Projekte der Middle School Science Fair

Herzliche Glückwünsche! Ihnen wurde ein wissenschaftlich faires Projekt zugewiesen!

Einige von Ihnen finden das vielleicht nicht so toll. Warum sollten Sie also beglückwünscht werden, wenn die ganze Idee, ein ganzes Wissenschaftsprojekt alleine zu machen, so beängstigend ist? Zum einen können Sie alle Entscheidungen über Ihr Projekt selbst treffen.

Für einige von Ihnen ist es möglicherweise das erste Mal, dass Ihre Lehrer Ihnen erlauben, selbst zu entscheiden, was Sie studieren möchten. Also nochmal herzlichen Glückwunsch! Wenn Sie sich der Herausforderung stellen müssen, alle Entscheidungen selbst zu treffen, und bereit sind, alles selbst zu tun, lesen Sie bitte unseren Artikel über die Auswahl eines wissenschaftlich fairen Projekts und springen Sie gleich ein. Wenn Sie Ideen für bestimmte Projekte wünschen, lesen Sie weiter !

Mit den folgenden beiden Projekten können Sie die Eigenschaften des Bodens testen. Sie wären für einen allgemeinwissenschaftlichen Kurs, einen Biologiekurs oder einen umweltwissenschaftlichen Kurs geeignet.

Projekt Nr. 1: Wie wirkt sich der pH-Wert des Bodens auf die Art der Pflanzen aus, die in einem bestimmten Gebiet wachsen?

Verschiedene Arten von Pflanzen gedeihen in verschiedenen Bodentypen. Finden Sie in Ihrer Hintergrundforschung heraus, welche Pflanzenarten leicht alkalische oder saure Böden bevorzugen. Besprechen Sie, wie der pH-Wert des Bodens in einem Hausgarten angepasst werden kann, um die von Ihnen ausgewählten Pflanzen anzubauen. Machen Sie eine Hypothese über den pH-Wert des Bodens basierend auf der Art der Pflanzen, die an jeder Sammelstelle beobachtet werden.

Sammeln einer Probensammlung

Graben Sie ein kleines Loch mit einer Tiefe von etwa 6 Zoll und entfernen Sie dann mit einer separaten, sauberen Kelle oder einem großen Löffel eine Handvoll Erde (etwa 200 Gramm oder 7 Unzen) von den Seiten des Testlochs. Ihre Werkzeuge sollten aus sauberem Edelstahl oder mit Teflon beschichtet sein, da Rost oder Schmutz auf dem Werkzeug Ihre Probe kontaminieren. Reinigen und trocknen Sie Ihre Werkzeuge gründlich, bevor Sie eine neue Probe entnehmen.

Legen Sie jede Bodenprobe in eine Plastiktüte. Beschriften Sie den Beutel mit dem Sammelort und etwaigen Beobachtungen zu den an diesem Ort vorhandenen Pflanzentypen.

Einige Orte, die Sie ausprobieren sollten: ein Gemüsegarten, eine Rasenfläche, ein Gebiet, in dem Kiefern gut wachsen, ein Bach oder ein Flussufer, ein Feld, auf dem kommerzielle Pflanzen wie Weizen, Sojabohnen oder Mais angebaut werden.

Stellen Sie immer sicher, dass Sie die Erlaubnis des Landbesitzers haben, ein Probenloch zu graben und das Loch zu füllen, nachdem Sie den für Ihren Test benötigten Boden entfernt haben.

Proben vorbereiten

Bodenproben sollten vor dem Testen vollständig trocken sein. Öffnen Sie die Beutel und lassen Sie sie an einem sonnigen Ort, bis sie trocken sind.

Die Proben können auch in einem Ofen getrocknet werden. Eine Bodenprobe auf einem Teflon-Backblech verteilen und 15 Minuten in einen 350-Grad-Ofen stellen. Stellen Sie sicher, dass das Backblech für jede neue Probe gereinigt und getrocknet wird.

Test durchführen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den pH-Wert Ihrer Bodenproben zu testen:

1. Kaufen Sie ein Bodentest-Kit von einem Haus- und Gartencenter. Befolgen Sie sorgfältig alle Anweisungen des Herstellers. Dies ist der genaueste Test.

2. Verwenden Sie Essig und Backpulver. Um diesen Test durchzuführen, benötigen Sie:

• sechs bis neun Esslöffel jeder Bodenprobe
• ein sauberes Quartglas mit Deckel
• mehrere Gallonen destilliertes Wasser
• eine Gallone Flasche weißen Essigs
• eine Schachtel Backpulver

Testen Sie die erste Probe auf Säure, indem Sie 2 bis 3 Esslöffel Erde in das Quartglas geben. Fügen Sie 3 Esslöffel Backpulver und 1 Tasse destilliertes Wasser hinzu. Setzen Sie den Deckel auf das Glas und schütteln Sie es gut. Wenn die Mischung sprudelt, ist der Boden stark sauer. Reinigen und trocknen Sie das Glas und die Messlöffel sorgfältig.

Um den Boden auf Alkalität zu testen, geben Sie die gleiche Menge Erde in das Glas und geben Sie 1 Tasse weißen Essig hinzu. Verschließen Sie das Glas und schütteln Sie es gut. Wenn die Mischung mit dem Essig durch Sprudeln reagiert, ist der Boden stark alkalisch. Dieser Test ist am ungenauesten, da er nur Ergebnisse zeigt, wenn der Boden sehr sauer oder alkalisch ist.

