А на что способен обычный белый лист бумаги, если с ним поэкспериментировать?

Оживший бумажный цветок

Из листа бумаги вырезают звездочку. Загибают ее лучи внутрь в виде цветка. В чашку набирают воду и опускают звездочку на поверхность воды. Через некоторое время бумажный цветок, точно живой, начнет раскрываться. Вода намочит волокна целлюлозы, из которых состоит бумага, и расправит их.

Прочный мостик

Этот опыт с бумагой будет интересен для детей 3 лет. Спросите у малышей, как положить на середину тонкого листа бумаги между двумя стаканами яблоко, чтобы оно не упало. Как сделать бумажный мостик достаточно прочным, чтобы он выдерживал вес яблока? Сворачиваем лист бумаги гармошкой и кладем на опоры. Теперь он выдерживает вес яблока. Это объяснятся тем, что изменилась форма конструкции, которая и сделала бумагу достаточно прочной. На свойстве материалов становится прочнее в зависимости от формы, основаны проекты многих архитектурных творений, например, Эйфелева башня.

Ожившая змейка

Научные доказательства движения теплого воздуха вверх можно привести при помощи простого опыта. Из бумаги вырезают змейку, разрезая круг по спирали. Оживить бумажную змейку можно очень просто. В ее голове делают небольшую дырочку и подвешивают за нитку над источником тепла (батареей, обогревателем, горящей свечой). Змейка начнет быстро вращаться. Причина этого явления – восходящий вверх теплый поток воздуха, который раскручивает бумажную змейку. Точно так можно сделать бумажных птичек или бабочек, красивых и разноцветных, повесив их под потолком в квартире. Они будут вращаться от движения воздуха, как будто летая.

Кто сильнее

Этот занимательный эксперимент поможет установить какая фигура из бумаги более прочная. Для опыта понадобятся три листа офисной бумаги, клей и несколько тонких книг. Из одного листа бумаги склеивают колонну цилиндрической формы, из другого – треугольной формы, а из третьего – прямоугольной. Ставят «колонны» вертикально и испытывают их на прочность, аккуратно размещая сверху книги. В результате опыта окажется, что треугольная колонна самая слабая, а цилиндрическая самая сильная – она выдержит наибольший вес. Недаром колонны в храмах и зданиях делают именно цилиндрической формы, нагрузка на них распределяется равномерно по всей площади.

Удивительная соль

Обычная соль есть сегодня в каждом доме, без нее не обходится ни одно приготовление еды. Можно попробовать сделать красивые детские поделки из этого доступного продукта. Понадобится только соль, вода, проволока и немного терпения.

Соль имеет интересные свойства. Она может притягивать к себе воду, растворяясь в ней, увеличивая при этом плотность раствора. Но в перенасыщенном растворе соль опять превращается в кристаллы.

Для проведения эксперимента с солью из проволоки сгибают красивую симметричную снежинку или другую фигурку. В банке с теплой водой растворяют соль, пока она не перестанет растворяться. Опускают в банку согнутую проволоку, и ставят в тенек на несколько дней. Проволока обрастет в результате кристаллами соли, и станет похожа на красивую ледяную снежинку, которая не растает.

Вода и лед

Вода существует в трех агрегатных состояниях: пар, жидкость и лед. Цель этого опыта познакомить детей со свойствами воды и льда и сравнить их.

В 4 формочки для льда наливают воду, и помещают их в морозилку. Чтобы было интереснее можно подкрасить воду перед замораживанием разными красителями. В чашку наливают холодную воду, и бросают туда два кубика льда. По поверхности воды поплывут простые ледяные кораблики или айсберги. Этот опыт докажет, что лед легче воды.

Пока кораблики плавают, оставшиеся кубики льда посыпают солью. Смотрят, что будет происходить. Через короткое время, не успеет еще комнатный флот в чашке пойти ко дну (если вода довольно холодная), кубики, посыпанные солью, начнут рассыпаться. Это объясняется тем, что температура замерзания соленой воды ниже, чем обычной.

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 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.

Природные индикаторы

Если малыш хочет почувствовать себя настоящим химиком, можно изготовить для него специальную бумагу, которая будет менять цвет в зависимости от кислотности среды.

Природный индикатор готовят из сока краснокочанной капусты, содержащей антоцианин. Это вещество изменяет цвет в зависимости от того с какой жидкостью контактирует. В кислом растворе бумага, пропитанная антоцианином, окрасится в желтый цвет, в нейтральном растворе станет зеленой, а в щелочном – синей.

Для приготовления природного индикатора возьмите фильтровальную бумагу, кочан красной капусты, марлю и ножницы. Капусту тонко нашинкуйте и выжмите сок через марлю, помяв руками. Пропитайте лист бумаги соком и просушите. Затем разрежьте сделанный индикатор на полоски. Ребенок может опускать бумажку в четыре разные жидкости: молоко, сок, чай или мыльный раствор, и смотреть, как будет изменяться цвет индикатора.

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.

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.

Растворы разной плотности – занятные подробности

Получить разноцветную радугу в стакане из жидкостей разных цветов можно, приготовив желе, и заливая его слой за слоем. Но есть способ более простой, хотя не такой вкусный.

Для проведения опыта понадобится сахар, постное масло обычная вода и красители. Из сахара, готовят концентрированный сладкий сироп, а чистую воду окрашивают красителем. В стакан наливают сахарный сироп, потом аккуратно по стенке стакана, чтобы жидкости не смешались, наливают чистую воду, в конце добавляют постное масло. Сахарный сироп должен быть холодным, а подкрашенная вода теплой. Все жидкости останутся в стакане подобно маленькой радуге, не смешиваясь между собой. На дне будет самый плотный сахарный сироп, вверху водичка, а масло, как самое легкое окажется поверх воды.

Цветной взрыв

Еще один интересный эксперимент можно провести, используя различную плотность растительного масла и воды, устроив в банке цветной взрыв. Для опыта понадобится банка с водой, несколько ложек растительного масла, пищевые красители. В небольшой емкости смешивают несколько сухих пищевых красителей с двумя ложками растительного масла. Сухие крупинки красителей не растворяются в масле. Теперь масло выливают в банку с водой. Тяжелые крупинки красителей будут оседать на дно, постепенно освобождаясь из масла, которое останется на поверхности воды, образуя цветные завихрения, как от взрыва.

Домашний вулкан

Полезные географические знания могут быть не такими скучными для четырехлетнего малыша, если вы устроите наглядную демонстрацию извержения вулкана на острове. Для проведения опыта понадобится пищевая сода, уксус, 50 мл воды и столько же моющего средства.

Небольшой пластиковый стаканчик или бутылку устанавливают в жерло вулкана, вылепленное из цветного пластилина. Но прежде в стаканчик насыпают пищевую соду, наливают воду, подкрашенную в красный цвет и моющее средство. Когда импровизированный вулкан готов, в его жерло наливают немного уксуса. Начинается бурный процесс пенообразования, из-за того, что сода и уксус вступают в реакцию. Из жерла вулкана начинает выливаться «лава», образованная красной пеной.

Опыты и эксперименты для детей 4 лет, как вы убедились, не нуждаются в сложных реактивах. Но они не менее увлекательны, особенно с интересным рассказом о причине происходящего.

психология испытуемый эксперимент

Человек и особенности его личности уже не одно столетие являются объектом интереса и изучения великих умов человечества. И с самого начала развития психологической науки и до наших дней люди сумели развить и существенно улучшить свои навыки в этом непростом, но захватывающем деле. Поэтому сейчас для получения достоверных данных в изучении особенностей психики человека и его личности люди пользуются большим количеством самых разных способов и методов исследования в психологии. И одним из методов, получивших наибольшую популярность и зарекомендовавших себя с самой практической стороны, является психологический эксперимент.

Эксперимент в психологии - это определённый опыт, который проводится в специальных условиях, с целью получения психологических данных путём вмешательства исследователя в процесс деятельности испытуемого. Исследователем в процессе эксперимента может выступать и ученый-специалист, и простой обыватель.

Основными характеристиками и особенностями эксперимента являются:

• · Возможность изменения какой-либо переменной и создания новых условий для выявления новых закономерностей;
• · Возможность выбрать точку отсчёта;
• · Возможность неоднократного проведения;
• · Возможность включать в состав эксперимента другие методы психологических исследований: тест, опрос, наблюдение и другие.

Существует множество взглядов на дифференциацию экспериментальных методик и значительное число обозначающих их терминов. Если обобщить результаты в этой области, то совокупность основных разновидностей эксперимента можно представить в следующем виде:

I. По действительности проведения и полноте процедуры

• 1. Реальный (конкретный). Реальный (конкретный) эксперимент - это опыт, проводимый в действительности в конкретных экспериментальных условиях. Именно реальные исследования дают фактический материал, используемый как в практических, так и в теоретических целях. Результаты опыта справедливы для конкретных условий и популяций. Их перенос на более широкие условия носит вероятностный характер.
• 2. Мысленный (абстрактный): Мысленный эксперимент - воображаемый опыт, невыполнимый в действительности. Иногда к этому разряду относят и мысленные манипуляции по поводу организации и проведения в будущем планируемого реального эксперимента . Но такое предварительное «проигрывание» в уме реального опыта - фактически его обязательный атрибут, реализуемый на подготовительных этапах исследования (постановка проблемы, выдвижение гипотезы, планирование).
• а) идеальный;
• б) бесконечный;
• в) безупречный.

Идеальный эксперимент - это эксперимент, в котором на зависимую переменную отсутствуют любые влияния кроме одной независимой переменной. В реальности исключить дополнительные влияния множества привходящих факторов невозможно. Поэтому идеальный эксперимент в действительности неосуществим. На практике приближение реального опыта к идеальному реализуется путем контроля дополнительных переменных, изложенного при описании экспериментальной процедуры.

Бесконечный эксперимент - эксперимент, охватывающий все возможные экспериментальные ситуации для всей исследуемой популяции (генеральной совокупности). В реальности множество таких ситуаций безгранично вследствие огромных, а зачастую и неизвестных, размеров генеральной совокупности и бесчисленного количества действующих на испытуемого факторов. Учет всего этого бесконечного множества ситуаций выполним только в фантазии исследователя. Вследствие своей безграничности (в разнообразии и во времени) такой эксперимент и получил название бесконечного. Практическая бессмысленность бесконечного эксперимента состоит в противоречии с одной из основных идей эмпирического исследования - перенос результатов, полученных на ограниченной выборке, на всю генеральную совокупность. Он нужен только как теоретическая модель.

Безупречный - это эксперимент, сочетающий в себе черты и идеального, и бесконечного экспериментов. Как эталон исчерпывающего эксперимента, дает возможность оценить полноту и, соответственно, недостатки конкретного реального опыта.

II. По цели эксперимента

1. Исследовательский.

Исследовательский эксперимент - это опыт, нацеленный на получение новых знаний об объекте и предмете изучения. Именно с этим видом опытов обычно ассоциируется понятие «научный эксперимент», поскольку главная цель науки - познание неизвестного. В то время как две другие разновидности эксперимента по критерию цели носят преимущественно прикладной характер, исследовательский эксперимент осуществляет в основном поисковую функцию.

2. Диагностический (обследовательский).

Диагностический (обследовательский) эксперимент - это опыт-задание, выполняемый испытуемым с целью обнаружения или измерения у него каких-либо качеств. Нового знания о предмете исследования (качестве личности) эти опыты не дают. Фактически это тестирование.

3. Демонстрационный.

Демонстрационный эксперимент - это опыт иллюстративного характера, сопровождающий познавательные или развлекательные мероприятия. Непосредственной целью подобных опытов является ознакомление аудитории либо с соответствующим экспериментальным методом, либо с получаемым в эксперименте эффектом. Наибольшее распространение демонстрационные опыты нашли в учебной практике. С их помощью обучающиеся осваивают исследовательские и диагностические приемы. Нередко ставится и дополнительная цель - заинтересовать учеников соответствующей областью знания.

III. По уровню исследования

1. Предварительный (разведывательный)

Предварительный (разведывательный) эксперимент - это опыт, осуществляемый для уточнения проблемы и адекватной в ней ориентировки. С его помощью зондируются малоизвестные ситуации, уточняются гипотезы, выявляются и формулируются вопросы для дальнейших исследований. Исследования такого разведывательного характера часто называются пилотажными. На основании полученных в предварительных экспериментах данных решаются вопросы о необходимости и возможностях дальнейших исследований в этой области и организации основных экспериментов.

2. Основной

Основной эксперимент - это полномасштабное эмпирическое исследование, выполняемое с целью получения новых научных данных по интересующей экспериментатора проблеме. Полученный в итоге результат используется как в теоретических, так и в прикладных целях. Основному эксперименту могут предшествовать предварительные как разведывательного, так и ознакомительного характера.

3. Контрольный.

