Тому доцільно буде запропонувати учням уявити себе дослідниками та провести конкурс відеоробіт (якщо це дистанційне навчання) "Експерименти зі світлом". Такі проєктні роботи активізують пізнавальну діяльність учнів, шляхом демонстрації оригінальних дослідів-фокусів, зацікавлять фізикою.

Альтернативні джерела світла.

Під час роботи над проєктом дітям необхідно буде поміркувати над питанням "Які лінзи можна використати для створення лупи?"; порівняти зображення об'єктів через різні лінзи та обрати найбільш доцільні лінзи для створення власного збільшуваного пристрою; створити власну лупу; провести пошукову роботу над темою "Сучасні збільшувані прилади" або "Лупа у твоєму смартфоні - як це працює"

Мета:  довести, що рослинам життєво необхідне сонячне світло.

Обладнання: два горщики з кімнатними рослинами.

Хід дослідження:

1.  Помістіть горщики з паростками в середині кімнати на ніч.

2.  Вранці знову розташуйте їх на підвіконні.

Спостереження: за ніч  рослини змінили своє положення майже на горизонтальне – так тяглися до вікна, а при великому світлі, паростки знову прийняли вертикальне положення.

Висновок: рослинам життєво необхідне сонячне світло.

Дослідження"Чому світяться світлячки"

"Полярне сяйво"

Обладнання:

Крейда, бумага, олівець, ножиці.

Спостереження:

Вранці в віконце заглядає сонечко. Діти звернули увагу, що в тих місцях, куди потрапляють сонячні промені, можна побачити свою тінь. Діти можуть приймати різні пози і спостерігали, як змінюється їх тінь.

Питання для дослідження:

Як виникає тінь?

Чи завжди буває тінь?

Тінь схожа на свого господаря?

Чи завжди у мене є тінь і що потрібно, щоб вона з'явилася?

Моя тінь завжди однакова?

Можна втекти від тіні?

Як можна грати з тінню?

Чи можна показати, як створити за допомогою тіней образи?

Як можна своєю тінню виміряти тінь від дерева?(на прогулянці)

Створення гіпотез за питаннями.

Висновки:

Головний: світло не проходить крізь предмети, тому за ними буде тінь.

Тінь — явище, яке виражається зорово видимою фігурою (силуетом), що утворюється внаслідок присутності твердого тіла, або речовини, менш прозорої ніж повітря, на шляху слідування променів джерела світла до певної поверхні.

Контури тіні залежать від контурів перепони, а насиченість та чіткість від ступеню прозорості останньої. Чим прозоріше тіло тим розмитішу та бліднішу тінь воно відкидатиме. Як правило її колір варіюється від блідо-сірого, до насиченого чорного.

Щодо форми, то тут роль відіграє кут падіння променів: при перпендикулярному падінні до поверхні перешкоди отримується майже точна тінь.

При направленому джерелі світла темну пляму видно гарно, а от при розсіяному (наприклад: багато ламп на стелі) тінь зникає. Дрібні предмети (часточки пилу в повітрі, випарувана вода із земної поверхні) не дає тіні. Також чим далі об’єкт знаходиться від поверхні, тим бліднішою та прозорішою стає тінь.

Види діяльності:

1. Малюнки тіні предметів.

2. Відгадування загадок.

3. Читання віршів.

4. Вимірювання довжини тіні дерева.

5. Створення театру тіней.

6. Просмотр мультфільму «Тінь» Лунтік 4 сезон 207 серія.

7. Розповідь Г. Остера «Тінь все розуміє»

Дослі́дження 2 «Як виникають «сонячні зайчики»?

Обладнання: дзеркальце

Поняття:   Сонячний зайчик — відбитий сонячний промінь, падаючий на яку-небудь дзеркальну поверхню; відблиск.

Питання для дослідження:

1.    Коли виникають сонячні зайчики?

2.    Як їх можно використовувати?

3.    Як керувати відбитим сонячним променем?

4.    Що ще може відображати сонячний промінь? (річка, калюжа)

5.    Чому ми не можемо дивитися на воду у сонячний день?

6.    Що буде з сонячним промінчиком, якщо на його шляху поставити 2 дзеркала?

Ідея проекту:

Учні матимуть завдання створити танцюючого робота, який буде використовувати світлодіоди для створення світлових ефектів під час танцю. Мікробіт можна програмувати для зміни кольорів світлодіодів, таким чином, створюючи захоплюючий світловий шоу.

Програмуйте мікробіт: Використовуйте мову програмування для створення програми, яка буде управляти світловими ефектами.

Танцюйте разом з своїм роботом: Учні можуть створити танцювальну програму та використовувати світлові ефекти під час виконання роботом танцю.

Цей проект не лише заохочує учнів вивчати основи програмування та робототехніки, але й розвиває їх творчість та інженерний підхід.

"Енергетика, що покращує якість життя", "Найдешевші енергоносії у найближчі 10 років" , "Зелена енергетика", "Люди професії "енергетик"

(Балаклеєць М.В.)

• Учасники отримують завдання створити світлову інсталяцію або проєкт, використовуючи різні джерела світла (наприклад, свічки, ліхтарі, світлодіоди) та матеріали.

• Завдання може бути специфічним (наприклад, створення світлової інсталяції на тему природи) або більш вільним, щоб дати учасникам більшу творчість.

Світло може збуджувати, заспокоювати, стимулювати.

Проєкт «Світло Перемоги», під час якого учні мали можливість розглянути тему війни і перемоги у творах українських поетів і прозаїків, ознайомитися із думками сучасних письменників. Старшокласникам було запропоновано розглянути твори митців різних поколінь, які писали і пишуть про події 1939-1945, 2014-2023 років. У власних проєктах ліцеїсти представили твори, цитати майстрів слова, оздобили їх зоровими образами, проявили креативність під час оформлення робіт. У найскладніші часи слово було і залишається зброєю українського народу, особливо, якщо воно сказане митцем.

У цьому творі світло має багато значень і символічних відтінків.

Дослідження енергії світла - це захоплива та важлива тема, яка може відкривати нові можливості в різних областях, від фізики та інженерії до енергетики та медицини. Ефективність сонячних батарей: Дослідження нових матеріалів та технології для виробництва сонячних батарей, щоб збільшити їхню ефективність та знизити вартість виробництва.

У природі не існує білого кольору, промінь світла насправді складається з непомітних неозброєним оком різних кольорів.

Вода заломлює світло, розкладаючи на окремі кольори, а дзеркало перенаправляє розкладене світло у вигляді веселки на білий лист паперу.

Також саморобну веселку можна створити, використавши компакт-диски.

Чому таке відбувається (створення за допомогою диска):

У цьому випадку світло ліхтаря, потрапивши на компакт диск, заломлюється і розкладається на окремі кольори. Це відбувається тому, що диск має безліч маленьких борозен, потрапляючи на які, світло відбивається під різним кутом. У фізиці цей процес називається дифракцією.

https://youtu.be/Nf3wwaDc-Ek

Які предмети відбивають сонячні зайчики. Форма і розмір сонячних зайчиків від різних предметів.

1. Світлолікування — використання з лікувальною метою оптичного випромінювання (інфрачервоного, видимого і ультрафіолетового).

Мета: Дослідити фізичні та електронні аспекти світла, взаємодію світла із середовищем та розробити проєкт, який поєднує технологію з природою, стимулюючи інтерес до робототехніки, програмування та дизайну.

Етапи реалізації:

1. Дослідження: Вивчити як працюють світлодіоди, як можна програмувати мікроконтролери (наприклад, Arduino) для контролювання світлодіодів, та як зміна світлових характеристик впливає на людське сприйняття.

2. Дизайн: Створити дизайн "світлових рослин", вибрати матеріали для їх створення та розробити схеми підключення світлодіодів до мікроконтролера.

3. Програмування: Написати код для мікроконтролера, який дозволить світлодіодам реагувати на зовнішні подразники за допомогою сенсорів.

4. Інтеграція: Зібрати проєкт, провести тестування і налаштування реакції "світлових рослин".

5. Презентація: Організувати виставку проєкту, де інші учні можуть інтерактивно дослідити сад, та представити проєкт на шкільних або регіональних конкурсах.

Челендж: Учасники конкурсу можуть створити свої варіанти світлодіодних "рослин", що реагують на різні типи стимулів, та об'єднати їх у більший інсталяційний проєкт.

Цей проєкт дозволяє глибше зрозуміти фізичні принципи світла, електроніки та програмування, а також розвиває творчі та інженерні навички учнів.

Матеріали:

Пластикова пляшка: для виготовлення корпусу водонагрівача.

Чорна фарба або плівка: для покриття зовнішньої поверхні пляшки. Чорний колір допоможе поглинати більше сонячного світла.

