Опыты окружающий мир 3 класс с водой: Исследовательская работа по окружающему миру на тему «Свойства воды» (3 класс)

Содержание

Вода. Свойства воды

Урок 3. Окружающий мир 3 класс ФГОС

На этом видеоуроке Инопланетянин рассказывает ребятам об одном из самых распространённых веществ на Земле — воде, которая находится в воздухе, в почве, в океанах и морях, реках и озерах, в живых организмах, в теле человека. Он обращает внимание на то, что вода имеет большое значение для хозяйственной жизни людей.Инопланетянин проводит опыты по изучению свойств воды, рассказывает о выводах, сделанных в ходе проведения опытов.

Конспект урока «Вода. Свойства воды»

Здравствуйте, мои юные друзья. Я очень рад снова встретиться с вами. Помните, прошлый раз мы беседовали о воздухе, а сегодня я предлагаю вам послушать мой рассказ о воде. А назову я его так: «Вода. Свойства воды».

Вашу Землю не зря называют голубой планетой. Вода — одно из самых распространённых на ней веществ.

В этом легко убедиться, если посмотреть на фотоснимки Земли из Космоса. Думаю, что вашу планету можно было бы назвать Океанией, потому что три четвертых всей ее поверхности занимают воды. На вашей планете вода находится везде: в воздухе, в почве, в океанах и морях, реках и озерах и даже в живых организмах. Много воды и в теле человека.

Вы, земляне, не представляете себе жизни без воды. Организм человека должен получать в день более 2-х литров воды. Вода также нужна вам, чтобы приготовить пищу, умыться, постирать одежду, сделать уборку в доме.

Велико значение воды и в хозяйственной жизни. Без воды не было бы ни хлеба, ни одежды, ни бумаги. Электрическая энергия, которую вы сегодня используете везде, часто вырабатывается тоже с помощью падающей воды.

Вода издавна служит вам широкой и удобной дорогой.

Много столетий на вашей планете морские и речные пути связывали между собой страны и населенные пункты, давая возможность передвигаться, осваивать новые земли, наиболее быстрым и дешевым способом перевозить товары на большие расстояния.

Вода на Земле является естественной средой обитания для многих живых существ. Одни из них живут в солёной воде, другие — в пресной.

Какими же свойствами обладает вода? Чтобы выяснить это, я провел несколько опытов. Результаты записывал в свой блокнот.

Опыт 1. Сначала я взял стакан с водой, потом опустил в него монетку. Монетка была видна сквозь слой воды. Значит, вода прозрачна. И в этом вы не раз убеждались, когда смотрели на домашний аквариум. Ведь сквозь воду можно увидеть и водоросли, и песок, и камешки, и рыбок.

Опыт 2. Я взял стакан с водой и веер из цветных полосок. Стал сравнивать цвет воды в стакане с цветом полосок. Оказалось, что цвет воды совершенно не совпадал ни с одним из цветов. Я сделал вывод, что вода бесцветна.

Опыт 3. Я снова взял стакан воды, а ещё пирожки, конфеты и чашечку кофе. Я поочерёдно понюхал все эти предметы. Оказалось, что вода не имеет запаха.

Опыт 4. Снова мне пригодился стакан с водой. Я добавил туда кусочек сахара и размешал. Через несколько минут увидел, что сахар пропал, растворился в воде. Вывод: вода — растворитель.

Дальше мне не стало интересно, все ли вещества растворяет вода?

На этот раз я бросил в стакан с чистой водой немного самого обыкновенного песка. Хорошо размешал. Подождал несколько минут и ещё раз размешал.

Песок не растворился в воде. Значит, вода растворяет не все вещества.

Потом я подумал: как ведёт себя вода, если её нагреть?

На этот раз я взял колбу с трубкой, заполненную подкрашенной водой. Опустил колбу в горячую воду. Через некоторое время подкрашенная вода стала подниматься по трубочке. Следовательно, вода расширяется при нагревании.

Что будет, если воду охладить? Эту же колбу с трубочкой я поставил в тарелку со льдом. Вода в трубочке начала опускаться. Значит, вода при охлаждении сжимается.

Свойства воды

Давайте ещё раз посмотрим на то, что я записал в свой блокнот. Вода — прозрачная, бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Вода — растворитель, но растворяет не все вещества

. При нагревании вода расширяется, при охлаждении — сжимается.

Предыдущий урок 2 Воздух. Свойства воздуха

Следующий урок 4 Превращения и круговорот воды в природе

Получите полный комплект видеоуроков, тестов и презентаций Окружающий мир 3 класс ФГОС

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

3 класс.

Окружающий мир. Свойства воды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии — Свойства воды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии

Комментарии преподавателя

В чистом виде вода не имеет вкуса, запаха и цвета, но она почти никогда не бывает такой, потому что активно растворяет в себе большинство веществ и соединяется с их частицами. Так же вода может проникать в различные тела (ученые нашли воду даже в камнях).

Рис. 1. Вода (Источник)

Если в стакан набрать воды из-под крана, она будет казаться чистой. Но на самом деле, это – раствор многих веществ, среди которых есть газы (кислород, аргон, азот, углекислый газ), различные примеси, содержащиеся в воздухе, растворенные соли из почвы, железо из водопроводных труб, мельчайшие нерастворенные частицы пыли и др.

