Методические рекомендации по подготовке исследовательских

Методичесие рекомендация подготовила Белёнова Татьяна Викторовна.
Методические рекомендации по подготовке исследовательских проектов
для клубов «Маленькие Находчивые»
Цель программы «Маленькие Находчивые» - развивать научно —
познавательный интерес к устройству окружающего мира природы;
развивать мышление детей, формировать у них умения самостоятельно
приобретать и применять знания, учить наблюдать и объяснять физические
явления, развивать творческие способности. Исследовательские проекты
больше способствуют развитию научного подхода к изучению законов и
явлений природы, формирует научно-познавательный интерес через поиск
ответа на вопросы, связанные с устройством окружающего мира природы.
Исследовательская
работа
становится
проектной
для
ребёнка.
Познавательный интерес переходит в научно-познавательный.
Исследовательские проекты обучают
наблюдать за процессом
эксперимента и проводить эксперименты самостоятельно. Воспитывают
терпение, аккуратность при проведении эксперимента. Развивают
способности формулировать проблемы и находить пути их решения;
устанавливать
причинно-следственные
связи;
развивают
навыки
исследователя (наблюдение, гипотеза, опыт и измерения, описание
результата, вывод) при наблюдении за ходом эксперимента
и
самостоятельном его проведении; способствуют развитию умений общаться
в коллективе.
За время занятий в учебном год дети учебной группы «Маленькие
Находчивые» будут работать над тремя исследовательскими проектами: 1)
«Прогулки по воде» (цель проекта: познакомить детей со свойствами
поверхности воды (поверхностным натяжением), узнать кто из насекомых и
животных пользуется поверхностным натяжением воды для свои жизненных
целей); 2) «Синий кит или коробочка с грузом» (цель проекта: исследовать
свойсво воды создавать выталкивающую силу, уменьшающую вес предметов
в воде; узнать какое самое огромное животное планеты живёт в воде; сделать
действующий в опыте макет кита); 3) «Подводная лодка и «Картезианский
водолаз» — что между ними общего?» (цель проекта: исследовать условия
плавания тел; познакомиться с конструкцией подводной лодки; сделать
действующий макет подводной лодки; собрать инфориацию о живых
существах фунуционирующих подобно подводной лодки; сделать
физическую игрушку «Картезианский водолаз» и найти общее между
игрушкой и подводной лодкой)
Работа над исследовательскими проектами будет проходить поэтапно.
I. Этапы работы над первым проектом «Прогулки по воде».
1 этап:
Разминка:
1. Ящерица василиск медленно идёт по воде или бежит? ( Способны бегать по
поверхности воды, удерживаясь за счёт частых ударов перепончатых задних ног)
2.
Что удерживает тяжёлую ящерицу на поверхности воды? (поверхностная
плёнка воды не успевает прорваться под весом тела)
Проведение серий экспериментов, знакомивших детей с удивительным
свойством воды, образовывать жидкую оболочку:
Опыт 1. Горка воды.
Мат
ериал: стекляннаячаш
каилистаканс ровнымикраями, водавсосуде, монеткиилишарикииз пласт
илина, цепьиз скрепок, блюдечкоили
поднос, жидкоемыло.
Вопрос: Как получить горку воды?
Задание:
1) Наполните сосуд, стоящий на подносе или блюдечке, до краёв водой.
Вопрос: «Сколько монет (шариков пластилина) можно опустить в полный
сосуд воды так, чтобы вода из него не выливалась?»
2) Проверьте ваши предположения экспериментальным путём.
(Предметы важно опускать плавно, не касаясь пальцами поверхности
воды)
Вопрос: Какой формы стала поверхность воды? Нарисуйте поверхность
воды в сосуде:
3) Повторите опыт, но уже с цепочкой из скрепок.
Вопрос: «Сколько скрепок можно опустить в полный сосуд воды так,
чтобы вода из него не выливалась?»
4) Предложите рисунок, поясняющий образование горки воды, пред(
ставив, что мы видим молекулы и их взаимодействие.
