Hur man lär barn om elektricitet (aktiviteter och experiment)

För bara några dagar sedan, den 7 januari, firade forskarsamhället 77 år från döden av Nikola Tesla , en av forskarna som 'uppfann' elektricitet, tillsammans med Thomas Edison . Tack vare dessa genier förvandlades vår värld bortom fantasi, vilket möjliggjorde framväxten av informationsåldern och alla efterföljande tekniska framsteg.

På grund av detta utsätts barn för elektricitet redan innan de kan inse vad elektricitet är. De tittar på tecknade serier på TV-apparater, de leker med elektriska leksaker och de spelar spel på datorer och smarta enheter. I sin dagliga interaktion med elektricitet kommer barn utan tvekan att få en grundläggande förståelse för begreppet elektricitet. De kanske till exempel inser att surfplattor eller telefoner eller elektriska leksaker måste laddas innan de kan fungera igen. Eller så kanske de inser att vissa saker inte fungerar om de inte är anslutna till eluttaget.

Även om dessa intuitioner är en bra utgångspunkt, skrapar de bara på ytan av vetenskapen om elektricitet. Och eftersom barn är otroligt nyfikna på omvärlden, som hemundervisningsförälder eller lärare, bör du vara beredd att introducera ämnet elektricitet för barn på ett roligt och meningsfullt sätt.

I den här artikeln kommer vi att diskutera några grundläggande föreställningar om el, dela med oss ​​av mer omfattande undervisningsresurser och fokusera på roliga och spännande elexperiment för barn.

Vad är el?

Låt oss börja från grunderna. Hur förklarar man vad el är för barn?

Anpassa förklaringen till barnets ålder. För mycket små barn, som förskolebarn, håll det väldigt kort och enkelt. Det finns ingen anledning att gå in på detaljerna och använda specifik terminologi. Äldre barn, å andra sidan, börjar associera den vetenskapliga terminologin med dagliga exempel och enklare förklaringar.

Du måste ta hänsyn till barnets utbildningsbakgrund och börja därifrån. Det är användbart om barnet är bekant med grundläggande begrepp inom fysik, såsom atomer och olika energiformer.

En bra definition för grundskoleelever skulle vara: 'Elektricitet är en form av energi som får sin kraft från flödet av elektriska laddningar (elektroner och protoner), även kallade elektriska strömmar (om barnet har en bakgrund i atomer, de' kommer att vara bekant med begreppet elektriska laddningar).' Detta flöde av elektriska laddningar är det som håller våra datorer igång, inklusive glödlamporna i våra hem på natten och alla andra elektriska enheter. Dessutom strömmar ett mycket kraftfullt flöde av laddningar (elektroner) ibland genom luften och mot jorden, vilket vi ser när en blixt slog ner.

Nästa fråga du bör svara på är 'Hur tillverkar eller hittar vi elektricitet?' Här kan du förklara att elektricitet är en sekundär energikälla eftersom vi inte riktigt kan göra den, utan får den från naturliga källor som kol, naturgas, fossila bränslen och solvärmeenergi.

Hur genereras el?

Det räcker inte att berätta för barn att elektricitet genereras från naturliga källor. De är nyfikna och de vill veta exakt hur det går till. Att säga att el genereras i ett kraftverk av elektromekaniska generatorer är inte lämpligt för barn. Välj istället en förnybar eller icke-förnybar källa och förklara förenklat processen.

Ett bra exempel på en icke-förnybar källa för elproduktion är kol. Vi tar kol från jorden och vi bränner det. När kolet brinner avger det värme. Värmen förvandlar sedan vatten till ånga under högt tryck som kan flytta en speciell anordning som kallas en turbin. När turbinen snurrar orsakar det friktion som producerar elektricitet.

En annan skillnad som barn bör lära sig är att det finns två typer av elektricitet - statisk och dynamisk elektricitet. Det vi har pratat om hittills handlade främst om dynamisk elektricitet eller elektrisk ström. Men här är ett bra sätt att förklara dessa två typer av el för barn.

