Watchung Borough Schools Watchung, NJ 07069 

Mary T. Nunn, Principal Mike Vignola, Assistant Principal 

  March 11, 2016 

Dear Families,   We would like to invite all second through fifth graders to participate in the annual Science Fair! This is an opportunity to be part of an exciting event that encourages students to think like scientists.  The goal of this activity is for students to experience science firsthand in a non‐competitive environment. Projects will be shared at the fair, but will not be judged.   This year, to provide students the opportunity to use science knowledge and skills just as scientists, engineers and mathematicians do in the real world, we are giving students a choice. Families can choose between a project that will follow the Scientific Method or a project that will follow the Engineering Design Process. Please take a look at the planning pages to learn more about the two choices.   Parents, your involvement and support could mean the difference between a stressful experience and an exciting learning adventure. Parental guidance will be essential as your child tackles this project, and we encourage your support. It is important that your child wrestles with problems and tries to solve them. Guide your child whenever and wherever you can, but let the final project reflect your child’s individual effort and design. The more your child does by him/herself, the greater the benefit and pride in his/her accomplishment. The most important outcome of your child’s science project is the joy and learning that comes from scientific discovery. We hope you agree that the educational benefits are numerous, as students develop skills in writing, oral presentation, creative thinking, and problem solving.  Your completed Science Fair project may be an experiment or a design prototype. The project must contain a Scientist’s Notebook and Display Board. Young scientists will have the opportunity to describe their projects at the evening Science Fair event.   On the attached pages, you will find helpful information regarding the Science Fair project:   

● The Scientific Process vs. The Engineering Design Process ● Suggested Topics and Categories ● Project Plan ● Steps to Science Fair Success ● The Scientist’s Notebook ● Science Fair Timeline, listing all checkpoints and deadlines 

  We look forward to watching your child enjoy this unique opportunity for scientific discovery!   Sincerely, Elaine Chesebro and Arielle Goldstein  

1 

The Scientific Method  The Engineering Design Process 

State your question  Define the problem 

Do background research  Do background research 

Formulate your hypothesis  Specify requirements 

Design experiment, establish procedure  Create alternative solutions, choose the 

best one and develop it 

Test your hypothesis by doing an 

experiment 

Build a prototype 

Analyze your results and draw conclusions  Test and redesign as necessary 

Communicate results  Communicate results 

Steps of The Scientific Method  Steps of The Engineering Design Process 

 

Scientific Method Compared to the Engineering Process: 

 

 

 

  

  

 

2 

Suggested Topics and Categories 

 Here are some ideas to help you choose your topic!. 

 

∙      Physics: Do you wonder why or how things work? If so, then you might want to choose 

Physics for your category. Topic examples may include matter, electricity, magnetism, sound, 

light, or energy. 

  

∙      Earth and Space: Are you curious about Earth or outer space? This may be the category for 

you. Topic examples may include weather, geology, rocks, fossils or volcanoes, or our sun, stars 

and planets.  

  

∙      Life Science: Do you like plants or animals? Are you curious about why humans behave in 

certain ways? If so then Life Science may be your category. 

  

∙      Chemistry: Are you interested in how chemicals react? There is chemistry in cooking, or you 

can make various solutions. Topic examples may include: crystal creations, bubbles, rust, baking 

soda and vinegar, and other chemical reactions.  

  

∙      Engineering:  Do you have a problem you want to solve? Do you want to design or create an 

innovative solution? Examples include: How can I prevent children from getting into kitchen 

cupboards? Which building design best withstands an earthquake? Can you build a Robot arm 

out of straws or Legos? 

 

 

 

  

3 

Project Plan   

Use this Project Plan to help guide you through your project. You can write notes and ideas 

here, but please remember, your Scientist’s Notebook is your final copy! 

 

STEP 1  – Scientific Question OR Define the Engineering Problem:  What is the question you 

are trying to answer OR the problem you are trying to solve? 

 

Example(s): 

∙      Science Question I am going to answer: “Which brand of diaper is the most absorbent?” This 

is a good question that will take you through the steps of the scientific process.   

 

∙      Engineering Problem I am going to solve: “How can I prevent children from getting into 

cabinets where there are chemicals? This problem would allow you to design a solution, build a 

prototype, and test its effectiveness. 

