План эксперимента который помог бы выделить только те зоны мозга которые нужны для решения уравнений

УДК 637.523.32: 636.087.6

Д. Р. ОРЫНБЕКОВ, М. М. КАКИМОВ, З. А. ПАРИМБЕКОВ,

Семипалатинский государственный университет имени Шакарима,

г. Семей, Республика Казахстан

ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ПОИСКЕ

Планирование и анализ эксперимента представляет собой важную ветвь статистических методов, разработанную для решения разнообразных задач, возникающих перед исследователями. В одном случае необходимо обнаружить и проверить причинную связь между входными переменными (факторами) и выходными переменными (откликами), в другом – отыскать объекты и т. д.

Под планированием эксперимента понимается процедура выбора числа опытов и условий их проведения, необходимых для решения поставленной задачи с требуемой точностью. Все переменные, определяющие изучаемый объект, изменяются одновременно по специальным правилам. Результаты эксперимента представляются в виде математической модели, обладающей определенными статистическими свойствами, например минимальной дисперсией оценок параметров модели.

Для экспериментаторов, которые не занимаются планированием многофакторного эксперимента, наиболее привычным методом исследования является однофакторный эксперимент. Он заключается в том, что варьируется один фактор на нескольких уровнях, а все другие факторы поддерживаются постоянными. В этом случае можно получить количественную оценку эффекта только одного фактора.

Влияние других факторов оценить нельзя. Выводы о влиянии изучаемого фактора могут существенно различаться в зависимости от уровня фиксирования прочих факторов. Это часто приводит к ошибочным рекомендациям. Лишь в тех случаях, когда отклик является функцией одного фактора, однофакторный эксперимент вполне закономерен.

Однако на практике приходится иметь дело с многофакторными объектами, где однофакторный эксперимент неэффективен.

Многофакторный план должен быть составлен так, чтобы при статистической обработке имелась возможность анализа эксперимента: проверить: существует ли эффекты изучаемых факторов, определить величину этих эффектов, найти наименьший значимый эффект и т. д. Оценки эффекта факторов можно считать достоверными только тогда, когда ни неоднородность экспериментальных единиц, ни другие неучтенные факторы не в состоянии привести к полученному результату.

В планировании эксперимента, сам эксперимент рассматривается как объект исследования и оптимизации. Осуществляется оптимальное управление ведением эксперимента, в зависимости от характера изучаемого объекта и целей исследования обоснованно выбираются тип планирование эксперимента, метод обработки данных. К различным типам эксперимента относятся: экстремальный, отсеивающий, сравнительный, описательный и другие виды.

Планирование многофакторных экспериментов – новый подход в организации и проведении исследований сложных систем. Цель планирования эксперимента – извлечение максимума информации при заданных затратах на эксперимент, либо минимизация затрат при получении информации, достаточной для решения задач. Планирование эксперимента позволяет соразмерить число опытов поставленной задаче.

В общем случае объект исследования можно представить в виде структурной схемы.

Представление объекта в виде такой схемы основано на принципе «черного ящика». Имеем следующие группы параметров:

1) управляющие (входные) хi, которые называются факторами;

2) выходные параметры yi, которые называются параметрами состояния.

Рисунок 1. Схема исследуемого объекта

Каждый фактор хi имеет область определения, которая должна быть установлена до проведения эксперимента.

Комбинацию факторов можно представить как точку в многомерном пространстве, характеризующую состояние системы.

На практике целью многофакторного эксперимента является установление зависимости описывающей поведение объекта.

План эксперимента должен строиться так, чтобы он обладал некоторыми оптимальными свойствами. При заданном числе опытов и данной их точности результат должен быть наиболее точным [1].

Еще одно оптимальное свойство плана – отсутствие корреляции факторов или, по крайней мере, минимальная их корреляция.

Планы первого порядка [2, 3] служат для построения математических описаний в виде полиномов первой степени (линейных уравнений регрессии).

(1)

Рисунок 2. Расположение опытных точек в плане первого порядка

Наиболее распространен следующий порядок построения планов. Выбирается центр исследуемой области и в него переносится начало координат. Затем выбирается интервал варьирования по каждой переменной – расстояние по данной оси от центра до экспериментальной точки. Выбор центра плана и интервала варьирования лежит вне математической теории: этот этап задачи должен решаться экспериментатором на основе знания исследуемых объектов.

Если выбрана линейная модель (1), то для построения аппроксимирующей функции достаточно выбрать основной уровень и интервал варьирования управляющего параметра хi. Для линейной модели интервал варьирования можно определить как

(2)

а основной (нулевой) уровень – как среднее значение

(3)

Для упрощения планирования эксперимента принято вместо реальных (натуральных) уровней хi использовать кодированные значения факторов. Для факторов с непрерывной областью определения это можно сделать при помощи следующего преобразования

(4)

где – натуральное значение фактора; – интервал варьирования; – основной уровень; – кодированное значение. В результате принимает значения на границах , на основном уровне . Основная проблема состоит в выборе области варьирования, поскольку эта задача является неформализованной.

Рассмотрим полный факторный эксперимент на примере линейной модели (2). Если число факторов k, то для проведения полного факторного эксперимента нужно N=2k опытов, где 2 – число уровней, которого достаточно для построения линейной модели.

Условие проведения этого эксперимента можно зафиксировать в матрице планирования (табл. 1).

Видео:Как решают уравнения в России и СШАСкачать

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ ГРАМОТНОСТЬ. 9 класс ЧАСТЬ 1

1 МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКРЫТЫЙ БАНК ЗАДАНИЙ для формирования функциональной грамотности ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ ГРАМОТНОСТЬ 9 класс ЧАСТЬ 1 Мониторинг формирования функциональной грамотности Естественно-научная грамотность

2 Комплексное задание «Какие шины лучше?» (6 заданий). Прочитайте текст и выполните задания 1-6. Какие шины лучше? Многие водители уделяют большое внимание выбору шин для своих автомобилей. При этом их интересует, насколько эффективное торможение обеспечивают шины разных марок и размеров, а также насколько быстро происходит износ шин. Основными параметрами шины являются её диаметр и ширина. Представьте, что три одинаковых автомобиля едут по одному и тому же дорожному покрытию с одинаковой скоростью. На автомобилях стоят колеса с шинами, сделанными из одной и той же резины, но имеющими разные размеры: на первом автомобиле шины 1, на втором шины 2, на третьем шины 3 (см. рисунок). 9 класс Естественно-научная грамотность 2 стр. из 27

3 1. У какого из автомобилей будет самый короткий тормозной путь, если все три автомобиля начинают торможение при одной и той же скорости и во время торможения колеса полностью заблокированы? Отметьте один верный вариант ответа. А. У автомобиля с шинами 1. Б. У автомобиля с шинами 2. В. У автомобиля с шинами 3. Г. Одинаковый у всех трёх автомобилей. 2. Какие шины будут быстрее других изнашиваться (стираться) при условии, что все они эксплуатируются в одинаковых условиях? Отметьте один верный вариант ответа А. Шины 1. Б. Шины 2. В. Шины 3. Г. Все три одинаково. 9 класс Естественно-научная грамотность 3 стр. из 27

4 Марина обожает быструю езду. У неё отличное зрение и прекрасная реакция. Однако хорошо ли ей известны следующие факты? С момента, когда водитель увидел помеху на дороге, и до момента полной остановки автомобиля из-за резкого торможения машина проделывает так называемый остановочный путь. И длина этого пути тем больше, чем больше была скорость автомобиля в момент начала торможения. Остановочный путь складывается из двух составляющих (см. рисунок). Первая составляющая это длина отрезка, который проезжает автомобиль за время срабатывания реакции водителя с момента, как он увидел помеху, до момента, когда он резко «вдавил в пол» тормоз («путь за время реакции»). Вторая составляющая длина собственно тормозного пути (на рисунке это «путь за время торможения»). 3. Из рисунка, приведённого выше, видно, что длина «пути за время реакции» примерно пропорциональна скорости автомобиля, при которой водитель увидел помеху. Объясните, почему длина «пути за время реакции» пропорциональна скорости автомобиля, при которой водитель увидел помеху. 9 класс Естественно-научная грамотность 4 стр. из 27

