Der naturwissenschaftliche Unterricht für Kinder sollte sich darauf konzentrieren, Kenntnisse in Kernfächern wie Geowissenschaften, Chemie und Physik zu erlangen. Massachusetts wurde von der Online-Publikation „Live Science“ als Nr. 1 für den naturwissenschaftlichen Unterricht in den USA eingestuft. Den Schülern die Möglichkeit zu geben, auf ihre eigene kreative Weise zu experimentieren, ist entscheidend für die Entwicklung wissenschaftlicher Köpfe. Grundschüler können aktiv mit Magneten experimentieren, anstatt passiv einer Vorlesung über ihre Eigenschaften zuzuhören.
Vorschule/Kindergarten bis zur zweiten Klasse: Erd- und Weltraumwissenschaften
Gemäß den Anforderungen von Massachusetts „Earth and Space Science“ (ESS) sollten die Schüler in Mineralien und Beispiele ihrer Eigenschaften eingeführt werden. Lassen Sie sie beispielsweise die magnetischen Eigenschaften von Magnetit und Hämatit beobachten, bei denen es sich um Eisenerzmineralien handelt. Besorgen Sie sich für ein Experiment einige Eisenspäne und einen Kuhmagneten. Das Magnetfeld kann sichtbar gemacht werden, wenn die Eisenspäne um den Kuhmagneten gestreut werden; Sie könnten erwägen, das gesamte Experiment in einem Behälter mit Honig, Sirup oder einem anderen viskosen Material durchzuführen. Dadurch erhalten Sie ein schönes 3-D-Bild des Magnetfelds, da die Eisenspäne im Raum schweben.
Grad drei bis fünf: Magnetische Energie
Lassen Sie Ihre Schüler mit Ringmagneten an einem Bleistift experimentieren, um ihnen zu helfen zu erkennen, dass Magnete Pole, die sich gegenseitig abstoßen und anziehen, wie in den Massachusetts State Standards for Chemistry empfohlen und Physik. Ringmagnete sind weit verbreitet, kostengünstig und haben ungefähr die Größe eines Lebensretters. sie können leicht übereinander gestapelt werden, um die Prinzipien der Anziehung und Abstoßung zu demonstrieren. Erklären Sie, dass sich die Ringe anziehen, wenn sie mit entgegengesetzten Polen in Kontakt stehen. Umgekehrt stoßen sich die Magnete gegenseitig ab, wenn sich die gleichen Pole berühren. Dies sind grundlegende Eigenschaften von Magneten; „Gegensätze“ ziehen sich an und „gleichen“ stoßen ab. Erweitern Sie diese Aktivität, indem Sie Objekte im Raum testen, um festzustellen, welche Materialien magnetisch sind. Zum Beispiel sind Büroklammern gut zum Experimentieren; Zuerst zieht der Magnet die Büroklammer an, aber nachdem sie einige Minuten miteinander in Kontakt geblieben ist, wird die Klammer erhält eine eigene magnetische Anziehungskraft, die mit anderen Büroklammern ohne den Originalmagneten demonstriert werden kann vorhanden.
Klasse drei bis fünf: Elektrische Energie
Der Lehrstandard von Massachusetts für „Elektrische Energie“ für die Klassen 3 bis 5 empfiehlt Lehrern, zu erklären, wie Elektromagnete hergestellt werden können, und Beispiele für ihre Verwendung zu geben. Mit einer 9-Volt-Batterie, einem isolierten Draht und einem großen Nagel- oder Schraubendreher können die Schüler einen Elektromagneten bauen. Dieses Experiment lehrt die Schüler auch die Eigenschaften von elektrischen Leitern und Isolatoren, was zufällig ein weiterer Lernstandard für diese Altersstufe ist. Erklären Sie den Schülern, dass der Draht gut leitfähig ist, während das Isoliermaterial, in das er eingewickelt ist, keinen Strom leitet.
Fortgeschrittene Inhalte: Elektromagnetismus
Für wissenschaftlich Interessierte würden Experimente zum Elektromagnetismus die Schüler in seine praktischste Anwendung einführen. Erklären Sie den Schülern, dass dieses Verfahren häufig in der Tonproduktionstechnologie verwendet wird; Mikrofone zum Beispiel wandeln Schallwellen durch die Bewegung eines Magneten durch einen gewickelten Draht in Elektrizität um. Darüber hinaus regeneriert der Lautsprecher die Schallwellen, wenn das elektrische Signal durch einen anderen Magneten im Lautsprechersystem in Luftdruckwellen umgewandelt wird. Lassen Sie die Schüler das Mikrofon-/Lautsprechersystem verwenden, nachdem Sie die Funktionsweise erklärt haben und regen Sie zu Fragen an.