Вторник
29 ДекОпыты и проекты
Домашняя лаборатория
(заметки из опыта работы кружка «Опыты и проекты»)
Монасевич З.Л.
Учебный год мы начали с разговора — какие бывают открытия. Ребята предложили несколько интересных классификаций открытий.
Решая открытые задачи ТРИЗ, ребята обнаружили, что северные народы изобрели прототип солнечных очков.
Про то, зачем изобрели люди одежду, мы думали в жарких обсуждениях. Ребята предположили, что одежда понадобилась людям чтоб спастись от холода, для приручения волков, как доспехи, из гигиенических соображений, для защиты от москитов, чтоб различать разные племена, чтоб стать похожими на животных. Затем мы стали думать про то, как и из чего могли делать древние люди одежду. По мнению наших юных исследователей, вход шли веточки, кора, волосы, кожа мамонта, камни и кости, листья, глина, ягоды, жилы животных. А потом сами попробовали изобрести веревку и проверить её напрочность. Оказалось, что тот, кто изобрел веревку, был очень талантливым и умелым человеком. Наши веревки оказались и толще и не очень прочны. Дальше мы проверили какие ткани растительного происхождения, какие животного, а какие искусственного. Оказалось, что нас сейчас окружает много искусственных материалов.
На этом занятии мы спасали жизнь на Земле после катастрофы — смены оси вращения.Открыли, что не только от наводнения могут погибнуть живые существа, но и от землетрясения, смены ветров и течений в мировом океане. А спасать будем переселением, постройками капсул и вышек.
На этом занятии ребята открыли, что быстрее что-то измерить, если укрупнить мерку, да и погрешностей тогда меньше. Но заметили, что если мерка могла тянуться,то измерения менялись. Интереснее всего было измерять объем кастрюли, труднее всего длину, ведь мерка тянулась в руках. А вот чтоб измерить площадь, пришлось поломать голову.
Сегодня наше занятие проходило в Информационном центре по атомной энергии. Мы исследовали равновесие. Собралось много ребят с летнего проекта, а еще и наставники Наталья Александровна и Лиза-студентка. Занятие начали с решения открытой задачи ТРИЗ про черноморский флот Екатерины II. Ребятам предстояло принять меры по подготовке матросов к стрельбе с кораблей по качающимся мишеням, как будущему адмиралу Ушакову. Арсений предложили зменить строение корабля, чтоб уравновесить качание судна на волнах, и еще изменить форму ядра в продолговатую для большей обтекаемости. Егор предложил тренировать у матросов вестибулярный аппарат при помощи карусели и качелей. Матвей — прыгать с мачт и в воздухе стрелять. Команда девочек предложила тренировать матросов стрелять на двигающихся телегах и стрелять по качелям. Федя предложил поставить самонаводящиеся пушки, для этого найти по всей России изобретателей, которые готовы её изобрести. Елисей дал идею о большом ядре, у которого большая площадь поражения, а это ядро будут пускать сетью. Еще он предложил метать разом мелкие снаряды с большой площадью поражения. После успешного представления своих версий, мы были рады, что оказались рядом с решением адмирала Ушакова. Затем пошли испытывать равновесие в опытах — установили равновесие у линейки, посмотрели как Матвей уравновесил гвозди, каждый сам уравновесил линейку при помощи карандашей, исследовали свое тело на равновесие, да еще в свободном режиме делали разные опыты на равновесие. Очень весело оказалось строить из стаканчиков высокую башню.
Сегодня удивлялись и думали про равновесие. Сначала нашли самых легких, самых тяжелых и равных по весу ребят при помощи доски. Стали пробовать уравновесить самых тяжелых самыми легкими. Удивительно,что у нас получалось – когда пять человек равны двум, или один легкий равен пяти товарищам разного веса. Затем решали задачки с весами. Девочки находили фигуры равные по весу, разные по форме. Они очень радовались, когда такие фигуры находились. А потом находили фигуры в разных соотношениях друг с другом по массе. Фигур было много, но девочки проявили терпение и представили нам таблицу соотношений. А мальчики уравновешивали одинаковые грузики, открывая правило рычага. На этом занятиимы только стали наблюдать зависимости, но на само правило не вышли. Надеюсь, что на следующем занятии оно нам откроется.
