Анастасия Сергеева

Как доступно объяснить ребенку физику, не выходя из кухни?

Если школьная физика для детей вдруг стала неподъемным грузом, помочь им смогут не только репетиторы, а и родители! Объясните ребенку физические явления на простых примерах, которые можно увидеть в повседневной жизни, проведите с ним какие-нибудь несложные физические опыты и эксперименты. Как это сделать - продемонстрируем далее, приведя в пример знакомые всем процессы, которые можно наблюдать даже у себя на кухне.

Преломление света

Первое, чем может быть интересна физика для детей - это оптические физические явления, в частности, преломление световых лучей. И если у вас на кухне стоит ваза с цветами, или прозрачная чашка с ложкой, то это явление в ней отчетливо наблюдается. Можно заметить, что опущенная в чашку чайная ложечка, проходя через воду, будто бы смещается и продолжается под водой уже под другим углом - выглядит так, словно ложка сломалась. Или другой пример: если в кастрюлю налить воду и положить на ее дно, допустим, горох, то он будет казаться больше, чем есть на самом деле.

Это и есть явление преломления света, когда световой луч, проходя через границу двух разных сред, меняет свое направление и угол падения. Причем угол падения тем больше, чем больше угол преломления. Но если луч света направлен к этой границе перпендикулярно, то преломление будет отсутствовать. В случае же с ложкой и чашкой, луч света проходит под острым углом из воздушной среды в водную, и вода выступает линзой, преломляющей световые лучи, отражаемые в ложке.

Изменение агрегатных состояний вещества

Агрегатное состояние - состояние вещества в определенных условиях, в конкретном диапазоне давления и температуры, которое определяет свойства вещества, его способность сохранять форму и объем, либо менять их. К таким состояниям традиционно относится твердое, жидкое и газообразное.

Но это звучит скучно, поэтому на помощь приходит физика для детей. Легко пронаблюдать за изменением агрегатных состояний можно на примере обыкновенной воды. Сначала проверьте ребенка: если пролить немного воды на пол и не вытереть, останется ли лужица там навсегда или нет? А что будет с водой, если ее поместить в холодильник? Это и есть агрегатные состояния вещества! Оказывается, такие привычные физические явления на кухне почти каждый день случаются у нас под носом.

А почему так происходит? Виной всему не волшебство, а физика! Вода - это жидкость, а жидкость - промежуточное состояние между твердыми и газообразными веществами. Твердое состояние, в данном случае лед, образуется, когда вода подвергается температуре замерзания (ниже 0°C), а газ - водяной пар - образуется при температуре кипения (100°C). При температуре же от 0°C до 100°C вода пребывает в жидком состоянии - а все потому, что межмолекулярное притяжение при таких отметках не настолько сильное, как в твердом состоянии, но и не такое слабое, как в газообразном.

Переход воды в пар, то есть испарение, происходит тогда, когда молекулы воды с открытой поверхности получают энергию - солнечную или от комнатной температуры, и начинают двигаться хаотично. Сила притяжения между ними слабеет. При понижении же температуры кинетическая энергия молекул опускается, и силы притяжения усиливаются.

Теплопроводность тел

Следующее физическое явление, которое рассматривает физика для детей на примерах из жизни - теплопроводность, то есть способность различных материальных тел к теплообмену, передаче энергии. Но как объяснить ребенку этот процесс? Да хотя бы на примере нагрева супа в кастрюльке, либо воды в чайнике!

Представим: мы поставили суп на плиту. Температура кастрюли начнет подниматься, и из-за разницы температур движение частиц будет усиливаться, что поспособствует передаче теплоты от огня к посуде, и от нагретой посуды - к супу. Но не у всех тел теплопроводность одинакова: например, металлы обладают более высокой теплопроводностью, нежели, допустим, древесина и воздух. Поэтому суп мы нагреваем в металлической кастрюле, чтобы он быстрее нагрелся - однако и остынет, он быстро. Однако, если мешать суп деревянной ложкой/лопаткой, то она будет медленно нагреваться, обладая малой теплопроводностью, но благодаря этому и остынет медленно.

