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互动实验室

探索互动 STEM 实验室

下面的每个活动都教你一些真实的东西:物理、编程、化学或工程。它们都直接在浏览器里运行,完全免费,无需安装,也无需登录。

编程与逻辑

亲手试试

真正的 Python,就在你的浏览器里

这是真的 Python,直接在浏览器里运行,不用安装、不用配置。写一些代码,按运行,看看会发生什么。

main.py
终端

运行你的程序来查看输出。

计算机科学

给机器人编一段程序

把动作方块按顺序拼起来,点击运行,看机器人一步一步执行你的指令。

你的程序

0/50 blocks used

    把方块拖到这里来组装你的程序

布尔逻辑

对上真值表

每一关都会给你一个真实情境规则和目标真值表。选择一个或多个逻辑门,逐行比较电路输出,再调整到每个输出都匹配。后面的关卡会串联逻辑门,也能设计你自己的表。

阅读情境,选择逻辑门,再用每一行的反馈修正电路。

逻辑门如何工作

布尔逻辑是计算机做“是/否”决策的方式。电路里的每个信号要么开启,要么关闭,也可以表示真或假。

开启表示真
关闭表示假

电路有输入,也就是你控制的开关;还有输出,也就是会反应的灯。逻辑门是一条小规则,会观察输入并决定输出应该是什么。

试试下面的开关。切换它们,观察每个逻辑门如何决定灯的输出。

AND

只有 A 和 B 都开启时,输出才会开启。

AND
关闭
OR

A 或 B,或两者都开启时,输出会开启。

OR
关闭
NOT

输出是输入的相反。

NOT
开启
先试着预测答案,再测试你的电路。

算法

哪种排序赢得比赛?

同一组打乱的柱子,四种不同的排序方式。加速或减速可以看清每种算法是怎么思考的。

速度60/s
冒泡排序
00

就像按身高排队一样,它比较两根相邻的柱子,如果顺序不对就交换。重复多轮后,最大的柱子会慢慢“冒泡”到最后。

插入排序
00

就像整理手里的扑克牌一样,它一次拿一根柱子,把它插到已经排好部分中的正确位置。

选择排序
00

就像先找最矮的人站到队伍前面一样,它反复找到剩下柱子中最小的一根,移动到最前面。

快速排序
00

它先选一根枢轴柱子,把其他柱子分成比它小和比它大的两组,然后用同样的方法继续排序这些小组。

归并排序
00

就像把一大副牌分成很多小堆一样,它先把小堆排好,再把它们按顺序小心合并回来。

堆排序
00

就像堆东西时让最大的玩具总在最上面一样,它把最大的柱子移到最后,重新整理这堆柱子,然后重复。

算法事实

冒泡和选择大约是 n² 次操作。快速排序、归并排序和堆排序通常更接近 n·log n,所以数据变多时常常会领先。

搭建与测试

桁架桥能扛多重?

给桥增加重量,看看它能承受多少。三角形会帮助分散载荷,但重量太大会让桥失败。

挑战

尽量接近桥梁极限,但不要把桥压断。

最佳安全载荷: 0 kg

0 kg

当前重量

0 kg

安全38 kg

慢慢增加重量,观察桥面变化。目标是在保持安全的同时尽量接近极限。

当前重量
0 kg
桥梁极限
? kg
剩余安全量
? kg

Tower Stability Lab

Build to the goal line, balance the weight over the base, and keep the tower standing while the lab checks your design.

Build zone
Warming up the physics lab...

Level 1 of 26

First Line

Drag from the launcher and clear the near target.

Release the drag to fire. The gray path previews the shot.

Targets
0/1
Shots
0/3
Score
0
Best
--
Angle
34 deg
Power
29 m/s
Projectile
Standard
Shots Left
3
Projectile Type

工程

把弹珠引到杯子里

在网格上放置斜坡和管道,让从顶端落下的弹珠一路滚到终点。

Level 01 / 15

First Turn

Par 1

Place one ramp so the falling marble rolls across and drops into the cup.

Place one ramp so the falling marble rolls across and drops into the cup.

Rotate with R, erase with Delete, then launch the marble.

科学实验室

化学工作台

搭一个原子,叫出元素的名字

添加或删掉质子、中子和电子。质子的数量决定了它是哪种元素。试着用 8 个质子做氧。氧是空气中的 O2 里、身体会使用的元素。

e+

Known stable isotope · Neutral atom

Correct: neutral Hydrogen-1. 1 protons make Hydrogen, 0 neutrons make Hydrogen-1, and 1 electrons balance the charge.

Sandbox Mode

Explore freely. Every atom still uses the same validation as Challenge Mode.

H

元素

Hydrogen

Hydrogen-1

Known stable isotope

Atomic no.

1

质量数

1

电荷

0

Type

Neutral

质子

带正电(+)。决定元素种类。

1

中子

不带电。增加重量。

0

电子

带负电(-)。绕核运动。

1

What changed?

Start with neutral Hydrogen-1: 1 proton, 0 neutrons, and 1 electron.

电学

搭一个能点亮灯的电路

放上电池、电线、开关和灯泡。当电流可以从 + 一路绕回 −,灯泡就会亮。

化学

搭一座液体高塔

倒入不同的液体,它们会按密度自动分层。再丢些物体进去,看每个东西会停在哪一层。

0/8 0

选择关卡

徽章

浮沉侦探正确预测 5 次沉浮。
密度侦探任意类型共答对 10 次。
分层大师在密度塔关卡中拿到满分。
公式高手正确计算 5 次密度。
实验室探险家测试 10 种不同的物体。
连胜科学家连续答对 5 次。

天文

造一个小型太阳系

在天空里点击并拖动来抛出一颗新行星。每个天体都会拉扯其他天体,就像真实宇宙一样。

质量越大,引力越强。

图层

任务

选择一个任务。每个任务都通过发射、调整和观察来教你一个概念。

0 / 10

成就
第一条轨道稳定系统逃逸速度卫星制造者匹配地球零碰撞引力大师

More games coming soon.

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