การทดลองวิทยาศาสตร์เบื้องต้นสำหรับแม่เหล็ก

การศึกษาวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กควรมุ่งเน้นไปที่การบรรลุความเชี่ยวชาญในวิชาหลัก เช่น ธรณีศาสตร์ เคมี และฟิสิกส์ แมสซาชูเซตส์ได้รับการจัดอันดับที่ 1 สำหรับการศึกษาวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาโดยสิ่งพิมพ์ออนไลน์ "Live Science" การให้โอกาสนักเรียนได้ทดลองในรูปแบบที่สร้างสรรค์ของตนเองนั้นมีความสำคัญต่อการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ จิตใจ นักเรียนชั้นประถมศึกษาสามารถทดลองแม่เหล็กอย่างกระตือรือร้นมากกว่าที่จะฟังบรรยายเกี่ยวกับคุณสมบัติของแม่เหล็กอย่างอดทน

ตามข้อกำหนด "วิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ" ของรัฐแมสซาชูเซตส์หรือ ESS นักเรียนควรได้รับการแนะนำให้รู้จักกับแร่ธาตุและตัวอย่างคุณสมบัติของแร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น ให้พวกเขาสังเกตคุณสมบัติทางแม่เหล็กของแมกนีไทต์และเฮมาไทต์ ซึ่งเป็นแร่ธาตุเหล็ก สำหรับการทดลอง หาตะไบเหล็กและแม่เหล็กวัว สนามแม่เหล็กสามารถมองเห็นได้เมื่อตะไบเหล็กถูกโปรยรอบๆ แม่เหล็กวัว คุณอาจพิจารณาทำการทดลองทั้งหมดในภาชนะที่มีน้ำผึ้ง น้ำเชื่อม หรือวัสดุที่มีความหนืดอื่นๆ นี่จะทำให้คุณได้ภาพสามมิติที่สวยงามของสนามแม่เหล็กเพราะตะไบเหล็กจะลอยอยู่ในอวกาศ

ให้นักเรียนของคุณทดลองแม่เหล็กวงแหวนบนดินสอเพื่อช่วยให้พวกเขารู้ว่าแม่เหล็กมี ขั้วที่ขับไล่และดึงดูดซึ่งกันและกันตามที่แนะนำในมาตรฐานเคมีของรัฐแมสซาชูเซตส์และ ฟิสิกส์. แม่เหล็กแบบวงแหวนมีอยู่ทั่วไป ราคาไม่แพง และมีขนาดประมาณเครื่องช่วยชีวิต พวกเขาสามารถวางซ้อนกันได้อย่างง่ายดายเพื่อแสดงให้เห็นถึงหลักการของการดึงดูดและการขับไล่ อธิบายว่าเมื่อวงแหวนอยู่ในแนวเดียวกับขั้วตรงข้ามที่สัมผัสกัน พวกมันจะถูกดึงดูดเข้าหากัน ในทางกลับกัน เมื่อขั้วเดียวกันสัมผัสกัน แม่เหล็กจะผลักกัน เหล่านี้เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของแม่เหล็ก "ตรงกันข้าม" ดึงดูดและ "ชอบ" ขับไล่ ขยายกิจกรรมนี้โดยการทดสอบวัตถุในห้องเพื่อดูว่าวัสดุใดเป็นแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น คลิปหนีบกระดาษเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการทดลอง อันดับแรกแม่เหล็กจะดึงดูดคลิปหนีบกระดาษ แต่หลังจากติดต่อกันไม่กี่นาทีคลิป จะได้รับแรงแม่เหล็กในตัว ซึ่งสามารถแสดงร่วมกับคลิปหนีบกระดาษอื่นๆ ได้โดยไม่ต้องใช้แม่เหล็กเดิม ปัจจุบัน.

มาตรฐานการเรียนรู้ของรัฐแมสซาชูเซตส์ในเรื่อง “พลังงานไฟฟ้า” สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 3-5 แนะนำให้ครูอธิบายวิธีการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้า และยกตัวอย่างวิธีการใช้ นักเรียนสามารถสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้แบตเตอรี่ 9 โวลต์ ลวดหุ้มฉนวน และตะปูหรือไขควงปากแฉกขนาดใหญ่ การทดลองนี้ยังสอนนักเรียนเกี่ยวกับคุณสมบัติของตัวนำไฟฟ้าและฉนวน ซึ่งเป็นอีกมาตรฐานการเรียนรู้สำหรับระดับวัยนี้ อธิบายให้นักเรียนฟังว่าลวดมีความนำไฟฟ้าสูง ในขณะที่วัสดุฉนวนที่หุ้มไว้จะไม่นำไฟฟ้า

สำหรับความโน้มเอียงทางวิทยาศาสตร์ การทดลองเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้าจะแนะนำให้นักเรียนนำไปประยุกต์ใช้จริงมากที่สุด อธิบายให้นักเรียนฟังว่ากระบวนการนี้มักใช้ในเทคโนโลยีการผลิตเสียง ไมโครโฟน เช่น แปลงคลื่นเสียงเป็นไฟฟ้าผ่านการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่านลวดขด นอกจากนี้ ลำโพงจะสร้างคลื่นเสียงขึ้นใหม่ เนื่องจากสัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นคลื่นแรงดันอากาศโดยแม่เหล็กอีกตัวหนึ่งในระบบลำโพง ให้นักเรียนใช้ระบบไมโครโฟน/ลำโพงหลังจากที่คุณอธิบายวิธีการทำงานและกระตุ้นคำถามแล้ว