Рис. 2. Вода в стакане (Источник)

Если нанести пипеткой капельки водопроводной воды на чистое стекло и дать ей испариться, останутся едва заметные пятнышки.

Рис. 3. Капли воды на стекле (Источник)

В воде рек и ручьев, большинства озер содержатся различные примеси, например, растворенные соли. Но их немного, потому что эта вода – пресная.

Рис. 4. Река (Источник)

Вода течет на земле и под землей, наполняет ручьи, озера, реки, моря и океаны, создает подземные дворцы.

Рис. 5. Подземная пещера (Источник)

Прокладывая себе путь сквозь легкорастворимые вещества, вода проникает глубоко под землю, унося их с собой, и через щелочки и трещинки в скальных породах, образуя подземные пещеры, капает с их свода, создавая причудливые скульптуры. Миллиарды капелек воды за сотни лет испаряются, а растворенные в воде вещества (соли, известняки) оседают на сводах пещеры, образуя каменные сосульки, которые называют сталактитами.

Рис. 6. Сталактиты (Источник)

Сходные образования на полу пещеры называются сталагмитами.

Рис. 7. Сталагмиты (Источник)

А когда сталактит и сталагмит срастается, образуя каменную колонну, это называют сталагнатом.

Рис. 8. Сталагнат (Источник)

Наблюдая ледоход на реке, мы видим воду в твердом (лед и снег), жидком (текущая под ним) и газообразном состоянии (мельчайшие частицы воды, поднимающиеся в воздух, которые ещё называют водяным паром).

Рис. 9. Ледоход на реке (Источник)

Вода может одновременно находится во всех трех состояниях: в воздухе всегда есть водяной пар и облака, которые состоят из капелек воды и кристалликов льда.

Рис. 10. Облако (Источник)

Водяной пар невидим, но его можно легко обнаружить, если оставить в теплой комнате охлаждавшийся в холодильнике в течение часа стакан с водой, на стенках которого сразу появятся капельки воды. При соприкосновении с холодными стенками стакана, водяной пар, содержащийся в воздухе, преобразуется в капельки воды и оседает на поверхности стакана.

Рис. 11. Конденсат на стенках холодного стакана (Источник)

По этой же причине в холодное время года запотевает внутренняя сторона оконного стекла. Холодный воздух не может содержать столько же водяного пара, сколько и теплый, поэтому какое-то его количество конденсируется – превращается в капельки воды.

Рис. 12. Запотевшее окно (Источник)

Белый след за летящим в небе самолетом – тоже результат конденсации воды.

Рис. 13. След за самолетом (Источник)

Если поднести к губам зеркальце и выдохнуть, на его поверхности останутся мельчайшие капельки воды, это доказывает то, что при дыхании человек вдыхает с воздухом водяной пар.

При нагревании вода «расширяется». Это может доказать простой опыт: в колбу с водой опустили стеклянную трубку и замерили уровень воды в ней; затем колбу опустили в сосуд с теплой водой и после нагревания воды повторно замерили уровень в трубке, который заметно поднялся, поскольку вода при нагревании увеличивается в объеме.

Рис. 14. Колба с трубкой, цифрой 1 и чертой обозначен первоначальный уровень воды

Рис. 15. Колба с трубкой, цифрой 2 и чертой обозначен уровень воды при нагревании

При охлаждении вода «сжимается». Это может доказать сходный опыт: в этом случае колбу с трубкой опустили в сосуд со льдом, после охлаждения уровень воды в трубке понизился относительно первоначальной отметки, потому что вода уменьшилась в объеме.

Рис. 16. Колба с трубкой, цифрой 3 и чертой обозначен уровень воды при охлаждении

Так происходит, потому что частицы воды, молекулы, при нагревании движутся быстрее, сталкиваются между собой, отталкиваются от стенок сосуда, расстояние между молекулами увеличивается, и поэтому жидкость занимает больший объем. При охлаждении воды движение её частиц замедляется, расстояние между молекулами уменьшается, и жидкости требуется меньший объем.

Рис. 17. Молекулы воды обычной температуры

Рис. 18. Молекулы воды при нагревании

Рис. 19. Молекулы воды при охлаждении

Такими свойствами обладает не только вода, но и другие жидкости (спирт, ртуть, бензин, керосин).

Знание этого свойства жидкостей привело к изобретению термометра (градусника), где используется спирт или ртуть.

Рис. 20. Термометр (Источник)

При замерзании вода расширяется. Это можно доказать, если емкость, наполненную до краев водой, неплотно накрыть крышкой и поставить в морозильную камеру, через время мы увидим, что образовавшийся лед приподнимет крышку, выйдя за пределы емкости.

Это свойство учитывается при прокладывании водопроводных труб, которые обязательно утепляются, чтобы при замерзании образовавшийся из воды лед не разорвал трубы.

В природе замерзающая вода может разрушать горы: если осенью в трещинах скал скапливается вода, зимой она замерзает, и под напором льда, который занимает больший объем, чем вода, из которой он образовался, горные породы трескаются и разрушаются.

Вода, замерзающая в трещинах дорог, приводит к разрушению асфальтового покрытия.

Длинные гребни, напоминающие складки, на стволах деревьев – раны от разрывов древесины под напором замерзающего в ней древесного сока. Поэтому в холодные зимы можно услышать треск деревьев в парке или в лесу.

В Антарктиде, покрытой четырехкилометровым слоем льда, находятся основные запасы этого вещества на Земле.

Рис. 1. Антарктида (Источник)

Лед встречает под землей, покрывает поверхности водоемов.

Рис. 2. Лед в подземной пещере (Источник)

Рис. 3. Лед на поверхности реки (Источник)

Айсберги – плавающие в море глыбы льда.

Рис. 4. Айсберг (Источник)

Снежинки состоят из мелких кристалликов льда.

Рис. 5. Снежинка (Источник)

Узоры на стекле в зимнее время – это кристаллы льда, образованные замерзшим водяным паром.

Рис. 6. Иней на стекле (Источник)

В современном мире получение льда – процесс доступный даже ребенку. Достаточно взять какую-нибудь емкость, наполнить водой, поставить на время в морозильную камеру, и получится лед.

Рис. 7. Получение льда из форм (Источник)

Иней в холодильнике – это замерзший водяной пар. Иней и лед – это вода в твердом состоянии.

Лед имеет свойство таять в теплом помещении (выше 0°), превращаясь в воду.

Лед холодный и скользкий на ощупь.

Рис. 8. Лед на руке (Источник)

Люди знали о том, что лед скользкий, и защищали крепости на возвышениях рвами с водой. В холодное время года защитники поливали стены водой, и по скользкой ледяной стене захватчики не могли пробраться внутрь.

Рис. 9. Крепость зимой

При температуре ниже 0° вода на поверхности почвы замерзает, превращаясь в гололед – опасное явление природы (в спешке можно поскользнуться, упасть и получить травму). Чтобы избежать травм, нужно не торопиться, выходить из дому заранее, при ходьбе наступать на всю подошву. Особенно осторожно нужно переходить дорогу – на скользком пути водителю сложнее быстро затормозить.

Рис. 10. Осторожно! Гололед! (Источник)

Лед – хрупкий. Если стукнуть по кубику льда молоточком, он расколется на множество льдинок.

Рис. 11. Колотый лед (Источник)

Лед сохраняет свою форму. Если переложить льдинку из блюдечка в стакан, её форма не измениться, потому что лед – твердое вещество и не меняет свою форму.

Рис. 12. Кубик льда (Источник)

Замерзшую поверхность водоема можно использовать для перемещений на транспорте или пешком, потому что лед, в отличие от воды, способен выдерживать на своей поверхности достаточно большой вес.

Рис. 13. Мотокросс по льду (Источник)

Для занятий спортом и развлечений заливают катки – большие ровные пространства льда.

Рис. 14. Каток на Красной площади (Источник)

Во время катания на коньках лед, соприкасающийся с лезвиями, тает, превращаясь в воду. Если бы не было этого тонкого слоя воды, кататься по льду было бы так же трудно, как по полу. Вода, как масло в машине, уменьшает трение между льдом и коньком и облегчает скольжение.

Рис. 15. Скольжение коньков по льду (Источник)

По той же причине происходит движение ледников с гор. Под давлением огромной массы льда его нижние слои начинают таять и ледяная река скользит по горному склону вниз, как коньки по поверхности катка.

Рис. 16. Схождение ледника с горы (Источник)

Лед не тонет в воде. Если бросить кусочек льда в емкость с водой, он не утонет, а будет плавать на поверхности.

Рис. 17. Лед плавает на поверхности воды (Источник)

Обычно твердые вещества тяжелее, чем те же вещества в жидком состоянии. Например, кусочек железа тонет в расплавленном железе, а свинцовый кубик тонет в расплавленном свинце. При замерзании вода занимает больший объем, чем прежде, она расширяется, поэтому лед легче воды. Уже одного этого свойства достаточно, чтобы выделить лед из ряда твердых веществ как исключение.

Если бы лед тонул, на поверхности водоемов в течение холодного времени года образовывались бы новые и новые слои льда на месте затонувших и водоем промерзал бы до самого дна. В результате водные животные и растения оказались бы скованы льдом, им грозила бы неминуемая гибель. К счастью, в природе этого не происходит, потому что лед не тонет в воде.

Рис. 18. Слой льда на поверхности водоема (Источник)

Лед плохо проводит тепло. В водоеме он защищает воду под ним от дальнейшего охлаждения. Вода тоже плохо передает тепло. Это доказывает такой опыт: на дно пробирки с водой опускают кубик льда с тяжелым грузом (поскольку лед не тонет в воде, в него заранее вмораживают грузик), край пробирки нагревают, верхний слой воды кипит, а лед не плавится. Из опыта можно сделать вывод, что не только лед, но и вода плохо проводит тепло. Верхние слои воды нагреваются, в то время как нижние остаются холодными. Это объясняет, почему испарения происходят только с поверхности водоемов.

