Większość dzieci potrafi szybko zidentyfikować przedmioty, które unoszą się lub toną, ale nauka pływalności obejmuje znacznie więcej niż pływanie przedmiotów w misce z wodą. Nauczenie związku między wyporem wody, gęstością, polem powierzchni i objętością może być trudne. Pomocne mogą być ćwiczenia praktyczne i przykłady z życia wzięte.
Naucz się o wypieraniu wody
Przedmioty unoszą się, ponieważ są popychane siłą równą ciężarowi wypartej wody. Dlatego punktem wyjścia do nauczania pływalności jest pomoc uczniom w zrozumieniu wypierania wody. Zapytaj uczniów, co się dzieje, gdy coś zostanie umieszczone w wodzie. Unosi się lub tonie, ale coś się też dzieje z wodą. Powiedz uczniowi, że przedmiot i woda nie mogą znajdować się w tej samej przestrzeni; przedmiot odpycha wodę na bok. Nazywa się to przemieszczeniem. Pokaż im, jak to działa, napełniając miskę wodą prawie po brzegi, a następnie umieszczając coś w wodzie. Przedmiot, który umieszczasz w wodzie, powinien być wystarczająco duży, aby wypchnąć wodę poza krawędzie miski.
Naucz się o gęstości
Następnie wyjaśnij, że obiekty unoszące się na wodzie mają mniejszą gęstość niż woda, którą odepchnęły. Obiekty gęste mają zwykle więcej cząsteczek, które są stłoczone blisko siebie. Przedmioty i woda mogą stać się gęstsze lub mniej gęste, jeśli doda się lub zabierze cząsteczki lub ciepło. Pokaż uczniom miskę lub filiżankę z przezroczystego szkła. Napełnij pojemnik wodą z kranu i poproś uczniów, aby przewidzieli, czy jajko unosi się lub zatonie w wodzie. Delikatnie umieść jajko w wodzie, powinno zatonąć. Wyjaśnij, że jajko jest gęstsze niż wyparta woda. Następnie dodaj sól do wody. Wyjaśnij uczniom, że dodajesz do wody cząsteczki, dzięki czemu staje się ona gęstsza. Dodana ilość będzie się różnić w zależności od pojemnika, ale nie bądź skąpy; woda powinna być dość mętna z solą. Następnie ponownie dodaj jajko. Powinien unosić się. Wyjaśnij, że ponieważ dodałeś cząsteczki do wody, jajko unosi się, ponieważ teraz jest mniej gęste niż woda.
Naucz się o wadze i objętości
Zapytaj prawie każdego ucznia, a powie ci, że ciężkie rzeczy toną, a lekkie unoszą się. Chociaż często tak się dzieje, nie opisuje w odpowiedni sposób, jak działa pływalność. W końcu pływają duże, ciężkie statki i ogromne góry lodowe. Zapytaj uczniów, którzy czują się ciężsi: jabłko lub spinacz. Następnie niech przewidzą, który z nich zatonie, a który będzie pływał. Uczniowie będą zaskoczeni, widząc unoszące się jabłko i tonący spinacz. Wyjaśnij, że jabłko unosi się, ponieważ ma większą objętość powietrza niż spinacz, mimo że jest cięższy. Wyjaśnij, że objętość to ilość miejsca, które obiekt wypełnia lub zajmuje. Piłka plażowa zajmuje tyle samo miejsca co kula do kręgli, więc mają taką samą objętość, ale piłka plażowa będzie unosić się na wodzie, ponieważ jej objętość to głównie powietrze. Statki są ciężkie, ale mają w kadłubach powietrze, które pozwala im unosić się na wodzie. Przedmioty, które posiadają dużo powietrza lub otwartej przestrzeni, zwykle unoszą się w powietrzu. Są one również zwykle - ale nie zawsze - lekkie, dlatego lekkie przedmioty mają tendencję do unoszenia się, a ciężkie przedmioty mają tendencję do tonięcia.
Naucz się o powierzchni
Wyporność to siła, która wypycha przedmiot do góry, a im większą powierzchnię ma przedmiot, na którą siła może się wypychać, tym większa szansa, że będzie unosić się i tym większy ciężar utrzyma. Ponadto, więcej wody jest przemieszczane, gdy powierzchnia obiektu jest duża. Pokaż uczniom dwie płytkie zakrętki — jedna powinna być szeroka, jak wieczko pojemnika ze śmietaną, a druga powinna być mała, jak wieczko butelki z wodą. Zanurz małą pokrywkę w misce z wodą i ułóż na niej pensy, aż opadnie. Poproś uczniów, aby przewidzieli, czy ta sama liczba pensów zatopi szersze wieko i poproś ich o uzasadnienie swoich przewidywań. Następnie taką samą ilość groszy połóż na szerszej pokrywie. Wyjaśnij, że większa powierzchnia wieczka umożliwia jej dalsze unoszenie się na wodzie.
