第1集:物质和化学反应
CI-PS1-1:利用周期表作为模型,根据原子最外层能级的电子模式来预测元素的相对性质。
元素构建器
用质子、中子和电子来制造元素。随着质子、中子和电子数量的变化,元素的名称和符号、Z、N和A数字、电子点图以及周期表中的基团和周期等信息就会显示出来。每种元素被分为金属、类金属或非金属,并给出了其在室温下的状态。5分钟预告
CI-PS1-2:根据原子最外层电子状态、元素周期表趋势和化学性质模式的知识,构建并修改对简单化学反应结果的解释。
离子键
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
CI-PS1-3:计划并进行调查,以收集证据,在大尺度上比较物质的结构,从而推断粒子之间的电作用力强度。
熔点
每种物质都有独特的转变点,即一个相(固体、液体或气体)转变到另一个相的温度。使用一个真实的熔点仪器来测量不同物质的熔点,沸点和/或升华点,并观察这些相变在微观水平上的样子。基于这些过渡点,可以推断将这些物质结合在一起的力的相对强度。5分钟预告
CI-PS1-6:细化化学系统的设计,具体说明在平衡状态下产生更多产物的条件变化。
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
CI-PS1-7:使用数学表示来支持在化学反应中原子和质量是守恒的这一主张。
摩尔
理解摩尔的定义,通过在天平中加入原子或公式单位,直到质量(克)等于原子或公式单位的质量,来确定阿伏伽德罗常数。操作一个概念模型,以了解粒子的数量,摩尔数和质量是如何相关的。然后使用量纲分析来转换粒子、摩尔和质量。5分钟预告
CI-ESS2-5:计划并进行水的性质及其对地球材料和表面过程的影响的调查。
冲蚀率
在模拟3D环境中探索侵蚀。观察景观如何随着时间的推移而演变,因为它是由流动的水的力量塑造的。改变初始景观、岩石类型、降水量、平均温度和植被,并测量每个变量如何影响侵蚀率和产生的景观特征。5分钟预告
CI1-ETS1-2:为复杂的现实问题设计解决方案,将其分解为更小的、更易于管理的、可以通过工程解决的问题。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
第2集:核反应
CI-PS1-8:建立模型来说明原子核组成的变化以及裂变、聚变和放射性衰变过程中释放的能量。
平均原子质量
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
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
CI-ESS1-1:建立一个基于证据的模型,以说明太阳的寿命和核聚变在太阳核心释放能量的作用,这些能量最终以辐射的形式到达地球。
CI-ESS1-3:交流关于恒星在其生命周期中产生元素的方式的科学想法。
CI2-ETS1-1:分析一项重大的全球挑战,为考虑到社会需求和愿望的解决方案制定定性和定量标准和约束条件。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
CI2-ETS1-2:为复杂的现实问题设计解决方案,将其分解为更小的、更易于管理的、可以通过工程解决的问题。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
CI2-ETS1-3:基于优先级标准和权衡来评估复杂现实问题的解决方案,这些标准和权衡考虑了一系列约束,包括成本、安全、可靠性和美学,以及可能的社会、文化和环境影响。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
CI2-ETS1-4::使用计算机模拟模拟所提出的解决方案对复杂现实问题的影响,其中包含与问题相关的系统内部和系统之间的交互的许多标准和约束。
褶皱区
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
3:能量流
CI-PS1-4::建立一个模型来说明化学反应系统中能量的释放或吸收取决于总键能的变化。
感受热浪
你曾经用过手套加热器来保暖吗?用即时冷敷来治疗伤口怎么样?在感受热的小发明中,用各种溶解在水中的盐和不同的包材料制作你自己的冷热包。了解放热和吸热过程,以及当键断裂和新键形成时,能量是如何被吸收或释放的。5分钟预告
CI-PS1-5:应用科学原理和证据解释改变反应粒子的温度或浓度对反应发生速度的影响。
CI-PS3-1::创建一个计算模型,当已知系统中其他组分的能量变化和进出系统的能量时,计算系统中一个组分的能量变化。
系统中的能量转换
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连,螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度,以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时,测量水的温度。5分钟预告
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
CI-ESS1-2:基于光谱、遥远星系运动和宇宙物质组成的天文证据,构建大爆炸理论的解释。
CI-ESS2-3::建立一个基于地球内部证据的模型,以描述通过热对流的物质循环。
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
CI-ESS3-4:评估或改进减少人类活动对自然系统影响的技术解决方案。
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
CI3-ETS1-1:分析一项重大的全球挑战,为考虑到社会需求和愿望的解决方案制定定性和定量标准和约束条件。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
4::波
CI-PS4-1::使用数学表示来支持在各种介质中传播的波的频率、波长和速度之间的关系。
CI-PS4-3:评估电磁辐射可以用波模型或粒子模型来描述,并且在某些情况下一种模型比另一种模型更有用这一观点背后的主张、证据和推理。
CI-PS4-4:评估已发表材料中关于不同频率的电磁辐射被物质吸收时所产生影响的声明的有效性和可靠性。
CI-PS4-5:传达一些技术设备如何利用波的行为原理以及波与物质的相互作用原理来传输和捕获信息和能量的技术信息。
CI4-ETS1-4::使用计算机模拟模拟所提出的解决方案对复杂现实问题的影响,其中包含与问题相关的系统内部和系统之间的交互的许多标准和约束。
褶皱区
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
5::力
CI-PS2-1:分析数据来支持牛顿第二运动定律描述了宏观物体上的合力、质量和加速度之间的数学关系。
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
褶皱区
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
CI-PS2-2::使用数学表示来支持物体系统的总动量是守恒的,当系统上没有合力时。
CI-PS2-4::用牛顿万有引力定律和库仑定律的数学表示来描述和预测物体之间的万有引力和静电力。
CI-PS3-5:开发和使用两个物体通过电场或磁场相互作用的模型,以说明物体之间的力和物体由于相互作用而产生的能量变化。
髓球实验室
带正电荷、负电荷或不带电荷的髓球悬挂在琴弦上。可以调节髓球的电荷和质量,以及弦的长度,这将使髓球改变位置。随着变量的调整,可以测量距离,并且可以显示作用在球上的力(库仑和引力)。5分钟预告
CI-ESS1-4::利用数学或计算表示来预测太阳系中轨道物体的运动。
轨道运动-开普勒定律
通过观察行星围绕恒星的轨道,了解开普勒行星运动的三大定律。行星的初始位置、速度和质量可以改变,恒星的质量也可以改变。可以显示轨道的焦点和中心,并与恒星的位置进行比较。在给定的时间内,行星扫过的面积可以测量,轨道半径和周期的数据可以用几种方法绘制出来。5分钟预告
CI5-ETS1-2:为复杂的现实问题设计解决方案,将其分解为更小、更易于管理、可以通过工程解决的问题。
褶皱区
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
转基因生物和环境
在这篇基因工程小发明的后续文章中,探索农民如何利用转基因玉米最大限度地提高产量,同时限制对生态系统的破坏。选择要种植的玉米类型和除草剂和杀虫剂的用量,然后测量玉米产量,监测野生动物种群和多样性。观察污染物对附近溪流生态系统的长期影响。5分钟预告
相关性最近修订:2020年9月16日
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