Рис. 19. Опыт по нагреванию края пробирки с водой и утопленным льдом (Источник)

Если же нагревать воду в емкости снизу, то вскоре весь объем воды закипит (например, если мы поставим на плиту кастрюлю с супом). Так происходит потому, что нижний слой воды нагревается, расширяется и поднимается вверх, на его место опускается еще не прогретая вода, и процесс повторяется до тех пор, пока вся вода не прогреется до 100°. При такой температуре вода закипает и превращается в водяной пар.

Рис. 20. Опыт по нагреванию емкости с водой снизу (Источник)

Лед, как и стекло, бесцветен и прозрачен.

Рис. 21. Лед (Источник)

Рис. 22. Стекло (Источник)

Снег – одно из твердых состояний воды. Он белый, рыхлый, непрозрачный, тает в тепле и плавает в воде.

Рис. 23. Снег (Источник)

Вода состоит из молекул, которые находятся в непрерывном движении.

Рис. 1. Молекулы воды обычной температуры

Те из них, что оказываются близко к поверхности, оказываются в воздухе и перемешиваются с его частицами, превращаясь в водяной пар. Частицы воздуха и водяного пара так малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом. Водяной пар – это прозрачный бесцветный газ, невидимый, как и воздух.

Рис. 2. Образование водяного пара при кипении (Источник)

Испарение – переход воды из жидкого состояния в газообразное.

Рис. 3. Испарение воды с поверхности водоема (Источник)

Лед тоже испаряется, но значительно медленнее, чем вода в жидком состоянии. Например, если зимой вывесить мокрое белье на улицу, сначала оно покроется ледяной коркой, а потом высохнет.

Рис. 4. Сушка мокрого белья зимой (Источник)

В каком бы состоянии вода не была, она постоянно испаряется с поверхности Земли.

Человек использует знания об испарении воды. Просушивают собранное зерно, заготовленные дрова, оштукатуренные стены, вымытую посуду, выстиранное белье.

Рис. 5. Сушка зерна (Источник)

Рис. 6. Сушка дров (Источник)

Рис. 7. Сушка оштукатуренных стен (Источник)

Рис. 8. Сушка посуды (Источник)

Рис. 9. Сушка белья (Источник)

Мокрые волосы сушат электрическим феном.

Рис. 10. Сушка волос феном (Источник)

Интенсивность испарения зависит от температуры воды: чем выше температура, тем выше скорость движения молекул воды, а значит и испарения. Это доказывает простой опыт: если в 2 емкости налить одинаковое количество воды, а затем одну поставить в холодное место, а другую – в теплое, через некоторое время станет ясно, что вода в холодном месте испаряется медленнее, чем в теплом.

Мокрая дорога летом высохнет намного быстрее, чем осенью.

Рис. 11. Мокрая дорога (Источник)

Скошенная трава в солнечный день высохнет быстрее, чем в пасмурный.

Рис. 12. Скошенная трава (Источник)

Знание этого свойства помогает людям. Например, если подмокла старинная книга, её оставляют в специальной морозильной камере, чтобы высыхание шло медленно и страницы книги не повредились.

Испарение происходит в месте соприкосновения поверхности воды с воздухом, соответственно, чем больше площадь соприкосновения, тем быстрее происходит испарение. Доказать это можно с помощью несложного опыта: нужно налить одинаковое количество воды в 3 емкости с разной площадью соприкосновения налитой воды с воздухом (например, бутылка с узким горлышком, стеклянная банка и широкая тарелка). Через некоторое время мы увидим, что вода из тарелки испаряется быстрее всего, потому что площадь соприкосновения воды с воздухом наибольшая. Из банки немного медленнее, потому что площадь соприкосновения меньше. А из бутылки медленнее всего, потому что площадь соприкосновения воды с воздухом наименьшая.

Рис. 13. Опыт по испарению воды из емкостей с различной площадью соприкосновения воды с воздухом (Источник)

Поэтому фрукты, предназначенные для сушки, разрезают на тонкие ломтики – чтобы увеличить поверхность соприкосновения с воздухом и увеличить скорость испарения.

Рис. 14. Сушка яблок (Источник)

Под воздействием ветра испарение идет быстрее, потому что молекулы воды активнее соединяются с молекулами воздуха. В ветреную погоду влажные поверхности высыхают быстрее, если держать руки под сушилкой, они высохнут быстрее.

Рис. 15. Сушка рук под воздействием потока теплого воздуха (Источник)

Наиболее активно испарение идет при нагревании. При 100г вода кипит и превращается в водяной пар. Молекулы водяного пара под воздействием высокой температуры двигаются очень быстро, ему необходим большой объем, поэтому у кипящего чайника «подпрыгивает» крышка.

Рис. 16. Кипящий чайник (Источник)

Знание этого свойства водяного пара позволило людям сконструировать паровые двигатели.

Рис. 17. Машина с паровым двигателем (Источник)

Часто, когда печется яблоко, его кожура лопается – это яблочный сок, превращаясь в пар, разрывает кожуру.

Рис. 18. Печеное яблоко (Источник)

Или можно услышать треск дров в печи – под воздействием высокой температуры вода в дровах превращается в водяной пар и разрывает древесину.

