Быстрые эксперименты. Поезд из батарейки

Если вы раздумываете, как отметить день рождения ребенка, возможно, вам понравится идея устроить детское научное шоу. В последнее время научные праздники приобретают все большую популярность. Занимательные опыты и эксперименты нравятся практически всем детям. Для них это что-то магическое и непонятное, а значит интересное. Стоимость проведения научного шоу довольно высокая. Но это не повод отказывать себе в удовольствии наблюдать изумленные детские лица. Ведь можно обойтись собственными силами, не прибегаю к помощи аниматоров и праздничных агентств.

В этой статье я сделала подборку простых химических и физических опытов и экспериментов, которые без проблем можно провести в домашних условиях. Все, что нужно для их проведения, наверняка найдется у вас на кухне или аптечке. Никаких особых навыков от вас также не потребуется. Все, что нужно – это желание и хорошее настроение.

Я постаралась собрать простые, но зрелищные опыты, которые будут интересны детям разных возрастов. К каждому опыту я подготовила научное объяснение (не зря же я училась на химика!). Объяснять детям суть происходящего или нет – решать вам. Все зависит от их возраста и уровня подготовки. Если дети маленькие, объяснение можно пропустить и сразу перейти к зрелищному опыту, сказав лишь, что узнать секреты подобных «чудес» они смогут, когда подрастут, пойдут в школу и начнут изучать химию и физику. Возможно, это вызовет у них интерес к учебе в будущем.

Хотя я выбирала наиболее безопасные опыты, к их проведению все равно нужно относиться очень серьезно. Все манипуляции лучше выполнять в перчатках и халате, на безопасном расстоянии от детей. Ведь тот же уксус и марганцовка способны причинить хлопот.

И, конечно же, при проведении детского научного шоу нужно позаботиться об образе сумасшедшего ученого. Ваш артистизм и харизма во многом определят успех мероприятия. Превратиться из обычного человека в смешного научного гения совсем не сложно – для этого достаточно взъерошить волосы, надеть большие очки и белый халат, измазаться сажей и сделать соответствующее вашему новому статусу выражение лица. Вот как выглядит типичный сумасшедший ученый.

Перед тем, как устраивать научное шоу на детском празднике (кстати, это может быть не только день рождения, но и любой другой праздник), следует проделать все опыты в отсутствие детей. Прорепетировать, что потом не было неприятных сюрпризов. Мало ли что может пойти не так.

Детские эксперименты можно проводить и без праздничного повода – просто так, чтоб интересно и полезно провести время с ребенком.

Выберите наиболее понравившиеся вам опыты и составьте сценарий праздника. Чтобы сильно не нагружать детей наукой, пусть и занимательной, разбавьте мероприятие веселыми играми.

Часть 1. Химическое шоу

Внимание! При проведении химических опытов следует быть предельно осторожными.

Пенный фонтан

Практически все дети любят пену – чем больше, тем лучше. Как ее сделать, знают даже малыши: для этого нужно налить в воду шампуня и хорошенечко ее взбултыхать. А может ли пена образовываться сама по себе без встряски и быть к тому же цветной?

Спросите у детей, что представляет собою, по их мнению, пена. Из чего она состоит и как ее можно получить. Пусть выскажут свои предположения.

Затем объясните, что пена - это пузырьки, заполненные газом. Значит, для ее образования нужно какое-то вещество, из которого будут состоять стенки пузырьков, и газ, который будет их заполнять. Например, мыло и воздух. Когда мыло добавляют в воду и перемешивают, воздух попадает в эти пузырьки из окружающей среды. Но газ можно получить и другим путем – в процессе химической реакции.

Вариант 1

• таблетки гидроперита;
• марганцовка;
• жидкое мыло;
• вода;
• стеклянный сосуд с узким горлом (желательно красивый);
• стаканчик;
• молоток;
• поднос.

Постановка опыта

1. Воспользовавшись молотком, растолките таблетки гидроперита в порошок и высыпьте его в колбу.
2. Поставьте колбу на поднос.
3. Добавьте жидкого мыла и воды.
4. Приготовьте в стаканчике водный раствор марганцовки и влейте его в колбу с гидроперидом.

После слияния растворов перманганата калия (марганцовки) и гидроперида (перекиси водорода) между ними начнет происходить реакция, сопровождающаяся выделением кислорода.

4KMnO 4 + 4H 2 O 2 = 4MnO 2 ¯ + 5O 2 ­ + 2H 2 O + 4KOH

Под действие кислорода присутствующее в колбе мыло начнет пениться и вылизать из колбы, образуя своеобразный фонтан. За счет марганцовки часть пены будет окрашиваться в розовый цвет.

Посмотреть, как это происходит, можно на видео.

Важно: стеклянный сосуд должен иметь узкое горлышко. Полученную пену в руки не брать и детям не давать .

Вариант 2

Для образования пены подойдет и другой газ, например, углекислый. Окрасить пену можно в любой цвет, какой пожелаете.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• пластиковая бутылка;
• сода;
• уксус;
• пищевой краситель;
• жидкое мыло.

Постановка опыта

1. Налейте в бутылку уксуса.
2. Добавьте жидкого мыла и пищевого красителя.
3. Насыпьте соды.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии соды и уксуса происходит бурная химическая реакция, сопровождающаяся выделением углекислого газа CO 2 .

Под его действием мыло начнет пениться и вылизать из бутылки. Краситель окрасит пену в выбранный вами цвет .

Веселый шарик

Что за день рождения без воздушных шариков? Покажите детям шарик и спросите, как его надуть. Ребята, конечно же, ответят, что ртом. Объясните, что шарик надувается за счет углекислого газа, который мы выдыхаем. Но надуть им шарик можно и по-другому.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• сода;
• уксус;
• бутылка;
• воздушный шарик.

Постановка опыта

1. Насыпьте внутрь воздушного шарика чайную ложку соды.
2. Налейте в бутылку уксуса.
3. Наденьте шарик на горлышко бутылки и высыпьте соду в бутылку.

Результат и научное объяснение

Как только сода и уксус вступят в контакт, начнется бурная химическая реакция, сопровождающаяся выделением углекислого газа CO 2 . Воздушный шарик начнет на глазах надуваться.

CH 3 -COOH + Na + − → CH 3 -COO − Na + + H 2 O + CO 2 ­

Если взять шарик-смайлик, это произведет на ребят еще большее впечатление. По окончанию опыта завяжите шарик и вручите его имениннику.

Демонстрацию опыта смотрите на видео .

Хамелеон

Могут ли жидкости менять свой цвет? Если да, то почему и как? Перед тем, как ставить эксперимент, обязательно задайте детям эти вопросы. Пускай подумают. Вспомнят про то, как окрашивается вода, когда в ней полощешь кисточку с краской. А можно ли обесцветить раствор?

Для проведения эксперимента понадобятся:

• крахмал;
• спиртовая горелка;
• пробирка;
• стакан;
• вода.

Постановка опыта

1. Насыпьте щепотку крахмала в пробирку и добавьте воды.
2. Капните йода. Раствор окрасится в синий цвет.
3. Зажгите горелку.
4. Нагрейте пробирку до обесцвечивания раствора.
5. Налейте в стакан холодной воды и погрузите туда пробирку, чтобы раствор остыл и снова окрасился в синий.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии с йодом раствор крахмала окрашивается в синий цвет, поскольку при этом образуется соединение темно-синего цвета I 2 *(C 6 H 10 O 5) n . Однако это вещество неустойчиво и при нагревании снова распадается на йод и крахмал. При охлаждении реакция идет в другую сторону и мы опять видим, как раствор синеет. Эта реакция демонстрирует обратимость химических процессов и их зависимость от температуры .

I 2 + (C 6 H 10 O 5) n => I 2 *(C 6 H 10 O 5) n

(йод - желт.) (крахмал - прозр.) (темно-синий)

Резиновое яйцо

Все дети знают, что яичная скорлупа очень хрупкая и от малейшего удара может разбиться. Вот было бы хорошо, если бы яйца не бились! Тогда можно было бы не переживать, как донесешь яйца домой, когда мама посылает тебя в магазин.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• уксус;
• сырое куриное яйцо;
• стакан.

Постановка опыта

1. Чтобы удивить ребятишек, к этому опыту нужно готовиться заранее. За 3 дня до праздника налейте в стакан уксуса и поместите в него сырое куриное яйцо. Оставьте на трое суток, чтобы скорлупа успела полностью раствориться.
2. Покажите детям стакан с яйцом и предложите всем вместе произнести волшебное заклятье: «Трын-дырын, бум-бурым! Яйцо, стань резиновым!».
3. Достаньте яйцо при помощи ложки, оботрите салфеткой и продемонстрируйте, как оно теперь может деформироваться.

Результат и научное объяснение

Яичная скорлупа состоит из карбоната кальция, который при реакции с уксусом растворяется.

CaCO 3 + 2 CH 3 COOH = Ca(CH 3 COO) 2 + H 2 O + CO 2 ­

Благодаря наличию пленки между скорлупой и содержимым яйца, оно сохраняет свою форму. Как выглядит яйцо после уксуса, смотрите на видео .

Секретное письмо

Дети любят все загадочное, а потому этот эксперимент наверняка покажется им настоящим волшебством.

Возьмите обыкновенную шариковую ручку и напишите на листе бумаги секретное послание от инопланетян или нарисуйте какой-то тайный знак, о котором нельзя знать никому, кроме присутствующих ребят.

Когда дети прочитают, что там написано, скажите, что это большая тайна и надпись надо уничтожить. Причем стереть надпись вам поможет волшебная вода. Если обработать надпись раствором марганцовки и уксуса, затем перекисью водорода, то чернила смоются.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• марганцовка;
• уксус;
• перекись водорода;
• колба;
• ватные палочки;
• шариковая ручка;
• лист бумаги;
• вода;
• бумажные полотенца или салфетки;
• утюг.

Постановка опыта

1. Нарисуйте на листе бумаги шариковой ручкой рисунок или надпись.
2. Насыпьте в пробирку немного марганцовки и добавьте уксуса.
3. Смочите ватную палочку в этом растворе и проведите по надписи.
4. Возьмите еще одну ватную палочку, смочите ее водой и смойте полученные разводы.
5. Промокните салфеткой.
6. Нанесите на надпись перекись водорода и еще раз промокните салфеткой.
7. Прогладьте утюгом или положите под пресс.

Результат и научное объяснение

После всех манипуляций вы получите чистый лист бумаги, что очень удивит детей.

Перманганат калия - очень сильный окислитель, особенно если реакция происходит в кислой среде:

МnO 4 ˉ+ 8 Н + + 5 еˉ = Мn 2+ + 4 Н 2 O

Крепкий подкисленный раствор марганцовки буквально сжигает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Для создания кислой среды в нашем эксперименте используется уксусная кислота.

Продуктом восстановления перманганата калия является диоксид марганца Мп0 2 , имеющий бурую окраску и выпадающий в осадок. Чтобы его удалить, мы используем пероксид водорода Н 2 O 2 , восстанавливающий нерастворимое соединение Мп0 2 до хорошо растворимой соли марганца (II).

МnO 2 + Н 2 O 2 + 2 Н + = O 2 ­ + Мn 2+ + 2 Н 2 O.

Предлагаю посмотреть, как исчезают чернила, на видео .

Сила мысли

Перед постановкой эксперимента спросите у детей, как затушить пламя свечи. Они, конечно же, вам ответят, что свечку надо задуть. Спросите, верят ли они, что вы сможете загасить огонь пустым стаканом, произнеся волшебное заклинание?

Для проведения эксперимента понадобятся:

• уксус;
• сода;
• стаканы;
• свечи;
• спички.

Постановка опыта

1. Насыпьте в стакан соды и залейте ее уксусом.
2. Зажгите несколько свечей.
3. Поднесите стакан с содой и уксусом к другому стакану, немного переклонив его, чтобы полученный в процессе химической реакции углекислый газ перетек в пустой стакан.
4. Пронесите стакан с газом над свечами, как бы поливая им пламя. При этом сделайте загадочное выражение лица и произнесите какое-нибудь непонятное заклинание, например: «Куры-буры, муры-пли! Пламя, больше не гори!». Дети ведь должны думать, что это волшебство. Секрет раскроете после восторгов.

Результат и научное объяснение

При взаимодействии соды и уксуса выделяется углекислый газ, который, в отличие от кислорода, не поддерживает горение:

CH 3 -COOH + Na + − → CH 3 -COO − Na + + H 2 O + CO 2 ­

CO 2 тяжелее воздуха, а потому не улетает вверх, а оседает вниз. Благодаря этому свойству мы имеем возможность собрать его в пустой стакан, а потом «вылить» на свечи, тем самым загасив их пламя.

Как это происходит, смотрите на видео .

Часть 2. Занимательные физические опыты

Джин-силач

Этот эксперимент позволит детям взглянуть на привычное для них действие с другой стороны. Поставьте перед детьми пустую бутылку из-под вина (этикетку лучше предварительно снять) и протолкните в нее пробку. А затем переверните бутылку вверх дном и попытайтесь вытряхнуть пробку наружу. У вас, конечно же, ничего не получится. Задайте детям вопрос, можно ли как-то достать пробку, не разбивая бутылку? Пускай скажут, что они думают по этому поводу.

Поскольку через горлышко пробку ничем подцепить нельзя, значит, остается одно – попробовать вытолкнуть ее изнутри наружу. Как это сделать? Можно позвать на помощь джина!

В качестве джина в этом эксперименте будет выступать большой полиэтиленовый пакет. Для пущего эффекта пакет можно разрисовать цветными маркерами – нарисовать глазки, нос, рот, ручки, какие-то узоры.

Итак, для проведения эксперимента понадобятся:

• пустая винная бутылка;
• пробка;
• полиэтиленовый пакет.

Постановка опыта

1. Скрутите пакет трубочкой и засуньте его в бутылку так, чтобы ручки оказались снаружи.
2. Переворачивая бутылку, добейтесь того, чтоб пробка оказалась сбоку от пакета поближе к горлышку.
3. Надуйте пакет.
4. Аккуратно начните вытягивать пакет из бутылки. Вместе с ним выйдет и пробка.

Результат и научное объяснение

По мере надувания пакет расширяется внутри бутылки, изгоняя из нее воздух. Когда мы начинаем вытягивать пакет, внутри бутылки создается вакуум, за счет чего стенки пакета обхватывают пробку и увлекают ее за собой наружу. Вот такой вот сильный джин!

Чтобы увидеть, как это происходит, посмотрите видеоролик .

Неправильный стакан

Накануне эксперимента спросите у детей, что будет, если перевернуть вверх дном стакан с водой. Они ответят, что воды выльется. Скажите, что так происходить только с «правильными» стаканами. А у вас есть «неправильный» стакан, из которого вода не выливается.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• стаканы с водой;
• краски (можно обойтись и без них, но так опыт выглядит зрелищнее; лучше использовать акриловые краски – они дают более насыщенные цвета);
• бумага.

Постановка опыта

1. Налейте в стаканы воды.
2. Добавьте в нее красок.
3. Смочите края стаканов водой и положите поверх них по листу бумаги.
4. Плотно прижмите бумагу к стеклу, придерживая ее рукой, переверните стаканы вверх дном.
5. Немного подождите, пока бумага не прилипнет к стеклу.
6. Не спеша уберите руку.

Результат и научное объяснение

Наверняка все дети знают, что нас окружает воздух. Хотя мы его не видим, он, как и все вокруг, имеет вес. Мы ощущаем прикосновение воздуха, например, когда на нас дует ветер. Воздуха много, а потому он давит на землю и все, что находится вокруг. Это называется атмосферное давление.

Когда мы прикладываем бумагу к мокрому стакану, она прилипает к его стенкам за счет силы поверхностного натяжения.

В перевернутом стакане между его дном (находящимся теперь вверху) и поверхностью воды образуется пространство, наполненное воздухом и парами воды. На воду действует сила тяжести, которая тянет ее вниз. При этом пространство между дном стакана и поверхностью воды увеличивается. В условиях постоянной температуры давление в нем уменьшается и становится меньше атмосферного. Общее давление воздуха и воды на бумагу изнутри получается немного меньше, чем давление воздуха снаружи. Поэтому вода и не выливается из стакана. Однако через некоторое время стакан потеряет свои волшебный свойства, и вода все же выльется. Это обусловлено испарением воды, увеличивающей давление внутри стакана. Когда оно станет больше атмосферного, бумага отпадет и вода выльется. Но вы до этого момента можете не доводить. Так будет интереснее.

Посмотреть ход опыта можно на видео .

Прожорливая бутылка

Спросите у детей, любят ли они покушать. А любят ли кушать стеклянные бутылки? Нет? Бутылки не едят? А вот и не правы. Это обычные бутылки не едят, а волшебные – очень даже не прочь перекусить.

Для проведения эксперимента понадобятся:

• вареное куриное яйцо;
• бутылка (для пущего эффекта бутылку можно разрисовать или как-то приукрасить, но так, чтоб детям было видно, что происходит внутри ее);
• спички;
• бумага.

Постановка опыта

1. Очистите от скорлупы вареное яйцо. Кто же есть яйца в скорлупе?
2. Подожгите кусок бумаги.
3. Бросьте горящую бумагу в бутылку.
4. Положите яйцо на горлышко бутылки.

Результат и научное объяснение

Когда мы забрасываем в бутылку горящую бумагу, воздух в ней нагревается и расширяется. Закрыв горлышко яйцом, мы препятствуем поступлению воздуха, в результате чего огонь гаснет. Воздух в бутылке остывает и сжимается. Создается разность давления внутри бутылки и снаружи, за счет чего яйцо всасывается в бутылку .

