Επιστημονικά έργα με κραγιόνια

Αν και τα κραγιόνια συνηθέστερα σχετίζονται με έργα βιοτεχνίας, η προσφορά τέχνης φιλική προς τα παιδιά είναι επίσης ένα κατάλληλο θέμα για μια ποικιλία επιστημονικών έργων. Τα κραγιόνια είναι ένα φθηνό υλικό που μπορεί να αποδείξει μια σειρά επιστημονικών εννοιών, συμπεριλαμβανομένων των μεταβαλλόμενων καταστάσεων της ύλης ή της αντίστασης στην επιφάνεια. Προσαρμόστε τα έργα ώστε να αντικατοπτρίζουν την ηλικία ή το ακαδημαϊκό επίπεδο των μαθητών ή των συμμετεχόντων στο έργο.

Οι μαθητές του νηπιαγωγείου και του δημοτικού σχολείου εξερευνούν τον τρόπο με τον οποίο η θερμότητα αλλάζει τις φυσικές ιδιότητες ενός κραγιόν με ένα πρόγραμμα ανακύκλωσης κραγιόν. Στην πιο βασική μορφή του έργου, οι μαθητές ξεφλουδίζουν το χαρτί από τα κραγιόνια ή τα κομμάτια κραγιονιών πολύ μικρά για να τα χρησιμοποιήσουν και τοποθετούν τα κομμάτια στα κουτιά ενός δίσκου muffin. Αφήνοντας στον ήλιο ή σε ένα δίσκο θέρμανσης, τα κραγιόνια θα λιώσουν σε μία μόνο μάζα από ό, τι μπορεί να κρυώσει και να βγει έξω. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να πειραματιστούν με την ανάμειξη διαφορετικών σημάτων κραγιονιών, ανακατεύοντας τα χρώματα ή προσαρμόζοντας τον μηχανισμό θέρμανσης για να προσδιορίσετε πώς οι μεταβλητές επηρεάζουν τη διαδικασία ή το τελικό προϊόν.

Αν και είναι αλήθεια ότι όλα τα κραγιόνια μπορούν να λιώσουν, δεν συμβαίνει ότι όλοι οι τύποι ή τα χρώματα των κραγιονιών θα λιώσουν με τον ίδιο τρόπο ή στην ίδια θερμοκρασία. Οι μαθητές ανώτερου δημοτικού ή γυμνασίου εξερευνούν τις μεταβλητές που επηρεάζουν το πώς λιώνει ένα κραγιόνι με ένα ελεγχόμενο πείραμα. Μία μεταβλητή που επηρεάζει τα σημεία τήξης είναι το χρώμα, καθώς οι χρωστικές και οι βαφές στα κραγιόνια μπορούν να επηρεάσουν τις ιδιότητες τήξης τους. Οι μαθητές τοποθετούν θραύσματα κραγιονιών του ίδιου χρώματος σε ατομικά κουτιά muffin και λιώνουν τα κραγιόνια σε ζεστό πλάκα, μετρώντας είτε το χρόνο μέχρι την πλήρη τήξη είτε τη θερμοκρασία στο σημείο τήξης του καθενός χρώμα. Μια άλλη επιλογή είναι να δοκιμάσετε διαφορετικές μάρκες κραγιονιών για να προσδιορίσετε ποια έχουν υψηλότερα ή χαμηλότερα σημεία τήξης.

Τα κραγιόνια κατασκευάζονται σε μεγάλο βαθμό από κερί παραφίνης και το κερί δημιουργεί ένα φράγμα ή επίστρωση που αφήνει τη χρωστική ουσία σε μια επιφάνεια όπως χαρτί ή ξύλο. Όταν εφαρμόζετε ένα στρώμα χρώματος σε ένα σχέδιο με κραγιόν, διαφορετικοί τύποι χρωμάτων θα αντιδρούν διαφορετικά ανάλογα με τον τύπο του χρώματος. Ένα φοιτητικό επιστημονικό έργο θα μπορούσε να διερευνήσει τον τρόπο με τον οποίο οι διαφορετικοί τύποι χρωμάτων, όπως το λάδι, το ακρυλικό ή το νερό, αντιδρούν σε ένα σχέδιο με κραγιόν. Ένας μαθητής μπορεί να προβλέψει ποιοι τύποι χρωμάτων θα καλύψουν το κερί και ποιοι θα απωθηθούν. Μια άλλη παραλλαγή μπορεί να είναι να δοκιμάσετε διαφορετικούς τύπους κραγιονιών ή να αλλάξετε τον τύπο του επιφανειακού υλικού για να προσδιορίσετε πώς οι μεταβλητές επηρεάζουν τη σχέση μεταξύ του χρώματος και του κραγιονιού.

Ένα ολοκληρωμένο και πρακτικό επιστημονικό έργο για τα κραγιόνια είναι να συγκρίνει μια σειρά από μάρκες κραγιονιών σε διάφορες διαφορετικές μεταβλητές. Ο μαθητής πρέπει πρώτα να προσδιορίσει τους τύπους των ποιοτήτων που επηρεάζουν την απόδοση ή την αξία ενός κραγιονιού. Ένας μαθητής μπορεί να επιλέξει να δοκιμάσει τη δύναμη, τη ζωντάνια του χρώματος, το σημείο τήξης και τον ρυθμό φθοράς με τακτική χρήση. Μια δοκιμή της αντοχής των κραγιονιών μπορεί να περιλαμβάνει τη σύσφιξη του κραγιονιού σε ένα τραπέζι και στη συνέχεια την αναστολή των βαρών από το ένα άκρο μέχρι να σπάσει. Μια τυχαιοποιημένη ομάδα συμμετεχόντων μπορεί να αξιολογήσει τη ζωντάνια των κραγιονιών, ενώ μια δοκιμή τήξης προσδιορίζει ποια κραγιόνια λιώνουν το γρηγορότερο. Για να δοκιμάσει την κανονική φθορά, ο μαθητής μπορεί να σχεδιάσει ή να χρωματίσει επαναλαμβανόμενα σχήματα έως ότου η άκρη του μολυβιού φτάσει στη βάση του χαρτιού. Μετά τη συλλογή των δεδομένων, βαθμολογήστε τα κραγιόνια με βάση την απόδοσή τους σε κάθε κατηγορία.