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Lassen Sie die Lernenden gemeinsam die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Kombinationen von zwei Atomen erforschen. Leiten Sie sie an, die Gesamtkraft zu beobachten, die auf die Atome wirkt, sowie die Anziehungs- oder Abstoßungskräfte separat. Ermutigen Sie die Lernenden, die Anziehungskraft anzupassen, um zu sehen, wie die Wechselwirkung durch Veränderungen des Atomdurchmessers und der Wechselwirkungskraft beeinflusst wird. Lernziele: 1. Erklären, wie die anziehenden und abstoßenden Kräfte die Wechselwirkungen zwischen den Atomen steuern. 2. Beschreiben, wie sich die Tiefe des Potentialtopfes auf die atomaren Wechselwirkungen auswirkt. 3. Den Potentialtopf und das Verhalten eines gebundenen Atompaares mit dem eines ungebundenen Paares vergleichen. 4. Bindungen als Dynamik beschreiben und die Abstände zwischen den Bindungen als durchschnittliche Abstände charakterisieren.
Produzent: Designentwicklung: Paul Beale, Yuen-ying Carpenter, Sarah McKagan, Emily B.

Leiten Sie die Lernenden dazu an, mit Variablen zu interagieren, um zu entdecken, wie planetarische Objekte sich auf elliptischen Bahnen bewegen. Lassen Sie sie die Merkmale dieser Bahnen erforschen, die durch die drei Keplerschen Gesetze beschrieben werden. Integrieren Sie Astronomie mit Mathematik und experimentieren Sie gemeinsam mit den Lernenden mit Ellipsen, Flächen und Diagrammen. Lernziele: 1. Erforschen, wie die Geschwindigkeit und die Position eines Planeten dessen Bewegung und Umlaufbahn beeinflussen. 2. Entdecken, wie die Keplerschen Gesetze auf verschiedene Körper im Sonnensystem angewendet werden können. 3. Merkmale einer Ellipse beschreiben, die das Verständnis der Planetenbahnen nach dem ersten Keplerschen Gesetz unterstützen. 4. Veranschaulichen, was mit der „überstrichenen Fläche einer Planetenbahn“ gemeint ist, und deren Beziehung zu gleichen Zeitintervallen im Zusammenhang mit dem zweiten Keplerschen Gesetz erklären. 5. Das Verhalten der Geschwindigkeit eines Planeten zu verschiedenen Zeitpunkten auf seiner Umlaufbahn beschreiben. 6. Die Beziehung zwischen der Halbachse und der Periode einer Umlaufbahn untersuchen sowie deren entsprechenden Potenzen, die durch das dritte Keplersche Gesetz beschrieben werden.
Softwareentwicklung: Agustín Vallejo, Jonathan Olson Team: Chris Malley (PixelZoom, Inc.), Emily B.

Lassen Sie die Lernenden gemeinsam die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Kombinationen von zwei Atomen erforschen. Leiten Sie sie an, die Gesamtkraft zu beobachten, die auf die Atome wirkt, sowie die Anziehungs- oder Abstoßungskräfte separat. Ermutigen Sie die Lernenden, die Anziehungskraft anzupassen, um zu sehen, wie die Wechselwirkung durch Veränderungen des Atomdurchmessers und der Wechselwirkungskraft beeinflusst wird. Lernziele: 1. Erklären, wie die anziehenden und abstoßenden Kräfte die Wechselwirkungen zwischen den Atomen steuern. 2. Beschreiben, wie sich die Tiefe des Potentialtopfes auf die atomaren Wechselwirkungen auswirkt. 3. Den Potentialtopf und das Verhalten eines gebundenen Atompaares mit dem eines ungebundenen Paares vergleichen. 4. Bindungen als Dynamik beschreiben und die Abstände zwischen den Bindungen als durchschnittliche Abstände charakterisieren.
Produzent: Designentwicklung: Paul Beale, Yuen-ying Carpenter, Sarah McKagan, Emily B.

Die Siemens Stiftung bietet ein eigenes Medienportal für Unterrichtsmaterialien, auf dem Lehrkräfte und andere Bildungsbeauftragte kostenfrei Lehr- und Lernmaterialien downloaden können. Die verfügbaren Medien sind pädagogisch-didaktisch geprüft, am Lehrplan ausgerichtet und sofort einsetzbar.
Zitronen- und andere Batterien 4 Verdampfungswärme 5 Eigenschaften von Solarzellen B  

Sind alle Atome eines Elements identisch? Wie kann man ein Isotop von einem anderen unterscheiden? Verwenden Sie mit ihren Lernenden den Simulator, um mehr über Isotope und den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit und der durchschnittlichen Atommasse eines Elements zu erfahren. Lernziele: 1. Den Begriff „Isotop“ unter Verwendung der Massenzahl, Ordnungszahl sowie der Anzahl von Protonen, Neutronen und Elektronen definieren. 2. Die Masse und den Namen eines Isotops anhand der Informationen über ein Element berechnen. 3. Die Aussage begründen, dass die Wahrscheinlichkeit, ein Isotop eines Elements in der Natur zu finden, für alle Isotope gleich groß ist. 4. Die durchschnittliche Atommasse eines Elements anhand der Häufigkeit und der Masse seiner Isotope berechnen. 5. Vorhersagen darüber treffen, wie sich die Masse und der Name eines Isotops ändern, wenn sich die Anzahl der Protonen, Neutronen oder Elektronen ändert. 6. Vorhersagen darüber treffen, wie sich die durchschnittliche Atommasse eines Elements bei einer Änderung der Häufigkeit seiner Isotope verändert.
Jack Barbera, Suzanne Brahmia, Sue Doubler, Loretta Jones, Trish Loeblein, Emily B.

