الفيزياء

بدايات استكشاف الأطفال لمفهوم المغناطيس والمغناطيسية

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

مفهوم المغناطيس والمغناطيسية الفيزياء

الحلقة الأولى والثانية في المرحلة الابتدائية

إن أبحاث وتجارب المغناطيسية يجب أن تبدأ منذ السنوات الأولى للدراسة، وهذه التجارب يمكن بعد ذلك تعزيزها وترسيخها في فصول المستوى الثاني من المرحلة الإبتدائية، بتطوير العلاقة بين المغناطيسية والكهرباء، وإتاحة الفرصة للأطفال لاستخدام خبرتهم في مشاكل علمية وتقنية متشعبة.

ويحتاج الأطفال الصغار لوقت كاف للعب بالأجهزة التي تستخدم الأعمدة الجافة، والأسلاك، والمصابيح، ربما كجزء من الأبحاث المتعلقة بلعب الأطفال.

وإن الأبحاث التفصيلية للأنواع المختلفة من الدوائر، والتجارب المستخدمة لإيجاد العوازل والموصلات وأنظمة الغلق والفتح في الدوائر الكهربائية، لهي أكثر ملاءمة لبداية الحلقة الثانية من هذه المرحلة.

وأما الأطفال المتقدمين في هذه الحلقة، فمطلوب منهم تنفيذ تجارب أكثر تطورا من تغيير تدفق التيار الكهربائي، والتسخين، والتأثيرات المغناطيسية للكهرباء.

ولكن يجب ملاحظة عدم تقويمهم اعتماداً على ذلك. ومن الضروري إدراك مخاطر الكهرباء منذ السنوات الأولى في المرحلة، ويجب تعزيز هذا الإدراك باستمرار.

 

استكشاف المغناطيس والمغناطيسية

من الأمثل أن تتاح الفرصة للأطفال للعب باللعب التي تحوي مغناطيسات، وذلك لإثارة فضولهم منذ السنوات الأولى في أعمارهم.

وعندما يبدأ الأطفال ببحث المغناطيسية، فإنهم يحتاجون لإمدادهم بتشكيلة متنوعة من المغناطيسات ذات الأشكال والقوى المختلفة، حتى لا يعتقدوا أن جميع المغناطيسات يجب أن تكون على شكل أو لون معين.

بداية، يمكن إعطاء الأطفال تشكيلة متنوعة من الأجسام الصغيرة التي تشمل: الإبر، والمسامير، والمشابك الورقية، وممحاة، ومفاتيح، وقطع نقدية، وشمع، وورق قصدير، وزجاج، وخشب وورق وبلاستيك، ثم سؤالهم عما يمكن للمغناطيس أن يقوم به..

وهنا يجب أن يحاولوا الملاحظة بدقة، وتسجيل كل ما يرونه مثيرا للاهتمام، بما في ذلك كل من شكل وملمس المغناطيس، إلى جانب تأثيره على المواد المختلفة..

وقد يلاحظون أن بعض المواد فقط هي التي يتم التقاطها، وأن الأجسام تتحرك باتجاه المغناطيس قبل ملامسته، وأن العديد من الأجسام تبدو وكأنها تلتصق معا لتكوين سلسلة تتصل بالمغناطيس، أو أن يكون جزء من الجسم فقط معلق بالمغناطيس.. هذا النوع من البحث المتشعب يمكّن المعلم والأطفال من طرح الأسئلة أو الأفكار لمزيد من الأبحاث.

 

وعندما يكتشف الأطفال أن المغناطيس لا يجذب جميع المواد، يمكنهم البحث فيما هو مميز في المجموعة المغناطيسية، فإذا قاموا بفصل مجموعة من المواد المغناطيسية عن أخرى غير مغناطيسية، يمكنهم اقتراح خواص كل مجموعة وما أن يعرضوا اقتراحهم، فيمكن اختبار فرضيتهم بالتنبؤ في أي مجموعة ستنضم الأجسام الجديدة، ثم بعد ذلك اختبار صحة تنبئهم هذا، فقد يقولون إن جميع الملاعق مغناطيسية!

وفي مثل هذه الحالة، فإن قيامهم باختبار مجموعة أخرى من الملاعق التي تتضمن ملاعق خشبية وبلاستيكية، سيجعلهم يكتشفون أن مثل هذا التعميم غير صحيح، ويحتاجون بذلك إلى اقتراح جديد.

ومن الممكن تماما للأطفال الصغار أن ينفذوا مثل هذه الإجراءات العلمية الأساسية بإرشاد وتوجيه معلمهم.

ويجب أن يكتشف الأطفال بأن المغناطيس يجذب المواد المعدنية فقط، وعند هذه النقطة قد يحتاج المعلم لتفسير أنه يوجد معادن مختلفة، ويمد الأطفال بأمثلة عنها لاختبارها.

ومن الممكن أن يعرف الأطفال أهمية الاختلاف في المعادن إذا لاحظوا أنه يتم تصنيف العلب المعدنية الفارغة عند إعادة دورة تصنيعها (recycling) باستخدام المغناطيس.

 

ولاستكشاف المغناطيسية بصورة أوسع، يمكن للأطفال أن يجابهوا بمجموعة من المشكلات البسيطة، ومنها:

– كم مشبك يمكن لقضيب مغناطيسي أن يجذب عند إسقاطه في كومة من مشابك الورق؟ هل الإجابة نفسها تقريبا في كل مرة يتم فيه تكرار هذا النشاط؟ هل يمكنهم إيجاد طريقة لتسجيل نتائجهم؟.

– عند إسقاط قضيب مغناطيسي في كومة من مشابك الورق، على أي جزء من المغناطيس تبقى هذه المشابك؟ أين يوجد أقوى جزء في المغناطيس؟ هل يمكن تعليق مشابك الورق عند منتصف المغناطيس أم الأطراف فقط؟ هل يلتقط الطرفان العدد نفسه من المشابك؟.

– كم عدد المشابك التي يمكن تعليقها في خط واحد عند تعليقها معا؟ هل هي نفسها أم أقل أم أكثر، عندما يكون خط المشابك متلامس فقط، ولكن غير متصل؟.

– ما هو أكبر عدد من المشابك يمكن تعليقها في مغناطيس واحد؟.

– ما هو أقصى بعد يمكن أن يعمل فيه المغناطيس، ويكون فيه مستمرا في التقاط مشابك الورق؟ هل المغناطيسات الأثقل أو الأكبر لها قوى أكبر؟ هل يستطيع الأطفال إيجاد طريقة لاختبار المغناطيسات؟ إحدى الطرق هي بتعليق برغي أو مسمار على خيط فوق نقطة الصفر على مسطرة، وتحريك المغناطيس المراد اختباره ببطء من أحد أطراف المسطرة إلى الطرف الآخر، والنقطة التي ينجذب فيها المسمار نحو المغناطيس يتم تسجيلها، والمغناطيسات الأقوى ستسحب الأجسام من مسافة أبعد.

– هل يمكن للقوة المغناطيسية أن تعمل خلال المواد الأخرى؟ هل سيظل مشبك الورق مجذوبا إذا وضع المغناطيس على الجانب الآخر من الورقة، أو الحديد، أو الزجاج أو البلاستيك، أو خلال الماء؟ سيكتشف الأطفال أن المجال المغناطيسي يمر خلال المواد غير المغناطيسية.

 

إن الجذب أو قوة الجذب المغناطيسية خلال المواد غير المغناطيسية يمكن استخدامها وتوضيحها بصنع اللعب البسيطة، حيث يستطيع الأطفال صنع قارب صغير من ورق الكرتون أو الفلين مع برغي (مسمار) مثبت في أسفله ويطفو القارب في وعاء ضحل، ويتم تحريكه في الأنحاء المختلفة من الوعاء بتحريك مغناطيس أسفل هذا الوعاء.

ويمكن التحضير لمضمار سباق أو شارع على قطعة كرتونية وسيارات من علب الثقاب، يوضع داخلها مشابك ورقية أو مسامير، ويتم تحريكها باستخدام المغناطيس أسفلها.

وبالرغم من أنه من الضروري وضع مشاكل أو أسئلة محددة للمساعدة في تجميع اكتشافات الأطفال، إلا أن الأطفال يحتاجون أيضا لفترات من ((اللعب الحر))، أو استكشاف الأدوات لتمكنهم من تكرار الأنشطة السابقة واختبارها، إلى جانب استكشاف أفكارهم الخاصة.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق