Первые научные опыты

Кроха познает мир опытным путем: ощупывает и разглядывает, тянет в рот любой попавшийся на пути предмет, раскручивает и разламывает игрушки, вырезает ножницами кружочки из маминого платья и т. д. И это не для того, чтобы рассердить и расстроить нас. Малыш рождается с желанием познавать, учиться, понимать, как устроен мир. К трем годам он становится маленьким «почемучкой»: его начинает интересовать суть явлений. И мы можем использовать эту потребность ребенка, не дожидаясь, когда он пойдет в школу. Физика, химия, география, биология…это все вокруг нас и вполне доступно крохи. Изучение материальных законов, которые действуют во вселенной, можно начать в раннем возрасте.

Биология

Развитие и строение растений. Посадите вместе с малышом семечко, поливайте растения и наблюдайте, как они растут, объясняйте, как что называется (стебель, бутон, пестик, тычинки и т. д.), расширяя его словарный запас. Проращивайте вместе зерна, наблюдая, как появляется росток.

Рассмотрите корешки, какими разными они бывают, съедобными, несъедобными, длинными, короткими, обратите внимание в парке на корни выступающих растений. Собирайте и делайте гербарии, обсуждайте и собирайте семена растений: шишки, желуди, орехи, каштаны, семечки.

Рассматривайте в увеличительное стекло разные предметы, познакомьте малыша с микроскопом, объясните, что он увеличивает, рассмотрите, из чего состоит листик.

Что нужно растениям? Возьмите четыре блюдца. Положите в каждое блюдце слой ваты и насыпьте семена. Первое блюдце обильно полейте водой и поставьте на подоконник. Второе полейте, но поставьте в темный шкаф. Другие два блюдца поставьте на подоконник и в буфет без воды. Посмотрите через несколько дней на семена. Сравните и решите, что нужно растениям.

Образование хлорофилла. Понаблюдайте за образованием хлорофилла, на домашнее растение, на листок наклейте пластырь. Через неделю снимите его, рассмотрите светлое пятно, которое появилось на листике. Зеленые части растений содержат хлорофилл – вещество, преобразующее солнечный свет в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом.

Развитие растений и животных. Рассказывайте ребенку «умные сказки», например о том, как растет растение: «Птичка несла зернышко в клювике, уронила его, оно попало в землю, проросло, появился сначала росточек…», «Жила-была на свете гусеница, больше всего на свете она мечтала научиться летать…», «Теплым весенним утром в пруду из икринки появился маленький головастик, у него был хвостик, большая голова…» и т. д.

Красители из овощей. Проварив луковую шелуху в течение 15 минут в небольшом количестве воды, опустите туда кусочек ваты на 5 минут. Когда жидкость впитается, выловите ее ложкой и оставьте просушить. Какого цвета стала вата. Повторите этот опыт со свеклой, шпинатом или чаем.

Любимцы насекомых. Вырежьте из белого и розового картона по два цветочка. На розовых цветах нарисуйте красным фломастером указатели нектара – пятнышки. На одном из белых нарисуйте такие же указатели черным. Прикрепив к ним пластилином стебельки из проволоки, воткните цветы в землю рядом с настоящими рядом с настоящими и понаблюдайте, на какие насекомые садятся чаще. Капните в центр чисто белого и одного из розовых капельку меда. Поэкспериментируйте с разными цветами.

Конденсация. Натяните на раскидистую ветку растения прозрачный пакет и закрепите его резинкой. На следующий день внутри пакета появятся капельки воды, которые испаряются с поверхности листьев.

Фототропизм. Растения обладают способностью к фототропизму. Это означает, что их рост всегда направлен к свету, даже когда растение находится глубоко под землей. Возьмите картонную коробку с крышкой. В одной из стенок коробки прорежьте маленькую дырочку. Установите в коробке картонные перегородки, чтобы получилось что-то вроде лабиринта. Картофелину положите в тот конец коробки, который дальше всего от дырочки. Плотно закройте крышкой и поставьте в хорошо освещенное место.