Имеет физика для детей еще одну такую интересную штуку касаемо теплопроводности, как конвекция - такой вид теплопередачи, при котором энергия передается потокообразно, либо естественным, либо принудительным путем. То есть, когда супчик просто стоит на плите, он нагревается естественным путем, но когда его начнут помешивать ложкой - конвекция будет принудительной.

Диффузия

Диффузия - одно из самых интересных и понятных физических явлений, о которых может рассказать физика, но и оно порой бывает сложным для детей. А между тем мы постоянно наблюдаем за этим процессом в жизни, в частности, на кухне. Диффузией называют взаимное проникновение, смешивание двух веществ, схожих по структуре, до однородного состояния. Диффузия происходит благодаря кинетической энергии молекул тех веществ - именно она и приводит их в движение.

Один из самых доступных примеров диффузии жидкостей, которые знает физика для детей - заваривание чая в кипятке. Пусть ребенок бросит в воду чайный пакетик либо горсточку чайных листьев, не размешивая - тогда вы сможете понаблюдать, как чайная заварка смешивается с чистой водой. И чем вода горячее, тем быстрее будет происходить процесс смешивания.

А в твердых веществах примером для детей может стать засаливание овощей на зиму: кристаллики соли, попав в воду для будущего рассола, распадутся, образуя ионы хлора и натрия, которые со временем проникнут между молекулами засаливаемых овощей, будь-то помидоры, огурцы либо даже грибы. Этот тип диффузии - самый медленный.

Но быстрее всего происходит диффузия в газах. Дети точно знают, насколько быстро по дому распространяется вкусный запах маминой стряпни из кухни - именно так ароматы еды смешиваются с молекулами воздуха в помещении.

Закон Архимеда

Этот закон также называют законом гидростатики. Согласно ему, на тело, погруженное в жидкость, действует сила выталкивающая (сила Архимеда), которая равна массе жидкости, способной заполнить объем данного тела. Значит, тело с плотностью ниже, чем плотность жидкости, из нее вытолкнется, а с плотностью выше - погрузится и утонет, выталкивая при этом столько жидкости, сколько соответствует его объему.

Такая физика станет понятнее для детей, лишь только вы напомните им про приготовление пищи - например, про варку курицы. Чтобы сварить птицу, мама набирает не полную кастрюлю воды, а приблизительно три четверти, в зависимости от объема тушки. Когда же мы опустим курочку в воду, то заметим, как вода поднимается до краев посуды, гораздо ближе, чем была до этого. Закон Архимеда во всей красе!

А хотите узнать, как объяснить ребенку явление электромагнитной индукции, да еще и так, чтобы это было интересно и наглядно? Покажите ему этот ролик:

Забирай себе, расскажи друзьям!

Читайте также на нашем сайте:

Показать еще

Не секрет, что у большинства школьников возникают проблемы с такими предметами, как биология, химия или физика. Если биология еще мало-мальски понятная наука, то вот химия и физика… Конечно, родители пытаются помогать по мере своих сил, но что делать, если и у вас довольно смутные воспоминания о том, что вы проходили в школе по этим дисциплинам?

Ответ прост! Воспользоваться книгой Кэрол Вордерман «Как объяснить ребенку науку?», вернее иллюстрированным справочником для родителей. В справочнике в краткой форме разъяснены все основные темы из школьной программы по биологии, химии и физике. Каждой отдельной теме отведен всего один разворот, но на нем, как ни странно, умещается все, что нужно знать по этой теме. И это очень удобно, не читать несколько страниц текста, помните, как в школьных учебниках, а в краткой форме узнать самое основное по теме. Что еще очень удобно, то, что в книге очень много рисунков, схем и диаграмм. Которые помогают в наглядной форме все понять.

Хоть книга и адресована родителям, но детям тоже интересно ее разглядывать и читать, даже дошкольникам. Например, моя дочь Вероника очень любит ее полистать, найдет то, что ее заинтересовало на картинке и просит прочитать . Конечно, весь текст с разворота нет смысла читать, но выборочно информация интересна даже пятилетнему ребенку!
А вот школьники я думаю, с удовольствием будут читать справочник сами или с родителями, как рекомендует автор.