 

 Will you be using the Scientific Method OR the Engineering Process?  (Hint – Most projects will 

follow the Scientific Method, but if the objective of your project is to invent a new product, 

experience, or environment, then it makes sense to follow the Engineering Design Process.) 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

STEP 2 – Do Research After choosing your category and asking a question or defining the problem, it is important to 

complete some research to better understand what your investigation is about. How do you 

complete research?  You need to read! The information you gather while completing your 

research will help you to develop your prediction, design your experiment or prototype, collect 

data, draw conclusions, and communicate like a real scientist or engineer. Make sure to include 

at least the title, author, and date published or accessed. 

 

Books or Articles about my topic: __________________________________________________ 

 

_____________________________________________________________________________ 

 

4 

______________________________________________________________________________ 

 

Websites about my topic: ________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

 

 People I talked to about my topic:  ________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

 

STEP 3:  Prediction:  What do you think will happen in your project/experiment, based on your 

research and reading? You will use evidence from your project to support and justify your 

thinking. 

  

∙   Sample Science question: If I put 30 ml of water in the Huggies diaper, then it will absorb the 

most water because Huggies diapers have an extra layer of poly‐fiber material. 

 

∙   Sample Engineering problem I am trying to solve: If I create a cabinet lock, then kids won’t 

get into dangerous chemicals, because cabinets will be secured with my invention. 

  

If_____________________________________________________________________________ 

  

then__________________________________________________________________________ 

  

because_______________________________________________________________________ 

  

STEP 4: Science Materials OR Engineering Materials. What types of materials will be used to 

conduct your investigation or design your prototype? Make a list of them here using either 

words or pictures. 

 

 

 

 

 

5 

         

 

STEP 5: Procedure. What steps will I use to carry out my investigation? It is very important that 

the steps in developing/designing your investigation are recorded as carefully as possible.   Are 

there safety concerns? In designing a solution, create alternatives and choose the best one to 

develop. 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

STEP 6: Do the Experiment OR Build a Prototype. Test your prediction by doing the experiment 

OR building a prototype.  This is like a recipe ‐ step by step instructions for what you will do to 

test your prediction. It should be so thorough that even a person who knows nothing about 

science could duplicate the experiment.  

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

STEP 7: Scientific Data and Results. Analyze your results and draw conclusions OR test and 

redesign as necessary.  When conducting your investigation it is important to collect some data 

(information) to help either prove or disprove your prediction. When you are collecting data 

please make sure to be as precise as possible in using labels, dates, and even pictures. Use your 

notebook to record your data. 

 

______________________________________________________________________________ 

6 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

STEP 8: Conclusion ‐ Communicate Results.  During your investigation you have learned many 

new things, including whether or not you were able to prove or disprove your hypothesis. Your 

conclusion should be a summary of your results and state whether or not your investigation 

supported your hypothesis. Use the questions below to help guide you in sharing what you 

learned. 

∙      Did your results support your hypothesis? Identify and explain the types of data you used to prove or disprove your hypothesis. 

∙      What did you learn from the trials you conducted in your investigation? 

∙      What types of problems did you encounter throughout your investigation? 

∙      If you were to conduct this investigation again, what would you do differently? 

∙      How does your investigation make connections to real life? 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

STEP 9. Present to Guests at the Science Fair!  Try to be able to answer the following questions 

if asked: 

∙     How did you get the idea for your project? 

∙    What were you trying to find out or solve when you did your experiment? 

∙      Was there anything that surprised you after you did your experiment?   

∙     Explain how you did your experiment. 

∙     What did you like best about doing your science project? 

7 

∙      If you were to do the same project again, what would you change or do differently? 

∙     Were the results of the experiment how you guessed they would be?  If not, what 

surprised you the most? 

∙     Why is your project important?  How could it help people?  Perhaps your work will help a 

small group of people!    

 

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

  

______________________________________________________________________________ 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 

 

~ Your Schedule to Science Fair Success! ~ 

  

  

Weeks 1 and 2: Getting started. 

∙    Read through this packet!  Use the Project Plan to record your ideas.  

 ∙   Visit websites and explore books and magazines to help you think about your topic. Ask a 

librarian for help, too. 

∙   Will you do a science experiment or an engineering design project? 

Submit your topic idea by March 24.   

 

Weeks 3 and 4: Research and revise. 

∙   Decide on the materials you will need. 

∙   Begin setting up your experiment or designing your prototype. 

∙   Conduct research. 

∙   Begin recording in your Scientist’s Notebook: Date each entry!   

Weeks 5 ‐ 8: 

∙      Continue your research. 

∙      Obtain initial results. 

∙      Think about any changes or refinements you may need to make. 

∙      Plan out your display board (a tri‐fold board, available at Michael’s, Staples, AC Moore) ‐‐ 

make any drawings, charts, graphs, or sketches. 

