1:从元素周期表中获取、评估和交流信息，以解释基于原子结构模式的元素的相对性质
1.a:开发和使用模型来比较和对比原子、离子和同位素的结构(性质仅限于:原子序数、原子质量和电子、质子和中子的位置和电荷)
元素周期表中列出的每个元素的原子质量实际上是该元素所有不同同位素的加权平均质量。在平均原子质量小装置中，使用质谱仪将一种元素分离成其同位素。然后，通过考虑每个同位素的质量和丰度来计算平均原子质量。5分钟预告
通过向原子核中加入质子和中子来探索什么是同位素。在中子与质子的图表上绘制稳定同位素和放射性同位素，并探索稳定同位素的中子:质子比如何从较轻的元素到较重的元素发生变化。5分钟预告
1.c:分析和解释数据，以确定以下趋势:价电子，主要族元素形成的离子类型，金属，非金属和类金属的位置和物理和化学性质(包括:反应性，沸点，熔点，延展性，导电性)和室温下的相
探索元素周期表中原子半径、电离能和电子亲和度的变化趋势。用尺子测量原子半径，通过探索去除电子的难易程度和原子吸引额外电子的强度来模拟电离能和电子亲和度。在整个周期表上查看这些性质，看看它们在不同周期和不同组之间是如何变化的。5分钟预告
1.d:以元素周期表为模型，预测主族元素的性质
探索元素周期表中原子半径、电离能和电子亲和度的变化趋势。用尺子测量原子半径，通过探索去除电子的难易程度和原子吸引额外电子的强度来模拟电离能和电子亲和度。在整个周期表上查看这些性质，看看它们在不同周期和不同组之间是如何变化的。5分钟预告
2:获取、评估和交流信息，以解释原子如何结合形成稳定的化合物
2.A:分析和解释数据，预测离子和共价化合物的性质(性质包括:二元离子和313个二元共价键，识别常用化学符号和公式，电导率)
选择一种物质，然后在原子之间移动电子，形成共价键，形成分子。观察单键、双键和三共价键中共享电子的轨道。将完成的分子与相应的刘易斯图进行比较。5分钟预告
特勤局逮捕了被控伪造1915年硬币的嫌疑人，每枚硬币价值5万美元。学生们扮演法医学家，调查犯罪现场并检验证据。学生们学习电子和化学反应，以重现制造硬币的方法，并为法庭案件准备证据。视频预览
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子，将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响，并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上，由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
2.B:开发和使用模型来预测基于电荷平衡的稳定二元离子化合物的公式
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子，将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响，并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上，由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
3:获取、评估和交流信息，以支持质量/物质守恒定律
3.答:计划并进行调查，以产生证据支持化学反应中质量守恒的说法(反应类型仅限于:合成、分解、简单/单一取代和双重取代)
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中，你将学习化学方程，酸和碱，放热和吸热反应，以及物质守恒。5分钟预告
3.B:开发和使用化学方程模型来说明在化学反应/化学变化过程中原子总数和质量是如何守恒的(仅限于包括二元离子和共价化合物的化学方程，也包括包含多原子离子的方程)
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中，你将学习化学方程，酸和碱，放热和吸热反应，以及物质守恒。5分钟预告
4:获取、评估和交流信息，以解释核结构因裂变、聚变和放射性衰变而发生的变化
4.答:建立一个模型，说明原子核是如何因裂变和聚变而发生变化的
观察核衰变的五种主要类型:α衰变、β衰变、γ衰变、正电子发射和电子捕获。通过确定子产物和发射粒子的质量数和原子序数来写出核方程。5分钟预告
探索核聚变和裂变反应的例子。遵循质子-质子链、CNO循环和铀-235裂变的步骤。写出每一步的平衡核方程，并比较每个过程产生的能量。5分钟预告
4.B:使用数学和计算思维来解释半衰期的过程，因为它与放射性衰变有关(限制计算那些具有整个半衰期的过程)
研究放射性物质的衰变。半衰期和放射性原子的数量可以调整，并且可以观察到理论或随机衰变。可以使用动态图、条形图和表格直观地解释数据。确定两个样品同位素的半衰期以及随机生成半衰期的样品。5分钟预告
5:获取、评估和交流信息，以比较和对比物质的阶段，因为它们与原子和分子运动有关