Фольга: для виготовлення рефлектора, який спрямовуватиме сонячне світло на пляшку.

Клей або скотч: для кріплення фольги і покриття пляшки.

Трубки і з'єднувальні фітинги: для введення води у водонагрівач та виведення гарячої води.

Термометр: для вимірювання температури води всередині пляшки.

Хід досліду:

Підготовка пляшки: Відріжте верхню частину пляшки і зробіть отвір у нижній частині для введення трубок. Покрийте зовнішню поверхню пляшки чорною фарбою або плівкою.

Виготовлення рефлектора: Зробіть рефлектор із фольги, який буде спрямовувати сонячне світло на пляшку. Фольгу слід злегка зігнути, щоб вона відбивала світло на пляшку.

Збирання системи: Закріпіть рефлектор над пляшкою, використовуючи клей або скотч. Підключіть трубки до пляшки так, щоб вода могла циркулювати всередині неї.

Тестування: Розмістіть водонагрівач на сонячному місці та почніть нагрівати воду. Регулярно вимірюйте температуру води всередині пляшки за допомогою термометра.

Аналіз результатів: Зберіть дані про температуру води протягом дня. Проаналізуйте, як ефективно ваш водонагрівач працює при різних умовах (наприклад, зміни кута сонячного світла).

Результат:

Залежно від ефективності вашого водонагрівача, результат може варіюватися. Наприклад, ви можете зафіксувати температуру води, яка збільшилася на певну кількість градусів за певний період часу.

Кращі результати можуть бути досягнуті шляхом оптимізації дизайну водонагрівача, такої як покращення ізоляції або зміна кута рефлектора для кращого захоплення сонячного світла.

У результаті досліду учні можуть зрозуміти принципи сонячної енергії та її використання для створення екологічно чистих технологій.

Моделювання процесів в Tinkercad

1. Підготовка дослідницького плану: Учні розробляють план дослідження, включаючи обрання виду рослин, встановлення умов експерименту та визначення вимірювальних показників.

2. Проведення експерименту: Учні проводять експеримент, дбаючи про те, щоб умови були однакові для всіх груп рослин, за винятком типу світла.

3. Збір та аналіз даних: Після закінчення експерименту учні збирають дані про ріст та розвиток рослин в кожній групі та проводять їх аналіз.

4. Висновки та презентація результатів: Учні формують висновки на основі зібраних даних та підготовлюють презентацію, в якій демонструють свої результати та висновки.

• Розширити знання учнів про світло і тінь.

• Розвинути творчі здібності, уяву та фантазію.

• Ознайомити з основами анімації.

• Формувати навички командної роботи.

Цікаво, що Скрябін довгий час вважав, що всі люди асоціюють звуки з кольорами так само, як і він, і дуже здивувався, коли дізнався що це не відповідає дійсності. Але він не єдиний композитор, який володів подібним даром. Римський-Корсаков, Вагнер, Берліоз, Ліст теж «бачили» звуки, але кожен по-своєму і не так, як Скрябін.

Відповідність кольорів і тональностей за версією Скрябіна

Цікаво, що Скрябін довгий час вважав, що всі люди асоціюють звуки з кольорами так само, як і він, і дуже здивувався, коли дізнався що це не відповідає дійсності. Але він не єдиний композитор, який володів подібним даром. Римський-Корсаков, Вагнер, Берліоз, Ліст теж «бачили» звуки, але кожен по-своєму і не так, як Скрябін. Існує таке дивовижне явище як кольоровий слух. Відомий композитор Олександр Скрябін (не плутати з Кузьмою Скрябіним) сприймав різні тональності в різних кольорах: до-мажор — червоним, соль-мажор — помаранчево-рожевим, ре-мажор — жовтим, ля-мажор — зеленим, мі-мажор і сі-мажор — схожого синьо-білястого кольору, фа-дієз-мажор — яскраво-синім, до-дієз-мажор — фіолетовим, ля-бемоль-мажор — пурпурово-фіолетовим, мі-бемоль-мажор і сі-бемоль-мажор — сталевими з металевим блиском, фа-мажор — темно-червоним.

Цікаво, що Скрябін довгий час вважав, що всі люди асоціюють звуки з кольорами так само, як і він, і дуже здивувався, коли дізнався що це не відповідає дійсності. Але він не єдиний композитор, який володів подібним даром. Римський-Корсаков, Вагнер, Берліоз, Ліст теж «бачили» звуки, але кожен по-своєму і не так, як Скрябін.

Пізніше християни почали використовувати освячені ікони та хрестики, як традиційні українські обереги. Обереги – наші прадавні символи-захисники, знаки віри у вище заступництво. Вишитий рушник, сорочка, писанка, лялька, віночок, калина, верба, лелека – без них важко уявити нашу Україну.

Учні досліджуватимуть, як різні матеріали можуть накопичувати та зберігати тепло від сонячного світла. Основна мета — вивчити властивості матеріалів (металів, тканин, пластику) та їх здатність зберігати теплову енергію, а також оцінити їх ефективність як можливих компонентів для сонячних колекторів.

Етапи роботи

1. Вибір матеріалів: Обираються різні типи матеріалів, які учні розглянуть для дослідження.

2. Створення моделей: Будуються прості моделі сонячних колекторів із різних матеріалів.

3. Дослідження: Учні вимірюють температуру, яку може накопичувати кожен матеріал, на сонці протягом одного дня.

4. Аналіз результатів: Порівнюються результати та обираються найбільш ефективні матеріали для накопичення сонячної енергії.

Учні досліджуватимуть, як різні матеріали можуть накопичувати та зберігати тепло від сонячного світла. Основна мета — вивчити властивості матеріалів (металів, тканин, пластику) та їх здатність зберігати теплову енергію, а також оцінити їх ефективність як можливих компонентів для сонячних колекторів.

Етапи роботи

1. Вибір матеріалів: Обираються різні типи матеріалів, які учні розглянуть для дослідження.

2. Створення моделей: Будуються прості моделі сонячних колекторів із різних матеріалів.

3. Дослідження: Учні вимірюють температуру, яку може накопичувати кожен матеріал, на сонці протягом одного дня.

4. Аналіз результатів: Порівнюються результати та обираються найбільш ефективні матеріали для накопичення сонячної енергії.

Цей проєкт допоможе учням зрозуміти основи теплопровідності, поглинання світла, а також розвине їхні навички роботи з фізичними моделями та аналізу даних.

Дослідження рухів рослин

Фототропізм або геліотропізм — тропізм, що викликає вигин рослини, спрямований до джерела світла

Вплив ультрафіолетового, інфрачервоного випромінювання, світла лампи розжарювання та світлодіода на зростання рослин

1. Призма і розкладка світла:

   • Матеріали: Призма, джерело світла (лампа або лазер).

   • Опис: Пропустіть світло через призму і спостерігайте, як біле світло розкладається на спектр кольорів.

2. Випробування з дзеркалом:

   • Матеріали: Дзеркало, джерело світла, папір.

   • Опис: Відобразіть світло від дзеркала на папері і змініть кут, щоб побачити, як змінюється відображення.

3. Ефект стереоскопічного зору:

   • Матеріали: Два джерела світла, що світять на різні об'єкти.

   • Опис: Розмістіть два об'єкти на різних відстанях і спостерігайте, як вони виглядають з різних кутів.

     
     

Ці експерименти не тільки демонструють різні властивості світла, але й можуть бути цікавими для вивчення фізики. Якщо вам потрібні детальні інструкції для конкретного експерименту, дайте знати!

1. Вплив світла на живі організми (рослини):

   • фотосинтез;

   • біологічні ритми;

   • фототерапія.

2. Світло в технологіях майбутнього. Саме цей напрямок пов'язаний з розвитком нових технологій які використовують світло:

   • оптичні комп'ютери;

   • квантова оптика;

   • світлові комунікації.

3. Світло і мистецтвою. Саме ця тема дозволяє дослідити взаємозв'язок між наукою і мистецтвом, а також історією використання світла в різних видах мистецтва:

   • світлові ілюстрації;

   • світло в кіно.

   
   

   • 
     

   
   

   
   

У природі ми можемо спостерігати, зазвичай, сіро-чорні тіні. А за яких умов тіні можуть бути інших кольорів? Світло ж також не лише біле!

Коли ми поєднуємо світло від кількох різнокольорових ламп, то отримуємо електромагнітні хвилі різної довжини.

Там, де кулька повністю закриває світло, утворюється темно-сіра тінь, а там, де світло частково потрапляє при накладанні хвиль різної довжини одна на одну, утворюються барвисті тіні.

У природі ми можемо спостерігати, зазвичай, сіро-чорні тіні. А за яких умов тіні можуть бути інших кольорів? Світло ж також не лише біле!