Контрольный эксперимент - это опыт, итоги которого сравниваются с результатами основного эксперимента. Необходимость в контроле может возникнуть по разным причинам. Например: 1) обнаружены ошибки в проведении основных опытов; 2) сомнения в точности выполнения процедуры; 3) сомнения в адекватности процедуры гипотезе; 4) появление новых научных данных, противоречащих полученным ранее; 5) стремление к дополнительным доказательствам справедливости принятой в основном эксперименте гипотезы и преобразованию ее в теорию; 6) стремление опровергнуть имеющиеся гипотезы или теории. Понятно, что по степени точности и надежности контрольные эксперименты не должны уступать основным.

IV. По типу воздействия на испытуемого

1. Внутренний.

Внутренний эксперимент - это реальный эксперимент, где психические явления вызываются или изменяются непосредственно волевым усилием испытуемого, а не воздействием из внешнего мира. Экспериментирование производится в субъективном пространстве человека, где он играет роль и экспериментатора, и испытуемого. Внутреннее воздействие всегда включает в себя независимую переменную, а в идеале только ею и должно ограничиться. Это сближает внутренний эксперимент с мысленным идеальным.

2. Внешний.

Внешний эксперимент - обычный экспериментальный способ изучения психических явлений, когда их появление или изменение достигается за счет внешних воздействий на органы чувств испытуемого.

V. По степени вмешательства экспериментаторов жизнедеятельность испытуемого (по типу экспериментальной ситуации)

А. Классическая группировка

1. Лабораторный (искусственный).

Лабораторный (искусственный) эксперимент - это опыт, ставящийся в искусственно созданных условиях, позволяющих строго дозировать стимуляцию (независимые переменные) и контролировать прочие воздействия на испытуемого (дополнительные переменные), а также точно регистрировать его ответные реакции, включающие зависимые переменные. Испытуемый знает о своей роли в эксперименте, но его общий замысел ему обычно не известен.

2. Естественный (полевой).

Естественный (полевой) эксперимент - опыт, осуществляемый в обычных для испытуемого условиях с минимумом вмешательства в его жизнедеятельность со стороны экспериментатора. Предъявление независимой переменной как бы «вплетено» естественным образом в обычный ход его деятельности. В зависимости от вида выполняемой деятельности и соответствующей ситуации различают и виды естественного эксперимента: в условиях общения, трудовой, игровой, учебной, военной деятельности, в условиях быта и досуга. Специфический вид подобного типа экспериментов - следственный эксперимент, в котором искусственность процедуры сочетается с естественностью условий противоправных действий.

3. Формирующий.

Формирующий эксперимент - это метод активного воздействия на испытуемого, способствующий его психическому развитию и личностному росту. Главные сферы применения этого метода - педагогика, возрастная (в первую очередь, детская) и педагогическая психологии. Активное воздействие экспериментатора заключается главным образом в создании специальных условий и ситуаций, которые, во-первых, инициируют появление определенных психических функций и, во-вторых, позволяют целенаправленно их изменять и формировать. Первое характерно и для лабораторного, и для естественного эксперимента. Второе - специфика рассматриваемой формы эксперимента. Формирование психики и личностных свойств - процесс длительный. Поэтому формирующий эксперимент обычно осуществляется продолжительное время. И в этом отношении может быть отнесен к лонгитюдному исследованию.

Б. Неординарная группировка:

1. Эксперимент, дублирующий реальность.

Эксперименты, дублирующие реальность, - это опыты, моделирующие конкретные ситуации реальной жизни, результаты которых имеют невысокий уровень обобщения. Их выводы приложимы к конкретным людям в условиях конкретной деятельности, поэтому их еще называют экспериментами полного соответствия. Эти опыты преследуют сугубо практические цели. Данный тип эксперимента близок к естественному типу по классической группировке.

2. Эксперимент, улучшающий реальность.

Эксперименты, улучшающие реальность, - это опыты, в которых изменению подвергаются только некоторые, подлежащие изучению переменные. Остальные переменные - стабильны. Этот тип схож с лабораторным экспериментом по общепринятой классификации.

VI. По возможности влияния экспериментатора на независимую переменную

1. Спровоцированный эксперимент.

Спровоцированный эксперимент - это опыт, в котором экспериментатор сам воздействует на независимую переменную. Изменения НП могут быть как количественными, так и качественными. И тогда наблюдаемые экспериментатором результаты (в виде реакций испытуемого) как бы им же и спровоцированы. Очевидно, что подавляющее большинство экспериментальных исследований относится именно к этому виду. П. Фресс не без оснований называет этот тип эксперимента «классическим».

2. Эксперимент, на который ссылаются.

Эксперимент, на который ссылаются, - это опыт, в котором изменение независимой переменной осуществляется без вмешательства экспериментатора. Сюда относятся изменения личности, мозговые повреждения, культурные различия и т.п. По мнению П. Фресса, эти случаи очень ценны, «так как экспериментатор не может вводить переменные, действие которых было бы медленным (система воспитания), и не имеет права экспериментировать на человеке, если его эксперимент может вызвать серьезные и необратимые физиологические или психологические нарушения» . Могут быть случаи, когда эксперимент по одним переменным - спровоцированный, а по другим - на который ссылаются.

VII. По количеству независимых переменных

1. Однофакторный (двумерный).

Однофакторный (двумерный) эксперимент - это эксперимент с одной независимой и одной зависимой переменными. Поскольку имеется только один влияющий на ответы испытуемого фактор, постольку опыт и называется однофакторным или одноуровневым. А поскольку есть две измеряемые величины - НП и ЗП, постольку эксперимент называется двумерным или бивалентным. Выделение только двух переменных позволяет изучить психическое явление в «чистом» виде. Реализация такого варианта исследования осуществляется с помощью описанных выше процедур контроля дополнительных переменных и предъявления независимой переменной.

2. Многофакторный (многомерный).

Многофакторный (многомерный) эксперимент - это эксперимент с несколькими независимыми и обычно одной зависимой переменными. Не исключается и наличие нескольких зависимых переменных, но этот случай пока крайне редок в психологических исследованиях. Хотя, видимо, за ним будущее, так как реальные психические явления всегда представляют собой сложнейшую систему множества взаимодействующих факторов. К ним применимо распространенное в науке наименование «плохо организованных систем», которое как раз и подчеркивает множественность детерминации их проявления

VIII. По числу испытуемых

1. Индивидуальный.

Индивидуальный эксперимент - опыт с одним испытуемым.

2. Групповой.

Опыт с несколькими испытуемыми одновременно. Их взаимовлияния могут быть как существенными, так и незначительными, могут учитываться экспериментатором или не учитываться. Если взаимовлияния испытуемых друг на друга обусловлены не только соприсутствием, но и совместной деятельностью, то возможно говорить о коллективном эксперименте.

IX. По способу выявления связей между переменными (по процедуреварьирования экспериментальной ситуации)

1. Интрапроцедурный (внутри).

