Исследовательский практико - ориентированный проект "Мыльное чудо"

Оглавление

Введение

Пускание мыльных пузырей очень весёлое занятие, любимое не только детьми. Его история насчитывает более 400 лет. За этим занятием проводили время и взрослые и дети, что засвидетельствовали многие художники разных времён на своих полотнах, например:

Шарден Жан Батист Симеон. Иллюстрации. 1734 год.

Пьер Мигнард. Девушка с пусканием мыльных пузырей. 1674 год.

Сегодня это занятие продолжает вызывать интерес у многих ребят, что подтверждают результаты анкетирования, проведённого среди обучающихся 1 – 4 классов (приложение 1).

В связи с тем, что все обучающиеся 1 класса хотят посоревноваться друг с другом в выдувании мыльных пузырей, важное значение для нас приобрела проблема подготовки и проведения конкурсного мероприятия для первоклассников. Чтобы конкурсы проходили интересно, нужен хороший мыльный раствор.

Вопросу состава раствора для мыльных пузырей посвящено значительное число публикаций в сети Интернет. Недостатком некоторых предлагаемых рецептов является неточность изложения.

Цель данной работы – получение мыльного раствора для выдувания крепких пузырей и подготовка конкурсной программы для первоклассников с использованием полученного раствора.

К числу основных задач, решаемых в ходе работы, относятся:

1. проанализировать литературу по вопросам составов мыльных пузырей, опытов с мыльными пузырями;
2. приготовить растворы по предлагаемым рецептам;
3. провести тестирование мыльных пузырей;
4. разработать конкурсную программу для обучающихся 1 класса «Мыльное чудо».

ГЛАВА 1. ЛАБОРАТОРИЯ МЫЛЬНЫХ ПУЗЫРЕЙ

1.1. Теория мыльного пузыря

Мыльные пузыри - любимая забава для детей и даже для взрослых. 
Яркие шарики парят в воздухе, переливаясь всеми радужными красками, и всегда вызывают улыбку. 

Пузырь существует потому, что поверхность любой жидкости (в данном случае воды) имеет некоторое поверхностное натяжение, которое делает поведение поверхности похожим на поведение чего-нибудь эластичного. Однако, пузырь, сделанный только из воды, нестабилен и быстро лопается. Для того, чтобы стабилизировать его состояние, в воде растворяют какие-нибудь поверхностно-активные вещества, например, мыло. Распространённое заблуждение состоит в том, что мыло увеличивает поверхностное натяжение воды. На самом деле, оно делает как раз обратное, уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Когда мыльная плёнка растягивается, концентрация мыльных молекул на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Таким образом, мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. В дополнение к этому, мыло предохраняет воду от испарения, тем самым делая время жизни пузыря еще больше.

Сферическая форма пузыря также получается за счёт поверхностного натяжения. Силы натяжения формируют сферу потому, что сфера имеет наименьшую площадь поверхности при данном объёме. Эта форма может быть существенно искажена потоками воздуха и самим процессом надувания пузыря. Однако, если оставить пузырь плавать в спокойном воздухе, его форма очень скоро станет близкой к сферической.

Мыльный пузырь состоит из трёх слоёв – тонкий слой воды, зажатый меж двумя слоями молекул мыла.

1.2. Составы мыльных пузырей

Раствор для мыльных пузырей можно купить в магазине (но тогда вы будете постоянно сомневаться в его надлежащем качестве) или приготовить самостоятельно. Чтобы приготовить состав для мыльных пузырей, надо знать несколько маленьких хитростей. О них, а точнее о рецептах раствора, мы сейчас и напишем.

Для данных рецептов понадобятся следующие вещества (все они вместе или по отдельности, являются составляющими выбранных 10 рецептов):

1. Дистиллированная вода
2. Жидкость для мытья посуды
3. Детский шампунь
4. Стиральный порошок
5. Глицерин
6. Нашатырный спирт
7. Поливиниловый спирт
8. Сахар
9. Средство LOC
10. Кипяток

Потребуются коктейльные трубочки для надувания пузырей (предварительно разрезанная на конце), мерные стаканы и мерные ложки.

Приведём 10 рецептов различных составов мыльных пузырей:

Состав 1.

150 граммов сахара

130 мл кипятка

Приготовить сироп и добавить

15 мл моющего средства

Состав 2.

5 мл детского шампуня

35 мл дистиллированной воды

2,5 мл сахара

20 мл глицерина

Состав 3.

100 мл детского шампуня

200 мл дистиллированной воды

1,5 столовой ложки глицерина

Состав 4.

160 мл дистиллированной воды

30 мл моющего средства

10 мл глицерина

Состав 5.

100 мл воды

2 мл детского шампуня

10 мл глицерина

Нашатырный спирт до прозрачности

Состав 6.

60 мл дистиллированной воды

15 мл моющего средства

15 мл глицерина

1-2 капли нашатырного спирта

Состав 7.

20 мл моющего средства

60 мл дистиллированной воды

10 мл глицерина

Состав 8.

20 мл средства LOC

200 мл воды

Состав 9.

100 мл дистиллированной воды

15 мл глицерина

40 мл детского шампуня

Состав 10.

25 мл жидкости для посуды

125 мл поливинилового спирта

175 мл воды

12 мл глицерина

15 мл шампуня

1.3. Тестирование мыльных пузырей

Для проверки качества растворов проводим тестирование мыльных пузырей.

Тест 1. Протыкание мыльного пузыря пальцем.

Для проверки качества состава мыльных пузырей, пузырь необходимо проткнуть пальцем, предварительно смочив его тем же мыльным раствором. Если пузырь не лопнет, то состав считается хорошим.

Хорошо: составы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10     Плохо: составы -

Тест 2. Измерение времени жизни мыльного пузыря.

Одновременно выдуваются мыльные пузыри изо всех растворов и замеряется время их жизни.

Хорошо: состав 2     Плохо: составы 10, 6

Тест 3. Надувание пузырей

Для определения среднего размера пузыря из каждого раствора выдуваем по 3 пузыря. Фиксируем максимально получившийся размер пузыря.

Хорошо: составы 2, 7, 3     Плохо: составы 9, 1

Тест 4. Десять из десяти

Из каждого раствора выдуваем 10 пузырей. Смотрим сколько надулось пузырей и не лопнуло, сколько из надувшихся пузырей было маленького размера, сколько получилось пузырей больших размеров.

Хорошо: составы 9, 1, 7, 2, 3     Плохо: составы 8, 5

Тест 5. Матрёшка

Выдуваем пузыри друг в друге. Выдуваем большой мыльный пузырь. Затем просовываем соломинку через стенку первого пузыря до центра и выдуваем второй пузырь. Далее третий, четвертый,… Чтобы получился опыт соломинку нужно целиком погружать в мыльный раствор, оставляя сухим кончик, который придётся взять в рот.

Хорошо: составы 1, 2, 3, 4, 5, 9     Плохо: составы 7, 10

Тест 6. Ромашка

Выдуваем большой пузырь. На него выдуваем маленькие пузыри, которые скатываясь образуют «лепестки». Считаем число лепестков.

Хорошо: состав 2     Плохо: составы 10, 6, 9

Сводная таблица тестирования составов мыльных пузырей.

Согласно проведённым экспериментам, лучшим признан раствор № 2. Остальные составы показали не самые лучшие результаты.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЯ

Шуточная программа для обучающихся 1 класса «Мыльное чудо»

Цель: Показать ребятам 1 класса возможности мыльного пузыря.

Задачи:

1. Развивать у учеников 1 класса исследовательские качества, интерес и желание экспериментировать.

Праздник проходит в кабинете 1 класса. На доске прикреплён цветок с семью лепестками, окрашенными в семь цветов радуги. Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый – именно этими цветами переливается мыльный пузырь. На каждом лепестке (с обратной стороны) написаны конкурсные задания. Перед доской стоят столы для проведения экспериментов (по два стола для каждой команды).

В шуточной программе участвуют две команды: команда девочек и команда мальчиков. Все участники получают по трубочке для выдувания мыльных пузырей и цветные жетоны (цвета лепестков). Жетоны выдаются таким образом, чтобы у каждого участника было по 2 – 3 жетона.

Звучит музыка (весёлые детские песенки), праздник начинается.

Здравствуйте, ребята! Сегодня нам предстоит встретиться с чудом – воздушным, круглым, разноцветным и весёлым. Это чудо нам подарит радость и хорошее настроение. Догадались, что это? Конечно, мыльные пузыри.

