Planul de anchetă 4
În ancheta anterioară, studenții au găsit dovezi că 1cc de apă cântărește 1 gram.
Cum am măsura greutatea unei singure picături de apă? Când punem o picătură de apă pe cântarul clasei, nu înregistrează deloc greutate.
În această sesiune, elevii folosesc un picurător mic și o înțelegere de bază a fracțiilor pentru a-și da seama de greutatea unei singure picături de apă. De ce este important acest lucru? Aceasta începe o secvență de investigații în care elevii își extind înțelegerea a ceea ce înseamnă pentru un obiect să aibă greutate. Ei progresează de la experiența cu obiecte care au o greutate clar perceptibilă la obiecte pentru care greutatea este abia perceptibilă, cum ar fi o singură picătură de apă. În cele din urmă, ei consideră particule prea mici pentru a fi văzute, a căror greutate devine evidentă doar atunci când miliarde dintre ele sunt prezente.
Până la sfârșitul acestei investigații, elevii vor înțelege că, atunci când un eșantion de material este prea mic pentru a fi cântărit pe cântare, își pot folosi cunoștințele despre greutatea și volumul unitar pentru a calcula greutatea. De asemenea, își vor aprofunda înțelegerea că până și cele mai mici obiecte, cum ar fi un singur bob de nisip, au greutate.
Obiectivele de învățare
- Înțelegeți că lucrurile foarte mici au greutate
| 1. Puneți întrebarea | Toate clasele | 5 minute |
| 2. Elaborați o strategie | Toate clasele | 10 minute |
| 3. Explorează | Individual | 15 minute |
| 4. Împărtășiți rezultatele | Toate clasele | 5 minute |
| 5. Faceți sens | Toate clasele | 10 minute |
Aliniere NGSS
Învățare tridimensională
Materialele au greutate, ocupă spațiu și sunt materie.
Bucățile foarte mici (particule) de materie au greutate și ocupă spațiu.
Materiale și pregătire
- Postați întrebarea de investigație într-un loc în care toți elevii o pot vedea.
- Realizați un tabel de clasă intitulat „Ce cântărește o picătură de apă?”; un exemplu este găsit în Pasul 4.
- 1 cântar digital
- 2 cani de 12 oz, aproximativ 1/2 pline cu apă
- 4 picături de 1cc (seringă mică de 1cc)
- Cuburi de 4 centimetri
- 4 prosoape de hârtie
Pagini Notebook
1. Puneți întrebarea
Știm să cântărim cantitatea de apă din mini-lacurile noastre, dar cum am putea cântări apa într-o picătură de ploaie? Introduceți întrebarea de investigație de astăzi:
Ce cantareste o picatura de apa?
Oferiți elevilor șansa de a împărtăși idei. Provocați elevii să ajute la rafinarea întrebării de investigație:
- Sunt toate picăturile de aceeași dimensiune?
- Ce dimensiune picătură de apă cântărim?
- Putem controla dimensiunea unei picături?
- Ne putem baza pe scara clasei pentru a oferi răspunsul?
Recunoașteți că picăturile pot avea dimensiuni diferite și explicați că clasa are un instrument - un picurător - care face o picătură uniformă de o anumită dimensiune.
Arătați elevilor picuratorul, o seringă de 1cc. Clasa va aborda întrebarea de investigație de astăzi, determinând greutatea unei picături din acest picurator.
Revizuiți întrebarea de anchetă pentru a citi:
Ce cântărește o picătură de apă din picătorul nostru de clasă?
Postează întrebarea reformulată de investigație.
2. Elaborați o strategie
Strategia 1: Folosiți scara.
Probabil că cineva vă va sugera să puneți una sau mai multe picături pe o scală. Explicați că, dacă am avea scale mai precise, această strategie ar putea funcționa.
Demonstrați plasarea unei singure picături de apă pe cântar. Cântarul nu va înregistra nicio greutate. Chiar și atunci când puneți mai multe picături de apă pe cântar, câte o picătură la un moment dat, este puțin probabil ca aceste cântare să înregistreze greutate. Dacă ar face acest lucru, greutatea ar fi rotunjită la cel mai apropiat gram, oferind rezultate inexacte.
