مفاهيم

تعيين حالت ماده آسان نيست. بسياري اوقات يك ماده مانند يخ عمل مي‌كند، اما بعد از آن شبيه جامد عمل مي‌كند. آب و آرد ذرت مثال كلاسيكي از اين خصوصيات هستند. اگر ميزان مناسبي از آب به آرد ذرت اضافه كنيد، آب مانند جامد عمل مي‌كند، اما اگر به جامد فرصت دهيد، جريان مي‌يابد.

ماده مي‌تواند برحسب زمان از حالتي به حالت ديگر تغيير كند. آب مثال عالي از تبديل حالات ماده به يكديگر. با افزايش و كاهش دما است.

مرسوم است كه ما دانش‌آموزان را مجبور به ياد گرفتن حالات سه گانة ماده مي‌كنيم. آنها فكر مي‌كنند كه اين حالات تمام چيزي است كه وجود دارند. جامدات، مايعات و گازها حالات ماده‌اي هستند كه بر روي سطح زمين براي ما آشنا هستند. هرچند، درون اعماق زمين يا فضا، شرايط فرق مي‌كند و اجازة ايجاد ساير حالات ماده را مي‌دهد. براي مثال پلاسما معمولترين حالت ماده در هستي است.

1- با دانش‌آموزان بحث كنيد كه سه حالت ماده كه آب به خود مي‌گيرد وجود دارد و آن مايع، يخ و بخار است. به منظور تغيير از يك حالت ماده نياز به انرژي است (درمورد آب، انرژي گرمايي). شكلي كه دانش‌آموزان ابراز خواهند كرد اين است كه چقدر گرما براي تبديل جامد (يخ) به مايع نياز است.

2- ابتدا با دانش‌آموزان بحث كنيد كه، حالات مختلف آب در طبيعت چه هستند.

جامد	مايع	گاز
يخ	رودخانه‌ها	بخار
قنديل	اقيانوس‌ها	ابر
برف	باران
تگرگ

3- به هر دانش‌آموز يك ليوان دسته دار با يك حبه يخ درون آن بدهيد. از دانش‌آموزان بخواهيد سرما را حس كنند. به آنها بگوييد كه مي‌توانند از هرچيز در كلاس استفاده كنند تا دمايي كه حبة يخ را ذوب خواهد كرد را پيدا كنند، اما اطمينان حاصل كنيد كه دانش‌آموزان از آتش استفاده نمي‌كنند. كسي كه يخ را سريعتر ذوب كند برنده است. دانش‌آموزان كشف خواهند كرد كه مكانهاي معيني، مانند زيربغل يخ را سريعتر ذوب خواهد كرد. هنگاميكه دانش‌آموزان اين كار را مي‌كنند. مطمئن شويد كه توانسته‌ايد تغيير حالت ماده را به آنها بفهمانيد (جامد به مايع)

4- بعد از اينكه دانش‌آموزان يخ را آب كردند، مي‌توانيد آب را در ظرفي ريخته و نزديك پنجره قرار دهيد و از دانش‌آموزان بخواهيد دقت كنند كه چه اتفاقي براي مايع مي‌افتد. اين كار به درك تبديل آب به حالت ديگر ماده، يعني گاز (بخار) كمك مي‌كند.