Atomi istega elementa imajo lahko različno število nevtronov. Te različne različice elementa se imenujejo izotopi. Atomi so ključnega pomena za razumevanje kemije, vendar jih s prostim očesom ni mogoče videti. Srednješolci potrebujejo konkretne metode, da se vključijo v spoznavanje izotopov in atomske strukture. Praktične dejavnosti, kjer manipulirajo s fizičnimi stvarmi, rišejo in ustvarjajo lastne karte, se lahko izboljšajo razumevanje med vlečenjem učencev, ki se učijo vizualno, in tistih, ki znanje obdelujejo tako, da pobirajo in dotikanje predmetov.
Modeli z biseri
Eden od načinov, kako študent vidi nevidni svet atomov, je izdelati model z nečim oprijemljivim. Učenci naj ustvarijo modele različnih izotopov z uporabo modrih kroglic in belih kroglic. Najprej naj ustvarijo model nevtralnega atoma. Ker ima nevtralni atom enako število elektronov kot protoni, bo model imel enako število modrih kroglic kot bele kroglice. Po tej preprosti dejavnosti naj učenci izdelajo modele več različnih izotopov istega elementa. Na primer Carbon-12, Carbon-13, Carbon-14.
Modeli risanja
Medtem ko nekateri učenci radi manipulirajo s trdnimi predmeti, drugi raje rišejo. Učenci naj s pisali ali markerji narišejo različne izotope istega elementa. Ponovite zgornje primere, toda v tej vaji naj učenci narišejo strukturo. Uporabite rdeče črnilo za protone in črno črnilo za elektrone.
Ustvarjanje grafikona
Medtem ko je izpolnjevanje grafikonov in delovnih listov pogosto v srednješolskih razredih, v resnici ni praktično, če dijak ne ustvari grafikona. Učencem naročite, naj ustvarijo tabelo z naslednjimi naslovi: Element, Število protonov, Število nevtronov, Atomska masa, Atomsko število. Dodelite jim ogljik-12, ogljik-13, ogljik-14, klor-35, klor-37. Če želite spodbuditi učenčevo samostojnost in domišljijo, jim recite, naj izberejo drug element in začrtajo njegove izotope.
Radioaktivni razpad
Razpolovna doba M&M je dejavnost, ki ponazarja koncept radioaktivnega razpada. 200 M&M vstavite v škatlo za čevlje s črkami obrnjenimi navzgor. Škatlo pokrijemo in tresemo tri sekunde. To predstavlja en časovni interval. Snemite pokrov in odstranite razpadle atome - tiste, ki imajo črkano stran navzdol. Na podatkovni list zapišite število preostalih in razpadlih atomov. Ta postopek ponavljajte, dokler vsi atomi ne razpadejo ali dokler ne pretresite polja 10-krat ali 30 sekund. Zapišite številke v vsakem časovnem intervalu. Začnite z drugim preizkusom tega poskusa. Dodajte številke iz vsakega intervala iz dveh poskusov in izračunajte povprečje. Če bi model deloval popolnoma, bi videli, da polovica bonbonov izgine vsak interval. Vzemite število razpolovnih časov, ki nastanejo v 12 sekundah tega poskusa. To so štiri razpolovne dobe. Štirikrat delite 200 z 1/2. Rezultat je dividenda 12,5. Po štirih razpolovnih časih ostane le 12 do 13 atomov. Ta izračun mora biti blizu številkam, ki jih najdete v svojem poskusu.