学生通过虚拟仿真平台了解圆锥齿轮传动的运转方式。
学生通过虚拟仿真平台完成齿轮油泵的拼装实验，掌握齿轮油泵运行原理及拼装结构。 天津大学供图
受新冠肺炎疫情影响，春天的大学校园空空荡荡。而在天津大学机械工程教学实践中心，工程图学实验室里却是一番“人声鼎沸”的景象：100多名学生正在试验台前“体验”着《工程图学》的实践大课。 
学生们一边观察机械结构和工作原理，一边动手拆装齿轮油泵零件。而大到教学楼，小到齿轮零件，都是通过虚拟仿真技术生成的，学生们人在家中，即可在线完成一系列实验操作。 
在这个特殊的“超长假期”，天津大学师生正依托虚拟仿真技术创新线上授课以及实验教学方式，帮助学生“实验不叫停，求知不掉线”。 
虚拟仿真实验教学项目被誉为具有跨时代意义的“金课”。顾名思义，就是依托虚拟现实技术——利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的“模拟实验室”。教师和学生可以在3D空间里完成远程无法完成的复杂实验，体验实验室里难以实现的颇具危险性和破坏性的实验，从而提高教学效果。如今，这项技术成为解决疫情期间工科生难以完成实验等难题的“钥匙”。 
作为中国高校“新工科”建设的排头兵，天津大学已经在大部分学院都开展了虚拟仿真教学项目，其中包括20个市级建设项目和5个国家级项目。如今，该校的4门“金课”入选国家虚拟仿真实验教学项目，位居全国前列。 
天津大学机械学院《工程图学》授课教师徐健介绍，工程图学是工科类专业学生的必修课。新冠肺炎疫情以来，全校有上千名学生选了这门课。这些学生分布在全国20多个省份及境外各地，如今只需一根网线，学生们无论在世界哪个角落，都能通过线上平台操作实验器材，完成规定的教学任务。 
“虚拟仿真技术给课堂带来了不可思议的变化。”徐健发现这种全新教学模式也在激发学生们的创造力和学习兴趣。 
在虚拟仿真课堂里，所有抽象的知识点都变得具象化，书本上的零件和仪器统统“活”了起来，甚至可以让学生360度无死角地“把玩”。而课堂进度和随堂测验则变成了如同“游戏通关”一样的小竞赛。 
有的富有想象力的学生，会顺手将眼前的虚拟零件组装成一个像模像样的“烧烤机器人”，传到朋友圈里炫耀一番。 
在天津大学无障碍通用设计研究中心，一扇“神奇”的大门正在打开。 
登录电脑教学平台，你会立刻走进一个车水马龙的虚拟城市。小学门口的马路，养老院大厅的扶梯，医院的走廊……学生们要按照“游戏通关规则”，在逼真的生活场景中实验对比，从“第一视角”出发，为老人、幼童和残障人士设计引导标识，分析哪些图案、颜色、尺度更醒目、更具有亲和力。 
“你不可能为了一个知识点，把所有学生领到医院或者敬老院。”赵伟是《无障碍通用标识设计实验虚拟仿真实验》这门课程的主创教师之一。“以往，为了让学生认识关键设计要素，我们要购买一大堆设备模拟不同环境下的人体障碍，而虚拟仿真技术在很大程度上克服了这些传统教学方式的困难”。 
天津大学2017级建筑学院本科生林雨辰则发现，以往书本上冷冰冰的知识点和数据，在体验的过程中仿佛也有了温度。 
3月伊始，天津大学化工学院将《化工原理》系列等虚拟仿真实验教学资源免费向全国开放。全国各地的学生均可登录平台，使用所有的教学资源，在家里就可以“做实验”。 
“我们面向全国高校开放自己的’金课’，也是’硬课’，这其中既有首批国家虚拟仿真实验教学项目，也有天津市第一个化工类国家虚拟仿真实验教学项目。”天津大学化工学院负责人介绍，学生可以在线完成全部化工原理单元操作实验，还可以体验在实际实验室很难实现的操作，比如参与对有毒、有害、易燃易爆等物质等处置。 
“我们正在把虚拟仿真实验教学项目，作为实验课程改革的着力点，正在成为‘新工科’建设和‘双一流’建设中的利器。”天津大学副校长巩金龙表示，下一步，该校要建设形成专业布局全覆盖、教学效果优良、开放共享有效的信息化实验教学体系，努力与全国高校携手，共同推进“智能+教育”的新模式。 
