Kaip mokyti vaikus apie elektrą (veikla ir eksperimentai)

Vos prieš kelias dienas, sausio 7 d., mokslo bendruomenė paminėjo 77-erius mirties metus Nikola Tesla , vienas iš mokslininkų, „išradusių“ elektrą, kartu su Tomas Edisonas . Šių genijų dėka mūsų pasaulis buvo pakeistas neįsivaizduojamai, o tai leido atsirasti informacijos amžiui ir visoms vėlesnėms technologinėms pažangoms.

Dėl šios priežasties vaikai susiduria su elektra dar nespėję suvokti, kas yra elektra. Jie žiūri animacinius filmus per televizorių, žaidžia su elektriniais žaislais, o kompiuteriuose ir išmaniuosiuose įrenginiuose žaidžia žaidimus. Kasdien bendraudami su elektra, vaikai, be jokios abejonės, įgis pagrindinį supratimą apie elektros sąvoką. Pavyzdžiui, jie gali suprasti, kad planšetinius kompiuterius, telefonus ar elektrinius žaislus reikia įkrauti, kad jie vėl veiktų. Arba jie gali suprasti, kad kai kurie dalykai neveikia, nebent jie įkišti į elektros lizdą.

Nors šios intuicijos yra puikus atspirties taškas, jos tik subraižo elektros mokslo paviršių. Ir kadangi vaikai yra nepaprastai smalsūs apie juos supantį pasaulį, kaip namuose besimokantys tėvai ar mokytojai, turėtumėte būti pasirengę įdomiai ir prasmingai pristatyti elektros temą vaikams.

Šiame straipsnyje aptarsime kai kurias pagrindines elektros sąvokas, pasidalinsime išsamesniais mokymo ištekliais ir daugiausia dėmesio skirsime smagiems ir įdomiems vaikams skirtiems elektros eksperimentams.

Kas yra Elektra?

Pradėkime nuo pačių pagrindų. Kaip paaiškinti vaikams, kas yra elektra?

Pritaikykite paaiškinimą pagal vaiko amžių. Labai mažiems vaikams, pavyzdžiui, ikimokyklinukams, rašykite labai trumpai ir paprastai. Nereikia gilintis į detales ir naudoti specifinę terminiją. Kita vertus, vyresni vaikai mokslinę terminiją pradeda sieti su kasdieniais pavyzdžiais ir paprastesniais paaiškinimais.

Turite atsižvelgti į vaiko išsilavinimą ir pradėti nuo to. Tai naudinga, jei vaikas yra susipažinęs su pagrindinėmis fizikos sąvokomis, tokiomis kaip atomai ir įvairios energijos formos.

Geras apibrėžimas vidurinių klasių mokiniams būtų toks: „Elektra yra viena iš energijos rūšių, kuri savo energiją gauna iš elektros krūvių (elektronų ir protonų), dar vadinamų elektros srovėmis (jei vaikas turi atomų foną, jie) būsiu susipažinęs su elektros krūvių sąvoka). Dėl šio elektros krūvių srauto mūsų kompiuteriai veikia, įskaitant lemputes mūsų namuose naktį ir visus kitus elektros įrenginius. Taip pat labai galingas krūvių (elektronų) srautas kartais teka oru ir link Žemės, kurį matome kaip trenktą žaibą.

Kitas klausimas, į kurį turėtumėte atsakyti, yra „Kaip mes gaminame ar randame elektros energiją? Čia galite paaiškinti, kad elektra yra antrinis energijos šaltinis, nes mes to tikrai negalime pagaminti, bet gauname iš natūralių šaltinių, tokių kaip anglis, gamtinės dujos, iškastinis kuras ir saulės šiluminė energija.

Kaip generuojama elektra?

Nepakanka pasakyti vaikams, kad elektra gaminama iš natūralių šaltinių. Jiems įdomu ir jie norės žinoti, kaip tiksliai tai vyksta. Vaikams netinka sakyti, kad elektra elektrinėje gaminama elektromechaniniais generatoriais. Vietoj to pasirinkite atsinaujinantį arba neatsinaujinantį šaltinį ir paprastai paaiškinkite procesą.

Geras neatsinaujinančio elektros energijos šaltinio pavyzdys yra anglis. Mes paimame anglį iš Žemės ir jas deginame. Degdama anglis išskiria šilumą. Tada šiluma, esant aukštam slėgiui, paverčia vandenį garu, kuris gali perkelti specialų įrenginį, vadinamą turbina. Kai turbina sukasi, ji sukelia trintį, kuri gamina elektros energiją.

Kitas skirtumas, kurį vaikai turėtų išmokti, yra tai, kad yra dviejų tipų elektra - statinė ir dinaminė. Tai, apie ką iki šiol kalbėjome, daugiausia buvo apie dinaminę elektrą arba elektros srovę. Tačiau čia yra geras būdas paaiškinti vaikams šias dvi elektros rūšis.

Dinaminė elektra arba elektros srovė

Dinaminė elektra yra tai, ką aptarėme aukščiau ir ką nurodo bendras elektros apibrėžimas. Taip yra todėl, kad kasdieniame gyvenime dažniausiai naudojame dinaminę elektrą. Elektra, kurią naudojame namams apšviesti ir šildyti arba prietaisams paleisti, yra dinaminė elektra, kuri veikia taip pat, kaip aprašyta ankstesnėje pastraipoje. Jam būdingas pastovus elektros krūvių (protonų ar elektronų) srautas iš vienos vietos į kitą.

Statinė elektra

Tačiau ne visa elektra teka, o vaikai greičiausiai tam tikru būdu buvo paveikti statinės elektros. Ryškiausias kasdienis pavyzdys, kai nusiimame kepurę ir matome, kad mums stoja plaukai. Tai galite lengvai pademonstruoti klasėje arba patogiai savo namuose, ypač žiemą, kai visi dėvi kepures. Vaikai bus labai linksmi, o tai yra puiki galimybė paaiškinti statinės elektros sąvoką, papasakoti vaikams, kodėl taip nutinka.

Statinė elektra reiškia įkrautą medžiagos paviršių. Kasdieniame gyvenime dauguma objektų turi neutralų krūvį, o tai reiškia, kad jų protonų ir elektronų skaičius yra subalansuotas. Tačiau kartais kai kurių objektų paviršius dėl trinties ar kitos sąveikos gali įgyti arba prarasti elektronus. Dėl to jie bus nesubalansuoti ir jie pradės stumti ar traukti kitus aplinkinius objektus. Šis dviejų objektų pritraukimas arba atmetimas vadinamas statine elektra ir sukelia keletą labai įdomių reiškinių kasdieniame gyvenime.

Dėl šios priežasties, kai kalbama apie statinę elektrą vaikams, įtraukėme ir pritraukimo, ir atmetimo eksperimentus. Taip pat įtraukėme keletą šaunių dinaminių elektros energijos eksperimentų, kuriuos galite naudoti, kad pamoka būtų linksmesnė ir įsimintinesnė.

Yra tiek daug daugiau apie ką kalbėti apie elektros temą, todėl mes jus išsamiai aptarėme mokymo planas , pamokų planai , ir darbalapių paketai elektros tema vaikams. Be to, jei jūsų mokiniai yra susipažinę su pagrindais, mes taip pat siūlome išsamesnes elektros temas. Mūsų darbalapių paketas Michaelas Faradėjus , kitas puikus mokslininkas, demistifikavęs statinę elektrą ir atradęs elektromagnetinę indukciją, gali praversti kuriant pamokų planą pažengusiems ar aukštesnių klasių mokiniams. Tiesiog sekite nuorodas, kad gautumėte visus mokymo išteklius, kaip sukurti neperšaunamą, lengvai suprantamą pamoką.

6 įdomūs elektros energijos eksperimentai ir užsiėmimai vaikams

Sudėtingas mokslo temas, tokias kaip elektra vaikams, geriausia išmokti, kai pristatote linksmą ir įsimintiną veiklą bei eksperimentus. Visos šios veiklos apima „vau“ akimirką, kuri pasodina būsimų mokslininkų sėklas, nes tai verčia vaikus susijaudinti dėl dalykų, kuriuos jie gali valdyti ar daryti.

Štai keletas vaikams pritaikytų elektros energijos eksperimentų, kuriuos labai lengva įgyvendinti ir atlikti įvairiose aplinkose – klasėje ar namų mokymo aplinkoje.

Baliono eksperimentai su statine elektra

Sulenkite vandenį

Vaikai daug kartų bendravo su vandeniu, vadinasi, yra susipažinę su jo savybėmis. Bet kuriuo atveju pradėkite eksperimentą atsukdami maišytuvą labai žemai, kad gautumėte nedidelę vandens srovę. Tada leiskite vaikui sąveikauti su vandens srautu. Paklauskite jų, ar įmanoma pakeisti vandens srauto formą jo neliečiant? Tiesą sakant, mes negalime nieko padaryti vandeniui jo neliesdami, arba taip atrodo.

Paraginkite vaiką pagalvoti apie dalykus, kuriuos jis išmoko apie statinę elektrą, ir pabandykite pamatyti, kaip vanduo reaguos, kai sąveikauja su įkrautu objektu. Šiam ir kitiems dviem eksperimentams galite naudoti balioną, nes juos labai lengva įkrauti, be to, jie yra labai nebrangūs, jei norite išbandyti šį eksperimentą klasėje.

Kad būtų galima įkrauti balioną, jis turi būti sausas, todėl įsitikinkite, kad ir vaiko rankos yra sausos. Tada lėtai priartinkite balioną prie vandens srauto ir pažiūrėkite, kas atsitiks. Įkrautas balionas pritrauks vandens molekules, kurios šiek tiek išlenks srauto formą.

Būkite atsargūs, jei vandens srautas per didelis, įkrautos dalelės nebus pakankamai stiprios, kad pritrauktų visą srautą ir greičiausiai nieko neatsitiks.

Šį eksperimentą taip pat galite atlikti su šukomis, popierine pypke ar bet kuo kitu, kurį galite lengvai įkrauti.

7 angelo skaičiaus reikšmė

„Stebuklingai“ atskirkite druską nuo pipirų

Vėlgi, pradėkite nuo iššūkio savo vaikui rasti šios neįmanomos problemos sprendimą – atskirti druską ir pipirus. Ant juodo popieriaus lapo (kad vaikas geriau matytų) užberkite šiek tiek druskos, pipirų ir sumaišykite. Paklauskite savo vaiko, ar yra būdas atskirti pipirus nuo druskos. Kadangi atskiri druskos ir pipirų gabaliukai yra tokie maži, jų neįmanoma atskirti rankomis. Tačiau naudojant statinę elektros energiją ši neįmanoma užduotis tampa įmanoma.

Vėlgi, įkraukite balioną, plastikinį šaukštą ar bet ką, kas jums atrodo praktiškesni, ir pakelkite jį vienu coliu aukščiau druskos ir pipirų mišinio. Kaip magija, jūsų vaikas stebės, kaip pipirų dalelės šokinėja ir prilimpa prie baliono paviršiaus.

Taip yra todėl, kad balionas yra neigiamai įkrautas, o pipiras – teigiamai, ir mes žinome, kad traukos dėsnis teigia, kad priešingybės traukia.

Perkelkite burbulus su balionu

Norėdami atlikti šį eksperimentą, jums reikės plokščio paviršiaus, pavyzdžiui, plastikinio ar stiklo stalo.

Duokite savo vaikui šiaudelį ir šiek tiek burbuliuojančio tirpalo, kad jis galėtų susidaryti burbulus. Pirmiausia stebėkite juos kartu ir pasikalbėkite apie jų savybes. Kaip greitai jie krenta, kaip juda, kas atsitiks, jei juos paliesime? Pabandykite pakeisti burbulo judėjimo kryptį. Jei švelniai pūsime, jie pasitrauks arba sulūžs. Bet kaip mes galime priversti burbulus judėti link mūsų? Statinė elektra!

