Разследване на плана 11

учебна

Колко може нещо да се промени и да остане същото? Когато водата замръзне, промените изглеждат драматични и въпреки това видът материя остава същият - все още е вода. Докато течната вода и замразената вода имат различни имена и някои различни свойства, видът на материята остава същият, а за конкретна проба вода теглото не се променя. Обемът на пробата не се запазва при фазова промяна. Замразете водата и нейният обем ще се увеличи. Изпарете същата проба вода и нейният обем ще се увеличи още повече, но теглото й ще бъде запазено.

Формиращо оценяване

Достъпно онлайн на requestproject.terc.edu

Какво се случва с теглото, когато водата замръзва?

Можете да намерите доказателства на способността на учениците да интерпретират данните от класа, като слушат дискусията им за смисъла.

Слушайте тези идеи за несъответстващи данни за теглото като вас тълкува обяснения на учениците:

  • Настъпи малко увеличение на теглото, защото не изтрихме конденза, добавен от външната страна на контейнера.
  • Загубата на тегло се дължи на изтичане на вода от напукан контейнер.
  • Малка промяна в теглото (+/- 1-2 грама) може да се дължи на неточността на кантара.

A Следваща стъпка може да накара учениците да се върнат към своите прогнози и да попитат дали някой мисли по различен начин сега какво се случва с теглото и обема на водата, когато тя замръзне.

В тази сесия учениците проследяват разследването, което са започнали в предишния клас. Те откриват, че обемът на техните проби се увеличава, когато водата замръзва, но те могат да имат смесени резултати, когато докладват за теглото. Въпросът за теглото може да се усложни от неточни везни, конденз, който се образува от външната страна на бутилките, и склонност да се вярва, че ако обемът на пробата се увеличи, теглото трябва да се увеличи. Въпреки че темата за конденза не е свързана с разследващия въпрос, появата й от външната страна на замразените контейнери дава възможност да се обсъди този процес, който е толкова често срещан и все още загадъчен за мнозина.

До края на тази сесия студентите ще имат доказателства, че обемът на техните водни проби се е увеличил и теглото е останало същото по време на фазовата промяна от течност към твърдо вещество.

Учебни цели

  • Разберете, че през промяната на фазите, докато обемът се променя, теглото на пробата остава същото
  • Разберете, че теглото е надеждната мярка за количеството материя
Последователност на преживяванията
1. Задайте въпросаВсички клас5 минути
2. Събиране на данниМалки групи10 минути
3. Споделете констатациитеВсички клас15 минути
4. ОсмислетеДискусия15 минути

Материали и подготовка

  • Публикувайте разследващия въпрос на място, където всички ученици могат да го видят.
  • Направете класация на класа, озаглавена „Преобразуване на вода в лед и лед във вода“; пример е намерен в стъпка 3.
  • Вземете бутилките от фризера възможно най-близо до началото на класа. Изолирайте бутилките, колкото е необходимо, за да бъдат замразени, докато учениците ги получат.

  • 1 цифрова везна
  • 2 пластмасови бутилки, приготвени в последния клас, които сега са замразени
  • 4 хартиени кърпи

Страници на тетрадка

1. Задайте въпроса

Напомнете на учениците, че продължават да изследват трансформациите на вода и лед. В последния ни клас измерихме теглото и обема на плътно затворена бутилка вода, преди да я поставим във фризера. Днес ще съберем повече данни.

Днешният разследващ въпрос е:

Какво се случва с теглото и обема, когато водата замръзне?

Студентите ще събират данни за теглото и обема на своите замразени бутилки. Те ще сравнят тези данни с данните за теглото и обема, които са събрали преди замразяването на бутилките.

2. Събиране на данни

Разпределете материалите.

Забелязват ли учениците конденз от външната страна на бутилките със замразена вода? Напомнете им, че кондензът идва от водни пари във въздуха в класната стая и че кондензът е обратното на изпарението. Водната пара във въздуха се охлажда, когато срещне студената повърхност на бутилката и се кондензира върху нея. Ще трябва да изтрият конденза от бутилките, преди да ги претеглят, така че ще получат точно тегло само за бутилката и леда вътре в нея. Студентите записват своите констатации в таблицата с данни на страницата [Какво се случва с теглото и обема, когато водата замръзва и ледът се топи?] В техните научни тетрадки.

  1. Суха кондензация от контейнера.
  2. Измерете и запишете теглото.
  3. Наблюдавайте и записвайте силата на звука, като проверявате нивото на леда. Оставаше ли същият, увеличаваше се или намаляваше?
  4. Попълнете [Какво се случва с теглото и обема, когато водата замръзне?] В отраженията на Science Notebooks.

3. Споделете констатациите

Нека учениците да внесат данни в таблицата на класа: тегло преди замразяване, тегло след замразяване и обем след замразяване (същото, увеличено или намалено).

Преобразуване на вода в лед и лед във вода Тегло на двойката преди замразяване (грамове) Тегло след замразяване (грамове) Обем след замразяване (бележки) Тегло след топене (грамове) Обем след топене (бележки) 1 2 3 и т.н.

Защо водата се разширява, когато замръзва ?:

Най-просто казано, малките водни частици се пренареждат, за да образуват кристална решетка, когато водата замръзне. В новата си подредба частиците не са толкова плътно опаковани заедно, колкото са в течна форма и заемат повече място.

4. Осмислете

Калъф в класната стая

Ролята на дискусиите за данни

Достъпно онлайн на requestproject.terc.edu

Таблицата с класове вече съдържа данни за тегло и обем за (12) бутилки. Тези данни включват: тегло преди замразяване; тегло след замразяване; и информация за обема.

Цел на дискусията

Целта на тази дискусия е студентите да свържат въпроса за разследването с данните за теглото и обема, които са събрали, докато правят претенции и описват подкрепящите доказателства.

Ангажирайте учениците във фокусния въпрос

Въз основа на събраните от нас данни, какво можем да твърдим за теглото и обема, когато водата замръзне? Да започнем с обема.

Сила на звука

Данните за класа много вероятно ще оправдаят твърдението, че обемът се увеличава, когато водата замръзне.

  • Какво можем да претендираме за обема? Какви доказателства подкрепят това твърдение?
  • Как се сравняват вашите прогнози с данните в класната стая?
  • Забелязали ли сте други ситуации, при които обемът на водата се разширява, когато замръзне?
  • вода, изпъкнала над горната част на тавата за лед
  • маркучите се разширяват или спукват, когато са оставени навън при замръзващо време

Забележка: Въпреки че действителното тегло на водата в бутилките не се променя по време на замразяване, е малко вероятно измерването на теглото да остане същото за всеки чифт в класната стая, поради ограниченията на везните или други източници на грешки. Учениците могат да мислят, че тъй като обемът на водата се е увеличил, теглото също трябва да се увеличи.

Тегло

  • Какво можем да твърдим за теглото? Какви доказателства подкрепят това твърдение?
  • Как се сравняват вашите прогнози с данните в класната стая?

Ако всяка двойка съобщи, че няма промяна в теглото, можете да пропуснете въпроса по-долу.

  • Везните се закръгляват с точност до грам и не са най-точните везни. Разлика от един грам може да се обясни със скала, даваща различни показания, така че можем да приемем, че теглото е останало същото.
  • След като е бил покрит, не е добавен или отстранен от вътрешността на контейнера, така че количеството на веществото в контейнера не се е променило.
  • Кондензът добавя нова материя към външната страна на контейнера, така че ако някой не отстрани напълно конденза, това може да обясни малко увеличение на теглото, но теглото на водата вътре остава същото.

Запазете замразените контейнери. Учениците ще ги претеглят и измерват отново в следващия клас, след като ледът се стопи напълно. Тъй като контейнерите са запечатани, изпаряването няма да повлияе на резултатите.

Обобщете дискусията и обобщете разследването

Използвайки същия език, който учениците са използвали, обобщете основните им идеи.

Включете следните ключови идеи:

  • Обемът на пробата вода се увеличава, когато тя е замразена. Забележка: Това е случаят с водата. Може да не е така за всички материали.
  • Теглото на пробата вода остава същото, когато е замразено.
  • (Включете, ако е уместно) Разумът ни казва, че малките промени в теглото на пробата могат да бъдат обяснени с грешка от някакъв тип. (грешка при закръгляване или четене.)
  • Подчертайте идеята, че теглото е мярката за количеството на материята, количеството „неща“, така че когато няма промяна в количеството на материята - никой не е добавил повече вода към бутилката или е отстранил вода от бутилката - тогава ние не трябва да очаквате промяна в теглото.
  • Напомнете на учениците, че когато разтварят солта във вода и солта вече не се вижда, теглото ни убеждава, че солта все още е там.

Докато обобщавате разследването, бъдете сигурни, че има разбиране по следните точки:

  • Класът събра и сподели данни за теглото и обема за пробите замразена вода.
  • Данните позволиха на класа да отговори на разследващия въпрос „Какво се случва с теглото и обема, когато водата замръзне?
  • Научихме, че теглото на водната проба остава същото, дори когато обемът се увеличи.
  • Тъй като разсъжденията, както и повечето данни, ни казват, че теглото на водата не се променя, когато не се добавя или отстранява вода, заключаваме, че малка промяна в теглото на пробата се дължи на закръгляване или грешка при запис.