تألیف: حمید وثیق زاده انصاری
منبع: راسخون
منبع: راسخون
پروژههای معدنی برای نمایشگاه علوم . . . برایتان جالب نیست؟ دیده میشود که پروژههای مربوط به جغرافی همیشه نظر بچهها را جلب میکند به خاطر آسان بودن انجام پروژهها و فراهم آوردن بینش فیزیکی نسبت به جهان طبیعت. در این جا تعدادی از پروژههای معدنی برای بچههای دبیرستان که میتوانند از آن لذت ببرند ارائه میشود:
عناصر مختلفی در پوسته زمین یافت میشود که خواص منحصر به فرد خود را دارند. انجام پروژهها بر روی مواد معدنی به فهم این خواص و تغییراتی که در طول زمان در ساختار آنها به وجود آمده است کمک میکند. بچهها میتوانند به ساخت پروژههای مختلفی برای شناسایی سنگها و مواد معدنی فکر کنند. به هرحال برای بچههای دبیرستان، سطح سختی پروژه ها نباید بالا باشد. ایده‌هایی که برای پروژههای معدنی در این مقاله داده شده است، آسان هستند. بیایید با ساده‌ترین آنها شروع کنیم:
اول از همه، ساخت مدل‌های سنگ‌های دگرگونی با خاک رس. ذرات رس را روی یک کاغذ مومی بریزید و یک کاغذ مومی دیگر روی آن قرار دهید. سپس یک کتاب را روی کاغذ مومی دوم قرار دهید به طوری که سطح کاغذ را بپوشاند. شما خواهید دید که ذرات رس تحت اثر وزن کتاب شروع به فشرده شدن می‌کنند. بعد از مدتی کتاب و کاغذ مومی بالایی را از روی ذرات رس بردارید. ساختار تغییر کرده‌ی خاک رس فرایند تشکیل سنگ‌های دگرگونی را توضیح می‌دهد. گرما و فشار وارده بر سنگ مسئول تشکیل سنگ‌های دگرگونی است.
حضور کربنات کلسیم در سنگ توسط آزمایش انداختن یک قطره سرکه بر روی سطح سنگ انجام میشود. نشانه وجود کربنات کلسیم در قالب واکنش فیزینگ (صدای فیزینگ) مشاهده میشود. به منظور تست و اندازه گیری سختی سنگ باید با وسایلی که در بالا گفته شد روی سنگ خط بیاندازید. در اندازه گیری سختی از مقیاس عددی بین یک تا ده استفاده میشود. برای مثال اگر شما بتوانید فقط با ناخن خود روی یک نمونه سنگ خط بیاندازید سختی این نمونه سنگ بین یک تا دو می‌باشد. سنگی با سختی سه می‌تواند با یک سکه خط انداخته شود. شما برای خط انداختن روی یک سنگ با سختی بین چهار تا پنج به یک چاقو نیاز دارید. سنگ هایی که سختی آنها بین شش تا هشت است را فقط می‌توان با شیشه خط انداخت. و در آخر سخت‌ترین سنگها که درجه سختی آنها بالای هشت است را با هیچ کدام از ابزارهای بالا نمی‌توان خط انداخت. در عوض بعضی سنگها دارای سختی‌ای هستند که میتوانند روی سطح شیشه خط بیاندازند.
یک لیوان آب بر دارید و آن را در ماهی‌تابه بریزید. آب را گرم کنید و وقتی نزدیک نقطه جوشیدن آن شد سولفات منیزیم را به آن اضافه کنید. مقدار سولفات منیزیمی که باید در آب جوش بریزید حدود یک لیوان است. دقت کنید که تمام سولفات سدیم را به یک باره داخل آب نریزید و آن را با یک قاشق و به آرامی به آب جوش اضافه کنید. این به این خاطر است که اشباع شدن آب توسط نمک به آرامی انجام شود. وقتی که محلول کاملاً اشباع شد گرم کردن آن را متوقف کنید.
هم زمان با این که محلول در حال سرد شدن است آن را به هم زده و دو تا سه قطره رنگ مواد غذایی در آن بریزید. سپس این محلول اشباع شده را درون درهای بطری بریزید. اکنون رشته نخ‌ها را درون در بطری‌ها بگذارید. بدیهی است چون چگالی رشته نخ‌ها از محلول اشباع کمتر است روی سطح محلول شناور می‌مانند. برای غلبه بر این مشکل شما می‌توانید از سکه برای پایین بردن نخ‌ها استفاده کنید و سپس اجازه دهید تا محلول اشباع سرد شود. دقت کنید که این محلول اشباع باید چند هفته برای سرد شدن بماند. شما می‌توانید رشد بلور در درب بطری را بعد از مدت زمان کوتاهی مشاهده کنید. کریستال‌های اطراف نخ سخت‌تر هستند و به نخ چسپیده‌اند بنا بر این شما می‌توانید با کشیدن نخ آنها را از در بطری خارج کنید. این یک تجربه جالب برای بچههای دبیرستان به منظور فهم چگونگی شکل گیری کریستال‌ها است.
spe•le•o•them: ساختاری است که در غار‌ها توسط رسوب مواد معدنی موجود در آب به وجود می‌آیند مانند استالاگمیت یا استالاگتیت.
دولومیت و سنگ آهک دلیل تشکیل spe•le•o•them هستند. spe•le•o•them در غارهایی که محلول آهکی دارند یافت میشود. برای انجام این پروژه از استالاگمیت یا استالاگتیت‌ها چند عکس تهیه کنید. ضمیمه کردن عکس‌ها به پروژه، اعتبار پروژه شما را بالا می‌برد. شما می‌توانید با انجام این کار به فکر ساخت یک جدول یا مقاله در مورد چگونگی شکل گیری استالاگمیت یا استالاگتیت‌ها باشید.
این‌ها فقط چند عدد از ایده‌های زیادی هستند که بچههای دبیرستان میتوانند برای انجام پروژههای معدنی استفاده کنند. این ایده‌ها و پروژهها به بالا بردن سطح فهم بچهها در مورد سنگها و مواد معدنی کمک میکند. این فقط یک پروژه کاری نیست بلکه درک مفاهیم علم است که به بچهها اجازه می‌دهد تا معنی این فعالیت‌ها را بفهمند.
تشکیل سنگ‌های دگرگونی
فرایند تشکیل سنگ‌های دگرگونی را می‌توان با یک پروژه ساده نشان داد. برای مدل سازی پروژه: خاک رس و کاغذ مومی و کتاب (به منظور اعمال وزن) مورد نیاز است. رنگ‌های مختلفی از خاک رس را برای ساخت ذرات سنگ مدل انتخاب کنید.اول از همه، ساخت مدل‌های سنگ‌های دگرگونی با خاک رس. ذرات رس را روی یک کاغذ مومی بریزید و یک کاغذ مومی دیگر روی آن قرار دهید. سپس یک کتاب را روی کاغذ مومی دوم قرار دهید به طوری که سطح کاغذ را بپوشاند. شما خواهید دید که ذرات رس تحت اثر وزن کتاب شروع به فشرده شدن می‌کنند. بعد از مدتی کتاب و کاغذ مومی بالایی را از روی ذرات رس بردارید. ساختار تغییر کرده‌ی خاک رس فرایند تشکیل سنگ‌های دگرگونی را توضیح می‌دهد. گرما و فشار وارده بر سنگ مسئول تشکیل سنگ‌های دگرگونی است.
کیت تست مواد معدنی
یک کیت تست مواد معدنی به ما اجازه می‌دهد تا سختی و حضور کربنات کلسیم در سنگ را تست کنیم. این یکی از روش‌های جالب و هم چنین آسان برای انجام پروژه های معدنی برای دانش آموزان دبیرستان است. این اقلام که با هم یک کیت تست مواد معدنی را تشکیل می‌دهند عبارت‌اند از: سرکه و یک سکه و چاقو و یک چاقوی جیبی و یک تکه شیشه و کاشی بدون لعاب و قطره چکان و انواع مختلف سنگ.حضور کربنات کلسیم در سنگ توسط آزمایش انداختن یک قطره سرکه بر روی سطح سنگ انجام میشود. نشانه وجود کربنات کلسیم در قالب واکنش فیزینگ (صدای فیزینگ) مشاهده میشود. به منظور تست و اندازه گیری سختی سنگ باید با وسایلی که در بالا گفته شد روی سنگ خط بیاندازید. در اندازه گیری سختی از مقیاس عددی بین یک تا ده استفاده میشود. برای مثال اگر شما بتوانید فقط با ناخن خود روی یک نمونه سنگ خط بیاندازید سختی این نمونه سنگ بین یک تا دو می‌باشد. سنگی با سختی سه می‌تواند با یک سکه خط انداخته شود. شما برای خط انداختن روی یک سنگ با سختی بین چهار تا پنج به یک چاقو نیاز دارید. سنگ هایی که سختی آنها بین شش تا هشت است را فقط می‌توان با شیشه خط انداخت. و در آخر سخت‌ترین سنگها که درجه سختی آنها بالای هشت است را با هیچ کدام از ابزارهای بالا نمی‌توان خط انداخت. در عوض بعضی سنگها دارای سختی‌ای هستند که میتوانند روی سطح شیشه خط بیاندازند.
پروژه کریستال سولفات منیزیم
این پروژه شامل ایجاد ساختارهای بلوری از سولفات منیزیم است که یک پروژه سرگرم کننده می‌باشد. انجام این پروژه نیاز به کار با آب داغ دارد و در نتیجه نیاز به نظارت بزرگ‌ترها می‌باشد. مواد مورد نیاز برای انجام این پروژه عبارت‌اند از: سولفات منیزیم و آب و ماهی تابه (برای گرم کردن آب) و سکه و دو یا سه عدد درب بطری و چند رشته نخ و قاشق و رنگ مواد غذایی.یک لیوان آب بر دارید و آن را در ماهی‌تابه بریزید. آب را گرم کنید و وقتی نزدیک نقطه جوشیدن آن شد سولفات منیزیم را به آن اضافه کنید. مقدار سولفات منیزیمی که باید در آب جوش بریزید حدود یک لیوان است. دقت کنید که تمام سولفات سدیم را به یک باره داخل آب نریزید و آن را با یک قاشق و به آرامی به آب جوش اضافه کنید. این به این خاطر است که اشباع شدن آب توسط نمک به آرامی انجام شود. وقتی که محلول کاملاً اشباع شد گرم کردن آن را متوقف کنید.
هم زمان با این که محلول در حال سرد شدن است آن را به هم زده و دو تا سه قطره رنگ مواد غذایی در آن بریزید. سپس این محلول اشباع شده را درون درهای بطری بریزید. اکنون رشته نخ‌ها را درون در بطری‌ها بگذارید. بدیهی است چون چگالی رشته نخ‌ها از محلول اشباع کمتر است روی سطح محلول شناور می‌مانند. برای غلبه بر این مشکل شما می‌توانید از سکه برای پایین بردن نخ‌ها استفاده کنید و سپس اجازه دهید تا محلول اشباع سرد شود. دقت کنید که این محلول اشباع باید چند هفته برای سرد شدن بماند. شما می‌توانید رشد بلور در درب بطری را بعد از مدت زمان کوتاهی مشاهده کنید. کریستال‌های اطراف نخ سخت‌تر هستند و به نخ چسپیده‌اند بنا بر این شما می‌توانید با کشیدن نخ آنها را از در بطری خارج کنید. این یک تجربه جالب برای بچههای دبیرستان به منظور فهم چگونگی شکل گیری کریستال‌ها است.
spe•le•o•them: ساختاری است که در غار‌ها توسط رسوب مواد معدنی موجود در آب به وجود می‌آیند مانند استالاگمیت یا استالاگتیت.
دولومیت و سنگ آهک دلیل تشکیل spe•le•o•them هستند. spe•le•o•them در غارهایی که محلول آهکی دارند یافت میشود. برای انجام این پروژه از استالاگمیت یا استالاگتیت‌ها چند عکس تهیه کنید. ضمیمه کردن عکس‌ها به پروژه، اعتبار پروژه شما را بالا می‌برد. شما می‌توانید با انجام این کار به فکر ساخت یک جدول یا مقاله در مورد چگونگی شکل گیری استالاگمیت یا استالاگتیت‌ها باشید.
این‌ها فقط چند عدد از ایده‌های زیادی هستند که بچههای دبیرستان میتوانند برای انجام پروژههای معدنی استفاده کنند. این ایده‌ها و پروژهها به بالا بردن سطح فهم بچهها در مورد سنگها و مواد معدنی کمک میکند. این فقط یک پروژه کاری نیست بلکه درک مفاهیم علم است که به بچهها اجازه می‌دهد تا معنی این فعالیت‌ها را بفهمند.
/ج