Интрапроцедурный эксперимент (лат. intra - внутри) - это эксперимент, в котором все экспериментальные ситуации (а в сущности, все значения независимой переменной) предъявляются одному и тому же контингенту испытуемых. Если испытуемый один, т.е. осуществляется индивидуальный опыт, то говорят об интра-индивидуальном эксперименте. Сравнение ответов этого испытуемого, полученных в разных ситуациях (для разных значений НП), и дает возможность выявить зависимости между переменными. Особенно удобен этот вариант при количественных изменениях НП для определения функциональных зависимостей.

2. Интерпроцедурный (между).

Интерпроцедурный эксперимент (лат. inter - между) - эксперимент, в котором разным контингентам испытуемых предъявляются одинаковые экспериментальные ситуации. Работа с каждым отдельным контингентом осуществляется либо в разных местах, либо в разное время, либо разными экспериментаторами, но по идентичным программам. Главная цель подобных опытов - выяснение индивидуальных или межгрупповых различий. Естественно, что первые выявляются в серии индивидуальных опытов, а вторые - групповых. И тогда в первом случае говорят об интериндивидуальном эксперименте, во-втором - об интергрупповом, или чаще межгрупповом эксперименте.

3. Кросс-процедурный (пересечение).

Кросс-процедурный эксперимент (англ. cross - пересекать) - это эксперимент, в котором разным контингентам испытуемых предъявляются неодинаковые ситуации. Если испытуемые работают поодиночке, то речь идет о кросс-индивидуальном эксперименте. Если же каждой ситуации соответствует определенная группа испытуемых, то это - кросс-групповой эксперимент, который иногда называют межгрупповым, что является терминологической неточностью. Межгрупповой - это синоним интер-, а не кросс-группового эксперимента. Указанная неточность проистекает либо из-за неадекватного перевода иностранных источников, либо из-за небрежного отношения к терминологии.

X. По типу изменения независимой переменной

1. Количественный.

Количественный эксперимент - это опыт, в котором независимая переменная может уменьшаться или увеличиваться. Ряд ее возможных значений представляет собой континуум, т.е. непрерывную последовательность величин. Эти значения, как правило, могут выражаться численно, поскольку НП имеет единицы измерения. В зависимости от природы НП ее количественное представление может осуществляться различными способами. Например, временной интервал (длительность), дозировка, вес, концентрация, число элементов. Это физические показатели. Количественное выражение НП может реализовываться и через психологические показатели: как психофизические, так и психометрические.

2. Качественный.

Качественный эксперимент - это опыт, в котором независимая переменная не имеет количественных вариаций. Ее значения предстают только как различные качественные модификации. Примеры: половые различия популяций, модальностные различия сигналов и т.п. Предельный случай качественного представления НП - это ее наличие или отсутствие. Например: присутствие (отсутствие) помех.

Эксперимент как процесс научного познания

1. Эксперимент как метод научного исследования.

2. Виды экспериментов и их характеристика.

Эксперимент как метод исследования.

Эксперимент – это действие, направленное на создание условий в целях воспроизведения того или иного явления.

При проведении исследования термин «эксперимент» включает: постановку опытов и наблюдение исследованного явления в определенных условиях, которые позволяют следить за ходом его развития и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Т. е. эксперимент должен характеризоваться определенным постоянством (const).

Целью эксперимента является выявление свойств исследованных объектов, явлений; проверка справедливости гипотез и глубокое изучение темы научного исследования.

Назначение эксперимента определяет его постановку и организацию. В основу различий экспериментов положены:

1) способы формирования условий (естественных и искусственный);

2) цели исследования (формирующие, преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие);

3) организация проведения (лабораторные, полевые, натуральные, производственные…).

4) способ постановки задач (закрытый и открытый);

5) структураизученныхобъектовиявлений (простые, сложные);

6) характер внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные);

7) характер взаимодействия средства экспериментального исследования (обычный, модельный);

8) модели, которые исследуются в эксперименте (материальный, мысленный);

9) контролируемыевеличины (активный, пассивный);

10) числоварьируемыхфакторов (однофакторный, многофакторный);

11) характеризучаемыхобъектовилиявлений (технологический, социометрический и т. д.).

Виды экспериментов и их характеристика

(слева представлен № группы, в которую входят разные виды экспериментов; см. выше).

1. Естественный эксперимент . Предполагает проведение исследования в естественных условиях существования объекта исследования (в психических, педагогических, социальных и биологических науках).

Искусственныйэксперимент предусматривает создание искусственных условий для проведения исследования (применяется в естественных и технических науках).

2. Преобразующий эксперимент предполагает, что исследователь преднамеренно создаёт условия, которые, по его мнению должны способствовать формированию новых свойств и качеств объекта.

Констатирующий эксперимент применяется с целью проверки определённых предположений (констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследователя и его результатам) выявляется наличие определенных фактов.

Контролирующий эксперимент предполагает контроль за результатами внешних воздействий над объектом исследования с учётом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент используется в случае затрудненной классификации факторов, влияющих на изучение явлений, если отсутствуют достаточные предварительные данные. Его результат – установление значимых факторов и отсеивание незначимых.

Решающий эксперимент – проводится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий, если две или более гипотез одинаково согласуется со многими явлениями. Он приводит к установлению правильности одной из выдвинутых гипотез и указывает на факты, которые противоречат другой (другим). В основу решаемого эксперимента положены серии опытов.

3. Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с использованием типовых приборов, специальных моделирующих установок, оборудования и т. д. Как правило, в лабораторном эксперименте изучается не сам объект, а его модель (образец).

Его недостаток – не всегда полностью воспроизводит (моделирует) реальный ход изученного процесса и, следовательно, требует проведения натурального эксперимента.

Натуральный эксперимент сводится к проведению научных исследований в естественных условиях и на реальных объектах. В зависимости от места проведения испытаний, натуральный эксперимент может проводится на производстве (производственные), в полевых условиях (полевые), на полигоне (полигонные), полунатурные и т. д.

Цель натурального эксперимента – обеспечить необходимое соответствие (адекватность) условий эксперимента реальной ситуации, в которой создаваемый объект будет работать в дальнейшем.

4. Открытый эксперимент предполагает открытое объяснение испытуемым задач данного эксперимента. Это активизирует поведение испытуемых и способствует «поддержке» намечаемой работы.

Закрытый эксперимент предполагает сокрытие задач эксперимента от испытуемых (-мого) с целью получения объективных данных. Его тщательно маскируют, что исключает излишний самоконтроль со стороны испытуемых и позволяет им поведенческие реакции проявлять естественно.

5. Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих развлекательной структуры, небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих простейшие функции.

Сложный эксперимент изучаются объекты и явления со сложной разветвленной структурой (большое количество взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов, выполняющих сложные функции). Это приводит к сопутствующим изменениям состояния элемента (-ов) или связи (-ей) между ними.

6. Вещественный эксперимент предполагает изучение различных вещественных факторов на состояние объекта исследования, т. е. влияние чего-либо на что-либо.

Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии на объект исследования (для естественных наук).

Информационный эксперимент предусматривает изучение воздействия определенной информации на объект исследования (в биологии, психологии, кибернетике, социологии) т. е. изменение состояния объекта исследования под влиянием информации, которая ему сообщается.

7. Обычный эксперимент (классический) предлагает непосредственное взаимодействие экспериментальных средств с объектом исследования, которое является посредником между экспериментатором и объектом исследования.

Модельный эксперимент имеет дело с моделью, которая, как правило, входит в состав экспертной установки, замещая объект исследования и часто условия исследования данного объекта.

Недостаток – различие между моделью и реальным объектом может стать источником ошибок; изучение поведения модели на моделирующий объект требует дополнительных затрат и теоретического обоснования.

8. Материальный эксперимент (используются материальные объекты исследования). представляет собой форму объективной материальной связи сознания с внешним миром.

Мысленный эксперимент (идеализированный, воображаемый) представляет собой одну из форм умственной деятельности познающего субъекта, в процессе которой производится в воображении структура реального эксперимента.

Средствами мысленного эксперимента являются мысленные модели исследуемых объектов или явлений. Например, знаковые модели, образные модели, образно-знаковые модели.

Он используется в педагогике, художественном творчестве, медицине и т. д.

9. Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и призван контролировать вход и выход исследовательской системы.

Пассивный эксперимент предусматривает изменение только выбранных показателей (параметров) в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование и сопровождается инструментальным измерением выбранных показателей состояния объекта исследования. Например, наблюдение за изменением возрастных показателей человека, количеством заболеваний, рождаемостью и т. д.

10. Однофакторный эксперимент предполагает выделение нужных факторов, стабилизацию фактором, мешающих проведению исследования и поочерёдное варьирование факторов, которые представляют интерес для исследования.

Многофакторный эксперимент – все факторы (переменные) варьируются все сразу и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов в данной серии экспериментов.

Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

У нас на кухне хранится много вещей, с которыми можно ставить интереснейшие эксперименты для детей. Ну и для себя, честно говоря, сделать парочку открытий из разряда «как я этого раньше не замечал».

сайт выбрал 9 экспериментов, которые порадуют детей и вызовут у них много новых вопросов.

1. Лавовая лампа

Нужны : Соль, вода, стакан растительного масла, несколько пищевых красителей, большой прозрачный стакан или стеклянная банка.

Опыт : Стакан на 2/3 наполнить водой, вылить в воду растительное масло. Масло будет плавать по поверхности. Добавьте пищевой краситель к воде и маслу. Потом медленно всыпьте 1 чайную ложку соли.

Объяснение : Масло легче воды, поэтому плавает по поверхности, но соль тяжелее масла, поэтому, когда добавляете соль в стакан, масло вместе с солью начинает опускаться на дно. Когда соль распадается, она отпускает частицы масла и те поднимаются на поверхность. Пищевой краситель поможет сделать опыт более наглядным и зрелищным.

2. Личная радуга

Нужны : Емкость, наполненная водой (ванна, тазик), фонарик, зеркало, лист белой бумаги.

Опыт : В емкость наливаем воду и кладем на дно зеркало. Направляем на зеркало свет фонарика. Отраженный свет нужно поймать на бумагу, на которой должна появиться радуга.

Объяснение : Луч света состоит из нескольких цветов; когда он проходит сквозь воду, то раскладывается на составные части - в виде радуги.

3. Вулкан

Нужны : Поднос, песок, пластиковая бутылочка, пищевой краситель, сода, уксус.

Опыт : Вокруг небольшой пластиковой бутылочки из глины или песка следует слепить небольшой вулкан - для антуража. Чтобы вызвать извержение, следует в бутылочку засыпать две столовые ложки соды, влить четверть стакана теплой воды, добавить немного пищевого красителя, а в конце влить четверть стакана уксуса.

Объяснение : Когда сода и уксус соприкасаются, начинается бурная реакция с выделением воды, соли и углекислого газа. Пузырьки газа и выталкивают содержимое наружу.

4. Выращиваем кристаллы

Нужны : Соль, вода, проволока.

Опыт : Чтобы получить кристаллы, нужно приготовить перенасыщенный раствор соли - такой, в котором при добавлении новой порции соль не растворяется. При этом нужно поддерживать раствор теплым. Чтобы процесс шел лучше, желательно, чтобы вода была дистиллированная. Когда раствор будет готов, его надо перелить в новую емкость, чтобы избавиться от мусора, который всегда есть в соли. Далее в раствор можно опустить проволочку с маленькой петелькой на конце. Поставить банку в теплое место, чтобы жидкость остывала медленнее. Через несколько дней на проволочке вырастут красивые соляные кристаллы. Если наловчиться, можно выращивать довольно крупные кристаллы или узорные поделки на скрученной проволоке.

Объяснение : С остыванием воды растворимость соли понижается, и она начинает выпадать в осадок и оседать на стенках сосуда и на вашей проволочке.

5. Танцующая монетка

Нужны : Бутылка, монета, которой можно накрыть горлышко бутылки, вода.

Опыт : Пустую незакрытую бутылку нужно положить на несколько минут в морозилку. Смочить монетку водой и накрыть ею вынутую из морозилки бутылку. Через несколько секунд монетка начнет подскакивать и, ударяясь о горлышко бутылки, издавать звуки, похожие на щелчки.

Объяснение : Монетку поднимает воздух, который в морозилке сжался и занял меньший объем, а теперь нагрелся и начал расширяться.

6. Цветное молоко

Нужны : Цельное молоко, пищевые красители, жидкое моющее средство, ватные палочки, тарелка.

Опыт : Налить молоко в тарелку, добавить несколько капель красителей. Потом надо взять ватную палочку, окунуть в моющее средство и коснуться палочкой в самый центр тарелки с молоком. Молоко начнет двигаться, а цвета - перемешиваться.

Объяснение : Моющее средство вступает в реакцию с молекулами жира в молоке и приводит их в движение. Именно поэтому для опыта не подходит обезжиренное молоко.

7. Несгораемая купюра

Нужны : Десятирублевая купюра, щипцы, спички или зажигалка, соль, 50%-ный раствор спирта (1/2 часть спирта на 1/2 часть воды).

