"Тайны снежинок" (исследовательская работа)

Муниципальное общеобразовательное учреждение  средняя общеобразовательная школа с. Красная Дубрава «ТАЙНЫ СНЕЖИНОК» (исследовательская работа)                                                                      Выполнила:Неволина Алина, 8 класс                                                               Руководитель:Брешева О.В.,                                                                 учитель географии 1 Содержание Введение………………………………………………………………………3­4 1. Теоретическая часть……………………………………………………...5­7 1.1. Как рождается снежинка?.............................................................................5 1.2. Формы снежинок …………………………………………………………..5 1.3. Как звучит снег?.............. ………………………………………………..5­6 1.4. Почему снег белый?......................................................……………………6 1.5. Из чего состоит снежинка?...................................................………………6 1.6. Снежинкины исследователи……………………………………………..6­7 1.7. О пользе снежинок…………………………………………………………7 2. Практическая часть………………………………………………………8­9 2.1. Опыт 1. Все ли снежинки одинаковые?.................……………………….8 2.2. Опыт 2. Сфотографируем снежинку и убедимся, что она  шестиконечная…………………………………………………………………..8 2.3. Опыт 3. Можно ли получить снежинку в домашних условиях?..……….8 2.4. Анкетирование одноклассников и анализ анкет………………………..8­9 Заключение……………………………………………………………………..10 Список использованных источников информации……………………….11 Приложение Рецензия 2 Введение Что за звёздочки резные На пальто и на платке? Все сквозные, вырезные, А возьмёшь – вода в руке. Снежинка – одно из самых прекрасных созданий на земле. В безветренные дни  снег падает на землю спокойно, медленно, покрывая её ровным слоем. И тогда  можно  разглядеть кружевные снежинки. Я жду, когда мне на варежку упадут  снежные красавицы. Как же они прекрасные! Я любуюсь ими, не могу  наглядеться, долго рассматриваю их. Когда я снимаю варежку, снежинки быстро  тают на моих тёплых ладошках, превращаясь в капельки воды. А так как мне  нравится узнавать все новое и интересное, экспериментировать, наблюдать, то  стало еще интересней и появилось много проблемных вопросов: 1. Откуда же прилетают к нам «белые мухи»? Как рождается снег? 2. Почему снежинки такие неповторимые? 3. Какого цвета снег и как он звучит? 4. Какую пользу приносят снежинки? 5. Можно ли получить снежинки в домашних условиях? Можно ли их сфотографировать? Эти вопросы волнуют многих. На протяжении многих лет снежинки изучаются,  разглядываются, фотографируются, зарисовываются, выращиваются учёными. И  поэтому я решила провести исследование, чтобы узнать, как появляются  снежинки и какие тайны они хранят, рассказать об этом одноклассникам. Вышесказанное определило актуальность исследования и позволило определить цели, задачи исследования и определить гипотезу. 3 Объектом исследования стало природное явление – снежинка. Предмет исследования: снег, взятый в окрестностях улицы Ленина,41 села  Красная Дубрава. Гипотеза: предположим, что все снежинки разной формы и размера, их  невозможно получить в домашних условиях, но можно сфотографировать. Цель исследования: изучить и раскрыть тайны снежинок. Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи: изучить специальную литературу; узнать, как рождается снежинка, сколько весит, как звучит; определить полезные свойства снежинок; выяснить «тайные» секреты снежинок; провести опыты, наблюдения; создать мультимедийную презентацию по теме исследования; выпустить буклет для желающих раскрыть тайны снежинок. Для решения поставленных задач использовались следующие методы: поиск нужной информации в сети интернет, научной литературы, анкетирование  одноклассников и анализ анкет, наблюдение, сравнение, обобщение. Практическая значимость исследования состоит в составлении презентации, которую можно использовать на уроках  окружающего мира, литературного чтения, изобразительного искусства и  технологии, внеклассной работе; в выпуске буклета для тех, кто хотел бы узнать о тайнах снежинок; в обогащении словарного запаса.           4 1. Теоретическая часть. 1. 1. Как рождается снежинка. Люди с давних пор обращали внимание на красоту и строгую форму снежинок и пытались их изучать. Полные идеальной гармонии конструкции снежных  кристаллов уже на протяжении многих лет вызывают интерес людей. Еще в  1635 году французский философ и математикРене Декарт, писал, что  снежинки похожи на розочки, лилии и колесики с шестью зубцами. Особенно  математика поразила найденная им в середине снежинки «крошечная белая  точка, точно это был след ножки циркуля, которым пользовались, чтобы  очертить ее окружность». Великий астроном Иоганн Кеплер в своем трактате "Новогодний дар. О  шестиугольных снежинках" объяснил форму кристаллов волей Божьей. Японский ученый Накая Укитиро называл снег "письмом с небес, написанным  тайными иероглифами". Он первым создал классификацию снежинок. Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на  острове Хоккайдо. В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон  Бентли по прозвищу «Снежинка» получил первую удачную фотографию  снежинки под микроскопом. Он занимался этим сорок шесть лет, сделав  более 5000 уникальных снимков. В 1931 году он выпустил книгу "Снежные  кристаллы", содержащую 2400 фотографий снежинок. 5 Одной из загадок природы являются снежинки. Откуда они появляются? Снежинки тоже падают из туч, как и дождь, но только образуются не совсем, так  как дождь. Раньше думали, что снег – это замёрзшие капельки воды. Думали, что он идёт из тех же туч, что и дождь. И вот не так давно была разгадана тайна  рождения снежинок. И тогда узнали, что снег никогда не родится из капелек  воды. Снежные кристаллы образуются в холодных облаках высоко над землёй,  когда вокруг маленькой пылинки или бактерии образуется кристаллик льда.  (Приложение 1). Кристаллы льда имеют форму шестигранника. Именно из­за  этого большинство снежинок имеют форму шестиконечной звезды. Дальше этот кристаллик начинает расти. У него могут начать расти лучи, у этих  лучей появляются отростки, или – наоборот, снежинка начинает расти в  толщину. Обычные снежинки имеют диаметр около 5 мм и вес 0,004 грамма.  Крупнейшая в мире снежинка была обнаружена в США в январе 1887 года.  Диаметр снежной красавицы составил целых 38 см! А в Москве 30 апреля 1944  года выпал самый странный снег в истории человечества. Снежинки размером с  ладонь кружили над столицей, а по форме напоминали страусинные перья. Формы снежинок. Форма и рост снежинок зависят от температуры и влажности воздуха. 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. Чаще всего их размер не превышает 1­2 см. Порой эти хлопья  бывают рекордных размеров. В Сербии зимой 1971 года выпал снег с диаметром  хлопьев до 30 см! Учёные, изучающие снежинки, выделили девять основных форм снежных  кристаллов. Им дали интересные названия: пластинка, звезда, столбик, игла,  пушинка, ёж, запонка, снежинка оледенелая, снежинка круповидная.  (Приложение 2). Большинству снежинок присуща шестисторонняя симметрия.  Но встречаются экземпляры и стремя, и с двенадцатью сторонами. Как звучит снег? 6 1. 2. 1. 3. Снег скрипит под ногами только в мороз. 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, больше того, очень не любит. Почему снег белый? Снег белый, потому что снежинки – это кристаллы, которые отражают весь  спектр света, который мы видим, как белый. Но история знает случаи, когда снег выпадал и других цветов. В Швейцарии в 1969 году выпал чёрный снег, а в  Калифорнии в 1955 году люди увидели зелёный снег.В арктических и горных  регионах снег может быть, розовым, красным, фиолетовым. Это потому, что под  его кристаллами могут жить какие­нибудь затейливые водоросли. А в  местностях, расположенный недалеко от пустынь, где бушуют песчаные бури, в  облака попадают мелкие частицы пыли, окрашивая снежинки в жёлтый и бурый  цвета. (Приложение 3.) Из чего состоит снежинка? Снежинки на 95 % состоят из воздуха. Именно поэтому снежинки так медленно  падают на землю, словно кружатся в медленном танце. Снежинкины исследователи. Шестиугольные ажурные снежинки стали предметом изучения еще в 1550 году.  