Рис. 19. Дровяная печь (Источник)

Как было сказано, водяной пар – невидим. Так почему же мы видим пар, когда кипит чайник? В холодном воздухе разогретый водяной пар конденсируется – превращается в мельчайшие капельки воды, которые мы видим как белый пар. А невидимый водяной пар находится возле носика чайника на границе белого облачка пара.

Рис. 20. Кипящий чайник (Источник)

Если поместить у носика кипящего чайника холодный металлический предмет, то очень скоро на нем появятся капельки осевшей воды. Этот опыт доказывает наличие водяного пара у носика чайника.

Рис. 21. Опыт по конденсации водяного пара у носика чайника (Источник)

источник конспекта:

http://interneturok. ru/ru/school/okruj-mir/3-klass/undefined/svoystva-vody-v-zhidkom-sostoyanii?seconds=0&chapter_id=826

http://interneturok.ru/ru/school/okruj-mir/3-klass/undefined/svoystva-vody-v-tverdom-sostoyanii

http://interneturok.ru/ru/school/okruj-mir/3-klass/undefined/svoystva-vody-v-gazoobraznom-sostoyanii

исчтоник презентации — http://prezentacii.com/biologiya/6000-tri-sostoyaniya-vody.html

источник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=nGsOh3iCC70

http://www.youtube.com/watch?v=WL_GTjYByG8

http://www.youtube.com/watch?v=BsjlZh2kKbo

Перевернутый стакан с водой Научный эксперимент

Вы когда-нибудь пробовали перевернуть стакан с водой вверх дном, не расплескав его? Это кажется невозможным! И дети, и взрослые будут поражены этим экспериментом, который, кажется, бросает вызов гравитации.

Имея всего несколько простых предметов домашнего обихода, вы можете провести этот простой и увлекательный научный эксперимент, в котором дети увидят влияние давления воздуха в действии. Печатные инструкции, демонстрационное видео и понятное объяснение того, как это работает, включены ниже.

Полезный совет. Обязательно проведите этот эксперимент над раковиной или большим контейнером, чтобы случайно не создать БОЛЬШОЙ мокрый беспорядок!

ПЕРЕЙТИ К РАЗДЕЛУ: Инструкции | Видеоурок | Как это работает

Необходимые расходные материалы

Стакан для питья
Вода
Толстый лист бумаги, достаточно длинный и широкий, чтобы закрыть всю горловину стакана. (Мы использовали кусок картона)
Большой контейнер или раковина

Перевернутый стакан с водой Инструкции по научному эксперименту

Шаг 1 – Начните с заполнения пустого стакана водой. Убедитесь, что вода полностью доходит до верха стакана. Если между водой и бумагой есть пространство, эксперимент не получится.

Шаг 2 – Аккуратно положите бумагу на верхнюю часть стакана.

Шаг 3 – Переместите стакан над емкостью или раковиной.

Шаг 4 – Аккуратно положите руку на бумагу, затем переверните стакан. Как вы думаете, что произойдет, если вы уберете руку? Запишите свою гипотезу (прогноз), а затем выполните следующие действия.

Шаг 5 – Уберите руку со дна и с изумлением наблюдайте, как бумага остается на стекле, а вода не выливается. Вы знаете, почему это происходит? Узнайте ответ в разделе «Как работает этот эксперимент» ниже.

Перевернутый стакан с водой Видео

Как работает эксперимент?

Этот эксперимент работает благодаря атмосферному давлению! Атмосферное давление — это вес столба воздуха, давящего на площадь. Пока мы этого не чувствуем, воздух тяжелый! Вес воздуха, давит на все объекты на Земле, равен общему весу трех автомобилей! Причина, по которой мы не чувствуем этого экстремального веса, заключается в том, что молекулы воздуха равномерно толкаются во всех направлениях — вверх, вниз, в стороны, по диагонали. В этом эксперименте воздух, выталкиваемый из-под бумаги, достаточно силен, чтобы преодолеть вес воды, давящей на бумагу. Из-за того, что давление воздуха давит на карту, карта останется на стекле, и вода не будет проливаться.

Учтите, что хотя бумага останется на некоторое время, она пропитается водой и в конце концов упадет.

Больше удовольствия от науки

Если вам понравился этот эксперимент, то вам наверняка хватит и других интересных научных экспериментов, которые также подчеркивают силу воздуха.

Balloon Rocket – Сделать воздушный шар, который летит через комнату, как ракета
Держите полотенце сухим под водой – Используйте простую науку, чтобы сохранить бумажное полотенце сухим после погружения его в воду
Проденьте соломинку через сырой картофель – Да, вы можете легко проткнуть соломинкой через твердый сырой картофель

Надеюсь, вам понравился эксперимент. Вот несколько инструкций для печати:

Материалы

Стакан для питья
Вода
Толстый лист бумаги, достаточно длинный и широкий, чтобы закрыть всю горловину стакана. (Мы использовали кусок картона)
Большой контейнер или раковина

Инструкции

Начните с заполнения пустого стакана водой. Полезный совет: убедитесь, что вода полностью доходит до верха стакана. Если между водой и бумагой есть пространство, эксперимент не получится.

Аккуратно положите бумагу на верхнюю часть стакана.
Переместите стакан над емкостью или раковиной.
Аккуратно положите руку на бумагу, затем переверните стакан.
Уберите руку со дна и с изумлением наблюдайте, как бумага остается на стекле, а вода не выливается.

Водный мир – практические эксперименты от Earthlearningidea – Наука в школе

Автор(ы): Джулия Реалдон, Джина П. Коррейя, Ксавье Жуан, Гийом Купешу, Раманатан Баскар, Ямина Буржуини и Крис Кинг

Вам нужно вдохновение для преподавания пресной воды на Земле? Попробуйте эти земные идеи для занятий в классе, которые можно выполнять с очень небольшим оборудованием.

Важность воды

Вода — одна из отличительных черт Земли. Большую часть воды составляет морская вода (около 97%), тогда как на долю пресной воды приходится всего 2,5%, большая часть которой приходится на лед. Для жидкой пресной воды (0,8% от общего количества воды на Земле) соотношение поверхностных и подземных вод составляет около 1:25.

Вся вода на Земле. Нажмите на картинку, чтобы увеличить.
Изображение: Говард Перлман/Геологическая служба США, Джек Кук/Океанографический институт Вудс-Хоул Адам Ниман, Игорь Шикламонов, общественное достояние

Континентальная жидкая вода, несмотря на то, что она составляет крошечную часть водных запасов Земли и распределяется неравномерно, является той частью, которая больше всего влияет на жизнь человека и управляет важными процессами на суше.

Водные процессы на суше связаны с глобальным круговоротом воды, который перемещает воду и тепло через океан, атмосферу, биосферу и континенты.

«Чтобы понять, сохранить, сохранить и защитить воду», ^[1] важно понимать процессы, происходящие на суше, а также связывать их с общей картиной глобального круговорота воды. Это особенно актуально на потеплевшей планете, где растущее население нуждается во все большем количестве ограниченного ресурса — чистой пресной воды, — которая уже подвергается многочисленным антропогенным нагрузкам.

Важность пресной воды занимает центральное место в одной из Целей в области устойчивого развития на период до 2030 года (ЦУР № 6 – Чистая вода и санитария), определенных Организацией Объединенных Наций. Изменение климата и рост населения уже вызывают глобальный водный кризис. В настоящее время ошеломляющие 2,2 миллиарда человек во всем мире не имеют безопасной питьевой воды. По прогнозам, к 2050 году около 5 миллиардов человек (более половины населения мира) столкнутся с нехваткой воды.

По всем этим причинам в 2021 году Неделя наук о Земле посвящена теме воды, особенно ее важности для живых существ.

В этой статье мы представляем два практических занятия, посвященных водным процессам, выбранным из Earthlearningidea, веб-сборника обучающих занятий по геонаукам. Эти мероприятия посвящены различным темам, представленным в школьных программах, на основе стратегии когнитивного ускорения посредством научного образования (CASE), признанного эффективного конструктивистского подхода к преподаванию естественных наук. ^[2] Эти занятия подходят как для начальной, так и для средней школы.

Все, что вам нужно, чтобы отпраздновать Неделю наук о Земле 2021 – это ваши ученики. С несколькими материалами ваши навыки и интерес, понимание и успех ваших учеников гарантированы!

Упражнение 1 – От дождя к весне: вода из земли

В этом упражнении показано, как дождь превращается в грунтовую воду, которая течет сквозь землю, а затем выходит весной.

С помощью этой модели вы можете визуализировать скрытую часть круговорота воды, которую ученики обычно неправильно понимают. ^[3,4] Загрязнение подземных вод токсичными отходами в связи с водоснабжением человека также рассматривается.

Упражнение подходит для учащихся в возрасте 10–18 лет и требует менее одного часа, включая подготовку.

Замечания по технике безопасности

После того, как оборудование будет готово, проблем с безопасностью не возникнет, хотя учащимся следует дать указание не пить воду. Если вы используете чернила, учащиеся могут надеть одноразовые перчатки, чтобы не испачкать руки.

Весенняя модель
Изображение: Earthlearningidea

Материалы

прямоугольный прозрачный пластиковый контейнер (примерно 30 см × 40 см)
пластиковый поддон для сбора перелива
промытый песок для заполнения контейнера
две пластиковые кофейные чашки с вырезанными днами
деревянный брусок для поднятия одного конца контейнера
два пластиковых разделителя, вырезанных из любого листа пластика
вода в отдельной емкости; достаточно, чтобы переполнить контейнер с песком
ложка для выкапывания «колодца» или закапывания «отходов»
модель «отходов» из бумаги (например, туалетной бумаги), смоченной чернилами или пищевым красителем

