В этом опыте ребёнок проверит, что происходит со светом фонарика за разными материалами. Возьмите прозрачную плёнку, полупрозрачную бумагу и непрозрачный картон. По очереди ставьте образцы между одним и тем же фонариком и белым экраном, не меняя расстояний. Сравнивайте не названия материалов, а то, что видно на экране.
Прозрачный материал позволяет различать то, что находится за ним; полупрозрачный пропускает свет, но скрывает чёткие детали; непрозрачный закрывает луч. Это удобные слова для описания наблюдений, а не ответы, которые надо подсказать заранее. Пусть ребёнок сначала скажет, что заметил: светлое пятно, расплывчатое пятно, тёмный участок или видимые очертания.
Подготовьте одинаковые условия
Нужны небольшой светодиодный фонарик, белый лист плотной бумаги для экрана, прозрачная плёнка без рисунка, лист кальки или тонкой матовой бумаги и кусок плотного картона. Вырежьте из трёх материалов прямоугольники примерно 10 × 15 см. Пусть все образцы будут одного размера: тогда их удобно ставить в одно и то же место. Ещё пригодятся две книги как опоры для белого экрана и бумажный скотч для отметок на столе.
Поставьте экран вертикально, прислонив его к книгам. Отметьте на столе три линии: место фонарика, место образца и место экрана. Например, между фонариком и образцом оставьте около 20 см, между образцом и экраном — ещё около 20 см. Точные сантиметры не главный результат; важно не сдвигать фонарик и экран при смене материалов.
Проводите опыт в комнате без яркого света, который падает прямо на экран. Полная темнота не требуется: ребёнку должно быть удобно видеть стол и менять образцы. Направляйте фонарик только на экран. Не светите в глаза и не используйте мощный или заметно нагревающийся источник. Взрослый может удерживать фонарик, чтобы луч не уходил в сторону во время сравнения.
До начала сделайте пустую таблицу с колонками «Материал», «Что видно на экране», «Видны ли детали за материалом». В первой колонке можно записать названия образцов, а наблюдения оставить пустыми. Не заполняйте их предполагаемыми результатами: фактический вид зависит и от конкретной плёнки, бумаги или картона.
Сначала посмотрите на экран без преграды
Включите фонарик и направьте его на середину белого листа. Попросите ребёнка описать светлое место: где оно находится, виден ли его край, насколько легко заметить его на фоне бумаги. Это исходная картина, с которой будут сравниваться следующие три наблюдения.
Нарисуйте на экране маленький крестик вне светлого пятна. Пятно сравнивайте, глядя на экран. Чтобы проверить видимость крестика сквозь материал, каждый раз смотрите на него через середину образца с одной и той же отмеченной позиции перед образцом, чуть в стороне от фонарика. Расположите крестик так, чтобы с этой позиции он был виден через образец. Если пятно сместилось, поправьте фонарик до следующей проверки.
Не меняйте яркость фонарика посреди серии. Если у него несколько режимов, выберите один и оставьте его до конца. Сравнение будет понятным, когда меняется только преграда на пути света.
Проверьте три материала по очереди
Первой поставьте прозрачную плёнку на отмеченную линию между фонариком и экраном. Держите её за края, чтобы пальцы не перекрывали середину. Сначала спросите ребёнка, осталось ли пятно на экране. Затем попросите его встать на отмеченную позицию и посмотреть через плёнку на крестик. Запишите оба наблюдения отдельно. Если плёнка с заломами, попробуйте смотреть через ровный участок: складки сами меняют вид изображения.
Замените плёнку на кальку или матовую бумагу. Положение фонарика и экрана сохраняйте. Сначала посмотрите на светлое место на экране, затем с отмеченной позиции — через бумагу на крестик. Свет может быть заметен, хотя чёткие очертания за бумагой различить труднее. Попросите ребёнка подобрать свои слова: «пятно есть, крестик неясный» или «свет виден, линии расплываются». Запишите именно то, что увидели с выбранной бумагой.
Третьим поставьте картон. Пусть ребёнок сравнит экран с исходной картиной без преграды, а затем с отмеченной позиции попробует увидеть крестик через картон. Там, где картон закрывает свет, экран выглядит иначе. Если свет проходит по краям образца, это не означает, что он прошёл сквозь картон. Проверьте положение: прямоугольник должен перекрывать луч целиком, а фонарик — оставаться на той же отметке.
После каждого образца убирайте его и ненадолго смотрите на экран без преграды. Это помогает вернуть исходную картину в память. Затем поставьте следующий образец. В конце можно разложить три прямоугольника рядом и попросить ребёнка описать, чем отличались записи в таблице.
Проверьте предположение на новом предмете
Теперь выберите один новый предмет, который безопасно держать перед фонариком: например, прозрачную пластиковую крышку без рисунка или лист цветной бумаги. До включения фонарика спросите: «Что, по-твоему, будет видно на экране?» Запишите предположение отдельно от наблюдения. Затем установите предмет на место образца: сравните пятно на экране и отдельно проверьте с отмеченной позиции, виден ли крестик через предмет.
Если ребёнок выбрал цветной пакет, попросите его с отмеченной позиции посмотреть через пакет на крестик, а затем отдельно оценить светлое пятно на экране. Материал может пропускать часть света и при этом менять цвет видимого пятна. Для этой статьи важен вопрос о видимости деталей за преградой; цвет можно просто отметить как дополнительное наблюдение, не строя вокруг него новый опыт.
Пример законченного хода: ребёнок предполагает, что через матовую пластиковую крышку крестик будет виден ясно. Взрослый ставит крышку на отмеченную линию. Ребёнок сначала описывает светлое место на экране, затем с отмеченной позиции смотрит через крышку на крестик и говорит, различает ли его. Затем они записывают фактический ответ рядом с предположением. Совпадение не требуется: смысл проверки в сравнении ожидания и увиденного.
Игра «Угадай материал»
Цель игры — узнать один из трёх уже проверенных материалов по описанию наблюдений. Положите рядом записи о плёнке, кальке и картоне. Взрослый выбирает одну запись, не показывая её ребёнку, и описывает два результата: что было видно на экране и удалось ли различить крестик через образец. Например: «Светлое пятно видно, а крестик различить трудно». Ребёнок называет материал и объясняет догадку по своим записям.
Один ход заканчивается, когда взрослый показывает выбранную запись. После трёх ходов поменяйтесь ролями или завершите игру. Если описания двух материалов похожи, снова проверьте их в установке и уточните записи. Во время такой проверки материал виден ребёнку: угадывать его по образцу уже не нужно.
Для второго раунда можно добавить четвёртый материал, но сначала проверьте его тем же способом. Не присваивайте ему название «прозрачный» или «непрозрачный» только по внешнему виду: сравните экран и видимость метки.
Почему опыт может запутать
Если у фонарика широкое пятно, а образец маленький, часть луча обойдёт преграду. Ребёнок увидит свет на экране даже за картоном. Исправление простое: возьмите более крупный картон или приблизьте его к фонарику так, чтобы он закрывал весь световой пучок, затем повторите серию для всех материалов при одинаковом положении.
Если экран лежит на столе, а фонарик направлен почти горизонтально, отражения от поверхности могут мешать. Поставьте белый лист вертикально и направьте луч в его середину. Если комната слишком яркая и разницу не видно, прикройте шторы или перейдите в другое место, сохраняя достаточно света для работы руками.
Если калька в несколько слоёв, а плёнка сильно помята, сравнение будет относиться именно к таким образцам. Это допустимо, если записать, что использовали. Но для первого опыта лучше взять по одному ровному слою каждого материала. Тогда различие легче связать с выбранной преградой.
После этих проверок можно перейти к более широким опытам со светом и тенью. Здесь же главное наблюдение — сколько света и деталей проходит через разные материалы при одной и той же установке.
Частые вопросы
Можно ли использовать фонарик телефона?
Можно, если его удобно устойчиво положить или держать и он не меняет яркость во время серии. Направляйте свет от глаз к экрану. Если телефон постоянно сдвигается, отдельный небольшой фонарик даст более понятное сравнение.
Почему прозрачная плёнка тоже меняет вид пятна?
На плёнке могут быть складки, царапины или отпечатки пальцев. Сначала посмотрите через ровный чистый участок. Запишите, если пятно всё равно выглядит иначе: задача опыта — заметить реальное изменение, а не получить заранее заданную картинку.
Подойдёт ли окно вместо белого экрана?
Для первого опыта лучше белый лист: на нём проще сравнить положение и вид светлого пятна. Окно пропускает свет дальше, поэтому наблюдение получится другим. Оставьте экран на месте до конца серии.
Нужно ли измерять яркость?
Нет. Здесь достаточно сравнить, видно ли светлое место и можно ли различить метку за материалом. Если ребёнок говорит «ярче» или «темнее», запишите это как его наблюдение, но не превращайте субъективное впечатление в точную величину без измерения.