Опыт : В спиртовой раствор добавить щепотку соли, погрузить купюру в раствор, чтобы она полностью пропиталась. Достать щипцами купюру из раствора и дать стечь лишней жидкости. Поджечь купюру и наблюдать, как она горит, не сгорая.

Объяснение : В результате горения этилового спирта образуются вода, углекислый газ и тепло (энергия). Когда вы поджигаете купюру, то горит спирт. Температура, при которой он горит, недостаточна для того, чтобы испарить воду, которой пропитана бумажная купюра. В результате весь спирт прогорает, пламя гаснет, а слегка влажная десятка остается неповрежденной.

9. Камера-обскура

Понадобится:

Фотоаппарат, поддерживающий длинную выдержку (до 30 с);

Большой лист плотного картона;

Малярный скотч (для обклеивания картона);

Комната с видом на что угодно;

Солнечный денек.

1. Заклеиваем окно картоном так, чтобы свет не поступал с улицы.

2. В центре проделываем ровное отверстие (для комнаты глубиной 3 метра отверстие должно быть около 7-8 мм).

3. Когда глаза привыкнут к темноте, на стенах комнаты обнаружится перевернутая улица! Наиболее видимый эффект получится в яркий солнечный день.

4. Теперь получившееся можно снимать на фотоаппарат на длинной выдержке. Выдержка 10-30 секунд подойдет.

Если вы раздумываете, как отметить день рождения ребенка, возможно, вам понравится идея устроить детское научное шоу. В последнее время научные праздники приобретают все большую популярность. Занимательные опыты и эксперименты нравятся практически всем детям. Для них это что-то магическое и непонятное, а значит интересное. Стоимость проведения научного шоу довольно высокая. Но это не повод отказывать себе в удовольствии наблюдать изумленные детские лица. Ведь можно обойтись собственными силами, не прибегаю к помощи аниматоров и праздничных агентств.

В этой статье я сделала подборку простых химических и физических опытов и экспериментов, которые без проблем можно провести в домашних условиях. Все, что нужно для их проведения, наверняка найдется у вас на кухне или аптечке. Никаких особых навыков от вас также не потребуется. Все, что нужно – это желание и хорошее настроение.

Я постаралась собрать простые, но зрелищные опыты, которые будут интересны детям разных возрастов. К каждому опыту я подготовила научное объяснение (не зря же я училась на химика!). Объяснять детям суть происходящего или нет – решать вам. Все зависит от их возраста и уровня подготовки. Если дети маленькие, объяснение можно пропустить и сразу перейти к зрелищному опыту, сказав лишь, что узнать секреты подобных «чудес» они смогут, когда подрастут, пойдут в школу и начнут изучать химию и физику. Возможно, это вызовет у них интерес к учебе в будущем.

Хотя я выбирала наиболее безопасные опыты, к их проведению все равно нужно относиться очень серьезно. Все манипуляции лучше выполнять в перчатках и халате, на безопасном расстоянии от детей. Ведь тот же уксус и марганцовка способны причинить хлопот.

И, конечно же, при проведении детского научного шоу нужно позаботиться об образе сумасшедшего ученого. Ваш артистизм и харизма во многом определят успех мероприятия. Превратиться из обычного человека в смешного научного гения совсем не сложно – для этого достаточно взъерошить волосы, надеть большие очки и белый халат, измазаться сажей и сделать соответствующее вашему новому статусу выражение лица. Вот как выглядит типичный сумасшедший ученый.

Перед тем, как устраивать научное шоу на детском празднике (кстати, это может быть не только день рождения, но и любой другой праздник), следует проделать все опыты в отсутствие детей. Прорепетировать, что потом не было неприятных сюрпризов. Мало ли что может пойти не так.

Детские эксперименты можно проводить и без праздничного повода – просто так, чтоб интересно и полезно провести время с ребенком.

Выберите наиболее понравившиеся вам опыты и составьте сценарий праздника. Чтобы сильно не нагружать детей наукой, пусть и занимательной, разбавьте мероприятие веселыми играми.

Часть 1. Химическое шоу

Внимание! При проведении химических опытов следует быть предельно осторожными.

Пенный фонтан

Практически все дети любят пену – чем больше, тем лучше. Как ее сделать, знают даже малыши: для этого нужно налить в воду шампуня и хорошенечко ее взбултыхать. А может ли пена образовываться сама по себе без встряски и быть к тому же цветной?

Спросите у детей, что представляет собою, по их мнению, пена. Из чего она состоит и как ее можно получить. Пусть выскажут свои предположения.

Затем объясните, что пена - это пузырьки, заполненные газом. Значит, для ее образования нужно какое-то вещество, из которого будут состоять стенки пузырьков, и газ, который будет их заполнять. Например, мыло и воздух. Когда мыло добавляют в воду и перемешивают, воздух попадает в эти пузырьки из окружающей среды. Но газ можно получить и другим путем – в процессе химической реакции.

Вариант 1

• таблетки гидроперита;
• марганцовка;
• жидкое мыло;
• вода;
• стеклянный сосуд с узким горлом (желательно красивый);
• стаканчик;
• молоток;
• поднос.

Постановка опыта

1. Воспользовавшись молотком, растолките таблетки гидроперита в порошок и высыпьте его в колбу.
2. Поставьте колбу на поднос.
3. Добавьте жидкого мыла и воды.
4. Приготовьте в стаканчике водный раствор марганцовки и влейте его в колбу с гидроперидом.

После слияния растворов перманганата калия (марганцовки) и гидроперида (перекиси водорода) между ними начнет происходить реакция, сопровождающаяся выделением кислорода.

4KMnO 4 + 4H 2 O 2 = 4MnO 2 ¯ + 5O 2 ­ + 2H 2 O + 4KOH

Под действие кислорода присутствующее в колбе мыло начнет пениться и вылизать из колбы, образуя своеобразный фонтан. За счет марганцовки часть пены будет окрашиваться в розовый цвет.

Посмотреть, как это происходит, можно на видео.

Важно: стеклянный сосуд должен иметь узкое горлышко. Полученную пену в руки не брать и детям не давать .

Вариант 2

Для образования пены подойдет и другой газ, например, углекислый. Окрасить пену можно в любой цвет, какой пожелаете.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• пластиковая бутылка;
• сода;
• уксус;
• пищевой краситель;
• жидкое мыло.

Постановка опыта

1. Налейте в бутылку уксуса.
2. Добавьте жидкого мыла и пищевого красителя.
3. Насыпьте соды.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии соды и уксуса происходит бурная химическая реакция, сопровождающаяся выделением углекислого газа CO 2 .

