S
EDUCATIA STEM ,
AI CÂND Ț NC ȘTITEIN II ATU
N
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
EDUCATIA STEM ,
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
EDUCATIA STEM ,
EDUCATIA STEM ,
N I E M OA IOȘ ĂR R EB U C EDUCATIA R
I.
SE NAȘ
STEM
T PUN ÎN
,
de șt iin ță și Ai vr ea să de vi i om di n m ar ile m is te re să de sl uș eș ti un el e al e lu m ii?
De sc op er ă cu m să se pa ri nis ipu l de sa re , EDUCATIA cu m po ți să, rid ici STEM un cu b de gh ea ță fă ră
să -l at ing i, cu m să me șt er eș ti o bu so lă, cu m să cr ee zi un cu rc ub eu și mu lte alt ele !
În a c e a s tă c a rt e p lin ă d e in fo rm a ți i ș i d e re a lit ă ți fa s c in a n te v e i găsi 30 d e e x p e ri m e n te u im it o a re ș i v e i a fl a c e n e -a d e z v ă lu it p â n ă a c u m ș ti in ța d e s fe lu l c u m fu n c ți o n e a z ă lu m e a p re .
DESCOPE RĂ ȘTI I NȚA
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
EDUCATIA STEM , S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
DESCOPERĂ ȘTIINȚA EDUCATIA STEM , UNIVERSUL MATERIEI
AVENTURĂ ȘTIINȚIFICĂ EXPLOZIVĂ!
ÎN ACEEAȘI SERIE: EDUCATIA STEM ,
EDUCATIA STEM ,
DESCOPERĂ TEHNOLOGIA
DESCOPERĂ INGINERIA
DESCOPERĂ MATEMATICA
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
9 786063 326790 INFORMAȚII PALPITANTE ȘI PESTE 30 DE EXPERIMENTE!
INFORMAȚII PALPITANTE ȘI PESTE 30 DE EXPERIMENTE!
FABULOUS FIGURES AND COOL CALCUL ATIONS Colin Stuart
STRUCTURI, MAȘINĂRII, CONSTRUCȚII
S CIENCE T ECHNOLOGY E NGINEERING M ATHS
MATHS
FANTASTIC FORCES AND INCREDIBLE MACHINES
TOOLS , ROBOTICS AND GADGETS GALORE
MATERIALE, SISTEME, ROBOȚI
ENGINEERING
TECHNOLOGY
ISBN 978-606-33-2679-0
STEM
STEM
STEM
EDUCATIA STEM ,
Colin Stuart
PREGĂTEȘTE-TE PENTRU O
NUMERE, CALCULE, RAȚIONAMENTE
INFORMAȚII PALPITANTE ȘI PESTE 30 DE EXPERIMENTE!
INFORMAȚII PALPITANTE ȘI PESTE 30 DE EXPERIMENTE!
DESCOPERĂ ȘTIINȚA
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 1
5/2/2018 10:31:51 AM
AUTOR TEXT
Colin Stuart
STEM QUEST. Astonishing Atoms and Matter Mayhem Colin Stuart Copyright text, design și ilustrații © 2018 Carlton Books Limited Ediție publicată pentru prima dată în 2018, de Carlton Books Limited, o filială a Carlton Publishing Group Toate drepturile rezervate. Această carte nu poate fi reprodusă, stocată într-un sistem de recuperare sau transmisă în orice formă sau prin orice mijloace, electronice, mecanice, prin fotocopiere, înregistrare sau în alt fel fără permisiunea în scris din partea editurii.