Пока что на этом все. Однако со временем я планирую добавить в статью еще несколько экспериментов. В домашних условиях можно, например, поставить опыты с воздушными шарами. Поэтому, если вас заинтересовала данная тема, добавьте сайт в закладки или подпишитесь на рассылку обновлений. Когда добавлю что-то новенькое, сообщу вам об этом по e-mail. На подготовку данной статьи у меня ушло много времени, так что просьба уважительно относиться к моему труду и при копировании материалов обязательно проставлять активную гиперссылку на эту страничку.

Если вы когда-то проводили домашние опыты для детей и устраивали научное шоу, пишите о своих впечатлениях в комментариях, прикрепляйте фото. Будет интересно!

Химик - профессия очень интересная и многогранная, объединяющая под своим крылом множество разных специалистов: ученых-химиков, химиков-технологов, химиков-аналитиков, нефтехимиков, преподавателей химии, фармацевтов и многих других. Мы решили вместе с ними отметить приближающийся День химика 2017, поэтому выбрали несколько интересных и впечатляющих экспериментов в рассматриваемой области, которые сможет повторить даже тот, кто от профессии химика максимально далек. Лучшие химические опыты в домашних условиях - читайте, смотрите и запоминайте!

Когда отмечают День химика

Прежде чем мы начнем рассматривать наши химические опыты, уточним, что традиционно День химика отмечают на территории государств постсоветского пространства в самом конце весны, а именно - в последнее воскресенье мая. Это значит, что дата не фиксирована: например, в 2017 году День химика отмечается 28 мая. И если вы работаете в сфере химической промышленности, либо изучаете специальность из этой области, или как-то иначе непосредственно связаны с химией по долгу службы, значит, имеете полное право в этот день присоединиться к торжеству.

Химические опыты в домашних условиях

А теперь приступаем к главному, и начинаем выполнять интересные химические опыты: лучше всего делать это вместе с маленькими детьми, которые точно воспримут происходящее как магический фокус. Причем мы постарались подобрать такие химические эксперименты, реактивы к которым можно легко достать в аптеке или магазине.

Опыт №1 - Химический светофор

Начнем с очень простого и красивого опыта, который получил такое название отнюдь не зря, ведь участвующая в эксперименте жидкость будет менять свой цвет как раз на цвета светофора - красный, желтый и зеленый.

Вам понадобится:

• индигокармин;
• глюкоза;
• каустическая сода;
• вода;
• 2 прозрачные стеклянные емкости.

Пусть названия некоторых ингредиентов вас не пугают - глюкозу в таблетках можно запросто купить в аптеке, индигокармин продается в магазинах как пищевой краситель, а каустическую соду найдете в хозяйственном магазине. Емкости лучше взять высокие, с широким основанием и более узким горлом, например, колбы, чтобы их было удобнее взбалтывать.

Но чем интересны химические опыты - здесь всему есть объяснение:

• Смешав глюкозу с каустической содой, т. е. гидроксидом натрия, мы получили щелочной раствор глюкозы. Затем, смешав его с раствором индигокармина, мы окисляем жидкость кислородом, которым она насытилась во время переливания из колбы - это и есть причина появления зеленого цвета. Далее в качестве восстановителя начинает работать глюкоза, постепенно меняя цвет на желтый. Но встряхнув колбу, мы снова насыщаем жидкость кислородом, позволяя химической реакции пройти этот круг заново.

О том, как интересно это выглядит вживую, вы получите представление из данного короткого ролика:

Опыт №2 - Универсальный индикатор кислотности из капусты

Дети обожают интересные химические опыты с разноцветными жидкостями, это не секрет. Но и мы, как взрослые, ответственно заявляем, что выглядят такие химические эксперименты очень зрелищно и любопытно. Поэтому мы советуем вам провести в домашних условиях еще один «цветовой» опыт - демонстрацию удивительных свойств краснокочанной капусты. В ней, как и во многих других овощах и фруктах, содержатся антоцианы - природные красители-индикаторы, меняющие свой цвет в зависимости от уровня pH - т.е. степени кислотности среды. Это свойство капусты нам и пригодится, чтобы получить далее разноцветные растворы.

Что нам понадобится:

• 1/4 краснокочанной капусты;
• сок лимона;
• раствор пищевой соды;
• уксус;
• сахарный раствор;
• напиток типа «Спрайт»;
• дезинфицирующее средство;
• отбеливатель;
• вода;
• 8 колб или бокалов.

Многие вещества из этого списка довольно опасны, поэтому соблюдайте осторожность, выполняя простые химические опыты в домашних условиях, наденьте перчатки, по возможности защитные очки. И не подпускайте детей слишком близко - они могут опрокинуть реагенты или итоговое содержимое цветных колбочек, даже захотеть их попробовать, чего никак нельзя допустить.

Приступаем к выполнению:

А как эти химические опыты объясняют изменения цвета?

• Дело в том, что на все объекты, которые мы видим, падает свет - а он содержит в себе все цвета радуги. При этом каждый цвет в луче спектра имеет свою длину волны, а молекулы разной формы, в свою очередь, отражают и поглощают эти волны. Та волна, которая отражается от молекулы, и является той, которую мы видим, и это определяет, какой цвет мы воспринимаем - ведь другие волны просто поглощаются. И в зависимости от того, какое вещество мы добавляем к индикатору, он и начинает отражать только лучи определенного цвета. Ничего сложного!

Немного другой вариант этого химического опыта, с меньшим количеством реагентов, смотрите в видео:

Опыт №3 - Танцующие желейные червячки

Продолжаем делать химические опыты в домашних условиях - и третий эксперимент мы проведем над всеми любимыми желейными конфетками в виде червячков. Даже взрослым он покажется забавным, а детей и вовсе в восторг приведет.

Возьмите следующие ингредиенты:

• горсть желейных червячков;
• уксусную эссенцию;
• обыкновенную воду;
• пищевую соду;
• стаканы - 2 шт.

Выбирая подходящие конфеты, остановитесь на гладких тягучих червячках, без сахарной обсыпки. Чтобы они не были тяжелыми и легче шевелились, разрежьте каждую конфетку вдоль на две половинки. Итак, начинаем интересные химические опыты:

1. Сделайте в одном стакане раствор теплой воды и 3 столовых ложек соды.
2. Поместите туда червячков и подержите их там около пятнадцати минут.
3. Другой глубокий стакан заполните эссенцией. Теперь можно потихоньку бросать желешки в уксус, наблюдая, как они начинают двигаться вверх-вниз, что в некотором роде похоже на танец:

Почему так происходит?

• Все просто: пищевая сода, в которой четверть часа пропитываются червячки - это гидрокарбонат натрия, а эссенция - 80% раствор уксусной кислоты. Когда они вступают в реакцию, образуется вода, углекислый газ в виде мелких пузырьков и натриевая соль уксусной кислоты. Именно углекислым газом в виде пузырей обрастает червячок, поднимается вверх, а затем опускается, когда они лопаются. Но процесс все еще продолжается, заставляя конфетку подниматься на образующихся пузырьках и опускаться вплоть до полного своего завершения.

А если вы всерьез интересуетесь химией, и хотите, чтобы в будущем День химика стал и вашим профессиональным праздником, то вам наверняка будет любопытно посмотреть следующее видео, где подробно рассказывается о типичных буднях студентов-химиков и их увлекательной учебно-научной деятельности:

Забирай себе, расскажи друзьям!

Читайте также на нашем сайте:

Показать еще

Занимательная физика в нашем изложении расскажет, почему в природе не может быть двух одинаковых снежинок и зачем машинист электровоза сдает назад перед тем, как тронуться, где находятся самые большие запасы воды и какое изобретение Пифагора помогает бороться с алкоголизмом.

Родители маленьких непосед могут удивить их опытами, которые можно провести в домашних условиях. Легкие, но в то же время удивительные и вызывающие восторг, они способны не только разнообразить досуг ребенка, но и позволят взглянуть на привычные вещи совсем другими глазами. И открыть для себя их свойства, функции, назначение.

Юные естествоиспытатели

Эксперименты дома, прекрасно подходящие для детей до 10 лет - лучший способ помочь ребенку накопить практический опыт, который пригодится ему в будущем.

Техника безопасности при проведении экспериментов

Для того, чтобы проведение познавательных экспериментов не было омрачено неприятностями и травмами, достаточно запомнить несколько простых, но важных правил.

1. Перед тем, как начать работу с химическими веществами, рабочую поверхность нужно защитить, застелив пленкой или бумагой. Это избавит родителей от ненужной уборки и позволит сохранить внешний вид и функциональность мебели.
2. В процессе работы не нужно слишком близко подходить к реагентам, наклоняясь над ними. Особенно если в планах – химические эксперименты для маленьких детей, в которых участвую небезопасные вещества. Мера позволит защитить слизистые рта и глаза от раздражения и ожогов.
3. По возможности нужно использовать защитные приспособления: перчатки, очки. Они должны подходить ребенку по размеру и не мешать ему во время проведения эксперимента.

Простые эксперименты для самых маленьких

Развивающие опыты и эксперименты для самых маленьких детей (или для детей до 10 лет), как правило просты и не требуют от родителей ни особых умений, ни редкого или дорогостоящего оборудования. Зато радость открытия и чуда, которое так легко сделать своими руками, останется с ним надолго.

Например, в неописуемом восторге дети будут от самой настоящей семицветной радуги, которую они смогут вызвать сами при помощи обычного зеркала, емкости с водой и листа белой бумаги.

Для начала на дно небольшого таза или ванны кладется зеркало. Затем, он наполняется водой; а на зеркало направляется свет фонаря. После того, как свет отразится и пройдет через воду, он разложится на составляющие его цвета, став той самой радугой, которую можно будет увидеть на листе белой бумаги.

Еще один, очень простой и красивый опыт можно провести при помощи обычной воды, проволоки и соли.

Чтобы приступить к эксперименту, нужно приготовить перенасыщенный раствор соли. Рассчитать нужную концентрацию вещества довольно просто: при необходимом количестве соли в воде она перестает растворяться при добавлении очередной порции. Очень хорошо использовать для этой цели теплую дистиллированную воду. Для того, чтобы эксперимент прошел удачнее, готовый раствор также можно перелить в другую емкость – это удалит грязь и сделает его чище.

Когда все будет готово, в раствор опускается небольшой кусочек медной проволоки с петлей на конце. Сама емкость убирается в теплое место и оставляется там на определенное время. По мере того, как раствор начнет остывать, растворимость соли понизится, и она начнет оседать на проволоке в виде красивых кристаллов. Заметить первые результаты можно будет уже через несколько дней. Кстати, использовать в эксперименте можно не только обычную, прямую проволоку: скручивая из нее причудливые фигурки, можно выращивать кристаллы самого разного размера и формы. Кстати, этот эксперимент подарит ребенку отличную идею новогодних игрушек в виде самых настоящих ледяных снежинок – достаточно просто найти гибкую проволоку и сформировать из нее красивую симметричную снежнику.

Неизгладимое впечатление на ребенка смогут произвести также и невидимые чернила. Приготовить их очень просто: достаточно просто взять чашку воды, спички, вату, половину лимона. И лист, на котором можно будет написать текст.

Для начала в чашке нужно смешать равное количество лимонного сока и воды. Затем, на зубочистку или тонкую спичку наматывается немного ваты. Получившийся «карандаш» обмакивается в смесь в полученную жидкость; затем им можно написать на листе бумаги любой текст.

Несмотря на то, что вначале слова на бумаге будут абсолютно невидимы, проявить их будет очень легко. Для этого лист с уже подсохшими чернилами нужно поднести к лампе. На разогретом листе бумаги сразу проявятся написанные слова.

Кто из детей не любит воздушные шары?

Оказывается, даже надуть обычный шар можно весьма оригинальным способом. Для этого нужно растворить в бутылке воды одну ложку пищевой соды. И в другой чашке смешиваются сок одного лимона и три столовых ложки уксуса. После, содержимое чашки вводится в бутылку (для удобства можно использовать небольшую воронку). Шарик нужно надеть на горлышко бутылки максимально быстро, пока химическая реакция не окончится. За это время углекислый газ сможет быстро надуть шарик под давлением. Для того чтобы шарик не соскочил с горлышка бутылки, его можно будет закрепить при помощи изоленты или скотча.

Очень интересно и необычно выглядит цветное молоко, цвета которого будут двигаться, причудливо смешиваясь между собой. Для этого эксперимента нужно налить в тарелку немного цельного молока и добавить в него несколько капель пищевого красителя. Отдельные области жидкости окрасятся в разные цвета, но при этом пятна будут оставаться неподвижными. Как же привести их в движение? Очень просто. Достаточно взять небольшую ватную палочку и, предварительно обмакнув в моющее средство, поднести к поверхности цветного молока. Вступив в реакцию с молекулами молочного жира, молекулы моющего средства заставят его двигаться.

Важно! Для этого эксперимента не подойдет обезжиренное молоко. Можно использовать только цельное!

Наверняка всем детям доводилось наблюдать дома и на улице за забавными пузырьками воздуха в минеральной или сладкой воде. Но достаточно ли они сильны для того, чтобы поднять на поверхность зерно кукурузы или изюма? Оказывается, да! Чтобы проверить это достаточно налить в бутылку любую газированную воду, а после – бросить в нее немного кукурузы или изюма. Ребенок сам убедится в том, как легко под действием пузырьков воздуха и кукуруза, и изюм начнут подниматься вверх, а после – достигнув поверхности жидкости – снова опускаться вниз.

Эксперименты для детей более старшего возраста

Детям более старшего возраста (от 10 лет) можно будет предложить уже более сложные химические эксперименты, требующие большего количества компонентов. Эти эксперименты для более старших детей немного сложнее, но дети уже могут принимать в них участие.

Для соблюдения техники безопасности дети до 10 лет должны проводить эксперименты под строгим контролем взрослых, в основном в роли зрителя. Дети старше 10 лет могут принимать в опытах более активное участие.

Примером такого эксперимента может быть создание лавовой лампы. Наверняка о таком чуде мечтают многие дети. Но, куда приятнее сделать ее своими руками, используя для этого простые компоненты, которые наверняка найдутся в каждом доме.

Основой лавовой лампы станет небольшая банка или самый обычный стакан. Кроме этого для опыта понадобятся растительное масло, вода, соль и немного пищевого красителя.

Банка, или другая емкость, используемая в качестве основы лампы, наполняется водой на две трети и на треть маслом. Поскольку масло значительно легче воды по весу, она останется на ее поверхности, не смешиваясь с ней. Затем, в банку добавляется немного пищевого красителя – это придаст лавовой лампе цвет и сделает эксперимент красивее и зрелищнее. И после этого в полученную смесь кладется чайная ложка соли. Для чего? Соль заставляет масло опускаться на дно в виде пузырьков, а затем, растворяясь, выталкивает их вверх.

Следующий химический эксперимент поможет сделать увлекательным интересным такой школьный предмет, как географию.

Ведь изучать вулканы куда интереснее тогда, когда рядом есть не просто сухой книжный текст, но целая модель! Особенно, если сделать ее легко дома своими руками, пользуясь доступными подручными средствами: прекрасно подойдет песок, пищевой краситель, сода, уксус и бутылка.

Для начала на подносе устанавливается бутылка – она станет основой будущего вулкана. Вокруг него нужно слепить небольшой конус из песка, глины или пластилина – так гора приобретет более законченный и правдоподобный вид. Теперь нужно вызвать извержение вулкана: в бутылку заливается немного теплой воды, затем – немного соды и пищевого красителя (красного или оранжевого цвета). Завершающим штрихом станет четверть стакана уксуса. Вступив в реакцию с содой, уксус начнет активно выталкивать наружу содержимое бутылки. Этим и объясняется интересный эффект извержения, который можно наблюдать вместе с ребенком.

Может ли бумага гореть, не сгорая?

Оказывается, да. И эксперимент с несгораемыми деньгами легко докажет это. Для этого десятирублевая денежная купюра погружается в 50% раствор спирта (вода смешивается со спиртом в пропорции 1 к 1, к ней добавляется щепотка соли). После того, как купюра как следует пропитается, лишняя жидкость удаляется с нее, а сама купюра поджигается. Вспыхнув, она начнет гореть, но при этом совершенно не сгорит. Объяснить этот опыт довольно просто. Температура, при которой горит спирт недостаточно высока для того, чтобы испарить воду. Благодаря этому даже после того, как вещество догорит полностью, деньги останутся слегка влажными, но абсолютно целыми.

Юным любителям природы можно предложить прорастить дома семена не используя при этом почву. Как это делается?

В яичную скорлупу кладется немного ваты; она активно смачивается водой, а затем в нее кладется немного семян (например, люцерны). Буквально через несколько дней можно будет заметить первые ростки. Таким образом, для прорастания семян далеко не всегда бывает нужна почва – достаточно лишь воды.

А следующий эксперимент, который легко провести дома для детей наверняка придется по душе девочкам. Ведь кто из них не любит цветы?

Особенно самых необычных, ярких оттенков! Благодаря простому опыту прямо перед изумленными детьми простые и привычные всем цветы могут окраситься в самый неожиданный цвет. Тем более, что сделать это предельно просто: достаточно поставить срезанный цветок в воду с добавленным в нее пищевым красителем. Поднимаясь по стеблю к лепесткам, химические красители окрасят их в нужные вам цвета. Чтобы вода лучше впитывалась, срез лучше делать по диагонали – так он будет иметь максимальную площадь. Для того, чтобы цвет проявился ярче, желательно использовать светлые, или белые цветы. Еще более интересный и фантастических эффект получится если перед началом опыта стебель будет расщеплен на несколько частей и каждая из них будет погружена в свой стакан с окрашенной водой.

