Dane oryginału:

Erica l. Colón, PhD

Awesome Physics Experiments for Kids fotografie © 2018 Paige Green

ilustracje © 2018 Conor Buckley

projekt układu graficznego oryginału William Mack

Copyright © 2019 Callisto Publishing LLC

First Published in English by Rockridge Press, an imprint of Callisto Publishing LLC

TŁUMACZENIE

Marek Czekański

Projekt okładki i stron tytułowych Anna Kulikowska

Wydawca Katarzyna Włodarczyk-Gil

Koordynator ds. redakcji Renata Ziółkowska

Redakcja i korekta Anna Bogdanienko

Koordynator produkcji Adam Krajewski

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.:
Michał Latusek

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.

Więcej na www.legalnakultura.pl.

Polska Izba Książki

Copyright © for a Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2025 r. (Wydanie I)

Warszawa 2025

ISBN 978-83-01-24121-6

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Wstęp

Wybrałam fizykę jako temat naukowych eksperymentów dla dzieci, ponieważ wiem, że zjawiska fizyczne budzą ich ciekawość i chęć zrozumienia, jak nauka kształtuje nasz świat. Wykonując te proste doświadczenia, dziecko łączy dobrą zabawę z procesem poznawania dyscypliny naukowej pozwalającej nam zrozumieć prawa rządzące materią wszechświata. Na początku mojej kariery nauczycielskiej chciałam uczyć wyłącznie biologii. Teraz się z tego śmieję, ponieważ faktycznie uczyłam jednocześnie wszystkich nauk przyrodniczych. W mojej pierwszej pracy miałam szczególną sposobność integrowania fizyki i chemii.

Od samego początku próbowałam różnych metod dydaktycznych, czemu towarzyszyły fascynujące odkrycia! Dzieci z mojej klasy opowiadały rodzicom o lekcjach ze mną jak o świetnej zabawie. Do każdego tematu wykorzystywałam łatwo dostępne przedmioty codziennego użytku, a nawet rzeczy przeznaczone do wyrzucenia, które dzieci przynosiły do szkoły. W ten sposób doktoryzowałam się w dziedzinie metodologii podstawowego nauczania przedmiotów przyrodniczych.

Pragnąc podzielić się doświadczeniem pedagogicznym z innymi nauczycielami i ich uczniami, oraz promować plany zajęć radośnie akceptowane przez dzieci, założyłam firmę Nitty Gritty Science. Obecnie pomagam nauczycielkom i nauczycielom na całym świecie oraz ich uczniom, czerpiąc z tego wielkie zadowolenie. Ze wszystkich nauk ścisłych najbliższa memu sercu jest fizyka. W tej książce przedstawiłam 40 moich ulubionych eksperymentów z tej dziedziny przeznaczonych dla dzieci w wieku 10–13 lat. Osoby dorosłe mogą im oczywiście towarzyszyć w ich wykonywaniu, a w przypadkach oznaczonych wykrzyknikiem jest to konieczne ze względów bezpieczeństwa.

Pytając dziecko, czy studiowało fizykę, najczęściej słyszymy, że nie. Zapytajmy jednak, czy widziało tęczę na niebie – oczywiście! A czy zastanawiało się, jak ona powstaje? Pytajmy dalej: czy po głośnym okrzyku „Hej!” skierowanym do kolegi w dużej sali słyszałeś wielokrotne powtórzenia swego głosu? Czy popychałaś z całej siły przyjaciółkę na huśtawce? Czy budowałeś rampę, by wyskakiwać z niej w powietrze na rowerze? Dzieci studiowały fizykę nieustannie, odkąd sięgną pamięcią i jeszcze wcześniej, nic o tym nie wiedząc. Fizyka „dzieje się” wokół nas; w każdej sekundzie życia mamy do czynienia ze zjawiskami i procesami fizycznymi.

