วิธีง่ายๆ ในการแสดงมวลกับมวล ความหนาแน่นสำหรับเด็ก

ด้วยบทเรียนวิทยาศาสตร์ทั่วไปและการทดลองขั้นพื้นฐาน นักการศึกษาสามารถสอนนักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนต้นเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างแนวคิดเรื่องมวลและความหนาแน่น เมื่อนักเรียนเข้าใจชัดเจนว่ามีการใช้มวลและความหนาแน่นอย่างไรในโลกของวิทยาศาสตร์ พวกเขาสามารถเริ่มขยายและทำความเข้าใจกลศาสตร์และฟิสิกส์ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

ก่อนอภิปรายความแตกต่างระหว่างมวลและความหนาแน่น นักเรียนต้องทำความเข้าใจแนวคิดแต่ละข้อแยกกันก่อน มวลคือการวัดปริมาณสสารในวัตถุ มวลเป็นตัวเลขที่ไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมของวัตถุ ตัวอย่างเช่น ฟักทองที่มีมวล 5 กิโลกรัมจะมีมวลเท่าเดิมเมื่อวางไว้ใต้น้ำ แม้ว่าสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันจะทำให้ฟักทองรู้สึกเบาเมื่ออยู่ใต้น้ำ แต่ก็ยังมีน้ำหนัก 5 กิโลกรัม

ความหนาแน่นถูกกำหนดโดยสูตรมวลหารด้วยปริมาตร ตามคุณสมบัติทางกายภาพของสสาร ความหนาแน่นแสดงให้เห็นถึงปริมาณของน้ำหนักที่วัตถุมีต่อขนาดของวัตถุ แม้ว่าวัตถุสองชิ้นอาจมีขนาดเท่ากัน แต่ความหนาแน่นของวัตถุนั้นอาจแตกต่างกันมาก ตัวอย่างเช่น ช็อตพัตต์ 3 ปอนด์ และส้มขนาดใหญ่อาจมีขนาดเท่ากัน แต่ผลไม้นั้นมีน้ำหนักน้อยกว่าช็อต ดังนั้นจึงมีความหนาแน่นน้อยกว่า

สอนเด็กเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องมวลโดยสร้างการสาธิตในห้องเรียนเกี่ยวกับหลักการทางวิทยาศาสตร์ รวบรวมวัตถุที่มีขนาดแตกต่างกันอย่างมากและแสดงให้นักเรียนดู แนะนำให้เด็กเขียนว่าสิ่งของชิ้นใดที่พวกเขาคิดว่ามีมวลมากกว่า ตัวอย่างเช่น ให้แสดงลูกบอลชายหาดและน้ำหนักกระดาษเล็กน้อย ให้นักเรียนออกมาข้างหน้าและหยิบสิ่งของแต่ละชิ้น ในขณะที่ใหญ่กว่า ลูกบอลชายหาดจะเบากว่ามากและมีมวลน้อยกว่าน้ำหนักกระดาษ

แสดงให้เด็กเห็นถึงความหนาแน่นทางกายภาพด้วยการสาธิตในชั้นเรียน วัสดุที่จำเป็น ได้แก่ ถาดน้ำแข็งสองถาด ทราย น้ำ และชามแก้วขนาดใหญ่ แช่แข็งน้ำในถาดทำน้ำแข็ง เติมทรายลงในถาดน้ำแข็งอีกถาดเพื่อจำลองปริมาณทรายที่มีขนาดเท่ากับก้อนน้ำแข็ง เติมน้ำในชามแก้วขนาดใหญ่ ขอให้นักเรียนสองคนอาสามาที่หน้าห้องเรียนของคุณ ให้อาสาสมัครตรวจสอบกับนักเรียนที่เหลือว่าก้อนน้ำแข็งและก้อนทรายมีขนาดเท่ากัน แนะนำให้เททั้งสองรายการลงในชามแก้วพร้อมกัน ก้อนน้ำแข็งจะลอยและทรายจะกระจายตัวและจมลงเพราะมันมีความหนาแน่นมากกว่าก้อนน้ำแข็ง