Химические и физические опыты для детей в домашних условиях

Свободы воли нет

Существует ли свобода воли — способность нашего сознания спонтанно вмешиваться в физические процессы и направлять их движение? Философия даёт различные ответы на этот вопрос, но наука придерживается вполне определённой точки зрения.

По мнению нейробиолога Бенджамина Либета, любая мысль рождается бессознательно. Сознание имеет дело с уже готовым результатом. Оно — лишь фонарь, освещающий независящие от него процессы. Свобода воли в таком случае — чистая иллюзия.

Серия проведённых им экспериментов подтверждает это мнение. Бенджамин Либет стимулировал разные части мозга людей электродами. Задержка между реакцией мозга на стимул и его осознанием составляла в среднем полсекунды. Именно это объясняет работу безусловных рефлексов — мы убираем руку от горячей плиты ещё до того, как осознаём опасность и боль.

Однако, как показало исследование Либета, таков механизм работы не только безусловных рефлексов. Человек в принципе всегда осознаёт свои ощущения с некоторой задержкой. Мозг сначала видит, и только после этого мы осознаём видимое, он думает, но лишь через некоторое время мы обнаруживаем, что за мысль появилась. Мы как бы живём в прошлом, отставая от реальности на полсекунды.

Однако Либет на этом не остановился. В 1973 году он провёл эксперимент, целью которого было выяснить, что первично — деятельность мозга или наше желание. Интуиция подсказывает нам, что у нас есть воля, которая приказывает мозгу действовать определённым образом.

Либет измерял мозговую активность людей во время принятия ими осознанных решений. Испытуемые должны были смотреть на циферблат с вращающейся стрелкой и в любой момент останавливать процесс нажатием кнопки. Затем они должны были назвать время, когда они впервые осознали желание нажать на клавишу.

Результат был поразительный. Электрический сигнал в мозге, посылающий решение о нажатии кнопки, появлялся за 350 миллисекунд до принятия решения и за 500 миллисекунд до самого действия.

Наблюдающий со стороны экспериментатор может предугадать выбор человека, который тот ещё не сделал. В современных аналогах эксперимента предсказание волевого решения человека может быть осуществлено за 6 секунд до того, как человек сам его примет.

Представьте себе бильярдный шар, который катится по определённой траектории. Опытный бильярдист, автоматически считав скорость и направление движения, укажет его точное расположение через пару секунд. Точно такими же шарами являемся мы для нейробиологии после эксперимента Либета.

Свободный выбор человека — результат бессознательных процессов в мозге, а свобода воли — иллюзия.

Эксперимент «Я и другие»

«Я и другие» это советский научно-популярный фильм 1971 года, в котором представлены съёмки нескольких психологических экспериментов, ход которых комментирует диктор. Эксперименты в фильме отображают влияние мнения окружающих на человека и его способность додумывать то, что он не сумел запомнить. Все эксперименты подготовила и провела психолог Валерия Мухина.

Эксперименты, показанные в фильме:

«Нападение»: испытуемые должны описать детали импровизированного нападения и вспомнить приметы нападавших.
«Учёный или убийца»: испытуемым демонстрируют портрет одного и того же человека, предварительно представив его учёным или убийцей. Участники должны составить психологический портрет этого человека.
«Обе белые»: на стол перед участниками-детьми ставят чёрную и белую пирамидки. Трое из детей говорят, что обе пирамидки белые, проверяя четвёртого на внушаемость. Результаты эксперимента очень интересные. Позднее этот эксперимент был проведён с участием взрослых людей.
«Сладкая солёная каша»: три четверти каши в тарелке сладкие, а одна – солёная. Троим детям дают кашу, и они говорят, что она сладкая. Четвёртому дают солёный «участок»

Задача: проверить, какой назовёт кашу ребёнок, попробовавший солёный «участок», когда трое остальных говорят, что она сладкая, тем самым, проверив важность общественного мнения.
«Портреты»: участникам показывают 5 портретов и просят выяснить, есть ли среди них два фото одного и того же человека. При этом, все участники, кроме одного, который пришёл позже, должны сказать, что два разных фото – это фото одного и того же человека

Сутью эксперимента также является узнать, как влияет мнение большинства на мнение одного.
«Тир»: перед школьником находятся две мишени. Если он выстрелит в левую, то выпадет рубль, который он сможет забрать себе, если в правую, то рубль пойдёт на нужды класса. В левой мишени изначально сделано больше отметок о попаданиях. Нужно выяснить, в какую мишень будет стрелять школьник, если видит, что многие его товарищи стреляли в левую мишень.