Архиепископ Олаф Магнус из Швеции первым наблюдал снежинки  7 1. 4. 1. 5. 1. 6. невооружённым глазом и зарисовал их. Его рисунки говорят о том, что он не  заметил их шестиконечной симметрии. Астроном Иоганн Кеплер издал научный трактат «О шестиугольных снежинках». Он «разобрал снежинку» с точки зрения строгой геометрии.  В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ,  математик и естествоиспытатель Рене Декарт. Он классифицировал  геометрическую форму снежинок. А первую фотографию снежинки под микроскопом сделал в 1885 году  американский фермер Уилсон Бентли. Уилсон фотографировал разный снег  почти пятьдесят лет и за эти годы сделал более 5000 уникальных снимков. На  основе его работ было доказано, что не существует ни одной пары абсолютно  одинаковых снежинок. В 1939 году Укихиро Накая, профессор университета Хоккайдо также начал  всерьёз заниматься исследованием и классификацией снежинок. А со временем  даже создал «Музей ледяных кристаллов» в городе Кага (500км к западу от  Токио). С 2001 года в лаборатории профессора Кеннета Либбрехта снежинки  выращивают искусственно. Благодаря фотографу Дону Комаречка из Канады у нас появилась возможность  полюбоваться красотами и разнообразием снежинок. Он делает макроснимки  снежинок. (Приложение 4). 1. 7. О пользе снежинок. 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. Оказывается, под снежным одеялом тепло. Многие звери зарываются в снег, и  так спят ночью. Снежный покров спасает растения от вымерзания. Снежинки служат хорошую службу человеку. Они очищают воздух от пыли и  гари, поэтому во время снегопада всегда легко дышится.    На Севере люди делают из снега временные жилища. Нарезают из снега  кирпичи и складывают из них домики. Охотники, застигнутые на Чукотке  8 метелью, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели  они выбираются из под снега живыми. (Приложение 5). 1. 1. 1. 2. 2. Практическая часть. Опыт 1. Все ли снежинки одинаковые? Когда с неба стали опускаться на землю снежинки, я взяла увеличительное  стекло, блокнот с карандашом и зарисовала снежинки. Мне удалось сделать  рисунки нескольких снежинок. А это значит, что снежинки имеют разную форму. (Приложение 6). Опыт 2. Сфотографируем снежинку и убедимся, что она  шестиконечная. Для этого опыта мне понадобились цифровой фотоаппарат, чёрная бархатная  бумага. Когда снежинки стали опускаться на землю, я взяла чёрную бархатную бумагу и  подождала, пока снежинки упадут на неё. Цифровым фотоаппаратом я  сфотографировала несколько снежинок. Вывела изображения через компьютер.  При увеличении снимков было чётко видно, что у снежинок 6 лучиков.  (Приложение 7). 9 1. 3. 1. 4. 1. 2. Опыт 3. Можно ли получить снежинку в домашних условиях? Опыт я проводила в присутствии мамы в целях безопасности. Для опыта мне  понадобилось стекло. Подержав стекло над кипящим чайником, на нём осел пар  и появились капельки воды. Вот из них­то и решено было вырастить в  холодильнике снежинки. Поместили стекло в морозильную камеру, а через сутки достали его. Не терпелось увидеть результаты эксперимента. Но на стекле не  было красивого узора. Опыт показал, что получить красивые снежинки в домашних условиях  невозможно. Для этого нужны специальные условия: давление, температура,  влажность. Но можно «вырастить» свои снежинки, вырезав их из бумаги. Или испечь из  теста. А ещё можно нарисовать целые снежные хороводы. Ведь это под силу  каждому! (Приложение 8). Анкетирование одноклассников и анализ анкет. На первом этапе исследования среди ребят 5­11 классов было проведено  анкетирование «Что ты знаешь о снежинках?» В анкетировании участвовало 36  человек. Вот что я узнала. Из чего состоит снежинка? а) знаю ­ 10 чел. (61 %) б) не знаю ­ 26 чел. (39 %) Все ли снежинки одинаковы? а) да – 8 чел. ( 7 %) б) нет – 28 чел. (86 %) в) не знаю – 0 чел. (7 %) 10 3. Почему снежинка шестиугольная? а) знаю – 5 чел. (18 %) б) не знаю – 23 чел (82 %) 4. Можно ли сфотографировать снежинку? а) да – 25 чел. (89 %) б) нет – 3 чел. (11 %) в) не знаю – 8 чел. (0 %) 5. Можно ли получить снежинку в домашних условиях: а) можно – 4 чел. (7 %) б) нельзя – 32 чел.(93 %) Вывод: знания о снежинках не составляют 100%. По результатам анкетирования были построены диаграммы. (Приложение 9). 11 Заключение В ходе исследовательской работы я узнала, что снежинка рождается, когда  мельчайшие капли воды в облаках соединяются с такими же мелкими пылевыми  частичками или бактериями, а затем замерзают. После этого мельчайшие  кристаллики льда падают вниз и постепенно вырастают вследствие воздействия  на них влаги из воздуха. В результате образуются всем нам известные  шестиконечные снежинки.  Познакомилась с разнообразием форм снежинок и факторами, влияющими на их  рост и форму. Узнала, что снег скрипит под ногами только в сильный мороз. А лёгкая белая  снежинка потому, что она на 95 % состоит из воздуха  исолнечный свет отражается и рассеивается на гранях между кристаллами и  воздухом и создаёт видимость белой массы. Исследование показало, что изучением снежинок занимаются уже очень давно.  Но получить снежную красавицу можно только в специальных лабораториях, при определённом давлении, влажности и температуре. Но снежинки можно  рассмотреть через увеличительное стекло, зарисовать их, сфотографировать и  убедиться, что все они абсолютно разные и все шестиугольные. 12 Таким образом, гипотеза (что все снежинки разной формы и размера, их  невозможно получить в домашних условиях, но можно  сфотографировать) подтвердилась. Результаты анкетирования показали, что не все одноклассники знают, как  устроена снежинка. Я поделилась результатами своего исследования с одноклассниками: создала  мультимедийную презентацию и выпустила буклет (Приложение 11) для тех, кто  хотел бы узнать о тайнах снежинок. Теперь одноклассники знают о снежинках  многое. Таким образом, поставленной цели (изучить и раскрыть тайны  снежинок) я достигла. Своё исследование я буду продолжать. Мне хотелось бы подробнее рассмотреть  классификацию снежинок, созданную учёными. А ещё меня заинтересовала наука кристаллография, ведь снежинка – это кристаллик льда. И я бы хотела  вырастить кристалл в домашних условиях. Уверена, что приобретенные знания,  умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе. Список использованных источников информации Литература: 1. 2. Большая энциклопедия школьника. « Планета Земля». – Издательство  «Росмэн­Пресс», 2001 г.­ 660 с. / А.Ю.Бирюкова. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. – Издательство « Ключ­С, Филологическое общество "Слово", 1994 г.­488 с./ Славкин В. 13 3. 1. 2. 3. Краски природы: Книга для учащихся нач.классов – М: Просвещение, 1989 г. – 160 с./ Корабельников В.А Интернет­ ресурсы: https://ru.wikipedia.Снежинка. http://vorotila.ru/Otdyh­turizm­oteli­kurorty/Snezhnye­tayny­i174550 Электронная детская энциклопедия «Почемучки». ПРИЛОЖЕНИЕ 1 14 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 15 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 16 Цветные осадки в настоящее время уже не считаются редкостью.  Например, в 2000­м году желтый (согласно анализам ­ песчаный) снег  выпал В Тольятти, в 2001 году в Забайкалье также шел желтый (пыльный)  снег, в 2004­м году снег апельсинового цвета (также из­за далеких  песчаных бурь) выпал в Польше, в январе 2007 года в некоторых районах  Омской области выпал цветной снег ­ где­то он был светло ­ желтым, где­ то желтым, где­то ­ оранжевым. такие осадки были вызваны циклоном,  принесшим среднеазиатскую пыль. 17 Черно­желтый снег шел во Владивостоке в том же 2007­м году. Чуть позже в Приморском крае люди наблюдали розовый снег, а в Красноярске в  ноябре 2006 года ­ зеленый (предположительно, из­за выбросов местного  комбайнового завода). А в Антарктиде из ­за распространения вольвоксовых водорослей  хламидомонов случается, что снег приобретает красный оттенок: 18 ПРИЛОЖЕНИЕ 4  19