يجب أن يركز تعليم العلوم للأطفال على تحقيق الكفاءة في المواد الأساسية مثل علوم الأرض والكيمياء والفيزياء. تم تصنيف ولاية ماساتشوستس في المرتبة الأولى لتعليم العلوم في الولايات المتحدة من خلال المنشور عبر الإنترنت "Live Science". إن منح الطلاب الفرصة للتجربة بطرقهم الإبداعية الخاصة أمر بالغ الأهمية لتطوير العلم عقول. يمكن لطلاب المدارس الابتدائية تجربة المغناطيس بنشاط بدلاً من الاستماع بشكل سلبي إلى محاضرة حول خصائصهم.
Prechool / روضة الأطفال إلى الصف الثاني: علوم الأرض والفضاء
وفقًا لمتطلبات "علوم الأرض والفضاء" في ولاية ماساتشوستس ، أو ESS ، يجب تعريف الطلاب بالمعادن وأمثلة على خصائصها. على سبيل المثال ، اجعلهم يلاحظون الخصائص المغناطيسية للمغنتيت والهيماتيت ، وهما معادن خام الحديد. لإجراء تجربة ، احصل على بعض برادة الحديد ومغناطيس بقرة. يمكن تصور المجال المغناطيسي عندما يتم رش برادة الحديد حول مغناطيس البقرة ؛ قد تفكر في إجراء التجربة بأكملها في وعاء من العسل أو الشراب أو مادة لزجة أخرى. سيعطيك هذا صورة جميلة ثلاثية الأبعاد للمجال المغناطيسي لأن برادة الحديد سوف تطفو في الفضاء.
الصف الثالث إلى الخامس: الطاقة المغناطيسية
اسمح لطلابك بتجربة المغناطيس الدائري على قلم رصاص لمساعدتهم على التعرف على المغناطيس الأقطاب التي تتنافر وتجذب بعضها البعض ، على النحو الموصى به في معايير ولاية ماساتشوستس للكيمياء و الفيزياء. المغناطيس الدائري شائع ، وغير مكلف ، ويقارب حجمه المنقذ ؛ يمكن بسهولة تكديسها فوق بعضها البعض لإظهار مبادئ الجاذبية والتنافر. اشرح أنه عند محاذاة الحلقات مع أقطاب متقابلة في التلامس ، فإنها ستنجذب إلى بعضها البعض. على العكس من ذلك ، عندما تكون نفس القطبين على اتصال ، فإن المغناطيس سوف يتنافر. هذه هي الخصائص الأساسية للمغناطيس ؛ "الأضداد" تجتذب وتتنافر "الإعجاب". توسع في هذا النشاط عن طريق اختبار الأشياء في الغرفة لتحديد المواد الممغنطة. على سبيل المثال ، المشابك الورقية جيدة للتجربة ؛ أولاً ، سوف يجذب المغناطيس مشبك الورق ، ولكن بعد البقاء على اتصال مع بعضهما البعض لبضع دقائق ، يتم تثبيت المشبك سوف يكتسب سحب مغناطيسي خاص به ، والذي يمكن إثباته بمشابك ورق أخرى بدون المغناطيس الأصلي الحالي.
الصفوف من الثالث إلى الخامس: الطاقة الكهربائية
يوصي معيار التعلم في ماساتشوستس في "الطاقة الكهربائية" للصفوف من 3 إلى 5 المعلمين بشرح كيفية صنع المغناطيسات الكهربائية ، وإعطاء أمثلة عن كيفية استخدامها. باستخدام بطارية 9 فولت وسلك معزول ومسمار كبير أو مفك لولبي ، يمكن للطلاب بناء مغناطيس كهربائي. تعلم هذه التجربة الطلاب أيضًا عن خصائص الموصلات الكهربائية والعوازل ، والتي تصادف أن تكون معيارًا تعليميًا آخر لهذا المستوى العمري. اشرح للطلاب أن السلك عالي التوصيل ، في حين أن المادة العازلة المغلفة لا توصل الكهرباء.
المحتوى المتقدم: الكهرومغناطيسية
بالنسبة للذين يميلون علميًا ، فإن التجارب في الكهرومغناطيسية ستعرف الطلاب على تطبيقاتها الأكثر عملية. اشرح للطلاب أن هذه العملية شائعة الاستخدام في تكنولوجيا الإنتاج الصوتي ؛ الميكروفونات ، على سبيل المثال ، تحول الموجات الصوتية إلى كهرباء من خلال حركة المغناطيس عبر سلك ملفوف. علاوة على ذلك ، يقوم مكبر الصوت بإعادة توليد الموجات الصوتية حيث يتم تحويل الإشارة الكهربائية إلى موجات ضغط الهواء بواسطة مغناطيس آخر في نظام السماعات. اسمح للطلاب باستخدام نظام الميكروفون / مكبر الصوت بعد أن توضح كيفية عمله وتشجيع الأسئلة.