Исследовательская работа "Это светлое зимнее чудо"

МБОУ «ШКОЛА № 3»

Нижегородская область

город Семёнов

«СВЕТЛОЕ ЗИМНЕЕ ЧУДО»

(исследовательская работа)

Выполнил:

Брызгалов Вячеслав,

ученик 2 «А» класса

Руководитель:

Арютова В.А.,

учитель начальных классов

МБОУ «Школа № 3»

Семёнов

2017

Содержание

Введение………………………………………………………………………4-6 

1. Теоретическая часть……………………………………………………...6-9

1.1. Что такое снежинка?.................................................................................. 6

1.2. Как рождается снежинка? ………………………………………………. 6-7

1.3. Формы снежинок.............. ………………………………………………..7-8

1.4. Как звучит снег? ......................................................……………………...8

1.5. Из чего состоит снежинка?...................................................……………. 8

1.6.  О пользе снежинок………………………………………………………. 8-9

2. Практическая часть……………………………………………………….9-10

2.1. Молекулярная модель снежинки…….................……………………….  9

Заключение…………………………………………………………………… 9-10

Список использованных источников информации…………………….  10-11    

Приложение …………………………………………………………………. 12-18

Краткое описание исследовательской работы (проекта)

Название:  «Светлое зимнее чудо»

Автор: Брызгалов Вячеслав

Руководитель: Арютова Валентина Александровна

Исследовательская работа (проект) посвящена изучению: снежинки

Откуда у вас возник интерес к этой проблеме, вопросу? Заинтересованность  

 изучаемым объектом

Где вы искали информацию для ответа на возникшие вопросы: справочная литература, научно-популярная литература, Международная классификация снежинок, интернет-ресурсы, обучающий мультфильм «Почему снежинки разные?»

Какие гипотезы выдвигали: предположим, что все снежинки разной формы и размера, они образуются из замёрзших капелек дождя.

Использовали ли вы следующие методы исследований для проверки своих гипотез:

Опросы: нет

Наблюдения: да

Эксперимент: нет

Другие методы: 

-  анализ источников информации;

- просмотр обучающего мультфильма;

-  моделирование снежинок;

-  обобщение полученных данных.

Как вы обобщали полученные данные: на основе наблюдений, собранной информации, изучении форм снежинок и моделировании снежинки сделали выводы, которые подтвердили выдвинутую гипотезу лишь частично.

К каким выводам вы пришли: снежинка образуется из  шестиугольных кристаллов, кристаллы из молекул воды,  сгруппировавшихся вокруг какой-нибудь пылинки. А вода в небе – это поднявшийся водяной пар.

  Каждая снежинка имеет  шесть граней и формы их не повторяются. Изучая формы снежинок можно сделать вывод, о неодинаковых температурах тех слоёв воздуха, через которые они пролетели, падая на землю.  

На образование и рост снежинок влияет множество факторов.

Для презентации результатов исследования вы планируете использовать: фото, схемы, модели

Текст выступления на конкурсе подготовлен в виде: доклада и компьютерной презентации

Введение

Кто вяжет снежинки и с неба бросает?
Узоров таких даже мама не знает.
И пряжи нигде не встречали такой -
Наш город весь белый, слегка голубой.

А, может быть, их вырезают из ситца.
И тихо спускают ко мне на ресницы?
Слезой на щеках они медленно тают...
Откуда снежинки? Хоть кто-нибудь знает?

  Такие вопросы возникают у меня каждый раз, когда я выхожу на улицу во время снегопада.

Идёт снег… Сначала очень мелкий, а потом превращается в  крупные хлопья. Снова поднимаю вверх голову, посмотреть, как падает снег. О, это чудо! Как много красивых снежинок. И  каждая по-своему уникальна. Интересно, а бывают одинаковые снежинки? Я протягиваю руку вперёд, одна из снежинок медленно и аккуратно ложится на мою ладонь. Она, действительно, необыкновенно красива! Такая острая и симметричная, по кругу повторяется многогранный узор. Конечно, природа постаралась, когда придумывала снежинки!

  В голове вертится множество вопросов: Что такое снежинка?  Как  они появляются? Почему все снежинки разные? И я решил найти на них ответы.

Цель исследования: выяснить исследовательским путем как  появляются  снежинки?

Задачи исследования:

-  изучить условия образования снежинок;

-  изучить процесс образования и роста снежинок;

-  определить причины разнообразия форм снежинок.

- выяснить, какую пользу приносят снежинки

Методы исследования:

-  анализ источников информации;

- просмотр обучающего мультфильма;

-  моделирование снежинок;

-  наблюдение за формой снежинок;

-  обобщение полученных данных.

Объект исследования: природное явление – снежинка.

 Гипотеза: предположим, что все снежинки разной формы и размера, они образуются из замёрзших капелек дождя.

Предполагаемый результат: исследуемый мною материал поможет мне в Новогодние праздники мастерить снежинки уже по всем правилам природы. С накопленной информацией я бы хотел выступить на уроке окружающего мира, показать одноклассникам презентацию.

        Этапы работы над проектом.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Что такое снежинка?

Снежинка — одно из самых прекрасных созданий природы.

 Это сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда, собранных вместе.

Снежинка – это ледяной  кристалл  в  форме  шестиугольных  пластинок  и  шести лучевых  звездочек.

Понаблюдав  за  снежинками  можно  заметить,  что  ни  одна  из  них  не  повторяет  другую.  Не  бывает  пятиугольных  или  семиугольных  снежинок,  все  они  имеют  строго  шестиугольную  форму. (Приложение 1)

1.2. Как рождается снежинка?

Раньше я думал, что снежинки — это замёрзшие капельки дождя. Но изучив энциклопедии и посмотрев обучающий мультфильм «Почему все снежинки разные», я узнал, что замёрзшие капельки воды могут стать только  градинками или  комочками льда, который идет иногда летом вместе с дождем или во время грозы. Но капельки воды никогда не превращаются в снежинки. Оказывается всё происходит совсем по-другому.

Водяной пар поднимается высоко над землей, где температура воздуха очень низкая.  Именно там, в облаке снежинка начинает свою жизнь, когда вокруг маленькой пылинки образуется кристаллик льда. Эти кристаллики образуются только  при температуре от -20° до - 40° и имеют форму шестигранника.

Но это еще не снежинки. Падая вниз,  кристаллики быстро увеличиваются. Это происходит потому, что в воздухе много водяного пара, который оседает на их поверхность и замерзает. (Приложение 2)

В одной снежинке содержится от 2 до 200 отдельных снежных кристаллов.

У кристалла могут начать расти лучи, или у этих лучей начинают появляться отростки, или — наоборот, снежинка начинает расти в толщину. Как именно в данный момент будет расти снежинка, зависит от условий вокруг снежинки: влажность, температура, давление. И даже самые минимальные изменения этих параметров могут изменить ход роста снежинки.

Условия постоянно меняются. И получается, что снежинка то растет в ширину, то у нее отрастают лучи. В холодную и сухую погоду снежинки вообще растут в высоту, а не в ширину, и получаются шестиугольные столбики.

1.3. Формы снежинок.

Снежинки — одно из самых красивых, сложных и абсолютно уникальных творений природы.

Рассматривая снежинки, можно заметить, что ни одна из них не повторяет другую. Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок, каждая из которых уникальна.

Форма снежинок зависит от температуры и влажности воздуха: самые красивые кристаллы (снежные звезды) образуются при температуре –14...–17°C, при более теплой температуре образуются пластинки, а еще при более теплой – иглы и колбочки. Размеры снежинок тоже различные. Самые большие снежинки (игольчатые звезды) достигают 4-5 мм. (Приложение 3)

По мере того как снежинка растет, она становится тяжелее и падает на землю, при этом ее форма изменяется. Если снежинка при падении вращается, как волчок, то ее форма идеально симметрична. Если же она падает боком или иначе, то и форма ее будет несимметричной. Чем большее расстояние пролетит снежинка от облака до земли, тем крупнее она будет. Падающие кристаллы слипаются, образуя снежные хлопья.

Чтобы понять весь процесс формообразования снежинок, заглянем в мир невидимых частиц.

Вода, как и любое вещество состоит из молекул. Каждая молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. (Приложение 4) Когда вода находится в жидком состоянии, её молекулы находятся в беспорядочном положении, но стоит только ей перейти в твёрдое состояние (лёд), все молекулы, как по команде выстраиваются в определённом порядке и образуют кристаллическую решётку. Именно она и имеет форму шестиугольника. (Приложение 5) Высоко в небе молекулы водяного пара соединяются друг с другом. Водяной кристалл постоянно притягивает к себе другие молекулы воды, так кристалл начинает расти, приобретая определённую форму. Эту группу кристаллов мы и называем «снежинкой».

1.4. Как звучит снег?

Оказывается снег, может издавать звуки. В сильный мороз он скрипит. А почему? Это ломаются под нашей тяжестью лучики снежинок. Звук от одной «сломанной» снежинки   так мал, что недоступен человеческому уху. А так как снежинок много, слышится треск. Усиление мороза делает кристаллики более твёрдыми и хрупкими. Чем выше мороз, тем выше тон скрипа.

      Есть ещё один интересный факт. При падении в воду снежинка «поёт», создавая очень высокий звук, неслышный для человеческого уха. Зато рыба его прекрасно слышит, и, более того, очень не любит этот звук.

1.5. Из чего состоит снежинка?

    Снежинки на 95 % состоят из воздуха. Именно поэтому снежинки так медленно падают на землю, словно кружатся в медленном танце.

1.6.  О пользе снежинок.

   Оказывается, под снежным одеялом тепло. Многие звери зарываются в снег, и так спят ночью. Снежный покров спасает растения от вымерзания. Вот почему озимые хлеба не мёрзнут зимой под снегом.

На Севере люди делают из снега временные жилища. Нарезают из снега кирпичи и складывают из них домики. Охотники, застигнутые на Чукотке метелью, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели они выбираются из под снега живыми.

   Снежинки служат хорошую службу человеку. Они очищают воздух от пыли и гари, поэтому во время снегопада всегда легко дышится.

    Миллиарды снежинок способны повлиять даже на скорость вращения земли. Но самое главное предназначение снежинок в том, что при таянии весной они питают нашу землю влагой.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Молекулярная модель снежинки.

На практике мне удалось самому участвовать в формообразовании снежинок.

3 февраля наш класс работал над коллективным исследовательским проектом «Что такое снежинка?»

Дома мы тщательно готовились к этому занятию: мастерили снежинки своими руками, делали предположения и собирали информацию с помощью компьютера о том, как образуются снежинки.

На уроке мы разделились на группы. В каждой группе были помощники, секретарь, докладчик. Я был спикером в своей группе. Совместно мы искали ответы на вопросы кейса и, главное, строили молекулярную модель снежинки. (Приложение 7)

Из пластилина мы лепили молекулы воды и с помощью зубочисток соединяли их в шестиугольные кристаллы. Наши модели снежинок росли на глазах. (Приложение 8)

Участвуя в практической работе, смог наглядно представить форму снежинки и понять, как она растёт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в процессе проделанной работы мною выполнены все задачи исследования. Я изучил информацию о жизни снежинок, их формообразовании. Меня заинтересовали факты о звуке снега, его пользе. Практическим путём мне удалось создать свою модель снежинки.

Получается, что выстроенная мною гипотеза, о том, что все снежинки имеют разную форму и размер, и они образуются они из замёрзших капелек воды, подтвердилась только частично. Работая над этим проектом, я узнала, что  снежинка образуется из  шестиугольных кристаллов, кристаллы из молекул воды,  сгруппировавшихся вокруг какой-нибудь пылинки. А вода в небе – это поднявшийся водяной пар.

  Каждая снежинка имеет  шесть граней и формы их не повторяются. Изучая формы снежинок можно сделать вывод, о неодинаковых температурах тех слоёв воздуха, через которые они пролетели, падая на землю.  (Приложение 6)

На образование и рост снежинок влияет множество факторов.

Практическая значимость моей работы заключается в том, что зная о механизме образования снежинок и особенностях климата той или иной местности (температура, влажность, скорость ветра и т.д.) можно определить характер выпадаемых осадков в холодное время года и спланировать тип одежды, характер работы и досуга для местного населения. (Приложение 9)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

Литература:

1. Большая энциклопедия школьника. « Планета Земля». – Издательство «Росмэн-Пресс», 2001 г.- 660 с. / А.Ю.Бирюкова.
2. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. – Издательство

« Ключ-С, Филологическое общество "Слово", 1994 г.-488 с./ Славкин В.

3. Краски природы: Книга для учащихся нач.классов – М: Просвещение, 1989 г. – 160 с./ Корабельников В.А
4. Международная классификация выпадающих снежных кристаллов.

Интернет- ресурсы:

1. https://ru.wikipedia.Снежинка.
2. http://vorotila.ru/Otdyh-turizm-oteli-kurorty/Snezhnye-tayny-i174550
3. Электронная детская энциклопедия «Почемучки».
4. Откуда берутся снежинки? Какие они бывают? - http://stranakids.ru/

5. http://japanesedolls.ru/index/0-585

6. http://www.snowflakebentley.com
7. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%ED%E5%E3
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%F0%E8%F1%F2%E0%EB%EB%EE%E3%F0%E0%F4%E8%FF

9. http://www.o8ode.ru/article/krie/klaccifikacia_cneginok.htm

Телематериал: 

1. Обучающий мультфильм «Почему все снежинки разные?»