Читая справочник я очень многое освежила в памяти из школьной программы. И ведь сейчас вся эта информация воспринимается совсем не так как в школе! Поэтому, я бы рекомендовала справочник для прочтения всем взрослым без исключения, не зависимо есть у вас дети или нет.

Из раздела «Биология»

Строение и работа клетки. Все лето дочь приносила домой цветы и каждый раз переживала, когда они через некоторое время увядали. Теперь она знает, почему так происходит.

Грибы и одноклеточные. Эта тема тоже заинтересовала дочку, особенно ей понравилась Инфузория.

В теме «Выведение отходов» я впервые узнала, что крокодилы плачут для того, чтобы вывести излишки соли из организма.

В теме «Размножение» было интересно узнать, что многие животные и рыб для более эффективного воспроизводства могут менять свой пол на противоположный! А детеныш кенгуру рождается всего через месяц внутриутробного развития длиной всего 2 см. и продолжает свое развитие уже в сумке у матери на животе в течение 100 дней.

Также мы узнали, что цветки, опыляемые ветром, не пахнут и, как правило, невзрачные.

На странице с «Болезнями и иммунитетом» мы нашли ответ, что происходит на коже, когда на ней появляется царапина. Этот вопрос дочка задавала мне уже несколько раз, а я конечно пыталась ей объяснить, но после прочтения информации в справочнике у Веронике больше не осталось вопросов.

Это только самая малая часть раздела «Биология», которую мы успели прочитать вместе с дочкой. Следующие два раздела я пока читаю сама, так как информация там не для маленького ребенка за редким исключением. Например, теперь дочка знает, принцип действия лавовых ламп, которые ей так нравятся.

В конце справочника есть справочные материалы и алфавитный указатель, которые существенно облегчат поиск нужной информации.

Оформление книги «Как объяснить ребенку науку». Мягкая, но достаточно толстая обложка, которая легко гнется. Глянцевые страницы, удобный формат.

Еще раз повторюсь, что книга заслуживает внимания. Купить ее можно на сайте издательства «МИФ.Детство» или в интернет-магазине «Лабиринт» .

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ – НУЖНАЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ

Химическая реакция – это процесс, в котором вещества подвергаются химическому изменению для того, чтобы образовать совершенно новое вещество .

Где происходят химические реакции?

Можно подумать, что химические реакции происходят только в научных лабораториях, но на самом деле они протекают всё время в окружающем нас мире. Каждый раз, когда мы едим, наше тело использует химические реакции, чтобы превратить пищу в энергию. Ржавеет металл, горит древесина, батарейки производят энергию, фотосинтез в растениях – это всё химические реакции.

Что такое реагент, реактант и конечный продукт?

Реактанты и реагенты – это вещества, которые участвуют в химической реакции. Реактант – это любое вещество, которое используется в процессе реакции. То вещество, которое получилось в результате химической реакции, называется конечным продуктом .

Скорость реакции

Не все химические реакции протекают с одинаковой скоростью. Некоторые происходят очень быстро, например, взрывы, а другие могут занять много времени, например, процесс покрытия металла ржавчиной. Скорость, с которой реактанты превращаются в конечный продукт, называется скоростью реакции . Скорость реакции можно значительно увеличить, добавив энергию, например, тепло, солнечный свет или электричество. Увеличение концентрации или давление реактантов также увеличивает скорость реакции.

Типы реакций

Существует множество типов химических реакций. Приведём несколько примеров:

• Реакция синтеза. Реакция синтеза – это процесс слияния двух веществ для образования нового вещества. Это можно показать на примере А + В → А-В.

• Реакция распада. Реакция распада – это такая реакция, при которой сложное вещество распадается на два отдельных вещества. Это можно показать на примере А-В → А + В.

• Горение. Реакция горения происходит тогда, когда кислород соединяется с другим компонентом, в результате чего получается вода и углекислый газ. Реакция горения производит энергию в виде тепла.
• Реакция одинарного замещения. Это такая реакция, в процессе которой один реагент забирает элемент у другого реагента. Это выглядит так: А + ВС → АС + В.
• Реакция двойного замещения. Её ещё называют реакцией метатезиса . Представьте себе, как два реагента обмениваются элементами. Выглядит это так: АВ + СD → AD + CB.
• Фотохимическая реакция. При такой реакции происходит поглощение фотонов из света. Одним из примеров такой реакции является фотосинтез.

