XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Волшебница вода
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1 . Введение.
Недавно мы с мамой пересаживали комнатные растения. Мама принесла новые цветочные горшки, насыпала в них землю, посадила в них цветы и попросила меня полить их. Я пообещала, что сделаю это, но отвлеклась и забыла. Через несколько дней цветы поникли и стали вянуть. Что с ними произошло? Может быть, они заболели? Или мы повредили их, когда пересаживали? Мама спросила, полила ли я цветы, как обещала. И тут я вспомнила, что забыла это сделать. Тогда мама сказала, что вода очень нужна для наших цветов, так же, как и для людей, и что она вообще важна в природе. Но действительно ли это так?
Цель исследования: расширение представлений о воде и изучение ее роли в природе.
Объект исследования: вода.
Предмет исследования: свойства воды и ее роль в природе.
Гипотеза: мы очень часто встречаемся с водой вокруг нас и часто используем ее в своей жизни, значит, она играет важную роль для всего живого на нашей планете.
Для проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:
-
уточнить свои знания и представления о воде, изучить ее свойства и функции;
-
исследовать роль воды для растений, животных и человека;
-
выяснить роль воды в природе;
-
сделать выводы.
Методы исследования:
-
изучение источников информации;
-
беседа;
-
методы физического исследования (опыт, осмотр, наблюдение, эксперимент);
-
сравнение;
-
анализ и обобщение полученных результатов.
Продукты исследования:
-
презентация по теме исследования;
-
памятка о правилах бережного отношения к воде.
2 . Основная часть.
2.1. Изучение роли воды в природе.
2.1.1. Была бы водица, а зелень родится.
Изучение роли воды в природе мы начали с выяснения ее важности для растений. Для этого мы решили провести опыт и понаблюдать, что получится.
Мы взяли две маленькие луковки, два листочка растения (толстянка), семена помидоров и посадили их: листочки и семена – в землю, луковки – в опилки. При этом одну часть опытных образцов мы регулярно поливали, а другую нет.
Спустя 10 дней на поливаемом участке земли проросли семена помидоров.
Спустя 16 дней на поливаемом луке появились зеленые перья.
Спустя 21 день все поливаемые растения продолжили зеленеть и расти, а листочек толстянки остался таким же крепким и сочным.
Спустя 21 день на неполиваемых участках так ничего и не родилось, а листочек толстянки завял.
Промежуточный результат. Наблюдения показали, что без воды растения не выросли. Но в нашем опыте кроме воды использовались еще земля и опилки, и, может быть, растения питались и росли благодаря им, а не благодаря воде?
2.1.2. Много воды – много травы.
Мы решили провести еще один опыт. Мы снова взяли две маленькие луковички и поместили их в два прозрачных пластиковых стаканчика. В один налили воды, в другой – не стали. То же самое проделали с двумя цветками розы. Уровень налитой воды в обоих стаканчиках отметили маркером.
Н а 2 день количество воды в стаканчике с луком немного снизилось. Лук без воды остался без изменений. Роза без воды немного увяла. Роза в воде осталась без изменений.
На 3 день количество воды в стаканчике с луком уменьшилось в два раза. Лук без воды остался без изменений. Роза без воды повяла еще. Роза в воде осталась без изменений, но немного уменьшилось количество воды в стаканчике.
На 5 день уровень воды в стаканчике с луком снизился еще. Мы долили воды. Лук без воды остался без изменений. Лепестки розы без воды начали желтеть и сохнуть. Роза в воде потеряла красоту и свежесть, и еще немного снизился уровень воды в стаканчике.
На 8 день у лука в стаканчике с водой проросли корни. Лук без воды остался без изменений. Роза без воды засохла. Роза в воде начала вянуть.
На 19 день у лука в стаканчике с водой проросли зеленые перья. Лук без воды остался без изменений. Роза без воды осталась засохшей, без изменений. Роза в воде тоже засохла.
Промежуточный результат. Наблюдения показали, что без воды растения не растут, и даже наоборот: роза без воды погибла очень быстро. Растения же в воде продолжили жить и даже расти. При этом количество воды постепенно уменьшалось. Это значит, что растения «пьют» воду, постепенно впитывают ее в себя. В данном опыте кроме воды других веществ не было, а это значит, что именно вода играет важную роль в жизни растений. Но ведь люди и животные тоже пьют воду, значит ли это, что вода играет важную роль и в жизни живых существ тоже?
