Блог вчителя біології та хімії Тетяни Палагнюк : Використання елементів STEM освіти на уроках курсу "Пізнаємо природу" та біології

STEM - освіта на уроках курсу "Пізнаємо природу"

1. Змішування кольорів

При змішуванні різних кольорів відбувається мимовільний процес змішування речовин внаслідок теплового руху.

Що знадобиться?

· вода;

· ємності (наприклад, одноразові пластикові стакани);

· акварельні фарби;

· шприц, піпетка або ложечка.

Техніка виконання

У три ємності ви наливаєте рівну кількість води й фарбуєте воду пензликом в три базових кольори — жовтий, синій і червоний. Простим змішанням кольорів в порожніх стаканчиках ви з дитиною можете отримати:

помаранчевий (жовтий + червоний);

зелений (синій + жовтий);

фіолетовий (синій + червоний);

також можна розбавляти кольору водою або білою фарбою і спостерігати за зміною яскравості.

2. Кольори, що втікають

Цей досвід, як і попередній показує, як працює дифузія.

Що знадобиться?

· Вода;

· акварельні або інші водорозчинні фарби;

· ємності;

· бинт або вологі серветки.

Реалізація експерименту

У трьох склянках ви розводите різні кольори, наприклад, як в попередньому експерименті жовтий, синій і червоний. Але можна використовувати інші кольори та послідовності. Потім в інші три склянки наливаєте чисту воду і розміщуєте їх по черзі колом або в пряму лінію.

Після цього потрібно вкласти попарно шматочки бинта або вологу серветку в кожну склянку з фарбою і стакан з водою попарно. Якщо залишити цю конструкцію на кілька годин, ви зможете спостерігати, як вода в стаканчиках з чистою водою забарвиться кольором, який є сумішшю двох поруч розташованих кольорів. Це також ефект дифузії.

3. Дослід з кольоровими цукерками

Потрібно

· Одноразова тарілка

· Цукерки різнокольорові

· Вода

Реалізація експерименту

По краю тарілки розставляємо цукерки різних кольорів. В центр наливаємо води. Чекаємо.

Тема «Повітря» Ознайомлюємо з властивостями повітря

1. В існування повітря можна переконатись за допомогою досліду

Потрібно:

· Поліетиленовий пакет

Реалізація експерименту

Продемонструвати порожню відкриту банку, поліетиленовий пакет.

Чи є в цих предметах повітря? Згорніть щільно складений поліетиленовий мішечок з боку отвору в трубочку рухати від себе. Що сталося?

(Повітря, яке було в мішечку, ми поступово зібрали до купи, про що свідчить повітряна «подушечка», що утворилася в результаті наших дій).

Діти роблять висновок, що повітря прозоре, воно є в банці, в пакеті, в інших предметах, які стоять на столах, воно нас оточує.

2. Повітря всередині нас.

Реалізація досліду:

Запропонуйте малятам подути в соломинку або тоненьку трубочку, один кінець якої занурений у склянку з водою. З’явилися бульбашки. Що це? Повітря. Звідки взялося? З наших легень, ми вдихнули його.

Отже припущення підтвердилося: повітря є всередині нас.

3. Повітря міститься в різних предметах

Мета: Довести, що повітря знаходиться не тільки навколо нас, але і в різних предметах.

Обладнання:

Склянки з водою в кількості, що відповідає числу дітей.

Скляна каструля з водою.

Губка, шматочки цегли, грудки сухої землі, цукор-рафінад.

Хід експерименту: Цікаво, чи є повітря в різних предметах? Пропонуємо дітям розглянути губку. У ній є отвори. Можна здогадатися, що в них повітря. Перевіримо це, опустивши губку в воду і злегка натиснувши на неї. У воді з'являються бульбашки. Це - повітря. Розглянемо цегла, землю, цукор. Чи є в них повітря? Опускаємо черзі ці предмети в воду. Через деякий час у воді з'являються бульбашки. Це повітря виходить з предметів, його витіснила вода.