Под его действием мыло начнет пениться и вылизать из бутылки. Краситель окрасит пену в выбранный вами цвет .

Веселый шарик

Что за день рождения без воздушных шариков? Покажите детям шарик и спросите, как его надуть. Ребята, конечно же, ответят, что ртом. Объясните, что шарик надувается за счет углекислого газа, который мы выдыхаем. Но надуть им шарик можно и по-другому.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• сода;
• уксус;
• бутылка;
• воздушный шарик.

Постановка опыта

1. Насыпьте внутрь воздушного шарика чайную ложку соды.
2. Налейте в бутылку уксуса.
3. Наденьте шарик на горлышко бутылки и высыпьте соду в бутылку.

Результат и научное объяснение

Как только сода и уксус вступят в контакт, начнется бурная химическая реакция, сопровождающаяся выделением углекислого газа CO 2 . Воздушный шарик начнет на глазах надуваться.

CH 3 -COOH + Na + − → CH 3 -COO − Na + + H 2 O + CO 2 ­

Если взять шарик-смайлик, это произведет на ребят еще большее впечатление. По окончанию опыта завяжите шарик и вручите его имениннику.

Демонстрацию опыта смотрите на видео .

Хамелеон

Могут ли жидкости менять свой цвет? Если да, то почему и как? Перед тем, как ставить эксперимент, обязательно задайте детям эти вопросы. Пускай подумают. Вспомнят про то, как окрашивается вода, когда в ней полощешь кисточку с краской. А можно ли обесцветить раствор?

Для проведения эксперимента понадобятся:

• крахмал;
• спиртовая горелка;
• пробирка;
• стакан;
• вода.

Постановка опыта

1. Насыпьте щепотку крахмала в пробирку и добавьте воды.
2. Капните йода. Раствор окрасится в синий цвет.
3. Зажгите горелку.
4. Нагрейте пробирку до обесцвечивания раствора.
5. Налейте в стакан холодной воды и погрузите туда пробирку, чтобы раствор остыл и снова окрасился в синий.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии с йодом раствор крахмала окрашивается в синий цвет, поскольку при этом образуется соединение темно-синего цвета I 2 *(C 6 H 10 O 5) n . Однако это вещество неустойчиво и при нагревании снова распадается на йод и крахмал. При охлаждении реакция идет в другую сторону и мы опять видим, как раствор синеет. Эта реакция демонстрирует обратимость химических процессов и их зависимость от температуры .

I 2 + (C 6 H 10 O 5) n => I 2 *(C 6 H 10 O 5) n

(йод - желт.) (крахмал - прозр.) (темно-синий)

Резиновое яйцо

Все дети знают, что яичная скорлупа очень хрупкая и от малейшего удара может разбиться. Вот было бы хорошо, если бы яйца не бились! Тогда можно было бы не переживать, как донесешь яйца домой, когда мама посылает тебя в магазин.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• уксус;
• сырое куриное яйцо;
• стакан.

Постановка опыта

1. Чтобы удивить ребятишек, к этому опыту нужно готовиться заранее. За 3 дня до праздника налейте в стакан уксуса и поместите в него сырое куриное яйцо. Оставьте на трое суток, чтобы скорлупа успела полностью раствориться.
2. Покажите детям стакан с яйцом и предложите всем вместе произнести волшебное заклятье: «Трын-дырын, бум-бурым! Яйцо, стань резиновым!».
3. Достаньте яйцо при помощи ложки, оботрите салфеткой и продемонстрируйте, как оно теперь может деформироваться.

Результат и научное объяснение

Яичная скорлупа состоит из карбоната кальция, который при реакции с уксусом растворяется.

CaCO 3 + 2 CH 3 COOH = Ca(CH 3 COO) 2 + H 2 O + CO 2 ­

Благодаря наличию пленки между скорлупой и содержимым яйца, оно сохраняет свою форму. Как выглядит яйцо после уксуса, смотрите на видео .

Секретное письмо

Дети любят все загадочное, а потому этот эксперимент наверняка покажется им настоящим волшебством.

Возьмите обыкновенную шариковую ручку и напишите на листе бумаги секретное послание от инопланетян или нарисуйте какой-то тайный знак, о котором нельзя знать никому, кроме присутствующих ребят.

Когда дети прочитают, что там написано, скажите, что это большая тайна и надпись надо уничтожить. Причем стереть надпись вам поможет волшебная вода. Если обработать надпись раствором марганцовки и уксуса, затем перекисью водорода, то чернила смоются.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• марганцовка;
• уксус;
• перекись водорода;
• колба;
• ватные палочки;
• шариковая ручка;
• лист бумаги;
• вода;
• бумажные полотенца или салфетки;
• утюг.

Постановка опыта

1. Нарисуйте на листе бумаги шариковой ручкой рисунок или надпись.
2. Насыпьте в пробирку немного марганцовки и добавьте уксуса.
3. Смочите ватную палочку в этом растворе и проведите по надписи.
4. Возьмите еще одну ватную палочку, смочите ее водой и смойте полученные разводы.
5. Промокните салфеткой.
6. Нанесите на надпись перекись водорода и еще раз промокните салфеткой.
7. Прогладьте утюгом или положите под пресс.

Результат и научное объяснение

После всех манипуляций вы получите чистый лист бумаги, что очень удивит детей.

Перманганат калия - очень сильный окислитель, особенно если реакция происходит в кислой среде:

МnO 4 ˉ+ 8 Н + + 5 еˉ = Мn 2+ + 4 Н 2 O

Крепкий подкисленный раствор марганцовки буквально сжигает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Для создания кислой среды в нашем эксперименте используется уксусная кислота.

Продуктом восстановления перманганата калия является диоксид марганца Мп0 2 , имеющий бурую окраску и выпадающий в осадок. Чтобы его удалить, мы используем пероксид водорода Н 2 O 2 , восстанавливающий нерастворимое соединение Мп0 2 до хорошо растворимой соли марганца (II).

МnO 2 + Н 2 O 2 + 2 Н + = O 2 ­ + Мn 2+ + 2 Н 2 O.

Предлагаю посмотреть, как исчезают чернила, на видео .

Сила мысли

Перед постановкой эксперимента спросите у детей, как затушить пламя свечи. Они, конечно же, вам ответят, что свечку надо задуть. Спросите, верят ли они, что вы сможете загасить огонь пустым стаканом, произнеся волшебное заклинание?

Для проведения эксперимента понадобятся:

• уксус;
• сода;
• стаканы;
• свечи;
• спички.