Editura Litera O.P. 53, C.P. 212, sector 4, București, România tel.: 021 319 63 90; 031 425 16 19; 0752 548 372 e‑mail: comenzi@litera.ro www.litera.ro
Educația STEM. Descoperă știința
Colin Stuart
Copyright © 2018 Grup Media Litera pentru versiunea în limba română Toate drepturile rezervate Traducere din limba engleză: Justina Bandol Editor: Vidrașcu și fiii Redactor: Mihaela Banu Corector: Păunița Ana Copertă: Andreea Apostol Tehnoredactare și prepress: Roxana Ciobanu Descrierea CIP a Bibliotecii Naționale a României STUART, COLIN Educația STEM. Descoperă știința / Colin Stuart trad.:Justina Bandol – București: Litera, 2018 ISBN: 978-606-33-2679-0 I. Stuart, Colin II. Justina Bandol (trad.) 778.534.6
Prin cărțile și prelegerile sale, Colin Stuart a făcut cunoscută unui mare număr de oameni frumusețea științei și a universului. A scris peste 150 de articole de popularizare a științei, iar cărțile lui s-au vândut în peste 100 000 de exemplare în toată lumea. Este membru al Royal Astronomical Society din Londra. Pentru Edith, Stanley, Max și Joshua.
CONSULTANT EDITORIAL AL SERIEI
Georgette Yakman Georgette Yakman, licențiată în educație STEM integrată, tehnologie și creație de modă, este cercetător fondator și creator al cadrului integrat STEAM. Este președintele companiei STEAM Education și activează în peste 20 de țări, oferind cursuri de dezvoltare profesională în educație și consultanță în domeniul politicii internaționale.
ILUSTRATOR
Annika Brandow Annika Brandow este artist plastic specializat în ilustrarea de personaje și în ilustrații tipografice. Lucrează în publicitate, industria de carte și domeniul online. Îi place foarte mult să transforme subiectele dificile într-unele interesante și accesibile, cu ajutorul imaginilor. Editorii țin să mulțumească următorilor pentru permisiunea de a reproduce imagini: p. 9 Nationalmuseum, Stockholm, prin intermediul Wikimedia Commons; p. 13 Colecție privată; p. 17 Domeniul public; p. 18 GL Archive/Alamy Stock Photo; p. 19 ITV/REX/Shutterstock; pp. 21–22 Domeniul public; p. 23 Bob Daugherty/AP/REX/ Shutterstock; p. 24 Domeniul public; p. 27 Getty Images; p. 29 Universal History Archive/UIG, prin intermediul Getty Images; p. 31 Wellcome Library, Londra; p. 32 Science Photo Library; p. 35 Wellcome Library, Londra; p. 37 Domeniul public; p. 39 NASA; pp. 40–53 Domeniul public; p. 61 Photogravure Meisenbach Riffarth & Co. Leipzig, prin intermediul Wikimedia Commons; p. 63 National Maritime Museum, Greenwich, Londra; p. 65 Domeniul public; p. 66 CORBIS/Corbis, prin intermediul Getty Images; p. 68 Smithsonian Institution; p. 70 Domeniul public; p. 72 Wellcome Library, Londra; p. 74 Sam Ogden/Whitehead Institute Jaenisch; p. 75 Topfoto. co.uk Editura a depus toate eforturile pentru a recunoaște și a lua legătura cu sursa și/sau deținătorul drepturilor de autor în cazul fiecărei imagini și își cere scuze pentru toate erorile sau omisiunile neintenționate, care vor fi corectate în viitoarele ediții ale cărții.
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 2
5/2/2018 10:31:51 AM
DESCOPERĂ ȘTIINȚA UNIVERSUL MATERIEI Colin Stuart
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 3
5/2/2018 10:31:51 AM
CUPRINS Bun venit în universul STEM!.......... 6
Elemente extraordinare................ 26 Experimentează! Un detectiv în tabelul periodic
Plante................................................ 8 Experimentează! Testul frunzelor fără lumină
Molecule și compuși.........................28 Experimentează! Molecule din bezele
Uimitoarele animale........................10
Amestecă!..........................................30 Experimentează! Separă sarea de nisip!
Alimentația........................................12 Experimentează! Creează-ți propriul lanț trofic!
Acizi și baze.......................................32 Experimentează! Creează un indicator pH!
