Targi nauki dają uczniom możliwość zagłębienia się w koncepcje naukowe, które ich ekscytują, oraz kreatywności przy planowaniu swoich projektów. Udane projekty często zaczynają się od hipotezy o nauce stojącej za czymś, co widzisz w swoim codziennym życiu, i wykorzystują innowacyjne eksperymenty do wyciągania wniosków.
Projekt szkoły podstawowej: Mrożone cukierki
Niektórzy ludzie zamrażają batony czekoladowe przed ich zjedzeniem, ale większość ludzi nie chciałaby najpierw zamrażać swoich gumowatych robaków. Badanie tego, jak różne materiały się czują i zachowują, nazywa się materiałoznawstwem. Inżynierowie zajmujący się materiałami mają wiele zadań, takich jak upewnianie się, że budynki są w stanie przetrwać i wytrzymać określone warunki pogodowe. .
Ten projekt wykorzystuje proste techniki materiałoznawcze do testowania elastyczności cukierków. Kiedy możesz giąć materiał i zachowuje on kształt, jest „ciągliwy”. Elastyczny cukierek sam się wygina, podczas gdy kruchy cukierek nie zostaje wygięty. Zdobądź po sześć każdego z trzech rodzajów cukierków. Rozwiń trzy z każdego cukierka i umieść je w zamrażarce na godzinę.
Rozwiń pozostałe cukierki. Weź jedną w obie ręce i zginaj ją tak wolno, jak to możliwe, obserwując uważnie, co się stanie. Zegnij go, aż się złamie, lub złóż całkowicie na pół, jeśli się nie złamie.
Oceń każdy cukierek w skali od 1 do 5. 1 to bardzo elastyczny, miękki cukierek, który sam się wygina lub nie zachowuje własnego kształtu po zgięciu. 5 to bardzo kruchy cukierek, który nie wygina się, a jeśli za bardzo go zgięcie, szybko pęka na pół.
Powtórz to dla każdego z trzech kawałków o temperaturze pokojowej wszystkich trzech cukierków. Zrób to samo dla zamrożonych cukierków, ale nie wyjmuj ich wszystkich na raz z zamrażarki. Wyjmij jeden cukierek, zgnij go i oceń, a następnie wyjmij kolejny cukierek.
Oblicz średnią lub „wartość średnią” dla każdego zestawu trzech cukierków w zamrażarce i każdego zestawu trzech cukierków w temperaturze pokojowej (patrz Zasoby, aby uzyskać pomoc w obliczaniu wartości średnich). Porównaj cukierki w temperaturze pokojowej z zamrożonymi i różne cukierki ze sobą. Zwróć uwagę, czy niektóre cukierki były bardziej elastyczne i kruche oraz czy niektóre cukierki były bardziej podatne na zamrożenie. Zastanów się, co spowodowało różnice w cukierkach.
Projekt dla gimnazjum: Czy baterie wytrzymują dłużej, gdy są przechowywane w lodówce?
Wiele osób przechowuje jednorazowe baterie w lodówce, aby były chłodne i suche. Inni twierdzą, że temperatury w domu są wystarczająco niskie dla baterii, a obecność żywności i kondensacja w lodówce uszkodzą baterie pod wpływem wilgoci. Ten eksperyment sprawdza, czy jest jakaś prawda w przekonaniu, że baterie wytrzymują dłużej w lodówce.
Zdobądź dziewięć nowych, nieużywanych jednorazowych baterii alkalicznych AA tej samej marki. Trzy z nich przechowuj w hermetycznym pojemniku w lodówce, aby chronić je przed możliwą wilgocią, a kolejne trzy w małym otwartym pojemniku na tej samej półce lodówki, co inne baterie. Pozostałe trzy przechowuj w szafce. Zostaw je tam na jeden do trzech miesięcy.
Pod koniec okresu przechowywania zbierz baterie, uważając, aby nie pomylić różnych grup. Odczekaj około godziny, aby akumulatory chłodnicze osiągnęły temperaturę pokojową. Potrzebny będzie tester napięcia baterii z cyfrowym wyświetlaczem, który można kupić za mniej niż 10 dolarów. Użyj testera, aby zmierzyć i zapisać wynik napięcia dla każdej baterii.
Oblicz średnie napięcie dla każdej grupy akumulatorów, które były przechowywane razem (patrz Zasoby, aby uzyskać pomoc). Porównaj średnie napięcia każdej grupy akumulatorów. Im wyższe napięcie, tym dłuższa żywotność baterii. Czy wyniki wskazywały, że przechowywanie w lodówce przedłuża żywotność baterii? Czy była jakaś różnica między dwiema grupami przechowywanymi w lodówce?
Projekt liceum: Czy wskaźniki masy ciała dzieci przewidują ich sprawność fizyczną?
W wiadomościach często pojawia się coraz większa liczba dzieci z nadwagą. Władze ds. zdrowia są zaniepokojone ryzykiem poważnych chorób u dzieci z nadwagą. Wiele organizacji podjęło inicjatywy mające na celu zwiększenie poziomu sprawności dzieci, których wskaźnik masy ciała (BMI) przekracza 85. percentyl dla ich wieku. Niestety, nie było zgody co do tego, które strategie były skuteczne, a nawet czy dzieci z wysokim BMI są mniej sprawne fizycznie niż ich rówieśnicy. Ten projekt bada związek między BMI dzieci a ich sprawnością sercowo-naczyniową.
Opracuj hipotezę przewidującą, czy dzieci z BMI powyżej 85. percentyla będą miały niższy poziom sprawności niż dzieci z BMI poniżej 85. percentyla. Wybierz grupę od 15 do 20 chłopców i 15 do 20 dziewcząt. Wszystkie dzieci powinny być w wieku dwóch lat. uzyskać formularze zgody podpisane przez dzieci i ich rodziców lub opiekunów; Twój nauczyciel powinien być w stanie pomóc Ci w stworzeniu odpowiedniego formularza.
Zmierz wzrost i wagę każdego dziecka. Możesz wprowadzić te dane do internetowego kalkulatora BMI dzieciństwa w sekcji Zasoby tego artykułu, aby określić BMI każdego dziecka. Zmierz ich kondycję za pomocą Harvard Step Test. Testując jedno dziecko na raz, poproś każde dziecko, aby stanęło na dole schodów i weszło na pierwszy krok obiema stopami, a następnie z powrotem na podłogę obiema stopami, w trybie „góra-góra-dół-dół” rytm. Niech dziecko robi to 30 razy na minutę przez cztery minuty lub krócej, jeśli stanie się zbyt wyczerpane, aby kontynuować. Użyj stopera i policz na głos ich kroki.
Po badaniu niech dziecko natychmiast usiadło. Zmierz tętno, czując puls na nadgarstku i licząc uderzenia serca przez 30 sekund, a następnie mnożąc tę liczbę przez dwa. Odczekaj dwie minuty i ponownie zmierz tętno. Dla każdego dziecka odejmij tętno dwie minuty po zakończeniu Harvard Step Test od tętna bezpośrednio po teście. Różnica w częstości akcji serca wskazuje, jak szybko ich serce jest w stanie powrócić do rytmu spoczynkowego po wysiłku. Im większa liczba, tym wyższy poziom sprawności dziecka.
Twórz wykresy liniowe porównujące BMI dzieci i wartości tętna podczas regeneracji. Rozważ swoją początkową hipotezę i czy wyniki ją potwierdzają. Jakie wnioski można wyciągnąć na temat wykorzystania BMI do pomiaru sprawności i zdrowia u dzieci?