Лепестки окрасятся в сразу во все цвета самым неожиданным и причудливым образом. Что несомненно произведем неизгладимое впечатление на ребенка!

Всем известно, что под действием силы тяжести вода может стекать только вниз. Но, можно ли сделать так, чтобы она поднималась вверх по салфетке? Для проведения этого опыта обычный стакан наполняется водой примерно на треть. Салфетка складывается несколько раз так, чтобы получится неширокий прямоугольник. После этого салфетка снова разворачивается; немного отступив от нижнего края на ней нужно начертить линию из цветных точек достаточно большого диаметра. Салфетка погружается в воду так, чтобы она примерно на полтора сантиметра ее окрашенная часть оказалась в ней. Соприкоснувшись с салфеткой, вода начнет постепенно подниматься вверх, окрашивая ее разноцветными полосками. Этот необычный эффект происходит благодаря тому, что имея пористую структуру, волокна салфетки легко пропускают воду вверх.

Для проведения следующего опыта понадобятся небольшая промокашка, формочки для печенья разной формы, немного желатин, прозрачный пакет, стакан и вода.

Желатин растворяется в четверти стакана воды; он должен набухнуть и увеличиться в объеме. Затем, вещество растворяется на водяной бане и доводится примерно до 50 градусов. получившуюся жидкость нужно тонким слоем распределить по целлофановому пакету. При помощи формочек для печенья из желатина вырезаются фигурки различной формы. После этого их нужно уложить на промокашку или салфетку, а после – подышать на них. Теплое дыхание заставит желатин увеличиваться в объеме, благодаря чему фигурки начнут изгибаться с одной из сторон.

Опыты, проведенные дома с детьми, очень легко разнообразить.

Зимой можно попробовать несколько видоизменить эксперимент, вынеся желатиновые фигурки на балкон или оставив на некоторое время в морозильной камере. Когда под действием холода желатин застынет, на нем отчетливо проступят узоры ледяных кристаллов.

Заключение

Восторг и море положительных эмоций – вот что подарит экспериментирование для любопытных детей проведенное вместе со взрослыми. А родители позволят себе разделить с юными исследователями радость первых открытий. Ведь сколько бы лет не было человеку – возможность хотя бы ненадолго вернуться в детство по-настоящему бесценна.

Друзья, добрый день! Согласитесь, как же порой интересно удивлять наших крох! У них такая потешная реакция на . Она показывает, что они готовы учиться, готовы усваивать новый материал. Весь мир открывается в этот миг перед ними и для них! И мы, родители, выступаем в роли настоящих волшебников с шляпой, из которой «вытаскиваем» что-то потрясающе интересное, новое и очень важное!

Что мы сегодня достанем из «волшебной» шляпы? У нас там 25 экспериментальных опытов для детей и взрослых . Они будут подготовлены для малышей разного возраста, чтобы их заинтересовать и привлечь к процессу. Некоторые можно проводить безо всякой подготовки, при помощи сподручных средств, что у каждого из нас дома есть. Для других мы с вами прикупим некоторые материалы, чтобы у нас все гладко получилось. Ну что? Пожелаю всем нам удачи и вперед!

Сегодня будет настоящий праздник! И в программе у нас:

Ледовые мыльные пузыри

Как вы думаете, что будет, если простые пузыри, которые кроха в 4 года так любит надувать, бегать за ними и лопать их, надуть на морозе. А вернее, прямо в снежный сугроб.

Даю подсказку:

• они сразу лопнут!
• взлетят и улетят!
• замерзнут!

Чтобы вы ни выбрали, говорю сразу, это вас удивит! А представляете, что будет с маленьким?!

А вот в замедленной съемке – это прямо сказка!

Усложняю вопрос. А можно ли повторить опыт летом, с тем, чтобы получить аналогичный вариант?

Выбирайте ответы:

• Да. Но нужен лед из холодильника.

Знаете, хоть мне так хочется вам рассказать все, но именно про это я и не сделаю! Пусть и для ваc будет хоть один сюрприз!

Бумага против воды

Нас ждет настоящий эксперимент . Неужели возможно, чтобы бумага победила воду? Это вызов всем, кто играет в «Камень-ножницы-бумага»!

Что нам понадобится:

• Лист бумаги;
• Вода в стакане.

Накройте стакан. Хорошо бы, если бы его края были немного влажные, тогда бумага прилипнет. Аккуратно переверните стакан… Вода не протекает!

Надуем шарики не дыша?

Мы уже проводили химические детские опыты. Помните, там самым первым для совсем маленьких крох был номер с уксусом и содой. Так вот, продолжаем! И используем энергию, а вернее, воздух, что высвобождается при реакции в мирно-надувательных целях.

Ингредиенты:

• Сода;
• Бутылка пластиковая;
• Уксус;
• Шарик.

В бутылку засыпать соду и залить уксусом на 1/3. Взболтать слегка и быстро на горлышко натянуть шарик. Когда он надуется, перевязать и снять с бутылки.

Такой опыт маленький сможет показать даже в детском саду .

Дождь из тучки

Нам нужно:

• Банка с водой;
• Пена для бритья;
• Пищевой краситель (любого цвета, можно несколько цветов).

Делаем тучку из пены. Большую и красивую тучу! Поручите это самому лучшему тучкоделателю, вашему ребенку 5 лет . Уж он-то точно сделает ее настоящей!

автор фото

Осталось только распределить краситель по тучке, и… кап-кап! Пошел дождь!

Радуга

Возможно, физика ребятишкам еще неизвестна. Но после того, как они сделают Радугу, точно полюбят эту науку!

• Глубокую прозрачную емкость с водой;
• Зеркало;
• Фонарь;
• Бумагу.

На дно емкости помещаем зеркало. Под небольшим углом светим на зеркало фонариком. Осталось на бумагу поймать Радугу.

Еще проще — использовать диск и фонарик.

Кристаллы

Есть подобная, только уже готовая игра. Но наш опыт интересный тем, что мы сами, с самого начала вырастим кристаллы из соли в воде. Для этого возьмем нитку или проволоку. И подержим ее несколько дней в такой соленой воде, где соль уже не может раствориться, а накапливается слоем на проволоке.

Можно вырастить из сахара

Лавовая банка

Если в банку с водой добавить масло, оно все соберется сверху. Его можно подкрасить пищевым красителем. Но вот, чтобы яркое масло опустилось на дно, нужно поверх его насыпать соль. Тогда масло осядет. Но не надолго. Соль будет постепенно растворяться и «отпускать» красивые капельки масла. Цветное масло поднимается постепенно, словно внутри банки происходит загадочное бурление вулкана.

Извержение вулкана

Для карапузов 7 лет будет очень интересно что-то взорвать, снести, разрушить. Одним словом, настоящая стихия – это для них. а потому создаем настоящий, взрывающийся вулкан!

Из пластилина лепим или из картона мастерим «гору». Внутри ее помещаем баночку. Да так, чтобы ее горлышко подходило к «кратеру». Заполняем баночку соду, краситель, теплую воду и… уксус. И все начнет «взрываться, лава устремится вверх и затопит все вокруг!

Дырка в пакете – не беда

Именно в этом убеждает книга научных опытов для детей и взрослых Дмитрия Мохова «Простая наука». А проверить это утверждение мы сможем сами! Сначала наберем в пакет воды. а потом проткнем его. Но то, чем проткнули (карандаш, зубочистку или булавку) не будем убирать. Много ли воды у нас вытечет? Проверяем!

Вода, что не проливается

Только такую воду нужно еще изготовить.

Берем воду, краску и крахмал (столько, сколько и воды) и смешиваем. В итоге – обычная вода. Только пролить ее не получится!

«Скользкое» яйцо

Чтобы яйцо действительно пролезло в горлышко бутылки, стоит поджечь бумажку и бросить ее в бутылку. А отверстие прикрыть яйцом. Когда огонь потушится, яйцо проскользнет внутрь.

Снег летом

Этот трюк особенно интересно повторить в теплое время года. Содержимое подгузников вытащить и намочить водой. Все! Снег готов! Сейчас такой снег легко найти в магазине в детских игрушках. Спросите у продавца искусственный снег. И не нужно портить подгузники.

Движущиеся змеи

Для изготовление движущейся фигуры нам понадобится:

• Песок;
• Спирт;
• Сахар;
• Сода;
• Огонь.

На горку песка налить спирт и дать пропитаться. Потом насыпать сверху сахар и соду, и поджечь! Ох, какой же веселый этот эксперимент! Деткам и взрослым понравится, что вытворяет ожившая змея!

Конечно, это для детей постарше. Да и выглядит довольно страшно!

Поезд из батарейки

Медная проволока, которую мы скрутим ровной спиралью, станет у нас тоннелем. Как? Соединим ее края, образуя круглый тоннель. Но до этого «запускаем» внутрь батарейку, только крепим к ее краям неодимовые магниты. И считайте, что изобрели вечный двигатель! Паровоз сам поехал.

