Путешествие водной капельки

XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Путешествие водной капельки

Никитина А.Д. 1
1МАОУ "Гимназия №4 имени братьев Каменских" г. Перми
Черепахина А.В. 1
1МАОУ "Гимназия №4 имени братьев Каменских" г. Перми
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Из космоса наша планета Земля кажется голубой, ведь большая часть поверхности покрыта водой. Вода окружает нас повсюду, даже если мы её не видим. Она уникальна по своим свойствам и составу. Все живые организмы состоят из воды, которая необходима для поддержания жизнедеятельности.

Вода – единственное вещество на Земле, которое при температуре от 0 до 100 градусов может быть твердым, жидким, газообразным.

Объект нашего исследования – вода.

Предмет исследования – особенности воды.

Цель исследования – выяснить, каким образом вода движется и изменяется в природе.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Рассмотреть свойства воды.

2. Провести анкетирование среди учащихся первого класса.

3. Изучить состояния воды.

4. Представить модель круговорота воды в природе.

5. Провести опыт в домашних условиях.

Гипотеза: предположим, что вода совершает в природе круговорот, изменяя своё состояние.

В процессе работы были использованы методы: анализ, анкетирование, описание, сравнение и опыт.

 

Основная часть

  1. Вода – источник жизни на Земле

Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И летаю, и плыву,

И стеклянной быть могу.

Вода – это самое распространённое вещество на Земле. Около 97% всей воды на Земле находится в морях и океанах, где она солёная.

Благодаря воде возникло всё живое, когда 4,5 млрд лет назад сформировалась планета Земля. Сначала жизнь появилась в океанах и гораздо позже, примерно 470 млн лет назад, растения и животные обосновались на суше [2, с. 4].

Морская вода содержит обычную соль и другие минералы. Реки растворяют на своём пути различные минеральные соли и выносят их в океан. Соли поступают ещё и благодаря источникам, бьющим сквозь трещины в океанической коре [4, с. 92].

Остальные запасы сосредоточены в реках, в озёрах, в ручьях, в ледниках и в подземных источниках. Также вода находится в атмосфере в виде пара и на полюсах в виде льда. Это пресная вода.

Тело человека на 70% состоит из воды, а в день он потребляет до двух литров воды. Вода позволяет регулировать температуру тела, помогает кровообращению, выводит отходы. Для роста и развития животных, растений, грибов тоже нужна вода. Для водных животных вода – это ещё и естественная среда обитания.

Человек в основном использует воду рек, озёр и грунтовых вод, которые накопились под землей в результате просачивания сквозь горные породы. Реки – это источник питьевой воды, воды для промышленных, бытовых нужд, для орошения полей. Крупные реки - это еще и транспортные пути для перевозки грузов и пассажиров. А также реки перегораживают плотинами для строительства гидроэлектростанций и выработки электроэнергии [4, с. 92].

Человек так привык к воде, что часто воспринимаем её как должное. Но в действительности множество людей каждый день трудятся, чтобы обеспечить нас жизненно необходимым ресурсом. Они добывают воду в природе, строят очистные сооружения, делают воду пригодной для употребления, снабжают дома, промышленные предприятия и т.п.

Определим свойства воды:

- при комнатной температуре жидкая,

- прозрачная,

- бесцветная,

- не имеет вкуса и запаха,

- принимает форму сосуда,

- растворяет вещества.

Иными словами, процесс изучения особенностей воды является не только интересным, но практически значимым.

  1. Результаты анкетирования учащихся первого класса

В рамках изучения уникальных свойств воды мной был проведен опрос учащихся первого класса. Приняли участие 28 человек, анкета состояла из 5 вопросов (Приложение 1).

93% учащихся уверены, что вода – это источник жизни на Земле (рисунок 1). 54% верно отметили, что вода не имеет вкуса, цвета, запаха (рисунок 2).

Рисунок 1. Результаты анкетирования

Рисунок 2. Результаты анкетирования

54% правильно определили, что вода не имеет форму в жидком состоянии. Как известно, она принимает форму сосуда (рисунок 3).

Рисунок 3. Имеет ли вода форму в жидком состоянии

Диаграмма по результатам опроса показывает, что у 20 учащихся возникли сложности с вопросом «состояния воды» (рисунок 4). Только 8 ребят верно отметили, что вода имеет три состояния: жидкое, твёрдое, газообразное.

Рисунок 4. Сколько состояний имеет вода

По итогам анкетирования я пришла к выводу, что тема вода и её особенности знакома моим одноклассникам. Но есть определенные сложности с определением состояний воды в природе.

  1. Состояния воды в природе

Уникальная способность воды – это способность изменять своё состояние. Вода на Земле присутствует в трёх состояниях: жидкая, твёрдая, газообразная.

