تمنح المعارض العلمية الطلاب فرصة للتعمق في المفاهيم العلمية التي تثير حماستهم ، وأن يكونوا مبدعين عند التخطيط لمشاريعهم. غالبًا ما تبدأ المشاريع الناجحة بفرضية حول العلم وراء شيء تراه في حياتك اليومية ، وتستخدم التجارب المبتكرة لاستخلاص النتائج.
مشروع المدرسة الابتدائية: حلوى مجمدة
يقوم بعض الأشخاص بتجميد ألواح الشوكولاتة الخاصة بهم قبل تناولها ، لكن معظم الناس لا يرغبون في تجميد ديدانهم الصمغية أولاً. تسمى دراسة كيف تشعر وتتصرف المواد المختلفة علم المواد. يقوم علماء المواد بالعديد من الوظائف مثل التأكد من أن المباني قادرة على الصمود وتحمل ظروف مناخية معينة.
يستخدم هذا المشروع تقنيات علوم المواد البسيطة لاختبار مرونة الحلوى. عندما تتمكن من ثني مادة ما وتحافظ على الشكل ، فإنها تكون "مطيلة". تنحني الحلوى المرنة من تلقاء نفسها ، بينما لا تبقى الحلوى الهشة منحنية. احصل على ستة أنواع من الحلويات الثلاثة. قم بفك ثلاث قطع من الحلوى وضعها في الفريزر لمدة ساعة.
فك الحلوى المتبقية. خذ واحدة في كلتا يديك ، وقم بثنيها بأقصى سرعة ممكنة ، بينما تراقب عن كثب لترى ما سيحدث. ثنيها حتى تنكسر ، أو تنثني تمامًا إلى النصف إذا لم تنكسر.
قيم كل حلوى على مقياس من 1 إلى 5. 1 عبارة عن حلوى ناعمة ومرنة للغاية تنحني من تلقاء نفسها أو لا تحمل شكلها عند الانحناء. رقم 5 عبارة عن حلوى هشة للغاية لا تبقى منحنية ، وإذا ثنيتها كثيرًا ، فإنها تنقسم سريعًا إلى النصف.
كرر هذا لكل قطعة من قطع الحلوى الثلاث بدرجة حرارة الغرفة. افعل نفس الشيء مع الحلوى المجمدة ، لكن لا تقم بإخراجها جميعًا من الفريزر مرة واحدة. قم بإزالة واحدة ، وثنيها وتقييمها ، ثم قم بإزالة الحلوى التالية.
احسب المتوسط ، أو "متوسط القيمة" ، لكل مجموعة مكونة من ثلاث قطع حلوى في المجمد وكل مجموعة مكونة من ثلاث قطع حلوى في درجة حرارة الغرفة (راجع الموارد للمساعدة في حساب القيم المتوسطة). قارن الحلوى بدرجة حرارة الغرفة بالحلوى المجمدة ، والحلويات المختلفة مع بعضها البعض. لاحظ ما إذا كانت بعض الحلوى أكثر مرونة وهشاشة ، وما إذا كانت بعض الحلوى أكثر تأثرًا بالتجميد. ضع في اعتبارك سبب الاختلافات في الحلوى.
مشروع المرحلة الإعدادية: هل تدوم البطاريات لفترة أطول عند تخزينها في الثلاجة؟
يقوم العديد من الأشخاص بتخزين البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة في الثلاجة للحفاظ عليها باردة وجافة. يدعي آخرون أن درجات الحرارة المنزلية باردة بدرجة كافية للبطاريات ، وأن وجود الأطعمة والتكثيف في الثلاجة سيؤدي إلى إتلاف البطاريات بالرطوبة. تختبر هذه التجربة ما إذا كان هناك أي حقيقة في الاعتقاد بأن البطاريات تدوم لفترة أطول في الثلاجة.
احصل على تسع بطاريات قلوية جديدة غير مستخدمة من نوع AA من نفس الماركة. قم بتخزين ثلاثة منها في حاوية محكمة الإغلاق في الثلاجة لحمايتها من الرطوبة المحتملة ، وثلاثة أخرى في حاوية صغيرة مفتوحة على نفس رف الثلاجة مثل البطاريات الأخرى. قم بتخزين الثلاثة المتبقية داخل خزانة. اتركهم هناك لمدة شهر إلى ثلاثة أشهر.