2.1.3. Где вода, там и жизнь.
Ч тобы узнать, насколько важна вода для животных, мы обратились за помощью к учителю биологии. Лариса Николаевна рассказала, что вода является источником жизни на земле: ни одно живое существо не может без нее существовать.
Организм человека больше, чем на половину (на 70%), состоит из воды, поэтому он не может без нее прожить больше трех дней. Недостаточное количество воды тяжело переносится человеком и даже может способствовать развитию опасных болезней.
Вода необходима для дыхания и пищеварения. Вода делает мышцы эластичными, суставы и связки гибкими и подвижными. Она увлажняет нашу кожу и придает ей г ладкость и здоровый вид. Вода участвует в нормализации температуры тела: при повышении температуры с поверхности тела вода испаряется, тем самым охлаждая его.
В нашей жизни мы используем воду каждый день. Она необходима нам для питья, для приготовления пищи, для личной гигиены, для мытья посуды, для влажной уборки дома, для поливки цветов.
Животные тоже не могут прожить без воды. Они с удовольствием ее пьют и купаются в ней в жаркую погоду. Так же, как и людям, она помогает им дышать, переваривать пищу и сохранять здоровье. Некоторые животные живут и развиваются в воде.
Действительно, у бабушки есть аквариум, в котором живут рыбки и улитки. Недавно я заметила небольшие пятнышки на стекле. Бабушка сказала, что это икра улиток. Из нее через 2-3 недели появятся маленькие улитки.
Спустя 7 дней икринки заметно подросли и в них стали различимы маленькие улитки. А раз ничего, кроме воды, в аквариуме нет, значит, именно она помогает расти икре и скоро поможет вылупиться из нее улиткам.
Промежуточный результат. Из беседы со специалистом по биологии и наблюдения за ростом икры в аквариуме мы узнали, что вода очень важна для всех живых существ на планете. А какую роль играет вода в неживой природе?
2.1.4. Вода всему госпожа.
Чтобы узнать о роли воды в неживой природе, мы обратились к интернету. Мы посмотрели сюжет видеоэнциклопедии для детей «Что такое вода?» [4].
Мы еще раз убедились, что вода играет важную роль в жизни всей нашей планеты. Действительно, если посмотреть на глобус, мы увидим, что вода занимает бóльшую часть поверхности Земли. Вода – это лужи, реки, моря и океаны, вода – это пар, облака и туман, вода – это снег и лед, вода – это дождь. Вода питает человека, животных и растения. Вода – это сама жизнь.
В ода создает так называемый круговорот воды в природе. Чтобы увидеть, как он возникает, мы провели эксперимент. Мы налили в банку воды. Накрыли банку пакетом, завязали его и оставили на некоторое время. Через несколько часов часть воды испарилась и поднялась наверх. На пакете образовались маленькие капельки воды, напоминающие облако на небе. Мы потихоньку потрясли пакет, и капельки воды дождем снова упали в банку, тем самым завершив круговорот воды [1].
Благодаря такому круговороту вода поступает в живую и неживую природу. Благодаря ему поддерживается жизнь и процветание нашей планеты.
Промежуточный результат. Мы убедились, что вода действительно необходима для жизни на всей планете. А раз вода очень важна для нас и для всего окружающего, ее нужно беречь и экономить. Поэтому мы решили подготовить памятки с правилами бережного отношения к воде (приложение 1).
2 .2. Изучение свойств воды.
Во время просмотра ролика «Что такое вода?» мы узнали, что у нее очень много интересных свойств. Мы решили изучить их подробнее.
Опыт 1. Вкус, запах, цвет воды.
Мы налили в два прозрачных пластиковых стаканчика одинаковое количество свежей, чистой воды (стакан №1) и свежего молока (стакан №2). Отпили понемногу из каждого стакана. Жидкость в стакане №1 не имеет вкуса, в стакане №2 почувствовался сладковатый молочный вкус.
Мы попытались определить запах содержимого обоих стаканов. Жидкость в стакане №1 не имеет запаха, в стакане №2 почувствовался запах молока.