5.答:比较和对比描述颗粒在固体、液体、气体和等离子体中的排列和运动的模型
加热或冷却一个装有水的容器，观察发生的相变。用放大镜把水分子当作固体、液体或气体来观察。比较水的三个相的体积。5分钟预告
5.B:计划并进行调查，以证明封闭系统中气体的温度、压力、体积和密度之间的关系
通过进行温度恒定(波义耳定律)和压力保持固定(查尔斯定律)的实验来研究理想气体的性质。压力是通过在容器盖上放置质量来控制的，温度是通过可调的热源来控制的。吕萨克关于压力与温度的定律也可以通过保持体积恒定来探索。5分钟预告
探索在带有可移动活塞的腔室中理想气体的量、温度、压力和体积之间的关系。发现包含在波义耳定律、查尔斯定律、阿伏伽德罗定律和吕萨克定律中的比例法则。利用这些关系来推导理想气体定律，并计算理想气体常数的值。5分钟预告
6:获取、评估、交流信息，解释解的性质
6.答:开发和使用模型来解释溶液的性质，重点是溶质/溶剂，电导率和浓度-不饱和，饱和，过饱和
确定溶剂的物理性质如何依赖于溶质粒子的数量。测量纯水和各种溶液的蒸汽压、沸点、冰点和渗透压。比较四种溶质(蔗糖、氯化钠、氯化钙和氯化钾)对这些物理性质的影响。5分钟预告
6.c:分析和解释溶解度曲线的数据，以确定温度对溶解度的影响
在盛有水的烧杯中加入不同数量的化学物质，形成溶液，首先观察化学物质溶解在水中，然后在饱和点处测量溶液的浓度。可以在水中加入硝酸钾或氯化钠，也可以调节水的温度。5分钟预告
6.d:解释酸碱的结构和性质之间的关系(例如，在指示剂——万能药、石蕊试纸和卷心菜汁的存在下，pH值和颜色的变化)
用pH值纸测试常见物质的酸度。肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂等材料都可以通过将pH值条的颜色与标准刻度进行比较来测试。5分钟预告
使用pH值纸(四种颜色指示剂)测试许多常见日常物质的酸度。包括肥皂、柠檬汁、牛奶和烤箱清洁剂在内的材料可以通过将pH值条的颜色与校准的刻度进行比较来测试。5分钟预告
6.E:计划和执行调查，以检测模式，以便将常见的家用物质分类为酸性、碱性或中性
使用几种常见的粉末，如玉米淀粉、泡打粉、小苏打、盐和明胶，进行多次实验。对已知粉末的研究结果可以用来用科学的方法分析几个未知的粉末。未知可以是单个粉末，也可以是已知粉末的组合。5分钟预告
7:获取、评估和交流信息，以解释系统内能量的转换和流动
7.答:构建一个系统(封闭或开放)内的能量转换的解释，包括化学能、机械能(势能和动能)、电磁能、光能、声能、热能、电能和核能
化学变化导致新物质的形成。但是你怎么知道是否发生了化学变化呢?通过观察和测量各种化学反应来探索这个问题。在此过程中，你将学习化学方程，酸和碱，放热和吸热反应，以及物质守恒。5分钟预告
7.b:运用数学和计算思维，确定势能和动能之间的关系，适用于能量守恒定律
调整玩具车过山车上的山丘，看看当汽车朝着轨道尽头的鸡蛋(可以打破的)倾斜时会发生什么。三座小山的高度，以及汽车的质量和赛道的摩擦力都可以控制。在汽车行驶过程中，可以看到各种运动变量的图形，包括位置、速度、加速度、势能、动能和总能量。5分钟预告
7.c:计划并进行研究，以描述分子运动与传导、对流和辐射方面的热能变化的关系
通过加热液体和观察产生的运动来探索对流的原因。热源(或热源)的位置和强度可以改变，也可以改变液体的粘度。用探针测量不同区域的温度和密度，观察液体中分子的运动。然后，探索地球地幔、海洋和大气中对流细胞的真实例子。5分钟预告
当粒子通过一个可调节的间隙或隔板从房间的一侧反弹到另一侧时，探索它们的运动。粒子的质量可以调节，也可以调节房间的温度和粒子的初始数量。在现实环境中，这可以用来了解气味如何传播，流体如何通过缝隙，气体热力学和统计概率。5分钟预告
观察理想气体粒子在不同温度下的运动。显示了麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布的直方图，并可以计算最可能的速度，平均速度和均方根速度。不同气体的分子可以进行比较。5分钟预告
7.F:分析和解释数据，用加热/冷却曲线(不包括三点图)解释相变期间的能量流动
两个烧瓶盛着彩色的水，一个黄色，另一个蓝色。设置每个烧瓶的起始温度，选择一种连接烧瓶的材料，看看烧瓶加热或冷却的速度有多快。烧瓶可以连接一个空心管，让烧瓶中的水混合，或者一个固体块，传递热量，但防止混合。5分钟预告
8:获取、评估和交流信息，以解释力、质量和运动之间的关系
8.A:利用数学和图形模型，计划并进行调查和分析物体的运动
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能，因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
创建一个跑步者的位置与时间的图表，并根据你所做的图表观察跑步者完成40米冲刺。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。如果直线的斜率为0，跑步者会怎么做?如果斜率是负的呢?添加第二个runner(第二个图形)，并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。5分钟预告
创建一个跑步者的位置与时间的图表，并根据你所做的图表观察跑步者跑40米。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。添加第二个runner(第二个图形)，并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。也可以做一个跑步者的速度与时间的关系图，以及距离与时间的关系图。5分钟预告
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量，每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力，并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
试着通过调整高尔夫球的速度和发射角度来一杆进洞。探索弹丸运动的物理摩擦或理想设置。水平和垂直速度矢量可以显示，以及球的路径。高尔夫球手的高度和重力也可以调节。5分钟预告
调整玩具车过山车上的山丘，看看当汽车朝着轨道尽头的鸡蛋(可以打破的)倾斜时会发生什么。三座小山的高度，以及汽车的质量和赛道的摩擦力都可以控制。在汽车行驶过程中，可以看到各种运动变量的图形，包括位置、速度、加速度、势能、动能和总能量。5分钟预告
探索加速度，速度，动量，和能量发送一个雪橇下山到一群雪人。雪橇的起始高度和质量可以改变，也可以改变雪人的数量。在双雪橇场景中，观察不同质量和起始高度的雪橇之间的碰撞。5分钟预告
8.b:根据力、质量、速度和加速度之间的关系构建一个解释来支持牛顿的主张?he’运动三大定律
用两个无摩擦的冰球研究二维弹性碰撞。每个冰球的质量、速度和初始位置都可以修改，以创建各种场景。5分钟预告
在无摩擦空气轨道上调整两个滑翔机的质量和速度。测量每个滑翔机的速度、动量和动能，因为它们彼此接近和碰撞。碰撞可以是弹性的也可以是非弹性的。5分钟预告
设计一辆汽车，在碰撞中保护测试假人。调整弯曲区域的长度和刚度以及安全单元的刚度，以确定汽车在碰撞过程中会如何变形。增加安全带和/或安全气囊，以防止假人撞到方向盘。三种不同的车身类型(轿车、SUV和超小型)可供选择，并且可以使用不同的碰撞速度。5分钟预告
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量，每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力，并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
用一个简单的风扇车探索运动定律。使用按钮选择风扇和表面的速度，并按下播放开始。你最多可以把三个物体拖到风扇车上。推车的速度用速度计显示，并记录在表格和图表中。5分钟预告
拖动两个物体，观察它们位置变化时它们之间的引力。每个物体的质量都可以调整，引力以矢量和数字的形式显示。5分钟预告
8.c:分析和解释数据，以确定下落物体的质量和重力之间的关系
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较，它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量，并且可以显示物体上的力。使用手动设置，可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度，以及空气密度和风。5分钟预告
8.D:运用数学和计算思维来确定功、机械优势和简单机器之间的关系，即计算并给出使用机器时发生的力-距离权衡的例子
在一根倾斜的棍子的帮助下，用蚂蚁举起食物。棍子的陡度、蚂蚁的数量和被举起物品的大小都可以改变。观察摩擦对滑动物体的影响。5分钟预告
研究一个斜面如何重新定向和减少向下拉砖的力，有或没有摩擦。玩具车可以对砖施加可变的向上力，可以确定飞机的机械优势和效率。力与距离的关系图说明了功的概念。5分钟预告
用杠杆举起猪、火鸡或羊。一个强壮的人能提供高达1000牛顿的力量。支点、强人和动物可以移动到任何位置，以创建一级、二级或三级杠杆。5分钟预告
使用滑轮系统将重物举到一定高度。使用最多三个固定滑轮和三个活动滑轮来测量抬起重物所需的力。可以调节所要提升的重量和滑轮系统的效率，并报告重量的高度和总输入距离。5分钟预告
使用滑轮和绳子提升各种重物(扶手椅、保险箱、钢琴)。可以使用一、二、四或六滑轮系统。多达六个人可以用来拉绳子，这增加了力量(努力)。5分钟预告
设计你自己的投石机，向城堡墙壁投掷抛射物。投石机的所有尺寸都可以调整，配重和有效载荷的质量也可以调整。在发射标签上选择一个目标，或者只是看看你的投射物会飞多远。5分钟预告
用轮子和车轴来搬运重物。找出在不同的条件下，需要多少运动员来搬运重物。轮轴半径可调节，有助于研究机械优势。5分钟预告