Процедура

Наполните контейнер песком и расположите сепараторы и стаканчики, как показано на рисунках.
С помощью ложки закопайте отходы на разную глубину (одну у поверхности, одну на промежуточную глубину и третью у дна) в трех боковых секторах контейнера.
Поднимите сторону контейнера с чашками с помощью блока (или стороны подноса) и начните наливать воду в чашки. Сквозь стенки пластикового контейнера вы вскоре увидите, что песок становится влажным, а вода течет «под гору».
Спросите учеников, где вода может выйти на поверхность, пока вы продолжаете «доливать» воду в чашки. Рядом с чашками или на нижнем конце контейнера появится вода — в каждом случае вода выходит из песка как «родник».
Спросите учеников, хотят ли они получить воду из «земли» до того, как она достигнет «родника», что они могут сделать. Ответом было бы выкопать или пробурить колодец где-нибудь над родником и откачать воду. Попросите ученика выкопать яму ложкой – яма скоро наполнится водой.
Спросите учащихся, с какой глубины в первую очередь могут появиться отходы, загрязняющие родник. В зависимости от того, как настроена модель, отходы могут появиться первыми из любого из трех мест. Ключевым моментом является то, что независимо от того, насколько глубоко захоронены отходы, они всегда будут достигать поверхности, вызывая загрязнение, если только они не захоронены в герметичных контейнерах или непроницаемых камнях.

Источник в Карнийских Альпах, северо-восток Италии
Изображение предоставлено Джулией Реалдон

Обсуждение

Подземные воды имеют первостепенное значение для обеспечения людей чистой пресной водой. Однако одна из менее изученных частей круговорота воды связана с расположением и движением подземных вод, как показали исследования. ^[5] Например, распространенным заблуждением является существование подземных «озёр» вместо того, чтобы вода задерживалась в поровых пространствах водоносных горизонтов.

Чтобы решить вопрос о том, что подземные воды являются ключевым источником воды для потребления человеком, вы можете попросить учащихся исследовать водоносные горизонты и источники воды в их регионе, а затем попросить их объяснить сходства и различия между моделью и реальными водоносными горизонтами.

Вы также можете стимулировать обсуждение, задав вопрос:

Что в целом менее загрязнено (химическими веществами и/или микробами): поверхностные или подземные воды? Почему?
Какова судьба отходов и других химикатов (пестицидов, удобрений), рассеянных в земле?
Как лучше всего утилизировать отходы и токсичные химикаты?
Поощряйте их исследовать химические аварии, связанные с рассеиванием отходов/ядовитых химикатов в землю.

Занятие 2 – Водный мир подземной химии

Если вы хотите изучить химические процессы в подземных водах, это задание дает возможность поразмышлять над многими процессами, влияющими на скрытые воды. Несмотря на свою техническую простоту, эта деятельность может вызвать много рассуждений, значимых связей с реальными процессами и стимулирующего взгляда на взаимосвязи между различными системами Земли.

Упражнение подходит для учащихся в возрасте 10–18 лет и занимает менее одного часа.

Указания по технике безопасности

При использовании индикатора pH надевайте защитные очки; Индикатор pH легко воспламеняется; не глотать

Цветовая шкала pH
Изображение: Tara Gross/USGS, общественное достояние

Материалы

водопроводная или дождевая вода (около 1 литра)
раствор универсального индикатора pH
цветовая шкала pH (печатная)
защита для глаз
стакан для питья
соломинка для питья
бутылка негазированной родниковой воды

Процедура

Изображение: Министерство сельского хозяйства США, общественное достояние

Это упражнение лучше всего работает на открытом воздухе, но его можно проводить и в классе. Во-первых, познакомьте учащихся со шкалой pH и с тем, как можно измерить pH с помощью универсального индикатора, приведя примеры. Затем изучите путешествие воды в четыре этапа:

Водопроводная/дождевая вода : спросите учащихся, какой цвет/pH они ожидают увидеть в этих жидкостях, затем проверьте их с помощью индикатора pH.
Почвенная вода : вылить воду на землю. Спросите, что произойдет с водой в почве, напомнив учащимся, что в почве есть разлагающаяся растительность (вырабатывающая кислоты) и дышащие животные (вырабатывающие CO ₂ ). Спросите, как можно имитировать воздействие дыхания животных на воду. Предложите учащимся подуть в течение 30–60 секунд в стакан с водопроводной/дождевой водой + индикатор pH с помощью соломинки (цвет изменится) и попросите их прокомментировать. Спросите, что тогда произойдет с кислой водой в почве (транспирация растений, испарение, инфильтрация в скалы ниже).
Подземные воды r: спросите, как кислая вода может воздействовать на горные породы (химические реакции, например, с карбонатными породами), затем спросите, что произойдет с этой водой с течением времени (нисходящий поток). Спросите, выйдет ли эта вода из-под земли; студенты, вероятно, упоминают пружины.
Родниковая вода : После этих обсуждений спросите, какого цвета, по их мнению, должен быть индикатор pH в родниковой воде. Достаньте бутылку родниковой воды, откройте ее, налейте немного в стакан и проверьте индикатором.

Обсуждение

Подводя итог деятельности, спросите, какие сферы Земли упоминались в ходе обсуждения; Многие учащиеся поймут, что атмосфера (дождевая вода, происхождение водопроводной воды), гидросфера (просачивающаяся в почву, почвенная вода, подземные воды, родники), литосфера (почва и горная порода) и биосфера (животные и растения в почве) имеют все обсуждалось. Подчеркните множественные взаимосвязи между земными сферами, которые делают нашу планету сложной системой, от которой человечество зависит и играет все более важную роль.