Подавляющее большинство результатов экспериментов, проводимых в фильме, показало, что для людей (как для детей, так и для взрослых) очень важно то, что говорят другие и их мнение. Так и в жизни: очень часто мы отказываемся от своих убеждений и мнений, когда видим что мнение остальных не совпадает с нашим собственным

Т.е., можно сказать, что мы теряем себя среди остальных. По этой причине многие люди не добиваются своих целей, предают свои мечты, идут на поводу у общественности. Нужно уметь в любых условиях сохранять свою индивидуальность и всегда думать только своей головой. Ведь, в первую очередь, хорошую службу это сослужит именно вам.

Прочитать о фильме «Я и другие» более подробно, а также посмотреть сам фильм можно на этой странице.

Кстати, в 2010 году был сделан ремейк данного фильма, в котором были представлены те же эксперименты. При желании вы можете найти оба этих фильма в Интернете.

6

Для детей 6 лет: радуга в стакане

Сахар, пищевые красители, несколько прозрачных стаканов.
Возможно, опыт покажется слишком простым для шестилетки, но на самом деле – это стоящая кропотливая работа для терпеливого «учёного». Он хорош тем, что большинство манипуляций юный учёный может сделать сам.
В четыре стакана наливается по три столовых ложки воды и красители: в разные стаканы – разные краски. Затем в первый стакан добавьте ложку сахара, во второй – две ложки, в третий – три, в четвёртый – четыре. Пятый стакан остаётся пустым. В стаканы, выставленные по порядку, наливается по 3 столовых ложки воды и тщательно перемешивается. Затем в каждый стакан добавляется несколько капель одной краски и перемешивается.

В пятом стакане остаётся чистая вода без сахара и красителя. Аккуратно, по лезвию ножа налейте в стакан с чистой водой содержимое «цветных» стаканов по мере увеличения «сладкости», то есть, по-научному, насыщенности раствора. И если вы всё сделали правильно, то в стакане окажется маленькая сладкая радуга.

Если хочется научных разговоров, расскажите ребёнку о разнице в плотности жидкостей, благодаря которой слои не смешиваются.

Для детей 11 лет: лакмусовая капуста

Краснокочанная капуста, фильтровальная бумага, уксус, лимон, сода, кока-кола, нашатырный спирт и т. д.

Здесь ребёнку представится возможность познакомиться с настоящими химическими терминами. Любой родитель помнит из курса химии такую штуку, как лакмусовая бумажка, и сможет объяснить, что это индикатор – вещество, которое по-разному реагирует на уровень кислотности в других веществах. Ребёнок может легко изготовить такие бумажки-индикаторы в домашних условиях и, конечно, испытать их, проверив кислотность в разных бытовых жидкостях.

Проще всего сделать индикатор из обычной краснокочанной капусты. Натрите капусту на тёрке и выжмите сок, а затем пропитайте им фильтровальную бумагу (она продаётся в аптеке или в магазине для виноделов). Капустный индикатор готов. Теперь нарежьте бумажки помельче и поместите в разные жидкости, которые сможете найти дома.

Остаётся только запомнить, какой цвет соответствует какому уровню кислотности. В кислой среде бумажка покраснеет, в нейтральной – позеленеет, а в щелочной станет синей или фиолетовой. В качестве бонуса попробуйте приготовить «инопланетянскую» яичницу, для этого перед жаркой добавьте в яичный белок сок краснокочанной капусты. Заодно и узнаете, какой уровень кислотности в курином яйце.