Pirmiausia padarykite burbulą, švelniai pūsdami šiaudais ant lygaus paviršiaus. Taip ant paviršiaus susidarys pusburbuliukas, kuris gali judėti, jei paviršius bus šlapias. Tada įkraukite balioną ir priartinkite jį prie burbulo. Burbulas pradės judėti link baliono. Tik būkite atsargūs, jei balionas priartės per arti burbulo, burbulas sprogs.

Padarykite, kad laikrodis veiktų su bulve

Ne paslaptis, kad bulvės yra pagrindinis mokslo mugės projekto šaltinis. Taip yra todėl, kad skystis bulvėse veikia kaip elektrolitas ir generuoja elektros energiją tarp dviejų elektrodų.

Kad laikrodis veiktų, jums reikės dviejų bulvių (arba tiesiog perpjaukite vieną per pusę), dviejų varinių laidų, dviejų cinkuotų vinių, trijų aligatoriaus spaustuko vielos mazgų (juos reikia sujungti vieną su kita viela) ir vieno žemos įtampos laikrodis (tiems, kuriems paprastai reikia 1 arba 2 įtampos baterijų).

Pirmiausia išimkite iš laikrodžio baterijas ir paaiškinkite vaikui, kodėl laikrodis neveikia be baterijų, žinant apie dinaminę elektrą. Tada paaiškinkite, kodėl bulvės gali būti baterijų pakaitalas, ir aptarkite procesą.

Įkiškite cinkuotas vinys į vieną kiekvienos bulvės pusę (arba į kiekvieną pusę), o tada įkiškite varinę vielą į kitą kiekvienos bulvės pusę (toliau nuo vinio). Naudodami aligatoriaus spaustuką, prijunkite laidą, įkištą į vieną iš bulvių, su teigiamąja akumuliatoriaus gnybto puse laikrodyje. Antrasis aligatoriaus segtukas turi prijungti kitos bulvės vinį prie neigiamo laikrodžio baterijos skyriaus gnybto. Galiausiai trečiasis aligatoriaus spaustukas turi sujungti laisvą vinį ir varinę laidą tarp bulvių.

Kai visa tai padarysite, jūsų laikrodis vėl veiks.

Sukurkite „pasidaryk pats“ žibintuvėlius

Kitas puikus pratimas, norint supažindinti vaikus su dinaminės elektros sąvoka, yra išmokyti juos pasigaminti žibintuvėlį, jei nutrūktų maitinimas, arba tiesiog kaip linksmą įrankį nešiotis su savimi.

Norėdami atlikti šį eksperimentą, jums reikės rankdarbių lazdelės (geriausias yra Jumbo leidimas), segtuko segtuko, monetų baterijos, vieno šviesos diodo (LED), aliuminio folijos ir skaidrios juostos.

Kartu su vaiku ar mokiniais pradėkite nupjaudami pagaliuko galą vienoje pusėje, kad gautumėte tiesią kraštą ir galą galėtumėte pritvirtinti segtuku. Tada uždėkite bateriją ant nenupjauto rankdarbio lazdelės galo taip, kad vienas akumuliatoriaus smaigalys liestų lazdelę vienoje pusėje, o kitas – kitoje pusėje. Po to sukurkite aliuminio folijos juostelę (šiek tiek trumpesnę nei rankdarbio lazdelės ilgis) ir visiškai uždėkite ją ant šviesos diodo šakutės (pritvirtinkite permatoma juostele), link craft lazdelės galo – pakartokite tai. Iš abiejų pusių.

angelas numeris 812

Tame gale aliuminio foliją pritvirtinkite segtuvu. Tada uždėkite bateriją ant aliuminio folijos, kur yra metaliniai spaustuko galai (su jais paspausite bateriją, kad užsidegtų LED). Uždenkite pusę baterijos permatoma juosta, kad galėtumėte ją pritvirtinti, bet vis tiek palikite vietos, kad segtukas galėtų ją liesti.

Dabar išbandykite. Gali tekti kelis kartus pakoreguoti baterijos padėtį, kol ji pradės veikti.