Corpul uman......................................14 Experimentează! Ochii sunt uimitori!
Respirația și circulația....................16
Reacții chimice..................................34 Experimentează! Pastă de dinți pentru elefanți Experimentează! Oul dezgolit
Experimentează! Ține ritmul!
Celulele...............................................18
Solide, lichide și gaze...................... 36 Experimentează! Înălțător de gheață
Experimentează! Celulele în acțiune
Gene geniale.................................... 20
Gravitația..........................................38 Experimentează! Obiecte în cădere
Experimentează! Bebeluși din bile
Adaptare și evoluție........................ 22
Scântei și volți.................................. 40 Experimentează! Magia apei!
Fascinanții atomi............................ 24
Magneți............................................. 42
Experimentează! Model la scară al unui atom
Experimentează! Meșterește o busolă!
4
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 4
5/2/2018 11:15:05 AM
CATEGORII GENERALE
Biologie
Chimie
Fizică
Geografie și astronomie
Biochimie
Biomedicină
Biotehnologii
Miracolul luminii.............................. 44
Luna................................................... 62
Experimentează! Creionul flexibil Experimentează! Creează un curcubeu!
Experimentează! Jurnal selenar Experimentează! Creează cratere lunare!
Sună grozav!.................................... 46
Planetele........................................... 64
Experimentează! Cântă la propriul instrument!
Experimentează! De ce gravitează planetele?
Lecția de mișcare............................48
Soarele.............................................. 66
Experimentează! Rampă auto
Experimentează! Creează un cadran solar!
Căldura și temperatura..................50
Stelele.................................................68
Experimentează! Fluxul căldurii
Experimentează! Identifică o constelație! Experimentează! Culorile stelelor
Roci și fosile.......................................52 Experimentează! Fii geolog!
Chimia din corpul tău...................... 70 Experimentează! Extrage ADN dintr-o banană!
Vulcani și cutremure...................... 54 Experimentează! Creează un vulcan!
Uimitoarea biomedicină................ 72 Experimentează! Observă bacteriile!
Oceanele........................................... 56 Experimentează! Construiește un bazin tidal!
Biotehnologii incredibile ................ 74 Experimentează! Biotehnologiile – bune sau rele?
Apa din jurul nostru..........................58 Experimentează! Ploaie în pahar
Cum e vremea?............................... 60
Glosar................................................ 76 Indice................................................. 78
Experimentează! Construiește o giruetă!
5
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 5
5/2/2018 11:15:05 AM
Bun venit în universul STEM!
Echipa STEM e gata să-ți prezinte minunatul univers al științei, tehnologiei, ingineriei și matematicii! Seria Educația STEM cuprinde 4 cărți, fiecare dedicată câte unuia din aceste domenii fascinante ale cunoașterii, iar noi îți vom fi călăuze pe tot parcursul lor. Pedagogia STEM include exemple din realitate și experimente care te vor ajuta să legi aceste patru domenii de realitatea din jurul tău. Sperăm să-ți dai seama că, indiferent cine ești, poți fi ceea ce-ți dorești să fii: om de știință, inginer, tehnolog sau matematician. Așadar, să începem!...
ȘTIINȚĂ
TEHNOLOGIE
Ca om de știință, cercetezi lumea din jurul tău.
Ca tehnolog, creezi produse și dispozitive care ne îmbunătățesc viața.
Carlos
și
Ella
și
Violet
Carlos este specialist în supernove, gravitație și bacterii. Ella este asistenta lui de laborator. Carlos vrea să plece într-o călătorie prin jungla amazoniană, unde Ella va putea strânge, organiza și arhiva diverse informații!
Lewis visează să se îmbarce pe prima navă spațială , robotul pasionat către Marte. A construit-o pe de gadgeturi, din materiale reciclate.
INGINERIE
MATEMATICĂ
Ca inginer, proiectezi construcții și mașinării formidabile.
