Ylitä kolmiulotteinen muuri! “Mikki Hiiren hanska” paljastaa Flemingin vasemman käden säännön yhdellä silmäyksellä

Tervehdys! Olen fysiikan valmentaja Ken Kuwako. Minulle jokainen päivä on uusi koe.

Näkymätön sähkön ja magnetismin maailma on kiehtova, mutta samalla haastava. On todellinen pähkinä purtavaksi – jopa aikuisille – yrittää hahmottaa näitä ilmiöitä kolmiulotteisina, kun ne on painettu oppikirjan litteille sivuille. Yläkoulun fysiikassa sähköoppi syvenee, ja mukaan tulevat voimakkaat työkalut, kuten oikean käden sääntö ja Flemingin vasemman käden sääntö. Vaikka yläkoulussa ei vielä lasketa yhtä monimutkaisia kaavoja kuin lukiossa, moni oppilas törmää korkeaan seinään: 3D-hahmottamiseen.

Tasosta tilaan! Miksi mielikuvitus joutuu koetukselle?

Liitutaulu ja oppikirja ovat kaksiulotteisia, mutta sähkö ja magnetismi toimivat kolmessa ulottuvuudessa. Vaikka selittäisin asiaa kuinka innokkaasti, nuolen kääntäminen mielessä pystysuunnasta syvyyssuuntaan tai leikkauspintojen hahmottaminen vaatii aivoilta valtavasti työtä.

Opettaja, en tajua mihin suuntaan tämä menee!

Tämä on täysin ymmärrettävä reaktio. Sanotaan, että jopa sähkömagnetismin uranuurtajat saivat harmaita hiuksia miettiessään, miten visualisoida näkymättömiä voimia. Siksi oppitunneilla on panostettava visuaaliseen iskuvoimaan.

Eilisellä tunnilla teimme ryhmätöitä, joissa tutkimme sähkövirran vaikutusta kompassin neulaan. Oppilaat näkivät omin silmin, että jotain maagista tapahtui: virta loi ympärilleen magneettikentän. Tänään on vuorossa tämän ilmiön suuntien teoreettinen järjestely, ja siihen tarvitaan järeämpiä apuvälineitä.

Kuka toi jättiläiskäden luokkaan?

Halusin varmistaa, että päivän oppitunti jättää pysyvän muistijäljen. Niinpä otin avuksi Mikki Hiiren kädet! Tein niistä oikean käden säännön hanskan ja vasemman käden säännön hanskan.

Tässä on ensin oikean käden hanska.

Värityksessä peukalo on punainen ja muut sormet sinisiä.

Tämän avulla suunnat erottuvat selkeästi koko luokalle.

Ja tässä puolestaan on Flemingin vasemman käden hanska.

Peukalo on punainen, etusormi sininen ja keskisormi vihreä.

Parasta on, että yhdestä setistä saa tehtyä molemmat kädet. Suurin hyöty on siinä, että opettajan käsi muuttuu jättimäiseksi. Katederin takaa tavallisen käden sormien asentoa on vaikea nähdä takarivistä asti. Mutta tämä koomisen suuri käsi vangitsee katseet välittömästi. Kun oppilas hihkaisee: Hei, opettajalla on outo käsi!, oppiminen on jo alkanut.

Värit avuksi – sekannukset kuriin

Hanskoissa on valmiit värit, mikä on valtava etu. Voin sanoa, että vihreä sormi on virta ja punainen on magneettikenttä. Värien ja sanojen yhdistäminen helpottaa muistamista huomattavasti.

Etenkin oikean käden sääntöä käytetään sekä suoran johtimen että käämin magneettikentän hahmottamiseen. Koska peukalon rooli vaihtuu virrasta magneettikentäksi tilanteen mukaan, on parempi käyttää pelkkiä värejä tekstien sijaan. Se pitää ajattelun joustavana ja auttaa soveltamaan sääntöä eri tilanteissa.

Perinteiden parantamista

Tämä hauska opetusmetodi on saanut inspiraationsa opettaja Eiji Komorin työtavasta, jossa käytetään työhanskoja. Työhanskat ovat loistavia, mutta ratkaistakseni näkyvyyteen liittyvän haasteen isossa luokassa, päädyin jalostamaan ideaa sarjakuvamaisilla jättihanskoilla. Kuten tiede yleensäkin, myös opetustyö etenee olemassa olevien ideoiden parantamisella. Nämä ovat helposti hankittavia tarvikkeita, joten suosittelen muitakin opettajia kokeilemaan!

Tässä on esimerkiksi vastaava tuote, jota voisi hyödyntää.

Disney Mikki Hiiri -setti: panta ja hanskat

Tarkkasilmäisimmät oppilaat saattavat tietysti huomauttaa, että Mikillä on vain neljä sormea. Biologisesti sormien määrä on tärkeä, mutta fysiikan lakien ymmärtämiseen riittää peukalon ja muiden sormien välinen suhde. Jos tämä pieni omituisuus auttaa painamaan asian mieleen, pidän oppituntia onnistuneena.

Ota yhteyttä tai kysy lisää

Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta osa arkeasi! Olen koonnut vinkkejä ja hauskoja kotikokeita sivustolleni. Tutustu rohkeasti!

Tieteen niksipankki on nyt kirjana. Lisätietoja löydät täältä.

Lue lisää minusta (Ken Kuwako) täältä.

Tiedustelut (kirjoitustyöt, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä. – Seuraa päivityksiä X-palvelussa!

Katso koevideoita Tieteen niksikanavalla!