Lassen Sie die Lernenden ein Atom mit Protonen, Neutronen und Elektronen aufbauen und beobachten, wie sich das Element, die Ladung und die Masse verändern. Fordern Sie sie anschließend auf, Spiele zu spielen, um ihre Ideen und ihr Verständnis zu testen! Lernziele: 1. Die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen verwenden, um ein Atommodell zu zeichnen, das Element zu identifizieren und die Masse und Ladung zu bestimmen. 2. Vorhersagen, wie das Hinzufügen oder der Abzug eines Protons, Neutrons oder Elektrons das Element, die Ladung und die Masse verändern wird. 3. Benutzen des Namens des Elements, die Masse und die Ladung, um die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen zu bestimmen. 4. Definition von Proton, Neutron, Elektron, Atom und Ion. 5. Erzeugung eines Isotopensymbols für ein Atom, das die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen angibt.
Julia Chamberlain, Yuen-ying Carpenter, Kelly Lancaster, Patricia Loeblein, Emily B.

Lassen Sie die Lernenden den pH-Wert alltäglicher Flüssigkeiten wie Kaffee, Speichel und Seife testen, um herauszufinden, ob sie sauer, basisch oder neutral sind. Fordern Sie die Lernenden auf zu untersuchen, wie sich die Zugabe von mehr Flüssigkeit oder die Verdünnung mit Wasser auf den pH-Wert auswirkt. Lernziele: 1. Bestimmen, ob eine Lösung sauer, basisch oder neutral ist. 2. Säuren oder Basen in der Reihenfolge ihrer relativen Säure- bzw. Alkalität anordnen. 3. Die Farbe der Flüssigkeit mit dem pH-Wert in Beziehung setzen. 4. Vorhersagen, wie sich das Volumen der Lösung oder die Verdünnung mit Wasser auf den pH-Wert von Säuren oder Basen auswirkt.
Wendy Adams, Jack Barbera, Julia Chamberlain, Laurie Langdon, Trish Loeblein, Emily B.

Leiten Sie die Lernenden dazu an, die Lichtquelle einzuschalten, um die Umgebung zu erkunden. Fordern Sie sie auf, verschiedene Kombinationen von Lichtquellen und Molekülen einzurichten und zu beobachten, was im Beobachtungsfenster passiert. Nutzen Sie mit ihren Lernenden die Möglichkeit, Teile der Simulation zu vergrößern, um detaillierte Beobachtungen zu machen. Lernziele: 1. Erforschen, wie Licht mit den Molekülen in unserer Atmosphäre interagiert. 2. Feststellen, dass die Lichtabsorption von der Art des Moleküls und des Lichts abhängt. 3. Die Energie des Lichts in Bezug auf die resultierende Bewegung setzen. 4. Feststellen, dass die Energie von Mikrowellen zu ultravioletter Strahlung zunimmt. 5. Vorhersagen der Bewegung eines Moleküls basierend auf der Art des Lichts, das es absorbiert. 6. Identifizieren, wie sich die Struktur eines Moleküls auf seine Wechselwirkung mit Licht auswirkt.
Team: Yuen-ying Carpenter, Brett Fiedler, Trish Loeblein, Wanda Diaz Merced, Emily B.

Lassen Sie die Lernenden den pH-Wert alltäglicher Flüssigkeiten wie Kaffee, Speichel und Seife testen, um herauszufinden, ob sie sauer, basisch oder neutral sind. Fordern Sie die Lernenden auf zu untersuchen, wie sich die Zugabe von mehr Flüssigkeit oder die Verdünnung mit Wasser auf den pH-Wert auswirkt. Lernziele: 1. Bestimmen, ob eine Lösung sauer, basisch oder neutral ist. 2. Säuren oder Basen in der Reihenfolge ihrer relativen Säure- bzw. Alkalität anordnen. 3. Die Farbe der Flüssigkeit mit dem pH-Wert in Beziehung setzen. 4. Vorhersagen, wie sich das Volumen der Lösung oder die Verdünnung mit Wasser auf den pH-Wert von Säuren oder Basen auswirkt.
Wendy Adams, Jack Barbera, Julia Chamberlain, Laurie Langdon, Trish Loeblein, Emily B.

Leiten Sie die Lernenden an, Gasmoleküle in eine Box zu pumpen und beobachten Sie gemeinsam, was passiert, wenn das Volumen verändert wird, Wärme hinzugefügt oder entfernt wird und andere Variablen angepasst werden. Lassen Sie die Lernenden Temperatur und Druck messen und erkunden Sie, wie sich die Eigenschaften der Gase im Verhältnis zueinander unterscheiden. Lernziele: 1. Das Verhalten der Gaspartikel in der Box beschreiben. 2. Die Beziehung zwischen Druck, Volumen, Temperatur und Anzahl der Gasmoleküle identifizieren. 3. Den Zusammenhang zwischen Kollisionen der Partikel mit den Wänden der Box und dem Druck beschreiben. 4. Vorhersagen darüber treffen, wie sich Temperaturänderungen auf die Geschwindigkeit der Moleküle auswirken.
Blanco, Michael Dubson, Amy Hanson, Linda Koch, Ron LeMaster, Trish Loeblein, Emily B.