文|cindy
前段時間發《不懂這些,孩子将失去競争力!》,講到未來的世界對于孩子解決問題的能力非常的看重。現在流行的STEM教育就是以解決問題的思維培養為基礎的。
文章後面有媽媽就留言問“平時該怎麼給娃做STEM教育”。确實,大家都知道STEM教育對娃的重要性,不過說起培養和起步,還是會感覺一頭霧水,無從下手。
其實,除了給娃看STEM動畫、玩玩具以外,還有個更棒的方式可以更直接、更有效地開動娃的小腦袋,了解科學、認識世界,這就是陪娃一起做“科學實驗”。
今年因為疫情關系,我和土根在家經常玩一些小實驗,是非常好的打發時間的活動。土根玩的超嗨,像這個“玻璃棒在油裡消失”的實驗,就讓他興奮不已,瞪着好奇的大眼睛“為什麼、為什麼”不停地追問我。
▲原理:光在油和玻璃中的折射率相同,因此光在玻璃棒和油的交界處不産生折射和反射,玻璃棒仿佛消失了。PS:玻璃棒是一個科學實驗材料包裡提供的~
咱們跟寶寶解釋的時候其實不用講的過分的詳細,隻要讓他看到這個現象,有初步了解就夠了。我跟土根說“折射率不同”,雖然他也不懂,但是他知道了“折射率”這個詞,增加了對世界的認知,在将來上物理課或者是什麼的時候,他就會有更深的印象了。
小娃對世界都充滿好奇,有點神奇或科幻效果的小實驗,對他們來說簡直魅力無窮,還能引發他們小腦袋産生更多思考。
今天我整理幾個咱們居家就可取材的小實驗分享給大家,保證好上手、好操作。涉及的科學原理和擴展玩法我也會寫在每個小實驗後面,大家玩得時候可以同步給娃解說哦。
01
畫出的小魚自己會動?
畫在紙上的小魚自己會轉身?!這可不是幻覺,而是有科學道理的喲。趕緊自己動手試一試吧。
實驗材料:
1、一個透明玻璃杯。要求上下粗細均勻,透明度好,易于觀察。
2、一張小朋友自己畫的畫,可以是小魚,可以是小鳥。為了幫助小娃觀察,爸爸媽媽可以在紙上幫忙畫個箭頭!
實驗過程非常簡單。把杯子灌滿水,把畫放到杯子後面,調整好距離和觀察角度,就能看到小魚轉身啦!
為了讓小朋友看得更清楚,也可以慢慢加水,一點點觀察。
先加一半的水,一個箭頭換方向了。
再加滿水,兩個箭頭全變了!
實驗小知識:
這是個凹凸鏡原理。射入的光線經過光心的不改變方向,其它部分的光線都會改變方向。于是,我們就看到,水中的箭頭的方向左右互換了。
02
水也能分層?
上下兩杯都是水,中間沒有阻擋的情況下,怎麼讓它們倆不相容呢?答案非常簡單,水溫不同,就能辦到!快來試試吧~
準備材料:大小相同的杯子2個,硬塑料膜1張、色素1-2份
1、兩個杯子,分别倒入冷水和熱水,為了區分可以分别加入不同的色素。
(注意:1、水溫不要太燙,以免傷到寶寶。2、水一定要倒滿,不要留有空隙。)
2、用硬塑料膜蓋住熱水杯,慢慢反轉,把熱水杯倒扣到冷水杯上。
3、慢慢地抽掉塑料卡,觀察水的動态。會發現,熱水始終在上面,不會跟下面的冷水混合哦~
延伸:
爸爸媽媽們可以給寶寶演示以下這兩種情況:
1、把冷水放上面,熱水在下面;
2、用兩杯顔色不同的冷水
會出現什麼現象呢?
實驗原理:
絕大部分情況下,物體受熱體積膨脹,密度就會變小。熱水不會流到冷水裡面去就是因為熱水的密度比冷水小。而且熱水由于水分子間的距離相對較遠,相對質量也會較輕,所以才會浮在冷水上面。
随着水溫的變化,水的密度也會發生改變,所以熱水和冷水的分層隻是暫時的。
03
不會掉落的乒乓球
乒乓球放在水瓶口,倒置也不會掉,仿佛被吸住了!怎麼回事?
實驗材料:一個乒乓球、一個小口飲料瓶、水
實驗開始前,先用空瓶子向小朋友演示一下看。乒乓球放到空瓶子的瓶口,拿起,倒立。乒乓球馬上掉落。
那麼我們再試試,給瓶子加滿水吧!把乒乓球放到加滿水的瓶口。(注意:一定要加滿、加滿、加滿)
用手護住乒乓球後,反轉水瓶,松手。乒乓球被牢牢吸住。
左右晃動也不會掉!
注意:以防萬一,做這個實驗的時候下面放着水盆,或在水槽邊玩,免得失敗水灑得到處都是哦。
實驗小知識:
這都是大氣壓強的作用,瓶子裡都是水,壓強比外面低,于是大氣壓強就把乒乓球壓在了瓶子口。
同時乒乓球受到水的表面張力影響,與瓶口緊密接觸完全閉合,受到水向上的拉力,大氣壓強與水的拉力形成一個合力,抵消了瓶内水的重力及乒乓球自身重力,受力平衡,所以球不會掉下來。
04
彈力水晶雞蛋
見過晶瑩剔透、Q彈得能當球玩的雞蛋嗎?趕快和小朋友一起做一個吧!