Катализаторы и ингибиторы

Иногда в химической реакции участвует некое третье вещество для того, чтобы ускорить или замедлить реакцию. Катализаторы помогают увеличить скорость реакции, а ингибиторы , наоборот, её уменьшают.

Интересные факты о химических реакциях:

• Когда тает лёд , происходит физическое превращение твёрдого вещества в жидкость. Тем не менее, это не химическая реакция, так как это всё то же вещество (Н2О – вода).
• Смеси и растворы не являются химическими реакциями, так как молекулярный состав вещества остаётся неизменным.
• Большинство автомобилей получают энергию от мотора, в котором происходит реакция горения.
• Ракеты приводят в движение с помощью реакции слияния жидкого водорода и жидкого кислорода.
• Когда одна реакция вызывает образование других реакций, это иногда называется цепной реакцией .

ЧАСТЬ ВТОРАЯ – ВЕСЁЛАЯ И НАГЛЯДНАЯ

А теперь предлагаем вам эксперименты, благодаря которым ребёнок воочию убедится, что химическая реакция – это здорово!

ВУЛКАН ИЗ СОДЫ

Простой эксперимент, для организации которого нужны самые обычные предметы и вещества, имеющиеся практически в каждом доме.

Вам понадобятся:

• Пищевая сода;
• Уксус;
• Достаточно большой контейнер, чтобы избежать утечек;
• Бумажные или тканевые полотенца (на всякий случай).

Инструкция:

• Положите пищевую соду в контейнер.
• Налейте немного уксуса.
• Наблюдайте за реакцией!

Что происходит?

Раствор пищевой соды (натрия двууглекислого) – щелочная среда, а уксус – кислота. Когда эти два вещества вступают в реакцию, образуется угольная кислота , которая очень нестабильна и мгновенно распадается на воду и углекислый газ. Именно он, испаряясь, и создаёт шипение.

Дополнительно можно смастерить вулкан, похожий на настоящий. Это потребует от вас творческих способностей и навыков, но так опыт с уксусом и пищевой содой будет выглядеть ещё более впечатляющим!

ФОНТАН ИЗ ДИЕТИЧЕСКОЙ КОЛЫ И ДРАЖЕ «МЕНТОС»

Очень известный эксперимент, который интересно делать и в первый раз, и во второй, и в третий…

Гейзер из колы и конфет «Ментос» стал популярным благодаря Стиву Спенглеру (учитель, выступающий на телевидении с научными экспериментами, – прим. редакции), и он обязательно повеселит и удивит ваших детей, друзей и родных (конечно, если вы проведёте его во дворе, а не в гостиной).

Вам понадобятся:

• Большая бутылка диетической колы;
• Примерно половина пачки конфет «Ментос»;
• Игрушка Geyser Tube (необязательно, но с этим устройством проводить опыт намного проще).

Инструкция:

1. Найдите такое место для эксперимента, где ничто не пострадает, когда всё вокруг будет залито диетической колой. Идеальным местом станет площадка на траве, двор. Пожалуйста, даже не пробуйте сделать гейзер в гостиной!
2. Поставьте бутылку с колой вертикально и отвинтите крышку. Установите воронку или трубку сверху так, чтобы вы смогли одновременно бросить нужное количество драже «Ментос» (примерно половина упаковки будет в самый раз). Это сделать достаточно сложно, если у вас нет специально разработанной игрушки Geyser Tube (можно купить в Интернете или поискать в магазинах), но вполне реально.
3. А теперь самая весёлая часть: бросайте «Ментос» в диетическую колу и убегайте со всех ног! Если вы сделали всё правильно, из бутылки должен вылететь огромный гейзер – это очень впечатляющее зрелище. Рекорд высоты такого фонтана составил около 9 метров!

Что происходит?

Существует несколько теорий, почему происходит такая реакция, но самая правдоподобная версия – сочетание углекислого газа в диетической кока-коле и маленьких ямок, которые можно обнаружить на конфетах «Ментос».