∙      Finish any data collection. 

∙   Don’t forget to keep up with your Scientist’s Notebook! 

 

Week 9 

∙      Assemble your tri‐fold board. 

∙      Be sure your Scientist’s Notebook is organized. 

∙      Plan and rehearse how you will describe your project to guests during the Evening Science 

Fair. 

  

Science Fair 

Tuesday, May 10, 2016 

6:00‐8:00 PM 

Valley View Gymnasium  

 

9 

Science Fair Timeline Checkpoints and Deadlines 

  

  

March 11:  Science Fair packet goes home, read through all information! 

  

March 24:  Return Participation Form with topic choice to school Science Experiment Forms should be returned to Mrs. Chesebro 

Design Prototype Forms should be returned to Ms. Goldstein 

  

March/April:  Begin research, gather materials, start Scientist’s Notebook   

 

Week of April 4:  Check in #1, with Ms. Goldstein or Mrs. Chesebro 

 

April:  Conduct experiments,, collect data, build, design, maintain Notebook 

 

Week of April 11:  Check in #2, with Mrs. Chesebro or Ms. Goldstein 

  

Week of April 25: Check in #3, with Mrs. Chesebro or Ms. Goldstein 

 

Week of May 2:  Please let us know what you will need for the evening event – do you 

need to be near an electrical outlet or sink? Will you need additional table space? 

 

 

Science Fair 

Tuesday, May 10, 2016 

6:00‐8:00 PM 

Valley View Gymnasium   

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

Science Fair Participation Form   

  

Student Name: ___________________________________________________________   

Title of Project: ___________________________________________________________   

Grade/Teacher: __________________________________________________________   

Category (see page 3 for more info): 

  

Physics: _____________Earth/Space: ______________Life Science: _______________ 

  

Chemistry: _____________Engineering: ________________ Technology: ____________ 

  

 Will you be using the Scientific Method OR the Engineering Process?  Please circle one below: 

 

** Science Experiment Forms should be returned to Mrs. Chesebro 

** Design Prototype Forms should be returned to Ms. Goldstein 

 

  

Parent’s signature _________________________________________________ 

  

Parent’s E‐Mail address: ____________________________________________ 

   

  

  

** Remember to return this form by Thursday, March 24, 2016  **  

 

 

 

 

 

 

 

 

11 

The Scientist’s/Engineer’s Notebook   

An important part of being a scientist or an engineer is keeping track of your ideas. It is also 

important to note the things you observe, and record your thoughts and how you did things. 

You will need to make predictions and remember your results. The best and easiest way to do 

all of this is to keep a science notebook that you use to write everything about your experiment 

or project. 

  The Scientist’s Notebook 

  

You should start your notebook at the very beginning of your project. Please organize it to                               

include the following: 

 

Purpose:   First, you need to decide what your project will be about. What are you trying to find 

out, make, or do?  Record it in your Notebook. 

  

Hypothesis:   This is your best guess about what you think your project or prototype/model will 

show. Record it in your Notebook. 

  

Materials:   No matter what kind of science project you are doing, you will need to use some 

“materials” to do it. Record what you materials you are using to carry out your 

experiments/projects. 

  

Procedure:   You will need to record step‐by‐step directions of everything that you did while 

you were conducting your science project. You should write what you are doing as you are 

doing it, and note the times and dates. Sometimes drawing pictures will help to describe what 

you are doing. They should be included in your Notebook. 

 

Results:   This is when you get to write down what is happening! As you find out what happens 

when you do your project, you should write down the results in your Notebook along with the 

times and dates when it occurs.  After you collect your results and have written them in your 

Notebook, you may find that it is easier to understand your results by showing them in pictures 

or charts or graphs. They should be included, too! 

  

Conclusions:   Think about what you discovered while conducting your project. In this section of 

your Notebook, you will write about what you think the results mean. Sometimes the results 

will and sometimes they will not agree with your Hypothesis (best guess).  This is also the section of your Notebook where you write down what you think you could do to make your 

12 

project better. You can use this section to write down what other experiments you would want 

to include next time based on the results from this science project. 

  

Acknowledgements:   This section is very important. Sometimes scientists and engineers need 

help from others in order to do their experiments and projects. As an engineer or scientist, you 

can only take credit for what you did and you must always give credit to others for what they 

did. If someone has helped you (hold things, build things, answer questions, catch bugs, fix 

equipment, heat things, etc.), you must write down what that person did to help you and give 

that person credit. 

 

  

  

  

  

 

13