Как научить детей электричеству (занятия и эксперименты)

Всего несколько дней назад, 7 января, научное сообщество отметило 77 лет со дня смерти Никола Тесла , один из ученых, которые «изобрели» электричество, вместе с Томас Эдисон . Благодаря этим гениям наш мир преобразился за грань воображения, что сделало возможным наступление информационной эпохи и всех последующих технологических достижений.

Из-за этого дети подвергаются воздействию электричества еще до того, как они осознают, что такое электричество. Они смотрят мультфильмы по телевизору, играют с электрическими игрушками, играют в игры на компьютерах и смарт-устройствах. В своем повседневном взаимодействии с электричеством дети, несомненно, получат некоторое базовое понимание концепции электричества. Например, они могут понять, что планшеты, телефоны или электрические игрушки необходимо зарядить, прежде чем они снова смогут работать. Или они могут понять, что некоторые вещи не работают, пока они не подключены к розетке.

Хотя эти интуиции и являются отличной отправной точкой, они всего лишь царапают поверхность науки об электричестве. А поскольку дети невероятно интересуются окружающим миром, вы, как родитель или учитель на дому, должны быть готовы познакомить детей с темой электричества в увлекательной и содержательной форме.

В этой статье мы обсудим некоторые основные понятия об электричестве, поделимся более обширными учебными материалами и сосредоточимся на забавных и захватывающих экспериментах с электричеством для детей.

Что такое электричество?

Начнем с самого начала. Как объяснить детям, что такое электричество?

Адаптируйте объяснение к возрасту ребенка. Для очень маленьких детей, например дошкольников, делайте это очень коротким и простым. Нет необходимости вдаваться в подробности и использовать конкретную терминологию. С другой стороны, дети старшего возраста начинают связывать научную терминологию с повседневными примерами и более простыми объяснениями.

Вам нужно принять во внимание образование ребенка и начать с него. Полезно, если ребенок знаком с основными понятиями физики, такими как атомы и различные формы энергии.

Хорошее определение для учеников K-12 будет: «Электричество - это одна из форм энергии, которая получает свою энергию от потока электрических зарядов (электронов и протонов), также называемых электрическими токами (если у ребенка фон в атомах, они» буду знаком с концепцией электрических зарядов) ». Этот поток электрических зарядов - это то, что поддерживает работу наших компьютеров, в том числе лампочек в наших домах в ночное время и всех других электрических устройств. Кроме того, очень мощный поток зарядов (электронов) иногда течет по воздуху к Земле, что мы видим как удар молнии.

Следующий вопрос, на который вы должны ответить: «Как мы производим или находим электричество?» Здесь вы можете объяснить, что электричество является вторичным источником энергии, потому что мы не можем его производить, но получаем его из природных источников, таких как уголь, природный газ, ископаемое топливо и солнечная тепловая энергия.

Как вырабатывается электроэнергия?

Недостаточно сказать детям, что электричество вырабатывается из природных источников. Им любопытно, и они захотят узнать, как именно это происходит. Сказать, что электричество на электростанции вырабатывают электромеханические генераторы, не подходит для детей. Вместо этого выберите возобновляемый или невозобновляемый источник и простыми словами объясните процесс.

Хорошим примером невозобновляемого источника выработки электроэнергии является уголь. Берем уголь с Земли и сжигаем. Когда уголь горит, он выделяет тепло. Затем тепло превращает воду в пар под высоким давлением, который приводит в движение специальное устройство, называемое турбиной. Когда турбина вращается, она вызывает трение, которое производит электричество.

Еще одно различие, которое должны усвоить дети, - это то, что существует два типа электричества - статическое и динамическое электричество. До сих пор мы говорили в основном о динамическом электричестве или электрическом токе. Но вот хороший способ объяснить детям эти два типа электричества.

Динамическое электричество или электрический ток

Динамическое электричество - это то, что мы обсуждали выше и к чему относится общее определение электричества. Это потому, что в повседневной жизни мы в основном используем динамическое электричество. Электричество, которое мы используем для освещения и обогрева наших домов или для работы электроприборов, - это динамическое электричество, которое работает так же, как мы описали в предыдущем абзаце. Он характеризуется постоянным потоком электрических зарядов (протонов или электронов) из одного места в другое.