Качели из свечи

Чтобы зажечь оба края свечи, нужно очистить низ ее до фитиля от воска. Нагреть над огнем иглу и проткнуть ею свечу посередине. Положить свечу на 2 бокала, чтобы она опиралась на иголку. Поджечь края и слегка качнуть. Дальше сама свеча будет раскачиваться.

Паста для зубов слона

Слону нужно все большое и много. Делаем! Растворяем марганцовку в воде. Добавляем жидкое мыло. Последний ингредиент – перекись водорода – превращает нашу смесь в гигантскую слоновью пасту!

Поим свечу

Для большего эффекта воду окрашиваем в яркий цвет. Ставим посередине блюдечка свечу. Поджигаем ее и накрываем прозрачной емкостью. Наливаем воду в блюдечко. Сначала вода будет вокруг емкости, но потом вся пропитается внутрь, к свече.
Сжигается кислород, давление внутри стакана снижается и

Настоящий хамелеон

Что поможет нашему хамелеону менять окрас? Хитрость! Поручите своему карапузу 6 лет разукрасить в разные цвета пластиковую тарелку. А сами вырежьте фигуру хамелеона на другой тарелке, похожей и по форме, и по размеру. Осталось не крепко соединить обе тарелки по середине так, чтобы верхняя, с вырезанной фигурой, могла вращаться. Тогда окрас зверька всегда будет меняться.

Зажигаем радугу

Выложить на тарелке по кругу драже Skittles. Внутрь тарелки налить воды. осталось немного подождать и получаем радугу!

Дым кольцами

Отрезать низ пластиковой бутылки. А край натянуть разрезанный воздушный шарик, чтобы получить мембрану, как на фото. Зажечь ароматическую палочку и поместить ее в бутылку. Закрыть крышку. Когда в банке будет сплошной дым, открутить крышку и постукивать по мембране. Дым будет выходить кольцами.

Разноцветная жидкость

Чтобы все эффектней смотрелось, жидкость покрасить в разные цвета. Сделать 2-3 заготовки разноцветной воды. налить на дно банки воду одного цвета. Потом аккуратно, по стенке с разных сторон залить растительное масло. Поверх его залить воду, смешанную со спиртом.

Яйцо без скорлупы

Сырое яйцо положить в уксус минимум на сутки, некоторое говорят на неделю. И фокус готов! Яйцо без твердой скорлупы.
Скорлупа яйца в изобилии со­держит кальций. Уксус вступает в активную реакцию с кальцием и постепенно растворяет его. В ре­зультате яйцо оказывается покрыто плёнкой, но совершенно без скор­лупы. На ощупь оно похоже на эла­стичный мячик.
А ещё яйцо будет больше своего пер­воначального размера, так как впитает в себя немного уксуса.

Танцующие человечки

Пришло время похулиганить! 2 части крахмала смешать с одной частью воды. Поставить миску с крахмальной жидкостью на динамики и включить погромче басы!

Разукрашиваем лед

Разной формы ледяные фигурки разукрашиваем при помощи, размешенной с водой и солью, пищевой краски. Соль разъедает лед и просачивается глубоко, образовывая интересные проходы. Прекрасная идея цветотерапии.

Запуск бумажных ракет

Пакеты с чаем освобождаем от чая, отрезав верхушку. Поджигаем! Теплый воздух поднимает пакет!

Опытов так много, что у вас точно найдется занятие с детками, только выбирайте! И не забудьте снова прийти за новой статьей, о которой узнаете, если оформите подписку! Приглашайте и друзей к нам в гости! А на сегодня все! Пока!

Лекция 4.

Эксперимент

Эксперимент – общий эмпирический метод исследования, суть которого заключается в том, что явления и процессы изучаются в строго контролируемых и управляемых условиях.

В науке под экспериментом подразумевается способ изучения явлений в строго регламентированных условиях, позволяющих воспроизводить, наблюдать и фиксировать эти явления аппаратурными методами или при помощи соответствующей научной документации.

В эксперименте то или явление можно исследовать при разнообразных условиях, повторять необходимое количество раз при одних и тех же и при неизменных обстоятельствах, расчленять на части.

Сущность экспериментального метода состоит в том, что он направлен на исследование причинно-следственных отношений между изучаемыми объектами (на определение – вызывает ли изменение одной переменной изменение другой переменной).В нем присутствуют черты, характерные для теоретического познания, - выделение стороны объекта, явления, интересующей исследователя, и абстрагирование от других его сторон.

В процессе познания эксперимент и теория взаимодействуют:1.Эксперимент подтверждает или опровергает теорию, находящуюся на стадии гипотезы, дает материал для его развития.

2. Какой бы экспериментни проводился, он всегда служит лишь определенным звеном в общей цепи научного исследования.Поэтому его нельзя рассматривать как самоцель и тем более противопоставлять его теории, ибо без теории невозможно научное экспериментирование.

Вот почему в научном исследовании меньше всего можно говорить о независимости различных методов познания. Только учет их диалектической взаимосвязи и взаимодействия дает возможность правильно представить весь процесс исследования в целом, его структуру, этапы и методы. Чаще всего применение экспериментального метода на практике сочетается с использованием таких методов как наблюдение, измерение, опрос, анкетирование, интервью, беседа.

Проведение эксперимента может преследовать различные цели:

1.- эмпирической проверки той или иной гипотезы, теории;

2. сбора необходимой эмпирической информации для построения какого-либо предположения.

По отношению к предшествующему знанию эксперимент играет двоякую роль: критериальную (проверочную) и эвристическую (пополняет имеющиеся знания за счет результатов проверки гипотезы).

1. Одной из особенностей экспериментального метода и его преимуществом перед методом наблюдения является создание особых экспериментальных условий для выявления причинно-следственных зависимостей, а также наличие возможностиварьироватьэти условия таким образом, чтобы полученные результаты могли быть подвергнуты анализу с помощью проверки и доказательства различных гипотез о причинных связях.

2. Другим преимуществом, которое дает эксперимент по сравнению с методом наблюдения, является повышение точности регистрации действий испытуемых,зависимых и независимых переменных.

3. И, наконец, еще одной характерной особенностью эксперимента является его более тесная связь с теорией – эксперимент не только направляется некоторой теоретической гипотезой, носамо проведение эксперимента становится возможным лишь тогда, когда исследователь имеет некоторое представление о природе изучаемого процесса, о факторах, его детерминирующих, а иначе просто не может быть решен вопрос о создании экспериментальной ситуации и тем более о целенаправленном воздействии.

Не существует единой схемы, ¸с помощью которой можно было бы строить эксперимент для любой проблемы. Сама проблема предопределяет выбор типа эксперимента и конкретный план его проведения.

В общую структуру эксперимента входят:

- познающий субъект и его деятельность;

- объект экспериментального исследования;

- средства воздействия на изучаемый объект.

Основной принцип любого эксперимента – изменение в каждой исследовательской процедуре только одного какого-либо фактора при неизменности и контролируемости остальных.Если надо проверить влияние другого фактора, проводится следующая исследовательская процедура, где изменяется этот последний фактор, а все другие контролируемые факторы остаются неизменными¸ и т.д.

В ходе эксперимента исследователь сознательно изменяет ход какого-нибудь явления путем введения в него нового фактора.

Новый фактор, вводимый или изменяемый экспериментатором, называется экспериментальным фактором, или независимой переменной. Т.е. переменная, которой манипулируют, называется независимой переменной.

Переменная, предположительно меняющаяся в ответ на изменение независимой переменной, называется зависимой переменной. Зависимая переменная – это любой аспект, наблюдаемый или измеряемый как ответ на действие независимой переменной. Таким образом, зависимая переменная является функцией от независимой переменной; она «зависима» от изменений, вызванных влиянием экспериментатора на независимую переменную.

Хотя логика экспериментального метода проста, в действительности процесс постановки эксперимента довольно сложен. Хорошо организованный эксперимент должен принимать в расчет множество факторов, которые могут повлиять на точность и научную значимость результатов. На практике это означает, что все переменные и условия (кроме интересующей независимой переменной), могущие оказать хоть какое-нибудь влияние на то, что мы измеряем, следует устранить, или они должны поддерживаться на постоянном уровне в течение всего эксперимента.

Существует много способов исключения посторонних переменных, способных оказать влияние на зависимую переменную. Но наиболее распространенный – поместить объекты случайным образом в разные экспериментальные условия или группы. Случайное распределение (часто достигаемое такими средствами, как выбрасывание орла/решки или использование таблицы случайных чисел) гарантирует, что у всех объектов имеются равные шансы быть отнесенными к любому условию или группе в эксперименте. В этом случае исследователь может быть уверен в том, что любые характеристики испытуемого. которые могли бы оказать влияние на эксперимент (возраст, интеллект, и т..), все имеют равные шансы при распределении в различных экспериментальных условиях или группах. Определяющей характеристикой экспериментального метода является предположение о том, что все субъекты в начале эксперимента одинаковы, за исключением одного параметра: присутствие или отсутствие независимой переменной. Поэтому, если поведение субъекта меняется в ответ на изменение независимой переменной, исследователь может быть уверен, что только она одна, и никакая другая, отвечает за изменения в поведении. После того, как исследователь изменил независимую переменную, любой аспект наблюдаемого или измеряемого поведения субъекта не может быть следствием действия какой-либо другой переменной, поскольку никакая другая не допускается в течение всего эксперимента.