Olive
6
Lewis
și
Clark
Olive este un foarte bun inginer, care a construit primul ei zgârie-nori (din biscuiți pentru căței) la vârsta de trei ani. Pe Clark l-a găsit într-o excursie la piramidele de la Gizeh.
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 6
Ca matematician, explorezi universul numerelor, formelor și măsurilor.
Sophie
și
Pierre
Îndrăgostită de matematică, Sophie și-a impresionat colegii calculând raportul dintre amatorii de floricele din clasă și cei de sticksuri. Pierre este programul de backup de pe computerul ei. Se pricepe la calculatoare și o ajută să rezolve misterul numerelor prime.
5/2/2018 10:31:52 AM
ȘTIINȚA se naște atunci când oamenii curioși pun întrebări.
Știința este studiul lumii din jurul nostru. Este efortul de a înțelege cum funcționează Pământul și universul și joacă un rol esențial în viața noastră de azi – de la inventarea celor mai noi medicamente și a celor mai recente modele de telefon până la căutarea vieții pe alte planete și protecția mărilor și oceanelor împotriva poluării. Știința nu e doar o colecție de adevăruri și invenții, ci în primul rând un mod de a gândi. Oamenii de știință nu iau de bun ceea ce li se spune. Ei fac presupuneri și realizează experimente ca să-și dea seama ce se petrece cu adevărat într-o situație sau alta. Există numeroase ramuri ale științei. Iată-le:
BIOLOGIE studiul organismelor vii
CHIMIE
studiul substanțelor care compun materia
FIZICĂ
studiul energiei și al forțelor
GEOGRAFIE ȘI ASTRONOMIE
BIOMEDICINĂ studierea organismelor vii pentru a găsi tratamente medicale
studiul planetei noastre și al universului
BIOCHIMIE studiul proceselor chimice din organismele vii
Nu mulți dintre noi își dau seama că suntem asemenea unor oameni de știință zi de zi, în viața noastră obișnuită. Ai încercat vreodată să schimbi ora la care îți pui ceasul să sune doar ca să vezi dacă te trezești mai ușor sau mai greu? Acesta e, de fapt, un experiment. Ai încercat să o iei pe alt drum până acasă la prietenul tău ca să vezi dacă ajungi mai repede? E tot un experiment. Ești deja om de știință!
BIOTEHNOLOGII studiul și folosirea unor părți din organismele vii pentru a crea alte produse
În această carte vei afla ce ne-a dezvăluit până acum știința despre felul cum funcționează lumea și vei găsi o mulțime de activități și experimente cu ajutorul cărora poți să vezi singur cât este de uimitoare. Vei putea oare să devii un cercetător care într-o zi va desluși ceva din marile mistere ale lumii? Dacă ești hotărât și muncești din greu, n-ai niciun motiv să nu reușești. Urmează-ți visul – și mult noroc! 7
STEM Quest_Science_01-07_a.indd 7
5/2/2018 10:31:52 AM
Plante Plantele sunt printre cele mai importante organisme vii de pe Pământ. Pentru noi, ele reprezintă o sursă de hrană, dar și de oxigen, fără de care nu putem respira.
petală floare
frunză
nectar
DESPRE CE E VORBA?
UNEI E L I Ț R Ă P
I R O L F
Rădăcinile absorb apă și substanțe nutritive din sol. Tulpina transportă apa către frunze. Frunzele transformă lumina soarelui în energie, pentru ca planta să crească. Unele plante cu flori au petale viu colorate și nectar dulce, care atrag insectele. În plus, florile conțin granule dintr-o pulbere numită polen, pe care insectele le transportă de la o plantă la alta. Dacă polenul ajunge pe floarea unei plante similare, poate da naștere unei semințe, din care va crește o nouă plantă.
tulpină
rădăcină
noțiuni ESENȚIALE
FOTOSINTEZA Fotosinteza este modul în care plantele își prepară hrana. O substanță verde din frunze numită clorofilă captează energia din razele solare. Celulele din frunze folosesc această energie ca să transforme dioxidul de carbon (din aer) și apa în oxigen și în glucoză, un tip de zahăr folosit de plantă drept aliment.
lumina solară + glucoză + oxigen
dioxid de carbon + apă fotosinteză
8
STEM Quest_SCIENCE_08-75.indd 8
5/2/2018 10:29:43 AM
EXPERIMENTEAZĂ!