9:获取、评估和交流信息，以解释波的性质
9.A:分析和解释数据，以确定电磁波中的波长、频率和能量以及机械波(声音和地震)中的振幅(响度)和能量之间的关系
使用地震记录台站，学习如何根据一次地震波和二次地震波到达的时间差来确定台站和地震之间的距离。使用此数据在地震2中找到震中-震中小装置的位置。5分钟预告
通过分析三个记录站的地震数据来确定地震的震中。测量P波和s波到达时间的差异，然后使用地震1 -记录站小装置的数据来找出震中到每个站的距离。5分钟预告
通过听低、中、高频的声音来测试你的听力范围。比较每个频率下声音的相对响度，以创建等响度曲线。在一个安静的房间里，测量每个频率的可听阈值，并将结果与他人进行比较。每个声音的音量都可以调节。5分钟预告
观察纵向(压缩)波在具有均匀间隔分隔器的封闭或开放管中的传播。波的强度和频率可以被控制，或者波可以作为单独的脉冲来观察。将分隔器的运动与位移、速度、加速度和压力的图形进行比较。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景，包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节，以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
听听看相似频率的声波产生的干扰模式。测试你辨别和匹配声音的能力，就像音乐家在给乐器调音一样。根据每个声音的频率计算你将听到的“声音节拍”的数量。[注意:本发明建议使用耳机。]5分钟预告
观察和测量用手移动弹簧模型上的横向、纵向和组合波。调整手的幅度和频率，以及弹簧的张力和密度。报告了波的速度和功率，并可以测量波长和振幅。5分钟预告
9.c:建立基于实验证据的模型，说明反射、折射、干涉和衍射现象，如应用于机械波和电磁波
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具，可以测量折射角，并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
在模拟波纹池中研究波动、衍射、干涉和折射。可以选择各种各样的场景，包括带有一个或两个间隙的障碍物、多个波源、反射障碍物或水下岩石。波的波长和强度可以调节，以及水槽中的阻尼量。5分钟预告
听听看相似频率的声波产生的干扰模式。测试你辨别和匹配声音的能力，就像音乐家在给乐器调音一样。根据每个声音的频率计算你将听到的“声音节拍”的数量。[注意:本发明建议使用耳机。]5分钟预告
9.D:分析和解释数据，解释不同的媒体如何影响声波和光波的速度
确定光束从一种介质移动到另一种介质的折射角度。入射角和每个折射率都可以变化。使用所提供的工具，可以测量折射角，并且还可以比较每种物质中波的波长和频率。5分钟预告
9.e:开发和使用模型来解释与多普勒效应相关的声波变化
观察移动车辆发出的声波。测量车辆移动时前后声波的频率，说明多普勒效应。声波的频率、声源的速度和声速都可以被操纵。车辆的运动可以是线性的、振荡的或圆形的。5分钟预告
推导出一个公式来计算迎面而来声源和后退声源的频率。同时，计算由一个移动的观察者和一个静止的声源引起的多普勒频移。源速度、声速、观察者速度和声音频率都可以被操纵。5分钟预告
10:获取、评估和交流信息，以解释电和磁之间的性质和关系
10.答:使用数学和计算思维来支持关于电压、电流和电阻之间关系的主张
用串联和并联元件构建复合电路。利用欧姆定律和等效电阻方程计算每个元件的电压、电阻和电流。用电压表、安培表和欧姆表检查你的答案。学习保险丝作为安全装置的作用。5分钟预告
使用电池、灯泡、开关、保险丝和各种材料制作电路。检查串联和并联电路，导体和绝缘体，以及电池电压的影响。用这个小发明可以构建成千上万种不同的电路。5分钟预告
用电池、灯泡、电阻器、保险丝、电线和开关构建电路。电流表、电压表和欧姆表可用于测量整个电路中的电流、电压和电阻。电池的电压和仪表的精度可以调节。可以构建多个电路进行比较。5分钟预告
10.B:开发和使用模型来说明和解释简单串联和并联电路中传统的电流流动(直流电和交流电)和电子流动
用串联和并联元件构建复合电路。利用欧姆定律和等效电阻方程计算每个元件的电压、电阻和电流。用电压表、安培表和欧姆表检查你的答案。学习保险丝作为安全装置的作用。5分钟预告
用电池、灯泡、电阻器、保险丝、电线和开关构建电路。电流表、电压表和欧姆表可用于测量整个电路中的电流、电压和电阻。电池的电压和仪表的精度可以调节。可以构建多个电路进行比较。5分钟预告
10.c:利用电机、发电机和电磁铁计划并进行研究，以确定磁性和电荷运动之间的关系
探索变化的磁场是如何诱发电流的。磁铁可以在一圈铁丝下面以恒定的速度向上或向下移动，或者铁丝可以向任何方向拖动或旋转。可以显示磁场和电场，以及导线中的磁通量和电流。5分钟预告
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