Статичное электричество

Однако не все электричество течет, и дети, скорее всего, каким-то образом подверглись воздействию статического электричества. Самый очевидный повседневный пример - это когда мы снимаем шляпу и видим, что наши волосы встают дыбом. Вы можете легко продемонстрировать это в классе или не выходя из дома, особенно зимой, когда все носят шляпы. Дети будут очень удивлены, и это прекрасная возможность объяснить концепцию статического электричества, рассказав детям, почему это происходит.

Статическое электричество относится к заряженной поверхности материала. В повседневной жизни большинство объектов имеют нейтральный заряд, а это означает, что их протоны и электроны сбалансированы по количеству. Однако иногда поверхность некоторых объектов из-за трения или другого взаимодействия может приобретать или терять электроны. Это сделает их неуравновешенными, и они начнут толкать или тянуть другие предметы в своем окружении. Это притяжение или отторжение двух объектов называется статическим электричеством, и оно вызывает некоторые очень интересные явления в повседневной жизни.

По этой причине, когда речь идет о статическом электричестве для детей, мы включили эксперименты с привлечением и отторжением. Мы также включили несколько интересных экспериментов с динамическим электричеством, которые помогут сделать урок более увлекательным и запоминающимся.

На тему электричества можно поговорить гораздо больше, поэтому мы подготовили для вас подробный учебный план , планы урока , и комплекты листов на тему электричества для детей. Более того, если ваши ученики знакомы с основами, мы также предлагаем более глубокие темы в области электричества. Наш комплект листов на Майкл Фарадей , еще один блестящий ученый, который демистифицировал статическое электричество и открыл электромагнитную индукцию, может пригодиться при составлении плана урока для более продвинутых или старшеклассников. Просто перейдите по ссылкам, чтобы получить все учебные ресурсы для создания надежного и легкого для понимания урока.

6 забавных экспериментов с электричеством и занятий для детей

Сложные научные темы, такие как электричество для детей, лучше всего изучать, когда вы вводите забавные и запоминающиеся занятия и эксперименты. Все эти мероприятия включают в себя «вау» момент, который закладывает семена для будущих ученых, поскольку это заставляет детей воодушевляться тем, что они могут контролировать или делать.

Вот несколько удобных для детей экспериментов с электричеством, которые очень легко реализовать и которым можно следовать в разных условиях - в классе или на дому.

Эксперименты с воздушным шаром со статическим электричеством

Изгиб воды

Дети взаимодействовали с водой бесчисленное количество раз, а это значит, что они знакомы с ее свойствами. В любом случае начните эксперимент с очень низкого давления крана, чтобы получить небольшую струю воды. Затем позвольте ребенку взаимодействовать с потоком воды. Спросите их, можно ли изменить форму потока воды, не касаясь ее? На самом деле, мы ничего не можем сделать с водой, не прикоснувшись к ней, по крайней мере, так кажется.

Предложите ребенку подумать о том, что они узнали о статическом электричестве, и попытайтесь увидеть, как вода будет реагировать на взаимодействие с заряженным предметом. Вы можете использовать воздушный шарик для этого и двух следующих экспериментов, поскольку их очень легко зарядить, а также они очень недороги, если вы хотите опробовать этот эксперимент в классе.

Для зарядки воздушный шар должен быть сухим, поэтому следите за тем, чтобы руки ребенка были сухими. Затем медленно поднесите шар к потоку воды и посмотрите, что произойдет. Заряженный шар будет притягивать молекулы воды, что немного исказит форму потока.

Будьте осторожны, если поток воды слишком велик, заряженные частицы не будут достаточно сильными, чтобы привлечь весь поток, и, скорее всего, ничего не произойдет.

Вы также можете провести этот эксперимент с расческой, бумажной трубкой или чем-нибудь еще, что вы легко можете зарядить.

