Магнитная стрелка

Кто ею движет?

Первое исследование, проведенное учениками начальных классов школы №597 и потом выставленное на обсуждение в Интернете

Однажды в 4-й класс пришел старшеклассник, принес компас. Все знали, что это такое, и знали, что стрелка компаса показывает на север. Почему это происходит? Почему стрелка всегда устанавливается в одном направлении? Кто ею движет? Этого не знал никто.

Первые версии ребят были такими: мальчик, у которого компас в руках, сам стрелку крутит; в компасе пружинка; ветер вращает стрелку; доска в классе магнитная; стрелка крутится от тепла и другие.

— От тепла?

Предлагаем проверить:

— Подойдите с компасом к батарее. Там теплее, верно? Ну и как, стрелка меняет направление?

Таких экспериментов было несколько. В конце концов стало ясно: первопричина — магнитное влияние на стрелку (стрелка-то магнитная). Только природу этого магнитного влияния определяли по-разному. Часть ребят считала, что на стрелку компаса влияет магнитное поле Солнца, другая часть — магнитное поле Земли. Особенно стойкой была версия о магнитном снеге, который идет на Северном полюсе и притягивает стрелку.

Заинтересовавшись, дома ребята стали искать, что об этом написано в разных справочниках. Как часто мы желаемое принимаем за действительное! Вот и сторонники теории магнитного снега уверенно заявили, что смотрели в энциклопедии и что там так и написано — про магнитный снег. Значит, они правы.

На следующем уроке предложили разобраться, чьи версии близки друг другу, чьи противоречат. По схожести версий объединиться в группы, подобрать аргументы в защиту своей версии, сделать объяснительные рисунки, выступить перед классом.

Мы приводим высказывания учеников именно на этом этапе наших исследований: можно проследить, как постепенно меняются формулировки, рисунки начинают объяснять явление, то есть становятся объяснительными, а версии все дальше уходят от первых фантастических предположений и движутся к созданию модели магнетизма Земли.

Первый этап пройден! Теперь ребятам известно, почему магнитная стрелка указывает на север.

На следующем этапе показываем, как магнит управляет стрелкой компаса. Кто теперь вращает магнитную стрелку? Почему это происходит? Какие процессы за этим стоят?

Выясняем, как все устроено внутри магнита, что это вообще такое, почему противоположные концы магнита притягиваются, а одноименные отталкиваются друг от друга. Результат работы — модель самого магнита.

Наконец, на третьем этапе демонстрируем, как магнитная стрелка «встречается» с электрическим током и возникает магнетизм. Почему магнитная стрелка реагирует на проводник с током? Здесь мы «открываем» магнитные свойства электрического тока.

В результате такой работы учащиеся получают знание о разных проявлениях магнетизма, о единой природе магнетизма. Магнетизм порождается токами в планете, в атомах железа, в проводниках.

Всего этого, конечно, в курсе начальной школы нет, и мы долго сомневались, смогут ли ребята осилить тему из курса физики 8 класса. Елена Вениаминовна убеждала: «Попробуйте! А вдруг получится?» Кое-что уже получилось — можете судить по высказываниям ребят и их рисункам. Когда мы показываем наши материалы, многие не верят, что все это написали и нарисовали сами ученики — ну не могут дети так формулировать, это им учитель помог... Могут, и еще как!

До четвертого класса мы учили ребят видеть различные стороны объекта, видеть его одновременно в разных ракурсах, нестандартно мыслить, удерживать различные мнения и смыслы, восстанавливать за предметом рассуждения форму, задающую смысл, учили слушать и понимать собеседника, видеть логику и границы собственных рассуждений. А сейчас часто дети идут на шаг впереди нас.

Теперь, когда модуль выстроен и работа движется к завершению, мы понимаем, что брать такие высоты под силу не только ученикам, но и учителям начальной школы! Такие интересные вещи.

Записала И.П.

Высказывания и рисунки детей по поводу магнитной стрелки, расположенные в Интернете, на сайте www.epistemoteka.ru.

Варя: Стрелка компаса всегда тянется на север. Может, в воздухе есть какие-то мелкие частицы, которые мы не можем увидеть — они и управляют стрелкой компаса.

Игорь Холопов: Компас сделан из особой магнитной руды. У магнита полюса. Я думаю, что полюса магнитов связаны с тем, что бывают положительные и отрицательные магнитные заряды, попав на магнитную руду, заряды распределяются на северную и южную сторону, потому что их притягивают магнитные полюса Земли. На рисунке показано то, как я представляю происхождение излучения.

Алеша: Из недр Земли выходят металлические частицы, везде Солнце их спаляет, на Крайнем Севере нет, они притягивают стрелку компаса, которая сделана из магнита.

Денискин Алеша, 3-й класс, школа № 1701: Я думаю, стрелка ловит южные и северные магнитные волны. Стрелка компаса ищет северные магнитные волны, ее не могут притягивать южные магнитные волны. Разные магнитные волны идут с севера и юга. Эти волны невидимы.

Лиза, 2-й класс, школа № 1701: Температура воздуха. Стрелка показывает, где холоднее.

Карина, школа № 597, 4 «А» класс: Я думаю, что магнитную стрелку крутит притяжение Земли. Мне кажется, что в самой Земле есть магнит, и он вертит магнитные стрелки.

Степанов Н., школа № 597, 4 «А» класс: Я думаю, что от воздействия Земли, потому что наша планета, как магнит. Земля притягивает — мы ходим, а не летаем.

Чарова Кристина, школа № 597, 4 «А» класс: Мне кажется, что магнитная стрелка по земному притяжению как бы притягивается к магнитным полям, которые находятся на полюсах Земли, потому что магниты притягиваются друг к другу.

Недорезова Ирина, школа № 597, 4 «А» класс: Магнитную стрелку вращают магнитные волны. Когда магнитная волна большая, то туда указывает красная сторона магнита, а когда магнитная волна слабая, то туда указывает синяя сторона магнита. Магнитную стрелку вращает Солнце или солнечная энергия. Это зависит от температуры Солнца.

Чепенко Саша, школа № 597, 4 «А» класс: Я думаю, что магнитная стрелка вращается из-за магнитных волн, идущих с юга или севера. Магнитные волны образуются из-за приливов и отливов, которые притягивают стрелку.

Тугузова Мария, школа № 597, 4 «А» класс: По-моему, магнитную стрелку притягивают магнитные волны: синюю — на север, а красную — на юг, потому что в разных местах разные магнитные волны. Только поэтому и идет притяжение. Поэтому даже если повернуть стрелки в другую сторону, то они вернутся в прежнее положение.

Дирель Дарья, школа № 597, 4 «А» класс: Я считаю, что магнитную стрелку вращают магнитные волны, исходящие от Земли или Солнца. Моя точка зрения основана на законе притяжения.

Каричева Татьяна, школа № 597, 4 «А» класс: Возможно, магнитную стрелку вращает магнитное поле. Там, где холодно, магнитное поле слабее, а там, где жарко, оно усиливается.

Еремин Данила, школа № 597, 4 «А» класс: Я думаю, это воздействие магнитного излучения. Стрелку притягивает на север — холод, на юг — тепло. И стрелка показывает, где север, а где юг.

Събчев Стефан, школа № 597, 4 «А» класс: В мире есть Северный и Южный полюса. Из них исходит радиация, и похоже, что на планете Земля красный цвет связан с теплом, а синий — с холодом.

Галактионов Сергей, школа № 597, 4 «А» класс: Притяжение притягивает стрелку в одну сторону. Притяжение останавливает стрелку лишь в одном положении. Я больше ничего не знаю.

Яковлев Илья, школа № 597, 4 «А» класс: Солнце, как большой магнит, притягивает к себе магнитную стрелку.

Фельдбуш Кристина: Мне кажется, что не подходит версия Бугреевой Кристины, так как гравитация в космосе не может вращать стрелку, которая находится на 100.000.000 ниже, чем космос.

Нечушкин Никита: Версия Согоцян Карины похожа на мою версию тем, что я писал, — магнитную стрелку крутит притяжение Земли, магнит, который находится в ядре Земли. Совсем другая версия у Яковлева Ильи. Она отличается от моей тем, что он считает, магнит находится внутри Солнца, а я считаю, что магнит внутри Земли.

5 «А» класс, группа «Солнце»:

Мы считаем, что от ядра Солнца исходит солнечная энергия, которая сталкивается с магнитным полем Земли. От этого происходит что-то вроде взрыва. Результат взрыва — магнитные волны. Они и воздействуют на магнитную стрелку.

Вы можете спросить, откуда появляются магнитные волны Солнца. Они появляются от энергии самого большого ядра — ядра Солнца.

4 «Б» класс. Группа «Магнитные волны»:

Магнитную стрелку притягивают магнитные волны. Внутри Земли находится ядро. Вокруг ядра есть магнитное поле, которое образует магнитные волны. На Северном и Южном полюсах магнитных волн больше, поэтому стрелка встает С — Ю. А на западе и востоке их во много раз меньше, поэтому стрелка на них не реагирует.

4 «Б» класс. Группа «Солнце»:

Солнце — большой магнит, поэтому удерживает вокруг себя планеты. Значит, в каждой планете есть магнит. Стрелка синим концом всегда указывает на Солнце. Стрелка железная, поэтому притягивается более сильным магнитом.

В ядре Солнца и Земли находятся раскаленные металлы. Они и притягивают планеты.

Егоров Иван, 4 «Б» класс:

Ребята! Я считаю, что версии про магнитные волны и ядро можно объединить. Получается, что в ядре находится раскаленный металл, из которого возникают магнитные волны. Волны эти выходят из полюсов Земли и действуют на магнитную стрелку. А чтобы волны не исчезали, вокруг Земли существует магнитное поле, которое их не выпускает.

4 «А» класс, группа «Ядро»:

Мы считаем, что магнитную стрелку двигает ядро, а именно магнетизм Земли, который берется из ядра. В ядре раскаленные металлы трутся друг о друга, и от этого образуется энергия, которая и создает магнитное поле.