5) Повторите на следующем занятии опыт «Горка воды» с мыльной водой.
6)
Вопрос: «Какие отличия вы наблюдаете?»
Объяснение: Вода состоит из мельчайших частиц –молекул, которые
притягивают друг друга.Молекулы воды притягивают друг друга во всех
направлениях. Это создаёт силу у поверхности воды достаточную, чтобы
удержать над краем стакана некоторое количество воды. С добавлением
мыла, взаимодействие между молекулами ослабевает, и вода не
удерживается на поверхности горкой.
Опыт 2. «Пробка посередине»
Мат
ериал: крыш
ечкапласт
массовая, чашкаилиширокийпластиковыйст
аканчик, вода, жидкоемыло.
Задание:
1) Налейте неполный сосуд водой.
2) Опустите крышечку на поверхность воды и подождите, пока вода не успокоится.
Вопрос: «Где расположилась крышечка (у края или посередине сосуда)?»
3) Найдите способ, не прикасаясь к крышечке, сделать так, чтобы она
сама переместилась на середину поверхности воды в сосуде.
Ответ: долейте воды до уровня горки в сосуде. Вода в центре стала
выше стенок стакана. Притяжение со стороны молекул стекла перестало
действовать. Поэтому сила притяжения между молекулами воды в центре
стала преобладающей друг к другу, чем у края и притянула пробку на центр.
4) Повторите эксперимент с мыльной водой.
Вопрос: «Что изменилось и почему?»
Опыт 3. Форма капли в масле.
Мат
ериал: подсолнечноемасло, водапростая, подкрашеннаясинимичерниламиилипищ
евымкрасителем, пипет
ка,
сал-фетки, узкийпрозрачныйсосуд(рюмка, небольш
аяузкаяпро-зрачнаяемкостьит.п.)
Вопрос: «Если капнуть воду в сосуд с подсолнечным маслом,
какой формы будет капля при её опускании на дно сосуда?»
Выберите из предложенных вариантов и зарисуйте в тетрадь:
Рисунок капли воды в масле после эксперимента:
Объяснение: вода обладает свойством образовывать жидкую оболочку,
форма, которой в свободном паде-нии – шар.
Опыт 4. Ромашка.
Мат
ериал: дваст
аканаиз-подйогурт
а, глубокийтазик с водой, несколь-комонет, поднос, салфетки, жидкоемыло.
Задание:
1) Два стакана опустите под воду и сведите вместе венчик к
венчику,чтоб вода не вытекала.
2) Установите стаканы на плоскую поверхность подноса друг над
другом. Просуньте монетку между 2-мя краешками. Некоторое
количество воды выльется.
Вопрос: «Почему вода не выливается вся?»
3) Проверьте, сколько монеток можно максимально поместить друг на
друга, чтобы вода ещё оставалась в верхнем стакане.
4) Повторите на следующем занятии опыт «Ромашка» с мыльной водой.
Вопрос: «Какие отличия вы наблюдали?»
Объяснение: когда монетка на месте, сила притяжения между молекулами
воды друг к другу останавливает вытекание воды из верхнего стакана. С
добавлением мыла взаимодействие между молекулами воды ослабевает и
вода выливается.
Опыт 5. Иголка пловец.
Мат
ериал: иголкаилибулавкашвейная, скрепки, неглубокаяёмкостьс
водой, т
уалет
наябумага, жидкоемыло.
Вопрос: «Иголка из металла может плавать на поверхности воды?»
Задание:
1) Положите на поверхность воды небольшой кусочек т/бумаги.
2) Аккуратно опусти на её поверхность иголку.
3) Кончиком карандаша добейтесь, чтобы бумага начала тонуть, а на
поверхности осталась плавать иголка.
Объяснение: Феномен (стягивающая сила на поверхности воды) называется
поверхностным натяжением.Сила притяжения между молекулами воды не
даёт иголке (скрепкам) тонуть.
