Vitenskapsprosjekter og eksperimenter med magneter

Magnetisme er et naturvitenskapelig innholdsområde som vanligvis tas opp i grunnskolene, spesielt barnehage til fjerde klasse. Noen emner som studentene lærer om inkluderer de grunnleggende egenskapene til magneter, typer materialer som tiltrekkes av magneter, magnetfelt og elektromagneter. Vitenskapsprosjekter og eksperimenter i klasserommet gir studentene muligheter for å observere og undersøke magnetiske egenskaper og oppførsel.

Studentene kan først begynne å utforske begrepet magnetisme i barnehagen eller første klasse når de lærer om push og pulls. Studentene lærer at magneter tiltrekker seg noen metallgjenstander og bruker dette konseptet i enkle, praktiske aktiviteter. Studentene bruker stangmagneter til å trekke binders av metall over et stykke papir og observere at magneten kan trekke binders uten å berøre dem.

Studentene bygger på det de allerede har lært eller observert om magneter ved å teste en rekke gjenstander laget av forskjellige materialer for å finne ut om en magnet tiltrekker seg dem. Studentene tester gjenstander av metall og ikke-metall som hårnåler, metallknapper, fargestifter, treklosser og papirkopper. Studentene klassifiserer objektene for å vise hvilke magneten tiltrekker seg og registrerer observasjonene sine på et diagram. Studentene kan også bruke to magneter for å observere hvordan motsatte magneter av poler tiltrekker seg og som poler frastøter og deretter danne en operasjonell definisjon av magneter basert på deres observerbare egenskaper.

Hver magnet er omgitt av et magnetfelt. Magnetfeltet er sterkest rundt polene og strekker seg rundt magneten i magnetfeltlinjer. Studentene kan konstruere en magnetfeltviser og bruke jernfileringer for å se magnetfeltlinjene generert av en magnet. Til lage et magnetfelt betrakter, studenter legger en liten mengde jernfileringer i en plastboks og dekker boksen med et klart plastark som er festet til boksen med tape. Når elevene plasserer en magnet på dekselet på esken, tiltrekker magnetens magnetfelt jernfilpene, som stiller seg opp på magnetfeltlinjene. Studentene kan utføre denne testen med magneter i forskjellige former og styrker og sammenligne resultatene.

Når studentene fortsetter studiene av magneter, lærer de om forholdet mellom magnetisme og elektrisitet. Elektrisitet som strømmer gjennom en ledning produserer et magnetfelt. Den magnetiske kraften styrkes ved å vikle ledningen rundt et stykke jern eller stål. Eldre studenter kan konstruere sine egne elektromagneter ved hjelp av en metallbolt, isolert ledning og D-cellebatteri. Etter å ha viklet ledningen rundt bolten, fester elevene de eksponerte endene av ledningen til batteriet og fester den med elektrisk tape. Studentene kan eksperimentere med elektromagneten ved å slå den av og på og finne ut hvor mange papir klemmer det tiltrekker seg og øker styrken til magnetfeltet ved å øke antall spoler.