Les étudiants de tous âges trouvent les aimants fascinants. Au primaire, les élèves ont probablement eu l'occasion de jouer avec des aimants et d'explorer certaines de leurs propriétés. La quatrième année est un excellent moment pour que les élèves commencent à examiner la science derrière les aimants. Les aimants offrent des possibilités d'expérimentation pratique avec des résultats immédiats, ce qui suscite l'intérêt des élèves à en apprendre davantage. Les projets scientifiques centrés sur les concepts d'attraction et de répulsion, les boussoles, l'art magnétique et les électro-aimants peuvent donner aux élèves un aperçu et des connaissances sur le comportement des aimants.
Projets d'attraction et de répulsion
Les projets d'attraction et de répulsion sont bons pour les élèves de quatrième année qui commencent à explorer le magnétisme. Un aimant a deux pôles (nord et sud) et les aimants s'attirent ou se repoussent selon l'orientation des pôles. Un bon projet de quatrième année pour explorer ce concept nécessite deux trombones, une barre aimantée, du fil et des coupe-fil. Magnétisez un trombone en le caressant avec une barre aimantée dans le même sens au moins 20 fois. Avec l'aide d'un adulte, les élèves doivent couper le trombone en deux à l'aide des pinces coupantes. Faites pendre un trombone non magnétisé du fil. Tenez la moitié du trombone cassé près de lui. Tenez ensuite l'autre moitié du trombone cassé près de lui. Les élèves découvriront que les deux parties du trombone magnétisé deviennent un aimant avec ses propres pôles nord et sud.
Projets de boussole
Les élèves de quatrième année peuvent créer leurs propres boussoles, qui contiennent des aimants qui se déplacent et se positionnent de sorte que l'une de ses extrémités pointe vers le nord et l'autre vers le sud. Une façon pour les élèves de créer leur propre boussole nécessite deux bouchons en liège, deux aiguilles en acier, un bol en plastique, une barre aimantée et de l'eau. Tenez une aiguille par son chas. Prenez le bloc aimanté et effleurez l'aiguille environ 20 fois, en allant dans la même direction. Collez les deux extrémités de l'aiguille aimantée dans les bouchons. Remplissez le bol avec environ un pouce d'eau. Faites flotter soigneusement les bouchons et l'aiguille dans l'eau. Il tournera puis se tassera. La pointe de l'aiguille pointera vers le nord magnétique.
Projets scientifiques d'art magnétique
Les élèves peuvent également réaliser des projets scientifiques qui explorent les aimants à travers des projets artistiques. Les élèves peuvent faire une image permanente des champs magnétiques avec une barre aimantée, de la limaille de fer, de la peinture, une brosse à dents et une feuille de papier vierge. Les élèves commencent par placer la barre aimantée sous la feuille de papier et saupoudrer la limaille de fer sur le papier. Les dépôts montreront les champs magnétiques. Mettez de la peinture sur la brosse à dents. Les élèves doivent effleurer la brosse à dents avec leur doigt pour vaporiser de la peinture sur le papier. Assurez-vous que les dépôts sont bien couverts; laissez-les sécher. Lorsque la peinture est sèche, retirez la limaille et l'aimant. Les élèves ont créé un enregistrement permanent des champs magnétiques.
Électro-aimants
Les élèves peuvent également créer un électro-aimant. Les élèves ont besoin d'un long fil isolé, d'un clou en fer, d'un trombone, d'une pile de 9 volts, de ruban adhésif et d'épingles en acier. Commencez par enrouler le fil isolé autour du clou au moins 10 fois et fixez-le avec du ruban adhésif. Connectez une extrémité du fil à la borne négative de la batterie et l'autre extrémité du fil à la borne positive. Créez un interrupteur à trombone en coupant l'un des fils en deux; attachez chaque extrémité à un trombone. Pour éteindre l'interrupteur, débranchez le fil. Pour activer l'interrupteur, remettez le trombone en place. Tenez le clou au-dessus d'un tas de tiges en acier. Le clou doit devenir magnétisé et ramasser les épingles. Éteignez l'interrupteur. Les clous doivent tomber lorsque le circuit est rompu.