2 этап:
Подборка информации о насекомых и животных, которые пользуются
поверхностным натяжением воды для свои жизненных
целей. К насекомым относятся водомерка и ей
подобные насекомые, живущие у прудов. Насекомые
имеют длинные ножки,
покрытые волосками. Эти
насекомые благодаря
поверхностному натяжению бегают по воде в
поисках пищи. Поверхностная плёнка воды
прогибается под их тяжестью, но она достаточно
прочна, чтобы выдержать их вес и не лопнуть. К
животным относится ящерица Василиск.
3 этап:
Объединение всех полученных знаний в общий проект «Прогулки по
воде». Информацию о живом мире оформить на отдельных листах —
карточках формата А4. Подготовить детей для демонстрации опытов по
свойству поверхностни воды. Отдельно включить игру соревнование
«Сколько скрепок вам удалось положить на поверхность воды?»
Соревнование - игра: «Сколько скрепок вам удалось положить на поверхность воды?»
Задание:
4) Проведите эксперименты с иголкой и
скрепками на поверхности мыльной воды.
Вопрос: «Какие отличия вы наблюдаете?»
II. Этапы работы над вторым проектом «Синий кит
или коробочка с грузом».
сделать действующий в опыте макет кита);
1 этап:
Дети через проведения ряда опытов исследуют свойсво воды создавать
выталкивающую силу, уменьшающую вес предметов в воде.
Опыт 1. Научи пластилин плавать.
Мат
ериал: сосудс водой, блюдце, пластилин.
Задание:
1) Возьми кусок пластилина и опусти его на поверхность воды.
Наблю
дение: пластилин тонет.
2) Опусти блюдце на воду сначала в горизонтальном положении, а потом вертикально.
Наблю
дение: в горизонтальном положении блюдце плавает, а в вертикальном сразу идёт ко дну.
3) Измени форму у куска пластилина так, чтобы он стал плавать в воде.
Наблю
дение: пластилин в форме лодочки или пельмени с воздухом плавает.
Объяснение: чем больше объём воды вытесняет пластилин (любой предмет)
вовремя погружения, тем с большей силой он выталкивается вверх.
Пластилиновая лодочка и блюдце вытесняют воду не только своей массой, но
и своими пустотами. На них действует выталкивающая сила, превышающая их вес. Она и держит их на плаву.
Опыт 2. Коробочка с грузом.
Мат
ериал: ф
отобокс, груз (монетки, пластилин, камуш
киилипесок, тон-каярезинка, ёмкостьс водой, линейка.
Задание:
1) Фотобокс наполнить грузом. Поместить под крышку кончик резинки и плотно закрыть у
коробочки крышку.
2) Поставить фотобокс на стол и потянуть за резинку. Измерить длину
резинки в растянутом состоянии.
Вопрос: «Как сделать, чтобы резинка стала меньше растягиваться под
весом груза?»
3) Опустите фотобокс в сосуд с водой и начните поднимать его за резинку.
4) Измерьте длину резинки в растянутом состоянии.
Наблю
дение: резинка в воде меньше растягивается, чем под тем же грузом в воздухе. Почему? В каком
направлении действует выталкивающая сила воды?
Вывод: в воде предметы меньше весят, чем на суше.
Объяснение: в воде на фотобокс действует выталкивающая сила, которая
направленна вверх ( в противоположную сторону силе тяжести).
Выталкивающая сила (сила Архимеда) уменьшает вес груза в воде.
2 этап:
Собрать информацию о самом огромном животном нашей планеты, которое
живёт в воде.
Вопрос: «Какое животное на Земном шаре самое большое?»
Синие киты - полосатики – крупнейшие по размеру, весят больше всех и издают самые громкие звуки среди
животных на Земле. Самка синего кита может достигать в длину 30 м и весить около 160 т. В 1909 г.
выловлен синий кит длиной 33 м 58 см. Такой кит уравновесит 50 слонов или 250 откормленных быков.
Новорождённый китёнок:
длина 7 м, вес 2 т
Вопрос: «Почему самые крупные
животные на Земле обитают только в океане?»
Ответ: киты в воде не весят – они плавают. Вот почему
животные, обитающие на суше, не могут весить как
киты. Для больших животных нужны большие лапы и
есть предел их размерам и весу на суше. Животное
размером с синего кита, будет под действием силы притяжения Земли
раздавленно собственным весом.
Хотя киты больше динозавров, для них нет
проблем передвижения в
воде. Почему?
Ответ: на них в воде меньше действует сила
притяжения Земли. Её дей(
ствие скомпенсировано выталкивающей силой
воды.
3 этап:
Сделать действующий макет кита из коробочки из-под киндер сюрприза,
фотобокса или другой пластиковой ёмкости. Оформить коробочку в виде
кита, положить в неё груз и провести наглядную демонстрацию,
доказывающую, что в воде все предметы легче.
III. Этапы работы над третьим исследовательским проектом «Подводная
лодка и «Картезианский водолаз» — что между ними общего?»
1 этап:
Дети исследуют, проведя ряд опытов, условыия плавания тел.
Опыт 1.Горячая и холодная вода.
Мат
ериал: пластиковыйст
акан, ш
ило, прозрачныйглубокийсосуд(можноотбольш
ойпластиковойбутылки), краситель(чернилаилипищ
евой
красит
ель), горячаяихолоднаявода.
Задание:
1) Проколите несколько маленьких отверстий в дне стаканчика.
2) Заполните стаканчик горячей подкрашенной водой.
3) Погрузите дно в прозрачный сосуд с холодной водой.
4) Сделайте рисунок распространения цветной горячей воды в холодной.
Вопрос: Какая вода тяжелее?
5) Заполните стакан холодной подкрашенной водой и предположите
как будет вести холодная вода в горячей. Гипотезы проверьте экспери(
ментально.
6) Сделайте рисунок распространения цветной холодной воды в горя(
чей.
Вопрос: «Какая вода легче?»
Вы
вод: горячаяводалегчехолодной.
Опыт 2. Солёная и простая вода.
Мат
ериал: подкраш
енныйконцентрированныйраст
ворсолёнойводы, прозрачныйстаканс холод-нойпростойводой, пипетка.
Задание:
1) Капните цветную каплю концентрированного
раствора солёной воды в сосуд с простой водой.
Вопрос: «Какая вода легче: солёная или простая?»
Вы
вод: солёнаяводалегчепрост
ой, т
ак как онавсплывает.
Вопросыпот
еме«Горячаяихолоднаявода»:
1. Как влияют морские течения на климат и жизнь на Земле?
2. Почему воду в кастрюле нагревают у дна?
Ответы:
1. Все океаны пересекаются постоянными
тёплыми и холодными течениями. Холодные
потоки воды (более плотные и тяжёлые) берут
начало в полярных морях и протекают по дну
океанов; тёплые течения (менее плотные и
более лёгкие) зарождаются в тропических и
экваториальных морях и движутся по
поверхности. Течения перемешивают воду,
доставляют кислород в морские глубины,
равномерно распределяют минеральные соли, способствуют развитию
жизни.
Они определяют климат, влияя на температуру омываемых берегов. Так,
тёплое течение Гольфстрим зарождается в Карибском море, достигает
берегов Европы и смягчает их климат. Холодное течение Лабрадор
охлаждает Атлантическое побережье Соединённых Штатов Америки, что
приводит к очень суровым зимам.
2. Кастрюля нагревается от контакта с огнём и нагревает воду на дне
кастрюли. Горячая вода поднимается вверх, холодная занимает её место,
затем она нагревается и тоже поднимается вверх. Эти восходящие и
нисходящие движение воды распространяет тепло на всю остальную воду
в кастрюле. Такое перемещение называют конвекцией. В воздухе тепло
передаётся таким же образом.
2 этап:
Собрать информацию о конструкцие и работе подводной лодки.
