關鍵概念
數學
幾何學
三維
體積
簡介
你有沒有玩過用橡皮泥製作不同的人物或彩色形狀？你可以擠壓和拉伸一塊橡皮泥，製作出各種形狀。改變形狀會如何影響它的體積？在這個科學活動中，你將透過研究一塊黏土的形狀如何影響其尺寸（長度、寬度和高度），以及這些變化如何與其體積相關來找出答案。
背景知識
幾何學是研究如何用數學來描述和研究不同的點、線和形狀的學科。一個非常基本的三維形狀是長方體，它的形狀像盒子或書本；它有六個面。如果所有六個面大小相同且完全是正方形，例如骰子，那麼它就是一個立方體。立方體和長方體的面積和體積可以用相同的幾何公式來測量。
數學公式描述了幾何形狀，並且是一種計算物體不同屬性的方法，例如它的面積和體積。體積是三維形狀的獨特屬性，因為這些形狀在三個不同的方向上佔據空間：長度、寬度和高度。在這個科學活動中，你將使用橡皮泥（或自制黏土）製作一個長方體模型，改變它的一個尺寸（高度），看看這對其他兩個尺寸以及物體的體積有什麼影響。
材料
橡皮泥（或者，你可以使用普通麵粉、食鹽、水和其他可選成分製作自制鹽麵糰；有關詳細資訊，請參閱“準備”部分。可選成分包括植物油、牆紙糊和檸檬汁。）
永久性記號筆
尺子
桌子或書桌
平坦的表面，例如硬質活頁夾或書本
一張廢紙和一支筆或鉛筆
準備
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
如果你想製作自制鹽麵糰，將兩杯普通麵粉、一杯食鹽和一杯水混合在一起。可選成分包括一湯匙（tbsp.）植物油（使其更容易揉捏）、一湯匙牆紙糊（使混合物更具彈性）和/或一湯匙檸檬汁（使成品更硬）。
步驟
取出一塊大約拳頭大小的麵糰。將你的麵糰做成立方體形狀，大致在所有面上都是正方形。
使用永久性記號筆，在立方體的三個尺寸上分別標記“W”（代表“寬度”）、“L”（代表“長度”）和“H”（代表高度）。在每個字母的兩側畫一條短劃線，以顯示立方體該側尺寸的方向。
將你標記好的麵糰立方體放在桌子或書桌上，高度標記的一面朝上和朝下（短劃線應為垂直方向）。使用尺子測量你在立方體上標記的三個尺寸（長度、寬度和高度）。立方體的尺寸是多少？將這些寫在一張紙上。
現在你準備好透過擠壓來改變你的麵糰形狀了。將一個平坦的表面，例如書本或硬質活頁夾，放在麵糰立方體的頂部。慢慢向下按壓麵糰，同時在按壓時用手從側面拍打，保持角是直角（筆直的）。當面團看起來稍微改變了形狀時，停止向下按壓。麵糰現在看起來怎麼樣？它是什麼形狀？
再次使用尺子測量你在麵糰上標記的三個尺寸。麵糰現在的尺寸是多少？將這些寫下來。
再次像之前那樣擠壓麵糰，儘量保持角是直角，當面團再次明顯改變形狀時，停止向下按壓。這次麵糰看起來怎麼樣？
再使用尺子最後一次測量你在麵糰上標記的三個尺寸。這次麵糰的尺寸是多少？將這些寫下來。
對於你每次測量麵糰，將它的長度乘以寬度再乘以高度，計算出形狀的體積，單位為立方厘米。你每次擠壓麵糰時，形狀的體積是多少？
總的來說，當一個尺寸（你壓扁的那個）減小時會發生什麼？其他兩個尺寸是增大還是減小？改變麵糰的尺寸會影響它的體積嗎？還是體積保持不變？
額外內容：在這個活動中，你改變了一個麵糰立方體的長度、寬度和高度，但你沒有改變你使用的麵糰量。如果麵糰的量發生了變化會怎麼樣？體積也會改變嗎？再次嘗試這個活動，但這次加入或取走一些麵糰，並將麵糰做成立方體，並測量形狀的尺寸。
額外內容：你可以把你從這個活動中得到的結果繪製成圖表。用於此活動的一個好的圖表型別是條形圖。檢視你的圖表，當面團的形狀改變時，尺寸和體積是如何變化的？
[分隔符]
觀察與結果
當你擠壓麵糰立方體時，它的高度是否變小，它的寬度和長度變大，而它的體積保持不變？
在這個活動中，由於使用的麵糰量沒有改變（你沒有新增或取走任何麵糰），麵糰的大小或體積應該保持不變。由於計算立方體體積的數學公式是長度 X 寬度 X 高度，並且體積保持不變，當你擠壓立方體時，它的高度應該減小（立方體被壓扁了），而它的長度和寬度增加。例如，最初的立方體的長度、寬度和高度可能都等於四釐米。當立方體被擠壓時，這可能會變為長度為五釐米，寬度為五釐米，高度為2.6釐米。儘管麵糰的形狀發生了變化，但它的體積保持不變（這些形狀的體積都約為65立方厘米）。
更多探索 立方體，來自Coolmath.com
體積的定義，來自MathIsFun.com
橡皮泥數學，來自科學夥伴
適合所有年齡段的科學活動！，來自科學夥伴
本活動由科學夥伴合作推出