Met enkele algemene wetenschappelijke lessen en basisexperimenten kunnen opvoeders middelbare scholieren leren over de verschillen tussen de concepten massa en dichtheid. Als studenten eenmaal duidelijk zijn over hoe massa en dichtheid worden gebruikt in de wereld van de wetenschap, kunnen ze hun begrip van mechanica en natuurkunde beginnen uit te breiden en te verdiepen.
Kenmerken van Massa
Alvorens de verschillen tussen massa en dichtheid te bespreken, moeten studenten eerst elk van de concepten afzonderlijk begrijpen. Massa is een maat voor de hoeveelheid materie in een object. Massa is een onveranderlijke figuur, ongeacht de omgeving van het object. Een pompoen met een massa van 5 kilogram behoudt bijvoorbeeld dezelfde massa als hij onder water wordt geplaatst. Terwijl de verschillende omgevingen ervoor zorgen dat de pompoen onder water lichter aanvoelt, weegt hij toch 5 kilogram.
Kenmerken van dichtheid
De dichtheid wordt bepaald door de formule van massa gedeeld door volume. Als een fysieke eigenschap van materie, demonstreert dichtheid de hoeveelheid gewicht die een object heeft voor zijn grootte. Hoewel twee objecten dezelfde grootte kunnen hebben, kunnen hun dichtheden heel verschillend zijn. Een kogelstoten van 3 pond en een grote sinaasappel kunnen bijvoorbeeld dezelfde grootte hebben, maar het fruit weegt minder dan het kogelstoten, dus het is minder dicht.
Massademonstraties
Leer kinderen het concept van massa door een klasdemonstratie te maken over het wetenschappelijke principe. Verzamel objecten die drastisch verschillen in grootte en laat ze aan je leerlingen zien. Vraag de kinderen om op te schrijven welke van de objecten volgens hen meer massa hebben. Laat ze bijvoorbeeld een strandbal en een klein papiergewicht zien. Laat een leerling naar voren komen en elk voorwerp oppakken. Hoewel groter, zal de strandbal aanzienlijk lichter zijn en minder massa hebben dan het papiergewicht.
Dichtheidsdemonstraties
Laat kinderen de fysieke aanwezigheid van dichtheid zien met een demonstratie in de klas. Benodigde materialen zijn onder meer twee ijsblokjesbakjes, zand, water en een grote glazen kom. Bevries het water in de ijsblokjesvorm. Vul het andere ijsblokjesbakje met zand om hoeveelheden zand te simuleren die even groot zijn als de ijsblokjes. Vul de grote glazen kom met water. Vraag twee leerlingen om als vrijwilliger naar de voorkant van je klas te komen. Laat de vrijwilligers aan de overige leerlingen controleren of de ijsblokjes en de zandblokjes even groot zijn. Instrueer hen om beide items tegelijkertijd in de glazen kom te gieten. De ijsblokjes zullen drijven en het zand zal zich verspreiden en zinken omdat het dichter is dan de ijsblokjes.