Trọng lực và nước

Trọng lực và Nước

Nội dung

Đây là một tài liệu thí nghiệm độc đáo liên quan đến lĩnh vực khoa học và toán học. Thí nghiệm tập trung vào việc sử dụng tác động của áp suất không khí để làm biến mất trọng lực trong một ly nước úp ngược, khiến mọi đứa trẻ đều yêu thích tìm tòi và học hỏi. Trong bài viết này, hãy cùng nhau khám phá hoạt động STEM Trọng lực và nước nhé!

Giới thiệu chung về thí nghiệm Trọng lực và nước

Như chúng ta đều biết, Trọng lực là một lực rất quan trọng để đảm bảo sự cân bằng của mọi vật ở trên mặt đất. Và trong hoạt động này, trẻ sẽ thực hiện một thí nghiệm để chứng minh rằng tác động của áp suất không khí có thể làm mất đi sự hiện diện của trọng lực. 

Và đây chính là một trong những bộ tài liệu thí nghiệm được phát triển nhằm mục đích hỗ trợ việc giảng dạy trong các chương trình tiểu học quốc tế, với các chủ đề chính về toán học và khoa học. 

Tổng quát về thí nghiệm, trẻ sẽ đổ đầy nước vào ly, sau đó đặt một tấm thẻ lên trên và úp ngược ly nước lại. Cùng xem xét hiện tượng xảy ra rồi thảo luận về cách thức hoạt động và lý do tại sao nước vẫn còn nguyên ở trong ly.

Mục tiêu của thí nghiệm Trọng lực và Nước

Với thí nghiệm này, các giáo viên có thể sử dụng như một hoạt động khởi động, hay hoạt động chính để giới thiệu về tác động của trọng lực và áp suất không khí, để kích thước sự tò mò và tinh thần ham học hỏi của trẻ. Thậm chí, giáo viên có thể đưa thí nghiệm này vào một trong số những hoạt động trong sơ đồ học tập của trẻ, cùng với việc tìm hiểu về các loại lực khác.

Thông qua thí nghiệm độc đáo này, trẻ cũng sẽ hiểu hơn về: 

  • Tác dụng của áp suất không khí.
  • Hiểu sự khác biệt của áp suất không khí có thể tạo ra một ảo giác không có trọng lực là như thế nào.
  • Sử dụng tác dụng của áp suất không khí để giữ nước bên trong một ly nước úp ngược.

Các vật liệu thí nghiệm cần chuẩn bị

  • Ly uống nước
  • Chọn nơi thực hiện thí nghiệm gần bồn rửa tay hoặc nơi có nguồn nước. 
  • Các miếng thẻ nhỏ dày (tốt nhất là những tấm thẻ đã được tráng bề mặt hoặc sáng bóng) để phủ kính ly nước.

Hướng dẫn thực hiện thí nghiệm Trọng lực và Nước

Trước khi bắt đầu cho trẻ thực hiện thí nghiệm, giáo viên nên giải thích tổng quát về thí nghiệm sẽ thực hiện và các hiện tượng có thể xảy ra nhằm giúp trẻ dễ hình dung. Sau đó, giáo viên sẽ phát các dụng cụ cần thiết để trẻ thực hiện thí nghiệm trong khoảng thời gian từ 10 – 20 phút, theo các bước sau : 

Bước 1: Đổ đầy nước vào ly cho đến khi nước đến đầy miệng ly. Hoặc bạn có thể dùng chiếc ly đã đựng đầy nước. Nếu không có sẵn ly nước, có thể cho trẻ sử dụng một chai nước đầy đang mở nắp.

Bước 2: Đặt miếng thẻ dày đã chuẩn bị lên trên miệng ly, đảm bảo miệng ly được che hoàn toàn bởi tấm thẻ. Lưu ý ở bước này, người thực hiện bước này phải đảm bảo rằng khi đặt tấm thẻ không làm xuất hiện bọt khí trong ly nước, nếu làm bọt khí xuất hiện thí nghiệm có thể thất bại.

Bước 3: Lật ngược ly nước đã được che kín bởi tấm thẻ , trong khi vẫn giữ nguyên mảnh thẻ ở vị trí miệng ly nước và quan sát hiện tượng.

Trong lúc học sinh thực hành thí nghiệm, giáo viên nên hướng dẫn và hỗ trợ trẻ qua bài giảng của mình. Sau khi thực hiện xong, giáo viên cho trẻ thời gian thảo luận cùng bạn bè về kết quả thí nghiệm từ 10 – 15 phút với những câu hỏi sau: 

  • Quan sát ly nước được che phủ bởi tấm thẻ khi đã lật ngược và phần nước còn lại bên trong.
  • Tìm hiểu cách thức hoạt động và giải thích về lý do tại sao hiện tượng trên xảy ra theo hình thức làm việc nhóm, hoặc như một bài báo cáo khoa học ngắn, hay một bài tập kiểm tra của trẻ.

Một vài lưu ý khi thực hiện thí nghiệm

  • Tấm thẻ được sử dụng nên cắt thành các miếng nhỏ vừa đủ lớn và đảm bảo có thể che hoàn toàn phần miệng của ly nước.
  • Khi thực hiện bước lật ngược ly nước lại, giáo viên nên cho trẻ thực hiện theo nhóm, để một người có thể lật ngược ly nước lại và một người giữ tấm thẻ vẫn che phủ miệng ly nước. 
  • Để tránh xảy ra sự cố đổ nước, tràn nước khi thí nghiệm thất bại, giáo viên có thể cho trẻ thực hiện thí nghiệm ở nơi có thể dễ dàng vệ sinh, lau dọn. 

Lý giải kết quả của thí nghiệm Trọng lực và nước

Đối với hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm trên, nguyên nhân là do khi dùng tấm thẻ che phủ kín miệng ly nước, đã ngăn cản không khí và bên trong ly nước lúc này hoàn toàn không có không khí. Vì vậy lúc này áp suất không khí bên ngoài sẽ cao hơn áp suất bên trong ly nước, do đó tấm thẻ và phần nước trong ly vẫn ở nguyên vị trí như cũ, giống như không có sự tác động của trọng lực. 

Qua đó, giáo viên có thể mở rộng kiến thức cho trẻ thông qua thí nghiệm này qua việc kiểm tra xem khi trẻ giảm hoặc tăng kích thước của tấm thẻ, hoặc với những ly nước có kích thước phần miệng ly khác nhau, thì có phát sinh ra những hiện tượng khác nhau hay không.  

Nhằm giúp trẻ có một tiết học thú vị hơn, giáo viên có thể giảng dạy cho trẻ những kiến thức mở rộng liên quan đến thí nghiệm này như: 

  • Các tác động khác nhau của sự thay đổi áp suất không khí, chẳng hạn như thời tiết và cơ thể con người.
  • Các phương pháp khả thi khác để khắc phục hoặc thay đổi tác động của trọng lực.
  • Các cách sử dụng tiềm năng của trọng lực như trong máy bay hoặc trong không gian. 

Qua đó có thể thấy đây là thí nghiệm về Trọng lực và Nước này vô cùng thú vị và độc đáo đối với trẻ khi có thể lý giải được các kiến thức liên quan đến lĩnh vực khoa học, toán học. Đối với thí nghiệm này, sẽ giúp kích thích tinh thần ham học hỏi, tò mò của nghiên cứu ở trẻ và giúp trẻ hứng thú hơn so với những tiết học truyền thống.