L'enseignement des sciences pour les enfants devrait se concentrer sur la maîtrise des matières fondamentales telles que les sciences de la terre, la chimie et la physique. Le Massachusetts a été classé n°1 pour l'enseignement des sciences aux États-Unis par la publication en ligne « Live Science ». Donner aux étudiants la possibilité d'expérimenter de leur propre manière créative est essentiel au développement scientifique esprits. Les élèves du primaire peuvent expérimenter activement avec des aimants plutôt que d'écouter passivement une conférence sur leurs propriétés.
Préscolaire/maternelle à la deuxième année: sciences de la Terre et de l'espace
Selon les exigences du Massachusetts « Earth and Space Science », ou ESS, les étudiants devraient être initiés aux minéraux et à des exemples de leurs propriétés. Par exemple, demandez-leur d'observer les propriétés magnétiques de la magnétite et de l'hématite, qui sont des minerais de fer. Pour une expérience, procurez-vous de la limaille de fer et un aimant de vache. Le champ magnétique peut être visualisé lorsque la limaille de fer est saupoudrée autour de l'aimant de la vache; vous pourriez envisager de mener toute l'expérience dans un récipient de miel, de sirop ou d'une autre matière visqueuse. Cela vous donnera une belle image 3D du champ magnétique car la limaille de fer flottera dans l'espace.
De la 3e à la 5e année: Énergie magnétique
Laissez vos élèves expérimenter avec des aimants annulaires sur un crayon afin de les aider à reconnaître que les aimants ont pôles qui se repoussent et s'attirent, comme recommandé dans les normes de l'État du Massachusetts pour la chimie et La physique. Les aimants annulaires sont courants, peu coûteux et de la taille d'une bouée de sauvetage; ils peuvent facilement être empilés les uns sur les autres pour démontrer les principes d'attraction et de répulsion. Expliquez que lorsque les anneaux sont alignés avec des pôles opposés en contact, ils seront attirés l'un vers l'autre. A l'inverse, lorsque les mêmes pôles sont en contact, les aimants se repoussent. Ce sont des propriétés fondamentales des aimants; Les « opposés » s'attirent et « aiment » se repoussent. Développez cette activité en testant des objets dans la pièce pour déterminer quels matériaux sont magnétiques. Par exemple, les trombones sont bons à expérimenter; d'abord l'aimant attirera le trombone, mais après être resté en contact l'un avec l'autre pendant quelques minutes, le clip acquerra sa propre traction magnétique, qui peut être démontrée avec d'autres trombones sans l'aimant d'origine cadeau.
De la 3e à la 5e année: Énergie électrique
La norme d'apprentissage du Massachusetts en « énergie électrique » pour la 3e à la 5e année recommande aux enseignants d'expliquer comment les électro-aimants peuvent être fabriqués et de donner des exemples de la façon dont ils peuvent être utilisés. À l'aide d'une pile de 9 volts, d'un fil isolé et d'un gros clou ou d'un tournevis, un électro-aimant peut être construit par les élèves. Cette expérience enseigne également aux élèves les propriétés des conducteurs électriques et des isolants, ce qui se trouve être une autre norme d'apprentissage pour ce niveau d'âge. Expliquez aux élèves que le fil est très conducteur, tandis que le matériau isolant dans lequel il est enveloppé ne conduit pas l'électricité.
Contenu avancé: électromagnétisme
Pour les scientifiques, des expériences sur l'électromagnétisme initieraient les étudiants à son application la plus pratique. Expliquez aux élèves que ce processus est couramment utilisé dans la technologie de production sonore; les microphones, par exemple, convertissent les ondes sonores en électricité grâce au mouvement d'un aimant à travers un fil enroulé. De plus, le haut-parleur régénère les ondes sonores lorsque le signal électrique est converti en ondes de pression atmosphérique par un autre aimant dans le système de haut-parleurs. Laissez les élèves utiliser le système microphone/haut-parleur après avoir expliqué son fonctionnement et encouragez-les à poser des questions.