פרויקטים מדעיים עם עפרונות

אף על פי שעפרונות קשורים לרוב לפרויקטים של מלאכה, אספקת האמנות הידידותית לילדים היא גם נושא מתאים למגוון פרויקטים מדעיים. עפרונות הם חומר זול שיכול להדגים מגוון של מושגים מדעיים, כולל מצבי שינוי של חומר או עמידות בפני השטח. התאם פרויקטים כך שישקפו את גילם או רמתם האקדמית של הסטודנטים או משתתפי הפרויקט.

תלמידי גן ילדים ובתי ספר יסודיים בוחנים את הדרך שבה החום משנה את המאפיינים הפיזיים של עפרון בעזרת פרויקט מיחזור של עפרון. בצורה הבסיסית ביותר של הפרויקט, התלמידים מקלפים את הנייר מעל עפרונות או פיסות עפרון קטנות מכדי להשתמש בהם ומניחים את החלקים בתבניות של מגש מאפינס. אם הם נותרים בשמש או על מגש התחממות, העפרונים יתמוססו למסה אחת מכפי שניתן לקרר ולהוציא. עודד את התלמידים להתנסות בערבוב צבעים שונים של צבעים, לעורר את הצבעים או להתאים את מנגנון החימום כדי לזהות כיצד המשתנים משפיעים על התהליך או על המוצר הסופי.

למרות שזה נכון שניתן להמיס את כל העפרונות, זה לא המקרה שכל סוגי הצבעים של העפרונות יימסו באותה צורה או באותה טמפרטורה. תלמידי בית ספר יסודי עליון או חטיבת ביניים חוקרים את המשתנים המשפיעים על אופן התמסה של עפרון בניסוי מבוקר. משתנה אחד המשפיע על נקודות התכה הוא צבע, שכן הפיגמנטים והצבעים בעפרונות יכולים להשפיע על תכונות ההיתוך שלהם. התלמידים מניחים שברי עפרונות בצבע זהה בתבניות מאפינס בודדות וממיסים את העפרונות על חם צלחת, מודדת את הזמן עד להמסה מלאה או את הטמפרטורה בנקודת ההיתוך של כל אחת מהן צֶבַע. אפשרות נוספת היא לבדוק מותגים שונים של עפרונות כדי לקבוע אילו נקודות התכה גבוהות או נמוכות יותר.

העפרונות עשויים בעיקר שעוות פרפין, והשעווה יוצרת מחסום או ציפוי שמשאירים את הפיגמנט על משטח כמו נייר או עץ. כאשר אתה מורח שכבת צבע לציור עפרון, סוגים שונים של צבע יגיבו באופן שונה בהתאם לסוג הצבע. פרויקט מדעי סטודנטים יכול לחקור את האופן שבו סוגים שונים של צבע, כגון שמן, צבע אקרילי או צבע מים, מגיבים לציור עפרון. תלמיד עשוי לחזות אילו סוגי צבעים יכסו את השעווה ואילו יידחו. וריאציה אחרת עשויה להיות בדיקת סוגים שונים של עפרונות צבע או שינוי סוג חומר השטח כדי לקבוע כיצד המשתנים משפיעים על הקשר בין הצבע לעפרון.

פרויקט מדעי מקיף ומעשי בנושא עפרונות הוא השוואה בין מגוון מותגי עפרונות על פני כמה משתנים שונים. על התלמיד לזהות תחילה את סוגי התכונות המשפיעות על ביצועיו או על ערכו של עפרון. תלמיד עשוי לבחור לבדוק חוזק, תוססת צבע, נקודת התכה וקצב שחיקה בשימוש קבוע. בדיקת כוחם של העפרונות עשויה להיות כרוכה בהידוק העפרון לשולחן ואז השעיית משקולות מקצה אחד עד שהוא נשבר. פאנל משתתפים אקראי עשוי לדרג את התוסס של העפרונות, בעוד שבדיקת התכה מזהה אילו עפרונות נמס הכי מהר. כדי לבדוק לבוש רגיל, התלמיד עשוי לצייר או לצבוע צורות חוזרות עד שקצה העפרון מגיע לבסיס הנייר. לאחר איסוף הנתונים, דרג את העפרונות על סמך ביצועיהם בכל קטגוריה.