Hoạt động Vật liệu có từ tính này nhằm giới thiệu đến trẻ một tính chất vật lý quan trọng sẽ trở thành nền tảng cho quá trình học STEM về Khoa Học và Công Nghệ trong tương lai.
Trong hoạt động này, trẻ sẽ phải đoán xem các vật dụng khác nhau có từ tính hay không dựa trên vật liệu tạo nên các vật đó. Sau đó, trẻ sẽ được phép kiểm tra dự đoán của mình bằng nam châm, để xem liệu mỗi sản phẩm có bị nam châm hút hay không.
Với thí nghiệm độc đáo này, trẻ có thể dễ dàng áp dụng các kiến thức học được về công nghệ, khoa học vào thực tiễn cuộc sống để phân biệt được những vật dụng nào được làm từ vật liệu có từ tính. Ngoài ra, việc cho trẻ thực hiện hoạt động này cũng giúp buổi học trở nên sinh động hơn.
Giới thiệu chung về thí nghiệm
Trong hoạt động này, bé sẽ được tìm hiểu về các sản phẩm khác nhau sẽ có từ tính khác nhau hay không dựa trên những vật liệu cấu tạo nên sản phẩm đó. Sau đó, bé còn được kiểm tra lý thuyết của mình bằng cách sử dụng nam châm, để xem liệu các sản phẩm có từ tính hoặc không có từ tính sẽ bị nam châm hút hay không.
Vì vậy, hoạt động này có thể được thiết kế như một tiết học thực hành thú vị cho trẻ về nội dung vật liệu có từ tính và nam châm, bổ sung cho trẻ những kiến thức lý thuyết và thực tiễn vững chắc về bộ môn Vật lý học.
Mục tiêu của hoạt động Vật liệu có từ tính
Thông qua việc thực hiện thí nghiệm này, sẽ trang bị cho trẻ những kiến thức cần thiết về:
- Cách nhận biết vật liệu có từ tính.
- Trẻ có thể đưa ra những ví dụ về vật liệu từ tính và vật liệu không từ tính.
- Trẻ có thể trực tiếp kiểm tra những sản phẩm hàng ngày xung quanh trẻ, xem chúng có được làm từ vật liệu có từ tính hay không.
- Trẻ có thể dễ dàng phân biệt được một số sản phẩm được làm từ vật liệu từ tính, trong khi những sản phẩm khác thì không.
Hướng dẫn thực hiện thí nghiệm Vật liệu có từ tính
Trước khi bắt đầu thực hiện thí nghiệm Vật liệu có từ tính , giáo viên cần dành 5 – 10 phút để giới thiệu cho trẻ về hoạt động, cách sử dụng nam châm và mô tả tổng quát về thí nghiệm sẽ thực hiện trên các sản phẩm khác nhau để xem chúng có từ tính hay không.
Các vật liệu thí nghiệm cần chuẩn bị để thực hiện thành công thí nghiệm này là:
- Nam châm
- Vật liệu có từ tính
- Vật liệu không có từ tính
Giáo viên cũng nên lý giải cho trẻ kiến thức về nam châm được làm từ các vật liệu như: Sắt, niken, và việc sử dụng nam châm trong thí nghiệm này có thể kết nối với một số vật liệu có từ tính. Sau đó, cho trẻ thực hiện thí nghiệm theo các bước sau:
Bước 1: Kiểm tra sản phẩm để xem chúng có nhiễm từ tính hay không bằng cách giáo viên đưa cho mỗi học sinh các sản phẩm sau: Một cốc đựng đồ uống bằng nhựa, đồng xu, chìa khóa cửa bằng thép, lon nước uống bằng nhôm, kẹp giấy bằng thép và một chiếc ô tô đồ chơi bằng gỗ…
Sau đó cho học sinh kiểm tra bằng cách đặt một nam châm gần từng sản phẩm và quan sát xem sản phẩm có bị hút vào nam châm hay không. Thời gian thực hiện từ 30 – 40 phút.
Bước 2: Cho học sinh ghi lại từng hiện tượng của thí nghiệm như sau:
- Viết tên của sản phẩm và chất liệu mà học sinh nghĩ rằng nó được làm từ vật liệu có từ tính.
- Viết tên các sản phẩm sẽ bị nam châm hút dính và các sản phẩm không bị nam châm hút. Cùng lý giải vì sao có hiện tượng đó xảy ra?
Bước 3: Giáo viên cho trẻ thảo luận theo nhóm nhỏ hoặc cá nhân về những điều đã học từ 5 – 10 phút với những câu hỏi sau:
- Như thế nào là một vật liệu có từ tính và một vật liệu không có từ tính?
- Vật liệu từ tính có công dụng gì trong các sản phẩm?
Lưu ý về thí nghiệm Vật liệu có từ tính
Sau khi cho trẻ thảo luận và nêu ý kiến về từng vấn đề, giáo viên sẽ đưa ra đáp án với những lý giải cụ thể: Vật liệu mà sản phẩm nên được tạo ra và kết quả mong đợi:
- Cốc uống nước được làm bằng nhựa: Không nhiễm từ.
- Đồng xu được làm bằng thép mạ đồng: Có từ tính vì chúng có sắt trong lõi thép. Lưu ý: Nếu sử dụng đồng xu được sản xuất trước năm 1992 thì đồng xu này sẽ không có từ tính vì chúng được làm từ đồng mạ đồng.
- Chìa khóa cửa được làm bằng thép: Có từ tính vì trong thép có chứa vật liệu sắt. Còn nếu bạn sử dụng chìa khóa được làm hoàn toàn từ đồng thau thì sẽ không có từ tính.
- Lon uống nước bằng nhôm: Không nhiễm từ. Cần lưu ý một số lon đồ uống được làm từ sắt tây, thép mạ thiếc sẽ có từ tính vì chúng có chứa vật liệu sắt. Vì vậy, lon nhôm thường được đánh dấu là làm từ vật liệu nhôm.
- Kẹp giấy bằng thép: Có từ tính vì chúng chứa vật liệu sắt.
- Xe đồ chơi bằng gỗ: Không có từ tính.
Qua đó, giáo viên cần cung cấp kiến thức cho trẻ nắm vững về các sản phẩm được chế tạo từ những loại vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa, gỗ, thép… Vật liệu nào sẽ có từ tính và vật liệu nào sẽ không bị nhiễm từ.
Giáo viên phải chắc chắn rằng qua thí nghiệm trẻ sẽ có thể hiểu về tính chất của các phi kim loại luôn không có từ tính và một số kim loại có từ tính. Để đảm bảo điều này giáo viên cần cho trẻ thảo luận các câu hỏi chính được trình bày trong bài thuyết trình, để đánh giá được trẻ đã học được những gì trong suốt hoạt động thí nghiệm.
Bên cạnh đó, giáo viên có thể mở rộng kiến thức bằng cách cho trẻ kiểm tra các sản phẩm khác trong phòng học như: Mặt bàn, chân ghế, bút, bút chì, tay nắm cửa… để xác định chúng được làm từ chất liệu nào? Những sản phẩm nào là có từ tính? Hoặc cho trẻ nêu các ví dụ về các sản phẩm có khả năng sử dụng những vật liệu từ tính.
Ngoài ra, giáo viên cũng nên cho trẻ thảo luận về ý nghĩa của nam châm, đưa ra các ví dụ về nam châm và những sản phẩm có sử dụng nam châm, quan sát cách mà nam châm hút hoặc đẩy nhau, hay cách nam châm hút một số vật liệu có từ tính…
Trẻ cũng có thể so sánh và sắp xếp nhiều loại sản phẩm hàng ngày với nhau trên cơ sở xem chúng có bị nam châm hút hay không, cùng những tiện ích mở rộng mà nam châm mang lại. Bởi vì, kiến thức này có thể được trẻ sử dụng để xác định và tạo ra các giải pháp tiềm năng cho các vấn đề kỹ thuật trong tương lai.
Qua đó có thể thấy việc cho trẻ thực hiện thí nghiệm tìm hiểu về những vật liệu có từ tính không chỉ giúp buổi học thêm sống động, khơi ngợi tinh thần nghiên cứu, học học của bé. Mà còn cung cấp cho bé những kiến thức Vật lý quan trọng như cách xác định những sản phẩm có từ tính, công dụng của nam châm… giúp trẻ có thể dễ dàng vận dụng những kiến thức này vào thực tiễn cuộc sống.
