Vetenskapsmässor ger studenterna en möjlighet att gräva i vetenskapliga begrepp som uppmuntrar dem och att vara kreativa när de planerar sina projekt. Framgångsrika projekt börjar ofta med en hypotes om vetenskapen bakom något du ser i din vardag och använder innovativa experiment för att dra slutsatser.
Grundskolaprojekt: Fryst godis
Vissa människor fryser sina chokladkakor innan de äter dem, men de flesta vill inte frysa sina klibbiga maskar först. Studien av hur olika material känns och beter sig kallas materialvetenskap. Materialforskare har många jobb, som att se till att byggnader klarar och tål vissa väderförhållanden.
Detta projekt använder enkla materialvetenskapliga tekniker för att testa godisens flexibilitet. När du kan böja ett material och det håller formen är det "duktilt". Ett flexibelt godis böjer sig självt, medan ett sprött godis inte förblir böjt. Skaffa sex av tre typer godis. Packa upp tre av varje godis och lägg dem i frysen i en timme.
Packa upp de återstående godisarna. Ta en i båda händerna och böj den så långsamt som möjligt medan du tittar noga på för att se vad som händer. Böj den tills den går sönder eller är helt vikad i hälften om den inte går sönder.
Betygsätt varje godis på en skala från 1 till 5. 1 är ett mycket flexibelt, mjukt godis som böjer sig själv eller inte håller sin egen form när det böjs. 5 är ett mycket skört godis som inte förblir böjt, och om du böjer det för långt, klickar det snabbt i hälften.
Upprepa detta för var och en av de tre rumstemperaturbitarna av alla tre godisarna. Gör detsamma för de frysta godisarna, men ta inte ut dem alla från frysen på en gång. Ta bort en, böj den och betygsätt den och ta sedan ut nästa godis.
Beräkna medelvärdet eller "medelvärdet" för varje uppsättning med tre godis i frysen och varje uppsättning med tre godis vid rumstemperatur (se Resurser för hjälp med att beräkna medelvärden). Jämför godisarna vid rumstemperatur med de frysta och de olika godisarna med varandra. Observera om vissa godisar var mer flexibla och spröda och om vissa godisar påverkades mer av att de frystes. Tänk på vad som orsakade skillnaderna i godisarna.
Middle School-projekt: Håller batterier längre när de förvaras i kylskåp?
Många lagrar engångsbatterier i kylen för att hålla dem svala och torra. Andra hävdar att hushållstemperaturerna är tillräckligt svala för batterier, och att närvaron av mat och kondens i kylskåpet kommer att skada batterierna med fukt. Detta experiment testar om det finns någon sanning i tron att batterier håller längre i kylen.
Skaffa nio nya, oanvända alkaliska AA-batterier av samma märke. Förvara tre av dem i en lufttät behållare i kylskåpet för att skydda dem från eventuell fukt, och ytterligare tre i en liten öppen behållare på samma kylhylla som de andra batterierna. Förvara de återstående tre i ett skåp. Lämna dem där i en till tre månader.
I slutet av lagringsperioden ska du samla ihop batterierna och se till att inte blanda ihop de olika grupperna. Vänta ungefär en timme så att kylbatterierna får rumstemperatur. Du behöver en batterispänningstestare med en digital skärm, som du kan köpa en för mindre än 10 dollar. Använd testaren för att mäta och registrera spänningsnummerresultatet för varje batteri.
Beräkna medelspänningen för varje grupp batterier som lagrats tillsammans (se Resurser för hjälp). Jämför medelspänningarna för varje grupp batterier. Ju högre spänning, desto mer livslängd har ett batteri kvar. Visade resultaten om lagring i kylskåp förlängde batteriernas livslängd? Var det skillnad mellan de två grupperna som förvarades i kylskåpet?
High School-projekt: Förutsäger barnens kroppsmassindex deras fysiska kondition?
Det ökande antalet barn som är överviktiga gör ofta nyheterna. Hälsovården är oroliga för överviktiga barns risk för allvarlig sjukdom. Många organisationer har lanserat initiativ för att öka konditionsnivån för barn som har ett BMI (Body Mass Index) över 85-percentilen för sin ålder. Tyvärr har det inte funnits enighet om vilka, om några, strategier som har varit effektiva, eller ens om barn med höga BMI är mindre fysiskt lämpliga än sina kamrater. Detta projekt undersöker sambandet mellan barns BMI och deras kardiovaskulära kondition.
Utveckla en hypotes som förutsäger om barn med BMI över 85-percentilen kommer att ha lägre konditionsnivåer än barn med BMI under 85-percentilen. Välj en grupp på 15 till 20 pojkar och 15 till 20 flickor. Barnen bör alla vara inom två års ålder. Skaffa samtyckeformulär signerade av barnen och deras föräldrar eller vårdnadshavare; din lärare ska kunna hjälpa dig att skapa ett lämpligt formulär.
Mät varje barns längd och vikt. Du kan mata in dessa uppgifter i BMI online-kalkylatorn i avsnittet Resurser i den här artikeln för att bestämma varje barns BMI. Mät deras kondition med hjälp av Harvard Step Test. Testa ett barn i taget, be varje barn stå längst ner i en trappa och gå upp på första steget med båda fötterna och sedan tillbaka ner till golvet med båda fötterna, i en "upp-upp-ner-ner" rytm. Låt barnet göra detta 30 gånger per minut i fyra minuter, eller under kortare tid om det blir för utmattat för att fortsätta. Använd ett stoppur och räkna deras steg högt.
Efter barnet ska barnet omedelbart sitta ner. Mät pulsen genom att känna pulsen på handleden och räkna hjärtslag i 30 sekunder och multiplicera sedan antalet med två. Vänta två minuter och mät pulsen igen. För varje barn subtraherar du hjärtfrekvensen två minuter efter slutet av Harvard Step Test från hjärtfrekvensen omedelbart efter testet. Skillnaden i hjärtfrekvensen indikerar hur snabbt deras hjärtan kan återgå till en vilopuls efter ansträngning. Ju större antal desto högre barnets kondition.
Skapa linjediagram som jämför barnens BMI och pulsnummer för återhämtning. Tänk på din ursprungliga hypotes och om resultaten stödde den. Vilka slutsatser kan du dra om att använda BMI för att mäta kondition och hälsa hos barn?
