所有学生都受益于他们可以应用物理原理和概念来建造一些东西。与现实世界的联系有助于让物理学更容易理解。作为额外的好处，它还可以提高学生的参与度。

在我教高中物理和工程的10年里，我和许多聪明、有才华的学生一起工作过，包括机器人团队的一位领导。

这个学生是控制硬件组的一员，这个组基本上制造了机器人的大脑。它涉及到大量的布线和数学运算;你必须决定需要多少电流，需要什么样的保险丝等等。他领导了这项工作，做得很棒。

然而，当这个学生上我的荣誉物理课时，他很挣扎。我很惊讶，因为他很擅长制造机器人，而且有天生的工程能力。但当涉及到物理学时，它的抽象性对他来说真的很难。

我发现实践项目帮助这个学生——以及我所有的学生——将物理概念与现实世界联系起来。

如果你正在寻找教授运动、力和其他关键物理概念的方法，这里有我在课堂上使用的三个项目，以及一个额外的项目想法。

水火箭

水火箭由相对简单的组件组成:一个两升的瓶子，一个纸板或聚苯乙烯泡沫塑料的鼻锥和鳍，当然还有水。然而，对于高中、初中甚至是上小学的学生来说，它们是教授重要科学概念的绝佳工具。

在我的物理和荣誉物理课上，我们会在年初制作水火箭，那时我们正在学习运动、速度和加速度。发射后，我的学生们会分析火箭的速度和高度。

在我的概念物理课上，在科学方法单元的开始，我们会发射一枚水火箭，并讨论是什么因素决定了它的最大高度。然后，每个实验室小组将选择研究一个参数，如鳍的数量，火箭“燃料”的数量，或鼻锥的重量。最终，他们可能会制造三到四枚只在一种方式上不同的火箭，这样他们就可以用科学的方法确定起作用的参数。

测量水火箭的运动可以很简单，用秒表来确定它的总飞行时间。游标视频分析^®可以把水火箭项目提升到一个新的水平。有了这个应用程序，学生们可以设计自己的调查，录制视频，然后分析运动——比如一枚水火箭飞向空中。

捕鼠器赛车

想要把力、摩擦和牛顿的运动定律带到生活中去吗?考虑让你的学生制作捕鼠器赛车。

根据学生或团队选择的设计，这些小尺寸的车辆看起来会有所不同。然而，它们都有一个共同点:它们都是由一个捕鼠器驱动的。

由于捕鼠器赛车比水火箭更复杂，所以更适合高中课堂。它们甚至可以用在大学课程中。

测量捕鼠器赛车的加速度是这个实际项目的关键部分。的直接^®运动检测器它使用超声波来测量运动物体的位置、速度和加速度，是实现这一目的的好工具。

在我的课堂上，总有一些学生制造出先进的捕鼠器赛车，它们跑得比运动探测器能测量的更远。在这些情况下，我们会用光电门该系统会测量车辆通过特定距离的时间。

模型的桥梁

当谈到如何教学生平衡力时，建桥项目是首选。在我的课上，我们还使用模型桥作为切入点，讨论向量和三角形结构(即桁架)如此坚固背后的物理原理。

许多桥梁模型是用巴尔沙木或椴木制成的，例如那些用于国际桥梁建造大赛．然而，你可以让事情变得更简单，就像我在课堂上做的那样，用吸管和回形针。

专门针对模型桥梁，该直接结构和材料测试是教授工程概念和设计过程的优秀工具，并帮助学生建立物理概念和现实世界之间的联系。

有了这个工具，学生评估桁架，桥梁，或其他结构强度，通过测量施加的载荷和挠度，并实时绘制结果数据。此外，学生可以更容易地应用工程设计过程的重新设计阶段，因为测试人员会导致结构中最薄弱的元素失效，而其余元素完好无损。

KidWind

当我开始在Vernier工作时，我被介绍给KidWind，这是另一种让学生参与物理实践学习和研究可再生能源科学的好方法。

的KidWind基本风实验套件例如，它让学生有机会测试各种风力涡轮机叶片设计、发电和举重。在这个过程中，学生们探索不同的物理概念，如能量转换和效率。

KidWind还有助于学习科学方法;风力涡轮机的设置方式，你可以很容易地改变各种因素(如叶片的数量，间距和形状)独立于其他因素。这样，学生们就可以研究仅仅改变一个因素是如何影响他们的风力涡轮机的。

我所描述的项目是让学生亲身体验物理学习的好方法。然而，这篇博文只是触及了表面!我们很乐意听到你做了什么项目，我们总是很高兴头脑风暴的想法-请随时联系我们engineering@vernier.com或888-837-6437。