۱
مخلوط ها در زندگی
شکر روی نخودچی پاشیده و همه چیز قاطی شده؛ احمد چطور میتواند دانههای شکر را جدا کند و آیا بعد از جداسازی چیزی از آنها عوض میشود؟ همین صحنهٔ کارگاه قنادی پدر احمد، درِ ورود به فصل ۲ علوم چهارم با عنوان «مخلوطها در زندگی» است. در نردبون چند مدرس این فصل را با آزمایشهای متفاوت توضیح میدهند تا بتوانی مدرسی را انتخاب کنی که مثالهایش به سبک یادگیری تو نزدیکتر باشد.
فعالیت صفحهٔ ۶: ماسه، مهره و تیله در ظرف دردار
کتاب از تو میخواهد مقداری ماسه یا نمک، چند عدد مهره و تیله را در ظرف دردار بریزی و تکان دهی. با نوک مداد چند سوراخ ریز در ته لیوان ایجاد کن، مواد درون ظرف را در لیوان بریز و پیشبینی کن چه اتفاقی میافتد. لیوان را در بشقاب بگذار، مواد را بریز و آرام تکان بده؛ چه مشاهده میکنی؟
سؤالهای احمد برمیگردند: آیا با همین روش میتواند شکرها را از نخودچیها جدا کند؟ پس از جدا شدن دانههای شکر از نخودچی، آیا آنها تغییر میکنند؟ برای یافتن پاسخ باید وسایل لازم را آماده کنی: مداد، ظرف شیشهای دردار، ماسه، مهره و تیله، بشقاب، لیوان کاغذی یا یونولیتی، نمک.
مخلوط چیست؟
وقتی ماسه و مهره و تیله را روی هم ریختی، یک مخلوط تهیه کردی. در زندگی بارها مخلوط ساختهای؛ مثلاً وقتی سبزیهای گوناگون را روی هم میریزی. آیا در این مخلوط میتوانی سبزیها را از هم تشخیص دهی؟ آیا مواد مخلوط را بهآسانی از هم جدا میکنی؟ آیا رنگ و شکل آنها تفاوت میکند؟
در گفتوگوی صفحهٔ ۷ دربارهٔ مخلوطهای روبهرو بپرس: در هر کدام چه چیزهایی وجود دارد و مواد این مخلوطها در چه حالتی هستند؟ نمونههایی از مخلوط چند مادهٔ جامد که یکنواخت نیستند را نام ببر. مخلوطها همیشه از چند مادهٔ جامد تشکیل نمیشوند؛ در شکلهای کتاب مخلوطهایی مثل خاکشیر و آب، خشکبار و روغن، و شربت میوهها را میبینی.
فکر کنید و جدول انواع مخلوط
صفحهٔ ۸ میپرسد در هر شکل صفحهٔ قبل چه موادی با هم مخلوط شدهاند. جدول را با مثالهای دیگر پر کن: جامد در جامد، مایع در جامد، مایع در مایع. بعضی مخلوطها یکنواخت یا محلولاند؛ بعضی نه.
سه لیوان: قند، روغن، گچ
فعالیت بعدی سه لیوان شمارهگذاریشده را تا نیمه آب میکند. در لیوان ۱ قند، در لیوان ۲ سه قاشق روغن مایع، در لیوان ۳ سه قاشق آرد یا گچ بریز و هم بزن. در جدول بنویس: نام مواد، شفاف است یا نیست، مواد تهنشین میشوند یا نه. از این فعالیت چه نتیجهای میگیری؟
وقتی قند را در آب میاندازی و هم میزنی، ذرههای قند بهآرامی از هم جدا و در آب پراکنده میشوند و بعد از مدتی مخلوط یکنواخت میماند. به این نوع مخلوط یکنواخت، محلول میگویند. در محلولها هیچ مادهای تهنشین نمیشود. در نمونههای صفحهٔ ۹ مشخص کن کدامها یکنواختاند: آب و نمک، زعفران دمکرده و شربت صافشده. دوغ شفاف نیست و پس از مدتی تهنشین میشود؛ پس محلول نیست.
چای شیرین سریعتر
کتاب میپرسد چگونه میتوانی سریعتر چای شیرین تهیه کنی. میتوانی نبات، شکر یا پودر قند را در چای حل کنی؛ کدام بهتر و سریعتر در آب حل میشود؟ برای پاسخ، فعالیت صفحهٔ ۱۰ را انجام بده.
نبات شاخه، خرده و پودر
سه شاخه نبات با جرم تقریباً برابر بردار؛ یکی را خرد کن و دیگری را در هاون به پودر تبدیل کن. شاخهٔ نبات را در لیوان ۱ بینداز، زمانسنج را روشن کن و هم بزن تا کاملاً حل شود؛ زمان لازم را در جدول بنویس. مرحله را با نبات خرده و پودر تکرار کن. در کدام حالت نبات سریعتر در آب حل میشود؟ هرچه ذرهها ریزتر باشند، سطح تماس با آب بیشتر و حل شدن معمولاً سریعتر است.
گرما و حل شدن شکر
صفحهٔ ۱۱ عنوان میکند گرما بر حل شدن مواد در آب اثر دارد. پیشبینی کن شکر در آب سرد سریعتر حل میشود یا آب داغ. لیوان آب سرد، دو قاشق شکر، زمانسنج، هم زدن تا حل کامل؛ سپس آزمایش را با آب نیمگرم و داغ تکرار کن و نتایج را روی نمودار ستونی صفحه رسم کن. معمولاً در آب داغ شکر سریعتر حل میشود.
فکر کنید صفحهٔ ۱۲: برای تهیهٔ سریع یک لیوان شیرعسل خنک چه راههایی پیشنهاد میکنی؟ هم زدن، پودر کردن و دمای مناسب آب، هر سه از درسهای همین صفحاتاند.
جداسازی مخلوط: صاف کردن و تبخیر
بیشتر مواد اطراف ما به صورت مخلوطاند؛ گاهی باید اجزا را جدا کنیم، درست مثل شکر و نخودچی. روی لیوانها حروف آ و ب بنویس. در لیوان آ یک قاشق نمک و یک قاشق ماسه بریز، تا نیمه آب اضافه کن و کاملاً هم بزن. کدام ماده دیده نمیشود؟ روی لیوان ب پارچهٔ نازک یا کاغذ صافی بگذار و مخلوط آ را روی صافی بریز. با روش صاف کردن کدام ماده را جدا کردی؟
چند قطره از مخلوط آب و نمک لیوان ب را روی ورقهٔ آلومینیمی نازک بچکان و صبر کن تا آب بخار شود. پیشبینی کن چه میماند و نتایج را در جدول روشهای جدا کردن بنویس: صاف کردن و تبخیر (بخار کردن). در گفتوگو دربارهٔ تصویرهای جداسازی روزمره حرف بزن و دربارهٔ تهیهٔ نمک خوراکی اطلاعات جمع کن و با پردهنگار به کلاس گزارش بده.
محلول بساز، اما دوغ را محلول نخوان
تمایز صفحهٔ ۹ کلیدی است: یکنواخت و شفاف ماندن بعد از ایستادن، نشانهٔ محلول است؛ کدر ماندن و تهنشینی، نشانهٔ مخلوط غیرمحلول. دانشآموزها اغلب هر «هم زدن در آب» را محلول مینامند؛ جدول سه لیوان جلوی این اشتباه را میگیرد. روغن روی آب میماند، گچ کدر میکند و تهنشین میشود، قند پخش میشود و یکنواخت میماند.
در جداسازی هم ترتیب مهم است: اول صاف کردن ماسه را نگه میدارد، بعد تبخیر آب، نمک را برمیگرداند. اگر فقط تبخیر کنی، ماسه و نمک دوباره قاطی میمانند. پیشنهادهای استفادهٔ درست از شوینده و خواندن برچسب، همان مسئولیت فصل را از آزمایشگاه به دستشویی خانه میآورد.
کدام صافی برای کدام مخلوط؟
فکر کنید پایان فصل: برای جداسازی اجزای هر مخلوط از کدام صافیها میتوان استفاده کرد؟ مخلوط بادامزمینی و پوست شکسته، مخلوط شن و ماسه در ساختمانسازی، مخلوط آرد و سبوس. سهم تو در استفادهٔ درست از مخلوطها هم آمده: زیادهروی نکردن در مایع دستشویی، قاطی نکردن شویندههای مختلف، نچشیدن محلولهای ناشناس، و خواندن برچسب ظرف مواد.
اگر هنوز روش مشاهده و جدولنویسی برایت تازه است، یکبار دیگر فصل ۱ زنگ علوم را مرور کن؛ بعد میتوانی سراغ فصل ۳؛ انرژی، نیاز هر روز ما بروی.