Дело в том, что газированные напитки пенятся благодаря углекислому газу, который добавляют в бутылки с напитком при изготовлении. Углекислый газ не высвобождается из жидкости, пока вы не нальете её в стакан и не станете пить. Некоторое количество газа также выходит, когда вы открываете крышку (кстати, достаточно много, если заранее потрясти бутылку). Таким образом, большое количество углекислого газа в бутылке с газировкой просто ждёт не дождётся момента, когда можно будет выйти из жидкости в виде пузырьков.

Когда вы бросаете что-либо в диетическую колу, вы ускоряете этот процесс, так как ваши действия уменьшают поверхностное натяжение жидкости, а также позволяют пузырькам формироваться на поверхности «Ментос». Конфеты «Ментос» покрыты мелкими ямками (напоминает мяч для гольфа), что значительно увеличивает площадь их поверхности и позволяет образоваться огромному количеству пузырьков.

Эксперимент лучше проводить именно с диетической колой, а не с другими газированными напитками – у неё особый, подходящий состав, к тому же она не такая липкая. Так же опыт удаётся лучше с колой, которая была изгатовлена не так давно. Бутылка, которая уже давно стоит на полке магазина, теряет часть своей «шипучести», поэтому проверьте дату изготовления перед покупкой.

Надеемся, что и вам, и вашим детям было интересно – впереди ещё много увлекательного!

Ангелина закончила шестой класс, а это значит, что 1 сентября придется распрощаться со спокойными днями, наполненными обычными школьными предметами, и всерьез заняться не только биологией, азы которой начали постигать, но и физикой. В восьмом классе начнется и химия. Как же меня пугают эти предметы, а ведь в школе их очень любила - задачи представлялись мне головоломками, решать которые помогали заученные формулы и элементарная логика. И совершенно не нравились опыты, особенно по биологии. Так почему же пугают эти предметы сейчас? Наверное, потому что давно позабыты правила и теория, придется все изучать заново не только Ангелине, но и мне, если вдруг возникнет необходимость помочь с домашним заданием или объяснить непонятую тему. Я уже думала заняться поисками справочников и энциклопедий, чтобы к началу учебного быть во всеоружии (биологическом, химическом и физическом), как очень вовремя вышла новая книга любимой серии DK "Как объяснить ребенку науку".

Один из авторов справочника - Кэрол Вордеман - магистр технических наук кембриджского колледжа Sidney Sussex и кавалер ордена Британской империи, телеведущая в Великобритании. И это третья книга в серии, вышедшей в издательстве Манн, Иванов и Фербер

Сразу хочу отметить, да и в книге об этом говорится не раз, данное пособие предназначено в большей степени для родителей. Чтобы было с чем в руках вспомнить пройденное, по-быстрому разобраться в материале и помочь своему ребенку. А во вторую очередь и ребенку. В частности, Ангелина тут же прошлась по изученным темам по Биологии, и сказала, что в книге все доступно и понятно объяснено, ей понравилась подача материала. И меня подкупает именно то, каким образом преподнесены все темы. Справочник буквально напичкан схемами, диаграммами, наглядными примерами, инструкциями для проведения самостоятельных опытов и исследований, формулами, а в конце книги - и справочными материалами.

Несмотря на небольшую толщину, концентрация знаний поражает, минимум текста и максимум чертежей, схем и наглядного материала. Не зря говорят, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Детально приведена таблица химических элементов Менделеева, объясняется почему и для чего элементы расположены именно так, что значат данные, указанные в каждой ячейке, в книге можно найти наглядные схемы ионной и ковалентной связи, формулами и рисунками объясняются типы химических реакций, законы физики наглядно проиллюстированны и объяснены на практических примерах из жизни.

В книге три больших раздела, посвященные наукам - Биологии, Химии и Физике. Дальше разделы делятся на темы, и на каждом развороте можно найти меню, отсылающее к другим темам с указанием страниц, что очень удобно. Книга в интергальном переплете, и очень напоминает тетрадь с конспектами, в которой в концентрированном виде можно найти все, что понадобиться в старших классах.