О CASE: успешный подход к преподаванию естественных наук и многое другое

Когнитивное ускорение посредством естественнонаучного образования (CASE) — это учебная программа, разработанная в Великобритании в 1981 году и успешно опробованная в последующие годы. ^[1] Он направлен на улучшение когнитивных навыков посредством преподавания естественных наук, основанных на теориях Пиаже и Выготского. ^[6,7]

Методология CASE основана на пяти «китах»:

Подготовка бетона: подготовка основания, обеспечение знакомства с оборудованием, терминологией и решаемой проблемой.
Строительство: сбор данных и обнаружение закономерностей в данных.
Когнитивный конфликт: когда новые данные не соответствуют ожидаемому образцу, бросая вызов предыдущим знаниям учащихся.
Метапознание: отражение собственного мышления устно или на бумаге.
Наведение мостов: применение этого нового понимания к новым контекстам и реальному миру.

Ссылки

[1] Джефф Камфир (2021 г.) Объявлена тема Недели наук о Земле 2021 г.: «Вода сегодня и для будущего» Американский институт наук о Земле

[2] Adey P, Shayer M, Yates C (2003) Thinking Science Professional edition. Нельсон Торнс, Лондон. ISBN-13: 978-0174386735.

[3] Бен-цви-Ассараф О., Орион Н. (2005) Исследование восприятия младшими старшими школьниками круговорота воды. Journal of Geoscience Education 53 : 366–373. doi:10.5408/1089-9995-53.4.366

[4] Cardak ON (2009). Неверные представления студентов-естественников о круговороте воды по их рисункам. Journal of Applied Science 6 : 865–873. doi:10.3923/jas.2009.865.873

[5] Brody MJ (1993). Понимание учащимися воды и водных ресурсов: обзор литературы. Ежегодное собрание Американской ассоциации исследований в области образования . Атланта, Джорджия.

[6] Piaget J (ed.) (1967) Logique et connaissance scientifique Editions Gallimard. Энциклопедия Плеяд, том. 22. ISBN-13: 9782070104130

[7] Выготский Л.С. (1962) Мысль и язык. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN: 9780262220033

Ресурсы

Расскажите своим ученикам о нашем водном следе: Келли С. (2020) Знаете ли вы свой водный след? Наука в школе 50 .
Узнайте о мировом водном кризисе.
Эксперимент с фазовыми переходами в воде: (2021) Состояние вещества и фазовые переходы. Наука в школе 51 .
Прочтите о важности океанов для изменения климата: Harrison T, Khan A, Shallcross D (2017) Изменение климата: почему океаны имеют значение. Наука в школе 39 : 12–15.
Предложите учащимся предсказать погоду: Бирба М., Кондилис Т. (2016) Ветер и дождь: метеорология в классе. Наука в школе 38 : 36–41.
Узнайте больше о свойствах пресной воды.
Найдите оригинальные задания на веб-сайте Earthlearningidea:

– От дождя к весне: вода из-под земли и сопроводительное видео с педагогическим руководством;

— Водный мир подземной химии;

— Еще одно занятие Earthlearningidea по круговороту воды.

Автор(ы)

Джулия Реалдон, Джина П. Коррейя, Ксавье Жуан и Гийом Купешу являются полевыми сотрудниками Европейского союза наук о Земле (EGU) в Италии, Португалии, Испании и Франции соответственно. Раманатан Баскар и Ямина Бурджоини являются полевыми офицерами по образованию Международного союза геологических наук (IUGS) – Международной организации по образованию в области геолого-геофизических наук (IGEO) в Индии и Марокко соответственно. Все полевые сотрудники участвуют в проведении семинаров для учителей на основе деятельности Earthlearningidea в своих странах.

Крис Кинг — председатель Комитета по образованию EGU, член команды Earthlearningidea и автор многих мероприятий Earthlearningidea.

Обзор

Значение воды для нашего мира неизмеримо. Доступность этой воды, которую мы можем использовать, уменьшается. Поскольку учебные программы меняются, чтобы помочь нашим учащимся осознать ценность и важность таких ресурсов, эта статья представляет прекрасную возможность поддержать это.

РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

Опыты окружающий мир 3 класс с водой: Исследовательская работа по окружающему миру на тему «Свойства воды» (3 класс)

Вода. Свойства воды

Урок 3. Окружающий мир 3 класс ФГОС

Конспект урока «Вода. Свойства воды»

Получите полный комплект видеоуроков, тестов и презентаций Окружающий мир 3 класс ФГОС

3 класс.

Перевернутый стакан с водой Научный эксперимент

Необходимые расходные материалы

Перевернутый стакан с водой Инструкции по научному эксперименту

Перевернутый стакан с водой Видео

Как работает эксперимент?

Больше удовольствия от науки

Материалы

Инструкции

Водный мир – практические эксперименты от Earthlearningidea – Наука в школе

Важность воды

Упражнение 1 – От дождя к весне: вода из земли

Замечания по технике безопасности

Материалы

Процедура

Обсуждение

Занятие 2 – Водный мир подземной химии

Указания по технике безопасности

Материалы

Процедура

Обсуждение

О CASE: успешный подход к преподаванию естественных наук и многое другое

Ссылки

Ресурсы

Автор(ы)

Обзор

Добавить комментарий Отменить ответ