في نهاية فترة التخزين ، اجمع البطاريات ، مع الحرص على عدم الخلط بين المجموعات المختلفة. انتظر حوالي ساعة للسماح للبطاريات المبردة بالوصول إلى درجة حرارة الغرفة. سوف تحتاج إلى جهاز اختبار جهد البطارية مع شاشة رقمية ، والتي يمكنك شراؤها بأقل من 10 دولارات. استخدم الفاحص لقياس وتسجيل نتيجة رقم الجهد لكل بطارية.
احسب متوسط الجهد لكل مجموعة من البطاريات التي تم تخزينها معًا (انظر موارد للمساعدة). قارن متوسط الفولتية لكل مجموعة من البطاريات. كلما زاد الجهد الكهربائي ، زاد عمر البطارية المتبقي. هل أشارت النتائج إلى ما إذا كان التخزين في الثلاجة يطيل عمر البطاريات؟ هل كان هناك فرق بين المجموعتين المخزنتين في الثلاجة؟
مشروع المدرسة الثانوية: هل تتنبأ مؤشرات كتلة الجسم للأطفال باللياقة البدنية؟
غالبًا ما يتصدر عدد الأطفال الذين يعانون من زيادة الوزن الأخبار. السلطات الصحية قلقة بشأن زيادة الوزن لدى الأطفال من مخاطر الإصابة بأمراض خطيرة. أطلقت العديد من المنظمات مبادرات لزيادة مستوى اللياقة البدنية للأطفال الذين لديهم مؤشر كتلة الجسم (BMI) أعلى من 85 في المائة بالنسبة لأعمارهم. لسوء الحظ ، لم يكن هناك إجماع حول أي من الاستراتيجيات كانت فعالة ، إن وجدت ، أو حتى ما إذا كان الأطفال ذوو مؤشر كتلة الجسم المرتفع أقل لياقة بدنية من أقرانهم. يستكشف هذا المشروع العلاقة بين مؤشر كتلة الجسم للأطفال ولياقة القلب والأوعية الدموية.
قم بتطوير فرضية تتنبأ بما إذا كان الأطفال الذين لديهم مؤشر كتلة جسم أعلى من النسبة المئوية 85 سيكون لديهم مستويات لياقة أقل من الأطفال الذين لديهم مؤشر كتلة جسم أقل من النسبة المئوية 85. اختر مجموعة من 15 إلى 20 فتى و 15 إلى 20 فتاة. يجب أن يكون جميع الأطفال في نطاق عمر سنتين. الحصول على نماذج موافقة موقعة من الأطفال ووالديهم أو الأوصياء عليهم ؛ يجب أن يكون معلمك قادرًا على مساعدتك في إنشاء نموذج مناسب.
قياس طول ووزن كل طفل. يمكنك إدخال هذه البيانات في حاسبة مؤشر كتلة الجسم للأطفال عبر الإنترنت في قسم الموارد من هذه المقالة لتحديد مؤشر كتلة الجسم لكل طفل. قم بقياس لياقتهم باستخدام اختبار خطوة هارفارد. اختبر طفلًا واحدًا في كل مرة ، واطلب من كل طفل الوقوف في أسفل السلم ، والصعود إلى أعلى الخطوة الأولى بكلتا القدمين ثم العودة إلى الأرض بكلتا القدمين ، في "من أعلى إلى أسفل" على نفس المنوال. اجعل الطفل يفعل ذلك 30 مرة في الدقيقة لمدة أربع دقائق ، أو لوقت أقل إذا أصبح مرهقًا جدًا بحيث يتعذر عليه الاستمرار. استخدم ساعة توقيت وعد خطواتهم بصوت عالٍ.
بعد الاختبار ، اجعل الطفل يجلس على الفور. قم بقياس معدل ضربات القلب عن طريق الشعور بنبض معصمه وعد دقات القلب لمدة 30 ثانية ، ثم ضرب هذا الرقم في اثنين. انتظر دقيقتين ، ثم قم بقياس معدل ضربات القلب مرة أخرى. لكل طفل ، اطرح معدل ضربات قلبه بعد دقيقتين من نهاية اختبار هارفارد ستيب من معدل ضربات قلبه بعد الاختبار مباشرة. يشير الاختلاف في معدل ضربات القلب إلى مدى سرعة عودة قلوبهم إلى معدل الراحة بعد بذل مجهود. كلما زاد العدد ، ارتفع مستوى لياقة الطفل.
أنشئ رسومًا بيانية خطية تقارن بين مؤشرات كتلة الجسم للأطفال وأرقام معدل ضربات القلب. ضع في اعتبارك فرضيتك الأولية وما إذا كانت النتائج تدعمها. ما هي الاستنتاجات التي يمكنك استخلاصها حول استخدام مؤشر كتلة الجسم لقياس اللياقة والصحة لدى الأطفال؟