Projekty badawcze w szkołach średnich umożliwiają uczniom wybór interesujących ich tematów i prowadzenie badań. Tego typu projekty pomagają uczniom poszerzać wiedzę z zakresu nauk ścisłych, technologii, matematyki, inżynierii i życia codziennego. Studenci wykorzystują badania, planowanie, strategię, gromadzenie informacji, organizację, analizę i dyskusję, aby rozwiązywać hipotetyczne scenariusze i rzeczywiste problemy. Daje to uczniom cenne umiejętności, które pomogą im w college'u i przyszłym zatrudnieniu.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Projekty badawcze w szkole średniej pozwalają uczniom angażować się zarówno w rzeczywiste, jak i hipotetyczne sytuacje, aby rozwijać umiejętności, które pomogą im w przyszłej nauce. Uczniowie uczą się badać, testować hipotezy i analizować ich wyniki. Bogate tematy do eksploracji obejmują projekty nauk o Ziemi, energię środowiskową i odnawialną, astronomię i astrofizykę, elektronikę oraz badania codziennego otoczenia i scenariuszy.
Geologia — trzęsienia ziemi i tsunami
Studiowanie zarówno geologii, jak i geografii daje wgląd w miejsce człowieka na Ziemi i jak dynamiczna natura Ziemi wpływa na życie. Istnieje bogactwo danych geologicznych i geograficznych, które uczniowie mogą zbadać.
W przypadku geologii studenci mogą badać trzęsienia ziemi i tsunami. Pomysły projektowe dotyczące badania trzęsień ziemi mogą obejmować badanie możliwości przewidywania trzęsień ziemi i ich skuteczności poprzez opracowanie nowego pomysłu na przewidywanie. Innym przykładem może być zbadanie, które lokalizacje na całym świecie są najbardziej podatne na trzęsienia ziemi i jakie problemy mogą pojawić się w infrastrukturze.
Uczniowie mogli przetestować bezpieczeństwo budynków, projektując własne konstrukcje i poddając je sztucznym trzęsieniom ziemi oraz analizując, które konstrukcje lepiej wytrzymały symulowane trzęsienie ziemi. Kolejny test strukturalny obejmuje modelowanie struktur z różnych materiałów i testowanie sprężystości. Inny możliwy projekt obejmuje badanie związku między trzęsieniami ziemi a tsunami, śledzenie obszary świata najbardziej zagrożone tsunami i przedstawianie propozycji nowatorskich podejść do tsunami alerty.
Geologia — tektonika płyt i wulkany
Uczniowie mogli zademonstrować tektonikę płyt za pomocą modelu, aby zobaczyć, jak Ziemia zmieniała się w czasie i przewidzieć możliwy przyszły ruch masy lądowej. W przypadku wulkanów uczniowie mogli zbudować model wulkanu i zademonstrować różne rodzaje erupcji i ich skutki. Na przykład uczniowie mogą stworzyć sztuczny lahar – przepływ gruzu wulkanicznego i błotnego – i jak wpływa on na obszary w dole rzeki.
Geografia -- Klimaty i mapy
W projektach geograficznych uczniowie mogą korzystać z map i zdjęć, aby śledzić zmiany klimatu w określonych regionach geologicznych w czasie. Uczniowie mogą uzyskać historyczne fotografie i mapy z agencji rządowych i porównać je z obrazami współczesnymi. Jeśli uczniowie mieszkają w pobliżu parków narodowych dotkniętych spadkiem lodowców, mogą nawet zorganizować zwiedzanie dokładne lokalizacje na zdjęciach historycznych i zrób własne zdjęcia, aby porównać efekty lodowce.
Projekty te nie tylko pozwalają uczniom zadawać pytania i badać zmiany, ale także przynoszą korzyści naukowcom dzięki zbieranym przez nich danym. Uczniowie mogą również dowiedzieć się, jak odkrywcy, tacy jak Lewis i Clark, tworzyli własne mapy przed erą satelitów. A może uczniowie mogliby skorzystać z mapowania, aby określić najlepszą lokalizację nowego parku w ich mieście. Ucząc się o otaczającym ich świecie i jego zmianach, uczniowie mogą lepiej zrozumieć swoje miejsce i to, jak są połączeni w miejscu, w którym żyją.