5 Марина должна знать, что «путь за время торможения» (тормозной путь) пропорционален квадрату скорости автомобиля в момент начала торможения. Так что если, например, увеличить скорость в 2 раза, то тормозной путь увеличится в 4 раза. И тогда даже при отличной реакции водителя можно не избежать столкновения с помехой. 4. Стремясь избежать столкновения, Марина резко нажала на тормоз, когда спидометр автомобиля показывал скорость 100 км/ч. Основываясь на диаграмме, приведённой на рисунке выше, определите, каким приблизительно будет тормозной путь («путь за время торможения») автомобиля. Запишите свой ответ на вопрос в виде числа. 9 класс Естественно-научная грамотность 5 стр. из 27

6 Чтобы гарантировать высокое качество шин и повысить безопасность даже для таких любителей быстрой езды, как Марина, проводятся испытания шин разных марок на различных дорожных покрытиях. Важная характеристика, которую определяют во время этих испытаний, коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием, иначе говоря, коэффициент трения покоя между шиной и дорогой. Один из способов определения коэффициента сцепления шин с конкретным дорожным покрытием схематично изображен на рисунке ниже. В процессе испытания грузовой автомобиль должен сдвинуть с места легковой автомобиль, у которого колеса заблокированы тормозами. 5. Что показывает динамометр (обозначен на рисунке цифрой 3) в тот момент, когда грузовому автомобилю удаётся сдвинуть с места легковой автомобиль? Отметьте все верные варианты ответа. А. Величину силы тяжести, действующей на легковой автомобиль. Б. Величину силы тяжести, действующей на грузовой автомобиль. В. Величину силы тяги, действующей на легковой автомобиль. Г. Величину силы трения покоя, действующей на легковой автомобиль. Д. Величину силу трения покоя, действующей на грузовой автомобиль. 9 класс Естественно-научная грамотность 6 стр. из 27

7 Молодой инженер, занимающийся испытанием новых шин, предложил ещё один метод измерения коэффициента сцепления. Суть этого метода он схематично изобразил с помощью очень простого рисунка 6. Объясните, в чём состоит этот метод определения коэффициента сцепления шины с дорогой. Запишите свой ответ. 9 класс Естественно-научная грамотность 7 стр. из 27

8 Комплексное задание «Чай» (5 заданий). Прочитайте текст и выполните задания 1-5. Чай Любимый всеми напиток получают из чайного растения. Его молодые листочки идут на изготовление чая. Чай содержит более 300 веществ. Таблица 1. Группы веществ Растворимые в горячей воде Нерастворимые в воде Вещество Дубильные вещества танины Алкалоиды Витамины, аминокислоты, пигменты и др. Ферменты Углеводы Свойства и функции веществ Придают вяжущий характерный вкус напитку. Наиболее ценные вещества чая. Имеют антибактериальные свойства. Укрепляют кровеносные сосуды, улучшают усвоение витаминов. Главным является кофеин, который в малых дозах оказывает на нервную систему стимулирующее и тонизирующее действие, а в больших приводит к нервному истощению, повышению кровяного давления, нарушению сердечного ритма. Придают чаю аромат, цвет, имеют много других полезных свойств. Являются катализаторами химических процессов в чайных листьях. Активны при t 50 0 С, а при более высокой температуре теряют активность. Крахмал и целлюлоза строительный материал клеток чайного растения. 9 класс Естественно-научная грамотность 8 стр. из 27

9 1. В прежние времена в России чай заваривали кипятком из самовара. После этого заварочный чайник ещё некоторое время стоял сверху на самоваре и подогревался паром, часто его ещё и накрывали полотенцем. Для чего заварочный чайник ещё некоторое время грели паром? Отметьте один верный вариант ответа 1. Чтобы ускорить химические процессы, идущие в чайных листьях. 2. Чтобы ускорить переход веществ, содержащихся в листьях, в настой чая. 3. Чтобы разрушить клетки в листьях чая. 4. Чтобы ускорить переход жидкости в газообразное состояние. 9 класс Естественно-научная грамотность 9 стр. из 27

10 Все виды чая можно сделать из листьев одного чайного куста. Главную роль в получении определённого сорта чая играет реакция ферментации, в ходе которой полезные для организма танины окисляются в другие вещества. Чем дольше длится процесс, тем темнее будет чай. На графиках ниже показано содержание некоторых веществ в чае разных сортов. 2. Используя данные графиков и информацию из Таблицы 1, приведённой выше, определите сорта чая, которые более безопасны для людей с проблемами сердечно-сосудистой системы. Свой ответ объясните. Сорта чая: Объяснение: 9 класс Естественно-научная грамотность 10 стр. из 27

11 Оставшаяся с вечера на воздухе заварка чая на следующее утро значительно изменяется. Она приобретает тёмный цвет, становится мутной, теряет характерный вкус и аромат. На поверхности появляется тонкая тёмная плёнка (на фото: вид пленки на поверхности чая под микроскопом). 3. Каковы возможные причины произошедших изменений с заваркой чая? Запишите свой ответ. 9 класс Естественно-научная грамотность 11 стр. из 27

12 Лена из-за недостатка времени часто заваривает чай из пакетика. Однажды она по ошибке опустила пакетик в чашку с водой комнатной температуры и заметила, что заварка окрасила воду. Правда, цвет раствора был менее ярким, чем при опускании пакетика в горячую воду. Лену заинтересовал этот случай. Она нашла в Интернете сведения о свойствах чая в пакетиках. Таблица 2. Сравнительный анализ пакетированного черного чая LipTop GreenF Rich Содержание кофеина + + Содержание танина Содержание витамина С Содержание дополнительных красителей Какой марки мог быть пакетик чая, который использовала Лена? Выберите одну или несколько марок чая и объясните свой выбор. А. LipTop Б. GreenF В. Rich Объяснение: 9 класс Естественно-научная грамотность 12 стр. из 27

13 Есть немало людей, которые испытывают бессонницу, если пьют чай на ночь. При этом считается, что бессонницу вызывает кофеин. Чтобы исследовать, действительно ли виноват кофеин, была сформирована группа из 100 человек, которые испытывают бессонницу после вечернего чая. Эта группа исследовалась в течение нескольких дней. При этом исследователи могли давать людям либо обычный чай (содержащий кофеин), либо чай, из которого химическим путем был удалён кофеин. Ни один человек из группы не знал, какой именно чай ему дают. 5. Какой план исследования позволит получить ответ на поставленный вопрос? Отметьте один верный вариант ответа. А. Всем людям в группе дают на ночь обычный чай. Б. Все пьют на ночь обычный чай, кроме одного случайно выбранного человека, которому каждый раз дают чай без кофеина. В. Случайно выбранная половина людей из группы на всём протяжении исследования пьёт на ночь обычный чай, а другая половина чай без кофеина. Г. Всем людям в группе в первый день дают на ночь обычный чай, во второй день чай без кофеина, в третий день обычный чай, в четвертый чай без кофеина и т.д. 9 класс Естественно-научная грамотность 13 стр. из 27

14 Комплексное задание «Открытие вирусов» (5 заданий). Прочитайте текст и выполните задания 1-5. Открытие вирусов Вирусы существуют на Земле примерно 3 миллиарда лет. Они являются самой многочисленной биологической формой и присутствуют в каждой экосистеме. Между тем, по историческим меркам, люди узнали о существовании вирусов совсем недавно. В конце 19 века молодой российский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский изучал так называемую мозаичную болезнь растений табака. Он растирал в фарфоровой ступке листья, поражённые болезнью, и пропускал образовавшийся сок через бактериальный фильтр. В фильтре имелись мельчайшие поры, через которые не проходили бактерии. Полученный фильтрат наносили на листья здоровых растений табака. Через некоторое время на этих листьях появлялись обесцвеченные участки (см. рисунок). Листья исследовались под световым микроскопом, бактерий там не было, но мозаичная болезнь поражала растения. В результате Д. И. Ивановский предположил, что возбудителями болезни являются неизвестные до сих пор частицы, которые он назвал небактериальными патогенами или «фильтрующимися» бактериями. Впоследствии эти частицы были названы вирусами, и Д. И. Ивановский стал их первооткрывателем. Растение с поражёнными листьями 1. Какие методы исследования дали возможность Д. И. Ивановскому сделать предположения о существовании вирусов? Отметьте все верные ответы. 1. Наблюдение 2. Моделирование 3. Эксперимент 4. Фильтрация 5. Мониторинг 9 класс Естественно-научная грамотность 14 стр. из 27

