Tiedemessut antavat opiskelijoille mahdollisuuden kaivaa heitä innostaviin tieteellisiin käsitteisiin ja olla luovia suunnitellessaan projektejaan. Menestyneet projektit alkavat usein hypoteesilla jokapäiväisessä elämässäsi näkemäsi tieteestä ja tekevät johtopäätöksiä innovatiivisten kokeiden avulla.
Peruskouluprojekti: Pakastetut karkit
Jotkut ihmiset jäädyttävät suklaapatukat ennen kuin syövät niitä, mutta useimmat ihmiset eivät halua jäädyttää kumimatojaan ensin. Tutkimusta siitä, miten eri materiaalit tuntevat ja käyttäytyvät, kutsutaan materiaalitieteeksi. Materiaalitieteilijöillä on monia töitä, kuten varmistaa, että rakennukset kestävät ja kestävät tiettyjä sääolosuhteita.
Tämä projekti käyttää yksinkertaisia materiaalitekniikoita karkkien joustavuuden testaamiseen. Kun voit taivuttaa materiaalia ja se pitää muodon, se on "sitkeää". Taipuisa karkki taipuu itsestään, kun taas hauras karkki ei pysy taivutettuna. Hanki kuusi kullakin kolmesta karkkityypistä. Avaa kolme karkkia kääreestä ja aseta ne pakastimeen yhdeksi tunniksi.
Pura loput karkit. Ota yksi molempiin käsiin ja taivuta sitä mahdollisimman hitaasti tarkkailemalla tarkkaan mitä tapahtuu. Taivuta sitä, kunnes se rikkoutuu tai taittuu kokonaan kahtia, jos se ei hajoa.
Arvioi kukin karkki asteikolla 1-5. 1 on erittäin joustava, pehmeä karkki, joka taipuu itsestään tai ei pidä omaa muotoa taivutettuna. 5 on erittäin hauras karkki, joka ei pysy taipunut, ja jos taivutat sitä liian pitkälle, se napsahtaa nopeasti kahtia.
Toista tämä kaikkien kolmen karkin kolmelle huonelämpötilan palalle. Tee sama pakastetuille karkeille, mutta älä poista niitä kaikkia pakastimesta kerralla. Poista yksi, taivuta se ja arvioi se ja poista seuraava karkki.
Laske pakastimen kolmen karkkisarjan ja kolmen karkkisarjan keskimääräinen tai keskimääräinen arvo huoneenlämmössä (katso ohjeet keskiarvojen laskemiseen kohdasta Resurssit). Vertaa huoneen lämpötilan karkkeja pakastettuihin ja eri karkkeja toisiinsa. Huomaa, olivatko tietyt karkit joustavampia ja hauraampia ja vaikuttivatko jäädytykset tiettyihin karkkeihin. Mieti, mikä aiheutti eroja karkeissa.
Keskikouluprojekti: Pysyvätkö paristot pidempään säilytettäessä jääkaapissa?
Monet ihmiset säilyttävät kertakäyttöisiä paristoja jääkaapissa pitääkseen ne viileinä ja kuivina. Toiset väittävät, että kotitalouksien lämpötilat ovat riittävän viileitä paristoille ja että elintarvikkeiden ja kondensoitumisen jääkaapissa vahingoittaa paristoja kosteudella. Tässä kokeessa testataan, onko uskossa, että paristot kestävät kauemmin jääkaapissa, mitään totuutta.
Hanki yhdeksän uutta, käyttämätöntä AA-kertakäyttöistä alkaliparistoa. Säilytä kolme niistä ilmatiiviissä astiassa jääkaapissa suojaamaan niitä mahdollisilta kosteuksilta ja vielä kolme pienessä avoimessa astiassa samassa jääkaapin hyllyssä kuin muut paristot. Säilytä loput kolme kaappiin. Jätä heidät yhdeksi tai kolmeksi kuukaudeksi.
