Mali badacze - doświadczenia i eksperymenty w edukacji elementarnej

Mali badacze
- doświadczenia i eksperymenty w edukacji elementarnej
Zebrała i opracowała Ewa Kozłowska

„Powiedz mi, a zapomnę,
pokaż - a zapamiętam,
pozwól mi działać, a zrozumiem!"
Konfucjusz

Powszechnie wiadomo, iż dzieci przedszkolne charakteryzuje naturalna ciekawość tego co je otacza. Najlepszym sposobem zaspokojenia naturalnej ciekawości dziecka są zabawy badawcze i eksperymenty o charakterze badawczym. Zabawy te stanowią podstawę wielokierunkowego rozwoju dziecka. Rozwijając umiejętność krytycznego myślenia, myślenia przyczynowo-skutkowego, porównywania i uogólniania przyczyniają się do rozszerzenia horyzontów myślowych przedszkolaka. I chociaż niektóre eksperymenty wydają się trudne, bo związane z dziedzinami, takimi jak fizyka lub chemia, to dają dziecku okazję do odkrywania i zgłębiania fascynującego świata przyrody i techniki a wiedza i umiejętności zdobywane we wczesnym dzieciństwie staną się inspiracją i pomostem do wiedzy zdobywanej na kolejnych szczeblach edukacji.
Podstawa programowa wychowania przedszkolnego uwzględnia treści dla
wszechstronnego rozwoju dziecka i zagadnienia związane z przyrodą nieożywioną i dziecięcymi eksperymentami w dziedzinie techniki.
Przykładowe zabawy i eksperymenty badawcze:
Pienisty potwór /wulkan/:
materiały: plastikowa butelka, ocet, płyn do mycia naczyń, soda, miska.

Przebieg: butelkę napełniamy do połowy octem i dolewamy trochę płynu do mycia naczyń ( można zabarwic farbką ), ostrożnie mieszamy składniki, butelkę ustawiamy na środku miski, bierzemy 3 łyżeczki sody oczyszczonej i wsypujemy na środek papierowej chusteczki do nosa. Zwijamy ją i skręcamy końce i wrzucamy zawiniętą chusteczkę do butelki. Po kilku minutach z butelki zacznie wydobywać się piana.
Można ozdobić butelkę kolorowym papierem wtedy piana będzie wychodziła z paszczy np. Potwora - smoka.
Gdy mieszamy ocet z sodą oczyszczoną powstaje gaz zwany dwutlenkiem węgla. Tworzy on w occie bąbelki gazu, który reaguje z płynem do mycia naczyń. Powstaje przy tym tak dużo piany, że wydostaje się ona z paszczy potwora – butelki.

Uzyskiwanie barw
Materiały: mazak (kolor obojętny, ja użyłam koloru brązowego), zlewka lub szklanka, kilkucentymetrowy pasek bibuły filtracyjnej bądź zwykłego papieru, ocet lub mieszanina denaturatu z wodą.
Przebieg: Do szklanki nalewamy 1 cm octu (1cm od dna). 2 cm od końca paska zaznaczamy kreskę naszym mazakiem. Następnie pasek wkładamy do szklanki z octem i obserwujemy rozszczepianie się barw na pasku.

Drożdże
materiały : drożdże np. Suszone w ilości dwóch łyżeczek, ciepła woda, 3 łyżeczki cukru, balon, butelka po soczku.
Przebieg: do butelki wsypujemy drożdże i zalewamy 50ml. ciepłej wody, następnie dodajemy cukier i całość mieszamy. Na otwór butelki naciągamy balonik.
Obserwujemy wzrost drożdży, podczas którego wydziela się dwutlenek węgla. Gaz będzie dostawał się do balonika powodując jego powiększanie się. Jeżeli chcemy przyspieszyć wzrost to butelkę wstawiamy do ciepłej wody.