Бесплатные уроки от экспертов

Помогут сделать первый шаг в создании развивающего пространства для вашего ребёнка дома

Снег из подгузника

Что нужно:

— одноразовые подгузники;
— глубокая миска или тазик;
— холодная вода.

Разрезаем подгузник и достаем из него наполнитель (в сухом виде он будет похож на обычную вату), измельчаем его руками или ножницами. Помещаем измельченный наполнитель в миску либо тазик с водой, при этом постоянно его разминая

Важно не переборщить с водой, ее нужно добавлять постепенно, чтобы наполнитель не плавал в жидкости, а полностью ее впитывал, тогда прямо на ваших глазах мокрая вата превратится в белый пушистый сугроб. Если положить такой снег в холодильник (но не в морозилку) примерно на час, а потом достать, он будет выглядеть почти как настоящий

Как это работает: наполнителем для современных подгузников служит полиакрилат натрия. Этот абсорбент может впитать в себя влаги больше собственного веса в 30 раз. Соединяясь с водой, волокна полиакрилата натрия разбухают и принимают кристаллическую форму.

Электризация трением

В древности люди заметили особую способность янтаря притягивать легкие предметы, если его потереть шерстяной тканью. Знание об электричестве они еще не имели, поэтому объясняли это свойство, духом, живущим в камне. Именно от греческого названия янтаря – электрон и произошло слово электричество.

Вначале нужно рассказать ребёнку, что такими удивительными свойствами обладает не только янтарь. Можно провести простой опыт, чтобы увидеть как стеклянная палочка или пластмассовая расческа притягивает к себе маленькие кусочки бумаги. Для этого стекло нужно потереть шелком, а пластмассу шерстью. Они начнут притягивать мелкие обрывки бумаги, которые будут к ним липнут. Через время эта способность предметов пропадет.

Можно обсудить с детьми, что это явление происходит благодаря электризации трением. При быстром трении ткани о предмет могут появиться искры. Молния в небе и гром – это тоже следствие трения воздушных потоков и возникновения разрядов электричества в атмосфере.

Учёные проверяли, думает ли голова после отсечения

Конструкция гильотины

Гильотина на заре своего существования была наиболее гуманным способом казни, если можно так выразиться. С её помощью можно было быстро и наверняка лишить человека жизни. Даже по сравнению с современными методами вроде электрического стула или смертельной инъекции гильотина выглядит обнадеживающе (хотя сложно говорить о таких вещах с позиции человека, для которого они не предназначены). Однако для французов во времена Революции была невыносима мысль, что голова, отделённая от тела, ещё какое-то время испытывает страдания и в ней протекают процессы жизнедеятельности. Впервые об этом заговорили после того, как у отрубленной головы появился румянец. Сейчас это бы легко объяснили с помощью физиологии, но несколько веков назад это событие заставило гуманистов думать над ним.

Исследователи проводили тесты на расширение зрачка и другие реакции головы сразу же после казни. Никто из учёных не мог сказать с точностью: является ли моргание или сокращение мышц рефлекторной реакцией или же осознанной. К слову, даже сейчас предоставить такую информацию невозможно, так как нет возможности провести эксперимент (для него потребуется обезглавить не один десяток человек). Однако люди науки уверены, что мозг сможет жить отдельно от тела не более нескольких сотых секунды.

Что такое эксперимент в научном исследовании

Эксперимент (от латинского слова «экспериментум» — опыт, проба) — действие, которое мы предпринимаем для того, чтобы подтвердить или опровергнуть какую-либо гипотезу или теоретическое положение.

Эксперимент может быть также проведен из любопытства, как исследование неких жизненных процессов, окружающей реальности.

Для успешного результата процедуру следует проводить не один раз, а повторно, т.е. должна присутствовать константа, а вывод надо основывать на логическом анализе полученных данных.

В науке это один из доступных способов познания действительности, обоснованный принципами повтора и доказательности. Условия и способы проведения всегда индивидуальны. Стратегия эксперимента в научной деятельности предполагает наблюдение с определенной целью. Выбираются явление или объект. Потом ставятся условия, где все будет проходить, они продумываются заранее.

