Compreender os estados da matéria é uma das habilidades fundamentais exigidas para o avanço da compreensão do aluno nas ciências materiais. Por esse motivo, é importante orientar os alunos a compreender como ocorre a mudança de fase na matéria. Os projetos de ciência com o derretimento do gelo são um experimento de primeira linha útil para o aluno novato. Examinar como o ar e a água afetam como o gelo derrete é uma base útil para tal experimentação.
Experimentos de controle
Esse tipo de projeto é projetado com o princípio "todas as coisas são iguais" e com a ideia de criar uma linha de base para uma exploração posterior. Um dos melhores projetos de controle para determinar as velocidades de derretimento no ar e na água envolve a colocação de um único gelo cubo em uma montanha-russa de madeira e outro em um copo de água que foi permitido para igualar ao ambiente temperatura. Ambos os cubos devem ser armazenados em áreas semelhantes, sem exposição ambiental a correntes de ar, fontes de calor ou luzes brilhantes e monitorados até que o gelo desapareça.
Projetos de Variável Aérea
Esses projetos contam com um experimento de controle claro como linha de base para ver como as mudanças no ar afetam o resultado do derretimento. O experimento deve manter os mesmos parâmetros iniciais do experimento de controle, com modificações no componente de ar. Os alunos devem usar ventiladores para soprar ar aquecido ou não aquecido sobre os dois cubos (em várias configurações de velocidade) e, em seguida, observar quaisquer alterações no tempo total de derretimento dos cubos de gelo.
Projetos de Variáveis de Água
Esses projetos, como os projetos de variável de ar, requerem um valor de controle de linha de base claro. Porém, nesses experimentos, as únicas variáveis estão no meio aquoso utilizado. Quantidades variáveis de sal, vinagre e outras substâncias são adicionadas à água para ver se os materiais dissolvidos afetam a velocidade de derretimento do gelo. Você também pode variar a temperatura inicial da água para ver como isso altera os resultados.
Experimentos de Variável de Gelo
Nesses experimentos, você usará os mesmos valores de linha de base para cada elemento, exceto para variar a forma como o gelo é usado. Em uma variante deste projeto, você pode variar o número de cubos usados e ver como isso altera o tempo de fusão. Em outra, você pode usar cubos de gelo maiores ou mesmo cubos de gelo de formatos variados. Em outra, você pode organizar os cubos em formas diferentes para ver como eles afetam as velocidades de derretimento.