Γνωστή σε κάθε μαθητή, η δήλωση ότι δεν υπάρχουν δύο ίδιες νιφάδες χιονιού έχει αμφισβητηθεί επανειλημμένα. Αλλά οι μοναδικές μελέτες του Καλιφορνέζου τεχνολογικό πανεπιστήμιομπόρεσαν να βάλουν ένα τέλος σε αυτό το πραγματικά πρωτοχρονιάτικο ζήτημα.
Το χιόνι σχηματίζεται όταν μικροσκοπικά σταγονίδια νερού στα σύννεφα έλκονται από σωματίδια σκόνης και παγώνουν.
Οι παγοκρύσταλλοι που εμφανίζονται σε αυτή την περίπτωση, οι οποίοι αρχικά δεν ξεπερνούν το 0,1 mm σε διάμετρο, πέφτουν κάτω και μεγαλώνουν ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης της υγρασίας από τον αέρα πάνω τους. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται κρυσταλλικές μορφές με έξι άκρες.
Λόγω της δομής των μορίων του νερού, μόνο γωνίες 60° και 120° είναι δυνατές μεταξύ των ακτίνων του κρυστάλλου. Ο κύριος κρύσταλλος νερού έχει το σχήμα ενός κανονικού εξαγώνου στο επίπεδο. Στη συνέχεια εναποτίθενται νέοι κρύσταλλοι στις κορυφές ενός τέτοιου εξαγώνου, νέοι εναποτίθενται πάνω τους και έτσι λαμβάνονται διάφορες μορφές αστεριών νιφάδας χιονιού.
Ο καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Kenneth Libbrecht δημοσίευσε τα αποτελέσματα πολλών ετών έρευνας της επιστημονικής του ομάδας. «Αν δείτε δύο ίδιες νιφάδες χιονιού, εξακολουθούν να είναι διαφορετικές!» λέει ο καθηγητής.
Ο Λίμπρεχτ απέδειξε ότι για κάθε πεντακόσια άτομα οξυγόνου με μάζα 16 g/mol, υπάρχει ένα άτομο με μάζα 18 g/mol στη σύνθεση των μορίων του χιονιού.
Η δομή των δεσμών ενός μορίου με ένα τέτοιο άτομο είναι τέτοια που συνεπάγεται έναν αμέτρητο αριθμό επιλογών για ενώσεις μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα.
Με άλλα λόγια, εάν δύο νιφάδες χιονιού μοιάζουν πραγματικά, τότε η ταυτότητά τους πρέπει ακόμα να επαληθευτεί σε μικροσκοπικό επίπεδο.
Η εκμάθηση των ιδιοτήτων του χιονιού (και ιδιαίτερα των νιφάδων χιονιού) δεν είναι παιδικό παιχνίδι. Η γνώση για τη φύση του χιονιού και των νεφών χιονιού είναι πολύ σημαντική στη μελέτη της κλιματικής αλλαγής.
Πρωτοπόρος της μελέτης της «θεωρίας του χιονιού» ήταν ο νεαρός αγρότης Wilson Alison Bentley, με το παρατσούκλι «Snowflake». Από την παιδική του ηλικία, τον έλκυε το ασυνήθιστο σχήμα των κρυστάλλων που πέφτουν από τον ουρανό. Στη γενέτειρά του, την Jericho, στις βόρειες Ηνωμένες Πολιτείες, οι χιονοπτώσεις ήταν συχνό φαινόμενο και ο νεαρός Wilson περνούσε πολύ χρόνο έξω μελετώντας τις νιφάδες χιονιού.
Wislon "Snowflakes" Bentley
Ο Bentley προσάρμοσε μια κάμερα σε ένα μικροσκόπιο που του έδωσε η μητέρα του για τα 15α γενέθλιά του και προσπάθησε να απαθανατίσει νιφάδες χιονιού. Όμως χρειάστηκαν σχεδόν πέντε χρόνια για να βελτιωθεί η τεχνολογία - μόνο στις 15 Ιανουαρίου 1885 τραβήχτηκε η πρώτη καθαρή εικόνα.
Σε όλη του τη ζωή, ο Wilson έχει φωτογραφίσει 5.000 διαφορετικές νιφάδες χιονιού. Δεν έπαψε ποτέ να θαυμάζει την ομορφιά αυτών των μικροσκοπικών έργων της φύσης. Για να αποκτήσει τα αριστουργήματά του, ο Bentley δούλεψε σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, τοποθετώντας κάθε σύνολο από τις νιφάδες χιονιού που βρήκε σε μαύρο φόντο.
Το έργο του Wilson έχει επαινεθεί τόσο από επιστήμονες όσο και από καλλιτέχνες. Συχνά προσκαλούνταν να μιλήσει σε επιστημονικά συνέδρια ή να εκθέσει φωτογραφίες σε γκαλερί τέχνης. Δυστυχώς, ο Bentley πέθανε σε ηλικία 65 ετών από πνευμονία, χωρίς να αποδείξει ότι δεν υπάρχουν πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού.
Τη σκυτάλη της «θεωρίας του χιονιού» πήρε εκατό χρόνια αργότερα η Nancy Knight, ερευνήτρια στο Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας. Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε το 1988, απέδειξε το αντίθετο - πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού μπορούν και πρέπει να υπάρχουν!
Ο Δρ Νάιτ προσπάθησε να αναπαράγει τη διαδικασία κατασκευής νιφάδων χιονιού στο εργαστήριο. Για να γίνει αυτό, μεγάλωσε αρκετούς κρυστάλλους νερού, υποβάλλοντάς τους στις ίδιες διαδικασίες υπερψύξης και υπερκορεσμού. Ως αποτέλεσμα των πειραμάτων, κατάφερε να πάρει νιφάδες χιονιού απολύτως πανομοιότυπες μεταξύ τους.
Περαιτέρω παρατηρήσεις πεδίου και επεξεργασία πειραματικών σφαλμάτων επέτρεψαν στη Nancy Knight να ισχυριστεί ότι η εμφάνιση πανομοιότυπων νιφάδων χιονιού είναι δυνατή και καθορίζεται μόνο από τη θεωρία πιθανοτήτων. Αφού συνέταξε έναν συγκριτικό κατάλογο ουράνιων κρυστάλλων, ο Knight κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι νιφάδες χιονιού έχουν 100 σημάδια διαφοράς. Έτσι, ο συνολικός αριθμός των επιλογών εμφάνισης είναι 100! εκείνοι. σχεδόν 10 στην 158η δύναμη.
Ο αριθμός που προκύπτει είναι διπλάσιος από τον αριθμό των ατόμων στο σύμπαν! Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι οι συμπτώσεις είναι εντελώς αδύνατες - καταλήγει ο Δρ Νάιτ στο έργο του.
