תוֹכֶן
בעזרת שיעורי מדע כלליים וניסויים בסיסיים, מחנכים יכולים ללמד תלמידי חטיבות ביניים על ההבדלים בין מושגי המסה והצפיפות. ברגע שהתלמידים יהיו ברורים כיצד משתמשים במסה וצפיפות בעולם המדע, הם יכולים להתחיל להרחיב ולהעמיק את הבנתם במכניקה ופיזיקה.
מאפייני המסה
לפני שהם דנים בהבדלים בין מסה לצפיפות, התלמידים צריכים להבין תחילה כל אחד מהמושגים בנפרד. מסה היא מדידה של כמות החומר באובייקט. המיסה היא דמות בלתי משתנה, ללא קשר לסביבת האובייקט. לדוגמא, דלעת עם מסה של 5 קילוגרם שומרת על אותה המסה כאשר היא מונחת מתחת למים. בעוד הסביבות השונות יגרמו לדלעת להרגיש קלילה מתחת למים, היא עדיין שוקלת 5 קילוגרם.
מאפייני צפיפות
הצפיפות נקבעת באמצעות נוסחת המסה המחולקת לפי נפח. כמאפיין פיזי של חומר, צפיפות מדגימה את כמות המשקל שיש לאובייקט לגודלו. בעוד ששני עצמים עשויים להיות באותו גודל, צפיפותם עשויה להיות שונה מאוד. לדוגמא, קליעה של 3 קילו ותפוז גדול יכולים להיות בגודל זהה, אך הפרי שוקל פחות מכמות הכד, ולכן הוא פחות צפוף.
הפגנות המוניות
למדו את הילדים את מושג המסה על ידי יצירת הדגמה בכיתה על העיקרון המדעי. אסוף חפצים השונים בצורה דרסטית והראו אותם לתלמידים שלך. הנחו את הילדים לרשום איזה מהחפצים שהם חושבים שיש להם יותר מסה. לדוגמה, הראו להם כדור חוף ומשקל נייר קטן. אפשר לסטודנט להגיע לחזית ולאסוף כל חפץ. בעוד שהוא גדול יותר, כדור החוף יהיה קל משמעותית ובעל פחות מסה ממשקל הנייר.
הפגנות צפיפות
הראה לילדים את הנוכחות הגופנית של הצפיפות בהפגנה בכיתה. החומרים הדרושים כוללים שני מגשי קוביות קרח, חול, מים וקערת זכוכית גדולה. הקפיא מים במגש קוביית הקרח. מלאו את מגש קוביית הקרח האחר בחול כדי לדמות כמויות של חול בגודל זהה לקוביות הקרח. מלאו את קערת הזכוכית הגדולה במים. בקש משני סטודנטים להתנדב להגיע לחזית הכיתה שלך. בקש מהמתנדבים לוודא בפני התלמידים הנותרים כי קוביות הקרח וקוביות החול זהות בגודל. הנח אותם לשפוך את שני הפריטים לקערת הזכוכית בו זמנית. קוביות הקרח יצופו והחול יתפזר וישקע כיוון שהוא צפוף יותר מקוביות הקרח.