Мы попытались определить цвет. Жидкость в стакане №1 не имеет цвета, жидкость в стакане №2 имеет белый цвет.
Промежуточный результат. Вода не имеет вкуса, запаха и цвета.
Опыт 2. Прозрачность воды.
Мы взяли стаканчики с жидкостями из опыта 1. В каждый из стаканов опустили одинаковые ложки. Сравнили полученный результат. В стакане №1 ложка видна полностью, в стакане №2 та часть ложки, которая погружена в жидкость, не видна.
Промежуточный результат. Вода обладает прозрачностью.
Опыт 3. Форма воды.
М ы налили на пластиковую тарелку немного воды. Обвели маркером образовавшуюся лужицу. Убрали воду с помощью губки. Снова налили на тарелку такое же количество воды и снова обвели маркером получившуюся лужицу. Мы сравнили рисунки первой и второй лужицы. Оказалось, что они разной формы [3].
П ромежуточный результат. Вода не имеет формы.
Опыт 4. Растворимость.
Мы взяли пять одинаковых пластиковых стаканчиков. Налили в них одинаковое количество воды. В стаканчик №1 добавили кусочек сахара, в №2 – землю, в №3 – краску, в №4 – стиральный порошок, в №5 – дольку шоколада. Перемешали. Сравнили. Образец №1 растворился в воде полностью, изменился ее вкус. Образец №2 растворился не полностью, изменились цвет и прозрачность воды. Образец №3 растворился полностью, изменился цвет воды. Образец №4 растворился полностью, изменились запах, цвет и прозрачность воды. Образец №5 не растворился, вода не изменилась [1].
Промежуточный результат. Вода имеет свойство растворять некоторые вещества.
Опыт 5. Текучесть воды.
Мы взяли пластиковую тарелку и налили на нее немного воды. Вода растеклась по ровной поверхности. Мы наклонили тарелку вправо, и вода потекла направо. Мы наклонили тарелку влево, и вода потекла налево. Мы перелили оставшуюся в стакане воду в пустой стакан. Вода течет из одного стакана в другой.
П ромежуточный результат. Вода имеет свойство текучести.
О пыт 6. Поверхностное натяжение воды.
Мы взяли монетку, положили ее на тарелку. В пипетку набрали воды и стали капать ее в центр монетки с очень близкого расстояния. При этом вода вела себя необычно. Она не растекалась ровным тонким слоем, а приобретала овальную, выпуклую форму, как будто была покрыта тонкой пленкой. После 26-ой капли токая пленочка словно прорвалась и вода вытекла с монетки [3].
Затем мы налили воду в стакан, взяли скрепку и, держа ее горизонтально, очень близко к поверхности воды, отпустили ее. Скрепка не утонула. Она осталась лежать на воде, как на тонкой пленке. Мы даже смогли увидеть, как поверхность воды прогибается под весом скрепки [3].
Промежуточный результат. Вода обладает таким свойством, как поверхностное натяжение. Тонкая пленочка на поверхности воды, которую мы обнаружили в данных опытах, это и есть ее поверхностное натяжение.
Опыты 7-10. Различные состояния воды.
Во время просмотра видеоэнциклопедии «Что такое вода?» мы узнали, что вода – это лед и пар. Мы решили проверить, правда ли это.
Опыт 7. Мы взяли кусочек льда, осмотрели его (лед твердый, прозрачный, без запаха и цвета) и положили на тарелку. Спустя немного времени на тарелке образовалась лужица воды, прозрачная, без формы, цвета и запаха.
Промежуточный результат. Лед – это вода в твердом состоянии.
Опыт 8. Мы вскипятили чайник. Когда он достаточно нагрелся, из его носика начал подниматься пар. Мы рассмотрели его: пар имеет вид газа, он прозрачный, без цвета и запаха. Папа подставил зеркальце над носиком чайника. На нем появились маленькие капельки воды, прозрачные, без цвета и запаха.
П ромежуточный результат. Пар – это вода в газообразном состоянии.
А можно ли превратить воду обратно в лед и пар? Папа сказал, что вода превращается в пар при температуре выше 100°С и замерзает при температуре ниже 0°С.