Коли ми поєднуємо світло від кількох різнокольорових ламп, то отримуємо електромагнітні хвилі різної довжини.

Там, де кулька повністю закриває світло, утворюється темно-сіра тінь, а там, де світло частково потрапляє при накладанні хвиль різної довжини одна на одну, утворюються барвисті тіні.

Коли ми поєднуємо світло від кількох різнокольорових ламп, то отримуємо електромагнітні хвилі різної довжини. Там, де предмет повністю закриває світло, утворюється темно-сіра тінь, а там, де світло частково потрапляє при накладанні хвиль різної довжини одна на одну, утворюються барвисті тіні.

Для такого досліду знадобляться: темна кімната, білий фон, певний предмет, який утворюватиме тінь, та ліхтарики трьох кольорів — зеленого, синього і червоного (ці кольори є головними, при поєднанні променів світла цих кольорів утворюється білий, а з нього — всі інші кольори видимого спектра)

Завдання проєкту:
- створити умови для збагачення індивідуального досвіду дітей про Сонце;

- спонукати учнів до пошукової роботи по збору та обробці інформації;

- виявити знання учнів про Сонце, як джерело світла і тепла;

- викликати потребу у набутті нових знань, розширювати інтерес до пізнання навколишнього світу;

- збагатити знання про Сонце як небесну зірку;

- ознайомити із значенням сонячного тепла і світла, переконати, що все живе тягнеться до Сонця;

- провести дослідження що до того, як впливає світло на рослини.

Очікувані результати:

Діти дізнаються про Сонце як небесну зірку; ознайомляться із значенням сонячного тепла і світла; на основі практичної роботи переконаються у тому, що непрозорі предмети не пропускають сонячного проміння, що все живе тягнеться до Сонця; сформують уявлення про тінь; розвиватимуть спостережливість, уяву, критичне мислення, вміння працювати в навчальних групах; уміння та навички порівнювати, аналізувати, вибирати головне, робити висновки.

Навчальні предмети: ЯДС, дизайн і технології, мистецтво, українська мова та література.

Рівень: 4 клас молодшої школи.

Час проведення дослідження: 1 заняття (30-40 хвилин).

Мета: пояснення поняття енергії сонця та шляхів її використання.

Завдання: створення працюючої моделі сонячної батареї з підручних матеріалів, оцінка його ефективності.

Або.

STEM-конкурс: "Фотографія світла: наука в кожному промені"

Створити пристрій, який автоматично вмикає світло при зменшенні освітлення в кімнаті, використовуючи фоторезистор та мікроконтролер

Створити інтерактивну систему, де учасники повинні направити лазерний промінь від стартової до фінішної точки через оптичний лабіринт, використовуючи дзеркала, лінзи, призми та інші прості матеріали. Челендж спрямований на застосування принципів відбиття, заломлення та дисперсії світла.

CO2cap C cap O sub 2

𝐶𝑂2

), поглинають це тепло і випромінюють його назад до поверхні Землі, утримуючи тепло в атмосфері та підтримуючи комфортну температуру для життя. 

Послідовність процесу:

1. Поглинання сонячного світла:

   Більша частина сонячного світла проходить крізь атмосферу і поглинається поверхнею Землі (сушею та океанами). 

2. Перетворення на тепло:

   Поглинута енергія перетворюється на теплову енергію. 

3. Випромінювання теплового випромінювання:

   Земля випромінює це тепло назад в атмосферу у вигляді інфрачервоного випромінювання. 

4. Поглинання та випромінювання парниковими газами:

   Молекули парникових газів (таких як

   CO2cap C cap O sub 2

   𝐶𝑂2

   , водяна пара, метан) в атмосфері поглинають частину цього інфрачервоного випромінювання. 

5. Повернення тепла на поверхню:

   Поглинувши тепло, парникові гази випромінюють його у всіх напрямках, включаючи назад до поверхні Землі. 

6. Підвищення температури:

   Це "затримане" тепло призводить до нагрівання нижніх шарів атмосфери і поверхні планети, роблячи її значно теплішою, ніж якби атмосфери не було. 

7. Посилення ефекту:

   Збільшення концентрації парникових газів через діяльність людини призводить до посилення цього ефекту, що спричиняє підвищення середньої температури Землі. 

Дослідження

"Вплив рівня освітлення на зір людини "

Дослідження, яке можна провести: дослідити, як колір світла впливає на процес фотосинтезу.

Тема проєкту "Вплив рівня освітлення на зір людини"

Під час вивчення теми сенсорні системи

Учні встановлюють палицю (гномон) на подвір’ї школи й вимірюють довжину тіні кожну годину. Вони фіксують результати в таблиці та створюють графік зміни тіні залежно від часу. Потім роблять висновки, як рух Сонця впливає на напрям і довжину тіні.

🔬 Інтеграція: фізика + географія + математика (графіки, вимірювання)

Учні встановлюють палицю (гномон) на подвір’ї школи й вимірюють довжину тіні кожну годину. Вони фіксують результати в таблиці та створюють графік зміни тіні залежно від часу. Потім роблять висновки, як рух Сонця впливає на напрям і довжину тіні.

🔬 Інтеграція: фізика + географія + математика (графіки, вимірювання)

🔬 Тема: Дослідження властивостей світла та його впливу на наше життя.

👧🧒 Вікова категорія: учні 7–9 класів

🌈 Ідея діяльності:

Запропонуйте учням створити міні-проєкт або експеримент, який демонструє одну з властивостей світла — відбиття, заломлення, розкладання на спектр або перетворення енергії світла.

💭 Приклади робіт:

• Створення сонячного годинника або міні-сонячної панелі.

• Дослід «Як світло проходить через різні матеріали».

• Виготовлення спектроскопа зі звичайного диска.

• Фото/відео-дослідження «Як змінюється освітленість протягом дня».

• Мистецький напрям: створення “світлових картин” за допомогою ліхтарика і довгої витримки на камері.

🔗 Форма участі:

Учні або команди публікують свої результати у соцмережах із хештегом #STEMнаДніпрі #СвітлоSTEM #STEMUkraine.

🏅 Мета:

Розвинути у дітей дослідницьке мислення, інженерну творчість та екологічне бачення майбутнього енергетики.

🔬 Тема: Дослідження властивостей світла та його впливу на наше життя.

👧🧒 Вікова категорія: учні 7–9 класів

🌈 Ідея діяльності:

Запропонуйте учням створити міні-проєкт або експеримент, який демонструє одну з властивостей світла — відбиття, заломлення, розкладання на спектр або перетворення енергії світла.

💭 Приклади робіт:

• Створення сонячного годинника або міні-сонячної панелі.

• Дослід «Як світло проходить через різні матеріали».

• Виготовлення спектроскопа зі звичайного диска.

• Фото/відео-дослідження «Як змінюється освітленість протягом дня».

• Мистецький напрям: створення “світлових картин” за допомогою ліхтарика і довгої витримки на камері.

🔗 Форма участі:

Учні або команди публікують свої результати у соцмережах із хештегом #STEMнаДніпрі #СвітлоSTEM #STEMUkraine.

🏅 Мета:

Розвинути у дітей дослідницьке мислення, інженерну творчість та екологічне бачення майбутнього енергетики.

Основні напрямки:Наука/ Технологія : Дослідження, як колір і яскравість світла впливають на візуальне сприйняття їжі (апетитність, свіжість, смак, температура). Експеримент: Приготувати однакову страву (наприклад, стейка з гарніром або десерт) і подати її під різним освітленням (біле, тепле жовте, холодне блакитне, зелене). Опитати групу людей, яке освітлення робить страву найбільш/найменш привабливою, дослідити та пояснити результати з точки зору психології кольору та фізики світла

Інженерія : Розробка оптимальної системи освітлення для фуд-фотографії або вітрини ресторану.

1. Вплив різного кольору світла на швидкість росту рослин.
   → Перевір, під яким кольором (червоним, синім, зеленим, білим) рослини ростуть швидше.

2. Вимірювання кута заломлення світла в різних рідинах.
   → Досліди, як світло змінює напрям, проходячи через воду, олію, скло.

3. Дослідження поляризації світла.
   → Використай сонячні окуляри з поляризацією і пластик — побачиш приховані візерунки!

4. Як змінюється інтенсивність світла з відстанню.
   → Побудуй графік залежності яскравості від відстані від джерела світла.

«Світло — ключ до життя: фотосинтез у дії»

Фотосинтез — це процес, завдяки якому рослини перетворюють світло на енергію, виробляючи кисень, яким ми дихаємо. У STEM-дослідженнях учні вивчають, як світло впливає на ріст рослин, які умови потрібні для ефективного фотосинтезу, і як це знання допомагає створювати екологічні технології. Світло — це не просто енергія, це основа життя на Землі.