Химия

Есть ли крахмал? Крахмал относится к классу веществ, которые называются углеводами. Углеводы необходимы человеку для полноценного питания, значит, можно заняться поиском крахмала в продуктах. Например, можно взять немного йода, пипетку, разные продукты. Если капать йод на срез овощей и фруктов, пятнышко синеет на тех продуктах, в которых есть крахмал. В чистой банке смешайте муку и воду, капните йод, жидкость тоже посинеет, так как в муке содержится крахмал. Если добавить туда же немного биоактивного порошка, жидкость посветлеет, так как порошок содержит энзимы, которые расщепляют крахмал.

Образование углекислого газа. Насыпьте немного соды в стакан. Налейте на соду уксус. Смесь вспенивается, образуется газ. Питьевая сода – это соединение, в состав которого входит натрий и углерод, кислород, водород. Эти элементы содержатся также и в уксусной кислоте. Уксус вступает с содой в реакцию, в результате из углерода и кислорода образуется двуокись углерода (углекислый газ), кстати, именно этот газ делает напитки шипучими.

Кислоты и щелочи. Основная характеристика кислот и щелочей – уровень рН. Если значение рН меньше 7, то вещество – кислота, если больше, то щелочь. Можно определять кислоту и щелочь с помощью индикатора – вещества, которое меняет свой цвет, попадая в щелочь или кислоту. Ученые используют в качестве индикатора лакмус. Вещество, которое может послужить лакмусом содержится в краснокочанной капусте. Нарежьте капусту и проварите в воде в течение семи минут, затем процедите и остудите отвар. Вымочите в остывшем отваре полоски бумаги, просушите их. Затем опустите эти полоски в лимонный сок (кислоту) и мыльную воду (щелочь). Индикатор краснеет в кислоте, зеленеет в щелочи. Можете проделать этот эксперимент и с другими веществами.

Нейтрализация. Если в уксус добавить немного порошка, он перестанет быть кислотой, чем больше порошка, тем более щелочным становится раствор. Можно получить нейтральную смесь, которая не изменит цвет порошка.

Образование ржавчины. Ржавчина образуется при взаимодействии кислорода с железом. Ржавчина – это оксид железа. Возьмите стальную банку, алюминиевую банку, монетку, вилку из нержавеющей стали. Выставьте все на балкон на несколько дней (лучше на две недели), посмотрите потом как изменились предметы, обсудите, какие металлы легко взаимодействуют с кислородом, образуя ржавчину.

Возьмите небольшую стеклянную банку или бутылку, сполосните ее водой, насыпьте внутрь железные опилками, встряхните, чтобы опилки прилипли к мокрым стенкам. Наполовину наполните блюдце водой и опрокиньте на него бутылку горлышком вниз, оставьте на ночь. Утром вы увидите, что опилки заржавели, а уровень воды поднялся внутри бутылки. Это произошло потому, что опилки прореагировали с кислородом воздуха, образовав новое соединение.

Физика

Разные состояния веществ. Одно вещество может находиться в разных состояниях: жидком, твердом, газообразным. Посмотрите вместе с малышом, как меняет свое состояние вода: лед тает на ладошке, превращаясь в воду. Кстати, если бросить кусочек льда в горячую воду, он будет таять очень быстро, шипя и потрескивая. Над кипящей кастрюлей образуется пар, понаблюдайте с малышом, как это происходит.

При замерзании вода расширяется, молекулы воды в кристаллах «упакованы» менее плотно, поэтому лед менее плотен – он плавает на поверхности воды. Наполните бутылку до краев водой, заткните пробкой (не слишком туго), заверните бутылку в пакет и оставьте в вертикальном положении в морозильнике на несколько часов. При замерзании вода расширяется, поэтому пробка выскочит. Пакет нужен для того, чтобы осколки стекла не разлетелись, если вдруг вода разорвет бутылку.

Смешайте две части воды и одну часть сахара. В воде сахар превращается в жидкость, растворяется, а когда вода начинает испаряться, сахар превращается снова в кристаллы. Можно опустить в раствор ниточку, кристаллы сахара будут оседать на ней по мере испарения воды.

