전자석은 학생들에게 과학에 흥미와 관심을 갖게 하는 학습소재일 뿐 아니라 일상생활에 사용하는 전기기구와 밀접하게 관련된다. 이러한 까닭으로 제2차 초등학교 과학과 교육과정에서부터 현행 교육과정에 이르기까지 전류의 자기작용 관련 개념들을 학습하기 위하여 줄곧 다루어 왔다. 수차례의 초등학교 과학과 교육과정들을 거치면서 전자석에 관련 실험수업에서 계속적으로 나타나는 어려움의 문제들을 조사한 결과들을 정리해 보면, ‘전자석 만들기가 어렵다’, ‘전자석의 극을 찾기가 힘들다’, ‘전자석 부근에서 철가루가 늘어선 모양이 자석 부근에서처럼 뚜렷하지 못하다’, ‘전자석에 붙는 철제 핀이나 철제 클립의 개수 차이가 별로 나지 않는다’ 등 이다(김상옥, 1983; 박종욱과 김선자, 1996; 강진필, 2004; 이미경, 2007). 이중에서 특히 ‘전자석 만들기가 어렵다’는 문제는 가장 응답수가 많은 것으로 조사되었다(박종욱과 김선자, 1996). 그러나 현행 교육과정에 이르기까지 이에 대한 어떠한 개선이나 해결방안이 제시되지 못하고 있다. 이 연구는 전자석 제작에서 겪는 어려움뿐만 아니라 전자석 관련 실험수업에서 일어나는 문제들을 해결하는 것을 목적으로 한다. 우선적으로는 실험수업을 효율적으로 운영할 수 있는 전자석을 개발하고, 개발된 전자석의 전자기적 특성을 조사하는 과정에서 지금까지의 과학과 교육과정에서 나타난 문제점들을 분석하고 그 해결책들이 제시될 것이다. 이 연구에서 개발된 새로운 전자석은 철심으로 기존 전자석의 철못와 에나멜전선 대신 압연강재인 전산볼트(thread rod, SS400, Φ10 mm)와 비닐 피복전선(VFF, 0.75 mm2)을 사용하는 것을 그 특징으로 한다. 일반적으로 철심은 자기이력효과가 적고 투자율이 높은 방향성의 압연강재인 규소강을 사용한다. 철 속에 포함된 규소(Si)는 자기이력효과를 낮추는 성질을 지니고 있기 때문이다. 전산볼트의 재질인 압연강재(SS400)은 상대투자율 2100인 강자성체이며(김승년, 2012), 규소 함유율이 0.31 %로서 자기이력효과가 비교적 적어 철못의 경우와 같이 열처리하는 번거로움이 없을 것이다. 또한 전산볼트는 직경 10 mm의 굵기와 겉면에 산과 골이 있어 전선을 전산볼트의 축에 따라 촘촘히 감기가 편하여 전자석을 제작하는데 2, 3분의 시간이 소요될 뿐이다. 그리고 비닐 피복전선은 어느 정도의 탄성이 있어 철심에 감거나 철심에서 분리하는데 편리하여 재사용할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 철심에 감는 전선의 전기저항에 대한 변인통제가 가능하다. 따라서 개발된 전자석은 전자석이라는 제품이라기보다는 전자석의 원리를 이해하기 위한 실험 기자재로서 활용이 가능하다고 하겠다.