Фотосинтез — це процес, завдяки якому рослини перетворюють світло на енергію, виробляючи кисень, яким ми дихаємо. У STEM-дослідженнях учні вивчають, як світло впливає на ріст рослин, які умови потрібні для ефективного фотосинтезу, і як це знання допомагає створювати екологічні технології. Світло — це не просто енергія, це основа життя на Землі.

Приклади "проблем"

• Покращення видимості у тумані чи під водою (імітація).

• Захист очей від надмірно яскравого світла певного спектру.

• Створення фільтра для фотографії/відеозйомки, який підсилює певні кольори (наприклад, "робить небо синішим" або "підсилює зелень").

Вікова Категорія

Середній та старший шкільний вік (12–17 років).

• Для 12–14 років (Середня школа): Фокус на базових принципах поглинання/пропускання світла та конструюванні. Простіші завдання.

• Для 15–17 років (Старша школа): Більш глибокий аналіз спектральних характеристик, точні вимірювання (наприклад, за допомогою додатків-спектрометрів для смартфонів або простих саморобних спектроскопів), складніші інженерні рішення та обґрунтування.

Запрошуємо учнів 5–7 класів до участі у захопливому STEM-проєкті, присвяченому темі “Світло”! ☀️

🔬 Ідея:
Дослідити, як світло взаємодіє з різними поверхнями та матеріалами, і створити власний “світловий експеримент” — наприклад:

• виготовити простий спектроскоп із картонної трубки та диска CD;

• провести дослідження “Які матеріали найкраще відбивають світло?”;

• або створити арт-інсталяцію з елементами світла — ліхтариками, відбивачами, кольоровими фільтрами.

🧠 Мета:
Розвинути навички дослідницької діяльності, критичного мислення, креативності та вміння працювати в команді.

📸 Підсумком стане онлайн-виставка “Світло навколо нас”, де кожна команда представить свій проєкт, фото або коротке відео з результатами дослідження.

·         Опис: Учасники створюють мініатюрний театр тіней, де за допомогою рухомих фігурок, картонних декорацій та різних джерел світла вони створюють короткі історії. Їм потрібно експериментувати з відстанню до джерела світла та розміром тіней, щоб досягти бажаного ефекту.

·         STEM-компоненти:

o    Наука: Поширення світла, утворення тіней.

o    Технологія: Використання різних джерел світла.

o    Інженерія: Конструювання механізму для руху фігурок, створення декорацій.

o    Мистецтво (Art): Розробка сюжету та персонажів, дизайн декорацій.

·         Опис: Учасники учні 4 класу створюють мініатюрний театр тіней, де за допомогою рухомих фігурок, картонних декорацій та різних джерел світла вони створюють короткі історії. Їм потрібно експериментувати з відстанню до джерела світла та розміром тіней, щоб досягти бажаного ефекту.

·         STEM-компоненти:

o    Наука: Поширення світла, утворення тіней.

o    Технологія: Використання різних джерел світла.

o    Інженерія: Конструювання механізму для руху фігурок, створення декорацій.

o    Мистецтво (Art): Розробка сюжету та персонажів, дизайн декорацій.

1. Світло та тінь (Science & Math):

Дослідження: Використовуйте ліхтарик (джерело світла) та іграшки або власні руки. Спостерігайте, як рухається тінь, коли ви переміщуєте ліхтарик або предмет.

Завдання: Спробуйте зробити тінь великою, а потім маленькою (зміна відстані). Порахуйте кількість тіней від кількох предметів (Math).

Фокус: Розуміння, що світло поширюється прямолінійно і що тінь утворюється, коли предмет перекриває світло.

2. Світло у воді (Science):

Дослідження: Налийте воду у склянку. Покладіть у воду ложку або олівець. Спостерігайте, як об'єкт здається зламаним або викривленим.

Завдання: Порівняйте вигляд об'єкта у воді та без неї.

Фокус: Початкове знайомство з заломленням світла (рефракцією) – світло змінює напрямок при переході з повітря у воду.

Олена Побережна

• Прямолінійне поширення: У прозорому однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно.

• Відбиття та заломлення: На межі двох прозорих середовищ світло зазнає відбиття і заломлення, яке відбувається через зміну швидкості світла при переході з одного середовища в інше.

• Закони заломлення: Перший закон стверджує, що промінь падаючий, заломлений і перпендикуляр лежать в одній площині. Другий закон описує залежність кута заломлення від кута падіння залежно від середовища.

• Показник заломлення: Ця величина характеризує, наскільки змінюється швидкість світла при переході з одного середовища в інше, і є відношенням швидкості світла у вакуумі до швидкості світла в середовищі. 

💡 Ідея:
Учні досліджують, як світло допомагає людині в повсякденному житті та надзвичайних ситуаціях.
Під час проєкту вони:

• дізнаються про різні джерела світла (природні й штучні);

• досліджують властивості відбивання світла;

• виготовляють світловідбивний елемент (рефлектор) для одягу чи рюкзака з підручних матеріалів;

• перевіряють його ефективність за допомогою ліхтарика в темряві.

🔬 Результат:
Презентація або відео-експеримент «Як мій рефлектор робить мене помітним уночі».

✨ Мета:
Розвинути розуміння ролі світла в безпеці людини та мотивувати до творчих інженерних рішень.

1. "Як працює веселка?"
   Учні досліджують розкладання білого світла на спектр за допомогою призми або компакт-диска.

2. "Світло і тінь"
   Експерименти з різними джерелами світла для вивчення утворення тіней та півтіней.

3. "Світлове забруднення"
   Аналіз впливу надлишку штучного освітлення на довкілля і здоров’я людини.
   (Можна зробити карту освітлення свого міста вночі.)

4. "Світло в мистецтві"
   Як художники, фотографи й дизайнери використовують світло для створення емоційного ефекту.

5. "Енергія світла"
   Дослідження роботи сонячних батарей і можливість використання їх у школі.

• Практична спрямованість: Учні вирішують конкретні завдання, що робить процес навчання більш цікавим та ефективним.

• Інноваційність: Дослідження спрямовані на створення нових рішень, що можуть покращити довкілля, технології чи суспільство.

• Цілісність підходу: Проєкти можуть включати елементи STEAM, де мистецтво (Arts) додається до STEM, щоб стимулювати творчість та креативне мислення.

• Розвиток навичок: Такі дослідження допомагають формувати покоління, здатні навчатися впродовж життя, критично мислити та співпрацювати в команді.

• Сучасні умови: Вони часто проводяться у спеціалізованих STEM-лабораторіях, оснащених сучасним обладнанням. 

💡 Ідея:
Учні досліджують, як світло допомагає людині в повсякденному житті та надзвичайних ситуаціях.
Під час проєкту вони:

• дізнаються про різні джерела світла (природні й штучні);

• досліджують властивості відбивання світла;

• виготовляють світловідбивний елемент (рефлектор) для одягу чи рюкзака з підручних матеріалів;

• перевіряють його ефективність за допомогою ліхтарика в темряві.

🔬 Результат:
Презентація або відео-експеримент «Як мій рефлектор робить мене помітним уночі».

✨ Мета:
Розвинути розуміння ролі світла в безпеці людини та мотивувати до творчих інженерних рішень.

Світломір: як математика вимірює світло

Тип уроку:

Інтегрований урок (математика + фізика, елементи STEM-дослідження)

Мета уроку:

• сформувати уявлення про фізичні характеристики світла (інтенсивність, сила світла, освітленість);

• показати, як математика допомагає вимірювати світлові явища;

• розвивати вміння застосовувати математичні формули для розрахунку освітленості;

• виховувати допитливість і наукове мислення, інтерес до взаємозв’язку наук.

Інтегрований урок (математика + фізика, елементи STEM-дослідження)

Мета уроку:

• сформувати уявлення про фізичні характеристики світла (інтенсивність, сила світла, освітленість);

• показати, як математика допомагає вимірювати світлові явища;

• розвивати вміння застосовувати математичні формули для розрахунку освітленості;

• виховувати допитливість і наукове мислення, інтерес до взаємозв’язку наук.

2. Яку роль відіграє світло в утворенні вітаміну D у людини?

3. Як тварини орієнтуються у просторі за допомогою світла?

4. Як людина використовує знання про світло в технологіях (оптика, енергетика, медицина)?

2. Яку роль відіграє світло в утворенні вітаміну D у людини?

3. Як тварини орієнтуються у просторі за допомогою світла?

4. Як людина використовує знання про світло в технологіях (оптика, енергетика, медицина)?

