واحد اندازهگیری دما در کتاب علوم پایه چهارم ابتدایی، درجه سلسیوس (یا همان سانتیگراد) است که با نماد °C نشان داده میشود.
در کتاب علوم تجربی پایه چهارم دبستان، یکی از درسهای بسیار جذاب و کاربردی، درس «گرما و ماده» است. دانشآموزان در این فصل با مفاهیم پایهای مربوط به انرژی گرمایی، چگونگی سنجش تغییرات دما و ابزارهای مرتبط با آن آشنا میشوند. درک صحیح این مفاهیم به کودکان کمک میکند تا پدیدههای روزمره مانند سرد و گرم شدن هوا، جوش آمدن آب و یخ زدن مایعات را به شکل علمی تحلیل کنند.
دما چیست و چه تفاوتی با گرما دارد؟
بسیاری از دانشآموزان در ابتدا تصور میکنند که «دما» و «گرما» هر دو یک معنی را میدهند. اما در کتاب علوم چهارم دبستان میآموزیم که دما معیاری برای نشان دادن میزان گرمی یا سردی یک جسم یا هوای اطراف است؛ در حالی که گرما خود یک نوع انرژی است که میتواند از جسمی به جسم دیگر منتقل شود.
وقتی به یک ماده گرما میدهیم، ذرات سازنده آن با سرعت بیشتری حرکت میکنند و در نتیجه دمای آن ماده بالا میرود؛ برعکس با گرفتن گرما از یک جسم و ایجاد سرما، حرکت ذرات کندتر شده و دمای جسم کاهش مییابد. بنابراین، گرما علت تغییر دما به شمار میرود.
نکته مهم: حس لامسه انسان وسیله دقیق و قابل اطمینانی برای سنجش میزان سردی و گرمی نیست. همانطور که در آزمایش سه ظرف آب (سرد، ولرم و گرم) کتاب علوم مشاهده میشود، پوست دست ما نمیتواند عدد دقیق گرمای یک ماده را تعیین کند و گاهی دچار خطا میشود. به همین دلیل به ابزاری علمی و استاندارد نیاز داریم.
ابزار اندازهگیری دما و نحوه کارکرد آن
وسیلهای که برای اندازهگیری دقیق دما استفاده میشود، دماسنج یا ترمومتر نام دارد. رایجترین نوع دماسنجهای مدرسهای از یک لوله شیشهای باریک همراه با یک مخزن مایع در قسمت پایینی تشکیل شدهاند. بدنه این لوله به صورت دقیق خطکشی و مدرج شده است تا اعداد را نشان دهد.
اساس کار دماسنجهای معمولی بر پایه پدیده انبساط و انقباض مایعات است؛ یعنی مایع درون مخزن در اثر گرما جا باز کرده، حجمش زیاد میشود و در لوله بالا میرود (انبساط) و در اثر سرما جمع شده، حجمش کم میشود و پایین میآید (انقباض). با ایستادن مایع روی یک عدد خاص، دمای جسم مشخص میشود.
در گذشته بیشتر از دماسنج جیوهای استفاده میشد، اما امروزه به دلیل سمی و خطرناک بودن جیوه در صورت شکستن شیشه، در مدارس و خانهها از دماسنج الکلی (که مایع درون آن معمولاً به رنگ قرمز یا آبی است) یا دماسنجهای دیجیتالی پیشرفته استفاده میکنند.
آزمایشهای کاربردی دماسنج در علوم چهارم
برای درک بهتر واحد اندازه گیری دما علوم چهارم و لمس مفاهیم کتاب درسی، چندین فعالیت و آزمایش طراحی شده است که انجام آنها یادگیری را عمیقتر میکند:
- آزمایش ساخت دماسنج ساده: دانشآموزان با استفاده از یک بطری کوچک، مقداری آب رنگی و یک نی باریک آببندی شده، یک دماسنج دستساز میسازند. با قرار دادن این بطری در ظرف آب گرم، بالا آمدن آب رنگی در نی و با قرار دادن آن در ظرف یخ، پایین رفتن مایع را مشاهده میکنند.
- آزمایش تغییر دمای هوا در سایه و آفتاب: این فعالیت نشان میدهد که دمای هوای زیر آفتاب به دلیل دریافت مستقیم انرژی تابشی خورشید، بسیار بیشتر از دمای همان محیط در سایه است. این آزمایش اهمیت محل قرارگیری دماسنج را آموزش میدهد.
- آزمایش ثبت دمای شبانهروز: دانشآموزان با قرار دادن دماسنج در حیاط مدرسه یا خانه، دمای هوا را در ساعات مختلف (صبح زود، ظهر و عصر) اندازهگیری کرده و یاد میگیرند که چگونه تغییرات را در جدول یادداشت کنند و در نهایت یک نمودار ستونی رسم نمایند.
روش صحیح خواندن عدد دماسنج و نکات ایمنی
برای این که در هنگام انجام آزمایشهای علوم چهارم دبستان، لایقترین نتایج را بگیرید و دچار اشتباه نشوید، رعایت مراحل زیر هنگام خواندن دماسنج الزامی است:
یک ترفند برای یادگیری: در دماسنجهای دیجیتالی کار بسیار سادهتر است؛ حسگر دماسنج را در محل قرار داده و پس از چند ثانیه با شنیدن صدای بوق، عدد دقیق دما روی صفحه نمایشگر کوچک آن ظاهر میشود که خواندنش برای دانشآموزان ابتدایی بسیار راحت است.
پرسشهای متداول دانشآموزان
جمعبندی درس گرما و ماده
«جواب پیشنهادی:» به طور خلاصه، اصلیترین واحد اندازه گیری دما علوم چهارم، همان درجه سلسیوس است. دانشآموزان با شناخت این واحد علمی و یادگیری نحوه کار با دماسنج الکلی میتوانند تغییرات آب و هوایی و دمای اجسام پیرامون خود را به درستی اندازهگیری کرده و گزارش کنند.
نظرات