Rakieta balonowa
materiały: długi kawałek cienkiej linki, balon, taśma klejąca, słomka.
Przebieg: Linkę przeciągamy przez słomkę, jeden koniec linki mocujemy do klamki przy drzwiach, a drugi do oparcia krzesła. Linka powinna być bardzo mocno naprꬿona. Nadmuchujemy balon i mocno zaciskamy ustnik. Szczelnie zatykając otwór balonu, przymocowujemy go do słomki taśmą klejącą. Trzymając wylot, umieszczamy balon na jednym końcu linki, następnie odtykamy ustnik i puszczamy balon, balon poleci wzdłuż linki.
Wniosek: kiedy powietrze wylatuje, balon pędzi w prze¬ciwnym kierunku, tzn. jest pchany na drugi koniec linki.

Właściwości ognia - ciepło
Materiały: paląca się świeczka, słoik.
Przebieg: Zapaloną świeczkę przykrywamy słoikiem. Po kilku minutach delikatnie dotykamy słoik. słoik jest ciepły.
Wniosek: ogień daje nam ciepło.

Czego potrzebuje ogień?
Materiały: trzy świeczki-podgrzewacze, mały i duży słoik
Przebieg: Zapalamy świeczki, dwie z nich stawiamy na pokrywce, nakrywamy je
słoikami i w tej pozycji zakrę¬camy. najpierw wszystkie świeczki pałą się jednakowo mocno, po chwili płomień w małym słoiku gaśnie, jakby ktoś go zdmuchnął, nieco dłużej pali się świeczka w du¬żym słoiku, ale też gaśnie, trzecia świeczka pali się cały czas.
Wniosek: podczas palenia płomień zużywa „powietrze do oddychania", a dokładniej mówiąc - tlen. Kiedy go zabraknie, płomień gaśnie. Aby świeczka się paliła, po¬trzebny jest tlen.

Znikająca woda
Materiały: dwie podstawki, szklanka, świeczka, woda, zapałka.
Przebieg: Zapaloną świeczkę stawiamy na podstawce, na której znajduje się woda, i przykrywamy szklanką. w trakcie eksperymentu świeczka zgaśnie, a woda zostanie wessana ze spodka do szklanki.
Wniosek: tlen z powietrza podtrzymuje płomień świecy, kiedy tlenu pod szklanką zabraknie, płomień zgaśnie. Powietrze, które zostanie w szklance, oziębi się i skurczy. W ten sposób zrobi miejsce dla wody, która wciśnie się do szklanki.

Co powstaje podczas spalania świeczki?
Materiały: paląca się świeczka, łyżeczka.
Przebieg: Przez kilka sekund osoba dorosła trzyma łyżeczkę nad płomieniem, która po chwili pokryje się sadzą.
Wniosek: sadza powstanie w trakcie niepełnego spalania materiałów zawierających w swoim składzie chemicz¬nym węgiel.

Ulatujący wosk
Materiały: paląca się świeczka na świeczniku, kawałek potłuczonego szkła,
spinacz do bielizny.
Przebieg: Kawałek potłuczonego szkła przytrzymujemy spinaczem i przez około 10 sekund trzymamy nad pło¬mieniem, a następnie odkładamy na bok, aby się ochło-dził. na kawałku szkła będą widoczne ślady wosku.
Wniosek gdy świeca się pali, niektóre cząsteczki wosku przekształcają pod wpływem ciepła, unoszą się do góry i odkładają się na odłamku szkła.

Zaczarowany balon
Materiały: zimna butelka, balon, miska z ciepłą wodą.
Przebieg: Pustą butelkę wkładamy do lodówki na około godzinę. Po godzinie wyjmujemy butelkę i nakładamy na jej szyjkę balon. Na około dwie minuty wkładamy bu¬telkę do ciepłej wody. balon nadmuchuje się jak po dotknięciu czaro-dziejską różdżką.
Wniosek: w wyniku ocieplenia powietrze znajdujące się w butelce rozpręża się i potrzebuje więcej miejsca, wpły¬wa więc do balonu i go nadmuchuje.