Эксперимент в самой простой форме требует, чтобы проводилось сравнение по крайней мере между двумя группами испытуемых. Те испытуемые, которые подвергаются некоторым специальным воздействиям (манипуляции, предпринимаемые экспериментатором), называются экспериментальной группой. Другие испытуемые, которые не получают специального воздействия, образуют контрольную группу. Затем производится сравнение субъектов из обеих групп с целью проверки, оказало ли экспериментальное воздействие какое-либо влияние на выбранную зависимую переменную.

Например, схема эксперимента с двумя группами экспериментальной и контрольной. В экспериментальной группе независимая переменная присутствует, в контрольной – отсутствует. Зависимая переменная измеряется в той и другой группах (описание схемы эксперимента с одной независимой переменной и одной зависимой переменной). Контрольная группа служит отправной точкой для оценки результатов специального воздействия на экспериментальную группу. Решающее значение здесь имеет то, что единственное различие между двумя группами заключается в действии одного фактора, и этот фактор выступает в качестве независимой переменной. В этом требовании содержится основная логика экспериментального метода.Если две группы идентичны во всех отношениях, за исключением присутствия или отсутствия независимой переменной, то любое различие между группами по зависимой переменной должно быть обусловлено изменением независимой переменной.Иначе говоря, если между двумя группами нет никаких других различий, кроме тех, которые вызваны манипуляцией над независимой переменной, резонно заключить, что введение независимой переменной является причиной изменения зависимой переменной.

Определив некоторые из основных особенностей и элементов экспериментального метода, рассмотрим его в действии, используя процедуру и данные одного из наиболее остроумных экспериментов в истории социальной психологии личности.

Психолог Стенли Шахтерзаинтересовался поговоркой «На миру и смерть красна». Обзор соответствующей эмпирической литературы привел Шахтера к заключению, чтолюди, опасающиеся чего-нибудь неожиданного, что может произойти с ними в неизвестной ситуации, предпочитают, чтобы рядом с ними находился другой, пусть даже совершенно чужой человек, чем быть в одиночестве.Если быть более точными, то Шахтер предположил следующее:ГИПОТЕЗА -возрастание тревоги может вызвать нарастающее предпочтение быть рядом с другими – то, что психологи называют «потребностью в аффилиации» (то есть в присоединении к группе).Для проверки этой гипотезы Шахтер пригласил студенток-старшекурсниц. Когда испытуемые пришли на обследование, их приветствовал экспериментатор в белом лабораторном халате, в окружении разнообразного электрического оборудования. Он назвался доктором Зильштейном из отделения неврологии и психиатрии и объяснил, что цель исследования – изучение влияния удара электрического тока на частоту сердечных сокращений и артериальное давление. Затем каждой участнице эксперимента сообщили (индивидуально), что они подвергнутся серии ударов электрическим током, и в это время будут производиться замеры пульса и давления. Для манипулирования уровнем тревоги у испытуемых (независимая переменная) Шахтер использовал два разных описания действия электрического заряда.

Для создания «высокотревожной» ситуации половина испытуемых получила предупреждение, сказанное зловещим тоном: « Буду с вами откровенен и расскажу правду о том, что вас ждет. Разряды тока будут очень сильными, очень болезненными. Как вы сами понимаете, в исследованиях такого рода мы должны изучить все, что действительно может помочь человеку, и поэтому просто необходимо, чтобы удары тока были интенсивными». Другой половине испытуемых Шахтер говорил, что удары тока будут весьма умеренными и безболезненными. Например, давалось такое объяснение: «Пусть слово «удар» вас не беспокоит. Не сомневаюсь, что эксперимент доставит вам удовольствие. Уверяю вас, все, что вы почувствуете, ни в коей мере не будет болезненным. Это будет похоже скорее на щекотку, чем на что-то неприятное». На самом деле в исследовании Шахтера никакие удары тока не были запланированы. Инструкция служила цели моделирования у испытуемых различных уровней тревожности.

После того, как у испытуемых при помощи инструкции было вызвано состояние тревоги Независимая переменная, высокой и низкой, соответственно, экспериментатор говорил им, что придется подождать десять минут, пока он не отрегулирует аппаратуру.Далее, он объяснил, что можно подождать в компании месте со всеми в соседней комнате., а можно и в одиночестве – кто как захочет. После этого каждую студентку спрашивали, может ли она сказать, как предпочитает провести эти десять минут или у нее нет никаких особых предпочтений. То или иное заявление (побыть в одиночестве, остаться вместе с другими) явилось зависимой переменной, которая и интересовала Шахтера.

Как и предполагалось, испытуемые с высоким уровнем тревоги продемонстрировали гораздо более сильное предпочтение побыть с другими, чем испытуемые с низким уровнем тревоги. Процент тех, кто предпочел ждать вместе с другими, был в случае высокой тревожной ситуации почти в два раза выше, чем в случае низкотревожной. Это означало, что изменение уровня тревожности оказало решающее влияние на поведение присоединения (высокая тревожность: вместе - 62,5%, в одиночестве – 9,4%, все равно – 28,1%: низкая тревожность: вместе – 33%; в одиночестве – 7,0%, все равно – 60,0%).

В дальнейшем Шахтер провел другой эксперимент для проверки гипотезы о том, что люди, испытывая тревогу, объединяются только с теми, кто испытывает те же чувства. Двум группам женщин давалась та же инструкция, что и «высокотревожной» группе в предыдущем эксперименте. Испытуемым из одной группы было дано право выбора:ожидать поодиночке или вместе с другими женщинами, участвующими вэксперименте.Испытуемые из другой группы имели возможность в ожидании начала эксперимента или побыть в одиночестве, или в компании студенток, ожидавших консультации. Результаты эксперимента показали, что женщины, находившиеся в состоянии тревоги, предпочитали ожидать только с участницами данного эксперимента, ожидать с теми, кто не был участником эксперимента отказались все (100%) участниц.

Шахтер обобщил полученные результаты, сделав вывод о том, что «в несчастье нужен не просто товарищ, а именно страдающий товарищ». Дальнейшие исследования подтвердили это открытие: люди, находящиеся в тревожной ситуации, предпочитают присоединяться к таким же как они сами.

В зависимости от характера условий экспериментальной ситуации эксперименты делятся на естественные и лабораторные.

1. Естественный эксперимент(иногда его называют полевым) основан на управлении поведением исследуемых в повседневных обстоятельствах их жизни путем введения ряда воздействующих и контролируемых исследователем факторов. Условия, используемые при проведении естественного эксперимента, не содержат в себе чего-то необычного, искусственного, непривычного для протекания, а органично включены в него, являются его составной частью.Например, можно применить в одном или нескольких классах новые педагогические методы и спустя какое-то время определить их эффективность, сравнивая эти классы с другими, где это изменение не было введено.

Обычность, естественность условий при введении на их фоне экспериментальных переменных позволяет исследователю проследить действие этих переменных и тем самым установить их роль и особенности влияния на изучаемое явление.

Для успешного проведения естественного эксперимента часто необходима полная неосведомленность его участников о том, что их изучают, что созданная ситуация является экспериментальной, в противном случае результаты эксперимента могут быть сильно искажены.

Широко известны полевые эксперименты американского психолога М. Шерифа,положившего начало целой серии экспериментальных исследованиймежгрупповых феноменов. Свои эксперименты М.Шериф проводил в летнем лагере отдыха для подростков. В качестве активного помощника экспериментатора выступала администрация лагеря,создавшая условия, позволяющие изучить эффекты межгрупповой кооперации и конфликта.На первый взгляд, жизнь подростков в лагере была вполне традиционной, например, в лагере проводились состязания. Но их особенностью было то, что одна из групп однозначно оказывалась победителем, а друга все время терпела поражения. В другой серии экспериментов администрация лагеря искусственно создавала трудности, которые можно было устранить только совместными усилиями соревнующихся групп,задавая экспериментальным путем характер межгруппового взаимодействия.Исследователь, изучая поведение подростков, мог проследить историю формирования и развития межличностных отношений.

Лабораторный эксперимент – это исследование, проведенное в некоторой искусственной обстановке, в основе которого лежит специально созданная ситуация, позволяющая экспериментатору фиксировать интересующие его зависимости.

В отличие от естественного, лабораторный эксперимент предполагает организацию достаточно искусственной ситуации. Испытуемый в условиях лабораторного эксперимента знает, что с ним экспериментирую, но, как правило, лишен информации о характере задач, которые решаются в ходе эксперимента.