材料準備:一個透明玻璃杯、白醋、一個雞蛋
杯子裡倒入足夠白醋,沒過雞蛋。注意:沒過雞蛋
雞蛋放入杯子後,跟寶寶一起觀察,雞蛋周身開始冒泡。
放置一晚上。
第二天,會發現蛋殼基本已經被醋溶解,雞蛋也幾乎變大了1倍。
撈出來用紙巾擦一下,一顆晶瑩剔透的水晶蛋,就出現啦!
可以像皮球一樣彈彈彈~
(注意:浸泡時間長短跟醋的酸度和雞蛋殼厚度都有關系,如果不行可以多放一天。)
對着燈光看,蛋黃隐約可見。不過娃玩的時候還是要小心點,畢竟是一顆生雞蛋,遇到尖銳物,一下就會破掉咯。
實驗小知識:
1、雞蛋殼是由碳酸鈣組成的,而白醋裡含有大量的“酸”性物質,“酸”具有腐蝕作用,雞蛋殼被酸浸泡,産生了化學反應,所以雞蛋殼才能變軟、消失。(化學反應産生二氧化碳,就是雞蛋殼上的氣泡)
2、至于雞蛋的體積會漲大到原來的1倍,則是由滲透壓造成的。當薄膜兩邊物質(例如蛋白質)的濃度不相等時,就會産生滲透壓,濃度較低那邊物質裡的水就會透過薄膜,滲入另一邊,以使薄膜兩邊物質的濃度相等。
雞蛋内部黏稠狀的蛋白質濃度比較高。蛋殼變薄之後,在滲透壓的影響之下,醋中的水分就透過蛋殼溶解後形成的半透明薄膜,進入雞蛋把它撐大啦。
3、做這個實驗的時候,爸爸媽媽可以延伸講講我們的牙齒。牙齒成分和雞蛋殼的成分比較相近,留在牙齒上的食物殘渣會發酵産生酸性物質,就像醋會腐蝕雞蛋殼一樣,酸性物質會腐蝕我們的牙齒,長期下去牙齒會生病,長出蟲牙,所以我們要堅持天天刷牙,保護好牙齒哦~!
05
怎麼下一場彩虹雨?
我:寶寶,你喜歡下雨嗎?
土根:不喜歡,下雨不能出去玩!
我:那如果媽媽給你下一場彩虹雨呢?五顔六色的雨,你喜歡嗎?
土根(超興奮):喜歡!
材料準備:一杯食用油、一瓶水、3瓶以上的色素(PS:最好是紅黃藍三原色,因為它們相互混合,還能變化出更多顔色,順便給娃做色彩啟蒙)
1、先把色素分别滴進食用油裡,攪拌一下。
2、将攪拌過的食用油慢慢倒入裝滿涼水的礦泉水瓶裡
3、靜置幾秒後,就能看到彩虹雨紛紛落下的奇觀啦!
實驗小知識:
油的密度和水的密度不同,油的密度低,所以浮在水面上,油包裹的色素密度比油大,靜置一會兒後,色素開始下沉,并且和水相互融合,就形成了夢幻的彩虹雨啦!
06
彩虹摩天輪
實驗材料:
1、取出約足夠的彩虹糖,顔色錯落的擺放在盤中圍成一個圓圈。
2、往盤子中央輕輕倒入30毫升清水,水的高度與彩虹糖中間的高度一樣。(水不能太多)
3、觀察彩虹糖色素在盤中的擴散現象。
實驗拓展:
可以讓寶寶多擺幾個造型,觀察水的變化哦~
實驗小知識:
彩虹糖的色素溶于水後,使得水的密度增大,并向密度小的區域擴散。
當某顆彩虹糖色素與另一顆相遇時,由于密度相似,兩種顔色均朝盤子中央密度更小的區域擴散,最終形成類似摩天輪的形狀。
07
牛奶 可樂=???
最後這個實驗是有點小私心的哦。牛奶跟可樂配一起,會發生什麼變化呢?
最近土根愛上了喝可樂,但你告訴他可樂對身體有害不能喝,他根本不聽的,于是我就給他做了這個實驗。
看完之後,土根還會跟外公外婆說“寶寶不喝可樂,不健康”
實驗材料:牛奶和可樂
1、往可樂中倒入适量牛奶後,旋緊瓶蓋;
2、可以看到馬上發生劇烈反應,可樂中産生大量白色絮狀物;
3、放置10分鐘後,可樂開始分層;
半個小時後,上層的水更清了一些;
放置一天後,杯底沉澱物更加明顯。
一周後,上層的水幾乎清澈。
回顧一下整個過程哦:
實驗小知識:
可樂中的碳酸根離子會和牛奶中的鈣離子反應,生成碳酸鈣,也就是我們看到的白色沉澱物。同時,可樂中的碳酸、山梨甲酸等防腐劑會使牛奶中的蛋白質變性,從而有白色絮狀物生成。
所以,可樂喝多了會潛移默化地影響骨骼健康,對小朋友的牙齒損害也很大哦。
而且從健康角度講,我們成年人也盡量不要把牛奶和可樂放在一起喝,因為産生的沉澱不利于人體對牛奶中營養成分的吸收,沉澱會影響消化。
Cindy最後說:
怎麼樣看完這幾個小實驗,是不是已經摩拳擦掌準備和小朋友大幹一場啦?!每個實驗都是非常簡單、易上手的,而且立馬就能看到結果,不需要等太久,能更好地滿足娃的好奇心、激發探索欲!
做的時候可以先演示給娃看一遍,再讓娃自己動手,爸爸媽媽在一旁指導以及做好保護,也是培養寶寶解決問題能力的一種方式哦!
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