Sklejone szklanki
Materiały: dwie szklanki tej samej wielkości, podgrze¬wacz, zapałki, woda, kartka bibuły.
Przebieg: Bibułę zwilżamy. Do szklanki wkładamy pod¬grzewacz, zapalamy go, a na szklankę kładziemy zwilżo¬ną bibułę i przykrywamy drugą szklanką. gdy podgrzewacz zgaśnie, szklanki się złączą i moż¬na je podnieść jednocześnie.
Wniosek: wewnętrzne podciśnienie powietrza przyciąga obie szklanki.

Niewidoczna błona
Materiały: szklanka z wodą z kranu, igła, peseta.
Przebieg: Pomału i bardzo ostrożnie kładziemy igłę na powierzchni wody. Igła nie utonie, pływa.
Wniosek: siły przyciągania działające między cząstecz¬kami wody są duże, przy powierzchni przyciągane są do środka. Twór za cienką, niewidoczną warstwę, która może utrzymać lekkie przedmioty. Siła, która przytrzymuje te cząsteczki, nosi nazwę napięcia powierzchniowego.

Siła powietrza
Połóż plastikową reklamówkę na stole (bez dziur). Na tej torbie połóż średniej wielkości książkę i zacznij dmuchać do torby. Kiedy torba zacznie się napełniać powietrzem, książka zacznie unosić się do góry.
Wniosek: ciśnienie powietrza wytwarza siłę. Czasem, gdy jest wystarczająco duże, ciśnienie powietrza może unieść nawet ciężarówkę.

Książka na „kółkach”
Połóż jedną książka na stole a drugą umieść na kilku położonych płasko słomkach do picia. Którą książkę jest łatwiej poruszyć przy pomocy jednego palca? Tę na słomkach, gdyż słomki posłużyły nam za kółka. Tarcie jest mniejsze w przypadku kółek. Tarcie podczas toczenia jest mniejsze od tarcia przy przesuwaniu. Tarcie zależy od powierzchni, ale przede wszystkim od chropowatości (gładkości) powierzchni trących (zależność wprost) i od rodzaju materiału stykających się powierzchni.

Ciśnienie atmosferyczne
Materiały: Butelka z dużym otworem (np. po soku „Kubuś”), jajko kurze ugotowane na twardo (bez skorupki), jajko ugotowane na twardo w skorupce, które namoczymy w silnie stężonym roztworze soli przez parę godzin
Przebieg: Połóż jajko na otworze butelki i sprawdź, czy jajko się mieści w butelce. Zabierz jajko i wrzuć do butelki kawałek palącego się papieru, spróbuj ponownie włożyć jajko do butelki. To samo zrób z jajkiem w skorupce namoczonym w roztworze soli.
Jak Kopciuszek
Jak oddzielić sól od pieprzu? Po zmieszaniu drobno zmielonego pieprzu i soli potrzyj plastikową łyżkę o wełnę i przyłóż do mieszanki. Czarne ziarna pieprzu „podskoczą” do łyżki i zostaną oddzielone.
Wniosek: Plastikowa łyżka naładowała się elektrycznie wskutek pocierania o wełnę. Ładunek elektryczny przyciąga ziarna pieprzu. Ponieważ ziarna pieprzu są lżejsze niż ziarenka soli, nawet przy większej odległości przezwyciężą swój ciężar.

Zgubiony przedmiot
Jak wyjąć igłę ze szklanki z wodą bez dotykania igły i wody? Przykładamy magnes do ścianki szklanki i wyciągamy zgubiony przedmiot bez dotykania go dzięki przyciąganiu magnesu.
Wniosek: Magnes przyciąga metalowe przedmioty, które razem z nim się poruszają wychodząc nawet ponad powierzchnię wody. Siła przyciągania magnesu działa także przez szkło i wodę.

Magiczny teatr
Materiały: sylwety kartonowe itp., spinacze, magnes
Pokaz poruszania się postaci na scenie pod wpływem „siły magnetycznej”.

