Οι μαθητές όλων των ηλικιών βρίσκουν συναρπαστικούς μαγνήτες. Στους πρωτοβάθμιους βαθμούς, οι μαθητές έχουν πιθανώς ευκαιρίες να παίξουν με μαγνήτες και να εξερευνήσουν ορισμένες από τις ιδιότητές τους. Η τέταρτη τάξη είναι μια εξαιρετική στιγμή για τους μαθητές να αρχίσουν να εξετάζουν την επιστήμη πίσω από τους μαγνήτες. Οι μαγνήτες παρέχουν ευκαιρίες για άμεσο πειραματισμό με άμεσα αποτελέσματα, τα οποία δημιουργούν το ενδιαφέρον των μαθητών να μάθουν περισσότερα. Τα επιστημονικά έργα που επικεντρώνονται σε έννοιες έλξης και απώθησης, πυξίδες, μαγνητική τέχνη και ηλεκτρομαγνήτες μπορούν να δώσουν στους μαθητές γνώσεις και γνώσεις για το πώς συμπεριφέρονται οι μαγνήτες.
Έργα έλξης και απώθησης
Τα έργα έλξης και απώθησης είναι καλά για τους τέταρτους μαθητές που αρχίζουν να εξερευνούν τον μαγνητισμό. Ένας μαγνήτης έχει δύο πόλους (βόρεια και νότια) και οι μαγνήτες είτε προσελκύουν είτε αποκρουστούν ο ένας τον άλλον ανάλογα με τον προσανατολισμό των πόλων. Ένα καλό έργο τέταρτου βαθμού για την εξερεύνηση αυτής της έννοιας απαιτεί δύο συνδετήρες, ένα μαγνήτη ράβδου, κόφτες νήματος και σύρματος. Μαγνητίστε ένα συνδετήρα, χαϊδεύοντάς το με έναν μαγνήτη ράβδου στην ίδια κατεύθυνση τουλάχιστον 20 φορές. Με τη βοήθεια ενηλίκων, οι μαθητές θα πρέπει να κόψουν το συνδετήρα στη μέση χρησιμοποιώντας τους κόπτες καλωδίων. Ξεφλουδίστε ένα μη μαγνητισμένο συνδετήρα από το νήμα. Κρατήστε κοντά το μισό από το σπασμένο συνδετήρα. Στη συνέχεια, κρατήστε το άλλο μισό σπασμένο συνδετήρα κοντά του. Οι μαθητές θα διαπιστώσουν ότι και τα δύο μέρη του μαγνητισμένου συνδετήρα γίνονται μαγνήτης με το δικό του βόρειο και νότιο πόλο.
Έργα πυξίδας
Οι τέταρτοι γκρέιντερ μπορούν να δημιουργήσουν τις δικές τους πυξίδες, οι οποίες περιέχουν μαγνήτες που κινούνται και τοποθετούνται έτσι ώστε ένα από τα άκρα του να δείχνει βόρεια και τα άλλα σημεία νότια. Ένας τρόπος με τον οποίο οι μαθητές μπορούν να δημιουργήσουν τη δική τους πυξίδα απαιτεί δύο φελλούς, δύο χαλύβδινες βελόνες, ένα πλαστικό μπολ, έναν μαγνήτη ράβδου και νερό. Κρατήστε μια βελόνα από το μάτι της. Πάρτε το μπλοκ μαγνήτη και κτυπήστε τη βελόνα περίπου 20 φορές, πηγαίνοντας προς την ίδια κατεύθυνση. Κολλήστε και τα δύο άκρα της μαγνητισμένης βελόνας στα πώματα. Γεμίστε το μπολ με περίπου μια ίντσα νερού. Περάστε προσεκτικά τα πώματα και τη βελόνα στο νερό. Θα γυρίσει και στη συνέχεια θα ηρεμήσει. Η άκρη της βελόνας θα δείχνει προς το μαγνητικό βορρά.
Έργα επιστήμης μαγνητικής τέχνης
Οι μαθητές μπορούν επίσης να ολοκληρώσουν επιστημονικά έργα που εξερευνούν μαγνήτες μέσω έργων τέχνης. Οι μαθητές μπορούν να δημιουργήσουν μια μόνιμη εικόνα μαγνητικών πεδίων με μαγνήτη ράβδου, σιδερένια επικάλυψη, βαφή, οδοντόβουρτσα και ένα κενό φύλλο χαρτιού. Οι μαθητές ξεκινούν τοποθετώντας τον μαγνήτη ράβδου κάτω από το φύλλο χαρτιού και ψεκάζοντας τα σιδερένια νήματα πάνω στο χαρτί. Οι αρχειοθετήσεις θα δείξουν τα μαγνητικά πεδία. Βάλτε λίγο χρώμα στην οδοντόβουρτσα. Οι μαθητές πρέπει να κουνήσουν την οδοντόβουρτσα με το δάχτυλό τους για να ψεκάσουν το χρώμα στο χαρτί. Βεβαιωθείτε ότι οι αρχειοθετήσεις καλύπτονται καλά. αφήστε τους να καθίσουν για να στεγνώσουν. Όταν το χρώμα στεγνώσει, αφαιρέστε τα νήματα και τον μαγνήτη. Οι μαθητές έχουν δημιουργήσει ένα μόνιμο αρχείο των μαγνητικών πεδίων.
Ηλεκτρομαγνήτες
Οι μαθητές μπορούν επίσης να δημιουργήσουν έναν ηλεκτρομαγνήτη. Οι μαθητές χρειάζονται ένα μακρύ μονωμένο σύρμα, ένα σίδερο καρφί, ένα συνδετήρα, μια μπαταρία 9 volt, μια ταινία και καρφίτσες από χάλυβα. Ξεκινήστε τυλίγοντας το μονωμένο καλώδιο γύρω από το νύχι τουλάχιστον 10 φορές και στερεώνοντάς το με ταινία. Συνδέστε το ένα άκρο του καλωδίου στον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας και το άλλο άκρο του καλωδίου στον θετικό ακροδέκτη. Δημιουργήστε έναν διακόπτη συνδετήρα με ένα από τα δύο καλώδια. συνδέστε κάθε άκρο σε ένα συνδετήρα. Για να απενεργοποιήσετε τον διακόπτη, αποσυνδέστε το καλώδιο. Για να ενεργοποιήσετε τον διακόπτη, συνδέστε ξανά το συνδετήρα. Κρατήστε το καρφί πάνω από ένα σωρό από χάλυβα καρφίτσες. Το καρφί θα πρέπει να μαγνητιστεί και να σηκώσει τους πείρους. Απενεργοποιήστε το διακόπτη. Τα νύχια πρέπει να πέσουν όταν το κύκλωμα είναι σπασμένο.