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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.

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.

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 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 die Sonne, die Erde, den Mond und die Raumstation bewegen, um zu beobachten, wie sich dies auf ihre Schwerkraft und Umlaufbahnen auswirkt. Leiten Sie sie an, sich der Größen und Entfernungen zwischen den verschiedenen Himmelskörpern bewusst zu werden, und fordern Sie sie auf, die Schwerkraft auszuschalten, um zu sehen, was ohne Schwerkraft passieren würde! Lernziele: 1. Die Beziehung zwischen der Sonne, der Erde, dem Mond und der Raumstation beschreiben, einschließlich der Umlaufbahnen und Positionen. 2. Die Größe und den Abstand zwischen der Sonne, der Erde, dem Mond und der Raumstation beschreiben. 3. Erklären, wie die Schwerkraft die Bewegung unseres Sonnensystems steuert. 4. Die Variablen benennen, die die Schwerkraft beeinflussen. 5. Vorhersagen darüber treffen, wie sich die Bewegung verändern würde, wenn die Schwerkraft stärker oder schwächer wäre.
Medienportal der Siemens Stiftung Urheber/Produzent: Designentwicklung: Emily 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.

Erforschen Sie mit den Lernenden das Konzept der Energieeinsparung anhand eines Skateboarders! Lassen Sie die Lernenden Strecken, Rampen und Sprünge für den Skater bauen und beobachten, wie sich kinetische Energie, potenzielle Energie und Reibung während seiner Bewegungen verhalten. Messen Sie die Geschwindigkeit und passen Sie Reibung, Schwerkraft und Masse an. Geben Sie den Lernenden die Möglichkeit, den Skater auch auf verschiedenen Planeten oder im Weltraum zu positionieren! Lernziele: 1. Die Erhaltung mechanischer Energie unter Berücksichtigung von kinetischer Energie, thermischer Energie und potenzieller Gravitationsenergie erläutern. 2. Die Auswirkungen von Änderungen in Masse, Reibung oder Schwerkraft auf die Energie eines Objekts beschreiben. 3. Die Position vorhersagen oder die Geschwindigkeit anhand eines Energiebalkendiagramms oder Kreisdiagramms schätzen. 4. Die Geschwindigkeit oder Höhe an einer Position basierend auf Informationen über eine andere Position berechnen. 5. Die Veränderungen der Energie im System bei einer Änderung der Referenzhöhe beschreiben. 6. Ein Skatepark-Design unter Verwendung der Konzepte mechanische Energie und Energieeinsparung entwerfen.
Team: Michael Dubson, Bryce Gruneich, Trish Loeblein, Diana López Tavares, Emily B.

Lassen Sie die Lernenden entdecken, wie das Kühlen oder Erhitzen von Materialien wie Eisen, Ziegeln, Wasser und Olivenöl den Energieverbrauch beeinflusst. Sie sollen beobachten, wie Energie zwischen Objekten übertragen wird. Fordern Sie sie auf, ihr eigenes System mit verschiedenen Energiequellen, Veränderungen und Nutzungsmöglichkeiten zu bauen. Außerdem sollen sie verfolgen und visualisieren, wie Energie durch ihr System fließt und sich verändert. Lernziele: 1. Vorhersagen, wie Energie fließen wird, wenn Objekte erhitzt oder abgekühlt werden oder unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind. 2. Verschiedene Energiearten beschreiben und Beispiele aus dem Alltag nennen. 3. Erklären, wie Energie von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden kann. 4. Die Energieerhaltung in realen Systemen erklären. 5. Ein System mit Energiequellen, -änderungen und -nutzungen entwerfen und beschreiben, wie Energie fließt und sich von einer Energieform in eine andere ändert. 6. Die Energiegeschichte realer Systeme erzählen.
Softwareentwicklung: Andrew Adare, John Blanco, Chris Klusendorf Team: Trish Loeblein, Emily B.

Lassen Sie die Lernenden die verschiedenen Arten von Molekülen untersuchen, aus denen ein Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas besteht. Fordern Sie sie auf, Wärme hinzuzufügen oder zu entfernen, um die Phasenwechsel zu beobachten. Lassen Sie sie die Temperatur oder das Volumen eines Behälters ändern und in Echtzeit die Änderungen eines Druck-Temperatur-Diagramms beobachten. Stellen Sie den Bezug zu den möglichen Wechselwirkungen von Kräften zwischen Molekülen her. Lernziele: 1. Ein molekulares Modell für Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase beschreiben. 2. Dieses Modell auf Phasenänderungen erweitern. 3. Erklären, wie Erhitzen oder Abkühlen das Verhalten von Molekülen verändert. 4. Beschreiben, wie sich Volumenänderungen auf Temperatur, Druck und Zustand auswirken können. 5. Ein Druck-Temperatur-Diagramm in Bezug auf das Verhalten von Molekülen interpretieren. 6. Interatomare Potentialdiagramme analysieren und interpretieren. 7. Die Beziehung zwischen den Kräften auf Atome und dem Wechselwirkungspotential erklären. 8. Die physikalische Bedeutung der Parameter im Lennard-Jones-Potenzial beschreiben und deren Zusammenhang mit dem Verhalten von Molekülen erläutern.
Produzent: Designentwicklung: Paul Beale, Yuen-ying Carpenter, Sarah McKagan, Emily B.

B. der roten Kugeln) der Trefferwahrscheinlichkeit p des eigentlichen Experiments