Этот иллюстрированный справочник станет отличным помощником для родителей, которые хотят помочь своим детям в освоении школьной программы по биологии, химии и физики. В книге доступно и наглядно объясняются основные понятия этих важнейших естественнонаучных дисциплин, что позволит использовать ее в качестве дополнительного учебного пособия для подготовки вместе с детьми домашних заданий. .

О книге

В книге доступно и наглядно объясняются основные понятия этих важнейших естественнонаучных дисциплин. Сложный материал воспринимается быстрее и лучше благодаря наглядным примерам с четкими схемами, диаграммами и рисунками, которые сопровождаются подробными пояснениями. Многие родители учились в школе давно и их тревожит и даже пугает перспектива вновь столкнуться со школьными предметами. «Как объяснить ребенку науку» станет настоящей опорой родителям: которые хотят помочь своему ребенку в учебе.

Справочник отлично подойдет в качестве дополнительного учебного пособия для подготовки вместе с детьми домашних заданий.

Фишки книги

Разбираются и объясняются базовые темы биологии, физики и химии.

Каждый разворот посвящен конкретной теме.

Есть вставки-примеры из реальной жизни.

Все иллюстрации, схемы и инфографика наглядны и интуитивно понятны.

О серии

«Как объяснить ребенку» - серия книг для родителей, которые хотят освежить в памяти когда-то полученные в школе знания. В книгах кратко и наглядно объясняются базовые темы математических и естественнонаучных дисциплин.

Для кого эта книга

Для родителей, которые хотят помочь детям с домашними заданиями.

Для детей 7-14 лет.

Фотогалерея

Об авторе

Кэрол Вордерман - обладатель степени магистра технических наук Кэмбриджского Колледжа Сидни Сассекс и кавалер ордена Британской Империи, одна из самых известных телеведущих Великобритании (на протяжении 26 лет Кэрол была ведущей интеллектуально-математической теле Countdown). Вошла в число самых популярных британских авторов десятилетия, пишущих в жанре нон-фикшн, и является советником Дэвида Кэмерона по вопросам математического образования.

Развороты книги

Отзыв

Перед вами иллюстрированный справочник сразу по трем предметам - физике, химии и биологии. Весь материал в нем преподносится через рисунки и схемы. Минимум текста, максимум иллюстраций. Книга буквально на все случаи жизни. Она пригодится тем, кому нужно быстро повторить информацию перед экзаменами. Тем, кто хочет стать отличником по химии, физике и биологии. А также родителям, которые хотят помочь своим детям с домашними заданиями, а школьную программу позабыли. А еще книга такая яркая и необычная, что идеально подойдет для летних занятий - скучно не будет.

Книга написана авторами уже полюбившихся книг «Программирование для детей» и «Как объяснить ребенку математику». Один из авторов справочника - Кэрол Вордеман - магистр технических наук кембриджского колледжа Sidney Sussex и кавалер ордена Британской империи, телеведущая в Великобритании. Она умеет рассказать просто и доступно о самом сложном. Именно поэтому книга получилась такой увлекательной и занимательной. Внутри собраны интересные факты, а все термины и законы преподносятся образно и нетривиально.

В книге удобная организация материала. Всего три больших раздела - «Биология», «Химия» и «Физика». В каждом раскрываются все основные темы школьной программы. В конце для удобства предусмотрен справочник терминов и формул и алфавитный указатель. С помощью книги вы сможете объяснить ребенку основы генетики через цвет глаз, первый закон Ньютона через движение футбольного мяча и бутсов, рассказать о том, почему человеческая кость в 5 раз прочнее бетона, а Северное сияние представляет собой пример четвертого агрегатного состояния вещества - плазмы. Обучение по такой книге будет гораздо эффективнее, ведь графическая информации запоминается лучше и быстрее текстовой.

Еще одна замечательная особенность книги - она показывает детям, что наука - это весело и важно. Физика, химия и биология - не просто предметы в школе, а то, что помогает делать нашу жизнь лучше и удобнее. И главное - каждый из нас может сделать великое открытие, которое решит какую-то важную проблему.

Это не справочник по физике, химии и биологии - это энциклопедия маленького гения!

Качество издания, как всегда, на высоте: плотная обложка, глянцевые страницы, удобный формат, который помещается на любую книжную полку.