Het introduceren van wetenschappelijke experimenten tijdens de elementaire jaren is belangrijk om de natuurlijke nieuwsgierigheid, terwijl ook kritisch denkvermogen wordt ontwikkeld en inzicht wordt verkregen in de wetenschappelijke werkwijze. Verwering en erosie zijn concepten waarmee leerlingen zich gemakkelijk kunnen identificeren, en met eenvoudige experimenten kunnen leerlingen op grotere schaal verbanden leggen met dit natuurlijke proces. Er zijn veel eenvoudige experimenten voor leerlingen van de derde graad die de natuurlijke werking van de effecten van verwering en erosie op de aarde kunnen aantonen.
Zure regen
•••Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images
Kenmerken van verwering zijn te vinden in de omgeving van een leerling van de derde graad. Laat een leerling kennismaken met wat verwering verhoogt, zoals zure regen, die een materiaal in de loop van de tijd verandert. Gebruik een wateroplossing met azijn om zure regen te simuleren. Geef de leerlingen achtergrondinformatie over hoe de zuurgraad in de omgeving natuurlijk materiaal zoals steen afbreekt. Om dit aan te tonen, laat u de leerlingen een observatielogboek bijhouden over het effect van zuur op kalksteen. Geef de leerlingen een klein stukje kalksteen en een kopje water doordrenkt met 4 eetlepels azijn. Geef ze een tweede beetje kalksteen en een kopje gewoon water. Dompel het stuk kalksteen onder in elke kop. Laat de leerlingen met bepaalde tussenpozen de kalksteen in beide kopjes observeren en hun bevindingen noteren. Sediment (of verwering van de kalksteen) moet worden genoteerd op de bodem van de met zuur beladen beker. Bespreek hoe zuur water gesteente afbreekt en laat leerlingen verbanden leggen met de grotere implicaties van zure regen op grotere rotsformaties.
Zonneverwering
De verwarming van de zon op de rots, en de afkoeling van regen en sneeuw, veroorzaakt de verwering en afbraak van de rots. Gebruik een bunsenbrander en een emmer koud water om dit proces te herhalen. Omdat de steen hoge temperaturen bereikt, moet de leraar dit experiment als demonstratie voor studenten uitvoeren. Studenten kunnen hypothesen opstellen, resultaten vastleggen en verbanden leggen met het milieuproces. Zorg ervoor dat u een veiligheidsbril draagt tijdens het uitvoeren van dit experiment. Pak met een tang een klein stukje graniet op en houd het boven de blauwe vlam van een bunsenbrander tot het gesteente gloeit van de hitte. Dompel vervolgens de verwarmde rots in een emmer koud water. Laat de steen in het water tot hij volledig is afgekoeld en verwijder hem dan. Laat de leerlingen kijken wat er nog op de bodem van de emmer zit. Ze zouden wat steensediment moeten zien. Laat ze de rots observeren en hun observaties van verandering opschrijven. Herhaal het proces en laat de verwering van steen als gevolg van zon en regen in de loop van de tijd zien.
Experiment met temperatuureffect
Bespreek met de leerlingen hoe water in de spleet en spleten van hout en steen sijpelt. Leg verder uit hoe vriestemperaturen ervoor zorgen dat vloeistof uitzet. Dit proces breekt steen en hout in de loop van de tijd af.
Laat de leerlingen een kleine, doorzichtige plastic jusscheider vullen met water tot aan de tuit. Vries de container in. Laat de leerlingen de volgende dag de container observeren. De temperatuurdaling en bevriezing moeten het water in de tuit dwingen, wat uitzetting aantoont. Breng dit in verband met de werking van water, regen en sneeuw die de spleten van steen of hout binnendringen, de materialen bevriezen en uitzetten, en ze uiteindelijk in kleinere stukken breken.
Water-erosie-experiment
•••Photos.com/Photos.com/Getty Images
Erosie vindt plaats door het verweringsaspect van landformatie, omdat de kleinere deeltjes van de ene locatie naar de andere worden verplaatst. Leg de cursisten uit dat dit kan worden veroorzaakt door wind of water gedurende een bepaalde periode, of plotseling door weersomstandigheden. Een voorbeeld hiervan is de plotselinge erosie van de kustlijn van Louisiana na orkaan Katrina. Het tonen van een kustkaart van de Golfkustregio voor en na de storm zal dit demonstreren. Als experiment kunnen leerlingen een gesimuleerde landvorm creëren en zien hoe water (regen of overstroming) het land kan eroderen en een nieuwe vorm kan geven. Laat de leerlingen zand op de bodem van een verfbak doen. Laat de leerlingen vervolgens met behulp van een gieter een beetje water op het zand strooien en bespreken wat ze zien. Het water moet het zand een beetje verplaatsen. Laat de leerlingen vervolgens het water gieten. Zand moet langs de helling van de verfbak naar beneden stromen en landerosie simuleren. Leg aan de leerlingen het proces uit van zware regenval op het land met de interactie van de zwaartekracht, het verplaatsen van materie op een helling