Znanstveni sejmi dajejo študentom priložnost, da se poglobijo v znanstvene koncepte, ki jih navdušujejo, in da pri načrtovanju svojih projektov ustvarjajo kreativno. Uspešni projekti se pogosto začnejo s hipotezo o znanosti, ki stoji za nečim, kar vidite v svojem vsakdanjem življenju, in z inovativnimi eksperimenti sklepate.
Osnovnošolski projekt: Zamrznjene sladkarije
Nekateri ljudje zamrznejo čokoladice, preden jih pojedo, večina pa ne bi želela najprej zamrzniti svojih gumijastih črvov. Študijo, kako se različni materiali počutijo in obnašajo, imenujemo znanost o materialih. Znanstveniki na področju materialov imajo veliko služb, na primer zagotavljanje, da zgradbe zdržijo in vzdržijo nekatere vremenske razmere.
Ta projekt uporablja preproste tehnike znanosti o materialih za preizkušanje prožnosti bonbonov. Kadar lahko material upognete in ima obliko, je »nodularni«. Prilagodljiv bonbon se sam upogne, krhki bonbon pa ne ostane upognjen. Pridobite po šest od treh vrst sladkarij. Odvijte po tri sladkarije in jih za eno uro postavite v zamrzovalnik.
Odvijte preostale bonbone. Vzemite enega v obe roki in ga upognite čim počasneje, pri tem pa natančno opazujte, kaj se zgodi. Upognite ga, dokler se ne zlomi, ali pa ga popolnoma prepolovite, če se ne zlomi.
Ocenite vsako sladkarijo na lestvici od 1 do 5. 1 je zelo prilagodljiva, mehka sladkarija, ki se sama upogne ali ob upogibanju nima svoje oblike. 5 je zelo krhka sladkarija, ki ne ostane upognjena in če jo preveč upognete, se hitro zaskoči na polovico.
To ponovite za vsakega od treh kosov vseh treh bonbonov pri sobni temperaturi. Naredite enako za zamrznjene bonbone, vendar jih ne odstranite naenkrat iz zamrzovalnika. Odstranite enega, ga upognite in ocenite, nato pa odstranite naslednjo sladkarijo.
Izračunajte povprečje ali "povprečno vrednost" za vsak komplet treh bonbonov v zamrzovalniku in vsak komplet treh bonbonov pri sobni temperaturi (glejte Vire za pomoč pri izračunu povprečnih vrednosti). Primerjajte bonbone sobne temperature z zamrznjenimi in različne bonbone med seboj. Upoštevajte, ali so bili nekateri bonboni bolj prilagodljivi in krhki in ali je na nekatere bonbone bolj vplivalo njihovo zamrzovanje. Razmislite, kaj je povzročilo razlike v bonbonih.
Srednješolski projekt: Ali baterije zdržijo dlje, če jih hranimo v hladilniku?
Veliko ljudi shranjuje baterije za enkratno uporabo v hladilniku, da ostanejo hladne in suhe. Drugi trdijo, da so temperature v gospodinjstvih dovolj hladne za baterije in da bo prisotnost živil in kondenza v hladilniku baterije poškodovala z vlago. Ta poskus preizkuša, ali obstaja resnica v prepričanju, da baterije zdržijo dlje v hladilniku.
Pridobite devet novih, neuporabljenih AA alkalnih baterij za enkratno uporabo iste znamke. Tri jih shranite v nepredušno zaprti posodi v hladilniku, da jih zaščitite pred morebitno vlago, druge tri pa v majhnem odprtem košu na isti polici hladilnika kot ostale baterije. Preostale tri shranite v omari. Pustite jih tam en do tri mesece.
Na koncu obdobja shranjevanja zberite baterije in pazite, da ne boste pomešali različnih skupin. Počakajte približno eno uro, da ohlajene baterije dosežejo sobno temperaturo. Potrebovali boste merilnik napetosti akumulatorja z digitalnim zaslonom, ki ga lahko kupite za manj kot 10 dolarjev. S testerjem izmerite in zabeležite rezultat napetostnega števila za vsako baterijo.
Izračunajte srednjo napetost za vsako skupino baterij, ki so bile skupaj shranjene (glejte Vire za pomoč). Primerjajte povprečne napetosti vsake skupine baterij. Višja je napetost, več življenjske dobe ima baterija. Ali so rezultati pokazali, ali je shranjevanje v hladilniku podaljšalo življenjsko dobo baterij? Je bila razlika med obema skupinama shranjenima v hladilniku?
Srednješolski projekt: Ali indeksi telesne mase otrok napovedujejo njihovo telesno pripravljenost?
Vse večje število otrok s prekomerno telesno težo pogosto objavlja novice. Zdravstveni organi so zaskrbljeni zaradi nevarnosti resnih bolezni otrok s prekomerno telesno težo. Številne organizacije so sprožile pobude za povečanje telesne pripravljenosti otrok, ki imajo za svojo starost indeks telesne mase (ITM) nad 85. percentilom. Na žalost ni bilo soglasja o tem, katere strategije, če sploh, so bile učinkovite, ali celo, ali so otroci z visokim ITM manj fizično sposobni kot njihovi vrstniki. Ta projekt raziskuje povezavo med ITM otrok in njihovo srčno-žilno kondicijo.
Razvijte hipotezo, ki napoveduje, ali bodo otroci z ITM nad 85. percentilom imeli nižjo telesno pripravljenost kot otroci z ITM pod 85. percentilom. Izberite skupino od 15 do 20 dečkov in 15 do 20 deklet. Vsi otroci bi morali biti v starosti dveh let. Pridobiti obrazce za soglasje, ki so jih podpisali otroci in njihovi starši ali skrbniki; učitelj vam mora biti sposoben pomagati pri ustvarjanju ustrezne oblike.
Izmerite višino in težo vsakega otroka. Te podatke lahko vnesete v spletni kalkulator ITM za otroke v oddelku Viri tega članka, da določite ITM vsakega otroka. Izmerite njihovo telesno pripravljenost s testom Harvard Step. Preskusite enega otroka naenkrat, prosite vsakega otroka, naj stoji na dnu stopnišča, in stopite navzgor prvi korak z obema nogama, nato pa z obema nogama nazaj v tla, v "gor-gor-dol-dol" ritem. Otrok naj to počne štirikrat 30-krat na minuto ali manj časa, če se preveč izčrpa, da bi lahko nadaljeval. Uporabite štoparico in na glas preštejte njihove korake.
Po testu naj otrok takoj sede. Izmerite njihov srčni utrip tako, da začutite utrip zapestja in 30 sekund preštejte utrip srca, nato pa to število pomnožite z dvema. Počakajte dve minuti in znova izmerite njihov srčni utrip. Za vsakega otroka odštejte srčni utrip dve minuti po koncu Harvardskega testnega koraka od njegovega srčnega utripa takoj po testu. Razlika v srčnem utripu kaže, kako hitro se njihova srca po naporu lahko vrnejo v počitek. Večja kot je številka, višja je otrokova telesna pripravljenost.
Ustvarite črtne grafe, ki primerjajo ITM otrok in številke srčnega utripa za okrevanje. Upoštevajte svojo začetno hipotezo in ali so jo rezultati podprli. Kakšne zaključke lahko ugotovite o uporabi ITM za merjenje telesne pripravljenosti in zdravja pri otrocih?