Videnskabsmesser giver eleverne mulighed for at dykke ned i videnskabelige begreber, der begejstrer dem, og være kreative, når de planlægger deres projekter. Succesrige projekter begynder ofte med en hypotese om videnskaben bag noget, du ser i din hverdag, og bruger innovative eksperimenter til at drage konklusioner.
Grundskoleprojekt: Frossent slik
Nogle mennesker fryser deres chokoladebarer, før de spiser dem, men de fleste mennesker vil ikke fryse deres gummiorm først. Undersøgelsen af, hvordan forskellige materialer føler og opfører sig, kaldes materialevidenskab. Materialeforskere har mange job som f.eks. At sikre, at bygninger er i stand til at modstå bestemte vejrforhold.
Dette projekt bruger enkle materialevidenskabelige teknikker til at teste slikens slik fleksibilitet. Når du kan bøje et materiale, og det holder formen, er det "duktilt". Et fleksibelt slik bøjer sig selv, mens et skørt slik ikke forbliver bøjet. Få seks hver af tre typer slik. Pak tre af hvert slik ud og læg dem i fryseren i en time.
Pak de resterende slik ud. Tag en i begge hænder, og bøj den så langsomt som muligt, mens du holder øje med, hvad der sker. Bøj det, indtil det går i stykker eller foldes helt i halvdelen, hvis det ikke går i stykker.
Bedøm hvert slik på en skala fra 1 til 5. 1 er et meget fleksibelt, blødt slik, der bøjes alene eller ikke holder sin egen form, når det er bøjet. 5 er et meget skørt slik, der ikke forbliver bøjet, og hvis du bøjer det for langt, klikker det hurtigt i halvdelen.
Gentag dette for hver af de tre stuetemperaturstykker af alle tre slik. Gør det samme for de frosne slik, men tag dem ikke alle ud af fryseren på én gang. Fjern en, bøj den og bedøm den, og fjern derefter den næste slik.
Beregn gennemsnittet eller "middelværdien" for hvert sæt af tre slik i fryseren og hvert sæt af tre slik ved stuetemperatur (se Ressourcer for hjælp til beregning af middelværdier). Sammenlign slik til stuetemperatur med de frosne, og de forskellige slik med hinanden. Bemærk, om visse slik var mere fleksible og skøre, og om visse slik var mere påvirket af at blive frosset. Overvej hvad der forårsagede forskellene i slikene.
Middle School-projekt: Holder batterier længere, når de opbevares i et køleskab?
Mange opbevarer engangsbatterier i køleskabet for at holde dem kølige og tørre. Andre hævder, at husstandstemperaturer er kølige nok til batterier, og at tilstedeværelsen af mad og kondens i et køleskab vil beskadige batterierne med fugt. Dette eksperiment tester, om der er sandhed i troen på, at batterier holder længere i køleskabet.
Få ni nye, ubrugte AA alkaliske engangsbatterier af samme mærke. Opbevar tre af dem i en lufttæt beholder i køleskabet for at beskytte dem mod mulig fugt, og yderligere tre i en lille åben beholder på samme kølehylde som de andre batterier. Opbevar de resterende tre i et skab. Lad dem være der i en til tre måneder.
I slutningen af opbevaringsperioden skal du samle batterierne og passe på ikke at blande de forskellige grupper sammen. Vent ca. en time, indtil de kølede batterier kan komme til stuetemperatur. Du skal bruge en batterispændingstester med et digitalt display, som du kan købe en til mindre end 10 dollars. Brug testeren til at måle og registrere spændingsnummerresultatet for hvert batteri.
Beregn den gennemsnitlige spænding for hver gruppe batterier, der blev lagret sammen (se Ressourcer for hjælp). Sammenlign den gennemsnitlige spænding for hver gruppe batterier. Jo højere spænding, jo mere levetid har et batteri tilbage. Angav resultaterne, om opbevaring i køleskabet forlængede batteriernes levetid? Var der forskel på de to grupper, der var gemt i køleskabet?
High School-projekt: Forudsiger børns kropsmasseindekser deres fysiske kondition?
Det stigende antal børn, der er overvægtige, kommer ofte til nyhederne. Sundhedsmyndigheder er bekymrede over overvægtige børns risiko for alvorlig sygdom. Mange organisationer har iværksat initiativer til at øge fitnessniveauet for børn, der har et BMI (Body Mass Index) over 85-percentilen i deres alder. Desværre har der ikke været enighed om, hvilke, hvis nogen, strategier, der har været effektive, eller endda om børn med høje BMI er mindre fysisk fit end deres jævnaldrende. Dette projekt udforsker sammenhængen mellem børns BMI og deres kardiovaskulære kondition.
Udvikle en hypotese, der forudsiger, om børn med BMI'er over 85-percentilen vil have lavere fitnessniveauer end børn med BMI'er under 85-percentilen. Vælg en gruppe på 15 til 20 drenge og 15 til 20 piger. Børnene skal alle være inden for en alder på to år. Få tilladelsesformularer underskrevet af børnene og deres forældre eller værger din lærer skal være i stand til at hjælpe dig med at oprette en passende form.
Mål hvert barns højde og vægt. Du kan indtaste disse data i barndoms BMI online-regnemaskine i afsnittet Ressourcer i denne artikel for at bestemme hvert barns BMI. Mål deres kondition ved hjælp af Harvard Step Test. Test et barn ad gangen, bed hvert barn om at stå i bunden af en trappe og træde op på første trin med begge fødder og derefter tilbage til gulvet med begge fødder i en "op-op-ned-ned" rytme. Lad barnet gøre dette 30 gange i minuttet i fire minutter, eller i kortere tid, hvis det bliver for udmattet til at fortsætte. Brug et stopur, og tæl deres trin højt.
Efter testen skal barnet straks sidde ned. Mål deres puls ved at føle deres håndledspuls og tælle hjerteslag i 30 sekunder, og gang derefter tallet med to. Vent to minutter, og mål deres puls igen. For hvert barn fratræk deres puls to minutter efter afslutningen af Harvard Step Test fra deres puls umiddelbart efter testen. Forskellen i hjertefrekvensen indikerer, hvor hurtigt deres hjerter er i stand til at vende tilbage til en hvilepuls efter anstrengelse. Jo større antal, jo højere er barnets fitnessniveau.
Opret linjegrafer, der sammenligner børnenes BMI'er og genopretningspulsnumre. Overvej din oprindelige hypotese, og om resultaterne understøttede den. Hvilke konklusioner kan du drage om at bruge BMI til at måle fitness og sundhed hos børn?