ניסויים מדעיים יסודיים למגנטים

חינוך מדעי לילדים צריך להתמקד בהשגת מיומנויות במקצועות הליבה כגון מדעי כדור הארץ, כימיה ופיזיקה. מסצ'וסטס דורגה במקום הראשון לחינוך מדעי בארה"ב על ידי הפרסום המקוון "מדע חי". מתן אפשרות לתלמידים להתנסות בדרכים היצירתיות שלהם הוא קריטי להתפתחות מדעית מוחות. תלמידי בית ספר יסודי יכולים להתנסות באופן פעיל במגנטים ולא להאזין בצורה פסיבית להרצאה על תכונותיהם.

על פי דרישות "מדעי כדור הארץ וחלל", או ESS, יש להציג בפני התלמידים מינרלים ודוגמאות לתכונותיהם. לדוגמא, יש לבחון את התכונות המגנטיות של מגנטיט והמטיט, שהם מינרלים של עפרות ברזל. לקבלת ניסוי, השג מעט תיקוני ברזל ומגנט פרה. ניתן לדמיין את השדה המגנטי כשמזלפים את מגשי הברזל סביב מגנט הפרה; אתה יכול לשקול לערוך את כל הניסוי במיכל של דבש, סירופ או חומר צמיג אחר. זה ייתן לך תמונה תלת ממדית נחמדה של השדה המגנטי מכיוון שתיקי הברזל יצופו בחלל.

תן לתלמידים שלך להתנסות במגנטים טבעתיים על עיפרון כדי לעזור להם לזהות שיש מגנטים מוטות הדוחים ומושכים זה את זה, כמומלץ בתקנים של מדינת מסצ'וסטס לכימיה פיזיקה. מגנטים טבעתיים הם נפוצים, זולים בערך בגודל של מציל חיים; הם יכולים בקלות להיות מוערמים זה על גבי זה כדי להדגים עקרונות של משיכה ודחייה. הסביר שכאשר הטבעות מיושרות עם קטבים מנוגדים במגע, הן יימשכו זו לזו. לעומת זאת, כאשר אותם קטבים נמצאים במגע, המגנטים ידחו זה את זה. אלה הם תכונות בסיסיות של מגנטים; "הפכים" מושכים ו"דומים "להדוף. הרחב את הפעילות הזו על ידי בדיקת עצמים בחדר כדי לקבוע אילו חומרים הם מגנטיים. למשל, מהדק נייר טוב להתנסות; ראשית המגנט ימשוך את המהדק, אך לאחר שנשאר בקשר אחד עם השני במשך כמה דקות, הקליפ תרכוש משיכה מגנטית משלה, שניתן להדגים עם מהדקי נייר אחרים ללא המגנט המקורי מתנה.

תקן הלמידה של מסצ'וסטס ב"אנרגיה חשמלית "לכיתות ג'-ה 'ממליץ למורים להסביר כיצד ניתן לייצר אלקטרומגנטים ולתת דוגמאות כיצד ניתן להשתמש בהם. באמצעות סוללה בת 9 וולט, חוט מבודד ומסמר גדול או מברג גדול, התלמידים יכולים לבנות אלקטרומגנט. ניסוי זה מלמד את התלמידים גם על תכונותיהם של מוליכים חשמליים ומבודדים, וזה במקרה תקן למידה נוסף לרמת גיל זו. הסבירו לתלמידים כי החוט מוליך מאוד, ואילו חומר הבידוד שהוא עטוף בו אינו מוליך חשמל.

עבור בעלי נטייה מדעית, ניסויים באלקטרומגנטיות יציגו בפני התלמידים את היישום המעשי ביותר שלה. הסבירו לתלמידים כי בדרך כלל משתמשים בתהליך זה בטכנולוגיית הפקת סאונד; מיקרופונים, למשל, ממירים גלי קול לחשמל באמצעות תנועת מגנט דרך חוט מפותל. יתר על כן, הרמקול מחדש את גלי הקול כאשר האות החשמלי מומר לגלי לחץ אוויר על ידי מגנט אחר במערכת הרמקולים. תן לתלמידים להשתמש במערכת המיקרופון / רמקולים לאחר שהסברת כיצד היא עובדת ולעודד שאלות.