…Сияя гладкой пеленой,

Растягиваясь вширь,

Выходит нежный, тонкий,

Раскрашенный пузырь.

Взлетает шар надутый,

Прозрачнее стекла.

Внутри его как будто

Сверкают зеркала…

Самуил Маршак

1 конкурс (красный лепесток)

Создатели

К доске приглашаются по три участника от каждой команды (ребята с красными жетонами). Им нужно приготовить мыльный раствор по известному рецепту:

5 мл детского шампуня

35 мл дистиллированной воды

2,5 мл сахара

20 мл глицерина

2 конкурс (оранжевый лепесток)

Двенадцать из двенадцати

Приглашаются по 4 участника от каждой команды (ребята с оранжевыми жетонами). Задача каждого участника три раза надуть мыльные пузыри, чтобы они не лопнули. Побеждает команда, надувшая самое большое количество пузырей.

3 конкурс (жёлтый лепесток)

Пузырь – долгожитель

Приглашаются по 2 участника (ребята с жёлтыми жетонами). Задача ребят – надуть по одному пузырю на столе и оставить его. Задача ведущего – измерить время жизни каждого пузыря. Побеждает команда, надувшая пузырь – долгожитель.

4 конкурс (зелёный лепесток)

Пузырь – великан

Приглашаются по 3 участника от каждой команды (ребята с зелёными жетонами). Задача ребят – надуть на столе максимально возможный пузырь. У каждого участника по 2 попытки. Задача ведущего – измерить диаметр каждого пузыря. Побеждает команда, надувшая пузырь – великан.

5 конкурс (голубой лепесток)

Прочный пузырь

Приглашаются по 4 участника от каждой команды (ребята с голубыми жетонами). Задача ребят – надуть один пузырь на столе и проткнуть его пальцем (надувает один, протыкают все друг за другом). Четыре попытки у каждой команды. Побеждает команда, надувшая самый прочный пузырь.

6 конкурс (синий лепесток)

Ромашка

Приглашаются по 3 участника (ребята с синими жетонами). Задача ребят – надуть на столе большой         пузырь, затем на нём надувать маленькие пузыри. Скатываясь, они образуют лепестки. Побеждает команда, сделавшая ромашку с большим числом лепестков.

7 конкурс (фиолетовый лепесток)

Матрёшка

Приглашаются по 3 участника (ребята с фиолетовыми жетонами). Задача ребят – надуть на столе большой         пузырь, затем воткнув в него трубочку, надуть внутри ещё один пузырь и т.д. Побеждает команда, сделавшая самую большую матрёшку.

Вот и подошла к концу наша шуточная программа. На память о ней у вас остаются мыльные растворы, и на перемене вы можете продолжить творить мыльное чудо.

Проигравших и победителей сегодня нет. Мы все прекрасно провели время, подружились с весёлыми мыльными пузырями.  

Заключение

До вечерней до зари мы пускали пузыри:

Круглые и гнутые, важные, надутые,

Яркие, красивые, лёгкие, игривые.

В разноцветном пузыре видно всё, что во дворе:

И скамейка, и цветы, и зелёные кусты,

И деревья, и дома, в них видна и я сама.

                                                                        Л. Степанова

К числу основных результатов данной работы можно отнести следующее: получен мыльный раствор для выдувания больших, крепких пузырей; подготовлена и проведена шуточная конкурсная программа для первоклассников «Мыльное чудо». Таким образом, можно сделать вывод о достижении поставленной цели.

Проводя исследования, я узнал много нового. Например: глицерин уменьшает испарение воды с поверхности пузыря, поэтому пузырь становится прочнее и долговечнее; вода должна быть мягкая или, ещё лучше, дистиллированная, так как тяжёлая вода из-за минерального содержания является  причиной хрупких пузырей; жидкое мыло или детский шампунь уменьшают поверхностное натяжение воды, лучший результат получается при использовании чистого мыла без примесей парфюма.

В дальнейшем планирую научиться надувать гигантские мыльные пузыри на улице, чтобы надувались они лёгким ветром. Хочу сделать такой пузырь, внутрь которого может поместиться человек. Это будет настоящее чудо, и я смогу подарить его ребятам в летнем оздоровительном лагере.