Magnetisme is een natuurwetenschappelijk gebied dat doorgaans wordt aangepakt tijdens de elementaire graden, met name de kleuterschool tot en met de vierde klas. Sommige onderwerpen die studenten leren, omvatten de basiseigenschappen van magneten, soorten materialen die worden aangetrokken door magneten, magnetische velden en elektromagneten. Wetenschapsprojecten en experimenten in de klas bieden studenten praktische mogelijkheden om magnetische eigenschappen en gedrag te observeren en te onderzoeken.

Inleiding tot magneten

Studenten kunnen het concept van magnetisme in de kleuterklas eerst gaan verkennen of eerste leerjaar als ze leren over pushen en trekken. Studenten leren dat magneten enkele metalen voorwerpen aantrekken en passen dit toe in eenvoudige, praktische activiteiten. Studenten gebruiken staafmagneten om metalen paperclips over een stuk papier te trekken en zien dat de magneet de paperclips kan trekken zonder ze aan te raken.

Eigenschappen van magneten

Studenten bouwen voort op wat ze al hebben geleerd of geobserveerd over magneten door het testen van een verscheidenheid aan objecten gemaakt van verschillende materialen om te ontdekken of een magneet hen aantrekt. Studenten testen metalen en niet-metalen voorwerpen zoals haarspelden, metalen knopen, krijtjes, houten blokken en papieren bekertjes. Studenten classificeren de objecten om te laten zien welke de magneet aantrekt en noteren hun waarnemingen op een kaart. Leerlingen kunnen ook twee magneten gebruiken om te observeren hoe tegenovergestelde polen van magneten trekken en van polen afstoten en vervolgens een operationele definitie van magneten vormen op basis van hun waarneembare eigenschappen.

Magnetische velden

Elke magneet is omgeven door een magnetisch veld. Het magnetische veld is het sterkst rond de polen en strekt zich uit rond de magneet in magnetische veldlijnen. Studenten kunnen een magnetisch veld viewer construeren en ijzervijlsel gebruiken om de magnetische veldlijnen te zien die door een magneet worden gegenereerd. Om een ​​magnetisch veldviewer te maken, plaatsen leerlingen een kleine hoeveelheid ijzervijlsel in een plastic doos en bedekken ze de doos met een doorzichtig vel plastic dat met tape aan de doos is bevestigd. Wanneer studenten een magneet op het deksel van de doos plaatsen, trekt het magnetisch veld van de magneet de ijzervijlsel aan, die op de magnetische veldlijnen ligt. Studenten kunnen deze test uitvoeren met magneten van verschillende vormen en sterkten en de resultaten vergelijken.

Electromagneten

Terwijl studenten hun studie van magneten voortzetten, leren ze over de relatie tussen magnetisme en elektriciteit. Elektriciteit die door een draad stroomt, produceert een magnetisch veld. De magnetische kracht wordt versterkt door de draad rond een stuk ijzer of staal te rollen. Oudere studenten kunnen hun eigen elektromagneten bouwen met behulp van een metalen bout, geïsoleerde draad en D-cel batterij. Nadat de draad rond de bout is opgerold, bevestigen de studenten de blootgestelde uiteinden van de draad aan de batterij en bevestigen deze met isolatietape. Studenten kunnen experimenteren met hun elektromagneet door deze uit en weer in te schakelen en uit te zoeken hoeveel paperclips het aantrekt en de sterkte van het magnetisch veld te vergroten door het aantal spoelen te verhogen.