Dynamisk elektricitet eller elektrisk ström

Dynamisk elektricitet är vad vi har diskuterat ovan och vad den allmänna definitionen av elektricitet refererar till. Det beror på att vi i vardagen mest använder dynamisk elektricitet. Elen vi använder för att tända och värma våra hem eller för att driva apparater är dynamisk el, som fungerar precis som vi beskrev i föregående stycke. Det kännetecknas av ett stadigt flöde av elektriska laddningar (protoner eller elektroner) från en plats till en annan.

Statisk elektricitet

Men inte all elektricitet flödar, och barn har med största sannolikhet blivit utsatta för statisk elektricitet på något sätt. Det mest uppenbara, vardagliga exemplet är när vi drar av oss hatten och vi ser håret resa sig. Du kan enkelt demonstrera detta i klassrummet eller hemma, särskilt på vintern när alla bär hattar. Barn kommer att bli väldigt roade, vilket är ett underbart tillfälle att förklara begreppet statisk elektricitet genom att berätta för barnen varför det händer.

Statisk elektricitet avser en laddad yta av ett material. I vardagen har de flesta föremål en neutral laddning, vilket betyder att deras protoner och elektroner är balanserade i antal. Men ibland kan ytan på vissa föremål, på grund av friktion eller annan interaktion, få eller förlora elektroner. Detta kommer att göra dem obalanserade och de kommer att börja trycka eller dra andra föremål i sin omgivning. Denna attraktion eller avvisande av två objekt kallas statisk elektricitet och det orsakar några mycket intressanta fenomen i vardagen.

Av denna anledning såg vi till att inkludera både attraktions- och avvisningsexperiment när det gäller statisk elektricitet för barn. Vi inkluderade också några coola dynamiska elexperiment som du kan använda för att göra din lektion roligare och mer minnesvärd.

Det finns så mycket mer att prata om om ämnet elektricitet, och det är därför vi har dig täckt med en djupgående läroplan , lektionsplaner , och kalkylbladsbuntar på ämnet el för barn. Dessutom, om dina elever är bekanta med grunderna, erbjuder vi också mer djupgående ämnen inom elområdet. Vårt arbetsbladspaket på Michael Faraday , en annan briljant forskare som avmystifierade statisk elektricitet och upptäckte elektromagnetisk induktion, kan komma väl till pass när man bygger en lektionsplan för mer avancerade eller högre elever. Följ bara länkarna för att få alla undervisningsresurser för att skapa en skottsäker lektion som är lätt att förstå.

6 roliga elexperiment och aktiviteter för barn

Komplexa vetenskapliga ämnen som elektricitet för barn lär sig bäst när du introducerar roliga och minnesvärda aktiviteter och experiment. Alla dessa aktiviteter inkluderar ett 'wow'-ögonblick som planterar frön för framtida forskare eftersom det gör barn entusiastiska över de saker de kan kontrollera eller göra.

Här är några barnvänliga elexperiment som är mycket enkla att implementera och följa i olika miljöer – ett klassrum eller en hemundervisning.

Ballongen experimenterar med statisk elektricitet

Böj vatten

Barn har interagerat med vatten otaliga gånger, vilket betyder att de är bekanta med dess egenskaper. Börja i alla fall experimentet genom att vrida på kranen väldigt lågt för att få en liten ström av vatten. Låt sedan barnet interagera med vattenflödet. Fråga dem om det är möjligt att ändra formen på vattenflödet utan att röra det? Egentligen kan vi inte göra något med vattnet utan att röra det, eller så verkar det som.

Uppmana barnet att tänka på det de har lärt sig om statisk elektricitet och försök se hur vattnet kommer att reagera när det interagerar med ett laddat föremål. Du kan använda en ballong för detta och de kommande två experimenten eftersom de är väldigt lätta att ladda och dessutom mycket billiga om du vill prova detta experiment i klassrummet.

För att kunna laddas måste ballongen vara torr, så se till att barnets händer också är torra. För sedan långsamt ballongen nära vattenflödet och se vad som händer. Den laddade ballongen kommer att dra till sig vattenmolekylerna, vilket kommer att böja formen på flödet lite.

Var försiktig, om vattenflödet är för stort, kommer de laddade partiklarna inte att vara starka nog att dra till sig hela flödet och troligen kommer ingenting att hända.

