Magnetismul este un domeniu al conținutului științelor fizice care este abordat în mod obișnuit în timpul claselor elementare, în special grădiniței până în clasa a IV-a. Unele subiecte despre care elevii învață includ proprietățile de bază ale magneților, tipurile de materiale care sunt atrase de magneți, câmpuri magnetice și electromagneti. Proiectele științifice și experimentele în clasă oferă elevilor oportunități practice de a observa și investiga proprietățile și comportamentul magnetic.
Introducere în magneți
Elevii pot începe mai întâi să exploreze conceptul de magnetism la grădiniță sau la clasa întâi, atunci când învață despre împingeri și tracțiuni. Elevii învață că magneții atrag unele obiecte metalice și aplică acest concept în activități simple, practice. Elevii folosesc magneți de bare pentru a trage agrafe de metal pe o bucată de hârtie și observă că magnetul poate trage agrafe de hârtie fără să le atingă.
Proprietățile magneților
Elevii construiesc pe ceea ce au învățat sau observat deja despre magneți testând o varietate de obiecte realizate din diferite materiale pentru a afla dacă un magnet îi atrage. Elevii testează obiecte metalice și nemetalice, cum ar fi ace de păr, nasturi metalici, creioane, blocuri de lemn și cupe de hârtie. Elevii clasifică obiectele pentru a arăta pe care le atrage magnetul și își înregistrează observațiile pe o diagramă. Elevii pot folosi, de asemenea, doi magneți pentru a observa cum polii opuși ai magneților atrag și cum ar fi polii resping și apoi formează o definiție operațională a magneților pe baza proprietăților lor observabile.
Campuri magnetice
Fiecare magnet este înconjurat de un câmp magnetic. Câmpul magnetic este cel mai puternic în jurul polilor și se extinde în jurul magnetului în linii de câmp magnetic. Elevii pot construi un vizualizator de câmp magnetic și pot folosi pila de fier pentru a vedea liniile câmpului magnetic generate de un magnet. La faceți un câmp magnetic privitorul, elevii pun o cantitate mică de pilitură de fier într-o cutie de plastic și acoperă cutia cu o foaie clară de plastic care este fixată de cutie cu bandă. Când elevii așează un magnet pe capacul cutiei, câmpul magnetic al magnetului atrage piloții de fier, care se aliniază pe liniile câmpului magnetic. Elevii pot efectua acest test cu magneți de diferite forme și puncte forte și pot compara rezultatele.
Electromagneți
Pe măsură ce studenții continuă studiul magneților, ei învață despre relația dintre magnetism și electricitate. Electricitatea care curge printr-un fir produce un câmp magnetic. Forța magnetică este întărită prin înfășurarea firului în jurul unei bucăți de fier sau oțel. Elevii mai în vârstă își pot construi proprii lor electro-magneți folosind un șurub metalic, sârmă izolată și baterie cu celule D. După înfășurarea firului în jurul șurubului, elevii atașează capetele expuse ale firului la baterie și îl fixează cu bandă electrică. Elevii pot experimenta cu electromagnetul lor oprindu-l și aprinzându-l, aflând câte hârtie clipuri pe care le atrage și crește puterea câmpului său magnetic prin creșterea numărului de bobine.