来源：中国青年报

文|cindy
前段时间发《不懂这些，孩子将失去竞争力！》，讲到未来的世界对于孩子解决问题的能力非常的看重。现在流行的STEM教育就是以解决问题的思维培养为基础的。
文章后面有妈妈就留言问“平时该怎么给娃做STEM教育”。确实，大家都知道STEM教育对娃的重要性，不过说起培养和起步，还是会感觉一头雾水，无从下手。
其实，除了给娃看STEM动画、玩玩具以外，还有个更棒的方式可以更直接、更有效地开动娃的小脑袋，了解科学、认识世界，这就是陪娃一起做“科学实验”。
今年因为疫情关系，我和土根在家经常玩一些小实验，是非常好的打发时间的活动。土根玩的超嗨，像这个“玻璃棒在油里消失”的实验，就让他兴奋不已，瞪着好奇的大眼睛“为什么、为什么”不停地追问我。
▲原理：光在油和玻璃中的折射率相同，因此光在玻璃棒和油的交界处不产生折射和反射，玻璃棒仿佛消失了。PS：玻璃棒是一个科学实验材料包里提供的~
咱们跟宝宝解释的时候其实不用讲的过分的详细，只要让他看到这个现象，有初步了解就够了。我跟土根说“折射率不同”，虽然他也不懂，但是他知道了“折射率”这个词，增加了对世界的认知，在将来上物理课或者是什么的时候，他就会有更深的印象了。
小娃对世界都充满好奇，有点神奇或科幻效果的小实验，对他们来说简直魅力无穷，还能引发他们小脑袋产生更多思考。
今天我整理几个咱们居家就可取材的小实验分享给大家，保证好上手、好操作。涉及的科学原理和扩展玩法我也会写在每个小实验后面，大家玩得时候可以同步给娃解说哦。
01
画出的小鱼自己会动？
画在纸上的小鱼自己会转身？！这可不是幻觉，而是有科学道理的哟。赶紧自己动手试一试吧。
实验材料：
1、一个透明玻璃杯。要求上下粗细均匀，透明度好，易于观察。
2、一张小朋友自己画的画，可以是小鱼，可以是小鸟。为了帮助小娃观察，爸爸妈妈可以在纸上帮忙画个箭头！
实验过程非常简单。把杯子灌满水，把画放到杯子后面，调整好距离和观察角度，就能看到小鱼转身啦！
为了让小朋友看得更清楚，也可以慢慢加水，一点点观察。
先加一半的水，一个箭头换方向了。
再加满水，两个箭头全变了！
实验小知识：
这是个凹凸镜原理。射入的光线经过光心的不改变方向，其它部分的光线都会改变方向。于是，我们就看到，水中的箭头的方向左右互换了。
02
水也能分层？
上下两杯都是水，中间没有阻挡的情况下，怎么让它们俩不相容呢？答案非常简单，水温不同，就能办到！快来试试吧~
准备材料：大小相同的杯子2个，硬塑料膜1张、色素1-2份
1、两个杯子，分别倒入冷水和热水，为了区分可以分别加入不同的色素。
(注意：1、水温不要太烫，以免伤到宝宝。2、水一定要倒满，不要留有空隙。)
2、用硬塑料膜盖住热水杯，慢慢反转，把热水杯倒扣到冷水杯上。
3、慢慢地抽掉塑料卡，观察水的动态。会发现，热水始终在上面，不会跟下面的冷水混合哦~
延伸：
爸爸妈妈们可以给宝宝演示以下这两种情况：
1、把冷水放上面，热水在下面；
2、用两杯颜色不同的冷水
会出现什么现象呢？
实验原理：
绝大部分情况下，物体受热体积膨胀，密度就会变小。热水不会流到冷水里面去就是因为热水的密度比冷水小。而且热水由于水分子间的距离相对较远，相对质量也会较轻，所以才会浮在冷水上面。
随着水温的变化，水的密度也会发生改变，所以热水和冷水的分层只是暂时的。
03
不会掉落的乒乓球
乒乓球放在水瓶口，倒置也不会掉，仿佛被吸住了！怎么回事？
实验材料：一个乒乓球、一个小口饮料瓶、水
实验开始前，先用空瓶子向小朋友演示一下看。乒乓球放到空瓶子的瓶口，拿起，倒立。乒乓球马上掉落。
那么我们再试试，给瓶子加满水吧！把乒乓球放到加满水的瓶口。(注意：一定要加满、加满、加满)
用手护住乒乓球后，反转水瓶，松手。乒乓球被牢牢吸住。
左右晃动也不会掉！
注意：以防万一，做这个实验的时候下面放着水盆，或在水槽边玩，免得失败水洒得到处都是哦。
实验小知识：
这都是大气压强的作用,瓶子里都是水,压强比外面低,于是大气压强就把乒乓球压在了瓶子口。
同时乒乓球受到水的表面张力影响，与瓶口紧密接触完全闭合，受到水向上的拉力，大气压强与水的拉力形成一个合力，抵消了瓶内水的重力及乒乓球自身重力，受力平衡，所以球不会掉下来。
04
弹力水晶鸡蛋
见过晶莹剔透、Q弹得能当球玩的鸡蛋吗？赶快和小朋友一起做一个吧！
材料准备：一个透明玻璃杯、白醋、一个鸡蛋
杯子里倒入足够白醋，没过鸡蛋。注意：没过鸡蛋
鸡蛋放入杯子后，跟宝宝一起观察，鸡蛋周身开始冒泡。
放置一晚上。
第二天，会发现蛋壳基本已经被醋溶解，鸡蛋也几乎变大了1倍。
捞出来用纸巾擦一下，一颗晶莹剔透的水晶蛋，就出现啦！
可以像皮球一样弹弹弹~ 
(注意：浸泡时间长短跟醋的酸度和鸡蛋壳厚度都有关系，如果不行可以多放一天。)
对着灯光看，蛋黄隐约可见。不过娃玩的时候还是要小心点，毕竟是一颗生鸡蛋，遇到尖锐物，一下就会破掉咯。
实验小知识：
1、鸡蛋壳是由碳酸钙组成的，而白醋里含有大量的“酸”性物质，“酸”具有腐蚀作用，鸡蛋壳被酸浸泡，产生了化学反应，所以鸡蛋壳才能变软、消失。(化学反应产生二氧化碳，就是鸡蛋壳上的气泡)
2、至于鸡蛋的体积会涨大到原来的1倍，则是由渗透压造成的。当薄膜两边物质(例如蛋白质)的浓度不相等时，就会产生渗透压，浓度较低那边物质里的水就会透过薄膜，渗入另一边，以使薄膜两边物质的浓度相等。
鸡蛋内部黏稠状的蛋白质浓度比较高。蛋壳变薄之后，在渗透压的影响之下，醋中的水分就透过蛋壳溶解后形成的半透明薄膜，进入鸡蛋把它撑大啦。
3、做这个实验的时候，爸爸妈妈可以延伸讲讲我们的牙齿。牙齿成分和鸡蛋壳的成分比较相近，留在牙齿上的食物残渣会发酵产生酸性物质，就像醋会腐蚀鸡蛋壳一样，酸性物质会腐蚀我们的牙齿，长期下去牙齿会生病，长出虫牙，所以我们要坚持天天刷牙，保护好牙齿哦~！
05
怎么下一场彩虹雨？
我：宝宝，你喜欢下雨吗？
土根：不喜欢，下雨不能出去玩！
我：那如果妈妈给你下一场彩虹雨呢？五颜六色的雨，你喜欢吗？
土根(超兴奋)：喜欢！
材料准备：一杯食用油、一瓶水、3瓶以上的色素(PS：最好是红黄蓝三原色，因为它们相互混合，还能变化出更多颜色，顺便给娃做色彩启蒙)
1、先把色素分别滴进食用油里，搅拌一下。
2、将搅拌过的食用油慢慢倒入装满凉水的矿泉水瓶里
3、静置几秒后，就能看到彩虹雨纷纷落下的奇观啦！
实验小知识：
油的密度和水的密度不同，油的密度低，所以浮在水面上，油包裹的色素密度比油大，静置一会儿后，色素开始下沉，并且和水相互融合，就形成了梦幻的彩虹雨啦！
06
彩虹摩天轮
实验材料：
1、取出约足够的彩虹糖，颜色错落的摆放在盘中围成一个圆圈。
2、往盘子中央轻轻倒入30毫升清水，水的高度与彩虹糖中间的高度一样。(水不能太多)
3、观察彩虹糖色素在盘中的扩散现象。
实验拓展：
可以让宝宝多摆几个造型，观察水的变化哦~
实验小知识：
彩虹糖的色素溶于水后，使得水的密度增大，并向密度小的区域扩散。
当某颗彩虹糖色素与另一颗相遇时，由于密度相似，两种颜色均朝盘子中央密度更小的区域扩散，最终形成类似摩天轮的形状。
07
牛奶+可乐=？？？
最后这个实验是有点小私心的哦。牛奶跟可乐配一起，会发生什么变化呢？
最近土根爱上了喝可乐，但你告诉他可乐对身体有害不能喝，他根本不听的，于是我就给他做了这个实验。
看完之后，土根还会跟外公外婆说“宝宝不喝可乐，不健康”
实验材料：牛奶和可乐
1、往可乐中倒入适量牛奶后，旋紧瓶盖；
2、可以看到马上发生剧烈反应，可乐中产生大量白色絮状物；
3、放置10分钟后，可乐开始分层；
