Με ορισμένα μαθήματα γενικής επιστήμης και βασικά πειράματα, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να διδάξουν στους μαθητές του Γυμνασίου για τις διαφορές μεταξύ των εννοιών της μάζας και της πυκνότητας. Μόλις οι μαθητές είναι ξεκάθαροι για το πώς χρησιμοποιείται η μάζα και η πυκνότητα στον κόσμο της επιστήμης, μπορούν να αρχίσουν να επεκτείνουν και να εμβαθύνουν την κατανόηση της μηχανικής και της φυσικής.
Χαρακτηριστικά της μάζας
Πριν συζητήσουν τις διαφορές μεταξύ μάζας και πυκνότητας, οι μαθητές πρέπει πρώτα να κατανοήσουν κάθε μία από τις έννοιες ξεχωριστά. Η μάζα είναι μια μέτρηση της ποσότητας της ύλης σε ένα αντικείμενο. Η μάζα είναι μια αμετάβλητη μορφή, ανεξάρτητα από το περιβάλλον του αντικειμένου. Για παράδειγμα, μια κολοκύθα με μάζα 5 κιλών διατηρεί την ίδια μάζα όταν τοποθετείται κάτω από το νερό. Ενώ τα διαφορετικά περιβάλλοντα θα κάνουν την κολοκύθα να αισθάνεται ελαφρύτερη υποβρύχια, ζυγίζει ακόμα 5 κιλά.
Χαρακτηριστικά της πυκνότητας
Η πυκνότητα προσδιορίζεται μέσω του τύπου της μάζας διαιρούμενου με τον όγκο. Ως φυσική ιδιότητα της ύλης, η πυκνότητα δείχνει το βάρος που έχει ένα αντικείμενο για το μέγεθός του. Ενώ δύο αντικείμενα μπορεί να έχουν το ίδιο μέγεθος, η πυκνότητά τους μπορεί να είναι πολύ διαφορετική. Για παράδειγμα, ένα βάζο 3 κιλών και ένα μεγάλο πορτοκάλι μπορεί να έχουν το ίδιο μέγεθος, αλλά το φρούτο ζυγίζει λιγότερο από το βολή, οπότε είναι λιγότερο πυκνό.
Μαζικές διαδηλώσεις
Διδάξτε στα παιδιά την έννοια της μάζας δημιουργώντας μια επίδειξη στην τάξη σχετικά με την επιστημονική αρχή. Συγκεντρώστε αντικείμενα που έχουν δραστικά διαφορετικό μέγεθος και δείξτε τα στους μαθητές σας. Διδάξτε στα παιδιά να γράψουν ποια από τα αντικείμενα πιστεύουν ότι έχουν μεγαλύτερη μάζα. Για παράδειγμα, δείξτε τους μια μπάλα στην παραλία και ένα μικρό βάρος χαρτιού. Αφήστε έναν μαθητή να έρθει μπροστά και να πάρει κάθε αντικείμενο. Ενώ είναι μεγαλύτερη, η μπάλα της παραλίας θα είναι πολύ ελαφρύτερη και θα έχει μικρότερη μάζα από το βάρος του χαρτιού.
Επιδείξεις πυκνότητας
Δείξτε στα παιδιά τη φυσική παρουσία πυκνότητας με μια επίδειξη στην τάξη. Τα υλικά που χρειάζονται περιλαμβάνουν δύο δίσκους παγάκια, άμμο, νερό και ένα μεγάλο γυάλινο μπολ. Καταψύξτε νερό στο δίσκο με παγάκια. Γεμίστε τον άλλο δίσκο με παγάκια με άμμο για να προσομοιώσετε ποσότητες άμμου που έχουν το ίδιο μέγεθος με τους παγάκια. Γεμίστε το μεγάλο γυάλινο μπολ με νερό. Ζητήστε από δύο μαθητές να προσφερθούν εθελοντικά στο μπροστινό μέρος της τάξης σας. Ζητήστε από τους εθελοντές να επαληθεύσουν στους υπόλοιπους μαθητές ότι οι παγάκια και οι κύβοι άμμου έχουν το ίδιο μέγεθος. Δώστε τους οδηγίες να ρίξουν και τα δύο αντικείμενα στο γυάλινο μπολ ταυτόχρονα. Οι παγάκια θα επιπλέουν και η άμμος θα διασκορπιστεί και θα βυθιστεί επειδή είναι πιο πυκνή από τα παγάκια.