Du kan också göra det här experimentet med en kam, ett pappersrör eller något annat som du enkelt kan ladda.

19 mars tecken

'Magiskt' Separera salt från peppar

Återigen, börja med att utmana ditt barn att hitta en lösning på detta omöjliga problem – separera salt och peppar. På ett svart papper (så att ditt barn kan se bättre), häll lite salt och peppar och blanda ihop dem. Fråga ditt barn om det finns ett sätt att skilja peppar från salt. Eftersom de enskilda bitarna av salt och peppar är så små är det omöjligt att separera dem för hand. Men med kraften av statisk elektricitet blir denna omöjliga uppgift möjlig.

Återigen, ladda en ballong, en plastsked eller något annat du tycker är mer praktiskt, och ta det en tum ovanför salt- och pepparblandningen. Precis som magi kommer ditt barn att observera hur pepparpartiklarna hoppar runt och fastnar på ballongens yta.

Det beror på att ballongen är negativt laddad och paprikan är positivt laddad, och vi vet att attraktionslagen säger att motsatserna attraherar.

Flytta bubblor med en ballong

För att göra det här experimentet behöver du en plan yta, som ett plast- eller glasbord.

Ge ditt barn ett sugrör och lite bubblande lösning så att de kan göra bubblor. Först observera dem tillsammans och prata om deras egenskaper. Hur snabbt faller de, hur de rör sig, vad händer om vi rör dem? Försök att ändra riktningen för hur en bubbla rör sig. Om vi ​​blåser försiktigt kommer de att flytta eller gå sönder. Men hur kan vi få bubblorna att röra sig mot oss? Statisk elektricitet!

Gör först en bubbla genom att blåsa försiktigt med sugröret på den plana ytan. På så sätt bildas en halv bubbla på ytan och den kan röra sig om ytan är våt. Ladda sedan en ballong och för den nära bubblan. Bubblan kommer att börja röra sig mot ballongen. Var bara försiktig, om ballongen kommer för nära bubblan kommer bubblan att spricka.

Få en klocka att fungera med en potatis

Det är ingen hemlighet att potatis är den ultimata resursen för science fair-projekt. Det beror på att vätskan i potatisen fungerar som en elektrolyt och genererar elektricitet mellan två elektroder.

För att få en klocka att fungera behöver du två potatisar (eller helt enkelt skära en på mitten), två koppartrådar, två galvaniserade spikar, tre alligatorklämmor (de måste kopplas samman med tråden) och en lågspänningsklocka (de som vanligtvis kräver 1 eller 2 spänningsbatterier).

Ta först bort batterierna från klockan och förklara för barnet varför en klocka inte fungerar utan batterierna med kunskapen från dynamisk elektricitet. Förklara sedan varför potatis kan fungera som ett substitut för batterier och diskutera processen.

Sätt in de galvaniserade spikarna i ena sidan av varje potatis (eller i varje halva) och sätt sedan in en koppartråd på andra sidan av varje potatis (långt bort från spiken). Med krokodilklämman ansluter du tråden som är insatt i en av potatisen med den positiva sidan av batteripolen i klockan. Det andra krokodilklämman ska ansluta spiken från den andra potatisen till minuspolen på klockans batterifack. Slutligen ska den tredje krokodilklämman ansluta den fria spiken och koppartråden mellan potatisen.

När du har gjort allt detta kommer din klocka att fungera igen.

Skapa DIY ficklampor

En annan bra övning för att introducera barn till konceptet dynamisk elektricitet är genom att lära dem hur man gör en ficklampa om strömmen går ner eller helt enkelt som ett roligt verktyg att bära med sig.

För att göra det här experimentet behöver du en hantverkssticka (jumbo-utgåvan är bäst), ett pärmklämma, ett knappcellsbatteri, en lysdiod (LED), aluminiumfolie och transparent tejp.

Tillsammans med ditt barn eller elever, börja med att klippa änden av pinnen på ena sidan, så har du en rak kant och du kan säkra änden med pärmklämman. Placera sedan batteriet på den oklippta änden av båtpinnen så att ena stiftet på batteriet vidrör staven på ena sidan och det andra stiftet på den andra sidan. Efter detta, skapa en remsa av aluminiumfolien (något kortare än längden på pysselstaven) och placera den helt över LED:ns uttag (fäst den med den genomskinliga tejpen), mot slutet av craftstickan – upprepa detta på båda sidor.

