Zinātnes gadatirgi dod studentiem iespēju iedziļināties zinātniskajās koncepcijās, kas viņus aizrauj, un būt radošiem, plānojot savus projektus. Veiksmīgi projekti bieži sākas ar hipotēzi par zinātni, kas slēpjas aiz tā, ko redzat savā ikdienas dzīvē, un, lai izdarītu secinājumus, izmantojiet novatoriskus eksperimentus.
Pamatskolas projekts: saldētas konfektes
Daži cilvēki iesaldē šokolādes tāfelītes, pirms tās ēd, taču lielākā daļa cilvēku nevēlētos vispirms sasaldēt sveķainos tārpus. Pētījums par dažādu materiālu izjūtu un uzvedību tiek saukts par materiālu zinātni. Materiālu zinātniekiem ir daudz darbu, piemēram, nodrošināt, lai ēkas būtu izturīgas un izturētu noteiktus laika apstākļus.
Šajā projektā tiek izmantotas vienkāršas materiālu zinātnes metodes, lai pārbaudītu konfekšu elastību. Kad jūs varat saliekt materiālu un tas notur formu, tas ir "elastīgs". Elastīga konfekte pati noliecas, bet trauslā konfekte nepaliek saliekta. Iegūstiet sešus no trim konfekšu veidiem. Atsaiņojiet trīs katras konfektes un uz vienu stundu ievietojiet tās saldētavā.
Aptiniet atlikušās konfektes. Paņemiet vienu abās rokās un pēc iespējas lēnāk salieciet, uzmanīgi vērojot, lai redzētu, kas notiek. Salieciet to, līdz tas saplīst vai ir pilnībā salocīts uz pusēm, ja tas neplīsīs.
Novērtējiet katru konfekti skalā no 1 līdz 5. 1 ir ļoti elastīga, mīksta konfekte, kas pati saliekta vai saliekot netur savu formu. 5 ir ļoti trausla konfekte, kas nepaliek saliekta, un, ja jūs to saliekat pārāk tālu, tā ātri nokrīt uz pusēm.
Atkārtojiet to katram no trim istabas temperatūras gabaliem visām trim konfektēm. Dariet to pašu saldētām konfektēm, bet neizņemiet tās visas uzreiz no saldētavas. Noņemiet vienu, salieciet un novērtējiet to, un pēc tam noņemiet nākamo konfekti.
Aprēķiniet vidējo vērtību jeb “vidējo vērtību” katram saldumu saldētavā esošajam trīs konfekšu komplektam un trīs konfekšu komplektiem istabas temperatūrā (skat. Resursi, lai palīdzētu aprēķināt vidējās vērtības). Salīdziniet konfektes istabas temperatūrā ar saldētām, un dažādas konfektes viena ar otru. Ievērojiet, vai noteiktas konfektes bija elastīgākas un trauslākas un vai sasaldēšana vairāk ietekmēja dažas konfektes. Apsveriet, kas izraisīja atšķirības konfektēs.
Vidusskolas projekts: vai akumulatori ilgst ilgāk, ja tos uzglabā ledusskapī?
Daudzi cilvēki uzglabā vienreizējās lietošanas baterijas ledusskapī, lai tās būtu vēsas un sausas. Citi apgalvo, ka mājsaimniecības temperatūra ir pietiekami vēsa, lai akumulatorus varētu izmantot, un pārtikas produktu klātbūtne un kondensācija ledusskapī sabojā baterijas ar mitrumu. Šis eksperiments pārbauda, vai ir taisnība uzskatam, ka baterijas ledusskapī kalpo ilgāk.
Iegūstiet deviņas jaunas, neizmantotas vienas un tās pašas markas AA vienreizējās lietošanas sārma baterijas. Trīs no tām uzglabājiet hermētiskā traukā ledusskapī, lai pasargātu tos no iespējamā mitruma, bet vēl trīs - mazā atvērtā tvertnē tajā pašā ledusskapja plauktā, kurā atrodas pārējās baterijas. Glabājiet atlikušās trīs skapī. Atstājiet tos uz vienu līdz trim mēnešiem.