300 номер

«Волшебным образом» отделить соль от перца

Опять же, начните с того, что предложите ребенку найти решение этой неразрешимой проблемы - разделить соль и перец. На черный лист бумаги (чтобы ребенок лучше видел) насыпьте немного соли и перца и перемешайте. Спросите ребенка, есть ли способ отделить перец от соли. Поскольку отдельные кусочки соли и перца такие маленькие, их невозможно разделить вручную. Однако с мощью статического электричества эта невыполнимая задача становится возможной.

Опять же, зарядите воздушный шарик, пластиковую ложку или что-нибудь еще, что вы сочтете более практичным, и поместите его на дюйм выше смеси соли и перца. Как по волшебству, ваш ребенок будет наблюдать, как частицы перца прыгают и прилипают к поверхности воздушного шара.

Это потому, что воздушный шар заряжен отрицательно, а перец - положительно, и мы знаем, что закон притяжения гласит, что противоположности притягиваются.

Перемещайте пузыри с помощью воздушного шара

Для этого эксперимента вам понадобится плоская поверхность, например пластиковый или стеклянный стол.

Дайте ребенку соломинку и немного пузырящегося раствора, чтобы он мог пузыриться. Сначала понаблюдайте за ними вместе и поговорите об их свойствах. Как быстро они падают, как двигаются, что произойдет, если мы их коснемся? Попробуйте изменить направление движения пузыря. Если мы легонько дунем, они отойдут или сломаются. Но как заставить пузыри двигаться к нам? Статичное электричество!

Сначала сделайте пузырь, аккуратно подув соломинку на плоскую поверхность. Таким образом, на поверхности образуется половинка пузыря, который может двигаться, если поверхность мокрая. Затем зарядите воздушный шар и поднесите его к пузырю. Пузырь начнет двигаться к воздушному шару. Только будьте осторожны, если воздушный шар подойдет слишком близко к пузырю, пузырек лопнет.

Заставьте часы работать с картофелем

Не секрет, что картофель - это лучший ресурс для проектов научной ярмарки. Это связано с тем, что жидкость в картофеле действует как электролит и вырабатывает электричество между двумя электродами.

Чтобы часы работали, вам понадобятся две картофелины (или просто разрезать их пополам), две медных проволоки, два гальванизированных гвоздя, три блока проводов с зажимами из крокодиловой кожи (их нужно соединить друг с другом проволокой) и один низковольтные часы (обычно требующие 1 или 2 батарейки).

Во-первых, выньте батарейки из часов и объясните ребенку, почему часы не работают без батарей, используя знания динамического электричества. Затем объясните, почему картофель может заменить батарейки, и обсудите процесс.

Вставьте гальванизированные гвозди в одну сторону каждой картофелины (или в каждую половину), а затем вставьте медную проволоку с другой стороны каждой картофелины (подальше от гвоздя). С помощью зажима «крокодил» соедините провод, который вставлен в одну из картошек, с плюсовой стороной клеммы аккумулятора в часах. Второй зажим «крокодил» должен соединить гвоздь от другой картошки с отрицательной клеммой батарейного отсека часов. Наконец, третий зажим из крокодиловой кожи должен соединить свободный гвоздь и медную проволоку между картошкой.

После того, как вы все это сделаете, ваши часы снова будут работать.

Создаем фонарики своими руками

Еще одно отличное упражнение, чтобы познакомить детей с концепцией динамического электричества, - это научить их делать фонарик на случай отключения электроэнергии или просто как забавный инструмент, который можно носить с собой.

Чтобы провести этот эксперимент, вам понадобится палочка для поделок (лучше всего - jumbo edition), зажим для папок, батарейка типа «таблетка», один светодиод, алюминиевая фольга и прозрачная лента.

Вместе с ребенком или учениками начните с обрезания конца палки с одной стороны, чтобы у вас был прямой край, и вы можете закрепить конец зажимом для бумаги. Затем поместите батарею на неразрезанный конец палки так, чтобы один выступ батареи касался палки с одной стороны, а другой - с другой. После этого создайте полоску из алюминиевой фольги (немного короче, чем длина палочки для поделок) и поместите ее полностью на стержень светодиода (закрепите его прозрачной лентой) по направлению к концу палочки для поделок - повторите это с обеих сторон.