Projekt środowiskowy — woda
Wiele projektów zachęca uczniów do poznawania nauk o środowisku i energii odnawialnej. Uczniowie mogą badać wodę, budując modele obiegu wody i badając, gdzie powstają lokalne źródła wody. Uczniowie mogą wymyślić nowe sposoby uzyskania dostępnej czystej wody w krajach rozwijających się. A może uczniowie mogą dowiedzieć się, jak i jakie choroby rozprzestrzeniają się przez wodę.
Inne pomysły na projekty środowiskowe
Studenci mogą śledzić zmiany klimatu, badając zmiany w migracjach zwierząt lub zmianach poziomu morza. Studenci mogą badać pomysły na globalne bezpieczeństwo żywnościowe i ulepszenia żywienia, takie jak znalezienie bardziej przyjaznych dla środowiska metod uprawy i niedostatecznie używanych, bogatych w składniki odżywcze gatunków roślin. Uczniowie mogli zidentyfikować korzystne drobnoustroje, które wspomagają tempo kiełkowania nasion.
Projekty OZE
W celu praktycznego zbadania energii odnawialnej uczniowie mogliby zbudować generator rowerowy, aby zbadać, w jaki sposób alternatywne źródła zasilania mogą zasilać domy i urządzenia. Aby zbadać biopaliwa – paliwa wytwarzane z żywych organizmów, takich jak rośliny – uczniowie mogli określić, które rośliny mają największą ilość energii cieplnej i jak sprawić, by rośliny te się rozwijały. Śmigła do sklepów hobbystycznych pomagają uczniom zbadać, w jaki sposób śmigła wiatrowe wpływają na produkcję energii elektrycznej. Uczniowie mogą zademonstrować, jak skoncentrować energię słoneczną za pomocą reflektora parabolicznego. Wszystkie te projekty dają uczniom możliwość zastanowienia się nad sposobami ochrony środowiska i zwiększenia efektywności wykorzystania energii.
Astronomia i astrofizyka
Dla entuzjastów kosmosu uczniowie mogą projektować projekty demonstrujące fizykę lub badające gwiezdne sąsiedztwo. Uczniowie mogą przetestować teorię względności Alberta Einsteina, używając tkaniny, owoców i kulek do symulacji grawitacji i jej krzywizny w czasoprzestrzeni. Entuzjaści nocnego nieba mogą badać zachowanie gwiazd i pomagać w ich śledzeniu w bazie danych. Studenci mogą również badać zmiany w oglądaniu nocnego nieba w oparciu o zanieczyszczenie światłem w miejscu ich zamieszkania oraz sposoby radzenia sobie z tym narastającym problemem. Projekty te angażują uczniów w poznawanie wszechświata i ich interakcji z nim.
Budowanie i badanie elektroniki
Projekty elektroniczne dają studentom możliwość budowania sprawnych urządzeń. Uczniowie mogą zademonstrować, jak działają dzwonki do drzwi i flippery, budując małe elektromagnetyczne urządzenie ssące. Uczniowie mogą „słuchać” światła, tworząc modulowany system LED do przesyłania sygnałów audio z radia do diody LED, naśladując zasady działania kabli światłowodowych. Uczniowie mogli również zbudować małego robota-drona z czujnikami podczerwieni do wykrywania obiektów w jego otoczeniu. Praca z elektroniką zapewnia praktyczne badania i zachęca uczniów do wypróbowania różnych podejść do rzeczywistych urządzeń i technologii.
Badania w życiu codziennym
Pomysły na projekty dotyczące badań studenckich obfitują w życie codzienne. Uczniowie mogli badać wzorce w snach, testując dużą próbę kolegów lub członków rodziny i śledząc ich sny w określonym okresie. Mogą kategoryzować typy snów, a następnie porównywać i analizować je między różnymi grupami wiekowymi, płciami lub innymi kwalifikacjami. Uczniowie mieszkający w zaśnieżonych obszarach mogą badać najlepsze mieszanki soli i wody, aby stopić lód na podjeździe lub chodniku.. Możliwości związane z nauką obywatelską, takie jak słuchanie i śledzenie głosów żab, robienie zdjęć chmur i porównywanie ich z satelitą zdjęcia i zgłaszanie odczuwanych trzęsień ziemi wśród sieci przyjaciół to tylko kilka przykładów źródeł dochodzenia w codziennym życiu życie.