Wetenschapsonderwijs voor kinderen moet gericht zijn op het bereiken van vaardigheid in kernvakken zoals aardwetenschappen, scheikunde en natuurkunde. Massachusetts is door de online publicatie "Live Science" gerangschikt op nummer 1 voor wetenschappelijk onderwijs in de VS. Studenten de kans geven om op hun eigen creatieve manieren te experimenteren is van cruciaal belang voor het ontwikkelen van wetenschappelijke geesten. Basisschoolleerlingen kunnen actief experimenteren met magneten in plaats van passief te luisteren naar een lezing over hun eigenschappen.
Voorschoolse/kleuterschool tot tweede leerjaar: aard- en ruimtewetenschap
Volgens de Massachusetts "Earth and Space Science"-vereisten, of ESS, moeten studenten kennismaken met mineralen en voorbeelden van hun eigenschappen. Laat ze bijvoorbeeld de magnetische eigenschappen van magnetiet en hematiet observeren, die ijzerertsmineralen zijn. Neem voor een experiment wat ijzervijlsel en een koemagneet. Het magnetische veld kan worden gevisualiseerd wanneer het ijzervijlsel rond de koemagneet wordt gestrooid; je zou kunnen overwegen om het hele experiment uit te voeren in een bak met honing, siroop of een ander stroperig materiaal. Dit geeft je een mooi 3D beeld van het magnetische veld omdat het ijzervijlsel in de ruimte zal zweven.
Graad drie tot vijf: magnetische energie
Laat uw leerlingen experimenteren met ringmagneten op een potlood om ze te helpen herkennen dat magneten hebben polen die elkaar afstoten en aantrekken, zoals aanbevolen in de Massachusetts State Standards for Chemistry en Fysica. Ringmagneten zijn gebruikelijk, goedkoop en ongeveer zo groot als een redder in nood; ze kunnen gemakkelijk op elkaar worden gestapeld om de principes van aantrekking en afstoting te demonstreren. Leg uit dat wanneer de ringen zijn uitgelijnd met tegenovergestelde polen die in contact zijn, ze tot elkaar worden aangetrokken. Omgekeerd, wanneer dezelfde polen in contact zijn, zullen de magneten elkaar afstoten. Dit zijn fundamentele eigenschappen van magneten; "tegenpolen" trekken aan en "vinden leuk" af. Breid deze activiteit uit door objecten in de kamer te testen om te bepalen welke materialen magnetisch zijn. Paperclips zijn bijvoorbeeld goed om mee te experimenteren; eerst trekt de magneet de paperclip aan, maar na een paar minuten met elkaar in contact te zijn geweest, zal de clip krijgt zijn eigen magnetische aantrekkingskracht, wat kan worden aangetoond met andere paperclips zonder de originele magneet Cadeau.
Graad drie tot vijf: elektrische energie
De leerstandaard van Massachusetts in "elektrische energie" voor de klassen 3-5 beveelt leraren aan om uit te leggen hoe elektromagneten kunnen worden gemaakt en voorbeelden te geven van hoe ze kunnen worden gebruikt. Met behulp van een 9 volt batterij, een geïsoleerde draad en een grote spijker of schroevendraaier kunnen de leerlingen een elektromagneet bouwen. Dit experiment leert studenten ook over de eigenschappen van elektrische geleiders en isolatoren, wat toevallig een andere leerstandaard is voor dit leeftijdsniveau. Leg de leerlingen uit dat de draad sterk geleidend is, terwijl het isolatiemateriaal waarin hij is gewikkeld geen elektriciteit geleidt.
Geavanceerde inhoud: elektromagnetisme
Voor wetenschappelijk geïnteresseerden zouden experimenten in elektromagnetisme studenten kennis laten maken met de meest praktische toepassing ervan. Leg aan de leerlingen uit dat dit proces vaak wordt gebruikt in geluidsproductietechnologie; microfoons zetten bijvoorbeeld geluidsgolven om in elektriciteit door de beweging van een magneet door een opgerolde draad. Bovendien regenereert de luidspreker de geluidsgolven wanneer het elektrische signaal wordt omgezet in luchtdrukgolven door een andere magneet in het luidsprekersysteem. Laat de leerlingen het microfoon/luidsprekersysteem gebruiken nadat je hebt uitgelegd hoe het werkt en moedig vragen aan.