ניסויים מדעיים יסודיים למגנטים

תוֹכֶן

• טרום חובה / גן ילדים לכיתה ב ': מדעי כדור הארץ והחלל
• כיתה שלוש עד חמש: אנרגיה מגנטית
• כיתות שלוש עד חמש: אנרגיה חשמלית
• תוכן מתקדם: אלקטרומגנטיות

חינוך מדעי לילדים צריך להתמקד בהשגת בקיאות במקצועות ליבה כמו מדעי כדור הארץ, כימיה ופיזיקה. מסצ'וסטס דורגה מספר 1 בחינוך למדע בארה"ב על ידי הפרסום המקוון "מדע חי". מתן אפשרות לסטודנטים להתנסות בדרכים יצירתיות משלהם הוא קריטי לפיתוח מוחות מדעיים. תלמידי בית הספר היסודי יכולים להתנסות באופן פעיל במגנטים ולא להאזין באופן פסיבי להרצאה על תכונותיהם.

טרום חובה / גן ילדים לכיתה ב ': מדעי כדור הארץ והחלל

על פי דרישות "מדעי האדמה והחלל" של מסצ'וסטס, או ESS, יש להכיר לתלמידים מינרלים ודוגמאות לתכונותיהם. לדוגמה, יש לשים לב לתכונות המגנטיות של המגנטיט והמטיט, שהם מינרלים של עפרות ברזל. לקבלת ניסוי, השג כמה סיגי ברזל ומגנט פרה. ניתן להמחיש את השדה המגנטי כשמסות הברזל מפוזרות סביב מגנט הפרה; כדאי לשקול לבצע את כל הניסוי במיכל של דבש, סירופ או חומר צמיג אחר. זה ייתן לך תמונה תלת ממדית נחמדה של השדה המגנטי מכיוון שסתי הברזל יצופו בחלל.

כיתה שלוש עד חמש: אנרגיה מגנטית

תן לתלמידים שלך להתנסות במגנטים טבעתיים על עיפרון על מנת לעזור להם להכיר בכך שבמגנטים יש קטבים הדוחים ומושכים זה את זה, כמומלץ בתקני מדינת מסצ'וסטס לכימיה ופיזיקה. מגנטים טבעתיים נפוצים, לא יקרים בערך בגודל של מציל חיים; הם יכולים בקלות להיות מוערמים זה על זה כדי להפגין עקרונות של משיכה ודחייה. הסבירו שכאשר הטבעות מיושרות עם קטבים מנוגדים במגע, הן יימשכו זו אל זו. לעומת זאת, כאשר אותם קטבים נמצאים במגע, המגנטים ידחו זה את זה. אלה תכונות יסודיות של מגנטים; "ניגודים" מושכים ו"כמו "דוחים. הרחב על פעילות זו על ידי בדיקת עצמים בחדר כדי לקבוע אילו חומרים הם מגנטיים. לדוגמה, קליפים נייר טובים להתנסות בהם; תחילה ימשוך המגנט את מהדק הנייר, אך לאחר שישאר בקשר זה עם זה במשך מספר דקות, הקליפ ירכוש משיכה מגנטית משלו, אותה ניתן להדגים בעזרת מהדקי נייר אחרים ללא המגנט המקורי.

כיתות שלוש עד חמש: אנרגיה חשמלית

תקן הלמידה של מסצ'וסטס ב"אנרגיה חשמלית "לכיתות ג '- ממליץ למורים להסביר כיצד ניתן ליצור אלקטרומגנטים ולתת דוגמאות לשימוש בהם. באמצעות סוללה של 9 וולט, חוט מבודד ומנעול מסמר או בורג גדול, ניתן לבנות תלמידים אלקטרומגנט. ניסוי זה מלמד גם את התלמידים על תכונותיהם של מוליכים חשמליים ומבודדים, דבר שהוא במקרה תקן למידה נוסף לרמת גיל זו. הסבירו לתלמידים שהחוט מוליך מאוד ואילו חומר הבידוד אליו הוא עטוף אינו מוליך חשמל.

תוכן מתקדם: אלקטרומגנטיות

לגבי נטיות מדעיות, ניסויים באלקטרומגנטיות יציגו את התלמידים את היישום המעשי ביותר שלה. הסבירו לתלמידים שתהליך זה נפוץ בטכנולוגיית הפקת קול; מיקרופונים, למשל, ממירים גלי קול לחשמל באמצעות תנועת מגנט דרך חוט מפותל. יתר על כן, הרמקול מחדש את גלי הקול כאשר האות החשמלי הופך לגלי לחץ אוויר על ידי מגנט אחר במערכת הרמקולים. תן לתלמידים להשתמש במיקרופון / מערכת הרמקולים לאחר שהסברת כיצד זה עובד ולעודד שאלות.