Uzglabāšanas perioda beigās savāciet baterijas, uzmanoties, lai nesajauktos dažādās grupas. Pagaidiet apmēram vienu stundu, lai atdzesētās baterijas sasilt līdz istabas temperatūrai. Jums būs nepieciešams akumulatora sprieguma testeris ar digitālo displeju, kuru varat iegādāties par mazāk nekā 10 dolāriem. Izmantojiet testeri, lai izmērītu un reģistrētu sprieguma skaitļa rezultātu katram akumulatoram.
Aprēķiniet vidējo spriegumu katrai bateriju grupai, kas tika uzglabātas kopā (palīdzības sadaļā skatiet resursus). Salīdziniet katras bateriju grupas vidējos spriegumus. Jo lielāks spriegums, jo vairāk akumulatora darbības laika ir atlicis. Vai rezultāti parādīja, vai uzglabāšana ledusskapī pagarina bateriju kalpošanas laiku? Vai bija atšķirība starp divām ledusskapī uzglabātajām grupām?
Vidusskolas projekts: vai bērnu ķermeņa masas rādītāji paredz viņu fizisko sagatavotību?
Pieaugošais bērnu ar lieko svaru skaits bieži paver ziņas. Veselības iestādes ir nobažījušās par bērnu ar lieko svaru nopietnu slimību risku. Daudzas organizācijas ir uzsākušas iniciatīvas, lai paaugstinātu to bērnu fitnesa līmeni, kuru ķermeņa masas indekss (ĶMI) viņu vecumam pārsniedz 85. procentili. Diemžēl nav panākta vienprātība par to, kuras stratēģijas, ja tādas ir, bijušas efektīvas, vai pat par to, vai bērni ar augstu ĶMI ir mazāk fiziski sagatavoti nekā viņu vienaudži. Šis projekts pēta saikni starp bērnu ĶMI un viņu sirds un asinsvadu fitnesu.
Izstrādājiet hipotēzi, kas paredz, vai bērniem ar ĶMI virs 85. procentiles būs zemāks fiziskās sagatavotības līmenis nekā bērniem ar ĶMI zem 85. procentiles. Atlasiet grupu no 15 līdz 20 zēniem un no 15 līdz 20 meitenēm. Visiem bērniem jābūt divu gadu vecuma diapazonā. Iegūstiet piekrišanas veidlapas, kuras parakstījuši bērni un viņu vecāki vai aizbildņi; jūsu skolotājam jāspēj palīdzēt jums izveidot atbilstošu veidlapu.
Izmēra katra bērna augumu un svaru. Šos datus varat ievadīt bērnības ĶMI tiešsaistes kalkulatorā šī raksta sadaļā Resursi, lai noteiktu katra bērna ĶMI. Izmēriet viņu piemērotību, izmantojot Harvard Step Test. Pārbaudot vienu bērnu vienlaikus, palūdziet katram bērnam stāvēt kāpņu apakšā un uzkāpt uz pirmais solis ar abām kājām un pēc tam ar abām kājām atpakaļ uz leju uz grīdas, augšup-lejup-lejup ritms. Lieciet bērnam to darīt 30 reizes minūtē četras minūtes vai mazāk laika, ja viņi ir pārāk izsmelti, lai turpinātu. Izmantojiet hronometru un skaļi skaitiet viņu soļus.
Pēc testa lieciet bērnam nekavējoties apsēsties. Izmēra viņu sirdsdarbības ātrumu, sajūtot plaukstas pulsu un skaitot sirdsdarbību 30 sekundes, pēc tam reizinot šo skaitli ar diviem. Pagaidiet divas minūtes un vēlreiz izmēriet viņu sirdsdarbības ātrumu. Katram bērnam divas minūtes pēc Hārvardas soļa testa beigām atņemiet sirdsdarbības ātrumu tūlīt pēc testa. Sirdsdarbības ātruma atšķirība norāda, cik ātri viņu sirds pēc piepūles spēj atgriezties pie miera frekvences. Jo lielāks skaitlis, jo augstāks ir bērna fiziskās sagatavotības līmenis.
Izveidojiet līniju diagrammas, salīdzinot bērnu ĶMI un atjaunošanās sirdsdarbības skaitļus. Apsveriet savu sākotnējo hipotēzi un to, vai rezultāti to apstiprināja. Kādus secinājumus jūs varat izdarīt par ĶMI izmantošanu, lai noteiktu fitnesu un veselību bērniem?