10個家庭科學小實驗,讓孩子玩水的同時,學到滿滿的科學知識
前幾天,有個提問:
孩子喜歡玩水似乎是天性,不管是水坑里的水,水龍頭里的水,噴泉口出來的水,他們都會一直盯著看,試圖動手或者動腳。有什么好的方法可以把學習和玩耍兩者結(jié)合呢?
作為一個陪娃玩水6年的寶媽,我想說,愛玩水是孩子的天性。多找一些有趣的科學小實驗在家陪玩,不失為一個集學與玩為一體的好機會。既能滿足孩子自由玩水的愿望,也能幫助孩子更好地掌握基礎(chǔ)的科學知識,將來在生活中學以致用。
先來貢獻一些我和可愛多在生活中玩過的科學小實驗供大家參考。
1.人工降雨實驗

所謂的人工降雨實驗,就是在不斷沸騰的熱水壺上方放一個盛滿冰塊的碗。冷熱交鋒之下,水蒸氣會快速凝結(jié)成小水滴滴落,形成人工降雨。
2.色素降雨實驗

?這個實驗所需要的原材料非常簡單:透明敞口瓶或杯子、可食用色素、泡沫洗手液、水。

?先往透明瓶子中加入大半杯水,再擠入一些泡沫洗手液,覆蓋住整個水面。再將色素滴入,就能看到色素成柱狀從水面降落。
這個效果與降雨類似。泡沫類似云朵的效果,色素類似灰塵或水滴的效果,只有色素在泡沫中積累到一定量了,才會穿透泡沫降落到水里。
這個實驗的效果特別直觀好看,孩子可喜歡玩啦!
3.冰塊實驗

?冰塊實驗也是孩子特別愛玩的,盛夏的時候玩冰塊可太爽了!可愛多經(jīng)常會主動要求我倒一碗水放冰箱冷凍室結(jié)冰,供他觀察和玩耍。
玩冰塊的過程中,可以讓孩子觀察一下。
①為什么冰塊里既有白色的,又有透明的,還有一些小氣泡?它們是如何形成的,原理是什么?
冰塊里有白色是因為水里的空氣被封印在里面了。冰塊里的小氣泡就是水里的空氣。
②冰塊為什么會融化,融化速度跟什么有關(guān)系?
當水的溫度低于0℃時,水才會凍結(jié),成為固態(tài)的水。當水的溫度處于0~100℃時,水會變成液體,冰塊會融化,是因為周圍的溫度變高了。溫度越高,冰塊融化得越快。除了環(huán)境溫度以外,冰塊的融化速度還與空氣流通速度相關(guān),空氣流通速度越快,冰塊融化速度越快。
③冰塊為什么浮在水面上,而不是沉在水底?
水在4℃時密度最大,高于或低于4℃,密度都會變小。冰塊的密度比水低,所以會飄在水面上。
4.虹吸實驗

?虹吸實驗的材料也非常簡單,只需要一根吸管,兩個水杯即可。

?圖片來自《往上爬的水》
具體操作詳見這項圖片。首先,把吸管放入水中,排出吸管中所有的空氣。接著摁住吸管的一端,將吸管緩緩移出水杯,你將會看到水從吸管里緩緩流淌的“奇跡”。
除此以外,我們最近看了幾本與水相關(guān)的科普童書,發(fā)現(xiàn)了更多有意思,適合在家實操的科學小實驗。

?《知乎版十萬個為什么》、《水的旅行》、《水的世界》、《神奇校車之水的故事》、《往上爬的水》、《制造彩虹》
《知乎版十萬個為什么》、《水的旅行》屬于科普性比較強的知識類童書,能給予我們學科知識上的有力補充;《神奇校車之水的故事》屬于故事性比較強的科普書,以孩子們變身進入水的世界去親自冒險的模式去探索水的奧秘,讀起來有身臨其境的效果;《水的世界》、《向上爬的水》、《制造彩虹》屬于實操性比較強的科普書,將現(xiàn)象與本質(zhì)相結(jié)合,一步一步指導孩子做實驗,進而拆解科學原理。其中,《水的世界》配備了非常多實驗會用到的器材和道具,家長可以直接拿來主義,不需要費勁去自個準備實驗材料,超方便。
下面再來講一講,這幾套書里分別有哪些好玩的與水相關(guān)的科學小實驗。
5.制造彩虹

?插圖來自《制造彩虹》
《制造彩虹》這本書用一問一答的方式詳細介紹了制造彩虹的方法:
①要在陽光充足的地方,讓陽光照在水滴或水霧上。②由于彩虹只在背對陽光的時候能看見,所以要背對陽光,向與太陽相反的方向看。③當彩虹出現(xiàn)時,背景昏暗的地方,彩虹更加清晰。
?《制造彩虹》
除此以外,當我們裝有水的塑料盒放在陽光下時,也能看到彩虹。

?《制造彩虹》
這是因為太陽照射過來的白色光里有不僅有我們?nèi)庋劭梢姷募t色、藍色、黃色光,還有彩虹里的其他光。當光線從空氣進入水中,或者從水中進入空氣中時,會出現(xiàn)彎折,白色的光線變會呈現(xiàn)出各種各樣七彩的顏色。
6.會爬的水
這個實驗與虹吸實驗有些類似,但可玩性更強。主要利用的是面巾紙的吸水性。
做這個實驗之前,可以問問孩子,在我們的生活當中,哪些是吸水材料,哪些是不吸水的材料。
吸水材料有抹布、紙巾、毛筆等,不吸水的材料有塑料、鋼鐵等。

