Mokslo mugės suteikia studentams galimybę įsigilinti į juos jaudinančias mokslines koncepcijas ir būti kūrybingiems planuojant savo projektus. Sėkmingi projektai dažnai prasideda hipoteze apie mokslą, slypintį už to, ką matote kasdieniame gyvenime, ir naudokite novatoriškus eksperimentus, kad padarytumėte išvadas.
Pradinės mokyklos projektas: šaldyti saldainiai
Kai kurie žmonės sušaldo šokolado plyteles, kol jie jų nevalgo, tačiau dauguma žmonių nenorėtų pirmiausia užšaldyti savo guminių kirminų. Tyrimas, kaip jaučiasi ir elgiasi skirtingos medžiagos, vadinamas medžiagų mokslu. Medžiagų mokslininkai turi daugybę darbų, pavyzdžiui, užtikrina, kad pastatai būtų ištvermingi ir atlaiko tam tikras oro sąlygas.
Šiame projekte saldainių lankstumui išbandyti naudojamos paprastos medžiagų mokslo metodikos. Kai galite sulenkti medžiagą ir ji išlaiko formą, ji yra „kali“. Lankstus saldainis pats lankstosi, o trapus saldainis nelieka sulenktas. Gaukite po šešis iš trijų rūšių saldainių. Išvyniokite tris saldainius ir padėkite vienai valandai į šaldiklį.
Išvyniokite likusius saldainius. Paimkite vieną į abi rankas ir sulenkite kuo lėčiau, atidžiai stebėdami, kas atsitiks. Sulenkite, kol sulūš, arba bus visiškai sulankstytas per pusę, jei nesulūš.
Įvertinkite kiekvieną saldainį skalėje nuo 1 iki 5. 1 yra labai lankstus, minkštas saldainis, kuris pats lankstosi arba išlenkdamas nelaiko savo formos. „5“ yra labai trapus saldainis, kuris nelieka sulenktas, o jei perlenkite jį per toli, jis greitai sugenda per pusę.
Pakartokite tai kiekvienam iš trijų kambario temperatūros visų trijų saldainių gabalėlių. Atlikite tą patį sušaldytais saldainiais, bet neišimkite visų iš šaldiklio vienu metu. Pašalinkite vieną, sulenkite ir įvertinkite, tada nuimkite kitą saldainį.
Apskaičiuokite vidutinę arba „vidutinę vertę“ kiekvienam trijų saldainių rinkiniui šaldiklyje ir kiekvienam trijų saldainių rinkiniui kambario temperatūroje (žr. „Resursai“, kaip padėti apskaičiuoti vidutines vertes). Kambario temperatūros saldainius palyginkite su šaldytais ir skirtingus saldainius. Atkreipkite dėmesį, ar tam tikri saldainiai buvo lankstesni ir trapesni ir ar tam tikri saldainiai buvo labiau paveikti užšaldant. Apsvarstykite, kas sukėlė saldainių skirtumus.
Vidurinės mokyklos projektas: ar baterijos ilgiau laikomos laikant šaldytuve?
Daugelis žmonių vienkartines baterijas laiko šaldytuve, kad būtų vėsūs ir sausi. Kiti teigia, kad buitinė temperatūra yra pakankamai vėsi baterijoms, o maisto produktai ir kondensatas šaldytuve sugadins baterijas drėgme. Šis eksperimentas patikrina, ar yra tiesos manyti, kad baterijos šaldytuve tarnauja ilgiau.
Įsigykite devynias naujas, nenaudojamas to paties prekės ženklo AA vienkartines šarmines baterijas. Tris iš jų laikykite sandariame inde šaldytuve, kad apsaugotumėte nuo galimos drėgmės, o dar tris - mažoje atviroje dėžėje, esančioje toje pačioje šaldytuvo lentynoje kaip ir kitos baterijos. Likusius tris laikykite spintelės viduje. Palikite juos ten nuo vieno iki trijų mėnesių.
