Elementære videnskabelige eksperimenter for magneter

Videnskabsuddannelse for børn bør fokusere på at opnå færdigheder i kernefag som jordvidenskab, kemi og fysik. Massachusetts er blevet rangeret som nr. 1 for videnskabsuddannelse i USA af online-publikationen "Live Science." At give studerende mulighed for at eksperimentere på deres egne kreative måder er afgørende for at udvikle videnskabelig sind. Grundskoleelever kan aktivt eksperimentere med magneter i stedet for passivt at lytte til en forelæsning om deres egenskaber.

I henhold til Massachusetts “Earth and Space Science” krav, eller ESS, skal de studerende introduceres til mineraler og eksempler på deres egenskaber. Lad dem for eksempel observere de magnetiske egenskaber af magnetit og hæmatit, som er jernmalmmineraler. Til et eksperiment skal du skaffe nogle jernarkasser og en ko-magnet. Magnetfeltet kan visualiseres, når jernfilteret drysses omkring ko-magneten; du kan overveje at gennemføre hele eksperimentet i en beholder med honning, sirup eller et andet tyktflydende materiale. Dette giver dig et flot 3-D-billede af magnetfeltet, fordi jernfilterne flyder i rummet.

Lad dine elever eksperimentere med ringmagneter på en blyant for at hjælpe dem med at genkende, at magneter har poler, der afviser og tiltrækker hinanden, som anbefalet i Massachusetts State Standards for Chemistry og Fysik. Ringmagneter er almindelige, billige og omtrent på størrelse med en livredder; de kan let stables oven på hinanden for at demonstrere principper for tiltrækning og frastødning. Forklar, at når ringene er justeret med modsatte poler i kontakt, vil de blive tiltrukket af hinanden. Omvendt, når de samme poler er i kontakt, vil magneterne afvise hinanden. Disse er grundlæggende egenskaber ved magneter; "Modsætninger" tiltrækker og "kan lide" frastøder. Udvid denne aktivitet ved at teste objekter i rummet for at bestemme, hvilke materialer der er magnetiske. For eksempel er papirclips gode at eksperimentere med; først magneten tiltrækker papirclipsen, men efter at have været i kontakt med hinanden i et par minutter, klipset får sit eget magnetiske træk, som kan demonstreres med andre papirclips uden den originale magnet til stede.

Massachusetts 'læringsstandard i "elektrisk energi" for klasse 3-5 anbefaler lærere at forklare, hvordan elektromagneter kan fremstilles, og give eksempler på, hvordan de kan bruges. Ved hjælp af et 9 volt batteri, en isoleret ledning og en stor søm eller skruetrækker kan en elektromagnet bygges af studerende. Dette eksperiment lærer også eleverne om egenskaberne ved elektriske ledere og isolatorer, hvilket tilfældigvis er en anden læringsstandard for dette aldersniveau. Forklar for de studerende, at ledningen er meget ledende, mens det isolerende materiale, som den er pakket i, ikke leder elektricitet.

For videnskabeligt tilbøjelige ville eksperimenter med elektromagnetisme introducere studerende til dens mest praktiske anvendelse. Forklar for de studerende, at denne proces ofte bruges i lydproduktionsteknologi; mikrofoner konverterer for eksempel lydbølger til elektricitet gennem en magnetbevægelse gennem en viklet ledning. Desuden regenererer højttaleren lydbølgerne, da det elektriske signal omdannes til lufttrykbølger af en anden magnet i højttalersystemet. Lad eleverne bruge mikrofon / højttalersystemet, når du har forklaret, hvordan det fungerer, og opmuntre til spørgsmål.