Большое спасибо нашему другу Петрову Саше, который привез нам «на прокат» доску, при помощи которой мы взвешивали друг друга. Вальдорфскую группу д/сада №108, которые поделились с нами своими поленьями, Нежигай Константину и Егору, которые привезли эти поленья. И, конечно же, нашему дорогому папе Вове, который смастерил для нас весы из доски с поленом, и маленькие весы.
Мы продолжили разбираться с равновесием. Ура! На этом занятии нам удалось открыть правило рычага! Еще нам удалось установить примерный вес каждого из участников при помощи нашей любимой доски и рулетки. Спасибо Папе Вове, который подал нам эту идею. Но задача про весы с животными поддалась только одному участнику. Вот она:
На одной чаше весов баран и свинья, а на другой — корова. Весы в равновесии.Переставим свинью с левой чаши весов на правую, а корову заменим тапиром. Весы опять в равновесии. Уберем барана с левой чаши весов и поставим сюда 2 одинаковые по весу коровы, а свинью на правой чаше весов заменим двумя одинаковыми по весу тапирами. Оказывается при этом, что 2 коровы весят столько же, сколько 3 тапира. Во сколько раз баран тяжелее свиньи?
Как наши исследователи соскучились по воде и огню. И на этом занятии ребята отвели свою исследовательскую душу — смешивали, растворяли и поджигали, чтоб распределить вещества по классификации М.В. Ломоносова.
Отрывок из труда М.В. Ломоносова, в котором излагается современный ему взгляд на вещества:
§111. Названием «соли» обозначаю тхрупкие тела, которые растворяются в воде, причем она остаётся прозрачной; они не загораются, если в чистом виде подвергаются действию огня.
§127. «Земли» – твердые тела, рассыпающиеся или порошкообразные, которые могут замешиваться с водой и давать тесто; при прибавлении воды образуют мутную жидкость, из которой выделяется осадок на дне сосуда.
§128. «Камни» – твердые крепкие тела, которые в воде не растворяются и не размягчаются в тесто.
Вещества,которые найшли на кухне сами распределили по классификации Ломоносова. Мы смогли распределить наши вещества на «соли, земли и камни». Нас очень удивило, что сахар растворился и мог называться Ломоносовым «соль». А также нас порази инекоторые вещества, которые при нагревании растекались, а некоторые образовывали тесто в воде, а некоторые при соединении шипели.
Что же удивит вас?
Сегодня волшебные опыты мы проводили в вальдорфской группе детского сада. Все ребята превратились в волшебников и создали свои цветы — лотосы, которые раскрылись в воде при свечах. Затем удивлялись воде, которая превратила наши полоски бумаги с точками в красоту. А в конце мы поколдовали над водой, и она смогла волшебный порошок заставить зашипеть— вот такие Рождественские чудеса!
Встретились после новогодних праздников с большим энтузиазмом к новым опытам и изобретениям.Продолжили линию открытий в разных областях жизни человека. Сегодня изобретали повязки на раны из предложенных разных материалов — тканей плотной и тонкой, шерстяных ниток, полиэтиленовых пакетов, лент. Потом испытывали разными движениями получившиеся повязки на прочность, надежность. Группы работали по-разному — две сразу стали приматывать материалы к ранам, а одна стала сначала рассматривать материалы, а затем создала многослойную повязку, и только потом её примотала к ране. Повязки получились разные, так что веселья было много. При обсуждении ребята подробно объяснили почему повязка состоит именно из этих выбранных материалов, почему не использовали полиэтиленовые пакеты. Активно обсудили способы примотки шерстяными нитками. Затем по инструкциям уже бинтами делали повязки всем нашим юным исследователем.
Какие открытия подарил нам воздух? Про это узнавали на этом занятии. Сначала удивились открытиям йогов, которые преодолели земное тяготение и повислив воздухе, затем посмотрели чудо —изобретение – из множества палочек бамбука сделан ходячий робот, который передвигается при помощи ветра, да и наши российские ученые порадовали —создали воздушный экран для компьютера.Узнав все это, пошли взвешивать теплыйи холодный воздух на весах. И оказалось— что теплый легче воздуха в комнате,а холодный, конечно же, тяжелее. (Сколько поэтому поводу было радости и эмоций,когда одно плечо весов пошло вверх, а другое вниз). Затем, выбрав понравившиеся инструкции к опытам и соответствующие материалы к ним, сами стали экспериментировать.Проделав выбранные опыты, переходили к друзьям и учились у них опыту. Как весело вместе ставить опыты!
Что такое электричество? Очень заинтересовал нас этот вопрос на занятии. Сначала искали где мы встречаемся с электричеством— конечно же, в розетке, в телевизоре и компьютере, но Федя вспомнил про громовержца Зевса, Егор сказал про электростанцию, чем вызвал наши размышления – там производят электричествоили оно там уже есть. Затем сделали гальванический элемент из стакана,медной проволоки и скрученной фольги,добавив в него соленой воды — лампочка— светодиод загорелась слабо, мы увеличили наши стаканчики до 5 штук —и о чудо — лампочка засеяла. Захотелось изобрести батарейки. Команды получили инструкции по их изготовлению — и пошла работа из ткани, палочки, медной проволокии фольги в создании батарейки – «голубца». Каждую батарейку – «голубец» проверил имультиметром на короткое замыкание,соединили все наши батарейки и подключилик лампочке — она загорелась, а мультиметр показал около 3 Вольт. У ребят возникла мысль объединить батарейки – «голубцы»и стаканчики — лампочка засеяла еще ярче, а мультиметр показал уже около 6Вольт, чему мы все очень обрадовались!Когда приходили мамы и папы, то им демонстрировали нашу электрическую цепь, чем удивляли и радовали родителей.
Продолжили удивляться электричеству. При помощи игры «Да-нет», предложенной на семинарепо ТРИЗ Александром Кавтревым, ребята изумились, что оказывается за несколько десятилетий до изобретения громоотвода Бенджамином Франклиным в Америке, громоотвод был изобретен Никитой Демидовым на Урале в 1721 г и находится до сих пор на Невьяновсой башне, в которой были английские чудо-часы, слуховая комната и лаборатория, и она как и Пизанская башня падает.Потом по парам думали почему дерево при ударе в него молнии трескается. Каждая пара предложила интересный разворот этого вопроса. Во время представления парами своих наработок возникло содержательное обсуждение. Ребята предположили и про воздушную дыру, которая создает молния,и про свойства сока, который очень хорошо может проводить электрический ток, и про ударную волну, и про трение частиц тока. Но ребят удивило мнение ученых поэтому поводу. (ответ можете прочитатьв книге А. Гина «150 творческих задач отом, что нас окружает»). Затем каждая пара выбрала интересные для неё опыты и пошла дружная работа. Ребята разбирались в инструкции, материалах, изготовлении,и конечно же, испытывали сами и с ребятами из других пар, да и с папами, которым было не только интересно, но они вносили много интересного в обсуждения данных экспериментов.
Нас увлекла тема электричества — столько в ней загадок? Оказывается и животные могут вырабатывать электрический ток,такие как скаты. Ребята по группам стали придумывать средства защиты купальщиков от электрического ската. После представления и обсуждения у нас возникла схема — классификация с 4 группами средств: защита самого ныряльщика(резиновые костюмы, аквариумы, бассейны),отпугивающие средства (шумелки, мигалки,палки, валики, создающие волну, лопата),средства убирания разряда (металлическаяклетка, металлическая палка), средства обнаружения (локаторы, визоры). А наш друг — учитель английского языка предложил смешной способ защиты —поджарить и съесть. Затем ребята стали мастерить кто – электромагнит, кто -электропрыгалку, кто изучал статическое электричество на шариках, проводя опытыпо инструкции, кто-то создавал электроннуюигру, кто-то проверял разные материалы на проводимость током. А девочки позанимавшись электричеством, еще вернулись к полюбившийся теме «равновесия».
На этом занятии мы постарались предположить какие экологические проблемы ждут нас в будущем. Ребята говорили и про загрязнение воздуха, воду, почвы, про радиационное загрязнение, шумовое загрязнение от вспышек света на рекламе.Но возникла проблема в различении природных стихийный бедствий и экологических проблем. Проводя химические опыты на растворение веществ, на фильтрацию растворов, на свойство разных жидкостей по плотности не смешиваться,связывали эти опыты с решение экологических проблем.
Про разные открытия мы уже узнали и подумали,что про открытия, связанные с плавучестью тел еще не знаем. И посвятили это занятие измерениям разных ёмкостей (коробочкииз-под творожков, пластиковые коробочки,жестяные банки и т.п.) на «грузовыносливость»в плаванье. Найдя самое маломощное«судно»-ёмкость, стали его усовершенствовать.Кто-то стал к нему прикреплять пустые киндер-сюрпризы, при этом заметив, что 1 киндер-сюрприз равен 1 грузику. Кто-тостал солить воду. Кто-то изобретал буйки.В итоге получился большой корабль —поплавок, корабль с несколькими отсекамидля грузов и маленький устойчивый плот.Запуск конструкций пришлось проводитьв ванне, т. к. в тазы они не поместились.Веселья и размышлений было много.
Началось занятие с удивления — почему кусок пластилина тонет, а сделанная из него лодка нет, да и изготовленный из этогоже пластилина шар с воздухом внутри тоже не тонет. Девочки описывали, что мы видим. А мальчики высказывали свои размышления по этому поводу. Затем нас удивили кусочки пластилина, которые в газированной воде то тонули, то всплывали,облепленные пузырьками. А потом была ТРИЗ — задача про изобретение Попова круглых кораблей — броненосцев после Крымской войны. Ребята изобретали своик орабли, которые по условию мирного договора не могли превышать в определенную длину (у нас 6 см). Идеи были различные:кто-то использовал идею поплавков из прошлых опытов, кто-то крепил конструкциюко дну, кто-то предложил простое решение- совмещение двух конусообразных бочонков разных по диаметру., кто-то усовершенствовал киль, кто-то передвигал корабль с пушкой при помощи электростатического электричества. Ребята вдохновенно решали задачу руками — изобретая. Только самая маленькая участница Леночка (6лет) нарисовала значками схему своего изобретения и сделала её. Все конструкции прошли испытания в тазу с водой.
Вопрос что такое объем тел остался у нас с прошлого занятия. Им и занялись на этом занятии. Сначала удивились, что сосуды разные по форме, оказались равные пообъему и стали из множества сосудовискать равные по объему. Затем при помощицилиндра со шкалой определяли объемытел, которые сами и слепили. Но нашепознание объема продолжилось в решениизадачи: Построить мир, в котором объемы живых существ утром все время увеличиваются, днем остаются постоянными,а вечером уменьшаются, а объемы неживых тел остаются постоянными в течении всего дня. Придумайте ситуации из жизни людей, в которых им не обойтись без измерения объемов тел. Ответьте навопрос — как люди будут действовать в этих условиях, исходя из условий задачи.Ребята предложили очень интересные ситуации и выходы из них, например, Саша и Маша увидели, что днем моря и океаны будут выходить из берегов из-за живых существ, которые увеличились в объеме, но это дает людям шанс набрать много рыбы. Еще они изобрели несколько разных по размерам домов для жизни в разное время суток. Мальчики Матвей,Егор и Елисей развернули мысли в нескольких направлениях — передвижение в этом мире при помощи раздвижных автобусов, липких ботинок, верблюдов и лошадей; жилье резиновое или в большом доме кукольный, еду заготавливать днем,а есть вечером, корову доить тоже днем.Лена внесла своим рассуждением нам мысль про одежду, которую предложила сделать растягивающейся. А плавать можно и в луже вечером. Остался вопрос— всегда ли при изменении объема меняется вес?
