晚播出的《开学第一课》可谓是万众瞩目,全国几亿学生同一时间收看,没想到央视却因为开场的十来分钟广告丢了个大脸,今早已是声讨声一片。
感兴趣的可以看HandyKid先前发布的文章:开学第一课,央视节目组对于孩子的科学教育,是不是有什么误解?
这篇文章我们来谈谈节目中玩的很嗨的非牛顿流体。其实非牛顿流体已经算是国外科学教育中一个非常常见的DIY科学小实验了。材料简单,操作简易,玩法有趣。
一、前期准备
准备材料:玉米淀粉,水,食用色素,碗,勺子
基本比例为,2份玉米淀粉:1份水
二、步骤参考
- 第1步:碗中倒入一杯水,将2杯玉米淀粉一点点倒入碗中,边加边搅拌
- 第2步:如果感觉太稀,可以加几勺淀粉后搅拌,如果感觉过稠,也可以加几勺水后调匀。
- 第3步:如果想制作彩色流体,可以在不同小碗中分别加入食用色素。
现在可以玩起来啦!
基础玩法
玩法1:试试看它什么时候最坚固(提示:敲它拍它),什么时候最稀软(提示:手掌张开慢慢沉入其中)。
玩法2:沉入一个小恐龙,看看怎么解救它们。
玩法3:在盆中装入10倍分量的材料,试试站上去的感觉。
实验结束后打扫现场时,请将混合物倒入X袋、扔入X箱中。千万不要直接倒入下水道,哪怕你冲大量的水,也有可能造成下水道堵塞。
拓展玩法
- 找个网兜来过滤非牛顿流体,看它们“跳舞”的样子。
- 找个模子装一些混合物,冰冻两个小时,看看它有什么不同。
- 场地和材料允许的话,和几个小朋友一起踩在流体上玩耍;
- 在混合物中加入荧光剂,玩玩夜光款,是不是特别炫。
- 多滴几种食用色素,尝试不同的配色,做个创意抽象化作品。
科学原理
大部分的流体是牛顿流体,它们会一直保持着相同的黏度(或者说是流速)。打个比方,你在游泳池中站立或者在水中游泳时,感受到的水的阻力不会有什么变化。
然而,对非牛顿流体施加压力时,它的黏度会增加。用力快速敲击混合物时,它的表面张力变大,瞬间将力分数到四周,所以我们会觉得敲不动。
如果将手张开浸入混合物中时,缓慢移动,使玉米淀粉颗粒有时间移开,手指就像进入水中一样能轻松滑入非牛顿流体中。
创造力启发
发散性思维要求我们发现问题的各种不同的答案和解决方法,发散性问题从来没有绝对性的正确答案。爸爸妈妈在带娃做实验中,多用开放性的问题,来锻炼孩子的发散性思维、培养创造力吧!
在实验前后和宝贝交流时,可以参考如下问题:
- 固体和液体有什么区别?(液体是流动性的,它呈现的是容器的形状;而固体是刚性的,它有自己的形状)
- 非牛顿流体是固体还是液体?
- 当挤压它时会发生什么?
- 如果有石块、人偶掉进去了会怎样?
- 它会永远这样吗?如果放置一夜会发什么变化吗?
- 其他还有什么东西是类似的?(番茄酱、蜂蜜、流沙、牙膏、洗发水、油漆等等)
- 非牛顿流体有什么用?你觉得它能够在哪些领域发挥作用?
- 如果陷入一个大池中,全是这样的非牛顿流体,应该怎样自救?(向边缘缓缓移动,动作越慢,它的阻力会越小)