Движение молекул. Хотя жидкость кажется неподвижной, ее молекулы постоянно движутся. Молекулы теплой воды движутся быстрее, они стремятся подняться вверх. Более медлительные молекулы холодной жидкости опускаются вниз. Так в воде возникает течение, которое называется конвекционным. Проделайте следующий опыт: наполните аквариум холодной водой и положите в одном конце аквариума кубик льда. Возьмите маленькую бутылочку, наполните горячей водой, подкрашенной чернилами. Обмотав горлышко бутылки проволокой, опустите бутылочку со стороны, противоположной той, где плавает кубик льда. Вы увидите движение подкрашенной воды.

Проводники. Разные материалы по-разному проводят тепло. Для опыта используйте ложки сделанные из разных материалов: дерева, пластмассы, металла и т. д.). Наполните миску горячей водой, опустите туда ложки так, чтобы их ручки лежали на краю миски. Кусочками сливочного масла прилепите к ручке каждой ложечки по леденцу. Тепло поднимается от воды по ручкам ложек, масло тает, леденцы падают. Ложка из материала, который лучше проводит тепло, первой останется без леденца.

Плотность. Если растворить в воде соль, то плотность воды увеличивается. Возьмите два стаканчика. Один с пресной водой, другой с соленой (размешайте как можно больше соли). Опустите сырое яйцо сначала в один, потом в другой стаканчик. В соленой воде яйцо не тонет, поэтому-то так легко плавать в море.

Сделайте ареометр – прибор для измерения плотности. Для этого возьмите соломинку, нижний ее конец залепите пластилином, чтобы соломинка оставалась полой, с помощью водостойкой краски или фломастера и линейки нанесите на соломинку деления на расстоянии пяти миллиметров. Опускайте соломинку в пресную воду, в соленую, в молоко, сок, растительное масло. С помощью делений можно оценить плотность каждой жидкости. Чем сильнее выталкивается соломинка, тем плотнее жидкость.

Возьмите прозрачный контейнер с крышкой, растительное масло, воду, пробку, несколько замороженных горошин. Налейте немного масла и воды в контейнер, понаблюдайте, как масло поднимается над поверхностью воды, ведь вода плотнее масла. Встряхните контейнер, накрыв крышкой, снова поставьте и наблюдайте. Положите в контейнер пробку и горошины (можно и другие предметы), посмотрите, где будет плавать, пробка, а где горошины. Плотность горошин меньше плотности воды, но больше, чем плотность масла.

Возьмите самые разные предметы: пробку, камешек, деревянный карандаш, скрепку, монетку и т. д. Проверьте, какой предмет плавает, а какой тонет. Утонувшие предметы плотнее воды, а плавающие менее плотные.

Давление воды. Возьмите пластиковую бутыль, наполните водой, поставьте вертикально, проткните в ней спицей три дырочки: вверху, в середине бутыли, ближе к дну. Нижние слои воды находятся под большим давлением, поэтому струя из нижней дырочки бьет дальше всего, из верхней дырочки струя вырывается с наименьшей силой.

Свойства магнита. Сталь, алюминий, железо, никель, кобальт – металлы, но магнитными свойствами обладают не все. Магнит поможет найти предметы из металлов, обладающих магнитными свойствами.

Электрический заряд. Потрите воздушный шарик о ткань, чтобы на нем накопился электрический заряд. Поднимите шарик над головой, волосы притягиваются к заряженному шарику. Осторожно поднесите шарик к слабой струе холодной воды. Струя воды искривляется, как бы убегает от электричества.

Сообщающиеся сосуды. Возьмите прозрачный шланг или трубку.

Трение. Потрите ладони друг о друга в течение 1-2 минут. Руки согреваются потому, что при трении выделяется тепло. На гладких поверхностях трение меньше, поэтому если смазать руки жидким мылом и снова потереть их, они согреваются медленнее. Мыло играет роль смазки, которая уменьшает трение.

Наталья Кулакова