Les expo-sciences permettent aux étudiants de se plonger dans les concepts scientifiques qui les passionnent et de faire preuve de créativité lors de la planification de leurs projets. Les projets réussis commencent souvent par une hypothèse sur la science derrière quelque chose que vous voyez dans votre vie quotidienne et utilisent des expériences innovantes pour tirer des conclusions.
Projet de l'école primaire: Frozen Candy

Certaines personnes congèlent leurs barres de chocolat avant les manger, mais la plupart des gens ne voudraient pas congeler leurs vers gommeux en premier. L'étude de la façon dont les différents matériaux se sentent et se comportent s'appelle la science des matériaux. Les scientifiques des matériaux ont de nombreux emplois tels que s'assurer que les bâtiments peuvent durer et résister à certaines conditions météorologiques.

Ce projet utilise des techniques simples de science des matériaux pour tester la flexibilité des bonbons. Lorsque vous pouvez plier un matériau et qu'il conserve sa forme, il est «ductile». Un bonbon flexible se plie tout seul, tandis qu'un bonbon cassant ne reste pas plié. Obtenez six de chacun des trois types de bonbons. Déballez trois de chaque bonbon et placez-les au congélateur pendant une heure.

Déballez les bonbons restants. Prenez-en une dans les deux mains et pliez-la aussi lentement que possible, tout en regardant attentivement pour voir ce qui se passe. Pliez-le jusqu'à ce qu'il se casse ou qu'il soit complètement plié en deux s'il ne se casse pas.

Évaluez chaque bonbon sur une échelle de 1 à 5. 1 est un bonbon doux très flexible qui se plie tout seul ou ne se plie pas ne tient pas sa propre forme lorsqu'il est plié. 5 est un bonbon très cassant qui ne reste pas plié, et si vous le pliez trop, il se casse rapidement en deux.

Répétez cette opération pour chacun des trois morceaux à température ambiante des trois bonbons. Faites de même pour les bonbons surgelés, mais ne les retirez pas tous du congélateur à la fois. Retirez-en un, pliez-le et évaluez-le, puis retirez le bonbon suivant.

Calculez la moyenne, ou «valeur moyenne», pour chaque ensemble de trois bonbons dans le congélateur et chaque ensemble de trois bonbons à température ambiante (voir Ressources pour aider à calculer les valeurs moyennes). Comparez les bonbons à température ambiante aux surgelés et les différents bonbons entre eux. Notez si certains bonbons étaient plus souples et cassants, et si certains bonbons étaient plus affectés par leur congélation. Considérez ce qui a causé les différences dans les bonbons.
Projet de collège: les piles durent-elles plus longtemps lorsqu'elles sont stockées dans un réfrigérateur?

Beaucoup de gens stockent les piles jetables dans le réfrigérateur pour les garder au frais et au sec. D'autres affirment que les températures domestiques sont suffisamment froides pour les piles et que la présence d'aliments et de condensation dans un réfrigérateur endommagera les piles avec l'humidité. Cette expérience teste la véracité de la croyance selon laquelle les piles durent plus longtemps dans le réfrigérateur.

Obtenez neuf nouvelles piles alcalines jetables AA inutilisées de la même marque. Conservez-en trois dans un récipient hermétique au réfrigérateur pour les protéger de l'humidité éventuelle, et trois autres dans un petit bac ouvert sur la même étagère du réfrigérateur que les autres batteries. Rangez les trois autres dans une armoire. Laissez-les là pendant un à trois mois.

A la fin de la période de stockage, récupérez les piles, en prenant soin de ne pas mélanger les différents groupes. Attendez environ une heure pour permettre aux batteries réfrigérées de revenir à température ambiante. Vous aurez besoin d'un testeur de tension de batterie avec un affichage numérique, que vous pouvez en acheter un pour moins de 10 dollars. Utilisez le testeur pour mesurer et enregistrer le résultat du numéro de tension pour chaque batterie.

Calculez la tension moyenne pour chaque groupe de batteries qui ont été stockées ensemble (voir Ressources pour de l'aide). Comparez les tensions moyennes de chaque groupe de batteries. Plus la tension est élevée, plus la durée de vie d'une batterie est longue. Les résultats indiquent-ils si le stockage au réfrigérateur a prolongé la durée de vie des piles? Y avait-il une différence entre les deux groupes stockés dans le réfrigérateur?
Projet High School: les indices de masse corporelle des enfants prédisent-ils leur forme physique?

Le nombre croissant d'enfants en surpoids fait souvent la une des journaux. Les autorités sanitaires sont préoccupées par le risque d’embonpoint chez les enfants de maladies graves. De nombreuses organisations ont lancé des initiatives pour augmenter le niveau de condition physique des enfants qui ont un indice de masse corporelle (IMC) supérieur au 85e centile pour leur âge. Malheureusement, il n'y a pas eu de consensus sur les stratégies, le cas échéant, qui ont été efficaces, ni même sur le fait que les enfants ayant un IMC élevé sont moins en forme physiquement que leurs pairs. Ce projet explore le lien entre l'IMC des enfants et leur forme cardiovasculaire.

Élaborez une hypothèse prédisant si les enfants ayant un IMC supérieur au 85e centile auront des niveaux de forme physique inférieurs à ceux des enfants ayant un IMC inférieur au 85e centile. Sélectionnez un groupe de 15 à 20 garçons et 15 à 20 filles. Les enfants doivent tous être dans une tranche d'âge de deux ans. Obtenir des formulaires de consentement signés par les enfants et leurs parents ou tuteurs; votre professeur devrait être en mesure de vous aider à créer un formulaire approprié.

Mesurez la taille et le poids de chaque enfant. Vous pouvez entrer ces données dans le calculateur en ligne de l'IMC de l'enfance dans la section Ressources de cet article pour déterminer l'IMC de chaque enfant. Mesurez leur forme physique en utilisant le Harvard Step Test. Tester un enfant à la fois, demander à chaque enfant de se tenir au bas d'un escalier, de monter sur la première marche avec les deux pieds, puis de redescendre au sol avec les deux pieds, en «haut-haut-bas-bas» " rythme. Demandez à l'enfant de faire cela 30 fois par minute pendant quatre minutes, ou pendant moins de temps s'il devient trop épuisé pour continuer. Utilisez un chronomètre et comptez leurs pas à voix haute.

Après le test, demandez à l'enfant de s'asseoir immédiatement. Mesurez leur rythme cardiaque en sentant le pouls de leur poignet et en comptant les battements cardiaques pendant 30 secondes, puis en multipliant ce nombre par deux. Attendez deux minutes et mesurez à nouveau leur fréquence cardiaque. Pour chaque enfant, soustrayez sa fréquence cardiaque deux minutes après la fin du test de Harvard Step de sa fréquence cardiaque immédiatement après le test. La différence dans les fréquences cardiaques indique à quelle vitesse leurs cœurs peuvent revenir à une fréquence de repos après l'effort. Plus le nombre est élevé, plus le niveau de condition physique de l'enfant est élevé.

Créez des graphiques linéaires comparant les IMC des enfants et les nombres de fréquence cardiaque de récupération. Considérez votre hypothèse initiale et si les résultats l'ont appuyée. Quelles conclusions pouvez-vous tirer de l'utilisation de l'IMC pour mesurer la forme physique et la santé des enfants?