Вікова категорія: 12–16 років

Суть:
Протягом тижня учні спостерігають, як часто у школі або вдома світло вмикається без потреби. Вони фіксують ці випадки, аналізують дані та розробляють пропозиції, як можна зменшити марне використання електроенергії. Наприкінці учасники створюють звіт або інфографіку з результатами та пропонують власні ідеї для енергозбереження — від звичайних нагадувань до технічних рішень (сенсори руху, таймери, LED-лампи тощо).

🎯 Мета челенджу:

• сформувати у школярів відповідальне ставлення до використання енергії;

• розвинути навички дослідження, збору та аналізу даних;

• показати, як наука й технології допомагають вирішувати реальні екологічні проблеми;

• стимулювати креативність у пошуку рішень для ощадливого споживання ресурсів.

⚙️ STEM-компоненти:

• Science (наука): вивчення процесу споживання електроенергії, понять “енергоефективність” і “вуглецевий слід”;

• Technology (технології): використання цифрових інструментів (таблиці, онлайн-форми, Canva, Power BI) для збору та візуалізації даних;

• Engineering (інженерія): розробка простих технічних рішень для економії світла (датчики руху, автоматичні вимикачі, еко-нагадування);

• Math (математика): підрахунок кількості годин марного освітлення, визначення зекономленої енергії та коштів.

📊 Очікувані результати:

• створення інфографіки або постеру з результатами спостережень;

• розробка плану енергозбереження для школи чи дому;

• підвищення енергетичної грамотності учнів;

• формування екологічно відповідної поведінки;

• можливість впровадження запропонованих рішень у шкільному середовищі (наприклад, встановлення нагадувальних наліпок або сенсорних ламп).

Можна дослідити:

Порівняти кольори полум’я для Na, K, Ca, Cu, Sr, Ba (солі металів).

Пояснити через енергетичні рівні й квантові переходи.

Зробити «вогняний феєрверк» у безпечному форматі (на відкритому повітрі, з мікрокількістю солей).

Вікова категорія: 5–6 класи

Тема проєкту:

Як слово «світло» живе в українській мові, культурі й технологіях.

Мета проєкту:

•дослідити мовне, художнє та наукове значення поняття «світло»;

• розвивати творче й критичне мислення, уміння працювати в команді;

• навчити учнів застосовувати знання з української мови, літератури, фізики та інформатики для створення інтегрованого продукту.

Короткий опис діяльності:

Учні працюють у групах і досліджують:

• як слово «світло» використовується у фразеологізмах, прислів’ях, піснях, поезії (на уроці української мови);

• що таке світло з точки зору фізики — джерела, властивості, поширення (на природничих уроках);

• як можна візуалізувати або підсвітити слово за допомогою LED-лампочок, ліхтариків чи програм для створення світлових ефектів (на інформатиці або технологіях).

Результатом стане «Світлова книга» або інтерактивна виставка “Світло в слові”, де кожна фраза чи поетичний рядок підсвічується певним кольором (наприклад: «світла душа» — білий, «промінь надії» — жовтий, *«світло науки» — блакитний).

Очікувані результати:

• учні дізнаються про багатозначність слова «світло»;

• створять власний творчий STEM-продукт;

• відчують, що мова теж може «світитися» — у прямому й переносному сенсі.

Можна дослідити:

Порівняти кольори полум’я для Na, K, Ca, Cu, Sr, Ba (солі металів).

Пояснити через енергетичні рівні й квантові переходи.

Зробити «вогняний феєрверк» у безпечному форматі (на відкритому повітрі, з мікрокількістю солей).

Мета: Навчити учнів розумно використовувати світло в побуті та школі, розвинути навички дослідження, експериментування і командної роботи, а також розуміння екологічних аспектів енергоспоживання.

Інтеграція предметів (СТЕМ):

• S (Science / Природознавство): дослідження властивостей світла, відбивання, поглинання, енергоефективність.

• T (Technology / Технології): використання датчиків освітлення, енергозберігаючих ламп.

• E (Engineering / Інженерія): створення простої системи «розумного освітлення».

• M (Mathematics / Математика): розрахунок енергоспоживання, порівняння витрат різних типів ламп.

  Основні завдання:

  1. Дослідити, як різні типи ламп (лампа розжарювання, люмінесцентна, LED) споживають енергію.

  2. Виміряти рівень освітленості в різних частинах класу/школи.

  3. Розробити модель “розумного освітлення”, яка автоматично вмикає/вимикає світло залежно від рівня освітлення (наприклад, за допомогою датчика світла або Arduino).

  4. Створити інформаційний плакат або презентацію про те, як економити електроенергію вдома.

     Матеріали:

     • Ліхтарики або настільні лампи різних типів.

     • Лайт-датчик (можна Arduino з фоторезистором).

     • Мультиметр, ватметр (для вимірювання енергоспоживання).

     • Картон, маркери, ноутбук/планшет.

       Очікувані результати:

       • Розуміння принципів енергозбереження.

       • Уміння застосовувати знання з фізики, математики, інформатики на практиці.

       • Створення власного прототипу «розумної» системи освітлення.

         ЗАГАЛЬНОШКІЛЬНИЙ ПРОЄКТ «Школа світить розумно!» і встановити енергозберігаючі лампи.

Вікова категорія 9 клас

Мета:

Дослідити фізичні, естетичні та символічні аспекти світла і тіні через творчі завдання, експерименти та рефлексію.

 Тривалість:

5–7 днів

 Щоденні завдання:

День 1: Що таке тінь?

• Завдання: Створити коротке пояснення (відео, постер або текст), як виникає тінь.

• Додатково: Сфотографувати цікаву тінь у природному або штучному освітленні.

День 2: Гра світла і тіні в мистецтві

• Завдання: Знайти приклади використання контрасту світла і тіні в живописі, театрі, кіно або фотографії.

• Альтернатива: Створити власну композицію (малюнок, фото, інсталяцію).

День 3: Експеримент — рух тіні

• Завдання: Провести спостереження за тінню протягом дня (наприклад, тінь олівця на вікні).

• Описати, як змінюється її довжина та напрямок.

День 4: Символіка світла і тіні

• Завдання: Написати коротке есе або вірш на тему «Світло і тінь у житті людини».

• Альтернатива: Створити колаж або ментальну карту з асоціаціями.

День 5: Світло як наука і метафора

• Завдання: Пояснити, як світло використовується в науці (лазери, оптика, телескопи).

• Додатково: Розглянути філософське значення світла (знання, істина, надія).

День 6: Тінь у літературі

• Завдання: Знайти уривок з твору, де згадується тінь як образ.

• Обговорити, що вона символізує.

День 7: Підсумок — Світло і Тінь у моєму світі

• Завдання: Створити фінальний проєкт (відео, презентацію, постер або міні-виставку), що підсумовує дослідження.

Дослідити, як утворюються кольори світла в цифровому середовищі, і зрозуміти, чим відрізняється змішування світла (RGB) від змішування фарб (CMY).
Учні на практиці побачать, що світло — це дані, які можна кодувати числами!

🧠 Ідея

Кожен піксель на екрані світиться трьома кольорами — червоним (R), зеленим (G) і синім (B).
Комбінуючи їх, комп’ютер створює мільйони відтінків.
Учні досліджують, як змінюються кольори, якщо змінювати цифрові значення (0–255).

🧰 Інструменти

• Scratch або Python (Trinket / Thonny) — для експериментів із кольорами.

• Canva / Google Slides — для створення візуальної презентації результатів.

• Google Sheets — для запису результатів і побудови кольорових таблиць.

🔬 Хід роботи

1. Дослідження: що таке RGB-модель, як кодується колір (знайомство з поняттям “піксель”).

2. Експеримент:

   • у Scratch створити сцену, де три повзунки керують R, G, B (або в Python — через бібліотеку tkinter);

   • спостерігати, як змінюється колір при різних значеннях.

3. Завдання “Знайди свій колір”: підібрати код кольору, який відповідає улюбленому кольору очей, квітки або логотипу школи.

4. Створення постера: “Мій колір — мій настрій” із поясненням RGB-коду.

5. Рефлексія:

   • Як комп’ютер розуміє світло і колір?

   • Чим відрізняється колір на екрані від кольору на папері?

🧩 Очікувані результати

• Учні пояснюють, що світло на екрані — це дані.

• Розуміють принцип цифрового змішування кольорів.

• Розвивають алгоритмічне мислення, візуальне сприйняття, експериментальні навички.

• Створюють власний цифровий продукт (постер або програму-симуляцію).

✨ Розширення

• Створити гру “Вгадай колір за кодом”.

• Виміряти освітлення камери смартфона і дослідити, як воно впливає на передачу кольорів.

• Зробити інтерактивну “Веселку RGB” у Scratch.

🎯 Навчальна мета

• Пояснити, як збиральна лінза заломлює світлові промені.

• Визначити фокусну відстань лінзи за допомогою спостереження.

• Розвивати дослідницькі та експериментальні навички учнів.