Сделать из пластиковой бутылки действующий
макет лодки и запускать в надувном бассейне.
3 этап:
Найти информацию о живых существах фунуционирующих подобно
подводной лодки. Продолжить проведение опытов на условия плавания тел.
Сделать физическую игрушку «Картезианский водолаз» и найти общее
между игрушкой и подводной лодкой.
Опыт 1. «Картезианский водолаз»
Мат
ериал: пластиковаябутылкас крышечкой, пипет
ка, вода, стакан-чик с водой.
Задание:
1) Наполните под самое горлышко бутылку водой.
2) Наполните пипетку водой так, чтобы она плавала в вертикальном
положении и не тонула (проверьте в стаканчике с водой).
3) Опустите пипетку, с набранным количеством воды, носиком вниз, в
горлышко бутылки и плотно закрутите крышку.
4) Не переворачивая бутылку и не открывая крышку, заставьте пипетку
двигаться вверх, вниз!
Наблю
дение: когда мы сильно сжимаем стенки бутылки, вода заходит в
пипетку, она становится тяжелее и тонет, когда отпускаем стенки бутылки, вода выходит из
пипетки под давлением сжатого воздуха и пипетка всплывает.
Вопрос: «Как поднимается и опускается подводная лодка?»
Опыт 2. Сода, лимонная кислота и кусочки пластилина.
Мат
ериал: сода, лимоннаякислот
а, маленькиеку-сочкипластилинаилиизюм, прозрачныйвысокийинеширокийсосуд, вода, ложечка.
Задание:
1)Насыпьте в сосуд соду, лимонную кислоту 1:2.
2) Добавьте шарики разных размеров из пластилина или изюма и налейте воды.
Наблю
дения: образуется сильная пена и кусочки пластилина (изюма) начинают
двигаться вверх (вниз).
Вопрос: Почему всплывают и снова погружаются кусочки пластилина (изюм)?
Объяснение: в воде происходит реакция между содой и
лимонной кислотой – выделяется углекислый газ. Пузырьки
газа прикрепляются к пластилину (изюму) и поднимают его
вверх, так как газ легче воды.
Опыт 3. Солёная вода
Мат
ериал: пачкасоли, ложка, картош
каилияйцо(сырые), глубокаяпро-зрачнаяёмкост
ьс водой, чернила.
Задание:
1)
Опустите картошку в воду.
Наблю
дения: картошка потонула.
Интересная информация: Плавательный пузырь у рыб подобен балластным
цистернам подводной лодки.
Вопрос: «Что можно сделать, чтобы картошка начала всплывать?»
2) Постепенно долейте подкрашенной солёной воды в ёмкость с картошкой.
Наблю
дения: картошка плавает посередине, а подкрашенная вода сверху.
Вопрос: «Что сделать, чтобы картошка всплыла?»
Ответ: Долить ещё подкрашенной солёной воды и размешать воду.
Опыт 4. Три слоя и предметы
Мат
ериал: т
ришарика: стальной; из стеаринаотсвечки(илиягода); из пробки, илипенопласта, илибузинноймякотиилидругоголёгкого
мат
е-риала; подсолнечноемасло, сиропилижидкиймёд,вода, дет
альотконст
руктора«Лего».
Задание:
1) Налейте в прозрачную ёмкость: сироп и опустите на его поверхность ягоду.
2) Аккуратно долейте сбоку по стеночке воды и положите на её поверхность деталь от
конструктора «Лего».
3) Сверху долейте подсолнечное масло и опустите пробку.
Вопрос: «Почему масло плавает поверх воды, а вода поверх сиропа?»
Вопрос: «У какого предмета: пробка, кубик, ягода….. – самая маленькая плотность?»
Свои проекты дети смогут показать на мероприятиях, проводимых в
МГДД(Ю)Т. Например таких как: «Неделя Игры и игрушки», в
познавательной игре «Бастион Науки», в Фестивале «Гагаринская весна»,
праздник семьи.