В психологической науке объект — живой человек, поэтому экспериментатор действует совместно с объектом. Целью является выполнение различных заданий, изучение поведения объекта, его изменений и взаимосвязей.

Эксперимент — главный источник эмпирических, т.е. полученных через органы чувств данных, а также опытных знаний. Считается основным методом изменения и исследования реальности.

Отличия эксперимента от исследования:

• не просто наблюдение, а взаимодействие, часто активное, с объектом изучения;
• вмешательство в процесс, например искусственное помещение объекта в желаемую среду, изменение параметров, условий, контроль за ними;
• статистическая обработка данных.

Психологический эксперимент Facebook

Facebook: серый кардинал современности

За 5 прошедших лет люди забыли об эксперименте социальной сети Facebook, прошедшим в 2012 году. Во время этого опыта создатели FB демонстрировали одной группе пользователей только плохие новости, а другой — только хорошие. Подопытными стали сотни тысяч человек. Сотрудники компании хотели посмотреть, могут ли они управлять восприятием людей через посты в новостной ленте. Манипуляция Большого Брата оказалась столь удачной, что даже сами создатели испугались власти, которая попала им в руки.

Когда эксперимент получил огласку, разгорелся настоящий скандал. Руководство Facebook принесло извинение всем пострадавшим и пообещало впредь контролировать процесс выбора новостей, дабы подобного не произошло. Несмотря на скандал и снижения уровня доверия к социальной сети, она все ещё является самой популярной в мире. Хочется верить, что урок пошёл детищу Цукерберга на пользу, ведь оно обладает колоссальным объёмом личной информации, с помощью которой легко можно сломать чью-то жизнь или заставить человека сделать желаемое.

Человечество неумолимо двигается в будущее, которое в середине ХХ века рисовали писатели-фантасты. Прекрасный новый мир постепенно строится, но его приход ознаменован и новыми экспериментами, такими как пересадка головы, которая должна пройти уже декабре 2017 года. Какие ещё опыты, уходящие далеко за пределы понимания добра и зла, будут проведены? Да и страшно представить, о каких экспериментах правительства стран мира умалчивает. Быть может, в ближайшее время мы узнаем о таких деяниях, по сравнению с которыми факты из этого списка окажется детскими шалостями? Время покажет.

Естественный эксперимент

Происходит в полевых, т.е. естественных для подопытного индивида условиях с минимальным вмешательством исследователя. Был впервые разработан пионером в области психологии и педагогики А.Ф. Лазурским. Широко данный вид опытов используется в прикладных исследованиях и при решении социально-психологических проблем.

Его характеристики:

• стандартные условия;
• участник может не знать о его проведении;
• начало эксперимента может произойти в любой момент.

Независимая переменная не привносится извне, а вплетена в естественный ход событий и деятельность объекта. Эксперимент проводится в общении, во время трудовой, учебной или игровой деятельности.

Отдельно можно выделить следственный эксперимент. В нем хоть сама процедура искусственная, но зато сочетается с естественными условиями, в которых произошло преступление.

Экспериментальные задания или внешняя стимуляция в ходе опыта являются частями привычной работы или жизни индивида, не требуют дополнительного обучения или инструкций.

Естественный эксперимент — в какой-то мере промежуточная форма между собственно экспериментом и объективным наблюдением, потому что исследователь играет пассивную роль наблюдателя, его вмешательство происходит обычно только на этапе подготовки.

Метод включает в себя минусы:

• Экспериментатор почти или полностью лишен возможности контролировать процедуру и влиять на поддержание в нужных параметрах дополнительных переменных, как внутренних, так и внешних. Это может повлечь непредсказуемость в ходе опыта и его «перекос» в неожиданную или нежелательную сторону.
• Трудно обеспечить вариативность условий для изучаемого явления.
• Сложность повторов. Идентичные условия воспроизвести в поле практически нереально, ведь нельзя дважды войти в одну реку.
• Нельзя точно регистрировать зависимые и независимые переменные, результаты здесь как правило представляются в виде описания.