Sukurkite Hario Poterio stebuklingą lazdelę

Kitas „pasidaryk pats“ žibintuvėlio idėjos variantas – perkelti jį į kitą kūrybiškumo lygį ir leisti vaikams kurti burtininkų lazdeles.

Jums reikės baterijos su jungikliu, vielos (raudonos ir juodos), varinės juostos, vielos nuėmimo įtaisų, monetų elemento, šviesos diodo ir plonos medinės lazdelės, kurios dydis yra maždaug tokio paties dydžio kaip burtininko lazdelė.

Pradėkite nukirpdami raudonus ir juodus laidus. Ilgis turėtų būti tik šiek tiek didesnis nei lazdos ilgis. Tada nuimkite laidų galus vielos nuėmikliais. Po to prijunkite šviesos diodo šakeles su atvirais laidais. Paprastai raudona viela turi būti pritvirtinta prie ilgesnės (teigiamos) šviesos diodo šakelės, o trumpesnė – su juoda viela. Įsitikinkite, kad jungtis yra saugi, apvyniodami laidus aplink šviesos diodo šakutes ir užklijuodami juos elektros juosta. Naudinga išbandyti jungtis, palietus akumuliatorių prie neprijungtų atvirų laidų galų. Jei šviesos diodas užsidega, galite tęsti.

Paprastai baterijų paketai su jungikliais gaminami dviem baterijoms, bet čia yra nuoroda į Amazon kur perkate vieno monetų elemento baterijos laikiklio dėklą su įjungimo ir išjungimo jungikliu. Prijunkite laidus iš dėklo laikiklio su raudonais ir juodais atvirais laidais ir pritvirtinkite juosta.

Įdėkite bateriją į laikiklį ir patikrinkite, ar jungtys veikia ir ar galite uždegti šviesos diodą.

Dabar priklijuokite šviesos diodą prie vienos medinės lazdelės pusės ir tęskite žemyn, priklijuodami laidus prie lazdelės. Priklijuokite dėklo laikiklį taip, kad jungiklis būtų matomas lazdelės apačioje. Jei turite perteklinį laidą, nupjaukite juos ir vėl prijunkite. Uždenkite jungtis elektros juostele ir visą lazdelę užklijuokite ruda juosta, kad viskas pritvirtintų ir atrodytų panašesnė į lazdelę. Galiausiai galite piešti ant juostos, jei norite, kad lazdelė būtų dar tikroviškesnė.

Leiskite vaikui nusitaikyti lazdele, paspausti jungiklį ir smagiai leisti laiką, išmokęs vertingą pamoką.

Pastaba: Prieš atlikdami eksperimentus, būtinai patikrinkite šviesos diodus su monetų elementų baterijomis, kad pamatytumėte, ar jie veikia.

Prieš tau išeinant

Kaip matote, labai mažai pastangų galite priversti savo vaiką sužavėti mokslu ir elektros temą iš nuobodžios ir sunkios paversti įdomiu pasaulio veikimo atskleidimu. Geriausia, kad žinodami, kaip paaiškinti elektrą, dauguma vaikų bus sužavėti jūsų žiniomis!

Tačiau mokyti vaikus elektros energijos yra daugiau nei tai. Žinojimas, kaip veikia elektra, yra esminis vaikų įgūdis, į kurį reikia žiūrėti rimtai. Štai kodėl mes jus padengiame keli darbalapių paketai taip pat 7 paruoštos naudoti elektros veiklos, apimančios laidininkus, izoliatorius, grandines, elektros simbolius, pokalbį, saugumą ir dar daugiau. Ir jei jums reikia išmokyti daugiau pagrindinių fizikos temų prieš apimant elektros temą, tiesiog naršykite mūsų fizikos skyriaus darbalapių biblioteką ir tikrai rasite tai, ko ieškote.

Galiausiai nepamirškite perskaityti mūsų tinklaraščio, kuriame reguliariai dalijamės mokomuoju turiniu tiek mokytojams, tiek namuose besimokantiems tėvams daugeliu vaiko ugdymo aspektų.

Dalykitės Su Savo Draugais: