いくつかの一般的な科学の授業と基本的な実験で、教育者は中学生に質量と密度の概念の違いについて教えることができます。 科学の世界で質量と密度がどのように使用されているかを生徒が明確にすると、力学と物理学の理解を広げ、深めることができます。
質量の特徴
質量と密度の違いについて説明する前に、学生はまず各概念を個別に理解する必要があります。 質量は、オブジェクト内の物質量の測定値です。 質量は、オブジェクトの環境に関係なく、不変の数値です。 たとえば、質量が5 kgのカボチャは、水中に置いても同じ質量を維持します。 さまざまな環境でカボチャは水中で軽く感じられますが、それでも5キログラムの重さがあります。
密度の特徴
密度は、質量を体積で割った式によって決定されます。 物質の物理的特性として、密度はオブジェクトがそのサイズに対して持つ重量の量を示します。 2つのオブジェクトは同じサイズである場合がありますが、それらの密度は大きく異なる場合があります。 たとえば、3ポンドの砲丸投げと大きなオレンジは同じサイズでもかまいませんが、果物の重さは砲丸投げよりも軽いため、密度が低くなります。
大量デモ
科学の原理についての教室でのデモンストレーションを作成することにより、子供たちに質量の概念を教えます。 サイズが大幅に異なるオブジェクトを収集して、生徒に見せます。 子供たちに、どのオブジェクトがより質量があると思うかを書き留めるように指示します。 たとえば、ビーチボールと小さな紙の重りを見せます。 生徒が正面に来て、各オブジェクトを拾うことを許可します。 ビーチボールは大きくなりますが、紙の重さよりもかなり軽く、質量も少なくなります。
密度のデモンストレーション
クラス内のデモンストレーションで、密度の物理的な存在を子供たちに示します。 必要な材料には、2つの角氷トレイ、砂、水、大きなガラスのボウルが含まれます。 角氷トレイの水を凍らせます。 もう一方の角氷トレイに砂を入れて、角氷と同じサイズの砂の量をシミュレートします。 大きなガラスのボウルに水を入れます。 2人の生徒に、教室の前に来るボランティアをしてもらいます。 残りの生徒に、角氷と砂の立方体が同じサイズであることをボランティアに確認してもらいます。 両方のアイテムを同時にガラスのボウルに注ぐように指示します。 角氷は氷よりも密度が高いため、氷が浮き、砂が分散して沈みます。