کاردستی آتشفشان کلاس ششم؛ ساخت ماکت با سرکه و جوش‌شیرین
کاردستی آتشفشان کلاس ششم یک راه جذاب برای کار کردن با مقوا و تماشای یک واکنش ساده است. می‌توانی یک کوه کوچک بسازی و بیرون آمدن کف رنگی از دهانه‌اش را ببینی. در این آموزش پرشین‌وی، بدنه را با بطری و مقوا می‌سازیم و برای نمایش فوران از سرکه و جوش‌شیرین استفاده می‌کنیم. لازم نیست وسیله گران بخری یا کوه بزرگی درست کنی؛ یک مدل کوچک و تمیز هم برای توضیح دادن در کلاس مناسب است.
این فعالیت با مبحث آتشفشان در درس «زمین پویا» علوم ششم ارتباط دارد. البته کف داخل ماکت، گدازه واقعی نیست. ما فقط حرکت مایع از دهانه به دامنه را نمایش می‌دهیم. اگر همین تفاوت را خوب توضیح بدهی، نشان می‌دهی که هم کاردستی ساخته‌ای و هم مفهوم علمی آن را فهمیده‌ای. بهتر است پیش از روز ارائه، یک بار با همراهی بزرگ‌تر آزمایش را امتحان کنی.
برای ساخت کاردستی آتشفشان کلاس ششم چه وسایلی لازم است؟
اول وسایل را روی میز بچین و یک سینی لبه‌دار زیر دستت بگذار. سینی باید از پایه کوه بزرگ‌تر باشد تا کف روی میز نریزد. بطری کوچک پلاستیکی انتخاب کن؛ بطری شیشه‌ای و ظرفی که قبلاً ماده شوینده داشته، برای این کار مناسب نیست. ظرف واکنش باید تمیز، سالم و بدون درپوش باشد.
- یک بطری پلاستیکی کوچک حدود ۲۰۰ میلی‌لیتر، بدون درپوش
- یک برگ مقوای قهوه‌ای نسبتاً بزرگ و چند تکه مقوای اضافی
- چسب نواری، مداد، قیچی مدرسه و خط‌کش
- قلم‌مو و رنگ قهوه‌ای، نارنجی یا قرمز برای بدنه
- سینی پلاستیکی لبه‌دار و دستمال برای جمع کردن کف
- جوش‌شیرین خوراکی، سرکه خوراکی معمولی، کمی آب و چند قطره مایع ظرفشویی
- رنگ خوراکی اختیاری، قاشق اندازه‌گیری و پیمانه
- عینک محافظ، دفتر و مداد برای یادداشت مشاهده‌ها
برای شروع، یک قاشق غذاخوری سرصاف جوش‌شیرین، دو قاشق غذاخوری آب و چند قطره مایع ظرفشویی کنار بگذار. حدود نصف پیمانه، یعنی نزدیک ۱۰۰ میلی‌لیتر سرکه هم جدا اندازه بگیر. این مقدارها یک نقطه شروع برای بطری کوچک هستند؛ نتیجه با شکل ظرف و نوع مواد فرق می‌کند. نیازی به پر کردن بطری تا لبه نیست. رنگ خوراکی فقط ظاهر کف را عوض می‌کند و می‌توانی آن را حذف کنی.
چگونه ماکت آتشفشان را با بطری و مقوا بسازیم؟
۱. اندازه کوه را با بطری هماهنگ کن
بطری را وسط سینی بگذار. چند تکه چسب نواری پهن را از کنار پایین بطری به سینی بچسبان تا کمتر تکان بخورد. قبل از چسباندن، سطح هر دو باید خشک باشد. با دست، پایداری بطری را آرام امتحان کن. اگر بطری می‌لغزد، جای آن را دوباره تنظیم کن. سینی را هم روی میز صاف بگذار تا یک طرف کوه پایین‌تر از طرف دیگر نباشد.
مقوا باید دور بطری یک کوه مخروطی بسازد، اما دهانه بطری را نپوشاند. برای تصور شکل مخروط، آموزش کاردستی اشکال هندسی سه‌بعدی هم به کارت می‌آید. بهتر است اول یک نمونه با کاغذ باطله بپیچی؛ این کار کمک می‌کند مقوای اصلی را بی‌دلیل نبری و اندازه کوه را راحت‌تر پیدا کنی.
