Yksinkertaiset koneet ovat mekaanisia rakenteita, jotka lisäävät yksinkertaista voimaa kuormitettaessa tai muuttavat voiman suuntaa. Kaikki yhdistelmäkoneet valmistetaan yksinkertaisten koneiden yhdistelmistä. Perinteisesti kuusi yksinkertaista peruskonetta ovat kalteva taso, vipu, hihnapyörä, ruuvi, kiila sekä pyörä ja akseli. Kolmannen luokan oppilaat pystyvät ymmärtämään nämä koneet ja niiden toiminnan tekemällä niihin liittyviä tieteellisiä kokeita.
Kalteva taso
Auta kolmansia luokkalaisia oppimaan kaltevasta tasosta pyytämällä heitä siirtämään painoja kaltevan tason avulla ja ilman sitä. Kiinnitä kohtalaisen raskas paino kevätvaakaan ja pyydä lapsia nostamaan paino suoraan lattiasta matalalle pöydälle. Jousiasteikko mittaa voiman määrän, joka tarvitaan painon siirtämiseen suoraan ylös ilman apua. Kiinnitä seuraavaksi raskaasta pahvista tai puusta valmistettu luiska pöydästä lattiaan. Vedä paino asteikolla ylöspäin jousevaaka-asteikolla pöydälle ja mittaa pienempi tarvittava voima.
Vipu
Vivut ovat yksinkertaisia tukipisteeseen asetettuja koneita, jotka auttavat suurentamaan voimaa siirtämään vivun päässä olevaa kuormaa. Kolmannen luokan oppilaat voivat nauttia vivun ymmärtämisestä rakentamalla yksinkertaisen katapultin, joka ampuu kolikoita tai muita kevyitä esineitä ilmaan. Tee tämä tasapainottamalla viiva kynällä ja asettamalla kolikko viivaimen päähän toimimaan kuormana. Pudota kevyt paino tai jokin muu kolikko viivaimen yläpäähän ja seuraa, kun kuorma hyppää. Kokeile samaa kokeilua erikokoisilla painoilla, pudottamalla painot eri korkeuksilta ja tukipiste eri asennoissa.
Hihnapyörä
Monet koululaiset näkevät hihnapyörän töissä joka päivä, kun heidän koulunsa lippu nostetaan ja lasketaan. Voit auttaa kolmannen luokan lapsia ymmärtämään hihnapyörän osan ottamalla heidät lipputankoon. Pyydä heitä hyppäämään lipputangon yläosaan kiinnittämään lippu. He eivät tietenkään pysty siihen, mutta heillä on hauskaa yrittää. Pyydä heitä kiinnittämään lippu ja vetämään se ylös huomaten, että kun ne vedetään alas, lippu nousee ylöspäin, mikä osoittaa, kuinka hihnapyörä muuttaa voiman suuntaa.
Ruuvi
Kolmannen luokan oppilaat voivat ymmärtää, että ruuvi on yksinkertaisesti kalteva taso, joka on kiedottu keskitangon ympärille, luomalla oman ruuvinsa. Pyydä heitä leikkaamaan pitkiä ohuita paperikolmioita. Jos he ovat jo tehneet projektin kaltevasta tasosta, heidän pitäisi pystyä selittämään, kuinka paperi voisi olla kalteva taso. Pyydä heitä kääri paperi kynän ympärille ja vedä sitten kynä ulos. Paperi muodostaa ruuvin muodon.
Kiila
Kolmannella luokalla lapset tuntevat kiilan usein jo yksinkertaisena koneena, koska heillä on rakennuspalikoita. Pyydä lapsia seisomaan kaksi suorakaiteen muotoista korttelia reunalla vierekkäin koskettamalla toisiaan. Anna heidän sitten työntää kiilamainen lohko kahden lohkon väliin ja nähdä, mitä tapahtuu, kun ne hajoavat toisistaan. Kokeile kokeita eri leveydellä kiiloja nähdäksesi erilaiset reaktiot.
Pyörä ja akseli
Lapset näkevät pyörät ja akselit töissä päivittäin, joko polkupyörinä tai ovenkahvana, kun he kääntyvät jättääkseen makuuhuoneensa. Anna heille jokaiselle ruuvi, ruuvimeisseli ja pala pehmeää puuta, jotta he voivat nähdä pyörän ja akselin toiminnan yksinkertaisella tavalla. Pyydä heitä yrittämään painaa ruuvi puuhun käsin; he eivät pääse kovin pitkälle, ja se vie paljon vaivaa. Pyydä heitä käyttämään ruuvimeisseliä ja selittämään, että ruuvimeisselin kahva on pyörä. Kun he kääntävät pyörää, akseli, joka on itse ruuvimeisseli, käyttää lisääntynyttä voimaa ruuviin, mikä helpottaa puun työntämistä.