Висновок: Повітря знаходиться не тільки в невидимому стані навколо нас, але і в різних предметах.

4. Вплив температури на гази

В даному досвіді ми побачимо як перепади температури впливають на гази. А також, як повітря, що оточує нас, нас може розширюватися і звужуватися при впливі різних температур. Вода в такому випадку буде виступати в ролі нагрівача та охолоджувача повітря.

Що знадобиться?

· Дві порожніх ємності;

· вода кімнатна і гаряча;

· лід;

· кип'яток;

· пластикова пляшка 0,5 л;

· Повітряна кулька.

Реалізація експерименту

На шийку пляшки потрібно надіти надувну кульку, заповнити водою кімнатної температури першу ємність і кинути в неї кілька шматочків льоду, а в другу налити гарячої води.

Після цього потрібно опустити пляшку в ємність з гарячою водою, що викличе надування кульки внаслідок розширення повітря всередині пляшки. Потім пляшку треба помістити в холодну воду з льодом і кулька здується.

Висновок: при нагріванні повітря розширюється, при охолодженні – стискається. Обсяг повітря залежить від температури. При нагріванні (збільшенні температури) об'єм повітря збільшується. При охолодженні (зменшенні температури) об'єм повітря зменшується.

5. Чи має масу повітря

Пропонуємо дітям зважити на терезах з двома чашами дві однакові гумові кульки. Зважування показало, що їх вага однакова. Тепер одна кулька наповнюється повітрям і вдруге зважуються обидві кульки. (Чаша, на якій кулька з повітрям, опускається вниз, отже ця кулька важча). Тож припущення не підтвердилося — повітря має вагу.

6. Чи стискається повітря

Мета: показати, що повітря при стисканні займає менше місця, а стиснене повітря має силу.

Потрібно : шприци, ємність з водою, карта-схема.

Діти розглядають шприц, з'ясовують його пристрій (циліндр, поршень). Дорослий демонструє дії з ним: переміщує поршень вгору і вниз без води. Пробує віджати поршень, коли отвір закритий пальцем, набирає воду в поршень, коли він вгорі і внизу. Діти повторюють дії

Результат: віджати поршень дуже важко, коли отвір закритий. Якщо поршень піднятий, воду набрати неможливо.

Висновок: повітря при стисканні займає менше місця, стиснене повітря володіє силою, яка може рухати предмети.

7. Повітря допомагає рибам плавати.

Мета: Розповісти, як плавальний міхур, заповнений повітрям, допомагає рибам плавати.

Обладнання:

1. Пляшка газованої води.

2. Стакан.

3. Кілька невеликих виноградин.

4. Ілюстрації риб.

Хід роботи: Наллємо в стакан газовану воду. Чому вона так називається? У ній багато маленьких повітряних бульбашок. Повітря - газоподібна речовина, тому вода - газована. Бульбашки повітря швидко піднімаються вгору, вони легше води. Кинемо у воду виноградинку. Вона трохи важче води і опуститься на дно. Але на неї відразу почнуть сідати бульбашки, схожі на маленькі повітряні кульки. Незабаром їх стане так багато, що виноградинка спливе. На поверхні води бульбашки луснуть, і повітря полетить. Обважніла виноградинка знову опуститься на дно. Тут вона знову покриється пухирцями повітря і знову спливе. Так буде тривати кілька разів, поки повітря з води не "видихається". За таким же принципом плавають риби за допомогою плавального міхура.

Висновок: Бульбашки повітря можуть піднімати в воді предмети. Риби плавають у воді за допомогою плавального міхура, заповненого повітрям.

4. Експеримент з червоною капустою

У хімічних лабораторіях існують спеціальні речовини — індикатори, які дозволяють визначати кислої, або лужної є середовище. Виявляється найпростіший індикатор можна купити в овочевому магазині.

Обладнання:

Вода;

сік з червоної капусти;

харчова сода;

цукор;

оцет;

вичавлений сік одного лимона;

5 прозорих стаканчиків;

чайна і столова ложки;

піпетка (не обов'язково);

5 дерев'яних паличок або олівець.

Реалізація експерименту

Для підготовки вичавити сік з четвертинки капусти. Для цього її можна просто збити в блендері та злити отриману рідину в ємність.

Потім самі або з дитиною заповніть 5 стаканчиків 20-30 мл води та послідовно додайте реагенти в кожен з них:

½ чайної ложки соди;

1-ну чайну ложку цукру;

не додавайте нічого;

1 столову ложку оцту;

видавити лимон;

Перемішайте та доведіть рівень рідини у всіх стаканчиках до однакового рівня.

Тепер приступимо до визначення pH середовища. Цей процес можна повністю доручити дитині. У кожен стаканчик потрібно піпеткою або чайною ложечкою внести приблизно однакову кількість капустяного соку і перемішати дерев'яною паличкою або олівцем (потрібно мити) і ви помітите, як він реагує на лужне (сода), нейтральне (чиста вода, цукор) і кисле (лимон, оцет ) середовища.

5. Як працюють гази

Що знадобиться?

Вода;

пластилін;

кілька сірників;

стакан або невелика банка;

ємність для води з невисокими бортами.

Реалізація експерименту

Додайте шматочок пластиліну по центру ємності для води.

Налийте в неї 1-2 см води;

У пластилін встроміть кілька сірників і підпаліть їх;

Швидко накрийте сірники та пластилін склянкою або банкою.

Ви зможете спостерігати як одночасно з горінням сірників в банку втягується вода з тарілки на місце згорілого кисню.

7. Лава в пляшці

Що знадобиться?

Соняшникова олія;

вода;

скляна банка або пляшка;

акварельні фарби;

розчинна таблетка (аспірин, шипучі вітаміни та ін.) або оцет і харчова сода.

Реалізація експерименту

Заповніть чисту, прозору ємність соняшниковою олією.

Долийте зверху води.

Додайте пензликом у воду трохи акварелі.

Киньте в ємність шипучі таблетки або по черзі додайте соду й оцет.

Досвід №2. Солона вода щільніша за прісну, вона виштовхує предмети.

Мета: Довести, що солона вода щільніша за прісну, вона виштовхує предмети, які тонуть в прісній воді (прісна вода - вода без солі).

Обладнання:

1. 2 півлітрові банки з чистою водою і 1 порожній літрова банки.

2. 3 сирих яйця.

3. Куховарська сіль, ложка для розмішування.

Хід роботи: Покажемо дітям півлітрову банку з чистою (прісної) водою. Запитаємо дітей, що трапиться з яйцем, якщо його опустити в воду? Всі діти скажуть, що воно потоне, бо важке. Акуратно опустимо сире яйце в воду. Воно дійсно потоне, все мали рацію. Візьмемо другу півлітрову банку і додамо туди 2-3 столові ложки кухонної солі. Опустимо у солону воду друге сире яйце. Воно буде плавати. Солона вода щільніша за прісну, тому яйце не потонуло, вода його виштовхує. Саме тому в солоній морській воді легше плавати, ніж в прісній воді річки. А тепер покладемо яйце на дно літрової банки. Поступово підливаючи воду з обох маленьких банок, можна отримати такий розчин, в якому яйце не буде ні спливати, ні тонути. Воно буде триматися, як підвішений, в середині розчину. Підливаючи солоної води, ви досягнете того, що яйце буде спливати. Підливаючи прісну воду - того, що яйце буде тонути. Зовні солона і прісна вода не відрізняється один від одного, і це буде виглядати дивно.

Висновок: Солона вода щільніша за прісну, вона виштовхує предмети, які тонуть в прісній воді. Саме тому в солоній морській воді легше плавати, ніж в прісній воді річки. Сіль підвищує щільність води. Чим більше солі у воді, тим складніше в ній потонути. У знаменитому Мертвому морі вода настільки солона, що людина без будь-яких зусиль може лежати на її поверхні, не боячись потонути.