۲. مخروط مقوایی را درست کن
یک دایره نسبتاً بزرگ روی مقوا بکش و دورش را ببر. از لبه دایره تا مرکز یک برش مستقیم بزن. وسط دایره هم یک سوراخ کوچک ایجاد کن تا گردن بطری از آن بیرون بیاید. برای شروع برش وسط مقوا از بزرگ‌تر کمک بگیر. سپس دو لبه برش را روی هم بیاور تا مقوا شکل مخروط پیدا کند. هرچه لبه‌ها بیشتر روی هم بیایند، مخروط باریک‌تر خواهد بود.
مخروط را موقت دور بطری بگذار و اندازه‌اش را بررسی کن. گردن و دهانه بطری باید بالاتر از مقوا بمانند و کاملاً باز باشند. اگر پایین مخروط کج ایستاده، دور لبه پایینی را کم‌کم مرتب کن. وقتی شکل مناسب را پیدا کردی، محل هم‌پوشانی را با چسب نواری محکم کن. عجله در بریدن باعث می‌شود سوراخ بالا بیش از اندازه بزرگ شود؛ اول کم ببر و دوباره امتحان کن.
۳. بدنه را نصب و تزیین کن
مخروط را روی بطری قرار بده و پایین آن را در چند نقطه به سینی بچسبان. اطراف گردن بطری را مرتب کن تا کاغذ داخل دهانه نرود. می‌توانی روی درزهای نزدیک دهانه، چسب نواری پهن بزنی تا پاشش کم مایع، مقوا را زود خیس نکند. با این حال، این بدنه کاملاً ضدآب نیست و ممکن است بعد از چند بار آزمایش نیاز به تعمیر داشته باشد.
بدنه را قهوه‌ای رنگ کن و چند خط نارنجی یا قرمز از بالای کوه به پایین بکش. این خط‌ها فقط مسیرهای خیالی جریان گدازه‌اند. برای نمایشگاه لازم نیست همه دامنه را قرمز کنی. اگر چند برجستگی می‌خواهی، تکه‌های باریک مقوا را روی بدنه بچسبان. سپس صبر کن رنگ و چسب طبق زمان پیشنهادی روی بسته‌بندی خشک شوند؛ دست زدن به رنگ خیس، ظاهر کار را خراب می‌کند.
آزمایش آتشفشان با سرکه و جوش‌شیرین چگونه است؟
این بخش را با همراهی بزرگ‌تر انجام بده. عینک محافظ بزن و صورتت را بالای دهانه نبر. تماشاگرها هم کمی عقب بایستند. از سرکه خوراکی و جوش‌شیرین استفاده کن و مواد دیگری به مخلوط اضافه نکن. درپوش بطری را از ابتدا کنار بگذار؛ مسیر خروج کف باید همیشه باز بماند.
- جوش‌شیرین اندازه‌گیری‌شده را داخل بطری بریز.
- آب و چند قطره مایع ظرفشویی را اضافه کن. مخلوط را آرام بچرخان؛ بطری را شدید تکان نده.
- در صورت تمایل، چند قطره رنگ خوراکی به سرکه اضافه کن.
- با کمک بزرگ‌تر، سرکه را کم‌کم داخل بطری بریز و بلافاصله دست و صورتت را عقب ببر.
- بیرون آمدن حباب‌ها، مسیر حرکت کف و جمع شدن آن در سینی را تماشا کن.
- وقتی واکنش آرام گرفت، نتیجه را یادداشت کن و پیش از تکرار، ظرف را تمیز کن.
کف ممکن است از یک طرف بیشتر پایین بیاید. این موضوع لزوماً نشانه خراب بودن ماکت نیست؛ شیب مقوا، محل بطری و مسیرهای روی بدنه، جهت حرکت مایع را عوض می‌کنند. به جای تلاش برای یک فوران خیلی بلند، روی دیدن جزئیات تمرکز کن. حباب‌ها از کجا ظاهر شدند؟ کف کدام مسیر را رفت؟ آیا تمام کف در سینی ماند؟
چرا سرکه و جوش‌شیرین کف می‌کنند؟
وقتی سرکه و جوش‌شیرین با هم واکنش می‌دهند، گاز کربن‌دی‌اکسید تولید می‌کنند. این گاز به شکل حباب در مایع دیده می‌شود. مایع ظرفشویی به نگه داشتن حباب‌ها کمک می‌کند و کف بیشتری می‌بینی. سرکه و جوش‌شیرین بدون مایع ظرفشویی هم واکنش دارند؛ پس صابون، عامل اصلی تولید گاز نیست. رنگ خوراکی هم برای دیدن بهتر مسیر مایع است.