При температуре 0 градусов и ниже вода превращается в лёд, то есть из жидкого состояния переходить в твёрдое. Это происходит в реке, в озере, в луже. Твёрдое состояние: лёд, снег, иней. Если нагреть воду в твёрдом состоянии, то она снова становится жидкой.

В природе вода постоянно испаряется с поверхности почвы, водоемов, листьев. Она превращается в газообразное - водяной пар.

На основе результатов анкетирования я решила создать круговой тренажёр «Три состояния воды», представлен на рисунке 5.

Рисунок 5. Разработанный круговой тренажёр «Три состояния воды»

В центре тренажёра на бумажном диске написаны три состояния воды: жидкое, твёрдое, газообразное. Далее названия явлений: дождь, туман, снег, роса, облако, лёд, иней, пар, вода рек и озёр. По внешнему кругу представлены фотографии дождя, тумана, снега, росы и т.д.

Тренажёр можно использовать несколькими способами.

Во-первых, поставить цель – найти какое-то одно состояние воды, например, твёрдое. Крутим первый диск и выбираем название и фотографию явления: лёд, снег, иней.

Во-вторых, можно выбрать картинку-фотографию, рассмотреть её, потом найти название и самому определить, к какому состоянию воды будет относиться.

В-третьих, можно сопоставлять явления природы с их названиями.

Таким образом, круговой тренажёр «Три состояния воды» способствует наглядному представлению различных состояний воды в природе и закреплению знаний по этой теме. Даёт точное определение, что в природе существует только три состояния воды, позволяет не путать понятия жидкое, твёрдое, газообразное с их примерами.

  1. Круговорот воды в природе

Изучив литературу, мы выяснили, что вода в природе совершает круговорот, изменяя при этом своё состояние. Именно так происходит путешествие водяной капельки.

Модель круговорота воды в природе представим на рисунке 6 и в Приложении 4.

Рисунок 6. Модель круговорота воды в природе1

Солнце нагревает поверхность рек, озёр, морей, океанов, почвы и листьев растений, именно оно даёт энергию для процесса испарения. Часть воды превращается в пар и поднимается вверх. По мере того как пар поднимается, он остывает и переходит опять в водяные капли – это процесс конденсации. Водяные капельки сталкиваются с другими такими же капельками и, собираясь вместе, образуют облака. Ветер переносит облака. Частички воды сливаются вместе или превращаются в кристаллы льда. Они становятся тяжёлыми, воздух их не выдерживает, следовательно, выпадают в виде осадков: дождь, снег, град.

Так вода снова попадает на землю, просачивается сквозь неё либо утекает в ручьи и реки, а из них попадает в моря. И всё начинается заново. Ветер переносит воздушные облака с моря на сушу. Это постоянный процесс. Благодаря непрерывному круговороту воды нам кажется, что запас воды на Земле бесконечен [1, с. 20].

Таким образом, круговорот воды в природе обеспечивает постоянство и неисчерпаемость водных ресурсов нашей планеты. Вот такое интересное и необходимое природе путешествие капельки.

  1. Опыт в домашних условиях

Процессы испарения и конденсации, свойственные круговороту воды в природе, можно посмотреть в домашних условиях в течение одного дня.

Для опыта понадобится пакет с водой, который прикрепляем к окну в солнечное время. Солнце нагревает воду и начинается процесс испарения, водяной пар поднимается вверх (рисунок 7). Затем идёт процесс конденсации, то есть переход из газообразного состояния в жидкое, мелкие капельки объединяются в крупные капли и стекают вниз, как дождь (рисунок 8).

   

Рисунок 7. Процесс испарения воды

Рисунок 8. Капля воды

Можно сделать вывод, что проводить опыт с водой в домашних условиях очень интересно и познавательно.

Заключение

Вода – это источник жизни на Земле. И всё живое нуждается в воде. Уникальность воды – это способность находиться в природе в трёх состояниях: жидкое, твёрдое, газообразное.

В результате исследования наша гипотеза полностью подтвердилась: вода в природе постоянно движется, совершает круговорот. Основа круговорота – это способность воды менять своё состояние.

Значение круговорота для нашей планеты нельзя недооценивать, именно он обеспечивает постоянство запаса воды на Земле.

Проведенный опрос среди учеников нашей гимназии позволил мне сделать выводы, на основе которых был создан круговой тренажёр «Три состояния воды». Он способствует наглядному представлению примеров различных состояний воды в природе и закрепление знаний. Данная разработка будет полезна на уроках окружающего мира.

Список литературы

  1. Баруцци А. Умные открытия. Вода. Пер. с англ. – М.: Альпина Паблишер, 2024.

