第1集:科学的本质
种植植物
研究三种常见的花园植物的生长:西红柿、豆类和芜菁。你可以改变每株植物获得的光照量,每天添加的水量,以及种子种植的土壤类型。观察各变量对株高、株重、叶色和叶大小的影响。确定什么条件能生长出最高、最健康的植物。高度和质量数据显示在表格和图形上。5分钟预告
测量体积
用烧杯、量筒、溢出杯和尺子测量液体和固体的体积。水可以从一个容器倒到另一个容器,物体可以添加到容器中。移液管可以用来转移少量的水,放大镜可以用来在刻度圆筒中观察半月板。在Gizmo的“练习”模式中测试您的体积测量技能。5分钟预告
2:运动
距离-时间图-度量
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
风扇车物理学
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
第3集:力和牛顿定律
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
风扇车物理学
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
自由落体实验
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
4:功和能量
斜面-滚动物体
观察并比较不同形状的物体在斜面上滚动或滑动时的情况。比较每个物体的平移动能和旋转动能的百分比,看看这是如何影响每个物体移动的速度的。每个坡道的坡度可以调节,物体和坡道可以使用各种材料。5分钟预告
斜面-滑动对象
研究在有或没有摩擦的情况下,一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化,可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告,当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行,当因素变化时比较结果。5分钟预告
过山车物理学
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
5:热能
量热法实验室
研究当不同物质与水混合时,如何使用量热法来找到相对比热值。修改初始质量和温度值以查看对系统的影响。这些物质的一种或任何一种组合都可以与水混合。动态图(温度与时间)显示了混合后各个物质的温度。5分钟预告
传导与对流
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
6:电
第7章:磁学及其用途
8:能源与环境
9: Waves介绍
10:声音
听力:频率和音量
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
11:电磁波
12:光
13:镜子和镜片
14:固体,液体和气体
波义耳定律和查尔斯定律
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
第15章:物质分类
16:原子的性质和周期表
玻尔模型:简介
发射光子来测定气体的光谱。观察一个被吸收的光子如何改变一个电子的轨道,以及一个被激发的电子如何发射光子。根据能级图计算吸收和发射光子的能量。激光产生的光能是可以调制的,用一盏灯就可以一次看到整个吸收光谱。5分钟预告
第17章:元素及其属性
18:化学键
19:化学反应
平衡与浓度
观察可逆反应中反应物和生成物是如何相互作用的。每种物质的初始量都可以控制,同时也可以控制腔室的压力。随着时间的推移,每个反应物和生成物的量、浓度和分压可以被跟踪,因为反应朝着平衡的方向进行。5分钟预告
20:放射性和核反应
半衰期
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
21:解决方案
第22章酸、碱和盐
23:有机化合物
关于STEM案例
学生们将扮演一名试图解决现实问题的科学家。他们使用科学实践来收集和分析数据,并在解决问题时形成和检验假设。
每个STEM案例都使用实时报告来展示学生的实时成绩。
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根据案例的不同,学生完成案例需要30-90分钟。
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