15 Продолжая исследования, Д. И. Ивановский провёл следующий эксперимент. В чашках Петри на средах с питательными веществами он помещал выделения из растений с известным бактериальным заболеванием (случай 1 на рисунке) и выделения из растений с «фильтрующимися» бактериями (случай 2 на рисунке). Оказалось, что только в случае 1 на питательных средах вырастали колонии бактерий. В случае 2 колоний не было. 2. Какие выводы сделал Д. И. Ивановский после своих экспериментов по изучению мозаичности листьев табака? Отметьте все верные ответы. 1. Листья табака заражены бактериями. 2. Внутри вирусной частицы имеется генетический материал. 3. Мельчайшие частицы проходят через бактериальные фильтры. 4. В любых клетках (растений, животных, человека) развиваются вирусы. 5. Вирусы, вызывающие рак, поражают только клетки животных и бактерий. 6. «Фильтрующиеся» бактерии не культивируются на искусственных питательных средах. 9 класс Естественно-научная грамотность 15 стр. из 27

16 3. Можно ли считать, что эксперименты, выполненные Д. И. Ивановским, дали окончательное подтверждение его гипотезе о существовании вирусов? Отметьте «Да» или «Нет», а затем запишите объяснение своего ответа. ДА НЕТ Объясните свой ответ Гораздо позднее с помощью электронного микроскопа были обнаружены и изучены вирусные частицы вируса табачной мозаики (ВТМ) (см. рисунок 1) и других вирусов. Выяснилось, что вирусная частица это молекула ДНК или РНК, заключённая в белковую оболочку. Например, вирус ВТМ (рисунок 2) содержит молекулу РНК, а его белковая оболочка состоит из 2130 идентичных полипептидных субъединиц. В настоящее время считается, что вирусы представляют собой неклеточную форму жизни. Проникнув в клетку другого организма, вирусы перестраивают обмен веществ клетки-хозяина, и она начинает производить за счёт своих резервов (строительного материала, энергии) новые вирусные частицы, идентичные первому вирусу. 9 класс Естественно-научная грамотность 16 стр. из 27

17 4. Какова роль генетического материала, то есть молекулы ДНК или РНК, содержащейся внутри вирусной частицы? Запишите свой ответ. Вирусы живут исключительно в живых организмах: людей, животных, растений, грибов и бактерий. Без вирусов была бы невозможна эволюция жизни на Земле, но вместе с тем вирусы способны вызывать болезни у любых живых организмов. Человечество знает массовые вирусные заболевания (эпидемии и пандемии), уносящие сотни тысяч, а порой и миллионы жизней. Опасность эпидемий резко уменьшилась после изобретения вакцинации. Например, такая смертельно опасная вирусная болезнь, как оспа, практически полностью исчезла на Земле благодаря массовому вакцинированию. Однако состав вакцин против некоторых вирусных заболеваний приходится часто менять. Например, вакцины для профилактики обычного сезонного гриппа меняются каждый год. 5. Каким свойством вирусов объясняется необходимость каждый год делать прививку против гриппа? Отметьте один верный вариант ответа. А. Очень маленькие размеры Б. Способность адаптироваться к условиям среды В. Способность проникать в клетки живого организма Г. Способность размножаться внутри живого организма 9 класс Естественно-научная грамотность 17 стр. из 27

18 Комплексное задание «Как функционирует мозг» (5 заданий). Прочитайте тексты и выполните задания 1-5. Как функционирует мозг Саша увидел рекламу тренингов, на которых обещают «активировать мозг на все 100 %». Саше эта идея показалась привлекательной, но для начала он решил разобраться, как работает мозг в обычном режиме, без тренингов. Как функционирует мозг: обеспечение жизнедеятельности Мозг это не только то, что мы осознаем и как мы думаем. Многие жизненно важные вещи, которые делает мозг, мы не замечаем, они происходят без нашего сознательного контроля. Например, продолговатый мозг древнейший из отделов. Он соединяет спинной мозг со всеми другими отделами головного мозга. Его повреждение всегда очень опасно для жизни, так как именно этот отдел отвечает за многие врождённые рефлексы, которые необходимы для обеспечения жизненно важных функций организма. Эти функции делятся на четыре типа: 1) Защитные необходимы для предотвращения попадания токсинов или инородных веществ в организм или для избавления от них. 2) Пищевые необходимы для обеспечения процесса пищеварения и усвоения пищи. 3) Сосудодвигательные необходимы для обеспечения кровообращения и регулирования тонуса сосудов. 4) Дыхательные необходимы для обеспечения процесса дыхания (запуск вдохов и выдохов). 9 класс Естественно-научная грамотность 18 стр. из 27

19 1. Саша понял, что мозг выполняет гораздо больше работы, чем он думал раньше, и именно мозгом автоматически регулируются многие врождённые рефлексы. К какой из четырёх функций относятся следующие рефлексы организма? Впишите номера функций в соответствующие столбцы таблицы. Рефлексы Слёзоотделение Частота и сила сердечных сокращений Глотание Кашель Тонус сосудов Слюноотделение Ритмичное чередование вдохов и выдохов Функции продолговатого мозга 2. Саша попытался повлиять на один из рефлексов и стал делать долгие паузы между вдохом и выдохом. Это ему давалось с трудом, и рано или поздно при задержке дыхания ему снова приходилось делать вдох. Сашу заинтересовало, как именно продолговатый мозг «узнаёт», когда необходимо сделать вдох, без сознательного Сашиного решения. Какая информация необходима продолговатому мозгу для управления процессом вдоха и выдоха? Запишите свой ответ. 9 класс Естественно-научная грамотность 19 стр. из 27

20 «Как мозг принимает решения» Мозг формировался постепенно: помимо объёма, новые отделы «наращиваются» на старые, за счёт чего постепенно усложняется поведение организма. Один из самых молодых отделов больших полушарий мозга занимается окончательной обработкой информации, поступающей из остальных отделов, он регулирует желания и поведение человека, и «делает человека человеком». Сравните модели мозга и черепов от древнейших видов людей до современных. 3. Сравнивая изменения формы черепа от древнейших людей до современных, Саша обнаружил, что особенно один из отделов мозга увеличился в размерах по сравнению с другими отделами. Он решил, что именно этот отдел является самым молодым и занимается окончательной обработкой информации. О каком отделе мозга идёт речь? Отметьте один верный вариант ответа 1. Теменная доля 2. Мозжечок 3. Лобная доля 4. Гипофиз 5. Гипоталамус 9 класс Естественно-научная грамотность 20 стр. из 27

21 Эксперимент Роджера Сперри с участием человека с перерезанным мозолистым телом 1 Этапы эксперимента I. Больной N сидит перед экраном, в центре которого нанесена небольшая чёрная точка. Экспериментатор просит испытуемого не отрываясь смотреть на точку. Затем справа от точки на миг появляется изображение яблока (рис. 1). Смысл этого в том, чтобы изображение попало только в одно, левое, полушарие мозга. На вопрос, что он видел, больной N отвечает: «Яблоко». II. Испытуемого опять просят пристально смотреть на точку, и на этот раз слева от точки на миг появляется изображение молотка (рис. 2), которое попадает в правое полушарие мозга. На вопрос, что он видел, больной отвечает: «Ничего». III. Затем исследователь просит его, просунув левую руку в отверстие под экраном, выбрать наощупь среди находящихся там нескольких предметов тот, который был бы похож на только что мелькнувшее изображение (рис. 3). Перебрав несколько предметов, больной выбирает молоток. Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3 1 Мозолистое тело это сплетение нервных волокон в мозге, соединяющее правое и левое полушария. С помощью рассечения мозолистого тела иногда лечат эпилепсию. 9 класс Естественно-научная грамотность 21 стр. из 27

22 4. Саша знал о том, что разные полушария мозга заняты разными функциями. Он наткнулся на интересный эксперимент, показывающий не только эти разные функции полушарий, но и важную роль мозолистого тела. Какие утверждения, приведённые ниже, соответствуют наблюдаемым результатам эксперимента Роджера Сперри? Отметьте все верные варианты ответа. Из-за рассечения мозолистого тела НЕ передавалась информация из одного полушария мозга в другое. ПРАВОЕ полушарие не воспринимало информацию из ЛЕВОГО поля зрения испытуемого. ПРАВОЕ полушарие воспринимало информацию из ЛЕВОГО поля зрения испытуемого, но не могло выразить ее в форме речи. ЛЕВОЕ полушарие не воспринимало информацию из ПРАВОГО поля зрения испытуемого. ЛЕВОЕ полушарие воспринимало информацию из ПРАВОГО поля зрения испытуемого и могло выразить ее в форме речи. 9 класс Естественно-научная грамотность 22 стр. из 27

23 «Как мозг функционирует: методы выделения активных зон» Один из способов заглянуть «внутрь» активного мозга для того, чтобы выяснить функции отдельных его частей, провести магниторезонансную томографию (МРТ). С помощью этого метода удаётся регистрировать возбуждение определённых зон головного мозга в то время, когда мозг осуществляет ту или иную деятельность. Например, мы хотим выяснить, какие зоны мозга участвуют при выполнении арифметических действий. Можно дать человеку решать задачу, пока аппарат МРТ сканирует активность его мозга. Получится приблизительно такой снимок (см. рисунок), на котором будет показано, в какие зоны мозга стала больше приливать кровь, то есть какие зоны стали более активными. Однако из такого снимка всё ещё непонятно, какая именно зона отвечает за решение арифметической задачи, потому что возбуждение происходит практически во всех отделах мозга, но с разной интенсивностью. 5. Сашу всё ещё интересовал вопрос, действительно ли наш мозг бо льшую часть времени работает не на 100% и ему нужен специальный тренинг? Саша прочитал про исследования, которые изучают функционирование мозга при решении каких-либо задач. Оказалось, что для решения задач весь мозг сразу и не нужен. Но как выяснить, за какие функции отвечают разные зоны мозга? Предложите и опишите план эксперимента, который помог бы выделить ТОЛЬКО те зоны, которые нужны для решения арифметических задач. Запишите свой ответ. 9 класс Естественно-научная грамотность 23 стр. из 27

24 Комплексное задание «Выпечка хлеба» (5 заданий). Прочитайте текст и выполните задания 1-5. Выпечка хлеба С древности для приготовления теста для хлеба хлебопёк смешивает муку, воду, соль и дрожжи. После этого тесто длительно месят и помещают на несколько часов в тёплое место, чтобы начался процесс брожения. Ферменты, вырабатываемые дрожжами, являются катализаторами реакций брожения (наибольшая скорость реакции достигается при 35 o С, а при 40 o С реакция прекращается, так как дрожжевые грибки гибнут). На разрезе качественного хлеба, приготовленного из кислого теста, видно множество мелких отверстий. Это результат химических реакций, протекающих с выделением углекислого газа, воды (пара) и других газообразных продуктов. В реакциях участвуют молекулы крахмала и белков, которые разлагаются на более мелкие молекулы при температурах o С. В процессах созревания и выпечки теста образуются глюкоза, спирт, кислоты, газы и другие органические и неорганические вещества, создающие структуру и особый вкус, аромат хлеба. 9 класс Естественно-научная грамотность 24 стр. из 27

25 1. При выпечке хлеба происходят различные физические и химические процессы. Отнесите перечисленные ниже процессы к той или иной группе в таблице: Физические процессы: Химические процессы: Впишите номера процессов в соответствующие столбцы таблицы. 1) Прогревание теста. 2) Крахмал при выпечке переходит в растворимую форму и разлагается на более мелкие молекулы. 3) Осуществляется влагообмен между тестом хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры. 4) Белки теряют воду, при этом разрушаются их пространственные структуры. 5) Происходит теплообмен в тесте хлебе. 6) Крахмал поглощает воду при замесе теста, набухает. 2. В процессе брожения при o С тесто «подходит» поднимается, увеличиваясь в объёме в 2-3 раза. Почему тесто поднимается? Отметьте один верный вариант ответа. А) Потому что в нём образуются более мелкие молекулы из белков и углеводов. В) Потому что размножаются дрожжевые грибки. С) Потому что в тесте образуется углекислый газ. D) Потому что при брожении вода превращается в пар. 3. Когда «подошедшее» тесто ставят в печь, его объём продолжает значительно увеличиваться во время выпечки. Почему это происходит? Запишите свой ответ. 9 класс Естественно-научная грамотность 25 стр. из 27

26 В сдобные хлебобулочные изделия добавляют сахар и жиры (например, сливочное масло). Эти добавки улучшают вкус и делают сдобу мягкой. Но в то же время избыток сахара и масла не дают тесту хорошо подниматься, так как замедляется выделение углекислого газа. Сдобные булочки, в которых много сахара и масла, будут «тяжёлыми», а не пышными. На графиках ниже показано, как влияет количество сахара и масла на процесс брожения теста. Тесто для эксперимента было приготовлено из 100 г муки. Массу сахара и масла измеряли в процентах от веса муки. объём СО 2, мл Газообразование в тесте при добавлении сахара (%): время брожения, мин. 10% 20% 30% 40% объём СО 2, мл Газообразование в тесте при добавлении масла в количестве (%): время брожения, мин. 0% 10% 30% 4. Определите, сколько сахара и масла (в граммах) можно, по вашему мнению, добавить в тесто, приготовленное из 100 г муки, для получения пышной и вкусной сдобы. Обоснуйте свой выбор. Запишите свой ответ (в граммах) и его обоснование. 9 класс Естественно-научная грамотность 26 стр. из 27

27 Рыхление это процесс образования газов в тесте, которые образуются в химических реакциях или под действием дрожжей, или при добавлении специальных химических веществ разрыхлителей. Самый распространённый из них «порошок Либиха» (смесь пищевой соды и лимонной кислоты). В домашних условиях хозяйки часто используют пищевую соду, которую «гасят» лимонным соком. 5. Предложите гипотезу о роли кислоты в случаях использования химических разрыхлителей теста. Как можно при помощи простого эксперимента проверить эту гипотезу? Кратко опишите ход эксперимента и вероятный результат этого эксперимента. Сформулируйте гипотезу и опишите ход проверочного эксперимента. Гипотеза: Ход эксперимента и возможный результат: 9 класс Естественно-научная грамотность 27 стр. из 27

Видео:Решение уравнений - математика 6 классСкачать

Игры для мозга: 30 математических головоломок для проверки вашего ума (с ответами)

Видео:6 класс, 42 урок, Решение уравненийСкачать

Математические задачи для детей и взрослых, которые помогут отлично размять мозг и натренировать память

Кто сказал, что математика не может быть веселой?! Эти математические головоломки с ответами – восхитительный вызов вашим способностям.

Понятно, что математика не всем нравится. Много часов над сложными уравнениями могут заставить скучать кого угодно. Но когда математические задачи выходят за рамки школьной обстановки, на решение нет временных ограничений и есть забавная концепция, более причудливая, чем просто найти Х, они могут стать увлекательным занятием для детей (и взрослых, конечно!). Головоломки проверяют наш мозг и навыки критического мышления, обеспечивают конструктивное, образовательное времяпрепровождение и представляют наглядные примеры уроков математики, которые мы действительно сможем использовать в реальной жизни.

Математические головоломки бывают самых разных видов. Некоторые, более простые, требуют элементарных вычислений, чтобы найти верное решение. Другие больше похожи на логические ребусы, заставляющие искать закономерность. Третьи представляют задание посредством картинок, отлично подходя для наглядного обучения.

Забавные математические задачки подобранные редакцией 1GAI.ru содержат всего понемногу! Если любите искать решения, предлагаем вам увлекательные математические головоломки – взрослые и детские. А если предпочитаете избежать сложной математики, есть отличные загадки для детей.

Видео:САМЫЙ ПРОСТОЙ СПОСОБ ПОНЯТЬ ТЕОРЕМУ ВИЕТА #shorts #математика #егэ #огэ #теорема #теоремавиетаСкачать

Математические задачки для детей

Видео:Ошибка при решении уравненияСкачать

1. Суммы символов

Сможете ли вы сделать это уравнение правильным, используя три из следующих четырех символов: +, −, x и ÷ ?

Порядок операций не применяется, дроби и отрицательные числа не используются.

Ответ:

Видео:Как решать уравнения со скобками быстро и правильно. Математика 6 класс.Скачать

2. Числовой куб

Какое число должно заменить вопросительный знак?

Ответ: 9.

Видео:Квадратные уравнения #shorts Как решать квадратные уравненияСкачать

3. Разноцветная неразбериха

Какая цифра (1-6) окрашена неправильно?

Ответ: 6 – эта цифра должна быть желтой.

Видео:РАЗБИРАЕМ ДИСКРИМИНАНТ ЧАСТЬ I #shorts #математика #егэ #огэ #дискриминантСкачать

4. Код сейфа No1

Чтобы открыть сейф, надо заменить вопросительные знаки правильными цифрами. Вы можете найти подсказку, определив закономерность показанных чисел.

Ответ: 1 и 4. Они расположены в группах из двузначных чисел, оканчивающихся на 7 и возрастающих в обеих строках.

Видео:как потерять корни при решении уравнений #егэ #егэ2023 #математика #школа #fypСкачать

5. Код сейфа No2

Чтобы вскрыть этот сейф, вы должны заменить знаки вопроса правильными цифрами. Опять же, ищите закономерность в показанных числах.

Ответ: 1 и 2. Каждое число в нижнем ряду – это число над ним минус 3.

Видео:Вынос мозга / СУПЕР способ решения уравненияСкачать

6. Яблочко

Сколько очков набирает лучник B, зная, что общий балл лучника A равен 55 и что разные очки зарабатываются в десяти зонах по возрастанию к центру?

Ответ: 30. Внешняя зона приносит 1 очко, затем 2, 3 и т.д. Центральная зона приносит 10 очков. 5 + 8 + 8 + 9 = 30.

Видео:Ошибка при решении уравненияСкачать

7. Страйк

Какие кегли нужно сбить, чтобы набрать ровно 100 очков? (Подсказка: их три!)

Ответ: 13, 39 и 48.

Видео:Как решать уравнения со скобками.Как правильно раскрывать скобки.Скачать

Числовые головоломки

Видео:‼❗Важно! При решении уравнений.‼❗Скачать

8. Фейерверк

Каждый фейерверк (AF) содержит 6 звезд. Определите, какой фейерверк не был запущен, зная, что в каждом из них 1, 2 или 3 звезды соответствующего цвета?

Ответ: C. Всего в фейерверке 9 желтых звезд, но в воздухе только 6. Посчитайте (9 — 6 = 3), и вы обнаружите, что 3 желтые звезды еще не были запущены.

Видео:Видео 2 Класс 2 3 Решение уравнений с заставкойСкачать

9. Цифровая панель

Найдите, какое число должно заменить вопросительный знак, чтобы сформировать точные уравнения, зная, что в каждой строке показаны три числа (т.е. два образуют числовое выражение)?

Ответ: 6. Прочтите каждую строку следующим образом:

Видео:Решение простых уравнений. Что значит решить уравнение? Как проверить решение уравнения?Скачать

10. Большая игра

Какие цифры следует заменить вопросительными знаками?

Ответ: 563412. Все остальные номера билетов представляют собой комбинации чисел 12, 34 и 56, а 563412 – их последняя возможная комбинация.

Видео:Эксперимент 🔬/ А ты так можешь?/ Физика 7 классСкачать

11. На время

Спортсмен-победитель пробежал дистанцию за 15 секунд, следующий за ним – за 21 секунду и т.д. Сколько секунд потребуется шестому спортсмену, чтобы пересечь финишную черту?

Ответ: 39 секунд. Формула: 15 + (1 + 5) = 21; 21 + (2 + 1) = 24; 24 + (2 + 4) = 30; 30 + (3 + 0) = 33; 33 + (3 + 3) = 39.

Видео:Задание 9 на ОГЭ по математике 2023 / Разбираем все типы уравнений за 5 минут!Скачать

12. Кредитный рейтинг

Какая цифра отсутствует на нижней кредитной карте?

Ответ: 8. Число, образованное двумя первыми цифрами, всегда удваивается. 12, 24, 48, 96, 192 на верхней карте и 23, 46, 92, 184, 368 на нижней.

Видео:Метод решения уравнений, чтобы не ошибаться в знакахСкачать

13. Отсутствующий сценарий

Определите, какое число должно заменить вопросительный знак, зная, что всегда отображаются двузначные числа?

Ответ: 6. Читайте слева направо, воспринимая запись как ряд чисел, которые всегда делятся на четыре (или на два, если чередовать верхнюю и нижнюю строки). 96 ÷ 4 = 24; 24 ÷ 4 = 6 (или 06); 48 ÷ 4 = 12.

Видео:Распространенная ошибка при решении уравнения!Скачать

14. Школьная доска

Какое число должно заменить вопросительный знак?

Ответ: 3. Цифры под линией – это среднее значение трех чисел в столбце выше.

Видео:Быстрый способ решения системы уравненийСкачать

Головоломки с математикой и логикой

15. Безопасный код

Чтобы сейф открылся, вы должны заменить вопросительный знак правильной цифрой. Ее можно найти, применив логический подход к показанным числам. Методы могут включать в себя вычисление, инверсию, повторение, хронологическую последовательность или формирование восходящих и нисходящих рядов.

Ответ: 6. Сгруппировав ряд двузначных чисел, вы добавляете восемь к верхнему двузначному числу (75, 34, 68), чтобы получить нижнее (83, 42, 76).

16. Подсчет очков

Какая цифра должна заменить вопросительный знак?

Ответ: 6. Разница в баллах образует следующий ряд: –2, +4, –6, +8. Чередование в колонке обнаруживает следующие две серии: 7, 14, 21, 28; 7, 14, 21, 28; 9, 18, 27, 36.

17. Солнечная сила

Сколько энергии будет генерировать новейшая солнечная панель?

Ответ: 04,96 В. Число перед десятичной точкой такое же, как количество столбцов на панели, а число после определяется количеством ячеек.

18. Футошики – японская игра

Заполните сетку 5 x 5 числами от 1 до 5, используя их однократно в строке и столбце и следуя указанным символам больше/меньше. Есть только одно верное решение, достигаемое исключительно с помощью логики и ясного мышления!

Ответ:

19. Мишень

Очко засчитывается, когда мяч приземляется на оранжевом квадрате. Укажите координаты последнего квадрата, который должен быть оранжевым.

Ответ: 6F. Очки начисляются на перекрестьях, где номер соответствует месту буквы в алфавите.

20. Кремовый десерт

Какой процент крема должен заменить вопросительный знак?

Ответ: 54. Проценты состоят из всех чисел от 0 до 9, и сначала идет большее число.

21. Холодная зона

Зная, что существует логическая связь между температурой и направлением, вычислите, какая ночная температура должна заменить вопросительный знак? (Подсказка: пришла пора жестких математических головоломок).

Ответ: 11. Замените розу ветров компаса часовым циферблатом. Красный наконечник стрелки компаса указывает на время после обеда – с 13 до 24 часов ночи – и соответствует дневной температуре. Серый наконечник указывает на утренние часы – с 1 до 12 дня – и, соответственно, определяет ночную температуру.

Математические головоломки с картинками

22. Учимся считать

Заполните каждую строку и столбец, чтобы получить конечные итоги. Используются только цифры от 1 до 9, и каждая только один раз.

Ответ:

23. Хитрые треугольники

Сколько треугольников вы видите?

Ответ: 23.

24. Найди недостающее

Сколько точек должен заменить вопросительный знак на домино?

Ответ: 6 точек. Домино расположено на воображаемой сетке, а количество точек соответствует месту на этой сетке. В ней чередуются строки с числами 4 5 4 5 4 5 4 5 и 3 6 3 6 3 6 3 6.

25. Равновесие

Какой вес (AD) должен заменить вопросительный знак, чтобы весы были сбалансированы?

Ответ: B. A = B + C + D, C = B + D, A = 3D. Итак, 3D = 2B + 2D, 3D — 2D = 2B, поэтому D = 2B.

26. Ягодный секрет

Сколько недозрелых ягод не хватает на последней ветке?

Ответ: 6 ягод. В следующей ветке всегда столько же незрелых ягод, сколько спелых на предыдущей.

27. Цветущий сад

Какая цветочная ветвь (1-6) лишняя?

Ответ: 2. Верхний цветок всех остальных ветвей имеет столько же лепестков, сколько цветов на ветке.

28. Игра в шарики

Какой шарик (1-6) должен заменить вопросительный знак?

Ответ: 3. Все не фиолетовые шарики сгруппированы по пять штук и образуют угол.

29. Форма и содержание

Какая форма (1-6) содержит больше белого, чем черного?

Ответ: 3. Все остальные содержат равные части каждого цвета.

30. Знаки-символы

В каком символе (1-6) недостает линии?

Ответ: 4. Слева направо у каждого символа есть еще одна линия.

30 крутых экспериментов для детей. Эти детские опыты легко сделать в домашних условиях

Лучший способ познания законов химии, биологии и физики вместе с ребенком — это эксперименты для детей. Они бывают простыми и сложными, абсолютно наглядными и направленными скорее на воображение. Но они неизменно интересные. Наши 30 идей точно понравятся детям. Скорее выбирайте ту, которая понравится ребенку больше всего!

Делаем эксперимент для детей: лампа из лавы в доме

Чтобы получить дома настоящую лавовую лампу, необязательно ее покупать. Благодаря реакции соды и лимонной кислоты, которую провоцирует вода, можно добиться такого же эффекта. Главное — выбрать подходящий стеклянный сосуд.

Что понадобится: растительное масло, сода, лимонная кислота, вода и любой пищевой краситель.

Что делаем:

1. Наливаем растительное масло в любую вытянутую стеклянную емкость;
2. В отдельном месте замешиваем столовую ложку воды и ложку лимонной кислоты;
3. Высыпаем смоченную кислоту в сосуд с маслом;
4. Капаем немного пищевого красителя в емкость, наполненную водой;
5. Выливаем окрашенную воду в сосуд с маслом и оставляем его открытым.

Сколько времени занимает эксперимент: 30 минут

Вместо стеклянной емкости можно использовать прозрачную бутылочку от любой косметики, так даже удобнее, потому что не придется отмывать посуду от растительного масла.

Маятник из обычной свечи

Нет ничего лучше для желающих увлечь сына или дочь физикой, чем показывать ребенку эксперименты, объясняющие азы этой науки. Таким является свечной маятник, который легко создать в домашних условиях.

Что понадобится: два бокала, свеча с длиной в 15 сантиметров и диаметром в 2 сантиметра, металлическая спица для вязания и зажигалка.

Что делаем:

1. Нижний конец свечи аккуратно очищаем от парафина;
2. Примерно в середине свечку протыкаем металлической спицей;
3. Выставляем два бокала рядом, а потом кладем поверх них спицу, на которую нанизана свеча;
4. Поджигаем свечу с обоих концов.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Движущаяся вода

Этот занимательный и зрелищный эксперимент с водой поможет ребенку понять, как происходит смешение цветов. А еще он показывает, как вода может двигаться незаметно для человеческого глаза.

Что понадобится: набор акварельных красок, маленькие стеклянные стаканчики по количеству цветов, вода, обыкновенные влажные салфетки.

Что делаем:

1. Сворачиваем салфетки в полосочки одинакового размера;
2. Выставляем стаканы по кругу и наполняем водой примерно на 75%;
3. В каждый второй стакан капаем краску и смотрим, чтобы жидкость полностью изменила оттенок;
4. Соединяем стаканы салфетками и смотрим, как постепенно вода поднимается, а в чистых стаканах формируются цвета.

Сколько времени занимает эксперимент: 35 минут

Давление воздуха: видим своими глазами

Когда ты ребенок, вообразить атмосферу и ее эффект особенно сложно. Но этот эксперимент показывает, что мир физики гораздо сложнее, ведь именно благодаря ему ребенок может увидеть действие атмосферного давления.

Что понадобится: вода, прозрачный стакан, ненужный лист плотной бумаги.

Что делаем:

1. Сначала показываем ребенку, что вода капает, если ее немного вылить из стакана, а бумага падает;
2. Наливаем в стакан заготовленную воду;
3. Прикрываем его бумагой и, придерживая, быстро переворачиваем вверх дном;
4. Убираем ладонь и видим, что вода не выливается, потому что на нее и на бумагу действует давление.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Познавательный опыт для детей с соленой водой

Многие дети из личного опыта знают, что плавать в соленой воде проще, чем в пресной. Следующий простой эксперимент, который может проводить даже дошкольник, только подтвердит утверждение.

Что понадобится: два сырых куриных яйца, поваренная соль, два стакана и вода.

Что делаем:

1. Надо налить в стаканы воду, в один из них высыпается соль, все тщательно размешивается;
2. В каждый стакан погружается яйцо;
3. Наблюдаем, как в чистой воде яйцо тонет, а в соленой всплывает на поверхность.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Яйцо без скорлупки — как «живое»

Ребенок не хочет чистить зубы? Тогда время познакомить его с тем, насколько легко разрушить что-либо из кальция. Для примера можно провести этот занимательный химический эксперимент.

Что понадобится: стакан уксуса, куриное яйцо.

Что делаем:

1. Заливаем уксус в емкость, в которой будет проходить опыт;
2. Кладем в нее яйцо и убираем в спокойное теплое место;
3. Через несколько дней видим, что кальциевая оболочка скорлупы полностью уничтожена и рассматриваем яйцо.

Сколько времени занимает эксперимент: примерно два дня

Разноцветное молоко, которое движется

Некоторые эксперименты строятся на использовании молока, его химические свойства отлично подходят, чтобы показывать, как действуют моющие средства. Этот эксперимент для дома объясняет, как устроить настоящий цветной взрыв в тарелке.

Что понадобится: тарелка, обычное коровье молоко, ватные палочки, пищевой краситель, средство для мытья посуды.

Что делаем:

1. Вылейте молоко в тарелку, но не до самых краев;
2. С помощью ватной палочки точечно нанесите пищевой краситель, можно использовать несколько цветов;
3. Потрогайте сухой ватной палочкой молоко и покажите ребенку, что ничего не происходит;
4. Смочите другую палочку в моющем средстве и аккуратно коснитесь краски;
5. Наблюдайте, как краски начинают «разбегаться» от ватной палочки.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Увлекательный детский эксперимент: воздушный шарик надувается сам

Этот простейший детский эксперимент показывает, что в мире существуют разнообразные газы. Он пройдет особенно удачно, если маленький ученый любит воздушные шарики.

Что понадобится: бутылочка с узким горлом, воздушный шарик любого цвета, сода, уксус.

Что делаем:

1. Налейте в бутылку уксус так, чтобы было заполнено примерно 20% от объема;
2. Положите в шарик до четырех ложечек соды;
3. Натяните шарик на бутылку, при этом следите, чтобы сода не высыпалась сразу же внутрь;
4. Когда шарик будет плотно натянут, аккуратно отпустите его и наблюдайте, как он мгновенно надувается.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Можно объяснить ребенку, что из-за совмещения уксуса и соды вырабатывается углекислый газ, он и помогает шарику так быстро и легко раздуться.

Эксперимент для детей: змейка из пепла

Этот занимательный опыт для детей также называют фараоновой змеей. Все из-за того, что вещество во время реакции будет извиваться, совсем как рептилия. Если ребенок не из пугливых, ему точно понравится этот эксперимент.

Что понадобится: просеянный песок, сахарная пудра, спирт в 95%, пищевая сода, зажигалка или спички.

Что делаем:

1. Из песка сделайте небольшую горку, пропитайте ее спиртом и сделайте на вершине небольшое углубление;
2. Смешайте чайную ложечку пудры и четверть ложки соды;
3. Положите смесь в уже сделанную ямку;
4. Подожгите спирт и дождитесь, чтобы вся смесь почернела, а из нее резко начала «выползать» фараонова змея.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Деньги, которые не горят

Эксперимент с деньгами может впечатлить, потому что дети довольно рано понимают: бумага подвергается действию пламени. Обычно его показывают уже тем, кто пошел в начальную школу.

Что понадобится: любая купюра, спирт, вода и зажигалка, вместо нее можно применять спички.

Что делаем:

1. Опустите купюру в воду, которую лучше заранее вылить в некую плоскую емкость;
2. Затем обмокните денежку в спирте;
3. Держа купюру за краешек, подожгите ее;
4. Наблюдайте, как деньга горит, но при этом не разрушается и никак не деформируется.

Суть в том, что все тепло от сгорания спирта уходит на испарение жидкости, а не на разрушение бумаги.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Домашние эксперименты для детей: самозатухающая свеча

Другой трюк с огнем называется самозатухающая свеча. С его помощью можно разобраться, как образуется и действует углекислый газ.

Что понадобится: стеклянный стакан, блюдце, свеча в алюминиевой гильзе, вода и зажигалка.

Что делаем:

1. Положите свечку в центр блюдца;
2. Заполните блюдце водой так, чтобы она доходила до бортиков свечи;
3. Зажгите фитиль и дайте ему разгореться;
4. Накройте свечу стаканом;
5. Смотрите, как огонь гаснет, а вода быстро собирается из блюдца в стакан.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Увлекательные эксперименты для детей: разная плотность жидкостей

Понятие плотности вводится уже в школьном курсе физики. Но этот небольшой эксперимент поможет маленькому исследователю понять, что даже жидкости могут иметь разные плотности. Приступим!

Что понадобится: прозрачный высокий стакан, вода, жидкий краситель, жидкое мыло, подсолнечное масло, четыре мерных стаканчика.

Что делаем:

1. Наливаем все жидкости в мерные стаканчики;
2. Смешиваем воду и краситель;
3. Заливаем в высокий стакан жидкое мыло;
4. Сверху выливаем подкрашенную воду;
5. Потом в высокий стакан добавляем подсолнечное масло.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Важно: этот опыт показывает, что жидкости с разной плотностью не смешиваются, поэтому в большом стакане и образуются необычные слои.

Детский эксперимент: лук ест кислород

Экспериментировать в домашних условиях можно и с растениями, например, с луком. Этот опыт показывает, как растение может поглощать кислород и тем самым воздействовать на горение. Но обо всем по порядку.

Что понадобится: пророщенный лук, стаканчик с жидкостью, пластилин и спички.

Что делаем:

1. Поместите луковицу в воду, примерно через неделю появятся корешки;
2. Слейте жидкость и оставьте луковицу в стакане еще на 12 часов;
3. После уберите луковицу и опустите в емкость горящую спичку, на этом этапе ничего не произойдет;
4. Вернтие луковку на место, заклейте стык пластилином;
5. Через несколько часов быстро достаньте луковицу и погрузите спичку опять, наблюдайте, как она гаснет.

Сколько времени занимает эксперимент: восемь суток

Ледяные мыльные пузыри

Ваш ребенок не хочет ждать лета, чтобы играть с мыльными пузырями? Тогда вам точно стоит провести этот эксперимент вместе с ним. Мыло замерзает при температуре в -7 градусов, поэтому провести его довольно просто.

Что понадобится: непосредственно жидкость для мыльных пузырей, свежий снег.

Что делаем:

1. Подготовьте жидкость для запускания пузырей;
2. Если ее нет, смешайте воду, жидкое мыло и глицерин;
3. Найдите свежую снежинку и аккуратно выдуйте на нее мыльный пузырь;
4. Смотрите, как пузырь быстро покрывается льдом и покрывается уникальным узором.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Живая вода

Опыты дома с водой считаются одними из наиболее простых в исполнении. Обязательно присмотритесь к ним, если вы не хотите тратить много ресурсов на экспериментирование. Этот, к примеру, можно провести после простой прогулки.

Что понадобится: емкость с водой, две веточки с почками.

Что делаем:

1. Заполните емкость чистой водой;
2. Установите в стакан срезанную на улице веточку, а вторую положите рядом;
3. Через некоторе время проанализируйте с ребенком, почему почки у той, которая стояла в воде, распустились.

Сколько времени занимает эксперимент: несколько дней

Важно: можно немного поменять условия эксперимента, например, поставить третью ветку в воду, в которой была растворена пищевая соль.

Дождь из тучки

Оказывается, можно сделать настоящую тучку у себя дома. Чтобы реализовать эту яркую идею, понадобится довольно неожиданный материал, а именно пена для бритья. Но не сомневайтесь в этом эксперименте, он все еще простой и понятный.

Что понадобится: баночка с водой, пена для бритья, пищевые красители любых цветов.

Что делаем:

1. Растворите красители всех заранее заготовленных цветов;
2. На заполненную водой баночку вылейте пену в виде тучки;
3. Залейте поверх пены краситель и наблюдайте, как из тучки появляется разноцветный дождь.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Эксперимент для детей: дырявый пакетик

Пластик окружает нас в любом возрасте. Этот эксперимент поможет познакомить ребенка с одним из наиболее распространенных материалов. И понять, что совершенно не важно, есть ли в нем дырки или нет!

Что понадобится: вода, прозрачный пакетик, остро заточенные карандаши.

Что делаем:

1. Наполните пакет водой, на первом этапе в нем не должно быть каких-либо дыр;
2. Для удобства завяжите его;
3. Аккуратно проткните пакет карандашом насквозь, делать это лучше над раковиной;
4. Наблюдайте, как пакет будет удерживать воду.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Полиэтилен — материал пластичный. Поэтому, когда его протыкают, он как бы растягивается вокруг карандаша.

Домашний вулкан

Ребенок любит яркие эксперименты? Тогда точно создайте домашний вулкан. Особенно часто такой опыт впечатляет тех, кто еще не начал изучать химию и физику, поэтому его часто проводят в детских садах.

Что понадобится: пластилин, нежалимая бутылка, сода, пищевой краситель, уксус.

Что делаем:

1. Сначала нужно взять бутылку, желательно, чтобы у нее было тонкое горлышко, ее облепливают пластилином;
2. Внутрь нужно залить теплую воду, добавить соду и краситель;
3. Позвольте ребенку налить внутрь уксус и наблюдайте, как импровизированная лава выходит из вулкана.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Радуга на столе

Возможно, физика ребенку еще не известна. Но он явно сталкивался с таким природным явлением как радуга. Создать радугу можно даже дома, но тут без помощи взрослого совсем маленькому экспериментатору вряд ли можно обойтись.

Что понадобится: емкость с водой, фонарь, зеркало, бумага.

Что делаем:

1. Поместите на дно емкости с водой зеркало;
2. Начните под небольшим углом светить на стекло;
3. Аккуратно меняйте положение руки, чтобы размер и четкость радуги менялись.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Это интересно: радугу можно создать любых размеров, тут все зависит от величины емкости с водой, поэтому такой опыт часто проводят, чтобы после сделать милые фотографии.

Кристаллы

Солевые кристалы растить нужно довольно долго, поэтому для нетерпеливых и очень маленьких детей эксперимент не подойдет. Однако результат стоит любого ожидания, потому что они выглядят невероятно красиво.

Что понадобится: емкость с водой, соль, нитка или проволока.

Что делаем:

1. Растворите соль в воде и тщательно все размешайте, можно добавить краситель, но это не обязательно;
2. Возьмите заранее заготовленную нитку или проволоку, поместите их в раствор;
3. Оставьте все в спокойном затемненном месте и проверяйте, как соль постепенно нарастает на основе.

Сколько времени занимает эксперимент: несколько дней, все зависит от концентрации соли

Делаем слайм сами

В 2020 году слаймы были максимально популярными. Именно поэтому появилось много рецептов для их создания. Состав у слайма очень простой, поэтому с таким опытом может справиться сам ребенок.

Что понадобится: краситель любимого цвета, вода, сода и клей.

Что делаем:

1. Воду с красителем и клей надо размешать, клей берут из рассчета, что это и будет объем слайма;
2. В отдельной емкости часть клея замешивается с пищевой содой;
3. Все пересыпается в пакетик и активно размешивается до однородного состояния. Слайм готов!

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Слоновья зубная паста

Дети с ранних лет знают, что слоны огромны. Легко предположить, что и их зубы гораздо больше человеческих. Предложите ребенку приготовить слоновью зубную пасту. Для ее создания нужны минимальные знания о химии и немного вдохновения.

Что понадобится: перекись водорода, вода, марганцовка и жидкое мыло.

Что делаем:

1. Сначала нужно растворить марганцовку в воде;
2. К окрашенной жидкости добавьте мыло;
3. В финале нужно залить в смесь перекись водорода;
4. Наблюдайте, как жидкость набухает и превращается в громадную пасту.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Обратите внимание: чтобы не столкнуться с беспорядком, стоит проводить этот эксперимент не в емкости с широким горлышком, а в бутылке. Её потом будет не жалко выбросить.

Невидимые лимонные чернила

Ребенок интересутеся мистикой и любит секреты? Тогда научите его готовить невидимые чернила. Скорее всего, этот эксперимент надолго увлечет его.

Что понадобится: зубочистка или ватная палочка, свежий лимон, белая тонкая бумага, утюг.

Что делаем:

1. Нужно выжать сок из фрукта;
2. При помощи зубочистки, которую надо заготовить заранее, напишите на бумаге любой текст;
3. Как только бумажка высохнет, прогладьте лист утюгом и смотрите, как текст постепенно появляется;
4. Если утюга нет, подержите бумажку над огоньком свечи. Эффект будет ровно тем же.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Снег летом

Если ваше чадо вдруг соскучилось по снегу в середине лета, можно сделать его в домашних условиях. Этот способ достаточно простой и малозатратный, поэтому все компоненты получится найти у себя дома. Вперед!

Что понадобится: блестки, кукурузная мука, кукурузный крахмал, пена для бритья

Что делаем:

1. Замесите кукурузную муку и крахмал;
2. Аккуратно добавьте к ним пену для бритья и тщательно размешайте состав;
3. Засыпьте внутрь блестки и попробуйте вылепить из «снежной массы» что-то небольшое. Будет смотреться реалистично.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Важно: чаще всего снег летом создают для того, чтобы делать поделки. Это особенно актуально для тех, кто готовится к урокам труда в начальной школе или в детском саду.

Колыбель Ньютона

Этот эксперимент подойдет уже не совсем маленьким ученым, потому что осмыслить, что произошло, без базовых знаний физики довольно трудно. Но для детей, которые заканчивают начальную школу, он будет максимально интересным.

Что понадобится: три примерно одинаковые бутылки, вода, небольшой мячик.

Что делаем:

1. Наполните бутылки одинаковым количеством жидкости;
2. Поставьте бутылки друг с другом в ряд;
3. С силой киньте мячик в ближайшую бутылку и наблюдайте, как падает третья в ряду.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Так происходит, потому что кинетическая энергия преображается в потенциальную. Простыми словами, потому что сила удара пропускается через поверхность.

Электропоезд из батареек

Любите физику? Имеете у себя дома небольшую коллекцию батареек и знаете, где достать моток проволоки? Тогда этот эксперимент точно вам подойдет. По сути, в его ходе можно создать настоящий вечный двигатель.

Что понадобится: медная проволока, магниты, батарейка, книги и любые другие «препятствия» для поезда.

Что делаем:

1. Медную проволоку надо скрутить в импровизированный тоннель;
2. Выложите ее так, чтобы был некий рельеф, например, подложите вниз книги или вылепите склоны из пластилина;
3. «Запустите» внутрь батарейку, закрепив к ее краям неодимовые магниты;
4. Смотрите, как электрический поезд сам движется внутри медного тоннеля.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Настоящий хамелеон

Этот опыт отличается от предыдущих, потому что в нем важнее не какая-то химическая реакция, а умение ребенка рисовать. Но, возможно, этим он и интересен.

Что понадобится: две пластиковые тарелки одинакового размера, игрушечные глаза, игла и нитки, фломастеры, ножницы.

Что делаем:

1. Поручите ребенку разукрасить тарелку на свой вкус, можно предложить нарисовать все цвета радуги;
2. Сами вырежьте фигуру хамелеона на второй тарелке;
3. Наложите одну тарелку на другую и сшейте их между собой в середине;
4. Налепите на хамелеонов глаза и медленно крутите, наблюдая, как меняются цвета у бумажного хамелеона.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Зажигаем радугу

Есть лишняя пачка Skittles? Тогда обязательно воспользуйтесь этим вариантом игры с ребенком. Выходит уж очень наглядно. И, конечно, заставляет задуматься о том, как работают пищевые красители.

Что понадобится: тарелка, вода и пачка конфеток Skittles.

Что делаем:

1. Налейте в тарелку чистую воду;
2. Выложите по краю тарелки конфеты;
3. Ждите, пока не начнется химическая реакция, и наблюдайте, как к центру тарелки сходится радуга.

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Танцующие человечки

Правильно этот опыт называется ньютоновская жидкость. Но, если экспериментатор еще не знаком с именем этого ученого, достаточно самой сути: из-за звуковых волн человечки из крахмальной смеси начнут плясать.

Что понадобится: крахмал, вода, тарелка, музыкальные колонки.

Что делаем:

1. Возьмите две части крахмала и одну часть воды, все размешайте;
2. Вылейте полученную белую массу на тарелку, можно по желанию добавить краситель;
3. Положите тарелку на динамик колонки и погромче включите басы. Наслаждайтесь и будьте готовы к уборке!

Сколько времени занимает эксперимент: 5 минут

Разукрашиваем лед

Если вы хотите заняться с ребенком цветотерапией, можно начать с разукрашивания льда. Это интересный опыт, который позволяет проверить, как образуются интересные цветовые переходы с помощью обычной краски.

Что понадобится: ледяные фигурки, вода, поваренная соль, пищевая краска.

Что делаем:

1. Размешайте воду с пищевой краской и солью;
2. Начните аккуратными мазками раскрашивать лед, наблюдая за тем, как меняются цвета;
3. Смотрите, как соль разъедает лед и помогает краске проходить все глубже в фигурку.

Сколько времени занимает эксперимент: 15 минут

Мы разобрались, как подготовиться к череде экспериментов вместе со своим ребенком. Все вещи и материалы, которые помогут в этом, можно найти дома. От вас и вашего ребенка требуется только немного терпения, внимания и научный интерес. Ведь именно для того, чтобы покзать, какой увлекательной может быть наука, и придуманы эти 30 детских опытов.

Преподаватель и владелец частной школы г. Москва. Школа с дистанционным обучением. Психолог, репетитор. Стаж работы в дистанционном образовании — более 7 ми лет. Общий педагогический стаж — более 20 лет.