Постановка опыта

1. Насыпьте в стакан соды и залейте ее уксусом.
2. Зажгите несколько свечей.
3. Поднесите стакан с содой и уксусом к другому стакану, немного переклонив его, чтобы полученный в процессе химической реакции углекислый газ перетек в пустой стакан.
4. Пронесите стакан с газом над свечами, как бы поливая им пламя. При этом сделайте загадочное выражение лица и произнесите какое-нибудь непонятное заклинание, например: «Куры-буры, муры-пли! Пламя, больше не гори!». Дети ведь должны думать, что это волшебство. Секрет раскроете после восторгов.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии соды и уксуса выделяется углекислый газ, который, в отличие от кислорода, не поддерживает горение:

CH 3 -COOH + Na + − → CH 3 -COO − Na + + H 2 O + CO 2 ­

CO 2 тяжелее воздуха, а потому не улетает вверх, а оседает вниз. Благодаря этому свойству мы имеем возможность собрать его в пустой стакан, а потом «вылить» на свечи, тем самым загасив их пламя.

Как это происходит, смотрите на видео .

Часть 2. Занимательные физические опыты

Джин-силач

Этот эксперимент позволит детям взглянуть на привычное для них действие с другой стороны. Поставьте перед детьми пустую бутылку из-под вина (этикетку лучше предварительно снять) и протолкните в нее пробку. А затем переверните бутылку вверх дном и попытайтесь вытряхнуть пробку наружу. У вас, конечно же, ничего не получится. Задайте детям вопрос, можно ли как-то достать пробку, не разбивая бутылку? Пускай скажут, что они думают по этому поводу.

Поскольку через горлышко пробку ничем подцепить нельзя, значит, остается одно – попробовать вытолкнуть ее изнутри наружу. Как это сделать? Можно позвать на помощь джина!

В качестве джина в этом эксперименте будет выступать большой полиэтиленовый пакет. Для пущего эффекта пакет можно разрисовать цветными маркерами – нарисовать глазки, нос, рот, ручки, какие-то узоры.

Итак, для проведения эксперимента понадобятся:

• пустая винная бутылка;
• пробка;
• полиэтиленовый пакет.

Постановка опыта

1. Скрутите пакет трубочкой и засуньте его в бутылку так, чтобы ручки оказались снаружи.
2. Переворачивая бутылку, добейтесь того, чтоб пробка оказалась сбоку от пакета поближе к горлышку.
3. Надуйте пакет.
4. Аккуратно начните вытягивать пакет из бутылки. Вместе с ним выйдет и пробка.

Результат и научное объяснение

По мере надувания пакет расширяется внутри бутылки, изгоняя из нее воздух. Когда мы начинаем вытягивать пакет, внутри бутылки создается вакуум, за счет чего стенки пакета обхватывают пробку и увлекают ее за собой наружу. Вот такой вот сильный джин!

Чтобы увидеть, как это происходит, посмотрите видеоролик .

Неправильный стакан

Накануне эксперимента спросите у детей, что будет, если перевернуть вверх дном стакан с водой. Они ответят, что воды выльется. Скажите, что так происходить только с «правильными» стаканами. А у вас есть «неправильный» стакан, из которого вода не выливается.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• стаканы с водой;
• краски (можно обойтись и без них, но так опыт выглядит зрелищнее; лучше использовать акриловые краски – они дают более насыщенные цвета);
• бумага.

Постановка опыта

1. Налейте в стаканы воды.
2. Добавьте в нее красок.
3. Смочите края стаканов водой и положите поверх них по листу бумаги.
4. Плотно прижмите бумагу к стеклу, придерживая ее рукой, переверните стаканы вверх дном.
5. Немного подождите, пока бумага не прилипнет к стеклу.
6. Не спеша уберите руку.

Результат и научное объяснение

Наверняка все дети знают, что нас окружает воздух. Хотя мы его не видим, он, как и все вокруг, имеет вес. Мы ощущаем прикосновение воздуха, например, когда на нас дует ветер. Воздуха много, а потому он давит на землю и все, что находится вокруг. Это называется атмосферное давление.

Когда мы прикладываем бумагу к мокрому стакану, она прилипает к его стенкам за счет силы поверхностного натяжения.

В перевернутом стакане между его дном (находящимся теперь вверху) и поверхностью воды образуется пространство, наполненное воздухом и парами воды. На воду действует сила тяжести, которая тянет ее вниз. При этом пространство между дном стакана и поверхностью воды увеличивается. В условиях постоянной температуры давление в нем уменьшается и становится меньше атмосферного. Общее давление воздуха и воды на бумагу изнутри получается немного меньше, чем давление воздуха снаружи. Поэтому вода и не выливается из стакана. Однако через некоторое время стакан потеряет свои волшебный свойства, и вода все же выльется. Это обусловлено испарением воды, увеличивающей давление внутри стакана. Когда оно станет больше атмосферного, бумага отпадет и вода выльется. Но вы до этого момента можете не доводить. Так будет интереснее.

Посмотреть ход опыта можно на видео .

Прожорливая бутылка

Спросите у детей, любят ли они покушать. А любят ли кушать стеклянные бутылки? Нет? Бутылки не едят? А вот и не правы. Это обычные бутылки не едят, а волшебные – очень даже не прочь перекусить.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• вареное куриное яйцо;
• бутылка (для пущего эффекта бутылку можно разрисовать или как-то приукрасить, но так, чтоб детям было видно, что происходит внутри ее);
• спички;
• бумага.

Постановка опыта

1. Очистите от скорлупы вареное яйцо. Кто же есть яйца в скорлупе?
2. Подожгите кусок бумаги.
3. Бросьте горящую бумагу в бутылку.
4. Положите яйцо на горлышко бутылки.

Результат и научное объяснение

Когда мы забрасываем в бутылку горящую бумагу, воздух в ней нагревается и расширяется. Закрыв горлышко яйцом, мы препятствуем поступлению воздуха, в результате чего огонь гаснет. Воздух в бутылке остывает и сжимается. Создается разность давления внутри бутылки и снаружи, за счет чего яйцо всасывается в бутылку .

Пока что на этом все. Однако со временем я планирую добавить в статью еще несколько экспериментов. В домашних условиях можно, например, поставить опыты с воздушными шарами. Поэтому, если вас заинтересовала данная тема, добавьте сайт в закладки или подпишитесь на рассылку обновлений. Когда добавлю что-то новенькое, сообщу вам об этом по e-mail. На подготовку данной статьи у меня ушло много времени, так что просьба уважительно относиться к моему труду и при копировании материалов обязательно проставлять активную гиперссылку на эту страничку.

Если вы когда-то проводили домашние опыты для детей и устраивали научное шоу, пишите о своих впечатлениях в комментариях, прикрепляйте фото. Будет интересно!