TESTUL
E L O Z N U R F UM R L I N Ă Ă R Ă F
1
Pune planta într-un loc însorit, unde s-o poți lăsa 7-10 zile.
2
Pe două frunze separate, prinde cu agrafe de birou câte o bucată de folie alimentară transparentă.
3
Acoperă la fel, câte două frunze, cu folie de aluminiu, hârtie și plasă. Nu înțepa frunzele sau tulpinile.
Plantele au nevoie de câteva lucruri ca să trăiască, între care lumină, apă și substanțe nutritive. Hai să vedem cât de importantă e pentru ele lumina!
AI NEVOIE DE:
4
✔ O plantă sănătoasă de interior sau de exterior, cu frunze mari, din care vei folosi câteva la experiment
Verifică timp de câteva zile frunzele acoperite și notează-ți schimbările observate.
5
După 10 zile, compară însemnările pentru fiecare tip de acoperământ.
6 Compară între ele frunzele-perechi. Dacă vezi modificări similare, vei ști că ele se datorează obiectului cu care au fost acoperite.
✔ Un loc însorit ✔ Folie alimentară transparentă ✔ Folie alimentară de aluminiu
CE SE PETRECE?
✔ Hârtie ✔ Plasă (fileu) ✔ Agrafe de birou
A i ob s er v a t că unel e fr unze a u pă l i t ș i s - a u ofi l i t? Gâ ndeșt e-t e de ce – ș i ca r e di ntr e cel e 4 ti pur i de a coper ă mâ nt a bloc at cel ma i mul t l umi na s oa r el ui . C a r e a a fecta t pr i mul fr unzele? E v r eunul di n el e ca r e s - a încă l zi t l a s oa r e ș i a înci ns frun za de dedes ub t?
ȘTIAI CĂ?
390 000 DE SOIURI DE PLANTE CINE A FOST LINNÉ? Carl von Linné (1707–1778) a fost un botanist (om de știință care studiază plantele) suedez. El a inventat modul în care ordonăm și numim azi plantele și animalele.
Oamenii de știință cunosc aproape o jumătate de milion de specii (tipuri) diferite de plante și descoperă constant altele noi. Plante cresc pe toate continentele (chiar și în Antarctida!). De la copaci, iarbă și ferigi la legume și mușchi, toate plantele își prepară hrana în același mod.
9
STEM Quest_SCIENCE_08-75.indd 9
5/2/2018 10:29:43 AM
Uimitoarele animale Oamenii de știință au descoperit până acum pe planeta noastră peste un milion și jumătate de specii de animale și continuă să descopere cam 10 000 în fiecare an!
DESPRE CE E VORBA?
T N U S CE
? E L E L A M I N A
Organismele (corpurile vii) se împart în șase mari categorii, numite regnuri: 1) plante 2) ciuperci 3) animale 4) arhee 5) bacterii și 6) protozoare – ultimele trei fiind microorganisme. Un grup din interiorul unui regn se numește încrengătură. Oamenii aparțin încrengăturii cordatelor și sunt incluși în clasa mamiferelor.
p r o to
z o a re
REGNURILE LUMII VII
arhee
bacterii
ANIMALE
plante
ciuperci
ÎNCRENGĂTURĂ p l a te
lm i nt
artropod anelid nematelmint
spongier
celenterat
p e ști
moluscă
echinoderm
CORDATE aci e batr
ni
CLASĂ re p t
mamifere
ile
păsări
10
STEM Quest_SCIENCE_08-75.indd 10
5/2/2018 10:29:43 AM