Hodowla kryształów I
Materiały: słoiki z wodą dla każdego dziecka, sól, patyczki, wełniane nici.
Dzieci samodzielnie przygotowują roztwór nasycony soli, w celu jej krystalizacji. Na słoikach opierają patyczki, zanurzają wełniane nitki w wodzie.
Wniosek: Po kilku dniach na nitkach utworzą się kryształki pod wpływem parowania wody.

Hodowla kryształów II - podobnie jak wyżej, zamiast soli dodajemy sodę do prania i proszek
Wskazówki: dodanie kilku kropli farby plakatowej albo atramentu do wody spowoduje zmianę koloru kryształków.

Telefon
Materiały: dwa plastikowe kubeczki, pojemniki po jogurcie, cienki sznurek o długości kilku metrów, nożyczki.
Przebieg: Przebić nożyczkami otwór w dnie każdego kubeczka, pojemniczka. Przewlec sznurek przez oba otwory, zawiązać supły. Dwie osoby prowadząc rozmowę telefoniczną – muszą stanąć w odległości, tak aby naprężyć sznurek telefonu. Sznurek powinien być cały czas mocno naprężony.
Dźwięki docierają do odbiorcy dzięki ruchom i drganiom powietrza, które są przewodzone przez sznurek.

Lupa z kropli wody
Materiały: kawałki tektury, przezroczystą folię, plaster lub taśmę klejącą, nożyczki, łyżeczki, wodę w naczyniach.
Przebieg: Wyciąć z tektury lupę w kształcie lizaka. Wyciąć w niej duży otwór. Dociąć folię – dopasować jej wielkość i kształt do otworu w lupie i przykleić ją z jednej strony lupy. Delikatnie nanieść łyżeczką niewielką ilość wody na wierzch folii.
Przez tak powstałą lupę można obserwować małe obiekty przyrodnicze.

Konserwowanie żywności
Materiały: kostka bulionowa, ocet, sól, trzy naczynia szklane, gorąca woda.
Przebieg: rozpuszczamy kostkę bulionową. Następnie ostrożnie wlewamy płyn w równej ilości do trzech przezroczystych naczyń. Pierwsze naczynie oznaczamy i dodajemy do znajdującego się roztworu łyżkę soli. Do drugiej szklanki (oznaczona) dodajemy łyżkę octu. Do trzeciej nic nie dodajemy. Szklanki odstawiamy na dwa dni w ciepłe miejsce.
Wyniki: Najbardziej mętny jest roztwór w szklance z napisem kontrola (bez dodatków). Roztwory w szklankach zawierających konserwanty (ocet i sól) są bardziej klarowne. Ocet hamuje proces rozmnażania się bakterii w większym stopniu niż sól. Zmętnienie szklance z napisem „kontrola” powstało wskutek pojawienia się dużej ilości bakterii.

Żarzące się obrazki
Tylko w bezpiecznym miejscu, z dala od materiałów łatwopalnych!!!!
Doświadczenie należy wykonywać z dala od wszelkich łatwopalnych substancji (benzyna, spirytus, ale także firanki czy wata)
Materiały: papier, 10-15g azotanu potasowego /potocznie saletry potasowej; używanej do peklowania mięsa/.
Wykonanie:
W 50 ml wody rozpuść 15g saletry i roztworem wykonać na papierze rysunek (cienkim pędzelkiem), zwrócić uwagę na to, aby każda linia miała połączenie z inną, inaczej żarząca się linia urwie się. Po czym wbić w korek szpilkę. Trzymając za korek ogrzać szpilkę do czerwoności rozgrzanym łebkiem dotknąć punku wcześniej zaznaczonego ołówkiem na papierze.Od miejsca dotkniętego gorącym łebkiem zaczynają pełznąć w dwie strony maleńkie żarzące się smużki.
Wyjaśnienie: Papier w miejscach nasyconych saletrą nie pali się, tylko dość szybko żarzy. W tym doświadczeniu korzystamy z bardzo silnych własności utleniających azotanu potasowego. Żarzenie się celulozy nasyconej saletrą jest znane od dawna - konopny czy bawełniany sznur nasycony saletrą, to lont.

Balon jak magnes
Materiały: balon, sznurek, puszka po napoju
Nadmuchujemy balonik i związujemy go sznurkiem. Pustą metalową puszkę kładziemy bokiem na stole. Pocieramy kilkakrotnie balonik włosami (bardzo szybko), a potem próbujemy przyciągnąć balonikiem puszkę do siebie (nie dotykając jej bezpośrednio). Puszka porusza się.
Wyjaśnienie: Balonik był naładowany elektrycznie i zdołał przyciągnąć puszkę. Można użyć dwóch baloników, albo obciążać puszkę.

Dziwne jajka
Materiały: jajko, butelka o wąskiej szyjce /np. po soku Kubuś/.
Czy uda się włożyć w całości jajko kurze do naczynia o węższej szyjce lub do małej obręczy?
Oczywiście. Na kilka dni przed zademonstrowaniem sztuczki należy jajko włożyć do mocnego octu, który zmiękczy skorupkę. Potem delikatnie uciskając, ostrożnie przesunąć je przez szyjkę karafki lub przez otwór pierścionka a następnie polać jajko zimną wodą. Przybierze ono poprzedni naturalny kształt i twardość.

Ukryte pismo – niewidzialne atramenty
I. Atramenty pojawiające się przy podgrzaniu
Najczęściej używane płyny (nadaje się każda kwaśna ciecz) : Cola (rozcieńczona), woda z miodem, sok cytrynowy, jabłkowy lub pomarańczowy, mleko, sok z cebuli, woda z mydłem, roztwór cukru, ocet winny lub wino.
Pismo wywołuje się przez podgrzanie papieru np. na grzejniku, nad kuchenką, nad świeczką lub przeprasowanie żelazkiem.
II. Atramenty wywoływane chemicznie. W większości przypadków oparte na reakcji kwasowo-zasadowej.
• fenoloftaleina – wywoływacze: amoniak, węglan sodu, inne mocne zasady (fenoloftaleina przybiera intensywnie różowy kolor)
• ocet winny, wywoływany wywarem z czerwonej kapusty .
• amoniak, wywoływany wywarem z czerwonej kapusty.
• skrobia, wywoływana roztworem jodu w jodku potasu (przybiera kolor granatowy, papier błękitnieje).
• sok z cytryny wywoływany roztworem jodu (atrament nie zmienia koloru, błękitnieje papier).
• proszek do pieczenia i woda a później sok winogronowy


Bibliografia:
- Al.Khamisy D. - Rozwijanie pojęć przyrody nieożywionej u dzieci sześcioletnich”.
- Elbanowska S. – Przyroda nieożywiona w wychowaniu przedszkolnym
- Elkonin D. B.- Psychologia zabawy
- Gutowska H - U nas środowisko społeczno – przyrodnicze
- Kielar - Turska M. - Jak pomagać dziecku w poznawaniu świata
- Kielar - Turska M. Muchacka B.- Stymulująca i terapeutyczna funkcja zabawy
- Kostic Z - Między zabawą a fizyką
- Muchacka B. -Zabawy badawcze dzieci w przedszkolu
- Muchacka B. -Zabawy badawcze w edukacji przedszkolnej
- Lelonek M. - Kształtowanie pojęć z przyrody nieożywionej w nauczaniu początkowym
- Okoń W. - Zabawa a rzeczywistość
- VanCleve J. – Astronomia dla każdego; Biologia dla każdego; Chemia dla każdego; Matematyka dla każdego. 101 doświadczeń.
- Taylor B. – Powietrze i latanie; Bateria i magnesy; Kolor i światło; Baterie i magnesy; Co pływa, a co tonie.

Przydatne strony www:
www.bbedukacja.pl
http://czasdzieci.pl
www.blogi.szkolazklasa.pl
www.eioba.pl
http://kidzpark.com
www.zabawna-kraina.pl