Таким образом, несмотря на большую приближенность к жизни, полевые эксперименты часто не дают таких точных и детальных итогов, как искусственные.

Опыты с водой для малышей

Маленькие дети, больше чем кто-либо другой, готовы к впитыванию новых знаний. Однако нужно подобрать такой способ их подачи, чтобы он был интересен малышам. Опыты с водой идеально подходят для игры с детьми. Однако эксперименты нужно подбирать такие, чтобы ребенок не просто порадовался получившемуся фокусу, но и понял его смысл. IQ клуб предлагает несколько распространенных опытов с водой для детей дошкольного возраста.

Форма воды

Начать можно с простого эксперимента для детей 3-4 лет, которые вообще мало что знают об окружающем мире. Для опыта понадобятся разные предметы, куда можно перелить воду: стакан, ваза, ведро, а также подойдет поверхность стола. Емкости должны быть прозрачными, чтобы ребенок хорошо видел воду в них.

Суть эксперимента в том, что ребенку демонстрируется, как вода принимает форму предмета, в котором она находится. Также немного жидкости можно вылить на стол и показать, как она растекается.

Расширение воды

Для того, чтобы дети узнали про еще одно из свойств воды, нужно взять бутылку на 1,5-2 литра, цветную изоленту и саму воду, конечно же. Эксперимент лучше проводить зимой, при значительном снижении температуры или при наличии большой морозильной камеры, куда бутылку можно поставить вертикально.

Алгоритм проведения опыта с водой:

• Заполните бутылку водой примерно до половины;
• На уровне жидкости наклейте по кругу цветную изоленту;
• Оставьте бутылку на морозе или в морозилке на несколько часов в вертикальном положении;
• После того, как вода полностью замерзнет продемонстрируйте бутылку ребенку.

Эксперимент позволяет малышу самостоятельно убедиться в том, что лед образовался гораздо выше уровня наклеенной изоленты. Так он поймет, что при заморозке вода расширяется.

Выращивание кристаллов

Очень простой, но красивый опыт с водой и поваренной солью можно провести в домашних условиях и удивить малыша. Для эксперимента понадобится соль, теплая вода, шерстяная нитка или веточка и какая-нибудь банка. В нее нужно налить воды и растворить большое количество соли (настолько много, чтобы начал образовываться осадок). Нитка погружается в раствор и оставляется в покое на 3-5 суток. После чего ребенку можно продемонстрировать получившиеся кристаллы на ниточке и объяснить, как они появились.

Фокус с переворачиванием

Многие люди считают, что если перевернуть стакан с водой, то она просто выльется, хотя это утверждение полностью неверное. Для эксперимента понадобится только плотная бумажка, например, картон. Наливают в стакан воду, закрывают его бумажкой и резко переворачивают. Теперь можно отпускать руку, и жидкость никуда не денется. Суть в том, что давление воздуха вне стакана, гораздо больше, чем в нем. Поэтому бумажка держится на краях, а вода не выливается.

Наше «я» не едино

В нейробиологии есть метод выяснения функций того или иного отдела мозга. Заключается он в устранении или усыплении изучаемой области и в выявлении происходящих после этого изменений в психике и интеллектуальных способностях человека.

Наш мозг состоит из двух полушарий, которые соединяются мозолистым телом. Долгое время его значение было неизвестно науке.

Нейропсихолог Роджер Сперри в 1960 году перерезал волокна мозолистого тела у страдавшего эпилепсией пациента. Болезнь была вылечена, и сначала казалось, что ни к каким негативным последствиям операция не привела. Однако впоследствии в поведении человека, а также его когнитивных способностях стали наблюдаться глубочайшие изменения.

Каждая половина мозга начала работать самостоятельно. Если человеку показывали написанное слово с правой стороны относительно его носа, то он легко мог прочитать его, поскольку обработкой информации занимается левое полушарие, ответственное за речевые способности.

Но когда слово появлялось с левой стороны, испытуемый не мог произнести его, но мог нарисовать то, что обозначало слово. При этом сам пациент говорил, что ничего не видел. Более того, нарисовав предмет, он так и не мог определить, что им было изображено.

За время наблюдений за пациентами, перенёсшими каллозотомию (рассечение мозолистого тела), были обнаружены ещё более удивительные эффекты. Так, например, каждое из полушарий иногда обнаруживало собственную, не зависящую от другого волю. Одна рука пыталась надеть на пациента галстук, а другая — его снять. Однако доминирующее положение занимало левое полушарие. По мнению учёных, это связано с тем, что речевой центр находится именно там, а наше сознание и воля имеют языковую природу.

Когда человеку с рассечённым мозолистым телом демонстрировали два слова — «песок» и «часы», — он рисовал песочные часы. Его левое полушарие обрабатывало сигнал с правой стороны, то есть слово «песок». На вопрос, почему он рисовал песочные часы, ведь он видел только песок, испытуемый вдавался в нелепые объяснения своего поступка.

Реальные причины наших действий зачастую скрыты от нас самих. А причиной мы называем то оправдание, которое было сконструировано нами после совершения действия. Таким образом, не причина предваряет следствие, а следствие является тем, что конструирует причину.

Опыты при изучении свойств воды

Изучением воды люди занимаются на протяжении нескольких столетий. Но, несмотря на это, некоторые удивительные свойства вещества, которое обеспечивает существование всех живых организмов, вызывают недоумение. Многие из них становятся настоящим открытием во время простых в исполнении, но довольно интересных опытов.

Как замерзает вода

О свойстве воды замерзать при нулевой температуре известно многим. Так почему же моря и океаны при охлаждении до 0°С не превращаются в ледники?

Этот феномен объясняется содержанием в жидкости солей. Порог замерзания воды напрямую зависит от степени концентрации в ней соли. Чтобы морская вода природного водоема замерзла, должно выдержаться хоть одно из ключевых условий: жидкость должна располагаться близко к поверхности или располагать под собой чуть глубже второй слой с более высокой концентрацией соли. 

Это удивительное свойство соленой воды наглядно демонстрирует опыт. Нужно набрать 2 чашки воды. В одну из них добавить 1 ст.л. соли. Обе емкости поместить в морозилку. Через 3-4 часа извлечь их и сравнить. В чашке с чистой водой окажется лед, а с соленой – лишь охлажденная жидкость. Плавающие льдинки в охлажденной жидкости представляют собой скопления пресной воды, оставшаяся часть – солевой раствор.

Топленый лед

При нагревании тела расширяются – общеизвестный факт, применимый и в отношении жидкостей. С водой же дело обстоит иначе. Наибольшую плотность она проявляет на отметке в +4°С. Охлажденная у поверхности вода тяжелеет и опускается на дно, а более легкая теплая поднимается наверх.

Такой круговорот останавливается, когда вся жидкость охладится до +4°С. В этот момент верхний слой воды начинает замерзать, превращаясь в лед. Он словно набухает и замирает у поверхности.

Наглядно это свойство воды демонстрирует опыт «топленый лед». Нужно поместить в наполненный до краев стакан, температура воды которого +40 или 50°С, кубик льда

Важно убедиться, что лед не соприкасается со стенками емкости

Наблюдая за тающим льдом, можно отметить, что вода в емкости не переполняется. В замерзшем состоянии лед занимает больший объем, нежели такая же порция жидкости.

Крышка из бумаги

Все вещества и живые организмы на планете испытывают давление. Просто люди к нему настолько привыкли, что практически не замечают. Доказательством тому, что оно существует, может выступить опыт с все той же водой.

Как вы думаете, что произойдет, если наполненный водой стакан  плотно прикрыть листом бумаги и перевернуть вверх тормашками? Давайте проверим. Наполните стакан на 2/3 водой и прикройте горлышко отрезом плотной бумаги.

При попытке перевернуть стакан обнаруживается, что бумага, словно намагниченная прилипла к нему. Такой эффект возникает вследствие того, что с одной стороны на лист давит вода, а с другой – воздух. Поскольку давление воздуха выше давления помещенной в стакан воды листок и прилипает.

https://youtube.com/watch?v=x0mesLb1FPI