Kerää paristot varastointiajan päätyttyä varoen sekoittamasta eri ryhmiä. Odota noin tunti, jotta jäähdytetyt paristot lämpenevät huoneenlämpöiseksi. Tarvitset akun jännitetesterin, jossa on digitaalinen näyttö, jonka voit ostaa alle 10 dollarilla. Käytä testeriä mitataksesi ja tallentaaksesi jokaisen pariston jännitelukutuloksen.
Laske keskimääräinen jännite kullekin yhdessä varastoidulle paristoryhmälle (katso lisätietoja Resursseista). Vertaa kunkin paristoryhmän keskimääräisiä jännitteitä. Mitä suurempi jännite, sitä enemmän akkua on jäljellä. Osoittivatko tulokset, jatkoivatko jääkaapissa säilyttäminen paristojen käyttöikää? Oliko jääkaapissa olevien kahden ryhmän välillä eroa?
Lukion projekti: ennustavatko lasten ruumiinindeksit heidän fyysistä kuntoaan?
Ylipainoisten lasten lisääntyvä määrä tekee usein uutisia. Terveysviranomaiset ovat huolissaan ylipainoisten lasten vakavien sairauksien riskistä. Monet organisaatiot ovat käynnistäneet aloitteita niiden lasten kuntotason nostamiseksi, joiden painoindeksi (BMI) on ikänsä yläpuolella 85. prosenttipiste. Valitettavasti ei ole päästy yksimielisyyteen siitä, mitkä strategiat ovat olleet tehokkaita, jos sellaisia on, tai jopa siitä, ovatko korkean BMI: n omaavat lapset fyysisesti vähäisempiä kuin ikäisensä. Tämä projekti tutkii lasten BMI: n ja heidän sydän- ja verisuonikuntansa välistä yhteyttä.
Kehitä hypoteesi, joka ennustaa, onko lapsilla, joiden BMI on yli 85. prosenttipisteen, kuntotasot alhaisemmat kuin lapsilla, joiden BMI on alle 85. prosenttipisteen. Valitse 15-20 pojan ja 15-20 tytön ryhmä. Lasten tulisi olla kahden vuoden ikäisiä. Hanki lasten ja heidän vanhempiensa tai huoltajiensa allekirjoittamat suostumuslomakkeet; opettajasi pitäisi pystyä auttamaan sinua luomaan sopiva lomake.
Mittaa jokaisen lapsen pituus ja paino. Voit syöttää nämä tiedot lapsuuden BMI-verkkolaskimeen tämän artikkelin Resurssit-osiossa määrittääksesi jokaisen lapsen BMI. Mittaa heidän kunto Harvard Step -testillä. Testaa yksi lapsi kerrallaan, pyydä jokaista lasta seisomaan portaikon alaosassa ja astumaan ylös ensimmäinen askel molemmilla jaloilla ja sitten takaisin alas lattialle molemmilla jaloilla, "ylös-ylös-alas-alas" rytmi. Pyydä lasta tekemään 30 kertaa minuutissa neljä minuuttia tai vähemmän aikaa, jos hän on liian uupunut jatkaakseen. Käytä sekuntikelloa ja laske heidän askeleensa ääneen.
Testin jälkeen pyydä lasta istumaan heti. Mittaa heidän sykkeensä tuntemalla ranteen syke ja laskemalla sydämen lyönnit 30 sekunnin ajan, kertomalla sitten luku kahdella. Odota kaksi minuuttia ja mittaa heidän sykkeensä uudelleen. Vähennä kunkin lapsen syke kahden minuutin kuluttua Harvard Step Testin päättymisestä sykkeestään heti testin jälkeen. Sykeero osoittaa, kuinka nopeasti heidän sydämensä pystyy palaamaan lepotaajuuteen rasituksen jälkeen. Mitä suurempi luku, sitä korkeampi lapsen kuntotaso.
Luo viivakaavioita, joissa verrataan lasten BMI-arvoja ja palautumissykeä. Harkitse alkuperäistä oletustasi ja tukivatko tulokset sitä. Mitä johtopäätöksiä voit tehdä BMI: n käytöstä lasten kunto ja terveyden mittaamiseen?