📚 Теоретичне підґрунтя

Збиральна лінза — це прозоре тіло, яке збирає паралельні промені світла у фокусі.
Відстань від оптичного центра лінзи до фокуса називають фокусною відстанню.
Коли сонячне світло проходить через лінзу, воно зосереджується у світловій плямі — фокусі.

🧰 Обладнання

• Лупа або збиральна лінза 🔍

• Білий аркуш паперу

• Лінійка

• Сонячний день 🌞

• Таймер або секундомір

• Олівець (для позначок)

🚀 Хід роботи

1. Вийди з лупою на сонячне місце або стань біля вікна.

2. Тримай лупу над білим аркушем так, щоб крізь неї проходило сонячне світло.

3. Повільно рухай лупу вгору-вниз, поки пляма не стане найменшою й найяскравішою.

4. Виміряй відстань від лупи до аркуша — це фокусна відстань.

5. Занотуй спостереження до таблиці.

6. Зроби висновок: чому світлова пляма утворюється саме в одній точці?

   КЛЮЧОВІ ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ:

   • Чи завжди світло йде прямо?

   • Як ми бачимо світло?

   • Чому одні предмети світяться, а інші ні?

   • Яке значення має світло у нашому житті?

   Мета челенджу: Застосувати знання з фізики, технологій, інженерії та математики для створення практичної моделі, що демонструє властивості світла та його джерел.

🎯 Навчальна мета

• Пояснити, як збиральна лінза заломлює світлові промені.

• Визначити фокусну відстань лінзи за допомогою спостереження.

• Розвивати дослідницькі та експериментальні навички учнів.

📚 Теоретичне підґрунтя

Збиральна лінза — це прозоре тіло, яке збирає паралельні промені світла у фокусі.
Відстань від оптичного центра лінзи до фокуса називають фокусною відстанню.
Коли сонячне світло проходить через лінзу, воно зосереджується у світловій плямі — фокусі.

🧰 Обладнання

• Лупа або збиральна лінза 🔍

• Білий аркуш паперу

• Лінійка

• Сонячний день 🌞

• Таймер або секундомір

• Олівець (для позначок)

🚀 Хід роботи

1. Вийди з лупою на сонячне місце або стань біля вікна.

2. Тримай лупу над білим аркушем так, щоб крізь неї проходило сонячне світло.

3. Повільно рухай лупу вгору-вниз, поки пляма не стане найменшою й найяскравішою.

4. Виміряй відстань від лупи до аркуша — це фокусна відстань.

5. Занотуй спостереження до таблиці.

6. Зроби висновок: чому світлова пляма утворюється саме в одній точці?

   КЛЮЧОВІ ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ:

   • Чи завжди світло йде прямо?

   • Як ми бачимо світло?

   • Чому одні предмети світяться, а інші ні?

   • Яке значення має світло у нашому житті?

   Мета челенджу: Застосувати знання з фізики, технологій, інженерії та математики для створення практичної моделі, що демонструє властивості світла та його джерел.

• STEM-компоненти:

  • Наука (Science): Принцип роботи сонячної енергії, теплопередача, конвекція.

  • Технології (Technology): Використання матеріалів (фольга, картон, скло, дзеркала), інструментів для роботи з ними.

  • Інженерія (Engineering): Проєктування конструкції, яка буде ефективно збирати та фокусувати сонячне світло, забезпечуючи досягнення потрібної температури.

  • Математика (Mathematics): Розрахунок площі дзеркал, кутів їх нахилу, часу приготування залежно від сонячної активності.

Вікова категорія: 6– 7 класи

Мета

З’ясувати, як нічне світло (інтенсивність/колір) впливає на проростання й ранній ріст рослин.

Гіпотеза

• Постійне слабке нічне світло гальмує ріст та змінює морфологію (витягування стебла, менші листки).

• Матеріали

  Насіння швидкого проростання; касети/горщики; універсальний ґрунт; 2–3 LED-лампи (тепла й холодна); таймери; лінійки; маркери; рукавички.

  1. Групи: по 3 . На кожну групу — 3–5 повторів по 10 насінин.

  2. День: усі групи отримують однакове денне освітлення (12 год).

  3. Ніч:

     • Контроль — повна темрява.

     • «Тепле» та «холодне» — LED, підібрані так, щоб в зоні рослин було ~5 лк (приблизно світло вулиці, виміряти додатком).

  4. Тривалість: 7–10 діб.

  5. Облік: щодня фіксувати % проростання; у 5 випадкових рослин/повтор — довжину стебла й корінця; наприкінці — кількість листків, масу сирої біомаси (за можливості).

  6. Рандомізація: щодня міняти місцями лотки в межах кожної групи, щоб нівелювати мікроградієнти.

Дослідити, як поводиться світло і чому утворюється тінь.

🔧 Матеріали:

Настільна лампа або ліхтарик

Аркуш білого паперу (або біла стіна)

Невеликий непрозорий предмет (іграшка, кубик, олівець тощо)

🔬 Хід роботи:

У темній кімнаті або класі встанови лампу так, щоб вона світила на білий аркуш.

Постав предмет між лампою і папером.

Спостерігай — на аркуші з’явиться тінь предмета.

Зміни відстань між лампою та предметом:

якщо лампа ближче до предмета — тінь стає більшою;

якщо далі — тінь менша.

Спробуй використати два джерела світла (наприклад, дві лампи або ліхтарики). Помітиш, що з’являються дві тіні — світліша і темніша.

💡 Пояснення:

Світло поширюється прямолінійно.

Коли на його шляху стоїть непрозорий предмет, світло не проходить крізь нього — тому утворюється тінь.

Якщо джерел світла кілька, їхні промені перекриваються — тому тіні можуть мати різну яскравість.

🧠 Висновок:

Тінь утворюється тому, що світло рухається прямими лініями і не проходить крізь непрозорі предмети.

Це одне з головних властивостей світла.

Дослідити, як поводиться світло і чому утворюється тінь.

🔧 Матеріали:

Настільна лампа або ліхтарик

Аркуш білого паперу (або біла стіна)

Невеликий непрозорий предмет (іграшка, кубик, олівець тощо)

🔬 Хід роботи:

У темній кімнаті або класі встанови лампу так, щоб вона світила на білий аркуш.

Постав предмет між лампою і папером.

Спостерігай — на аркуші з’явиться тінь предмета.

Зміни відстань між лампою та предметом:

якщо лампа ближче до предмета — тінь стає більшою;

якщо далі — тінь менша.

Спробуй використати два джерела світла (наприклад, дві лампи або ліхтарики). Помітиш, що з’являються дві тіні — світліша і темніша.

💡 Пояснення:

Світло поширюється прямолінійно.

Коли на його шляху стоїть непрозорий предмет, світло не проходить крізь нього — тому утворюється тінь.

Якщо джерел світла кілька, їхні промені перекриваються — тому тіні можуть мати різну яскравість.

🧠 Висновок:

Тінь утворюється тому, що світло рухається прямими лініями і не проходить крізь непрозорі предмети.

Це одне з головних властивостей світла.

Хід діяльності:

• перевірити, які матеріали пропускають світло, а які — ні (скло, пластик, папір, фольга, тканина);

• створити веселку за допомогою води та дзеркальця;

• Взяти коробку або банку, що всередині має дзеркала чи фольгу, щоб світло відбивалося якомога довше, прикрасити її і презентувати, пояснивши, як працює.

·         Опис: Учасники учні 4 класу створюють мініатюрний театр тіней, де за допомогою рухомих фігурок, картонних декорацій та різних джерел світла вони створюють короткі історії. Їм потрібно експериментувати з відстанню до джерела світла та розміром тіней, щоб досягти бажаного ефекту.

·         STEM-компоненти:

o    Наука: Поширення світла, утворення тіней.

o    Технологія: Використання різних джерел світла.

o    Інженерія: Конструювання механізму для руху фігурок, створення декорацій.

o    Мистецтво (Art): Розробка сюжету та персонажів, дизайн декорацій.

Челендж «Театр тіней та оптики»

·         Опис: Учасники учні 4 класу створюють мініатюрний театр тіней, де за допомогою рухомих фігурок, картонних декорацій та різних джерел світла вони створюють короткі історії. Їм потрібно експериментувати з відстанню до джерела світла та розміром тіней, щоб досягти бажаного ефекту.

·         STEM-компоненти:

o    Наука: Поширення світла, утворення тіней.

o    Технологія: Використання різних джерел світла.

o    Інженерія: Конструювання механізму для руху фігурок, створення декорацій.

o    Мистецтво (Art): Розробка сюжету та персонажів, дизайн декорацій.

