Das Lernen kann mit einigen praktischen Aktivitäten aufgepeppt werden, die die Wissenschaft spannend machen und das Lernen viel effektiver machen können. Forschungsprojekte oder Wissenschaftsprojekte vermitteln den Menschen wichtige Ideen über ihre Welt und können auch viel Spaß machen. Lesen Sie weiter für einige Untersuchungsprojektbeispiele, die Ihre Kinder lieben werden!
Beobachtung eines chemischen Spektrums
•••Jupiterimages/BananaStock/Getty Images
Ein Beispiel für ein Untersuchungsprojekt, das ein komplexes, aber sehr beeindruckendes Projekt ist, ist die Spektroanalyse. "Spektroanalyse" ist ein schickes Wort für die Analyse des Spektrums eines Objekts, das normalerweise beim Verbrennen des Objekts abgegeben wird. Um dieses Experiment durchzuführen, brauchst du einen Bunsenbrenner oder eine andere Wärmequelle, einige Dinge zum Brennen und ein Beugungsgitter. Sie können diese Verbrauchsmaterialien von Edmonds Scientific beziehen (siehe Link unten). Was die Brenngegenstände angeht, funktionieren Holz, Salz, Zucker und verschiedene Nitratsalze hervorragend. Stellen Sie sicher, dass Sie von jedem Artikel ein paar Muster haben.
Verbrennen Sie jede Chemikalie einzeln auf einem kleinen Holzstäbchen und beobachten Sie die Farbe der Flamme mit und ohne Beugungsgitter, das die Flamme in ihre Komponentenfarben oder ihr Spektrum trennt. Beachten Sie, dass jede Chemikalie ein anderes Spektrum abgibt. Dieses Spektrum kann verwendet werden, um die Chemikalie sehr genau zu identifizieren. Jede Chemikalie emittiert beim Verbrennen ein anderes Spektrum. Indem Sie dieses Spektrum aufzeichnen, können Sie eine Chemikalie anhand der Ähnlichkeit ihres Spektrums mit bekannten Spektren anderer Chemikalien identifizieren.
Der Kapillareffekt
Dies ist ein Beispiel für ein Untersuchungsprojekt, das Spaß macht und sicher ist; es zeigt die Kapillarwirkung, auch Kapillarwirkung genannt. Senken Sie ein zusammengerolltes Papiertuch in ein mit Wasser gefülltes Glas, bis sich etwa zwei Zentimeter des Papiertuchs im Wasser befinden. Beobachten Sie, wie das Wasser das Papiertuch hochzufließen scheint, entgegen dem, was man erwarten würde. Irgendwann wird das Papiertuch vollständig nass. Dies zeigt eine Kapillarwirkung, da das Wasser eine geringere Kohäsionskraft als die Adhäsionskraft zwischen Handtuch und Wasser hat. Daher zieht das Handtuch Wasser entgegen der Schwerkraft nach oben. Dies funktioniert auch mit einem sehr schmalen Schlauch anstelle eines Papiertuchs.
Um dem Experiment etwas Farbe zu verleihen, versuchen Sie, Lebensmittelfarben in das Wasser zu geben. Beobachten Sie auch, was passiert, wenn Sie mehr als eine Lebensmittelfarbe in das Wasser geben. Wenn Sie zwei Farbstoffe unterschiedlicher Dichte verwenden, sollten Sie beachten, dass das Papiertuch die Farben aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte schließlich trennt.
Der Curie-Punkt
Permanentmagnete haben alle eine Temperatur, bei der sie ihren Magnetismus verlieren. Diese Temperatur wird als Curie-Punkt des Magneten bezeichnet. Dies lässt sich leicht mit ein paar Permanentmagneten, einigen Büroklammern und einer Propangaslampe demonstrieren. Die Vorführung sollte nur von einem Erwachsenen durchgeführt werden, der mit der sicheren Verwendung einer Propangaslampe vertraut ist.
Nehmen Sie zuerst einen der Magneten und beweisen Sie, dass er magnetisch ist, indem Sie ihn verwenden, um ein paar Büroklammern aufzuheben. Verwenden Sie nun den Propanbrenner, um den Magneten zu erhitzen, bis er rot leuchtet. An diesem Punkt sollte es seinen Curie Point überschritten haben, der wahrscheinlich etwa 840 Grad Fahrenheit beträgt. Lassen Sie den Magneten abkühlen und versuchen Sie dann, damit eine Büroklammer aufzunehmen. Beachten Sie, dass der Magnet keine magnetischen Eigenschaften mehr besitzt. Dies liegt daran, dass die Hitze die im Magneten vorhandenen magnetischen Partikel neu angeordnet hat. Vor dem Erhitzen wurden die Partikel alle entlang einer Achse ausgerichtet. Da jedes Teilchen eine magnetische Kraft aussendete, ergänzten sie sich gegenseitig und erzeugten eine große magnetische Kraft entlang dieser Achse. Nach dem Erhitzen sind die Partikel zufällig ausgerichtet und stehen sich gegenüber, wodurch die Magnetkraft, die sie einmal erzeugt haben, vollständig aufgehoben wird.
Magnetismus-Projekte
•••Jupiterimages/Polka Dot/Getty Images
Ein weiteres unterhaltsames Beispiel für ein Untersuchungsprojekt ist die Demonstration von Magnetismus, insbesondere für jüngere Zuschauer, da dieses Experiment sowohl einfach als auch sicher ist. Für dieses Experiment benötigen Sie einen Nagel, einen Kupferdraht, ein Isolierband, eine D-Zellen-Batterie und einige Büroklammern. Nehmen Sie den Kupferdraht und wickeln Sie ihn um den Nagel. Stellen Sie sicher, dass der Kupferdraht relativ dünn ist und dass sich die Wicklungen nicht überlappen, sondern so zahlreich wie möglich sind. Lassen Sie außerdem etwa fünf Zoll Draht auf jeder Seite des umwickelten Nagels. Nehmen Sie die beiden Enden, die aus dem Nagel herausragen, und führen Sie sie zur D-Zellen-Batterie. Verwenden Sie das Isolierband, um ein Ende des Kabels am Pluspol der Batterie und das andere Ende am Minuspol zu befestigen. Führen Sie den Nagel über einige Büroklammern, um sicherzustellen, dass der Magnet funktioniert. Solange der D-Zellen-Akku geladen und per Draht am Nagel befestigt ist, wird ein Magnetfeld erzeugt. Dies zeigt die Eigenschaft des Elektromagnetismus, da der Magnet, den Sie gerade hergestellt haben, ein Elektromagnet ist.