Перенесение эксперимента в лабораторные условия дает исследователю ряд преимуществ.

Во-первых, экспериментатор имеет возможность устранить постороннее влияние, снять излишнюю «зашумленность»ситуации и тем самым отчетливее проследить интересующую его зависимость.

Во-вторых, лабораторные условия позволяют контролировать сразу несколько переменных и точно регистрировать ответы-действия испытуемых.

В-третьих, использование специально оборудованных помещений, измерительной аппаратуры, тренажеров позволяет экспериментатору моделировать реальные условия, которые в повседневной жизни не так часто встречаются или недоступны для наблюдения.

Одним из первых в России лабораторный социально-психологический эксперимент освоил В.М.Бехтерев, начав исследованиеэффективности групповой деятельности.Им было показано, что точность восприятия, продуктивность памяти, наблюдательность индивидов, реализующих совместную деятельность в группах, выше, чем при работе в одиночку.

Техника лабораторного эксперимента совершенствовалась далее в лабораториях Б.Г.Ананьева, Е.С.Кузьмина, В.Н. Мясищева и др.

Особое место среди лабораторных экспериментов, например, в социальной психологии занимает аппаратурный эксперимент. В социально-психологических исследованиях очень часто используются приборы, дающие возможность моделировать групповую деятельностью

Примером аппаратурного эксперимента может служить использование аутокинетического эффекта(зрительной иллюзии движения неподвижной светящейся точки в полной темноте) при исследовании внушаемости членов группы. Взяв за основу тот факт, что мерцающая точка в темноте кажется наблюдателю блуждающей, исследователь просил испытуемых внимательно следить за точкой и не пропустить тот момент, когда она, по их мнению, начнет двигаться, и определить направление движения. Пока испытуемые исследовали поодиночке, их ответы значительно отличались друг от друга. Так, одному казалось, что точка движется «вверх и вправо», другому – «только вправо», третьему – «вниз и влево» и т.д. Но как только испытуемые оказались вместе и получали возможность обмениваться мнениями, картина резко менялась – содержание их суждений начинало сближаться. Выяснилось, что на ответ испытуемого оказывает определенное влияние мнение других испытуемых, а наличие или отсутствие этого влияния связано с принадлежностью этих других к референтной группе индивида и их социометрическим статусом.

Проведение эксперимента в социально-психологических исследованиях всегда связано с определенными трудностями и требует от экспериментатора не только превосходного владения техникой его проведения, но прежде всего умения правильно его планировать: структурировать общую гипотезу, определять выбор логической схемы, определяющей характер процедур и порядок различных этапов эксперимента, составить репрезентативную выборку испытуемых и т.д.

Следует иметь в виду, что на достоверность и надежность полученных данных влияет личность экспериментатора, его умение работать с испытуемыми, степень его совместимости с ними, а также добровольное согласие испытуемых на участие в эксперименте.

В зависимости от поставленных целей выделяют несколько видов эксперимента.

1. Экспериментальное изучение существующих явлений -констатирующий эксперимент. Суть констатирующего эксперимента состоит в определении исходных данных для дальнейшего исследования. Данные этого вида эксперимента используются для организации следующих видов эксперимента.

2. Экспериментальная проверка гипотезы, созданной в процессе изучения практического опыта и анализа литературных источников –

- проверочный, или уточняющий, эксперимент).

3. Экспериментальная проверка новых явлений, возникающих в результате введения нового фактора, реализации вновь созданных моделей и проектов- творческий, созидательный, преобразующий, формирующий эксперимент.

4. Контрольный эксперимент- основное внимание сосредоточено на проведении более тщательной экспериментальной проверки (контролирующий эксперимент) результатов формирующего эксперимента.

Решение вопроса о видах и типах эксперимента зависит от ряда моментов:

- цели и конкретной задачи исследования;

- этапа работы исследователя над проблемой;

- средств, используемых для проведения эксперимента.

Первоначальный этап исследования – ориентировочный (пробный, диагностический. Он может начинаться с констатирующего эксперимента – для определения исходных данных (например, уровня предварительных знаний, необходимых для работы в новых условиях).

Если проверка исходных данных дает положительный результат, т.е. подтверждается наличие этих данных, то можно переходить к формирующему эксперименту. Предварительно проанализировав и обработав полученные результаты.

На следующем этапе конкретного исследования основное внимание сосредоточено на проведении более тщательной экспериментальной проверки (контролирующий эксперимент) результатов формирующего эксперимента.

При проведении любого эксперимента для получения объективных и достоверных данных существенную роль играет планирование эксперимента. Планом эксперимента определяется характер отдельных этапов эксперимента и порядок их проведения.

Планирование эксперимента

Эксперименту предшествует значительная теоретическая работа, которая включает в себя изучение состояния разработанности проблемы как в научно-теоретической и методической литературе, так и в практике. Это предполагает уяснение актуальности выбранного направления исследования, обоснование исходных концептуальных положений относительно объекта и предмета, цели и задачи исследования, формулирование гипотезы их успешного решения и, наконец, определение условий констатирующего или формирующего эксперимента и показателей эффективности его осуществления.

Хотя цель любого эксперимента сводится к экспериментальной проверке той или иной гипотезы, либо теории, все же до начала эксперимента следует не только располагать его общей идеей, но и тщательно продумать план его проведения, а также возможные результаты и способы их обработки и интерпретации.

Собственно выбор того или иного типа эксперимента, как и конкретный план его проведения, в существенной мере зависит от той научной проблемы, которую предстоит разрешить с помощью эксперимента. Одно дело, когда эксперимент предназначен для предварительной оценки и проверки гипотезы (например, в констатирующем, поисково-проблемном эксперименте), и совсем другое, когда речь идет о количественной проверке той же самой гипотезы (например, в формирующем, созидательно-преобразующем эксперименте).

В первом случае можно ограничиться общей, качественной констатацией зависимостей между существенными факторами и свойствами исследуемого процесса; во – втором – требуется количественно выразить эти зависимости.

Вообще принять считать, что единого шаблона, с помощью которого можно было бы строить эксперимент для решения исследуемых проблем, не существует. Самое большое, что можно сделать – это наметить общую стратегию и дать некоторые общие рекомендации по построению и планированию эксперимента.

План эксперимента должен включать:

- цели и задачи эксперимента;

- место и время проведения эксперимента и его объем;

- определить этапы проведения эксперимента;

- характеристику участвующих в эксперименте;

- описание материалов, используемых для эксперимента;

- описание методики проведения эксперимента и применения частных методов исследования;

- методику наблюдения, тестирования и т.п. в ходе эксперимента (инструментарий);

- описание методики обработки результатов эксперимента.

Методика проведения экспериментаразнообразна и зависит от его длительности и целей, от сложности структуры изучаемого объекта и других факторов.

При ее разработке необходимо:

1. определить исходные данные и гипотезу, предварительно осуществив наблюдение над изучаемым явлением или объектов (констатирующий эксперимент);

- подобрать объекты и создать условия, по возможности выровненные для экспериментирования;

- систематически наблюдать за ходом развития изучаемого явления и точно фиксировать факты;

Проводить регистрацию, измерения, оценку фактов с помощью различных средств и методов (анкет, тестов, математического аппарата);

- создавать повторяющиеся ситуации и ситуации с изменением характера условий;

- подтверждать или опровергать полученные ранее результаты;

Переходить от эмпирических материалов к логическим обобщениям, осмыслению собранных данных, сопоставлению их с требованиями науки, формулирование окончательных выводов о результатах исследования, а также разработка рекомендация для внедрения в практику.

Не подлежит сомнению, что экспериментальный метод является мощной эмпирической стратегией. В отличие от других, экспериментальный метод позволяет исследователям не только контролировать и предсказывать определенные феномены, но и давать им объяснение. Где бы он ни применялся, этот метод дает возможность получать информацию, которую не добыть с помощью других методов. Эксперимент обеспечивает получение ценного фактического материала, его обобщение и систематизацию, установление взаимосвязей между различными элементами и компонентами объекта (предмета) исследования, только эксперимент приводит к накоплению данных, которые затем подвергаются анализу с помощью теоретических методов познания.

И, темнее менее, экспериментальный метод имеет свои ограничения.Например, рассмотрим ограничения в применении экспериментального метода в области психологии личности.

Во-первых, некоторые проблемы изучать экспериментальным путем просто неэтично, хотя это было бы очень просто осуществить.Например, психологи не могут преднамеренно моделировать условия, представляющие потенциальный риск для испытуемых, угрожающие или чреватые возможностью получения каких-либо повреждений. Представьте себе исследователя, заинтересованногов изучении влияния хронического одиночества на самооценку и развитие депрессии у детей.Несомненно, это эмпирически важный вопрос, но очевидные этические соображения мешают собрать сотню десятилетних детей, в случайном порядке отобрать из них пятьдесят и поместить их в такие экспериментальные условия, в которых они не имели бы возможности близко общаться с окружающими.