Και τώρα - νέα έρευνα για τη «θεωρία του χιονιού». Τις προάλλες, ο καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Κένεθ Λίμπρεχτ, δημοσίευσε τα αποτελέσματα πολλών ετών έρευνας της επιστημονικής του ομάδας. «Αν δείτε δύο ίδιες νιφάδες χιονιού, εξακολουθούν να είναι διαφορετικές!» - λέει ο καθηγητής.
Ο Λίμπρεχτ απέδειξε ότι για κάθε πεντακόσια άτομα οξυγόνου με μάζα 16 g/mol, υπάρχει ένα άτομο με μάζα 18 g/mol στη σύνθεση των μορίων του χιονιού. Η δομή των δεσμών ενός μορίου με ένα τέτοιο άτομο είναι τέτοια που συνεπάγεται έναν αμέτρητο αριθμό επιλογών για ενώσεις μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Με άλλα λόγια, εάν δύο νιφάδες χιονιού μοιάζουν πραγματικά, τότε η ταυτότητά τους πρέπει ακόμα να επαληθευτεί σε μικροσκοπικό επίπεδο.
Η εκμάθηση των ιδιοτήτων του χιονιού (και ιδιαίτερα των νιφάδων χιονιού) δεν είναι παιδικό παιχνίδι. Η γνώση για τη φύση του χιονιού και των νεφών χιονιού είναι πολύ σημαντική στη μελέτη της κλιματικής αλλαγής. Και μερικές από τις ασυνήθιστες και ανεξερεύνητες ιδιότητες του πάγου μπορούν επίσης να βρουν πρακτικές εφαρμογές.
Ο άνεμος σήκωσε και οι νιφάδες χιονιού στροβιλίστηκαν.
Τα παιδιά εκτελούν κινήσεις σύμφωνα με το κείμενο.
Είμαστε νιφάδες χιονιού, είμαστε χνούδια, δεν είμαστε αντίθετοι στο spinning. Είμαστε μπαλαρίνες χιονονιφάδες, Χορεύουμε μέρα νύχτα. Ας σταθούμε όλοι μαζί σε έναν κύκλο - Αποδεικνύεται μια χιονόμπαλα. Ασβεστώσαμε τα δέντρα, Σκεπάσαμε τις στέγες με χνούδι, Σκεπάσαμε τη γη με βελούδο, Και μας σώσαμε από το κρύο.
I. p. - πόδια στο πλάτος των ώμων, χέρια ελεύθερα ανασηκωμένα, χέρια χαλαρά. Κουνώντας τα πινέλα, στρίψτε το σώμα προς τα αριστερά, επιστρέψτε στο και. ν. Το ίδιο - προς την άλλη κατεύθυνση. Τα παιδιά περιστρέφονται, κινώντας ομαλά τα χέρια τους.
4. Λαβύρινθος «Βοηθήστε τις χαμένες νιφάδες χιονιού να βρουν η μία την άλλη» (Εικ. 28, παράρτημα).
Κοιτάξτε τις νιφάδες χιονιού ζωγραφισμένες στα φύλλα πάνω και κάτω. Βρείτε το ίδιο.
Βοηθήστε τις πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού να βρουν η μία την άλλη. Ξεκινήστε να σχεδιάζετε από πάνω προς τα κάτω.
5. Η εργασία "Βρείτε ένα ζευγάρι για μια νιφάδα χιονιού" (Εικ. 29, παράρτημα).
Δίνονται στα παιδιά κάρτες με 4 διαφορετικές νιφάδες χιονιού και 2 πανομοιότυπες.
Βρείτε πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού και πείτε πού βρίσκονται.
6. Εργασία «Φτιάξτε μια νιφάδα χιονιού» (από γεωμετρικά σχήματα).
Τα παιδιά ολοκληρώνουν την εργασία σύμφωνα με τις οδηγίες του δασκάλου:
Βάλτε έναν μπλε κύκλο στο κέντρο του φλανελογράφου. πάνω, κάτω, στα δεξιά, στα αριστερά του κύκλου βάλτε λευκά τρίγωνα. μεταξύ τριγώνων - μπλε ορθογώνια. Απλώστε έναν κύκλο γύρω από τη φιγούρα σας με ξυλάκια. Πήρε μια νιφάδα χιονιού.
Φτιάξτε τη δική σας νιφάδα χιονιού και πείτε μας από ποια γεωμετρικά σχήματα αποτελείται, πού βρίσκεται η λεπτομέρεια.
7. Τα παιδιά διακοσμούν την ομάδα με νιφάδες χιονιού κομμένες στην τάξη, αφού συζητήσουν πού θα τις τοποθετήσουν.
8. Συνοψίζοντας.
Μάθημα 11. "Κάτοικοι του χειμερινού δάσους" Περιεχόμενο προγράμματος:
1. Αναπτύξτε την ενεργή χρήση των χωρικών όρων από τα παιδιά (για, πριν κ.λπ.).
2. Ενισχύστε την κατανόηση των παιδιών σχετικά με την αφάνεια των εικόνων.
3. Αναπτύξτε τη λογική σκέψη, τη μνήμη.
Εξοπλισμός:υλικό επίδειξης - μαγνητικός πίνακας με σχέδια δέντρων (καλοκαιρινή και χειμερινή έκδοση), έγχρωμες εικόνες άγριων ζώων. σχέδια με "Tangra"? φυλλάδιο - κάρτες με εργασίες. στένσιλ από άγρια ζώα, δέντρα, φύλλα χαρτιού, απλά μολύβια, ψαλίδι, χάρτινα τετράγωνα για την εργασία "Tangram".
Εργασία λεξιλογίου:άγρια ζώα, λύκος, λαγός, αλεπού, αρκούδα, άλκες, σκαντζόχοιρος, άντρο, λαγούμι.
Πρόοδος του μαθήματος.
Ο δάσκαλος καλεί τα παιδιά να διαγωνιστούν.
Προσοχή! Προσοχή! Ο διαγωνισμός ξεκινά! Ποιος θα ονομάσει τα περισσότερα αστέρια του δάσους
Ρέι, αυτός ο νικητής!
Τα παιδιά ονομάζουν ζώα (λύκος, αλεπού, λαγός κ.λπ.). Ο δάσκαλος αυτή τη στιγμή τακτοποιεί εικόνες των ονομαστών ζώων σε έναν μαγνητικό πίνακα με πράσινα δέντρα. Ο νικητής καθορίζεται, αυτός - ως ο καλύτερος ειδικός - αναλαμβάνει την επόμενη εργασία. Αν το παιδί δεν τα καταφέρει, το βοηθούν οι άλλοι.
Ποιο από αυτά τα ζώα δεν θα συναντήσουμε στο χειμερινό δάσος; (Η αρκούδα κοιμάται, ο σκαντζόχοιρος κοιμάται, ο λαγός
γίνεται λευκό τους. Π.)
Σε έναν μαγνητικό πίνακα, τα πράσινα δέντρα αλλάζουν σε χειμερινά και αφαιρούνται τα περιττά ζώα.
1. Εργασία "Βρες ποιος κρύβεται στο χειμερινό δάσος;" (Εικ. 30, παράρτημα).
Τα παιδιά καλούνται να δουν την εικόνα, να βρουν και να ονομάσουν όλα τα ζώα που απεικονίζονται σε αυτήν.
Γιατί στην εικόνα φαίνονται μόνο μέρη ζώων; Πες μου που κρύβονται.
Τι είναι μπροστά τους;
2. Λαβύρινθος «Βρες πού είναι το ίχνος».
Χιόνι έπεσε στο δάσος. Τα ζώα που τρέχουν στο χιόνι αφήνουν πολλά ίχνη. Όλα τα ίχνη του περεπ
ξεπαγωμένο.
Δίνονται στα παιδιά κάρτες με την εικόνα των ζώων: αλεπούδες, λαγούς, κοράκια - και τα ίχνη τους. Από κάθε ζώο μέχρι το μονοπάτι του υπάρχει μια μπερδεμένη γραμμή, οι γραμμές μπερδεύονται μεταξύ τους.
3. Λεπτό γυμναστικής. Κινητό παιχνίδι "Bunnies".
Τα παιδιά εκτελούν τις αντίστοιχες κινήσεις.
Άλμα με λαγούς:
Πήδα, άλμα, άλμα...
Ναι στο λευκό χιόνι
Καθίστε - ακούστε
Έρχεται ο λύκος;
Χτύπησαν τα πόδια τους,
τα χέρια χτυπημένα,
Δεξιά, αριστερά με κλίση
Και επέστρεψαν πίσω.
Εδώ είναι το μυστικό της υγείας!
Σε όλους τους φίλους - χαιρετισμούς φυσικής αγωγής!
4. Εργασία «Τοποθετήστε τα στένσιλ των ζώων όπως τα λέω. Πες μου ποιο από τα ζώα και πού είναι.
5. Ο δάσκαλος διαβάζει στα παιδιά ένα ποίημα του Β. Λεβανόφσκι:
Τι είναι εκατό μέτρα για έναν λαγό; Σαν βέλος πετά λοξά! Αυτό σημαίνει να προπονείσαι με έναν εκπαιδευτή αλεπού.
Τι είναι αυτό το ποίημα; (Η αλεπού θέλει να πιάσει τον λαγό.)
Η αλεπού θέλει πάντα να πιάσει το λαγουδάκι, αλλά σπάνια τα καταφέρνει. Γιατί νομίζεις? (Ο λαγός τρέχει γρήγορα.)
Όχι μόνο ξέρει να τρέχει γρήγορα - ξέρει και να μπερδεύει τις πίστες. Το κουνελάκι δεν τρέχει ποτέ σε ίσιο μονοπάτι, τρέχει ανάμεσα σε δέντρα και θάμνους και αυτό μπερδεύει την αλεπού.
Λαβύρινθος «Βοηθήστε το κουνελάκι να τρέξει στο βιζόν του» (Εικ. 31, παράρτημα).
Πες μου πώς πήγε το κουνελάκι.
6. Εργασία "Tangram".
Κόψτε το τετράγωνο κατά μήκος των γραμμών, από τις φιγούρες που προκύπτουν, διπλώστε τα chanterelles σύμφωνα με το σχέδιο "(Εικ.
32, app.).
7. Συνοψίζοντας.
Μάθημα 12. «Επίσκεψη σε παραμύθι» «Περιεχόμενο προγράμματος:
1. Βελτιώστε την ικανότητα των παιδιών να πλοηγούνται στο μικροδιάστημα.
2. Βελτιώστε την ικανότητα των παιδιών να καθορίζουν και να υποδεικνύουν προφορικά την κατεύθυνση της κίνησης.
3. Αναπτύξτε τις λεπτές κινητικές δεξιότητες των χεριών.
Εξοπλισμός:υλικό επίδειξης - δύο κάρτες με την εικόνα φανταστικών ζώων. φυλλάδιο - κάρτες για εργασίες, απλά μολύβια.
Εργασία λεξιλογίου:παραμύθι, μαγεία, μυθοπλασία, φαντασία, Μπάμπα Γιάγκα, Πριγκίπισσα Βάτραχος, Ιβάν Τσαρέβιτς.
Πρόοδος του μαθήματος.
Ο ρωσικός λαός έχει συγκεντρώσει πολλά υπέροχα παραμύθια στον κουμπαρά του. Τι? («Swan Geese», «The Frog Princess» κ.λπ.) Γιατί οι άνθρωποι συνθέτουν παραμύθια; (Παιδικές απαντήσεις.)
Οι άνθρωποι συνθέτουν παραμύθια για να τα πουν στα παιδιά τους, για να τα μάθουν να βλέπουν το καλό και το κακό. Δεν είναι περίεργο που στα παραμύθια το κακό τιμωρείται και το καλό κερδίζει. Το παραμύθι διδάσκει σοφία και ότι το καλό σε αντάλλαγμα γεννά καλό. Ένα άτομο πρέπει να πληρώσει για τα λάθη, τις πράξεις, τις επιθυμίες του και μόνο η καλοσύνη και η αγάπη θα κάνουν τη ζωή πιο ευτυχισμένη. Για ένα παραμύθι τίποτα δεν είναι αδύνατο, με μια λέξη ή χειρονομία ζωντανεύουν μέσα σε αυτό αντικείμενα, ζώα και γίνονται θαυματουργές μεταμορφώσεις. Θαύματα γίνονται και σήμερα, λάβαμε γράμμα από τον Μπάμπα Γιάγκα.
Ο δάσκαλος διαβάζει το γράμμα: «Λοιπόν, παιδιά! Καλή διασκέδαση στη ζωή σας νηπιαγωγείο? Τραγουδήστε, χορέψτε! Ζόυμε μαζί! Αλλά είμαι μόνος στο δάσος, ω πόσο βαριέμαι! Και αποφάσισα να σας κάνω ένα κόλπο και μάγεψα όλες τις εργασίες! Αποφασίστε - μπράβο, αλλά μην αποφασίσετε - θα τους καλέσω όλους! Ο Μπάμπα Γιάγκα σου.
1. Εργασία «Ονομάστε τα ζώα».
Ο δάσκαλος δείχνει στα παιδιά δύο κάρτες, καθεμία από τις οποίες απεικονίζει δύο μαγεμένα θηρία. Κάθε ένα από αυτά αποτελείται από δύο μέρη που δεν αντιστοιχούν μεταξύ τους. Τα παιδιά καλούνται να πουν ποια ζώα αναγνώρισαν στις εικόνες. (Φίδι και ελάφι, αγελάδα και λιοντάρι.)
2. Εργασία «Ονομάστε τα ζώα και πείτε μου σε ποιο μέρος του φύλλου είναι ζωγραφισμένα».