Опыт 9. Мы взяли три одинаковых огнеупорных стакана. Налили в них одинаковое количество жидкостей – воды, молока, растительного масла. Посмотрим, что с ними произойдет при кипении. Может быть, все жидкости, а не только вода, превращаются в пар при высокой температуре?
Когда все три жидкости закипели, мы увидели, что над водой появилось небольшое облачко пара, молоко увеличилось в объеме, появилась пена, но пара не было, а растительное масло сильно пузырилось, но пара не было.
П ромежуточный результат. При кипении вода превращается в пар. Другие жидкости нет. Они увеличивались в объеме.
Опыт 10. Для проведения следующего опыта мы снова взяли три одинаковых стакана. Налили в них одинаковое количество воды, молока и растительного масла и поставили в морозилку. Предварительно мы пометили уровень жидкости в каждом стакане. Если в предыдущем опыте при высокой температуре объем жидкостей увеличивался, то может быть, здесь наоборот: при низкой температуре объем будет уменьшаться?
Когда все три жидкости провели некоторое время в морозилке, мы увидели, что вода замерзла и ее объем немного увеличился, молоко замерзло и его объем не изменился, растительное масло не замерзло, но стало густым. Мы поискали в интернете, почему так произошло. Оказалось, что температура замораживания масла -16°С. В морозилке недостаточно холодно для его превращения в твердое состояние.
П ромежуточный результат. При замерзании вода превращается в лед и увеличивается в объеме. Другие жидкости не изменили объем.
3 . Заключение
Работа по изучению свойств воды и ее важности для живой и неживой природы была очень познавательной. Я узнала много нового и неожиданного о таком обычном предмете, как вода. Оказалось, что вода – одно из самых удивительных веществ на нашей планете, без нее не могут существовать ни человек, ни животные, ни растения, ни сама природа.
Выводы.
-
Вода – это жидкость, которая не имеет вкуса, запаха, цвета и формы. Она прозрачна и имеет такие свойства, как текучесть и поверхностное натяжение. Вода – хороший растворитель. Она имеет три состояния: жидкое (вода), твердое (лед) и газообразное (пар).
-
Вода очень важна для растений, животных и человека. Она помогает растениям развиваться и расти, без нее они гибнут. Человеку и животным вода необходима для питья, переваривания пищи, дыхания и поддержания жизни и здоровья.
-
Вода играет огромную роль в природе в целом. Здесь мы можем встретить ее в трех состояниях: твердом (лед, сосульки), жидком (вода, роса, дождь) и газообразном (туман, пар). Вода формирует погоду на Земле. Испаряясь с поверхности водоемов, она превращается в водяной пар, из которого образуются облака. Ветер переносит облака на сушу, и вода попадает на землю в виде дождя, снега, града. Так происходит круговорот воды в природе.
В результате работы наша гипотеза подтвердилась частично. Вода действительно играет важную роль для всех живых существ. Но она также важна и для неживой природы, и для нашей планеты вообще.
Перспективы исследования.
-
Подробнее изучить некоторые свойства воды (например, процессы перехода воды из одного состояния в другое, взаимодействие воды с другими веществами).
-
П омимо всех «волшебных» качеств воды, которые описаны выше, она имеет еще одну важную функцию: мы используем ее каждый день в быту (для питья, для приготовления пищи, для личной гигиены, для уборки дома и т.д.). Поэтому важно исследовать проблемы сохранения и сбережения водных ресурсов для человечества и попытаться найти их решение.
-
Оформить результаты исследования в виде лэпбука «Волшебница вода» для ребят нашего класса.
4 . Список источников информации
1. Белько Е. Веселые научные опыты для детей. 20+ увлекательных экспериментов в домашних условиях. – СПб.: Питер, 2021. – 48 с.;
2. Скиба Т.В. 1234 вопроса – 1234 ответа. Большая энциклопедия для дошкольников и младших школьников/ Т.В. Скиба. – Ростов н/Д: Владис, 2020. – 256 с.;
3. Султанова М. Простые опыты с водой. – М.: ООО «ХАТБЕР-М», 2017. – 16 с.;
4. Что такое Вода? Энциклопедия для детей https://www.youtube.com/watch?v=rg462e3MrjI (по состоянию на 29.05.2023)
Приложение 1.
Памятка для учащихся «Берегите воду»