半个小时后，上层的水更清了一些；
放置一天后，杯底沉淀物更加明显。
一周后，上层的水几乎清澈。
回顾一下整个过程哦：
实验小知识：
可乐中的碳酸根离子会和牛奶中的钙离子反应，生成碳酸钙，也就是我们看到的白色沉淀物。同时，可乐中的碳酸、山梨甲酸等防腐剂会使牛奶中的蛋白质变性，从而有白色絮状物生成。
所以，可乐喝多了会潜移默化地影响骨骼健康，对小朋友的牙齿损害也很大哦。
而且从健康角度讲，我们成年人也尽量不要把牛奶和可乐放在一起喝，因为产生的沉淀不利于人体对牛奶中营养成分的吸收，沉淀会影响消化。
Cindy最后说：
怎么样看完这几个小实验，是不是已经摩拳擦掌准备和小朋友大干一场啦？！每个实验都是非常简单、易上手的，而且立马就能看到结果，不需要等太久，能更好地满足娃的好奇心、激发探索欲！
做的时候可以先演示给娃看一遍，再让娃自己动手，爸爸妈妈在一旁指导以及做好保护，也是培养宝宝解决问题能力的一种方式哦！

	

如果你关注过科普领域，一定对戴博士不陌生。这位牛津大学的化学博士如今是全网“学历最高”的网红。通过在视频网站分享精彩的化学实验，他收获了众多小粉丝，更让越来越多的孩子爱上了化学。科学实验，对孩子总是自带着吸引力。
每个孩子内心深处都有一颗科学的种子，但需要合适的契机来诱导它发芽；每个孩子也都爱玩，他们喜欢通过自己动手创造一些奇异的事物。如果能让孩子亲手完成科学实验，创造酷炫缤纷的实验现象，他们一定会享受科学探究本身，看到科学有趣的一面，打心底里爱上科学。
《万物》杂志携手童心制物，联名出品了 “熊猫科学实验盒子”。
       
《万物》源自风靡全球的青少年科普杂志How It Works，创刊仅10年就已风靡15个国家地区，受到世界青少年的热爱与追捧。
作为服务全球的STEAM教育解决方案服务商，童心制物深耕7年，坚信教育的广度比深度更重要，全球用户已破千万，持续引领着STEAM教育行业发展。
我们希望，这款强强联合的童心制物熊猫科学实验能让孩子体会动手玩科学的快乐，更能为家长提供一段别样的亲子时光。
童心制物熊猫科学实验畅游奇妙科学世界
熊猫科学实验盒子，是童心制物与万物联名推出的专为4~9岁儿童提供的趣味科学实验套装。
实验涵盖化学、物理等150个知识点，让孩子在亲人的陪伴下共同见证各式各样的日常生活科学小百科，在玩中学习掌握科学原理，充分锻炼动手能力及科学思维。
▼点击观看大片级别的实验视频，唤醒探索科学的乐趣
超多趣味好玩科学实验
熊猫科学实验里包含了100多种有趣好玩的实验，我们精心挑选了家长们心心念念的各种神奇实验，一口气打包带给大家！
怎么做火山岩浆的大片效果？
泡腾片轻松做到！    
晶莹的水精灵怎么做？
用富有弹力的海藻酸钙凝胶！
凝胶果冻就是这个原理，
才能好看又好玩！
 
用洗洁精做牛奶动画，
看谁的动画更漂亮！
 
还有这么多的实验你都能亲自实现： 
▲用滴管“复活”一条毛毛虫；绽放一场中国画般写意的油彩烟花；导演一场彩虹珍珠雨玩一场华丽的彩色接力赛；用滴管“复活”一条毛毛虫……
科学实验有了色素，就像画画有了颜料，对孩子兴趣非常重要。
我们给大家准备了超级丰厚的双倍红黄蓝色素，创造力续航更充足！
可以和孩子比比看，看谁能调出更多的颜色！
             
别小看了这多一倍的色素，它对巩固孩子科学经验是非常重要的哦！
即使实验做完了，孩子也会念念不忘，缠着大人再玩一遍，这时候充足的色素就很重要啦。能重新多玩一次实验，孩子就能有新的发现。这既是记忆的加深，也是对科学更深入的探索。
专业贴心，科学教导
1
全程视频课程，专业老师知识讲解
我们想帮孩子深刻领悟科学世界，所以把上面精彩的视频整理成课程，实验所需的材料和步骤指导全都有。视频的最后，还会有可爱的小熊猫，为孩子揭晓科学原理哦。