Близнецы и Скорпион в любви

Закрепите алюминиевую фольгу на этом конце зажимом для бумаги. Затем поместите батарею на алюминиевую фольгу, там, где находятся металлические концы зажима (ими вы собираетесь надавить на батарею, чтобы загорелся светодиод). Закройте половину аккумулятора прозрачной лентой, чтобы можно было закрепить его, но оставьте место, чтобы зажим для папки мог касаться его.

А теперь попробуйте. Возможно, вам придется несколько раз отрегулировать положение батареи, прежде чем она заработает.

Создание волшебной палочки Гарри Поттера

Еще одна разновидность идеи самодельного фонарика - вывести его на новый уровень творчества и позволить детям создавать волшебные палочки.

Вам понадобится батарейный блок с переключателем, провод (красный и черный), медная лента, приспособления для зачистки проводов, батарейка типа «таблетка», светодиод и тонкая деревянная палочка примерно такого же размера, как волшебная палочка.

Начните с отрезания красного и черного проводов. Длина должна быть чуть больше длины палки. Затем зачистите концы проводов с помощью приспособлений для зачистки проводов. После этого соедините выводы светодиода с оголенными проводами. Обычно красный провод подключается к более длинному (положительному) полюсу светодиода, а более короткий - к черному проводу. Убедитесь, что соединение надежно, обернув провода вокруг выводов светодиода, а затем заклейте их изолентой. Рекомендуется проверить соединения, прикоснувшись аккумулятором к неподключенным концам оголенных проводов. Если светодиод загорится, вы можете продолжить.

Обычно аккумуляторные блоки с переключателями делаются на две батареи, но вот ссылка на Amazon где вы покупаете одноразовый футляр для батарейки типа «таблетка» с переключателем включения и выключения. Соедините провода от держателя корпуса с красным и черным оголенными проводами и закрепите их лентой.

Поместите батарею в держатель и проверьте, работают ли соединения, и вы можете зажечь светодиод.

Теперь приклейте светодиод к одной стороне деревянной палочки и продолжайте спуск, приклеивая к ней провода. Закрепите держатель футляра липкой лентой так, чтобы переключатель был виден на дне ручки. Если у вас есть лишний провод, обрежьте его, а затем снова соедините. Закройте соединения изолентой и заклейте всю палку коричневой лентой, чтобы закрепить все и придать ей вид палочки. Наконец, вы можете нарисовать ленту, если хотите сделать палочку еще более реалистичной.

Пусть ваш ребенок прицеливается с помощью палочки, нажимает переключатель и получает много удовольствия, усвоив ценный урок.

Примечание: Прежде чем проводить эксперименты, убедитесь, что вы протестировали светодиоды с батарейками типа «таблетка», чтобы убедиться, что они вообще работают.

Прежде чем ты уйдешь

Как видите, с очень небольшими усилиями вы можете заинтересовать своего ребенка наукой и превратить тему электричества из скучной и сложной в интересное открытие того, как устроен мир. И что лучше всего, большинство детей, зная, как объяснить электричество, будут впечатлены вашими знаниями!

Но обучение детей электричеству - это нечто большее. Знание того, как работает электричество, - важный навык для детей, к которому нужно относиться серьезно. Вот почему мы покрываем вас несколько пакетов листов а также 7 готовых к использованию мероприятий с электричеством, которые охватывают проводники, изоляторы, цепи, электрические символы, разговоры, безопасность и многое другое. И, если вам нужно преподавать более базовые темы физики, прежде чем освещать тему электричества, просто просмотрите нашу библиотеку рабочих таблиц в нашем разделе физики, и мы уверены, что вы найдете то, что ищете.

Наконец, не забудьте проверить наш блог, где мы регулярно публикуем образовательные материалы для учителей и родителей, обучающихся на дому, по многим аспектам обучения ребенка.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: