การเรียนรู้สามารถเติมเต็มได้ด้วยกิจกรรมเชิงปฏิบัติที่ทำให้วิทยาศาสตร์น่าตื่นเต้นและสามารถทำให้การเรียนรู้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โครงการสืบสวนสอบสวนหรือโครงงานวิทยาศาสตร์ สอนผู้คนเกี่ยวกับแนวคิดที่สำคัญเกี่ยวกับโลกของพวกเขา และยังเป็นเรื่องสนุกอีกด้วย อ่านตัวอย่างโครงการสืบสวนที่เด็กๆ จะต้องชอบ!
การสังเกตสเปกตรัมเคมี
•••Jupiterimages / BananaStock / Getty Images
ตัวอย่างโครงการสืบสวนสอบสวนที่มีความซับซ้อนแต่น่าประทับใจมากคือการวิเคราะห์สเปคตรัม "การวิเคราะห์สเปกตรัม" เป็นคำแฟนซีสำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมของวัตถุ ซึ่งมักจะหายไปเมื่อวัตถุถูกเผา ในการทำการทดลองนี้ คุณจะต้องมีหัวเผาบุนเซ็นหรือแหล่งความร้อนอื่นๆ บางสิ่งที่จะเผาไหม้ และตะแกรงเลี้ยวเบน คุณสามารถขอรับอุปกรณ์เหล่านี้ได้จาก Edmonds Scientific (ดูลิงก์ด้านล่าง) สำหรับวัตถุที่จะเผา ไม้ เกลือ น้ำตาล และเกลือไนเตรตต่างๆ ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม เพียงให้แน่ใจว่าคุณมีตัวอย่างบางส่วนของแต่ละรายการ
เผาสารเคมีแต่ละชนิดบนแท่งไม้เล็กๆ ทีละแท่ง และสังเกตสีของเปลวไฟที่มีและไม่มีตะแกรงเลี้ยวเบน ซึ่งแยกเปลวไฟออกเป็นสีหรือสเปกตรัมของส่วนประกอบ สังเกตว่าสารเคมีแต่ละชนิดให้สเปกตรัมต่างกัน สเปกตรัมนี้สามารถใช้เพื่อระบุสารเคมีได้อย่างแม่นยำมาก สารเคมีแต่ละชนิดปล่อยสเปกตรัมที่แตกต่างกันเมื่อถูกเผา ด้วยการบันทึกสเปกตรัมนี้ คุณสามารถระบุสารเคมีโดยพิจารณาจากสเปกตรัมที่คล้ายคลึงกันกับสเปกตรัมที่รู้จักซึ่งปล่อยโดยสารเคมีอื่นๆ
ผลของเส้นเลือดฝอย
นี่เป็นตัวอย่างโครงการสืบสวนสอบสวนที่สนุกและปลอดภัย มันแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของเส้นเลือดฝอยหรือที่เรียกว่าการกระทำของเส้นเลือดฝอย หย่อนกระดาษชำระที่ม้วนแล้วลงในแก้วที่ใส่น้ำจนเต็มจนกระดาษทิชชู่ในน้ำประมาณสองเซนติเมตร สังเกตว่าน้ำไหลผ่านกระดาษทิชชู่อย่างไร ตรงกันข้ามกับสิ่งที่คาดไว้ ในที่สุดกระดาษเช็ดมือจะเปียกจนหมด สิ่งนี้แสดงให้เห็นการกระทำของเส้นเลือดฝอย เนื่องจากน้ำมีแรงยึดเหนี่ยวน้อยกว่าแรงยึดเกาะระหว่างผ้าขนหนูกับน้ำ ดังนั้นผ้าขนหนูจึงดึงน้ำขึ้นต้านแรงโน้มถ่วง วิธีนี้ใช้ได้กับท่อที่แคบมากแทนกระดาษเช็ดมือ
หากต้องการเพิ่มสีสันให้กับการทดลอง ให้ลองใส่สีย้อมอาหารลงในน้ำ นอกจากนี้ ให้สังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณใส่สีย้อมอาหารมากกว่าหนึ่งชนิดลงในน้ำ หากคุณใช้สีย้อมที่มีความหนาแน่นต่างกันสองสี คุณควรสังเกตว่าในที่สุดกระดาษเช็ดมือจะแยกสีตามความหนาแน่นที่ต่างกัน