29 november tecken

Fäst aluminiumfolien i den änden med binderklämman. Placera sedan batteriet över aluminiumfolien, där metalländarna på klämman är (med dem ska du trycka på batteriet för att få lysdioden att lysa). Täck hälften av batteriet med genomskinlig tejp så att du kan fästa det, men lämna ändå utrymme så att pärmklämman kan röra vid den.

Nu, prova det. Du kan behöva justera batteriets position några gånger innan det fungerar.

Skapa en Harry Potter Magical Wand

En annan variant av DIY ficklampa idén är att ta den till nästa nivå när det gäller kreativitet och låta barn skapa trollstavar.

Du behöver ett batteripaket med strömbrytare, en tråd (röd och svart), koppartejp, trådavdragare, knappcellsbatteri, en LED och en tunn träpinne som är ungefär lika stor som en trollstav.

Börja med att klippa av de röda och svarta trådarna. Längden ska bara vara lite mer än pinnens längd. Skala sedan av ändarna på trådarna med trådavdragarna. Efter detta, anslut LED-stiften med de exponerade ledningarna. Vanligtvis ska den röda tråden fästas på den längre stiften (positiv) på lysdioden och den kortare med den svarta tråden. Se till att anslutningen är säker genom att linda ledningarna runt LED:s stift och sedan täcka dem med eltejp. Det är en bra idé att testa anslutningarna genom att röra batteriet vid de oanslutna ändarna av de exponerade ledningarna. Om lysdioden tänds kan du fortsätta.

Vanligtvis är batteripaket med strömbrytare gjorda för två batterier, men här är en länk till Amazon där du köper ett enstaka myntcellsbatterihållare med en på och av-knapp. Anslut kablarna från fodralhållaren med de röda och svarta exponerade ledningarna och fäst dem med tejp.

Placera batteriet inuti hållaren och kontrollera om anslutningarna fungerar och du kan tända lysdioden.

Tejpa nu LED-lampan på ena sidan av träpinnen och fortsätt ner genom att tejpa fast ledningarna på pinnen. Tejpa fast fodralhållaren på ett sätt så att omkopplaren är exponerad på botten av stickan. Om du har en överflödig tråd, trimma dem och anslut dem sedan igen. Täck anslutningarna med eltejp och täck hela pinnen med brun tejp för att säkra allt och få det att se mer ut som en trollstav. Slutligen kan du rita över tejpen om du vill göra trollstaven ännu mer realistisk.

Låt ditt barn sikta med trollstaven, tryck på knappen och ha mycket roligt samtidigt som det har lärt sig en värdefull läxa.

Notera: Innan du gör experimenten, se till att du testar lysdioderna med knappcellsbatterierna för att se om de fungerar i första hand.

Innan du lämnar

Som du kan se, med mycket liten ansträngning kan du göra ditt barn entusiastisk över vetenskap och förvandla ämnet elektricitet från tråkigt och svårt till en intressant avslöjande av hur världen fungerar. Bäst av allt, genom att veta hur man förklarar el, kommer de flesta barn att bli imponerade av din kunskap!

Men att lära barn el är mer än så. Att veta hur elektricitet fungerar är en viktig färdighet för barn som måste tas på allvar. Det är därför vi har dig täckt med flera kalkylbladsbuntar samt 7 färdiga elaktiviteter som omfattar ledare, isolatorer, kretsar, elsymboler, samtal, säkerhet och så mycket mer. Och om du behöver lära ut mer grundläggande fysikämnen innan du tar upp ämnet elektricitet, bläddra helt enkelt igenom vårt kalkylbladsbibliotek i vår fysiksektion och vi är säkra på att du kommer att hitta det du letar efter.

Slutligen, glöm inte att kolla in vår blogg där vi regelbundet delar utbildningsinnehåll för både lärare och hemundervisningsföräldrar i många aspekter av ett barns utbildning.

Dela Med Dina Vänner: