موادّ اطراف ما

لیوان روی میز جشن تولد خالی به نظر می‌رسد؛ اما واقعاً خالی است؟ کتاب علوم سوم همین سؤال را وسط مهمانی می‌گذارد و تو را مجبور می‌کند هوا را «ببینی» بدون اینکه رنگ داشته باشد. در فصل ۴ علوم سوم با عنوان «موادّ اطراف ما» با سه حالت جامد، مایع و گاز و تغییر حالت‌های ذوب، انجماد، تبخیر و میعان کار می‌کنی. در نردبون چند مدرس برای همین فصل آموزش گذاشته‌اند تا بتوانی آن را با توضیح تصویری یا آزمایش‌محور مرور کنی.

جامد، مایع… و چیزی که دیده نمی‌شود

در تصویر ابتدای درس، روی میز ظرف‌های پر و خالی و خوراکی‌ها و نوشیدنی‌ها دیده می‌شود. کتاب می‌پرسد کدام مواد جامد و کدام مایع‌اند و آیا واقعاً مادهٔ دیگری وجود ندارد. سؤال کلیدی: آیا لیوانی که درون آن آب نیست واقعاً خالی است؟ آیا مواد فقط به دو حالت جامد و مایع وجود دارند؟

آزمایش دستمال زیر لیوان (حدود صفحه ۳۵)

1. یک ظرف بزرگ پر از آب بردار.
2. یک لیوان پلاستیکی و یک دستمال کاغذی بردار و دستمال را ته لیوان قرار بده.
3. اگر لیوان را واژگونه و کامل داخل آب فرو ببری، به نظرت دستمال خیس می‌شود؟ نظر خود را بنویس.
4. حالا آزمایش را انجام بده و مشاهداتت را بنویس. از مشاهده چه نتیجه‌ای می‌گیری؟

معمولاً دستمال خشک می‌ماند چون هوای داخل لیوان جا را پر کرده و نمی‌گذارد آب کامل وارد شود. کتاب نتیجه می‌گیرد مواد به سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارند. جامد و مایع قابل دیدن‌اند، اما بیشتر مواد گازی دیده نمی‌شوند؛ برای همین تشخیص‌شان سخت‌تر است.

حباب‌ها همان هواست

وقتی لیوان خالیِ سوراخ‌دار را در آب فرو می‌بری، حباب‌هایی از داخل لیوان خارج و آب کم‌کم وارد لیوان می‌شود. این حباب‌ها هوا هستند؛ هوا مادهٔ به حالت گاز است. جملهٔ درست کتاب این است: لیوان خالی واقعاً خالی نیست و چیزی درون آن وجود دارد، هرچند آن را نمی‌بینیم. خارج شدن حباب نشانهٔ خروج هواست.

آزمایش بعدی با لیوان پلاستیکی‌ای است که ته آن سوراخ ریزی ایجاد کرده‌ای. پیش‌بینی کن دستمال خیس می‌شود یا نه، انگشت را روی سوراخ بگذار، لیوان را کامل در آب فرو ببر، بعد انگشت را بردار و مشاهدات را بنویس.

گفت‌وگو: باد، پنکه، کولر و سشوار

خارج شدن حباب از آبزی درون آب (آکواریوم) نشانهٔ چیست؟ هوا بی‌رنگ است و دیده نمی‌شود، اما وقتی باد می‌وزد روی پوست احساسش می‌کنی. باد، پنکه، کولر و سشوار همان هواست که جریان دارد. اگر با نی درون آب فوت کنی، درون حباب‌ها چه چیزی وجود دارد و چه اتفاقی می‌افتد؟

گازها در زندگی روزمره

صفحهٔ کاربرد گازها مثال‌های زنده‌ای می‌آورد:

• بعضی بیماران از گاز اکسیژن استفاده می‌کنند تا راحت‌تر نفس بکشند.
• بالن‌ها با استفاده از هوای گرم بالا می‌روند.
• آشپز با گاز شهری غذا می‌پزد.
• ما برای زنده ماندن هوا را نفس می‌کشیم و وارد بدن می‌کنیم.
• با تلمبه هوا را وارد لاستیک دوچرخه می‌کنیم.

هوا جرم دارد؛ آزمایش دو بادکنک

کتاب جرم سیب، عروسک و بطری آب را با عدد نشان می‌دهد و می‌پرسد گازها هم جرم دارند؟ چطور نشان دهیم هوا جرم دارد؟

وسایل: دو بادکنک بزرگ و هم‌اندازه، ترازوی تعادلی، دو تکه نخ هم‌اندازه.

1. بادکنک‌ها را باد کن و سرشان را گره بزن؛ هر کدام را به یک سر ترازوی تعادلی وصل کن طوری که محل بستن دو سمت یکسان باشد.
2. ترازو را از وسط بیاویز تا ساکن بماند.
3. مشاهده کن و نتیجه را در یک سطر بنویس.

اگر یکی از بادکنک‌ها را خالی کنی یا بادش را کم کنی، تعادل به هم می‌خورد؛ یعنی هوای داخل بادکنک جرم دارد.

ذوب، انجماد، تبخیر، میعان

مواد از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شوند. آب در هوای سرد به یخ تبدیل می‌شود (مایع به جامد). یخ در هوای گرم به آب تبدیل می‌شود (جامد به مایع). تشکیل قندیل در زمستان مثالی از مایع به جامد است.

آزمایش‌های تغییر حالت (صفحات حدود ۴۱ تا ۴۳)

• چند تکه یخ و مقداری کره را در جای تقریباً گرم بگذار و تغییرات را بنویس. تبدیل جامد به مایع را ذوب می‌گویند.
• همان ظرف‌های کره و آب را داخل جایخی یخچال بگذار و بعد از حدود یک ساعت سر بزن. تبدیل مایع به جامد را انجماد می‌گویند.
• در حیاط کمی آب بریز و دور آن خط بکش؛ هر ساعت دوباره خط بکش. آیا محل خط بستهٔ تو تغییر می‌کند؟ کم شدن آب نشانهٔ تبخیر است.
• ظرف آب را روی شعله بگذار تا بجوشد؛ درِ فلزی سرد را با فاصله بالای ظرف نگه دار. بخار به در سرد برخورد می‌کند و دوباره قطره می‌شود. تبدیل مایع به گاز تبخیر و گاز به مایع میعان است.

هشدار کتاب: این آزمایش را زیر نظر معلم انجام دهید. فاصلهٔ درِ قابلمه باید طوری باشد که ذرات آب جوش به آن برخورد نکند.

ایستگاه فکر؛ تصویر را به مفهوم وصل کن

هر تصویر مربوط به کدام مفهوم است؟

• بستنی در گرما شل می‌شود → ذوب
• آب دریاچه در روزهای سرد زمستان یخ می‌زند → انجماد
• لباس‌های خیس را در آفتاب روی طناب می‌اندازیم تا خشک شوند → تبخیر
• روی میز لیوان آب سرد می‌گذاریم و بعد از مدتی بیرون لیوان قطره‌های آب تشکیل می‌شود → میعان

فصل ۴ علوم سوم بعد از اندازه‌گیری در فصل ۳ می‌آید تا بفهمی ماده فقط عدد جرم و حجم نیست؛ حالت هم دارد و حالت عوض می‌شود. اگر بخواهی همان آب را در مقیاس طبیعت ببینی، برو سراغ فصل ۵ یا از صفحهٔ اصلی علوم سوم فصل مناسب را انتخاب کن.