?《會爬的水》
實驗一:測試紙巾的吸水能力
提出問題:紙巾能把水吸引到多高的位置?
A.無論多高都可以爬上去。 B.可以爬10cm高。 C.爬不到5cm。
讓孩子預測答案,選一個選項。
實驗結(jié)果是,水爬到5cm以上時,爬行速度會變慢。超過8cm基本停止爬行,最高能到達10cm。
實驗二:紙巾引流實驗

?《往上爬的水》
將紙巾反復折疊四次成細條狀,用訂書機固定。
將紙巾放入水杯中進行測試,當露在水杯外的紙條高于、低于和持平于水杯內(nèi)的水位時,水能不能順利滴落?
答案:浸濕過的紙巾導流速度比較快。當紙巾的A端高于水杯水面B端或者AB持平時,水不能流下來。只有A端低于B端,水才可以流下來。
實驗三:毛細實驗

?《往上爬的水》
不知道大家有沒有觀察過杯子里的水。通常來說,水杯兩端總是比中間高。
我一直挺好奇,這是啥原因。
《向上爬的水》中有解釋:液體在細長的玻璃管中向上爬的現(xiàn)象叫毛細現(xiàn)象。玻璃管越細,水受到吸引爬得越好。
大家可以拿幾根粗細不同的透明管倒入水,讓孩子觀察比較下,驗證科學的時刻到啦!
7.雪花實驗
雪花挺常見的。尤其是冬天,每天早晨出門時,總能看到車上、草坪上、玻璃上有一層白白的霜裝物質(zhì)。用肉眼湊近了細看,我們可以看到部分雪花的形狀。
玻璃窗的觀察效果尤其明顯。

?車窗上的雪花和《知乎十萬個為什么》、《水的旅行》
看到了雪花,孩子肯定會問:“雪花為什么是白色的?雪花是什么形狀的呢?”
關(guān)于這兩個問題,《知乎版十萬個為什么》上有明確答案:雪花呈現(xiàn)白色是由于光的反射形成的??梢姽庵杏懈鞣N波長的光線,不同波長的光線所呈現(xiàn)出的顏色也不相同。由于雪是由很多個小冰晶組成,這些小冰晶有各種凹凸不平的表面,足以把各種不同波長的光線全部反射掉,因此,我們看到的雪花就是白色的。
水蒸氣凝華結(jié)晶,屬于六方晶系。迄今為止,科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩萬多種雪花的形狀,無論形狀細節(jié)如何,整體外觀都是六角形的。
在《水的旅行》上,我們可以看到為了探究雪花形狀之美耗盡一生的“雪花人”——威爾遜·本特利拍攝的各種形狀的雪花,特別細致真實地展現(xiàn)了雪花之美。

?我在汽車玻璃窗和車燈處拍到的雪花
看到這里,我想到了自己曾經(jīng)在車玻璃上看到的雪花。雖拍得不及本特利拍攝得那么唯美,卻也能看到雪花的大致雛形,讓我一度感到得意和開心。
特別清晰的這張是在車燈上拍到的,大家也可以試試帶孩子觀察車燈上的雪花呦!
8.凈水實驗

?《神奇校車之水的故事》
我和可愛多最早知道水的凈化過程,是通過閱讀《神奇校車》了解的。
大自然中的水要輸送到每家每戶需要經(jīng)過很多環(huán)節(jié):經(jīng)過混合池,讓明礬吸附灰塵和泥土;經(jīng)過沉淀池,明礬會沉到水底;經(jīng)過沙子和礫石組成的過濾池,將殘留在水中的雜質(zhì)過濾掉;在通往儲水罐的水管里,加入了強化牙齒的氟化物和能殺滅病菌的氯;干凈的水通過地下輸水管送到各種建筑物里。

?《水的世界》是與水相關(guān)的實驗套裝,里面恰好就包含了凈水實驗的材料,和我們所學的知識點匹配度極高。很適合家庭自制凈水裝置,觀察水的凈化過程。
9.結(jié)晶鹽畫

?可愛多在看科學視頻《誰拿了小驢子的鹽》
《水的世界》除了配備基礎(chǔ)的實驗材料,還有10堂精彩的科學網(wǎng)課供我們同步學習。第二堂課《誰拿了小驢子的鹽》教了可愛多溶質(zhì)、溶劑和溶液的區(qū)別,還讓我們用鹽、白糖、油、石頭與水攪拌,看看哪些是可溶性物質(zhì),哪些是不可溶性物質(zhì)。
同時,水不能無限容納某種溶質(zhì),加得多了,會達到飽和狀態(tài),無法再溶解溶質(zhì)。

?可愛多在攪拌飽和鹽水
以鹽為例,當你把鹽往水里加到一定程度,無論你如何攪拌,都無法溶解。這樣的水叫飽和鹽水。

?可愛多用飽和鹽水作畫
當你用飽和鹽水在黑色卡紙上作畫時,在濕潤的時候,看不出什么明顯效果。

?結(jié)晶鹽畫
當水分蒸發(fā)掉以后,結(jié)晶鹽就會呈現(xiàn)在黑色卡紙上,效果特別明顯。想要畫面干得快一些,也可以借助吹風機的力量吹干。
10.桔子潛艇

?圖片來自《水的世界》
把橘子放進水杯里,橘子會漂浮在水面上。

?圖片來自《水的世界》
把橘子皮剝掉,再丟進水里,橘子就會沉到水底。
這是因為橘子在水中的浮力大于自身的重力,所以會漂浮在水面上。如果剝掉橘子皮,重量雖然減輕了,但橘子的密度變大了,浮力減小了,且重力大于浮力,所以會沉入水底。
今天,我把這10個與水相關(guān)的科學小實驗送給大家,希望每個孩子都能在玩水的同時,學到多多的科學小知識喲!
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