Elementærvitenskapelige eksperimenter for magneter

Naturvitenskapelig utdanning for barn bør fokusere på å oppnå ferdigheter i kjernefag som jordvitenskap, kjemi og fysikk. Massachusetts har blitt rangert som nr. 1 for naturfagutdanning i USA av den elektroniske publikasjonen "Live Science." Å gi studentene muligheten til å eksperimentere på sine egne kreative måter er avgjørende for å utvikle vitenskapelig sinn. Barneskoleelever kan aktivt eksperimentere med magneter i stedet for passivt å lytte til et foredrag om egenskapene deres.

I henhold til Massachusetts ”Earth and Space Science” -krav, eller ESS, skal studentene bli introdusert for mineraler og eksempler på deres egenskaper. La dem for eksempel observere de magnetiske egenskapene til magnetitt og hematitt, som er jernmalmmineraler. For et eksperiment, skaff deg noen jernfiler og en kumagnet. Magnetfeltet kan visualiseres når jernfilene sprinkles rundt kumagneten; du kan vurdere å gjennomføre hele eksperimentet i en beholder med honning, sirup eller annet tyktflytende materiale. Dette vil gi deg et fint 3-D bilde av magnetfeltet fordi jernfilene vil flyte i rommet.

La elevene eksperimentere med ringmagneter på en blyant for å hjelpe dem å gjenkjenne at magneter har stolper som frastøter og tiltrekker hverandre, som anbefalt i Massachusetts State Standards for Chemistry and Fysikk. Ringmagneter er vanlige, rimelige og omtrent like store som en livredder; de kan enkelt stables oppå hverandre for å demonstrere prinsipper for tiltrekning og frastøting. Forklar at når ringene er justert med motsatte poler i kontakt, vil de bli tiltrukket av hverandre. Omvendt, når de samme stolpene er i kontakt, vil magneter frastøte hverandre. Dette er grunnleggende egenskaper til magneter; "Motsetninger" tiltrekker seg og "liker" frastøter. Utvid denne aktiviteten ved å teste gjenstander i rommet for å bestemme hvilke materialer som er magnetiske. For eksempel er binders gode å eksperimentere med; først vil magneten tiltrekke seg binders, men etter å ha holdt kontakten med hverandre i noen minutter, klipsen vil få sitt eget magnetiske trekk, som kan demonstreres med andre binders uten den originale magneten tilstede.

Massachusetts ’læringsstandard i” elektrisk energi ”for trinn 3-5 anbefaler lærere å forklare hvordan elektromagneter kan lages, og gi eksempler på hvordan de kan brukes. Ved hjelp av et 9-volts batteri, en isolert ledning og en stor spiker eller skrutrekker, kan en elektromagnet bygges av studentene. Dette eksperimentet lærer også elevene om egenskapene til elektriske ledere og isolatorer, noe som tilfeldigvis er en annen læringsstandard for dette aldersnivået. Forklar elevene at ledningen er svært ledende, mens det isolerende materialet som den er pakket inn ikke leder strøm.

For de vitenskapelig tilbøyelige ville eksperimenter i elektromagnetisme introdusere studentene for den mest praktiske bruken. Forklar for studentene at denne prosessen ofte brukes i lydproduksjonsteknologi; mikrofoner, for eksempel, konverterer lydbølger til elektrisitet gjennom bevegelsen av en magnet gjennom en kveilet ledning. Videre regenererer høyttaleren lydbølgene når det elektriske signalet blir omgjort til lufttrykkbølger av en annen magnet i høyttalersystemet. La elevene bruke mikrofon / høyttalersystemet etter at du har forklart hvordan det fungerer, og oppmuntre til spørsmål.