3. Verwenden Sie eine Kohlsaftanzeige. Bereiten Sie Ihre Indikatorlösung vor, indem Sie einen Rotkohl in sehr feine Stücke schneiden. Verwenden Sie etwa fünf Kohlblätter pro drei Tassen destilliertem Wasser. Den gehackten Kohl zehn Minuten im Wasser kochen. (Vielleicht möchten Sie dies draußen tun, da der Geruch von gekochtem Kohl ziemlich stark ist!)

Den Kohl abseihen und Sie sollten eine hellviolette Flüssigkeit zurücklassen, die Sie als pH-Indikator verwenden können. 3 Esslöffel jeder Bodenprobe in einen separaten Klarglasbehälter geben. Gießen Sie 100 Milliliter (ml) heißen Kohlsaftindikator über jede Probe und lassen Sie sie 30 Minuten lang ungestört sitzen. Vergleichen Sie die Farbe des Kohlsaftindikators in jedem Behälter. Böden mit einem nahezu neutralen pH-Wert weisen nur geringe Farbveränderungen auf. Wenn die Lösung hellblau ist, ist der Boden leicht alkalisch, dunklere Blautöne bis grün bedeuten höhere pH-Werte. Wenn die Lösung hellrosa ist, ist der Boden leicht sauer, dunklere rosa Farben zeigen niedrigere pH-Werte an.

Denken Sie daran, dass die pH-Skala auf einem Wert von 7 basiert, der für neutral steht - das bedeutet weder sauer noch basisch. Steigende Werte von 7,1 auf 14 bedeuten immer stärkere Basen. Abnehmende Werte von 6,9 auf 0 bedeuten zunehmend stärkere Säuren. Starke Säuren oder Basen sind ätzend, was bedeutet, dass sie Verätzungen verursachen! Es ist unwahrscheinlich, dass Sie im Boden sehr starke Säure- oder Basenwerte finden - die Pflanzen würden sterben.

Darstellung Ihrer Informationen

Bereiten Sie ein Diagramm wie folgt vor:

Projekt Nr. 2: Welcher Bodentyp hat die höchste elektrische Leitfähigkeit?

Pflanzen brauchen mehr als Wasser für ihr Wachstum. Sie brauchen Mineralien und Salze aus dem Boden. Qualitätsböden enthalten Materialien, die sich leicht in Wasser auflösen, damit die Pflanzen sie durch ihre Wurzeln aufnehmen können. Eine Möglichkeit zu beurteilen, ob diese Materialien für die Pflanzen leicht verfügbar sind, besteht darin, die elektrische Leitfähigkeit des Bodens zu messen.

Benötigte Materialien:

• 200 g Sand
• 200 g Ton
• 400 g Blumenerde
• 50 ml Flüssigdünger
• Destilliertes Wasser
• 1 12-Volt-Gleichstrombatterie
• 3 kunststoffisolierte Überbrückungsdrähte mit Krokodilklemmen an jedem Ende
• 2 Kupferelektroden
• 1 Milliamperemeter mit roten und schwarzen Verbindungsdrähten, die mit Krokodilklemmen ausgestattet sind (bitte leihen Sie sich eines von der Wissenschaftsabteilung Ihrer Schule aus)
• Becher

Hypothese: Basierend auf dem, was Sie über den Boden wissen, wird angenommen, welcher Bodentyp die höchste elektrische Leitfähigkeit aufweist. In diesem Experiment wurde die unabhängig variabel ist die Art des Bodens; Sand, Ton, Gartenerde und Gartenerde gemischt mit Flüssigdünger. Das abhängig variabel ist die Fähigkeit jedes Bodens, Elektrizität zu leiten.

Verfahren:

1. Trocknen Sie jede Bodenprobe in der Sonne oder im Ofen

2. Beschriften Sie vier Becher wie folgt: Sand, Ton, Blumenerde, Blumenerde und Dünger

3. In jedes etikettierte Becherglas 200 g der entsprechenden Erde abmessen. 50 ml Flüssigdünger in das Becherglas mit der Aufschrift „Boden und Dünger“ geben. In jedes Becherglas 200 ml destilliertes Wasser geben und vorsichtig umrühren. Stellen Sie die Becher mindestens 30 Minuten lang beiseite.

4. Befestigen Sie ein Ende des ersten Überbrückungskabels an einer der Kupferelektroden und verbinden Sie das andere Ende mit dem Negativ Anschluss an der Batterie.

5. Befestigen Sie ein Ende des zweiten Überbrückungskabels an der rot (+) Amperemeter-Draht. Lassen Sie das andere Ende frei, bis Sie bereit sind, es an die Batterie anzuschließen.

6. Befestigen Sie ein Ende des dritten Überbrückungskabels an der schwarz (-) Amperemeter-Draht und das gegenüberliegende Ende zur zweiten Kupferelektrode.

7. Führen Sie die Elektroden in einem Abstand von ca. 5 cm in Ihr erstes Testbecherglas ein und verbinden Sie das zweite Überbrückungskabel mit dem positiv Anschluss der Batterie.

8. Lesen Sie das Milliampere-Messgerät am Amperemeter ab und notieren Sie die Informationen in einer Datentabelle. Trennen Sie den Stromkreis, reinigen und trocknen Sie die Elektroden und wiederholen Sie dies für Ihre anderen Testbecher.

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