Στα παιδιά παρουσιάζεται μια εικόνα στην οποία σχεδιάζονται μέρη του σώματος των ζώων (από ένα γουρούνι -
αυτιά και ένα γουρουνάκι, από κόκορα - πόδια και ουρά, από λαγό - αυτιά, από γάτα - μουστάκια και αυτιά).
3. Λεπτό γυμναστικής.Παιχνίδι για κινητά.
Τα παιδιά παίζουν με τον Μπάμπα Γιάγκα.
Μπάμπα Γιάγκα, ένα κοκάλινο πόδι, Έπεσε από τη σόμπα, Έσπασε το πόδι της, Πήγε στον κήπο, Έφτασε στην πύλη.
Ο Μπάμπα Γιάγκα προλαβαίνει τα παιδιά. Όποιον αγγίζει με σκούπα (χέρι), παγώνει. Το παιχνίδι τελειώνει όταν όλα τα παιδιά παγώνουν.
4. Εργασία «Σχεδιάστε το δάσος» (Εικ. 35, παράρτημα).
Τα παιδιά λαμβάνουν ατομικές κάρτες, συμπληρώνουν τα στοιχεία που λείπουν και στη συνέχεια λένε πώς βρίσκονται.
5. Η εργασία "Συνδέστε τις κουκκίδες με τη σειρά" (Εικ. 33, παράρτημα).
Από ποιο παραμύθι είναι αυτό το αντικείμενο; ("Πριγκίπισσα Βάτραχος".)
Προς ποια κατεύθυνση πετάει το βέλος; Σχεδιάστε ένα βέλος που πετά πάνω, δεξιά, κάτω κ.λπ.
6. Εργασία "Σχεδιάστε το δεύτερο μισό του στέμματος για τον Ivan Tsarevich."
Προσφέρονται στα παιδιά κάρτες με την εικόνα του μισού του στέμματος. Τα παιδιά εξηγούν πώς να σχεδιάζουν "δόντια" στο στέμμα:
Πρώτα σχεδιάζουμε το μολύβι προς τα δεξιά και μετά προς τα κάτω προς τα δεξιά.
Στη συνέχεια, τελειώστε το δεύτερο μισό του στέμματος μόνοι τους.
7. Λαβύρινθος «Βοηθήστε τον Ιβάν Τσαρέβιτς να φτάσει στο βάλτο» (Εικ. 34, παράρτημα).
Κάθε παιδί προφέρει το μονοπάτι του Ιβάν Τσαρέβιτς. Ο δάσκαλος ενθαρρύνει τα παιδιά για σωστές απαντήσεις.
8. Συνοψίζοντας.
Μάθημα 13. «Εργαστήρι του Άγιου Βασίλη» Περιεχόμενο προγράμματος:
1. Βελτιώστε την ικανότητα των παιδιών να πλοηγούνται στον μικροχώρο (σε φύλλο, σε πίνακα).
2. Να μάθουν να τακτοποιούν ανεξάρτητα αντικείμενα στις κατευθύνσεις του μικροχώρου, να υποδεικνύουν προφορικά τη θέση των αντικειμένων.
3. Διδάξτε στα παιδιά να καθορίζουν την κατεύθυνση και τη θέση των αντικειμένων που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από αυτά.
4. Αναπτύξτε τις λεπτές κινητικές δεξιότητες των χεριών. Αναπτύξτε τη φαντασία, την προσοχή.
Εξοπλισμός:υλικό επίδειξης - ένα σχέδιο χριστουγεννιάτικου δέντρου σε μαγνητικό πίνακα.
ένα σχέδιο με ένα δείγμα παιχνιδιού χριστουγεννιάτικου δέντρου, ένα σχέδιο "Άγιος Βασίλης με σακούλες δώρων". φυλλάδιο - κάρτες με εργασίες. μολύβια, χρωματιστά μολύβια, ψαλίδι = ψαλίδι.
Εργασία λεξιλογίου:Νέος χρόνος, Χριστούγεννα, Χριστουγεννιάτικο δέντρο, δώρα, Άγιος Βασίλης, Snow Maiden, θαύματα, στολίδια χριστουγεννιάτικων δέντρων, γιρλάντες.
Πρόοδος του μαθήματος.
Ο δάσκαλος διαβάζει στα παιδιά ένα ποίημα του Y. Kapotov:
Στο χριστουγεννιάτικο δέντρο μας - αστεία παιχνίδια: αστείοι σκαντζόχοιροικαι αστείοι βάτραχοι, αστείες αρκούδες, αστεία ελάφια, αστείοι θαλάσσιοι ίπποι και αστείες φώκιες! Είμαστε και λίγο αστείοι με τις μάσκες. Ο Άγιος Βασίλης χρειάζεται να είμαστε αστείοι, Για να είναι χαρούμενο, για να ακουστεί το γέλιο, Μετά από όλα, όλοι έχουν διασκεδαστικές διακοπές σήμερα.
Ποιες διακοπές έρχονται σύντομα; (Πρωτοχρονιά.) Όλοι ετοιμαζόμαστε για τις διακοπές, ράβοντας την Πρωτοχρονιά
κοστούμια, ετοιμάστε δώρα για φίλους και οικογένεια, στολίστε τα χριστουγεννιάτικα δέντρα και τα σπίτια μας. Ετοιμάζομαι για
διακοπές και τον Άγιο Βασίλη. Σήμερα θα πάμε στο εργαστήριο στον Άγιο Βασίλη και επίσης
θα τον βοηθήσουμε.
1. Εργασία.
Πώς είναι στολισμένο το δέντρο; Πού βρίσκονται οι κώνοι, οι σημαίες, οι μπάλες στο χριστουγεννιάτικο δέντρο; Σχεδιάστε γιρλάντες, διακοσμήστε την κορυφή του χριστουγεννιάτικου δέντρου.
Σχεδιάστε ένα δώρο κάτω από το δέντρο που θέλετε να λάβετε για το νέο έτος (Εικ. 36, παράρτημα).
2. Η εργασία «Φτιάξτε παιχνίδια» (Εικ. 37, παράρτημα).
Στα παιδιά παρουσιάζεται ένα δείγμα μπάλας διακοσμημένης με ένα στολίδι γεωμετρικών σχημάτων (τρίγωνα, κύκλοι κ.λπ. εναλλάξ). Μοιράζονται κάρτες με την εικόνα μιας μπάλας και μιας σημαίας.
Σχεδιάστε το δικό σας στολίδι σε μια μπάλα με γεωμετρικά σχήματα.
Σχεδιάστε μια νιφάδα χιονιού στη σημαία.
Χρώμα και κόψιμο.
3. Λεπτό γυμναστικής.Στη μουσική «Ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο γεννήθηκε στο δάσος», τα παιδιά χορεύουν, απεικονίζουν τους ήρωες του τραγουδιού.
4. Εργασία «Κρέμασε το παιχνίδι στο χριστουγεννιάτικο δέντρο, εκεί που λέω».
Το παιδί καλείται να «κρεμάσει» τα παιχνίδια που είναι φτιαγμένα στο χριστουγεννιάτικο δέντρο, που βρίσκεται σε μαγνητικό πίνακα, σύμφωνα με τις προφορικές οδηγίες των άλλων παιδιών. Όλα τα παιδιά ολοκληρώνουν την εργασία.
5. Εργασία.
Δίνονται στα παιδιά κάρτες με την εικόνα κουκκίδων, αριθμημένες από το 1 έως το 10. Εάν συνδέσετε τις κουκκίδες, παίρνετε ένα αστέρι.
Συνδέστε τις τελείες με τη σειρά. Κόψε αυτό που έχεις.
Βρείτε μια θέση για το ληφθέν αντικείμενο στο χριστουγεννιάτικο δέντρο. Πες μου πού κρέμασες το αστέρι.
6. Εργασία «Βοηθήστε τον Άγιο Βασίλη να βρει το παιχνίδι που λείπει».
Στα παιδιά παρουσιάζεται μια εικόνα του Άγιου Βασίλη και δύο σακούλες με δώρα. Πέντε παιχνίδια είναι ζωγραφισμένα στη μία τσάντα, τέσσερα παρόμοια παιχνίδια στην άλλη, ένα παιχνίδι λείπει. Ένα παιχνίδι (πραγματικό αντικείμενο), παρόμοιο με αυτό που λείπει, βρίσκεται στην ομάδα σε σημαντική απόσταση από τα παιδιά (3-4 μέτρα).
Τι παιχνίδι λείπει; Βρείτε αυτό το παιχνίδι στην ομάδα και πείτε πού είναι
που βρίσκεται.
7. Η εργασία «Υπέροχη τσάντα».
Ο Άγιος Βασίλης ζήτησε να ευχαριστήσει τα παιδιά για τη δουλειά τους και έστειλε μια τσάντα με δώρα.
Μαντέψτε - το δώρο σας (δώρα - μπαλόνια, μολύβι, καραμέλα κ.λπ.).
8. Συνοψίζοντας.
Μάθημα 14. - "Χειμερινή διασκέδαση" Περιεχόμενο προγράμματος:
1. Βελτιώστε την ικανότητα των παιδιών να πλοηγούνται στο μικροχώρο (σε πίνακα, φύλλο).
2. Μάθετε να περιγράφετε τη θέση ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας χωρικούς όρους
(κοντά, περίπου κ.λπ.).
3. Μάθετε να μοντελοποιείτε τις απλούστερες χωρικές σχέσεις χρησιμοποιώντας τσιπ.
4. Βελτιώστε την ικανότητα των παιδιών να κινούνται προς μια δεδομένη κατεύθυνση, να διατηρήσουν και να αλλάξουν την κατεύθυνση της κίνησης.
5. Αναπτύξτε την προσοχή, το μάτι.
Εξοπλισμός:υλικό επίδειξης - η εικόνα της πλοκής "Χειμερινή διασκέδαση", ένας χάρτης του δάσους. φυλλάδιο - κάρτες με εργασίες. σχέδια διαδρομής, απλά μολύβια, φύλλα χαρτιού, μάρκες.
Εργασία λεξιλογίου:διασκέδαση, χειμερινά σπορ, χόκεϊ, πατινάζ, σκι, έλκηθρο, κατάβαση σκι, χιονόμπαλες.
κίνηση μαθήματα.
Ο δάσκαλος καλεί τα παιδιά να ακούσουν την ηχογράφηση του τραγουδιού «Αν δεν υπήρχε χειμώνας» (στοιχείο του Yu. Entin, μουσική του E. Krylatov).
Αν δεν υπήρχε χειμώνας σε πόλεις και χωριά, δεν θα ξέραμε ποτέ αυτές τις χαρούμενες μέρες…
Για ποιες διασκεδαστικές μέρες μιλάει αυτό το τραγούδι; (Σχετικά με τις χειμερινές μέρες που μπορείτε να παίξετε
στο δρόμο.) Τι παίζουν τα παιδιά κατά τη διάρκεια μιας βόλτας το χειμώνα; (Παλάθι, σκι, έλκηθρο,
παίζουν χιονόμπαλες, κλπ.)
1. Εργασία.
Στον πίνακα είναι η εικόνα της πλοκής "Winter Fun".
Ζητείται από τα παιδιά να πουν τι κάνουν τα παιδιά που βρίσκονται στο κέντρο της εικόνας (στο κέντρο της εικόνας υπάρχει ένα παγοδρόμιο, τα παιδιά παίζουν χόκεϊ), στη συνέχεια για εκείνους τους τύπους που απεικονίζονται στην επάνω δεξιά γωνία (το παιδιά παίζουν χιονόμπαλες) - έτσι, περιγράφεται ολόκληρη η εικόνα.
2. Εργασία «Πες μου τι σχεδιάζεται στο προσκήνιο, στο φόντο και στο κέντρο της εικόνας
«Χειμερινή διασκέδαση».
Η εικόνα χωρίζεται υπό όρους σε πρώτο πλάνο, κεντρικό τμήμα και φόντο. Ο δάσκαλος συζητά με τα παιδιά τι βρίσκεται σε κάθε μέρος της εικόνας. Για παράδειγμα: μπροστά
τα παιδιά σχεδιάζονται με έλκηθρα, πρόκειται να γλιστρήσουν κάτω από το βουνό, στο κέντρο της εικόνας υπάρχει ένα παγοδρόμιο, στο παγοδρόμιο τα παιδιά παίζουν χόκεϊ κ.λπ.
3. Εργασία.
Χρησιμοποιήστε τις μάρκες για να απλώσετε το μοντέλο της εικόνας: τοποθετήστε τις μάρκες στη φανέλα έτσι ώστε
πώς βρίσκονται τα παιδιά σε αυτό.
4. Λεπτό γυμναστικής. Κινητό παιχνίδι "Χιονόμπαλες".
Τα παιδιά τσαλακώνουν ένα φύλλο χαρτιού σε μια μπάλα - λαμβάνονται "χιονόμπαλες". Το "Snowball" πρέπει να χτυπήσει το στόχο από το παιχνίδι "Darts" ή οποιονδήποτε άλλο στόχο.
5. Εργασία «Περιγράψτε την πορεία σας».
Ο δάσκαλος καλεί τα παιδιά να φανταστούν ότι πηγαίνουν για σκι στο δάσος. Και για να μην χαθούν, τους εισάγει σε έναν χάρτη του δάσους (Εικ. 38, παράρτημα) και δίνει στον καθένα το δικό του σχέδιο διαδρομής (Εικ. 39, παράρτημα). Τα παιδιά καλούνται να σχεδιάσουν μια διαδρομή προς τη βάση σύμφωνα με το σχέδιο διαδρομής τους.
Στη συνέχεια ο δάσκαλος καλεί τα παιδιά να περπατήσουν εναλλάξ προς τις ίδιες κατευθύνσεις στον ομαδικό χώρο, υποδεικνύοντας την κατεύθυνση της κίνησης στην ομιλία.
6. Εργασία «Βρείτε ένα ζευγάρι γάντια» (Εικ. 40, παράρτημα).
Η γάτα Kotofey λατρεύει να παίζει χιονόμπαλες, επρόκειτο να πάει μια βόλτα, αλλά δεν μπορεί να βρει
ένα ζευγάρι για το γάντι μου. Βοηθήστε τον Kotofey να βρει δύο πανομοιότυπα γάντια. Πες μου που
βρίσκονται.
7. Λαβύρινθος «Παραλαβή εταίρων στο καλλιτεχνικό πατινάζ» (Εικ. 41, παράρτημα).
Στη συνέχεια τα παιδιά καλούνται να ενωθούν ανά δύο και να αναπαράγουν τη πόζα ενός ζευγαριού σκέιτερ.
8. Η δασκάλα φτιάχνει γρίφους για παιδιά και μιλάει για το τι είδους χειμερινή διασκέδαση για τα παιδιά
αρέσει περισσότερο από οτιδήποτε άλλο.
Ορμώντας σαν σφαίρα, Προχωρώ, Μόνο ο πάγος τρίζει, Ναι, τα φώτα αναβοσβήνουν! Ποιος με κουβαλάει; (Πατίνια.)
Πήρα δύο ράβδους βελανιδιάς, δύο σιδερένιες ράγες, έβαλα σανίδες στις ράβδους. Δώσε μου χιόνι! Έτοιμος... (Ελκήθρο.)
9. Συνοψίζοντας.
Μάθημα 15. «Ηλεκτρικές συσκευές» (οικιακές συσκευές)
1. Αναπτύξτε τη χωρική φαντασία των παιδιών: διδάξτε τους να φαντάζονται νοητικά τον εαυτό τους
στη θέση που καταλαμβάνει ένα αντικείμενο στο χώρο.
2. Να εδραιωθεί η ικανότητα των παιδιών να πλοηγούνται στον μικροχώρο (σε φύλλο, σε φανελογράφο).
3. Εκπαιδεύστε τις οπτικές λειτουργίες - διάκριση, εντοπισμός και παρακολούθηση. Μια φορά-
ανάπτυξη λογικής σκέψης, μνήμης.
Εξοπλισμός:υλικό επίδειξης - κάρτες με την εικόνα ηλεκτρικές συσκευέςκαι είδη οικιακής χρήσης? κάρτες με την εικόνα της κουζίνας, του μπάνιου, του χωλ, του νηπιαγωγείου, της κρεβατοκάμαρας. φυλλάδιο - κάρτες εργασιών, απλά μολύβια, ατομικές φλανελογραφίες.
Εργασία λεξιλογίου:ρεύμα, ηλεκτρικές συσκευές, οικιακές συσκευές, ηλεκτρική σκούπα, ηλεκτρικός βραστήρας, σίδερο, αυτόματο πλυντήριο ρούχων, τηλεόραση, μαγνητόφωνο, υπολογιστής.
Πρόοδος του μαθήματος.
Ο δάσκαλος ανάβει το φως και ρωτάει τα παιδιά τι κάνει.
Ποιος ξέρει γιατί ανάβει ο λαμπτήρας, τι τον βοηθά να καίει τόσο έντονα; (Ηλεκτρικός
stvo.) Είναι δυνατόν να συναντήσουμε τον ηλεκτρισμό στη φύση; (Κεραυνός.) Ο κεραυνός είναι ηλεκτρικός
υπόδειξη κατάταξης.
Ο δάσκαλος ρωτά τα παιδιά αν ένιωσαν ένα ελαφρύ τρίξιμο πάνω τους και μερικές φορές ακόμη και σπινθήρες; (Ναι, μερικές φορές τα πράγματα κάνουν «κλικ» όταν γδύνεσαι.)
Αυτό είναι και ρεύμα. Μερικές φορές μπορείτε να ακούσετε το τρίξιμο των συνθετικών ρούχων όταν το βγάζετε. Μερικές φορές η χτένα κολλάει στα μαλλιά - και τα μαλλιά «στέκονται στην άκρη». Τα πράγματα, τα μαλλιά, το σώμα μας είναι ηλεκτρισμένα. Η ομάδα μας έχει και ρεύμα. Με ποια σημάδια μπορείτε να μαντέψετε την παρουσία ηλεκτρισμού; (Πρίζες, καλώδια, λάμπες, μαγνητόφωνο κ.λπ.)
Η ηλεκτρική ενέργεια είναι πλέον σε κάθε σπίτι. Αυτός είναι ο πρώτος μας βοηθός. Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος. Πριν από πολλά χρόνια, ο κόσμος δεν γνώριζε ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ηλεκτρική ενέργεια. Ήταν δύσκολο για ένα άτομο να αντιμετωπίσει τα οικιακά προβλήματα. Ας γυρίσουμε τον χρόνο για λίγα λεπτά και ας δούμε πώς τα κατάφεραν οι άνθρωποι χωρίς ρεύμα.
Έχετε ακούσει ποτέ τη φράση «αυτή η νιφάδα χιονιού είναι ξεχωριστή», λένε, γιατί συνήθως είναι πολλά και είναι όλα όμορφα, μοναδικά και συναρπαστικά, αν το κοιτάξετε προσεκτικά. Η παλιά σοφία λέει ότι δεν υπάρχουν δύο νιφάδες χιονιού ίδιες, αλλά είναι αλήθεια; Πώς μπορείτε να το δηλώσετε χωρίς να κοιτάξετε όλες τις νιφάδες χιονιού που πέφτουν και έχουν πέσει; Ξαφνικά μια νιφάδα χιονιού κάπου στη Μόσχα δεν διαφέρει από μια νιφάδα χιονιού κάπου στις Άλπεις.
Για να εξετάσουμε αυτό το ερώτημα από επιστημονική σκοπιά, πρέπει να γνωρίζουμε πώς γεννιέται μια νιφάδα χιονιού και ποια είναι η πιθανότητα (ή απίθανο) να γεννηθούν δύο πανομοιότυπες.
Νιφάδα χιονιού που λαμβάνεται με ένα συμβατικό οπτικό μικροσκόπιο
Μια νιφάδα χιονιού, στον πυρήνα της, είναι απλώς μόρια νερού που συνδέονται μεταξύ τους σε μια συγκεκριμένη στερεή διαμόρφωση. Οι περισσότερες από αυτές τις διαμορφώσεις έχουν κάποιο είδος εξαγωνικής συμμετρίας. Έχει να κάνει με το πώς τα μόρια του νερού, με τις συγκεκριμένες γωνίες δεσμών τους - που καθορίζονται από τη φυσική ενός ατόμου οξυγόνου, δύο ατόμων υδρογόνου και την ηλεκτρομαγνητική δύναμη - μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους. Ο απλούστερος μικροσκοπικός κρύσταλλος χιονιού που μπορεί να δει κανείς κάτω από ένα μικροσκόπιο έχει μέγεθος ένα εκατομμυριοστό του μέτρου (1 micron) και μπορεί να έχει πολύ απλό σχήμα, όπως μια εξαγωνική κρυστάλλινη πλάκα. Έχει πλάτος περίπου 10.000 άτομα και υπάρχουν πολλά παρόμοια.
Σύμφωνα με το Βιβλίο των Παγκόσμιων Ρεκόρ Γκίνες, η Νάνσυ Νάιτ του Εθνικού Κέντρου Ατμοσφαιρικής Έρευνας έτυχε να ανακαλύψει δύο ίδιες νιφάδες χιονιού ενώ μελετούσε κρυστάλλους χιονιού κατά τη διάρκεια μιας χιονοθύελλας στο Ουισκόνσιν ενώ κρατούσε μικροσκόπιο. Αλλά όταν οι εκπρόσωποι πιστοποιούν δύο νιφάδες χιονιού ως πανομοιότυπες, μπορούν μόνο να σημαίνουν ότι οι νιφάδες χιονιού είναι πανομοιότυπες για ακρίβεια μικροσκοπίου. Όταν η φυσική απαιτεί δύο πράγματα να είναι πανομοιότυπα, πρέπει να είναι ίδια μέχρι το υποατομικό σωματίδιο. Που σημαίνει:
- χρειάζεστε τα ίδια σωματίδια
- στις ίδιες διαμορφώσεις
- με τις ίδιες συνδέσεις
- σε δύο εντελώς διαφορετικά μακροσκοπικά συστήματα.
Ας δούμε πώς μπορεί να διευθετηθεί αυτό.
Ένα μόριο νερού είναι ένα άτομο οξυγόνου και δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους. Όταν τα μόρια του παγωμένου νερού συνδέονται, κάθε μόριο παίρνει τέσσερα άλλα συνδεδεμένα μόρια κοντά: ένα σε καθεμία από τις τετραεδρικές κορυφές πάνω από κάθε μεμονωμένο μόριο. Αυτό αναγκάζει τα μόρια του νερού να διπλώνουν σε σχήμα πλέγματος: ένα εξαγωνικό (ή εξαγωνικό) κρυσταλλικό πλέγμα. Όμως οι μεγάλοι «κύβοι» πάγου, όπως στα κοιτάσματα χαλαζία, είναι εξαιρετικά σπάνιοι. Όταν κοιτάτε τις μικρότερες κλίμακες και διαμορφώσεις, διαπιστώνετε ότι το πάνω και το κάτω επίπεδο αυτού του πλέγματος είναι συσκευασμένα και συνδεδεμένα πολύ σφιχτά: έχετε "επίπεδες άκρες" σε δύο πλευρές. Τα μόρια στις υπόλοιπες πλευρές είναι πιο ανοιχτά και πρόσθετα μόρια νερού συνδέονται με αυτά πιο τυχαία. Συγκεκριμένα, οι εξαγωνικές γωνίες έχουν τους πιο αδύναμους δεσμούς, γι' αυτό παρατηρούμε εξαπλή συμμετρία στην ανάπτυξη των κρυστάλλων.
και η ανάπτυξη μιας νιφάδας χιονιού, μια ιδιαίτερη διαμόρφωση ενός κρυστάλλου πάγου
Στη συνέχεια, νέες δομές αναπτύσσονται με τα ίδια συμμετρικά μοτίβα, δημιουργώντας εξαγωνικές ασυμμετρίες αφού φτάσουν σε ένα ορισμένο μέγεθος. Σε μεγάλους, πολύπλοκους κρυστάλλους χιονιού, υπάρχουν εκατοντάδες εύκολα διακριτά χαρακτηριστικά όταν τα δει κανείς με μικροσκόπιο. Εκατοντάδες χαρακτηριστικά μεταξύ των περίπου 1019 μορίων νερού που συνθέτουν μια τυπική νιφάδα χιονιού, σύμφωνα με τον Charles Knight του Εθνικού Κέντρου Ατμοσφαιρικής Έρευνας. Για καθεμία από αυτές τις λειτουργίες, υπάρχουν εκατομμύρια πιθανές θέσεις όπου μπορούν να σχηματιστούν νέοι κλάδοι. Πόσα τέτοια νέα χαρακτηριστικά μπορεί να σχηματίσει μια νιφάδα χιονιού και να μην γίνει ακόμα ένα από τα πολλά;
Κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο, περίπου 10 15 (τετρασεκατομμύρια) κυβικά μέτρα χιονιού πέφτουν στο έδαφος και κάθε κυβικό μέτρο περιέχει της τάξης πολλών δισεκατομμυρίων (10 9) μεμονωμένες νιφάδες χιονιού. Δεδομένου ότι η Γη υπάρχει για περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, 10 34 νιφάδες χιονιού έχουν πέσει στον πλανήτη σε όλη την ιστορία. Και ξέρετε πόσα, στατιστικά μιλώντας, ξεχωριστά, μοναδικά, συμμετρικά χαρακτηριστικά διακλάδωσης θα μπορούσε να έχει μια νιφάδα χιονιού και να περιμένει ένα δίδυμο σε ένα ορισμένο σημείο της ιστορίας της Γης; Μόνο πέντε. Ενώ οι πραγματικές, μεγάλες, φυσικές νιφάδες χιονιού συνήθως έχουν εκατοντάδες από αυτές.
Ακόμη και στο επίπεδο του ενός χιλιοστού σε μια νιφάδα χιονιού, μπορείτε να δείτε ατέλειες που είναι δύσκολο να αντιγραφούν.
Και μόνο στο πιο συνηθισμένο επίπεδο μπορείτε να δείτε κατά λάθος δύο ίδιες νιφάδες χιονιού. Και αν είσαι διατεθειμένος να κατέβεις στο μοριακό επίπεδο, τα πράγματα γίνονται πολύ χειρότερα. Το οξυγόνο έχει συνήθως 8 πρωτόνια και 8 νετρόνια, ενώ το υδρογόνο έχει 1 πρωτόνιο και 0 νετρόνια. Αλλά 1 στα 500 άτομα οξυγόνου έχει 10 νετρόνια, 1 στα 5000 άτομα υδρογόνου έχει 1 νετρόνιο, όχι 0. Ακόμα κι αν σχηματίσετε τέλειους εξαγωνικούς κρυστάλλους χιονιού και μετρήσατε 10 34 κρυστάλλους χιονιού σε ολόκληρη την ιστορία του πλανήτη Γη, θα είναι αρκετό για να μειωθεί το μέγεθος σε αρκετές χιλιάδες μόρια (λιγότερο από το μήκος του ορατού φωτός) για να βρεθεί μια μοναδική δομή που δεν έχει ξαναδεί ο πλανήτης.
Αλλά αν αγνοήσετε τις ατομικές και μοριακές διαφορές και εγκαταλείψετε το «φυσικό», έχετε μια ευκαιρία. Ο ερευνητής νιφάδων χιονιού Kenneth Libbrecht του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια έχει αναπτύξει μια τεχνική για τη δημιουργία τεχνητών «πανομοιότυπων διδύμων» νιφάδων χιονιού και τη φωτογράφισή τους χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μικροσκόπιο που ονομάζεται SnowMaster 9000.
Μεγαλώνοντάς τα δίπλα-δίπλα στο εργαστήριο, έδειξε ότι ήταν δυνατό να δημιουργηθούν δύο νιφάδες χιονιού που δεν διακρίνονταν.
Δύο σχεδόν πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού που καλλιεργήθηκαν σε εργαστήριο του Caltech
Σχεδόν. Θα είναι δυσδιάκριτα σε ένα άτομο που κοιτάζει με τα μάτια του μέσα από το μικροσκόπιο, αλλά δεν θα είναι πανομοιότυπα στην πραγματικότητα. Όπως και τα πανομοιότυπα δίδυμα, θα έχουν πολλές διαφορές: θα έχουν διαφορετικές μοριακές θέσεις δέσμευσης, διαφορετικές ιδιότητες διακλάδωσης και όσο μεγαλύτερα είναι, τόσο μεγαλύτερες είναι αυτές οι διαφορές. Γι' αυτό αυτές οι νιφάδες χιονιού είναι πολύ μικρές και γιατί το μικροσκόπιο είναι ισχυρό: μοιάζουν περισσότερο όταν είναι λιγότερο περίπλοκες.
Δύο σχεδόν πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού που καλλιεργήθηκαν σε εργαστήριο του Caltech
Ωστόσο, πολλές νιφάδες χιονιού είναι παρόμοιες μεταξύ τους. Αλλά αν ψάχνετε για πραγματικά πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού σε δομικό, μοριακό ή ατομικό επίπεδο, η φύση δεν θα σας το δώσει ποτέ αυτό. Ένας τέτοιος αριθμός πιθανοτήτων είναι μεγάλος όχι μόνο για την ιστορία της Γης, αλλά και για την ιστορία του Σύμπαντος. Αν θέλετε να μάθετε πόσους πλανήτες χρειάζεστε για να αποκτήσετε δύο πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού σε 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια ιστορίας του σύμπαντος, η απάντηση είναι της τάξης των 100000000000000000000000000000000000000000. Δεδομένου ότι υπάρχουν μόνο 1080 άτομα στο παρατηρήσιμο σύμπαν, αυτό είναι πολύ απίθανο. Οπότε ναι, οι νιφάδες χιονιού είναι όντως μοναδικές. Και αυτό είναι ήπια.
Πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού βρίσκονται στη φύση. Σε εξαιρετικές περιπτώσεις. Αυτό καταγράφηκε για πρώτη φορά από το Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας των ΗΠΑ το 1988.
Φωτογραφία: pixabay.com
Ερευνητής Νάνσυ Νάιτστο έργο του "No Two Alike?" απέδειξε ότι πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού μπορούν να εμφανιστούν στη φύση.
Η Knight κατέληξε σε αυτό το συμπέρασμα αφού απέκτησε πειραματικά τις ίδιες νιφάδες χιονιού στο εργαστήριο. Απέδειξε τη θεωρία της μαθηματικά, μέσω της θεωρίας των πιθανοτήτων. Συνήγαγε 100 διακριτικά χαρακτηριστικά των νιφάδων χιονιού, με βάση τα οποία μπορεί να κριθεί ότι υπάρχουν 10 έως 158 μοίρες διαφορετικών παραλλαγών νιφάδων χιονιού. Και, παρόλο που ο αριθμός που προκύπτει είναι απείρως μεγάλος, αυτό δεν αποκλείει την πιθανότητα να ταιριάζουν οι νιφάδες χιονιού, υποστηρίζει ο Knight.
Παράλληλα, σύμφωνα με καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Kenneth Libbrecht, οι εξωτερικά πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού έχουν διαφορές εσωτερική δομή, δηλαδή, στο κρυσταλλικό πλέγμα. Επομένως, δεν μπορεί να ειπωθεί ότι κατ 'αρχήν είναι δυνατό να βρεθούν εντελώς πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού σε σχήμα και ατομική δομή.
Πώς σχηματίζονται οι νιφάδες χιονιού και γιατί διαφέρουν τα σχήματά τους;
Η διαδικασία σχηματισμού νιφάδων χιονιού περιλαμβάνει την εξάχνωση των κρυστάλλων από την αέρια φάση, παρακάμπτοντας την υγρή κατάσταση. Κατά τον σχηματισμό μιας νιφάδας χιονιού, τα μόρια του νερού αναπτύσσονται τυχαία από τη στιγμή του σχηματισμού του αρχικού κρυστάλλου. Έτσι, η ανάπτυξη μιας νιφάδας χιονιού προχωρά με ακατάστατο τρόπο.
Η ανάπτυξη των νιφάδων χιονιού εξαρτάται από τις εξωτερικές συνθήκες, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία. Ανάλογα με αυτές και άλλες συνθήκες, νέα στρώματα μορίων υπερτίθενται το ένα πάνω στο άλλο, σχηματίζοντας κάθε φορά ένα νέο σχήμα νιφάδας χιονιού.
Όλες οι νιφάδες χιονιού έχουν έξι πλευρές, γιατί όταν τα μόρια του νερού παγώνουν, παρατάσσονται με ειδική σειρά, με αποτέλεσμα ένα εξαγωνικό γεωμετρικό σχήμα.
Η ανάπτυξη μιας νιφάδας χιονιού καθορίζεται από τη θερμοκρασία του αέρα στην οποία σχηματίστηκε. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος της νιφάδας χιονιού.
Οι κατευθύνσεις ανάπτυξης της νιφάδας χιονιού οφείλονται στο γεγονός ότι οι κρύσταλλοι πάγου είναι εξαγωνικοί. Δύο κρύσταλλοι δεν μπορούν να συνδεθούν υπό γωνία, συνδέονται πάντα μεταξύ τους με μια όψη. Επομένως, οι ακτίνες αναπτύσσονται πάντα σε έξι κατευθύνσεις και ένα "κλαδί" μπορεί να αναχωρήσει από τη δέσμη μόνο υπό γωνία 60 ή 120 μοιρών.