  2. Олливер А. Почему вода такая ценная? Пер. с фр. – М.: Ламинария, 2023.

  3. Томас И., Морган П. Что на Земле интересного? Вода. Пер. с англ. – М.: Эксмо, 2020.

  4. Энциклопедия. Большая книга знаний. Авт.- сост.: Мадгуик У., Керрод Р. и др. – М.: Махаон, 2018.

  5. Картинки-фотографии для кругового тренажёра:

5.1 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=http%3A%2F%2
Fsun6-21.userapi.com%2Fimpg%2Fil_GdAejc6r5Mi4PdtJbe2hszXDwfWH27
yB8iw%2FJQqUyAK4kOw.jpg%3Fsize%3D1200x800%26quality%3D96%26sign%3Dcd7660f86c0f306c88ad4b2a4e88239f%26c_uniq_tag%3DM9E4MeNfihGUgnqMmESKhAWloV7_VUQnXr5Laf8UAAQ%26type%3Dalbum&lr=50&p=1&pos=37&rpt=simage&text=%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8F%D0%BD%D0%BE%D0%B9%20%D0%BF%D0%B0%D1%80%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%87%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0.

5.2 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fupload.wikimedia.org%2Fwikipedia%2Fcommons%2Fc%2Fc0%2FBiyaRiver.JPG&lr=50&p=2&pos=42&rpt=simage&text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0%20%D1%80%D0%B5%D0%BA.

5.3 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fsneg.top%2Fuploads%2Fposts%2F2023-04%2F1681307502_sneg-top-p-oblaka-kartinki-krasivie-vkontakte-32.jpg&lr=50&pos=11&rpt=simage&text=
%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%B0.

5.4 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fget.pxhere.com%2Fphoto%2Flandscape-mountain-snow-winter-white-ground-frost-natural-evergreen-weather-season-north-footwear-day-piste-freezing-655199.jpg&lr=50&pos=16&rpt=simage&text=%D0%BA%D0%B0
%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D1%81%D0%BD%D0%B5%D0%B3.

5.5 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fbonpic.com%2Fwallpapers%2Foriginal%2F7354.jpg&lr=50&pos=47&rpt=simage&text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D1%82%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%BD.

5.6  https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fsarnovosti.ru%2Fupload%2Fiblock%2F17c%2F17ce9b28d3a8de8b5b6f561728982888.jpg&lr=50&ogl_url=https%3A%2F%2Fsarnovosti.ru%2Fupload%2Fiblock%2F17c%2F17ce9b28d3a8de8b5b6f561728982888.jpg&p=1&pos=17&rlt_url=https%3A%2F%2Fwww.svezhayagazeta.ru%2Fwp-content%2
Fuploads%2F2023%2F05%2F05d46e1ba7f3ca1359b474a321d23ee7-1662029374.jpg&rpt=simage&text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D0%B4%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D1%8C.

5.7 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fimage.shutterstock.com%2Fshutterstock%2Fphotos%2F139497935%2Fdisplay_1500%2Favopix-139497935.jpg&lr=50&p=2&pos=36&rpt=simage&text=
%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B0.

5.8 https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&img_url=https%3A%2F%2
Fimg.fotokonkurs.ru%2Fcache%2Foriginal%2Fphotos%2F2018%2F02%2F26%2F2%2Fa13b6daf56cce1e450bb7bb16747d798%2Fbd00c3bf16ff2226bec57c6291f8edd339b92d9f.jpg&lr=50&p=1&pos=6&rpt=simage&text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%8F.

5.9 https://yandex.ru/images/search?img_url=https%3A%2F%2Fs1.1zoom.me
%2Fb5050%2F908%2FLadybugs_Insects_Closeup_434935_3840x2400.jpg&lr=50&pos=0&rpt=simage&serp_list_type=all&source=serp&text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%D1%81%20%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B9

Приложения

Приложение 1

Анкета

Дорогие ребята, пожалуйста,

прочитайте следующие вопросы и выберите один ответ.

  1. Возможна ли жизнь на Земле без воды?

  • да

  • нет

  1. Сколько разных состояний имеет вода?

  • 1

  • 2

  • 3

  • 4

  • 5

  1. Имеет ли вода форму в жидком состоянии?

  • да

  • нет

  1. Верно ли, что вода не имеет вкуса, цвета, запаха?

  • да

  • нет

  1. Знаешь ли ты, что такое круговорот воды в природе?

  • да

  • нет

Благодарю за ответы!

Приложение 2

Фотография изучения свойств воды

Приложение 3

Фотография кругового тренажёра «Три состояния воды»

Приложение 4

Фотографии модели круговорота воды в природе

1 Составлено автором на основе источников [1, 4].

Просмотров работы: 20