Laikymo laikotarpio pabaigoje surinkite baterijas atsargiai, kad nesimaišytų skirtingos grupės. Palaukite apie valandą, kad šaldytos baterijos sušiltų iki kambario temperatūros. Jums reikės akumuliatoriaus įtampos testerio su skaitmeniniu ekranu, kurį galėsite įsigyti už mažiau nei 10 dolerių. Testeriu išmatuokite ir užrašykite kiekvienos baterijos įtampos skaičiaus rezultatus.
Apskaičiuokite kiekvienos kartu laikomų baterijų grupės vidutinę įtampą (žr. Pagalbos šaltinius). Palyginkite vidutines kiekvienos baterijų grupės įtampas. Kuo didesnė įtampa, tuo daugiau akumuliatoriaus energijos liko. Ar rezultatai parodė, ar laikymas šaldytuve prailgino baterijų tarnavimo laiką? Ar buvo skirtumas tarp dviejų šaldytuve laikomų grupių?
Vidurinės mokyklos projektas: ar vaikų kūno masės indeksai numato jų fizinį pasirengimą?
Didėjantis antsvorio turinčių vaikų skaičius dažnai skelbia naujienas. Sveikatos priežiūros institucijos nerimauja dėl antsvorio turinčių vaikų rizikos susirgti sunkumais. Daugelis organizacijų pradėjo iniciatyvas didinti vaikų, kurių kūno masės indeksas (KMI) viršija 85-ąjį procentilį, tinkamumą. Deja, nebuvo sutarimo, kurios strategijos, jei yra, buvo veiksmingos, ar net tai, ar vaikai, turintys aukštą KMI, yra mažiau fiziškai pasirengę nei jų bendraamžiai. Šis projektas tiria vaikų KMI ir jų širdies ir kraujagyslių būklės ryšį.
Sukurkite hipotezę, numatančią, ar vaikų, kurių KMI viršija 85 procentilę, fitneso lygis bus žemesnis nei vaikų, kurių KMI yra žemesnis nei 85 procentilio. Pasirinkite grupę, kurioje yra 15–20 berniukų ir 15–20 mergaičių. Visi vaikai turėtų būti dvejų metų amžiaus. Gauti sutikimo formas, pasirašytas vaikų ir jų tėvų ar globėjų; jūsų mokytojas turėtų padėti jums sukurti tinkamą formą.
Išmatuokite kiekvieno vaiko ūgį ir svorį. Šiuos duomenis galite įvesti į internetinę vaikystės KMI skaičiuoklę, esančią šio straipsnio skyriuje „Ištekliai“, kad nustatytumėte kiekvieno vaiko KMI. Išmatuokite jų tinkamumą naudodamiesi Harvardo žingsnio testu. Išbandydami po vieną vaiką, paprašykite kiekvieno vaiko atsistoti laiptų apačioje ir užlipti ant pirmas žingsnis abiem kojomis ir tada atgal žemyn ant grindų abiem kojomis „aukštyn-žemyn-žemyn“ ritmas. Paprašykite vaiko tai daryti 30 kartų per minutę keturias minutes arba mažiau laiko, jei jis bus per daug išsekęs, kad galėtų tęsti. Naudokite chronometrą ir garsiai suskaičiuokite jų žingsnius.
Po bandymo leiskite vaikui nedelsiant atsisėsti. Išmatuokite jų širdies ritmą jausdami riešo pulsą ir skaičiuodami širdies plakimą 30 sekundžių, tada padauginkite šį skaičių iš dviejų. Palaukite dvi minutes ir vėl išmatuokite jų širdies ritmą. Kiekvienam vaikui atimkite širdies ritmą praėjus dviem minutėms po Harvardo žingsnio testo pabaigos iš savo širdies ritmo iškart po tyrimo. Širdies ritmo skirtumas rodo, kaip greitai jų širdis sugeba grįžti į poilsio dažnį po krūvio. Kuo didesnis skaičius, tuo didesnis vaiko fizinis pajėgumas.
Sukurkite linijines diagramas, kuriose palygintumėte vaikų KMI ir atsistatymo širdies ritmo skaičius. Apsvarstykite savo pradinę hipotezę ir tai, ar rezultatai ją patvirtino. Kokias išvadas galite padaryti apie KMI naudojimą vaikų tinkamumui ir sveikatai įvertinti?