Słowo fizyka (łac. phisica) pochodzi od starogreckiego φύσις oznaczającego „naturę”. Fizyka jest nauką zajmującą się badaniem właściwości materii, a w szczególności różnymi formami energii, ruchu i oddziaływań, zwanych potocznie siłami. Na stronach tej książki dzieci oraz ich nauczyciele i opiekunowie znajdą opisy praktycznych i pouczających doświadczeń objaśniających różne procesy fizyczne. Dorośli obserwujący dziecięce eksperymenty będą mieli okazję widywać chwile, w których dziecko zrozumie, dlaczego i jak coś się dzieje; w każdym doświadczeniu będą więc miały swoje eureka! I to są najcenniejsze momenty w naszym zawodzie.

Dzieci współczesne wzrastają w świecie dynamicznego rozwoju skomplikowanych technologii i pośród wielu innowacji, dlatego bardzo potrzebują podstawowej wiedzy w dziedzinie fizyki, by mogły zrozumieć, co się wokół nich dzieje. Wiedza ta obejmuje terminy naukowe, z których wiele pojawia się w toku doświadczeń i które zostały zebrane w słowniczku (str. 112). Proponowane w książce działania są zgodne z systemem standardów naukowych nowej generacji (ang. Next Generation Science Standards) tworzących ogólnokrajowy akademicki model uporządkowania pojęć naukowych dla uczniów kolejnych klas szkolnych.

Wspaniałe eksperymenty dla dzieci. Fizyka pozwolą kandydatom na przyszłych naukowców przyswajać informacje poprzez wykonywanie samodzielnych badań w ramach zorganizowanej procedury, którą nazywamy metodą naukową. Naukowiec dodaje do swoich doświadczeń i obserwacji nowe kroki, powtarza je wielokrotnie i porównuje wyniki. W mojej książce przyjęłam następującą formę procedury badawczej:

→ Określenie problemu lub postawienie pytania

→ Zbieranie danych

→ Formułowanie hipotezy

→ Sprawdzanie hipotezy

→ Analiza wyników doświadczeń i obserwacji

→ Formułowanie wniosków

→ Nadanie wynikom komunikowalnej postaci

Książka ma charakter interaktywny. Z każdym doświadczeniem wiąże się jakieś pytanie lub problem. Wykorzystując posiadaną już wiedzę, dzieci gromadzą dane i formułują hipotezę, czyli rozsądne przewidywanie możliwego rezultatu doświadczenia. Następnie wykonują je według instrukcji krok po kroku, aby sprawdzić słuszność hipotezy lub ją obalić. W trakcie eksperymentu zbierają i rejestrują nowe dane. Mogą to być notatki, rysunki lub wyniki pomiarów. Następnie, łącząc staranną obserwację z analizą danych, formułują wnioski: hipoteza okazała się słuszna albo nie. Ostatnim, niezwykle ważnym krokiem jest klarowne sformułowanie wniosków wraz z uzasadnieniem. Jeśli hipoteza się potwierdziła, to trzeba wyjaśnić, co na to wskazuje. Jeśli nie, to też dobrze, bo musimy znaleźć błąd we własnym rozumowaniu lub procedurze doświadczenia. W obu przypadkach czegoś się uczymy. Tak postępują naukowcy. Doświadczenie nieudane należy powtórzyć z odpowiednimi zmianami. Po pomyślnym zakończeniu eksperymentu dziecko może spróbować wariantów dodatkowych proponowanych po każdym doświadczeniu.

Fizyka ma kolosalny wpływ na nasze życie codzienne. Komputeryzacja, lotnictwo, budownictwo, podróże kosmiczne, zaawansowana łączność, a nawet gotowanie nie byłyby możliwe bez świadomego zastosowania praw fizyki. Musimy sobie uświadamiać, że korzyści płynące ze znajomości fizyki będą służyć naszym dzieciom nie tylko w klasach szkolnych. Powszechna ciekawość praw natury, którą codziennie obserwuję u dzieci, utwierdza mnie w przekonaniu, że moja książka przyniesie wiele radości jej czytelnikom i ich dzieciom. Fascynujące doświadczenia fizyczne czekają na Was!