Edukacja przyrodnicza dla dzieci powinna koncentrować się na osiągnięciu biegłości w podstawowych przedmiotach, takich jak nauka o ziemi, chemia i fizyka. Massachusetts zajęło pierwsze miejsce w rankingu edukacji naukowej w USA według publikacji internetowej „Live Science”. Zapewnienie uczniom możliwości eksperymentowania na swój własny kreatywny sposób ma kluczowe znaczenie dla rozwoju naukowego umysły. Uczniowie szkół podstawowych mogą aktywnie eksperymentować z magnesami, zamiast biernie słuchać wykładu o ich właściwościach.
Przedszkole/przedszkole do drugiej klasy: nauka o Ziemi i kosmosie
Zgodnie z wymogami Massachusetts „Earth and Space Science”, czyli ESS, uczniowie powinni zapoznać się z minerałami i przykładami ich właściwości. Na przykład niech zaobserwują właściwości magnetyczne magnetytu i hematytu, które są minerałami rudy żelaza. Aby przeprowadzić eksperyment, zdobądź opiłki żelaza i magnes na krowy. Pole magnetyczne można zwizualizować, gdy opiłki żelaza zostaną posypane wokół magnesu krowy; możesz rozważyć przeprowadzenie całego eksperymentu w pojemniku z miodem, syropem lub innym lepkim materiałem. Daje to ładny trójwymiarowy obraz pola magnetycznego, ponieważ opiłki żelaza będą unosić się w przestrzeni.
Klasa trzecia do piątej: energia magnetyczna
Pozwól swoim uczniom poeksperymentować z pierścieniami magnetycznymi na ołówku, aby pomóc im rozpoznać, że magnesy mają bieguny, które odpychają się i przyciągają, zgodnie z zaleceniami Stanowych Standardów Chemicznych stanu Massachusetts i Fizyka. Magnesy pierścieniowe są powszechne, niedrogie i wielkości ratownika; można je łatwo układać jeden na drugim, aby zademonstrować zasady przyciągania i odpychania. Wyjaśnij, że gdy pierścienie są ustawione w jednej linii z przeciwległymi biegunami w kontakcie, będą przyciągane do siebie. I odwrotnie, gdy te same bieguny stykają się, magnesy odpychają się nawzajem. To są podstawowe właściwości magnesów; „przeciwieństwa” przyciągają i „lubią” odpychają. Rozwiń to ćwiczenie, testując obiekty w pokoju, aby określić, jakie materiały są magnetyczne. Na przykład spinacze do papieru są dobre do eksperymentowania; magnes najpierw przyciągnie spinacz do papieru, ale po kilku minutach pozostawania w kontakcie spinacz uzyska własne przyciąganie magnetyczne, które można zademonstrować za pomocą innych spinaczy do papieru bez oryginalnego magnesu; teraźniejszość.
Klasy od trzeciej do piątej: energia elektryczna
Standard nauczania Massachusetts w zakresie „energii elektrycznej” dla klas 3-5 zaleca nauczycielom wyjaśnienie, w jaki sposób można wytwarzać elektromagnesy, i podanie przykładów, w jaki sposób można ich używać. Za pomocą 9-woltowej baterii, izolowanego przewodu i dużego wkrętaka lub gwoździa uczniowie mogą zbudować elektromagnes. Eksperyment ten uczy również uczniów o właściwościach przewodników elektrycznych i izolatorów, co jest kolejnym standardem uczenia się na tym poziomie wiekowym. Wyjaśnij uczniom, że drut jest bardzo przewodzący, a materiał izolacyjny, w który jest owinięty, nie przewodzi prądu.
Zaawansowana treść: elektromagnetyzm
Dla zainteresowanych nauką eksperymenty z elektromagnetyzmem przybliżyłyby studentom jego najbardziej praktyczne zastosowanie. Wyjaśnij uczniom, że proces ten jest powszechnie stosowany w technologii produkcji dźwięku; mikrofony, na przykład, przekształcają fale dźwiękowe w energię elektryczną poprzez ruch magnesu w zwiniętym przewodzie. Ponadto głośnik regeneruje fale dźwiękowe, ponieważ sygnał elektryczny jest przekształcany w fale ciśnienia powietrza przez inny magnes w systemie głośnikowym. Pozwól uczniom korzystać z systemu mikrofonów/głośników po tym, jak wyjaśnisz, jak to działa i zachęcisz do zadawania pytań.