💡 Тема: Світло — від природи до технологій
👩‍🔬 Вікова категорія: учні 7–9 класів
🔬 Формат: дослідницько-творчий STEM-проєкт

Світло — це не лише фізичне явище, а й джерело ідей для винаходів, мистецтва й сталого розвитку.
Пропоную учням створити власний мікропроєкт “Світло, яке змінює світ”, де вони дослідять роль світла в сучасному житті.

Ідеї для напрямів:

• 🧠 Фізика: дослідити, як працюють різні джерела світла (лампи, лазери, LED, біолюмінесценція).

• 🧮 Математика: порівняти енергоефективність освітлення, розрахувати економію від використання LED-ламп.

• 🌱 Біологія: як світло впливає на ріст рослин або біоритми людини.

• 🎨 Мистецтво + технології: створити артоб’єкт або інсталяцію зі світла — “емоція в кольорі”.

• 🤖 Інформатика / ШІ: створити мініпостер або інфографіку з використанням AI-інструментів, які візуалізують “енергію світла”.

Формат підсумку:

• STEM-виставка або онлайн-презентація

• Коротке відео з демонстрацією експерименту

• Участь у шкільному Light Challenge — “7 днів зі світлом”

✨ Світло — це не лише те, що освітлює наші класи, а й те, що надихає мислити, досліджувати й творити.

• Створення кольорів: Художники змішують спектральні кольори, щоб отримати нові відтінки. Наприклад, поєднання червоного і жовтого дає помаранчевий, а синього та жовтого — зелений.

• Використання контрастів: Щоб зробити картину більш виразною, художник може використовувати контрастні кольори, які знаходяться далеко один від одного в спектрі, наприклад, червоний та зелений, синій та помаранчевий.

• Передача світла та тіні: Художники працюють з яскравістю (світлотою), яка показує, наскільки колір близький до білого або чорного. Білий колір означає найвищу світлоту, а чорний – її повну відсутність.

• Використання психології кольору: Кожен колір спектра має певну психологічну дію: червоний асоціюється з силою, синій – зі спокоєм, а зелений – з гармонією.

• Створення ілюзії об'єму: За допомогою різних відтінків кольору художник може створити ілюзію глибини та об'єму на двовимірній поверхні. 

1. Оптика та фізика світла (Science):

   • Вивчення заломлення, відбиття та дисперсії світла.

   • Створення простого спектроскопа або камери-обскури.

   • Дослідження властивостей різних джерел світла (LED, лазери).

   • Проведення експериментів зі змішування кольорів (адитивне та субтрактивне).

2. Сонячна енергетика (Technology & Engineering):

   • Проектування та випробування невеликих сонячних колекторів або печей.

   • Створення моделей пристроїв, що працюють на сонячних батареях (наприклад, вентилятор, зарядний пристрій).

   • Вимірювання ефективності сонячних панелей за різних умов освітлення.

3. Світло у біології (Science):

   • Дослідження процесу фотосинтезу та впливу світла різного спектру на ріст рослин.

   • Вивчення біолюмінесценції (світіння живих організмів).

4. Кодування та візуалізація (Mathematics & Technology):

   • Використання програмування (наприклад, Python, Scratch) для створення світлових шоу або анімацій.

   • Робота з графічними редакторами для розуміння пікселів та кольорових моделей (RGB).

   • Створення інтерактивних світлових інсталяцій з використанням мікроконтролерів (як-от Arduino).

Shutterstock

• Розробка біорозкладного пластику (BPA-free): Інженерія матеріалів, що розкладаються без шкоди для довкілля, використовуючи, наприклад, крохмаль чи целюлозу.

• Сонячна енергетика нового покоління: Дослідження перовскітних сонячних елементів – це легші, дешевші та потенційно ефективніші матеріали, які можуть зробити сонячні панелі доступними всюди.

• "Розумні" системи очищення води: Використання нанофільтрації та ШІ для моніторингу та ефективного очищення питної води у регіонах з її дефіцитом.

2. Медицина та Біоінженерія (Bio-Future)

• Персоналізована онкологія: Використання генетичних даних пацієнта для створення таргетних (цілеспрямованих) методів лікування раку, що мінімізують побічні ефекти.

• 3D-друк органів (біодрук): Інженерія тканин для створення функціональних органів (печінка, нирки) для трансплантації, що може усунути проблему дефіциту донорів.

• Рання діагностика на основі ШІ: Розробка алгоритмів, які можуть аналізувати медичні зображення (МРТ, рентген) швидше та точніше, ніж людське око, виявляючи хвороби на початкових стадіях.

👩‍🔧 Учасники:

• дізналися, як працюють сонячні панелі;

• склали електричні схеми з LED-лампами;

• вимірювали ефективність своїх моделей;

• представили результати у форматі STEM-презентацій.

🌍 Цей проєкт допомагає учням зрозуміти важливість відновлюваних джерел енергії та розвиває навички дослідження, інженерного мислення і командної роботи.

✨ Наприкінці ми провели челендж #ЕкоСвітло2025 — чий ліхтар світить довше!

👩‍🔧 Учасники:

• дізналися, як працюють сонячні панелі;

• склали електричні схеми з LED-лампами;

• вимірювали ефективність своїх моделей;

• представили результати у форматі STEM-презентацій.

🌍 Цей проєкт допомагає учням зрозуміти важливість відновлюваних джерел енергії та розвиває навички дослідження, інженерного мислення і командної роботи.

✨ Наприкінці ми провели челендж #ЕкоСвітло2025 — чий ліхтар світить довше!

Дослідницький проєкт, зосереджений на тому, як світло, його інтенсивність та спектр (колір) впливають на цифрове зображення, та як ці дані обробляються комп'ютером.

Вікова категорія 14-17 років (Старша школа. Вимагає розуміння базової фізики світла та принципів обробки цифрових даних).

Мета: Зрозуміти, що таке джерела та приймачі світла, та які їхні властивості.

Завдання:

- Перелічіть якомога більше прикладів природних та штучних джерел світла (наприклад, Сонце, лампи).

- Перелічіть природні та штучні приймачі світла (наприклад, очі, фотоелементи, фотоплівка, фотопапір, сонячні батареї).

Питання для обговорення: Як світлова енергія перетворюється в інших видах енергії в приймачах світла? Які найчастіше використовуються приймачі світла?

Створення програмованого пристрою для вимірювання та візуалізації інтенсивності світла у різних колірних спектрах, щоб дослідити, як різні джерела світла впливають на навколишнє середовище.

Для проєкту нам знадобиться ліхтарик, картки з кодом Морзе або можна вигадати свою .

Хід діяльності: учні передають повідомлення один одному за допомогою спалахів світла.

Вікова категорія: 5-6 класи

Вікова категорія: 5–7 класи
Тип: експериментально-дослідницька робота

Нижче — готовий, розгорнутий план для уроку/міні-проєкту: цілі, матеріали, поетапні інструкції, шаблони для збору даних, приклад обробки результатів, запитання для аналізу, розширення і критерії оцінювання.

Мета

1. Пояснити, як і чому утворюються тіні.

2. Дослідити залежність довжини тіні від кута падіння світла (положення Сонця).

3. Навчитися збирати дані, будувати графіки та робити висновки.

Очікувані навчальні результати

• Учні пояснюють явище тіні та зв’язок між кутом падіння світла і довжиною тіні.

• Вміють вимірювати, фіксувати дані й будувати графік «довжина тіні — час доби».

• Пояснюють практичне застосування (сонячні годинники).

Необхідні матеріали (на команду або групу)

• Невеликий стержневий предмет (пластикова трубка, паличка, циліндр) висотою h (наприклад, 30 см).

• Крейда або маркер для позначок на асфальті/папері.

• Рулетка або метр (з точністю до 0.5 см).

• Транспортир або кутомір (опційно — смартфон з додатком для кутів).

• Блокнот / таблиця для записів, секундомір, смартфон/камера (фотофіксація).

• Сонячний день (або яскраве джерело світла для моделювання в класі).

Тривалість

1 навчальний день (спостереження протягом дня) або 2–3 уроки (залежно від організації — можна робити щогодини або кожні 30–60 хв).

Ролі в команді (4–5 учнів)

• Фіксатор даних — записує результати в таблицю.

• Вимірювач — вимірює довжину тіні та кут (рулетка, транспортир).

• Фотограф — робить фото для ілюстрації.

• Аналітик — будує графік, робить розрахунки.

• Презентатор — готує короткий звіт/доповідь.

Хід роботи — поетапно

1. Підготовка (10–15 хв)

   • Установіть вертикальний стержень на відкритому майданчику (покриття асфальт/тверда поверхня).

   • Позначте точку основи стержня й зробіть позначку стартового часу.

   • Позначте початковий кінець тіні (маркером/крейдою).

2. Збір даних (протягом дня)

   • Кожні 30–60 хв (залежно від можливостей) вимірюйте довжину тіні L від основи стержня до кінця тіні. Фіксуйте точний час.

   • (Опційно) вимірюйте кут падіння світла (кут між поверхнею і променем Сонця). Якщо немає кутоміра — пізніше можна обчислити кут із тригонометрії.

   • Робіть фото тіні біля кожного виміру.

   • Збирайте дані мінімум 5–6 вимірів, краще — більше (ранок, опівдні, післяобідній час).

3. Оформлення таблиці (приклад)

№ЧасДовжина тіні L (см)Висота стержня h (см)Кут підйому Сонця α (°) *Фото108:3012030✓210:007530✓312:002030✓414:006030✓516:3014030✓

* — кут можна або виміряти, або обчислити за формулою (нижче).

4. Обробка даних і побудова графіка (1 урок)

   • Побудуйте графік «довжина тіні L — час доби» (горизонтальна вісь — час, вертикальна — L у см).

   • (Опційно) обчисліть кут підйому Сонця α, використовуючи тригонометричну формулу:

     tan⁡(α)=hL⇒α=arctan⁡(hL)\tan(\alpha) = \frac{h}{L} \quad \Rightarrow \quad \alpha = \arctan\left(\frac{h}{L}\right)tan(α)=Lh​⇒α=arctan(Lh​)

     де h — висота стержня, L — довжина тіні.

   • Побудуйте ще один графік «кут підйому α — час доби».

5. Аналіз і висновки

   • Опишіть: коли тінь найкоротша і чому; коли найдовша — і чому; як змінюється напрям тіні протягом дня.

   • Поясніть зв’язок із рухом Сонця по небосхилу (ранок — тінь довга у одному напрямі, опівдні — найкоротша, потім знову довша в інший бік).

   • Обговоріть помилки і неточності (шум даних): вітер рухав стержень, нерівна поверхня, похибка вимірювань, хмарність).

Приклад розрахунку (швидко)

При h = 30 см і L = 20 см в обідній час:

tan⁡(α)=3020=1,5⇒α=arctan⁡(1,5)≈56,31∘\tan(\alpha)=\frac{30}{20}=1{,}5 \quad \Rightarrow \quad \alpha=\arctan(1{,}5)\approx56{,}31^\circtan(α)=2030​=1,5⇒α=arctan(1,5)≈56,31∘

Це означає, що у цей момент Сонце стоїть під кутом ~56° над горизонтом.

Питання для обговорення / для форми рефлексії

1. Чому тінь найкоротша опівдні?

2. Як напрям тіні пов’язаний з напрямом на Захід/Схід?

3. Як би змінювалися результати в іншій порі року? (висока/низька кутова висота Сонця)

4. Які джерела похибок у вашому експерименті?

5. Як використати ці знання для конструювання сонячного годинника?

Розширення / варіанти

• Модель у класі: використати лампу як джерело світла і дослідити тіні при зміні відстані джерела і предмета.

• Порівняння місць: робити спостереження в різних місцях (школа, двір) і порівняти.

• Сезонний проект: повторити експеримент у різні пори року і порівняти графіки.

• Сонячний годинник: на основі зібраних даних виготовити простий сонячний годинник і перевірити його точність.

Безпека

• Обирайте стійкий стержень, щоб він не впав і не травмував.

• Не дивіться прямо на Сонце під час вимірювань.

• Робота з рукою на вулиці — дотримуйтеся правил безпеки дорожнього руху.

Критерії оцінювання (шкала 1–5)

• Якість збору даних: повнота записів, акуратність — 25%

• Обробка та графіки: коректність побудованих графіків і розрахунків — 25%

• Пояснення та висновки: наукове обґрунтування спостережень — 25%

• Презентація: якість фото/звітів, відповідь на запитання — 15%

• Командна робота: розподіл ролей, співпраця — 10%

Уявіть, що через сильну негоду частина міста залишилася без освітлення. Завдання команд – дослідити властивості світла та створити модель безпечного освітлення для мешканців.

🔬 Під час проєкту діти:
✨ досліджують, як поширюється світло;
✨ перевіряють, які матеріали пропускають, відбивають або поглинають світло;
✨ експериментують із ліхтариками, дзеркалами та кольоровими фільтрами;
✨ створюють власний ліхтарик або модель енергоощадного вуличного освітлення;
✨ презентують свої рішення та пояснюють, чому саме вони є найефективнішими.

💡 Інтеграція STEM:
🔹 Science – дослідження властивостей світла.
🔹 Technology – використання різних джерел освітлення.
🔹 Engineering – конструювання моделі ліхтаря або освітленої вулиці.
🔹 Mathematics – вимірювання відстані поширення світла, порівняння результатів, побудова простих схем.

🎯 Очікуваний результат: розвиток дослідницьких навичок, критичного мислення, творчості, уміння працювати в команді та знаходити практичні рішення реальних проблем.

🌟 Адже світло — це не лише фізичне явище, а й можливість відкривати нові ідеї, експериментувати та змінювати світ навколо себе!

Запрошую до захопливої STEM-діяльності учнів 3–4 класів!

Уявіть, що через сильну негоду частина міста залишилася без освітлення. Завдання команд – дослідити властивості світла та створити модель безпечного освітлення для мешканців.

🔬 Під час проєкту діти:
✨ досліджують, як поширюється світло;
✨ перевіряють, які матеріали пропускають, відбивають або поглинають світло;
✨ експериментують із ліхтариками, дзеркалами та кольоровими фільтрами;
✨ створюють власний ліхтарик або модель енергоощадного вуличного освітлення;
✨ презентують свої рішення та пояснюють, чому саме вони є найефективнішими.

💡 Інтеграція STEM:
🔹 Science – дослідження властивостей світла.
🔹 Technology – використання різних джерел освітлення.
🔹 Engineering – конструювання моделі ліхтаря або освітленої вулиці.
🔹 Mathematics – вимірювання відстані поширення світла, порівняння результатів, побудова простих схем.

🎯 Очікуваний результат: розвиток дослідницьких навичок, критичного мислення, творчості, уміння працювати в команді та знаходити практичні рішення реальних проблем.

🌟 Адже світло — це не лише фізичне явище, а й можливість відкривати нові ідеї, експериментувати та змінювати світ навколо себе!

Запрошую до захопливої STEM-діяльності учнів 3–4 класів!

Уявіть, що через сильну негоду частина міста залишилася без освітлення. Завдання команд – дослідити властивості світла та створити модель безпечного освітлення для мешканців.

🔬 Під час проєкту діти:
✨ досліджують, як поширюється світло;
✨ перевіряють, які матеріали пропускають, відбивають або поглинають світло;
✨ експериментують із ліхтариками, дзеркалами та кольоровими фільтрами;
✨ створюють власний ліхтарик або модель енергоощадного вуличного освітлення;
✨ презентують свої рішення та пояснюють, чому саме вони є найефективнішими.

💡 Інтеграція STEM:
🔹 Science – дослідження властивостей світла.
🔹 Technology – використання різних джерел освітлення.
🔹 Engineering – конструювання моделі ліхтаря або освітленої вулиці.
🔹 Mathematics – вимірювання відстані поширення світла, порівняння результатів, побудова простих схем.

🎯 Очікуваний результат: розвиток дослідницьких навичок, критичного мислення, творчості, уміння працювати в команді та знаходити практичні рішення реальних проблем.

🌟 Адже світло — це не лише фізичне явище, а й можливість відкривати нові ідеї, експериментувати та змінювати світ навколо себе!

Запрошую до захопливої STEM-діяльності учнів 3–4 класів!

Уявіть, що через сильну негоду частина міста залишилася без освітлення. Завдання команд – дослідити властивості світла та створити модель безпечного освітлення для мешканців.

🔬 Під час проєкту діти:
✨ досліджують, як поширюється світло;
✨ перевіряють, які матеріали пропускають, відбивають або поглинають світло;
✨ експериментують із ліхтариками, дзеркалами та кольоровими фільтрами;
✨ створюють власний ліхтарик або модель енергоощадного вуличного освітлення;
✨ презентують свої рішення та пояснюють, чому саме вони є найефективнішими.

💡 Інтеграція STEM:
🔹 Science – дослідження властивостей світла.
🔹 Technology – використання різних джерел освітлення.
🔹 Engineering – конструювання моделі ліхтаря або освітленої вулиці.
🔹 Mathematics – вимірювання відстані поширення світла, порівняння результатів, побудова простих схем.

🎯 Очікуваний результат: розвиток дослідницьких навичок, критичного мислення, творчості, уміння працювати в команді та знаходити практичні рішення реальних проблем.

🌟 Адже світло — це не лише фізичне явище, а й можливість відкривати нові ідеї, експериментувати та змінювати світ навколо себе!