Надежда Братчикова: ДНЕВНИК ПЕДАГОГА. Запись #15: О весах и детях

0
Братчикова Надежда Владимировна1/26/2021

Когда дошкольники (или первоклассники) впервые видят рычажные весы, они страшно радуются и начинают хаотично суетиться. На обе чаши весов кладётся все, что попадёт под руку. Дети действуют одновременно: кладут на чаши весов предметы и гирьки, снимают с чаш весов предметы и гирьки, кричат от восторга. Если оставить нескольких детей, впервые увидевших рычажные весы, в покое, то минут через пять на чаши весов будут помещены все доступные гирьки, карандаши, игрушки (дети носят с собой) и пр.

В следующем видеопримере с занятий математического клуба ЛИСА видно, как дети впервые видят рычажные весы (коромысло) и проходят следующие стадии:
1. Сейчас мы покажем, как правильно взвешивать.
2. Хаос.
3. Оказывается, на рычажных весах «‎не нарисованы цифры».
4. Бесполезно!

В видео можно услышать, что дети спрашивают: «‎А сколько весит?». Логично же: мы говорим «весы», «‎взвешиваем», а значит — на весах определяем «‎вес» и задаём вопрос «‎сколько весит?»

С понятием «‎масса» дошкольники обычно не знакомы. Разведение массы и веса происходит только в 7-ом классе на уроках физики. Масса выражается в килограммах, граммах, а вес (это сила) — в Ньютонах. Масса m не зависит от ускорения свободного падения, а вес пропорционален ускорению свободного падения и равен mg.

Шабалин С. А. Измерения для всех. — М.: Изд-во стандартов, 1992. — С. 32.

Понятие масса следует использовать во всех случаях, когда имеется в виду свойство тела или вещества, характеризующее их инерционность и способность создавать гравитационное поле. Понятие вес - в случаях, когда имеется в виду сила, возникающая вследствие взаимодействия с гравитационным полем. Если Вас мгновенно перенести с Северного полюса на Экватор Земли, то Ваша масса не изменится, а вот вес изменится, так как ускорение силы тяжести для этих точек нашей планеты различны. Зависит ускорение и от высоты над уровнем моря.

Масса тела приложена к опоре или подвесу, а сила тяжести к телу. Путаница, видимо, будет сохраняться, так как в повседневной жизни мы ведь не говорим продавцу в магазине: «Взмассте мне килограмм охотничьих колбасок», а говорим «взвесьте». Но, покупая холодильник или пианино, в документации Вы найдете «массу», но не «вес». Для телевизора «Радуга-704» выпуска 1975 года указывался вес - «не более 60 кг», а для «Витязя» Ц-381-Д выпуска 1988 года уже указано: «масса - 27 кг».

Задачами на определение массы, вместе с рисунками рычажных весов (и вытекающим из рисунков понятием уравнения), заполнены учебники по арифметике, начиная с 1-ого класса.

Есть и каверзные задачи, например:

Что легче: килограмм ваты или килограмм железа?
Петерсон Л. Г. Математика: 1 класс. Ч. 3. 
М.: БИНОМ, 2018. — С. 17.

У Михаила Зощенко есть рассказ, в котором мальчик определяет похожий вопрос учителя «‎глупым», а «‎на глупые вопросы трудней ответить, чем на умные»:

М. Зощенко. Пуд железа. 

Я занят разборкой моего пенала. Перебираю карандаши и перья. Любуюсь моим маленьким перочинным ножом. Учитель вызывает меня. Он говорит:
— Ответь, только быстро: что тяжелей — пуд пуха или пуд железа?
Не видя в этом подвоха, я, не подумав, отвечаю:
— Пуд железа.
Кругом хохот. Учитель говорит:
— Скажи своей маме, чтоб она завтра зашла ко мне. Я хочу с ней поговорить.
На другой день мама идет к учителю и грустная возвращается домой. Она говорит:
— Учитель недоволен тобой. Он говорит, что ты рассеянный, ничего не слушаешь, не понимаешь, и сидишь за партой, как будто тебя не касается, что происходит в классе.
— А что он еще сказал?
Лицо у мамы делается совсем грустным.
Прижав меня к себе, она говорит:
— Я тебя считала умным и развитым мальчиком, а он говорит, что у тебя еще недостаточное умственное развитие.
— Это он глупости говорит! — сердито кричу я.— По-моему, у него недостаточное умственное развитие. Он задает ученикам глупые вопросы. А на глупые вопросы трудней ответить, чем на умные.

Возвратимся к современной задаче из учебника 1-ого класса.

На практике оказывается, что дети очень часто отвечают, что 1 кг ваты легче, чем 1 кг железа. Аргументируют они так: вата лёгкая, а железо — тяжелое. При этом, они не очень понимают, что объём у 1 кг ваты будет больше, чем у 1 кг железа. Когда их просишь показать руками объём 1 кг ваты и железа, они показывают одинаковый объём.