Încurajați elevii să vină cu o altă strategie.
Strategia 2: Folosiți informațiile că 1 centimetru cub de apă cântărește 1 gram.
- Există o modalitate de a folosi ceva ce am descoperit în ultima investigație - că un centimetru cub de apă cântărește un gram - pentru a ne ajuta să răspundem la întrebarea investigației. Cum ne-ar putea ajuta numărarea picăturilor în 1cc de apă?
- Dacă am putea face doar 2 picături de apă dintr-un centimetru cub întreg de apă, ce ar cântări fiecare dintre aceste picături?
- Dacă am putea face 10 picături de apă dintr-un centimetru cub întreg de apă, ce ar cântări fiecare dintre aceste picături?
Umpleți și cântăriți un picurător
Așezați un picurător gol pe o cântare de clasă și citiți greutatea (aproximativ 3g).
Subliniați că picurătorul are urme pe acesta care ne permit să adăugăm exact un centimetru cub de apă. Demonstrați o procedură standard pentru umplerea cu precizie a picurătorului cu 1cc de apă:
- Împingeți pistonul până când va intra în butoiul picuratorului.
- Puneți vârful picurătorului într-o ceașcă de apă și trageți încet de piston pentru a umple complet picuratorul.
- Îndreptați vârful picurătorului spre tavan și atingeți butoiul cu degetul până când toate bulele de aer au ieșit din apă.
- Apăsați cu atenție pistonul până când inelul negru al sigiliului se aliniază cu semnul de 1cc.
Așezați din nou picuratorul pe cântar. Atunci când este gol, ar trebui să cântărească cu un gram mai mult decât greutatea sa.
Demonstrați că faceți picături
Pentru a răspunde la întrebarea: Ce cântărește o picătură de apă din picurătorul de clasă? Este important ca toată lumea să folosească același instrument în același mod pentru a obține rezultate exacte. Demonstrați o procedură standard pentru a face picături:
- Țineți picurătorul vertical, cu vârful în jos, la aproximativ 1 inch deasupra unui birou.
- Împingeți ușor pistonul pentru a elibera o picătură de apă.
- Mutați picuratorul lateral aproximativ 2 inci și eliberați o altă picătură.
- Formați o linie de 5 sau 6 picături.
Păstrarea picăturilor separate una de cealaltă face posibilă numărarea lor după ce picurătorul este gol, în cazul în care cineva pierde numărul în timp ce face picăturile.
3. Explorează
Distribuiți materialele. Elevii folosesc prosopul de hârtie pentru uscarea desktopurilor după numărarea picăturilor. Scopul cubului de centimetru este de a arăta volumul picurătorului de 1cc într-o altă formă - pentru a consolida dimensiunea de 1cc de apă. Fiecare centimetru cub ocupă aceeași cantitate de spațiu, pe măsură ce un centimetru cub de apă pe care elevii îl vor adăuga la picături.
Subliniați importanța ca toată lumea să utilizeze procedura standard atât pentru umplerea cât și pentru golirea picăturilor. Rugați elevii să exerseze o dată înainte de a utiliza picăturile pentru a obține un număr final.
Studenții ar trebui să facă un rând lung de picături pe desktop-urile lor, în timp ce golesc încet picuratorul, ținând vârful la aproximativ 1 inch deasupra desktopului.
Notă: Deoarece picăturile pot deveni o distragere a atenției, colectați-le imediat ce studenții și-au finalizat numărul real.
4. Împărtășiți rezultatele
Studiați clasa pentru rezultate și introduceți datele lor într-o diagramă a clasei, cerând fiecărui elev să determine greutatea unei picături odată ce furnizează numărul de picături făcute.
| 29 | 1/29 m g |
| 30 | 1/30 m g |
| 32 | 1/32 g |
Adresați întrebarea anchetei:
Ce cântărește o picătură de apă din picurătorul de clasă? O picătură de apă cântărește mai mult sau mai puțin de un gram?
- aproximativ 1/30 m dintr-un gram?
Rugați elevii să completeze pagina Caietului științific [Reflectând asupra greutății micilor bucăți de materie] .
Notă: Iată un alt exemplu de mici diferențe într-o situație în care s-ar putea aștepta ca toată lumea să obțină același rezultat. Elevii ar trebui să înțeleagă posibilele motive ale diferențelor și să fie de acord să selecteze o valoare „tipică” pentru greutatea unei picături.
5. Faceți sens
Utilizați această listă de verificare pentru a planifica și reflecta.
Disponibil online la enquiryproject.terc.edu
Recunoașteți că studenții tocmai au terminat o lucrare interesantă; au folosit matematica pentru a-și da seama de greutatea a ceva care avea prea puțină materie pentru ca scara clasei să o simtă.
Scopul discuției
Scopul acestei discuții este ca elevii să construiască împreună explicații pentru cum obiecte precum o găleată de apă sau nisip pot avea o greutate semnificativă, având în vedere că o singură picătură de apă sau bob de nisip nu are o greutate perceptibilă.
Implicați elevii în întrebarea de concentrare
Dacă o picătură de apă cântărește doar 1/30 dintr-un gram, cum explici de ce o găleată de apă este atât de grea?
- Există multe, multe picături de apă într-o găleată plină cu apă.
- Fiecare picătură contribuie la greutatea totală a găleatei de apă.
Acordați timp studenților să formuleze răspunsuri. Încurajați participarea deplină cerând celorlalți să împărtășească propriile explicații și să răspundă la explicațiile altora.
Crezi că un singur bob de nisip cântărește ceva? Explică-ți răspunsul.
- Dacă studenții susțin „da”, ce raționament pot oferi pentru a-și susține afirmația?
- Dacă elevii susțin „nu”, cereți explicația; vă va ajuta să determinați dacă elevii se concentrează asupra faptului dacă un bob de nisip va înregistra vreo greutate pe cântar sau dacă elevii cred că un bob de nisip nu are greutate.
Cum ajunge o găleată de nisip să fie atât de grea când un bob de nisip cântărește atât de puțin?
- Există multe milioane de boabe de nisip într-o găleată, fiecare boabă contribuind cu o cantitate mică de greutate la greutatea totală a găleatei de nisip.
Vă puteți gândi la alte exemple de biți minusculi care par să nu aibă greutate individual, dar care pot fi combinați împreună pentru a avea o greutate semnificativă?
- Boabe de zahăr sau sare; particule de făină.
Rezumă discuția și recapitulează investigația
Folosind același limbaj pe care l-au folosit studenții, rezumați ideile lor principale. Includeți următoarele idei cheie:
- Dacă o colecție mare de boabe de nisip (sau picături de apă etc.) au greutate, atunci putem considera că fiecare bob individual trebuie să aibă o anumită greutate, chiar dacă greutatea respectivă este prea mică pentru a fi percepută sau măsurată.
- Deși boabele individuale de nisip sau picăturile de apă pot avea o greutate imperceptibilă, combinarea a milioane sau miliarde dintre ele poate duce la o greutate semnificativă.
Recapitulați următoarele:
- Lucrurile minuscule, cum ar fi picăturile de apă, nu sunt suficient de grele pentru a înregistra greutatea pe cântarul clasei.
- Am aflat cum să calculăm greutatea unei picături de apă și am ajuns la concluzia că lucrurile minuscule, cum ar fi picăturile simple de apă sau boabele de nisip, au de fapt greutate.
Când ne gândim cât de grea se simte o găleată de apă sau o găleată de nisip, ne poate face să ne întrebăm: „Câte dintre aceste picături sau boabe sunt într-o găleată, pentru a face să se simtă atât de greu?”
- Trezește-te corect - Apă fierbinte și infuzie de lămâie indiană ca plăcintă cu mere
- De ce ar trebui să beți apă înainte de micul dejun în fiecare zi
- Cea mai bună clasare braziliană de 25 de capsule de slăbire face ca apa de cocos să ajute la pierderea în greutate
- Exerciții aerobice de apă pentru femeie de slăbit - Cuib
- Știința din spatele apei structurate și de ce au nevoie corpurile noastre - Apa alcalină Plus