有了视频，大家就能变身科学导师，带孩子完成每个实验，还能给他们讲明白原理！
2
80页绘本教材，故事书般的体验
除了视频之外，我们还为大家准备了全彩图文实验手册，让您和孩子的体验更好！
童心制物曾获得多个国际大奖的顶尖设计团队出马，精心为实验步骤画了卡通插画，让每个实验都对孩子有足够的吸引力！
美轮美奂的插画使我们的手册和市面其他家不一样，将实验现象变为孩子丰盛视觉体验，设计太好看太喜欢了，提前给大家看一下！
          
以为这就是本漂亮的科学手册而已？其实还有更多亮点！
知识的追求也要“扩展”和“变身”，不应局限在科学。这本手册能让孩子打开知识旋转门，从科学扩展到英语，人文知识！
我们调研过家长需求，发现大家对英语教育越来越重视，所以在图文实验的页角都附上了重点英文单词，做实验还能学英语！
孩子还能从手册上的《科学家小故事》知晓科学的历史人物，成为同龄人中的“小灵通“！
想象一下：玩完实验后可以给孩子加个节目：教他一个新单词，或者讲一次莱特兄弟的飞行故事，告诉他们，永不言弃和探索科学。
3
专业老师，答疑解难
实验不好做，知识没头绪？
别着急，我们还为大家准备了专业的在线科学老师！
老师不止可以在线1V1解答，帮忙攻克实验难关，还可以引导孩子做实验更有章可循，合理安排时间积极打卡，知识吸收更高效，还能参加官方活动领奖噢！
贴心细节，保障儿童体验和安全
1
儿童专用器材
科学实验的一大意义，在于锻炼儿童的动手能力。
试管、烧杯、取样勺等器材，都能锻炼孩子精细动作能力，在高度集中注意力下完成实验项目。
为了达到这一目的，我们在研究孩子抓握动作后，专门偏配备了儿童专用大号试管，让孩子抓得稳，捏得住，实验更顺利！
2
认证材料，安全放心
在为孩子挑选精彩好玩实验时，我们也一直惦记着孩子的安全。全部的材料都是安全无毒的配方，这个精彩的科学世界里，让孩子的每一次接触都安全。
3
熊猫科学实验VS其他科学盒子
说了那么多，熊猫科学实验比其他家好在哪里有什么区别？一张对比图帮大家总结一下吧！
为了让大家一眼浏览所有的实验，具体的实验列表也在下面给大家列出来啦！
所有实验涵盖日常生活等各类科学小知识，家长可以轻松帮孩子提出的“十万个为什么”。
如何购买
这样的科学实验盛宴
当然要赶快给孩子享受啦！
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影像追踪分析软件 Tracker
· 软件功能：分析处理运动数据，可以直接生成速度、加速度、位移数据，生成相应的v-t、s-t等图像。可用于中学物理动力学教学，代替频闪照片与实验室用的数字化位移传感器。只要有电脑和手机(摄像)就能在家做实验，大大拓展课外家庭实验空间，使家庭实验不再局限于低成本的小实验。具体可看使用教程。
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· 软件下载网址： https://physlets.org/tracker/
音频软件：虚拟示波器(电脑用)
可用于呈现声音的波形、振幅，测声音的频率，并且能作为音频发生器，产生不同频率的声音。可用于乐音三要素、超声波、次声波、共振(声碎玻璃杯)教学。
下载地址：https://www.xiazaiba.com/html/47981.html
音频软件：AU
AU软件是专业音频处理软件，除可用于呈现与测量声音频率、波形外，更重要的是能用来测量声音的速度，如用笔记本测声速(只有单声道)，可用声音在PVC管子内来回反射的特点测时间间隔。(http://www.syzx-edu.com/Activity/Product/detail?id=487)。软件包及使用视频教程请网上自行搜索。
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