Вспоминаем, что вес появляется в 7-ом классе, а вопрос про «‎тяжелее-легче» — в первом.
С одной стороны, дети отвечать должны про массу и вопрос должен быть сформулирован иначе: масса больше у 1 кг ваты или у 1 кг железа? С другой стороны, «‎тяжелее» — это, всё-таки, не про массу, а про вес. И задача тогда уже физическая и не для 1-ого класса. 
В следующем примере Я.И. Перельман объяснил, почему тонна дерева тяжелее тонны железа.

Перельман Я. И. Занимательная физика. Книга 1.

Тонна дерева и тонна железа
Общеизвестен шуточный вопрос: что тяжелее – тонна дерева или тонна железа? Не подумавши, обыкновенно отвечают, что тонна железа тяжелее, вызывая дружный смех окружающих.
Шутники, вероятно, еще громче рассмеются, если им ответят, что тонна дерева тяжелее, чем тонна железа. Такое утверждение кажется уж ни с чем не сообразным, – и однако, строго говоря, это ответ верный!

Дело в том, что закон Архимеда применим не только к жидкостям, но и к газам. Каждое тело в воздухе «‎теряет» из своего веса столько, сколько весит вытесненный телом объем воздуха.
Дерево и железо тоже, конечно, теряют в воздухе часть своего веса. Чтобы получить истинные их веса, нужно потерю прибавить. Следовательно, истинный вес дерева в нашем случае равен 1 тонне + вес воздуха в объеме дерева; истинный вес железа равен 1 тонне + вес воздуха в объеме железа.

Но тонна дерева занимает гораздо больший объем, нежели тонна железа (раз в 15), поэтому истинный вес тонны дерева больше истинного веса тонны железа! Выражаясь точнее, мы должны были бы сказать: истинный вес того дерева, которое в воздухе весит тонну, больше истинного веса того железа, которое весит в воздухе также одну тонну.

Так как тонна железа занимает объем в 1/8 куб. м, а тонна дерева – около 2 куб. м, то разность в весе вытесняемого ими воздуха должна составлять около 2,5 кг. Вот насколько тонна дерева в действительности тяжелее тонны железа!

ВЫВОД

Показывать детям весы нужно. Учить детей употреблять правильную терминологию тоже нужно. А ещё нужно смириться, что в русском языке нет слова «‎взмассывать», зато в математике каверзные вопросы про лёгкость и тяжесть — есть.

Видео и фотография — с занятий математического клуба ЛИСА.
Следующая статья
Livrezon-технологии
Зачем знакомить детей с профессиональной жизнью взрослых? Статья Маргариты Крыловой
Зачем знакомить детей с профессиональной жизнью взрослых? Вероятно, многие из нас в детстве хотя бы раз приходили на работу к родителям или к другим родственникам. Поводы для таких походов могли быть разными: ребенок попросился сам, или его не с кем оставить, или родитель стремился познакомить ребенка с профессией. В общем-то и не важно.  В этой статье мы попробуем разобраться, почему так важно знакомить детей с профессиональной жизнью взрослых. Но прежде стоит провести разграни...
Livrezon-технологии
Зачем знакомить детей с профессиональной жизнью взрослых? Статья Маргариты Крыловой
Livrezon-технологии
Надежда Братчикова: ДНЕВНИК ПЕДАГОГА. Запись #35. В пункте приёма вторсырья
Livrezon-технологии
Запись #37. Ложные друзья переводчика. Ментальная игра продолжается
Livrezon-технологии
Надежда Братчикова: ДНЕВНИК ПЕДАГОГА. Запись #34. Зачем читать книги?
Livrezon-технологии
Запись #36. Бейсбол и английский язык. В погоне за страйками
Livrezon-технологии
Надежда Братчикова: ДНЕВНИК ПЕДАГОГА. Запись #33. О прогулке с проектировщиком
Livrezon-технологии
Запись #35. Ложные друзья переводчика. Ментальная игра в дословности
Livrezon-технологии
Запись #34. Бейсбол и английский язык. Тайминг, страйки и все, все, все
Livrezon-технологии
Запись #33. Бейсбол и английский язык. Так ли уж все сложно?
Livrezon-технологии
Запись #32. «Дракула» Брэма Стокера. Глава восьмая, часть 3. Охота продолжается...
Livrezon-технологии
Что и как читали великие люди?
Livrezon-технологии
Запись #31. «Дракула» Брэма Стокера. Глава восьмая, часть 2. Дракула выходит на охоту
Livrezon-технологии
Запись #30. «Дракула» Брэма Стокера. Глава восьмая, часть 1. Sit and drink «severe tea»
Livrezon-технологии
Запись #29. «Дракула» Брэма Стокера. Глава седьмая, часть 3. Люси Вестенра и адаптированный перевод.
Livrezon-технологии
Запись #28. «Дракула» Брэма Стокера. Глава седьмая, часть 2. Англия впереди!
Livrezon-технологии
Надежда Братчикова: ДНЕВНИК ПЕДАГОГА. Запись #32: О встрече с создателем керамических изделий