Lasten luonnontieteellisen koulutuksen tulisi keskittyä taitojen saavuttamiseen ydinaiheissa, kuten maatieteessä, kemiassa ja fysiikassa. Massachusetts on luokiteltu tieteellisen koulutuksen ykköseksi Yhdysvalloissa "Live Science" -verkkojulkaisussa. Opiskelijoille mahdollisuus kokeilla omilla luovilla tavoillaan on kriittistä tieteellisen kehityksen kannalta mielet. Ala-asteen opiskelijat voivat kokeilla aktiivisesti magneetteja sen sijaan, että passiivisesti kuuntelisivat luentoa niiden ominaisuuksista.
Esiopetus / päiväkoti toiselle luokalle: Maan- ja avaruustiede
Massachusettsin "Earth and Space Science" -vaatimusten eli ESS: n mukaan opiskelijoille tulisi tutustuttaa mineraalit ja esimerkit niiden ominaisuuksista. Pyydä heitä esimerkiksi tarkkailemaan magnetiitin ja hematiitin, jotka ovat rautamalmimineraaleja, magneettisia ominaisuuksia. Hanki kokeita varten joitain rautaviiloja ja lehmämagneetti. Magneettikenttä voidaan visualisoida, kun rautaviilat sirotellaan lehmämagneetin ympärille; voit harkita koko kokeen suorittamista hunaja-, siirappi- tai muussa viskoosissa aineessa. Tämä antaa sinulle mukavan 3D-kuvan magneettikentästä, koska rautaviilat kelluvat avaruudessa.
Luokka kolmesta viiteen: magneettinen energia
Anna oppilaidesi kokeilla rengasmagneetteja kynällä auttaakseen heitä tunnistamaan magneeteilla pylväät, jotka hylkäävät ja houkuttelevat toisiaan, kuten Massachusettsin osavaltion kemianstandardeissa ja Fysiikka. Rengasmagneetit ovat yleisiä, halpoja ja suunnilleen hengenpelastajan kokoisia; ne voidaan helposti pinota päällekkäin osoittamaan vetovoiman ja vastenmielisyyden periaatteita. Selitä, että kun renkaat ovat linjassa vastakkaisten napojen kanssa kosketuksessa, ne vetävät puoleensa. Päinvastoin, kun samat navat ovat kosketuksessa, magneetit karkottavat toisiaan. Nämä ovat magneettien perusominaisuuksia; ”Vastakohdat” houkuttelevat ja “tykkäävät”. Laajenna tätä toimintaa testaamalla huoneen esineitä magneettisten materiaalien määrittämiseksi. Esimerkiksi paperiliittimiä on hyvä kokeilla; ensin magneetti houkuttelee paperiliittimen, mutta pidettyään kosketuksessa toistensa kanssa muutaman minuutin, pidike hankkii oman magneettisen vetonsa, joka voidaan osoittaa muilla paperiliittimillä ilman alkuperäistä magneettia esittää.
Asteet kolmesta viiteen: sähköenergia
Massachusettsin sähköenergian oppimisstandardit luokille 3-5 suosittelevat opettajia selittämään, kuinka sähkömagneetteja voidaan valmistaa, ja antamaan esimerkkejä niiden käytöstä. Käyttämällä 9 voltin akkua, eristettyä johtoa ja suurta naula- tai ruuvimeisseliä opiskelijat voivat rakentaa sähkömagneetin. Tämä koe opettaa opiskelijoille myös sähköjohtimien ja eristeiden ominaisuuksia, mikä sattuu olemaan toinen oppimisstandardi tälle ikäryhmälle. Selitä oppilaille, että lanka on erittäin johtavaa, kun taas eristetty materiaali, johon se on kääritty, ei johda sähköä.
Edistynyt sisältö: sähkömagneettisuus
Tieteellisesti taipuvaisille sähkömagnetismin kokeilut tutustuttavat opiskelijoita käytännön sovelluksiinsa. Selitä opiskelijoille, että tätä prosessia käytetään yleisesti äänituotantotekniikassa. Esimerkiksi mikrofonit muuttavat ääniaallot sähköksi magneetin liikkeellä kierretyn langan läpi. Lisäksi kaiutin regeneroi ääniaallot, kun toinen kaiutinjärjestelmän magneetti muuttaa sähköisen signaalin ilmanpaine-aalloksi. Anna oppilaiden käyttää mikrofoni- / kaiutinjärjestelmää, kun olet selittänyt sen toiminnan ja rohkaissut kysymyksiä.