Zrozumienie stanów materii jest jedną z podstawowych umiejętności wymaganych do pogłębienia zrozumienia przez ucznia nauk o materiałach. Z tego powodu cenne jest poinstruowanie uczniów, aby zrozumieli, w jaki sposób zachodzi zmiana fazowa w materii. Projekty naukowe z topniejącym lodem są przydatnym eksperymentem pierwszego stopnia dla początkującego ucznia. Przydatną podstawą do takich eksperymentów jest badanie wpływu powietrza i wody na topnienie lodu.
Eksperymenty kontrolne
Tego rodzaju projekty są projektowane zgodnie z zasadą „wszystko jest równe” i ideą stworzenia podstawy do dalszych poszukiwań. Jeden z najlepszych projektów kontrolnych do określania prędkości topnienia w powietrzu i wodzie polega na umieszczeniu pojedynczego lodu kostkę na drewnianą podstawkę, a drugą do szklanki wody, która została wyrównana do pokoju temperatura. Obie kostki powinny być przechowywane w podobnych miejscach, bez narażenia na działanie prądów powietrza, źródeł ciepła lub jasnego światła i monitorowane, aż lód zniknie.
Projekty dotyczące zmiennych powietrza
Projekty te opierają się na wyraźnym eksperymencie kontrolnym jako punkcie odniesienia, aby zobaczyć, jak zmiany w powietrzu wpływają na wynik topnienia. Eksperyment powinien zachować te same parametry początkowe, co eksperyment kontrolny, z modyfikacjami składnika powietrza. Uczniowie powinni używać wentylatorów, aby nadmuchać ogrzane lub nieogrzewane powietrze nad obiema kostkami (z różnymi ustawieniami prędkości), a następnie odnotować wszelkie zmiany w całkowitym czasie topnienia kostek lodu.
Projekty o zmiennym przepływie wody .
Projekty te, podobnie jak projekty zmienne powietrze, wymagają wyraźnej bazowej wartości kontrolnej. Jednak w tych eksperymentach jedynymi zmiennymi są stosowane medium wodne. Do wody dodaje się różne ilości soli, octu i innych substancji, aby sprawdzić, czy rozpuszczone materiały wpływają na szybkość topnienia lodu. Możesz także zmienić początkową temperaturę wody, aby zobaczyć, jak zmienia to wyniki.
Eksperymenty ze zmienną lodem
W tych eksperymentach użyjesz tych samych wartości bazowych dla każdego elementu, z wyjątkiem różnic w sposobie użycia lodu. W jednym wariancie tego projektu możesz zmieniać liczbę użytych kostek i zobaczyć, jak zmienia to czas topnienia. W innym możesz użyć większych kostek lodu, a nawet kostek lodu o różnych kształtach. W jeszcze innym możesz ułożyć kostki w różne kształty, aby zobaczyć, jak wpływają na szybkość topienia.