The Curie Point
แม่เหล็กถาวรทั้งหมดมีอุณหภูมิที่จะสูญเสียความเป็นแม่เหล็ก อุณหภูมินี้เรียกว่า Curie Point ของแม่เหล็ก สิ่งนี้สามารถแสดงให้เห็นได้อย่างง่ายดายด้วยแม่เหล็กถาวรสองสามตัว คลิปหนีบกระดาษ และไฟฉายโพรเพน การสาธิตควรทำโดยผู้ใหญ่ที่คุ้นเคยกับการใช้ไฟฉายโพรเพนอย่างปลอดภัยเท่านั้น
ขั้นแรก ให้นำแม่เหล็กอันใดอันหนึ่งมาพิสูจน์ว่าเป็นแม่เหล็กโดยใช้ดึงคลิปหนีบกระดาษสองสามอัน ตอนนี้ ใช้ไฟฉายโพรเพนเพื่อทำให้แม่เหล็กร้อนจนเป็นสีแดง ณ จุดนั้น ควรผ่าน Curie Point ซึ่งน่าจะอยู่ที่ประมาณ 840 องศาฟาเรนไฮต์ ปล่อยให้แม่เหล็กเย็นลง จากนั้นลองใช้แม่เหล็กดึงคลิปหนีบกระดาษ คุณควรสังเกตว่าแม่เหล็กไม่มีคุณสมบัติของแม่เหล็กอีกต่อไป เนื่องจากความร้อนได้จัดเรียงอนุภาคแม่เหล็กภายในแม่เหล็กใหม่ ก่อนที่จะถูกทำให้ร้อน อนุภาคทั้งหมดถูกจัดเรียงตามแกนเดียว เนื่องจากอนุภาคแต่ละอนุภาคให้แรงแม่เหล็ก พวกมันจึงเสริมซึ่งกันและกันและสร้างแรงแม่เหล็กขนาดใหญ่ตามแกนนั้น หลังจากถูกความร้อน อนุภาคจะถูกจัดเรียงแบบสุ่มและตรงข้ามกัน ทำลายแรงแม่เหล็กที่ครั้งหนึ่งเคยสร้างขึ้นมาทั้งหมด
โครงการแม่เหล็ก
•••ภาพดาวพฤหัสบดี / ภาพ Polka Dot / Getty
ตัวอย่างโครงการสืบสวนสอบสวนที่สนุกสนานอีกตัวอย่างหนึ่งคือการสาธิตสนามแม่เหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ชมที่อายุน้อยกว่า เนื่องจากการทดลองนี้ทั้งง่ายและปลอดภัย สำหรับการทดลองนี้ คุณจะต้องใช้ตะปู ลวดทองแดง เทปพันสายไฟ แบตเตอรี่ D-cell และคลิปหนีบกระดาษ นำลวดทองแดงพันรอบตะปู ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลวดทองแดงนั้นค่อนข้างบางและไม่พันกัน แต่ให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ ทิ้งลวดไว้ประมาณห้านิ้วในแต่ละด้านของตะปูที่พันไว้ ดึงปลายทั้งสองข้างที่ยื่นออกมาจากตะปูแล้วลากไปที่แบตเตอรี่ D-cell ใช้เทปพันสายไฟเพื่อยึดปลายสายด้านหนึ่งเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่และปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับขั้วลบ ตอกตะปูทับคลิปหนีบกระดาษเพื่อให้แน่ใจว่าแม่เหล็กทำงาน ตราบใดที่แบตเตอรี่ D-cell ถูกชาร์จและติดเข้ากับตะปูด้วยลวด สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นคุณสมบัติของแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากแม่เหล็กที่คุณเพิ่งสร้างขึ้นคือแม่เหล็กไฟฟ้า