این تجربه فرصت خوبی برای مرور تفاوت مخلوط کردن و واکنش دادن است. در آموزش کاردستی مخلوط‌ها می‌توانی چند نمونه ساده را مرور کنی. در این آزمایش، دو ماده فقط کنار هم قرار نمی‌گیرند؛ واکنش آن‌ها گاز تولید می‌کند. برای ارائه ششم، همین توضیح کوتاه کافی است و لازم نیست فرمول شیمیایی طولانی حفظ کنی.
کف ماکت چه فرقی با گدازه واقعی دارد؟
در آتشفشان واقعی، مواد مذاب و گازهای درون زمین نقش دارند. به سنگ مذاب زیر زمین «ماگما» می‌گوییم و وقتی به سطح برسد، آن را «گدازه» می‌نامیم. گدازه بسیار داغ است، اما کف ماکت ما سنگ مذاب نیست. سرکه و جوش‌شیرین هم علت فوران آتشفشان‌های واقعی نیستند. مدل فقط بخشی از ظاهر پدیده، یعنی خروج مواد و حرکت آن‌ها روی دامنه را نشان می‌دهد.
آتشفشان‌ها همیشه با یک انفجار بزرگ فوران نمی‌کنند؛ بعضی جریان‌های آرام‌تری از گدازه دارند. شکل همه آن‌ها هم دقیقاً شبیه این مخروط مقوایی نیست. در گزارش بنویس که این کار، یک مدل ساده آموزشی است. برای آشنایی با بخش دیگری از گذشته زمین می‌توانی کاردستی فسیل با اثر برگ و صدف را هم ببینی؛ آنجا هم تشخیص تفاوت مدل و نمونه واقعی اهمیت دارد.
جدول مشاهده برای کاردستی آتشفشان کلاس ششم
قبل از آزمایش، حدست را در دفتر بنویس. مثلاً حدس بزن کف از کدام سمت پایین می‌آید. بعد از اجرا، آنچه واقعاً دیدی ثبت کن؛ حتی اگر با حدست فرق داشت. لازم نیست برای جذاب‌تر شدن گزارش، عدد یا نتیجه بسازی. تفاوت بین پیش‌بینی و مشاهده، خودش موضوع خوبی برای گفت‌وگو در کلاس است.
| بخش بررسی | چه چیزی یادداشت کنم؟ | مشاهده من |
|---|---|---|
| مواد اولیه | مقدار سرکه، جوش‌شیرین و مایع ظرفشویی | بعد از اندازه‌گیری بنویس |
| شروع واکنش | اولین حباب‌ها را چه زمانی دیدم؟ | بعد از اجرا بنویس |
| مسیر کف | کف بیشتر از کدام سمت پایین آمد؟ | بعد از اجرا بنویس |
| پایداری مدل | بطری و مقوا در جای خود ماندند؟ | بعد از اجرا بنویس |
| تفاوت با حدس | نتیجه چه تفاوتی با پیش‌بینی داشت؟ | بعد از اجرا بنویس |
اگر معلم از تو مقایسه خواست، در دو اجرای کوچک فقط وجود مایع ظرفشویی را تغییر بده. مقدار سرکه، جوش‌شیرین، آب و نوع بطری را ثابت نگه دار. هر بار هم از ظرف تمیز و مواد تازه استفاده کن. سپس ظاهر حباب‌ها و ماندگاری کف را مقایسه کن. این پیشنهاد یک بررسی ساده کلاسی است؛ از دو اجرا نمی‌توان درباره تمام آتشفشان‌ها نتیجه گرفت.
اگر ماکت آتشفشان خوب کار نکرد چه کنیم؟
کف از دهانه بیرون نمی‌آید
اول بررسی کن واکنش داخل بطری اتفاق می‌افتد یا نه. شاید ظرف خیلی بزرگ باشد و کف به دهانه نرسد. بطری کوچک‌تر معمولاً نمایش را واضح‌تر می‌کند. مطمئن شو از جوش‌شیرین استفاده کرده‌ای، نه بیکینگ‌پودر یا نمک. باقی‌مانده اجرای قبلی را هم خالی کن. دهانه را برای بلندتر شدن فوران تنگ نکن و هرگز درپوش نگذار.
بطری لق می‌زند یا مقوا خیس می‌شود
آزمایش را متوقف کن و بعد از آرام گرفتن واکنش، سینی را تمیز کن. چسب روی سطح خیس خوب نمی‌چسبد؛ جای بطری را خشک و دوباره محکم کن. اگر بدنه خیلی نرم شده، مقوا را عوض کن. برای کار بعدی، پایه مخروط را پهن‌تر بگیر. یاد گرفتن روش تعمیر هم بخشی از کاردستی است و لازم نیست مدل اولت بی‌نقص باشد.
ماکت آتشفشان را چطور در کلاس ارائه بدهیم؟
ارائه را با یک جمله ساده شروع کن: «من یک مدل آتشفشان ساخته‌ام تا بیرون آمدن مواد از دهانه را نشان بدهم.» بعد بطری، بدنه مقوایی و سینی را معرفی کن. قبل از اجرا بگو چه موادی داری و چه چیزی را می‌خواهی مشاهده کنی. در پایان، توضیح بده که گاز این آزمایش از واکنش سرکه و جوش‌شیرین به وجود آمده و ماکت، گرمای آتشفشان واقعی را نمایش نمی‌دهد.
برای بردن مدل به مدرسه، بطری را خالی نگه دار و مواد را در ظرف‌های جدا و بسته، با برچسب نام همراه ببر. با معلم هماهنگ کن که آزمایش کجا انجام شود. اگر اجازه اجرای زنده نداری، عکس مراحل و جدول مشاهده را ارائه بده. کارت عنوان را هم بیرون از مسیر کف بگذار. تجربه ساخت کاردستی کاغذسازی کلاس ششم می‌تواند برای نوشتن گزارش مرحله‌ای به تو ایده بدهد.
بعد از کار، مایعات را با کمک بزرگ‌تر و طبق روش مورد قبول مدرسه جمع کن. تکه‌های مقوا و چسب را داخل سینک نریز. بطری و سینی را بشوی و خشک کن. اگر قرار است بدنه را نگه داری، آن را از بخش خیس جدا بگذار. برای مقایسه موضوع جامد، مایع و گاز هم آموزش کاردستی حالت‌های ماده یک مرور تصویری ساده دارد.
سوالات متداول درباره ساخت آتشفشان برای مدرسه
آیا بدون رنگ خوراکی هم می‌شود آتشفشان ساخت؟
بله. رنگ فقط به دیده شدن مسیر کف کمک می‌کند. بدون رنگ هم حباب‌ها را می‌بینی و می‌توانی مشاهده‌هایت را ثبت کنی. برای جبران رنگ، مواد دیگری مثل گواش را داخل بطری نریز؛ رنگ بدنه را از مواد آزمایش جدا نگه دار.
می‌شود برای ماکت، دود یا آتش درست کرد؟
در این آموزش به دود و آتش نیازی نداریم. از شمع، فشفشه، مواد اشتعال‌زا، یخ خشک یا ترکیب شوینده‌ها استفاده نکن. بدنه ساده و توضیح درست، از جلوه‌های نمایشی مهم‌تر است. برای نشان دادن فوران، همین کف کافی است.
آیا می‌توانم چند بار از یک ماکت استفاده کنم؟
اگر بدنه و چسب‌ها سالم باشند، بله. پس از هر اجرا، بطری را خالی و تمیز کن و اجازه بده قسمت‌های خیس خشک شوند. مواد تازه را فقط موقع اجرای بعدی اضافه کن. مقوای خیس و لق را قبل از استفاده دوباره تعمیر کن.
ساخت این کاردستی چقدر طول می‌کشد؟
زمان به مهارتت در برش و مقدار تزیین بستگی دارد. ساخت ساده را در یک نوبت انجام بده، ولی زمان خشک شدن رنگ و چسب را جدا حساب کن. بهتر است کار را به شب قبل از ارائه موکول نکنی تا فرصت تمرین و اصلاح داشته باشی.
منابع
- کتاب علوم تجربی ششم دبستان، سازمان پژوهش و برنامه‌ریزی آموزشی، درس زمین پویا
- موزه تاریخ طبیعی لندن، How to make a volcano
- مؤسسه مهندسی و فناوری، Erupting volcano experiment
- سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، How Do Volcanoes Erupt و About Volcanoes
