Mô phỏng Lớp 11

Bản đồ châu Âu tự vẽ từ toạ độ kinh vĩ độ với các nước thành viên EU. Kéo thanh năm từ 1957 đến 2025 để xem liên minh lớn dần qua từng đợt kết nạp, nước nào đã dùng đồng euro và thời điểm Vương quốc Anh rời EU năm 2020. Đổi lớp dữ liệu để tô màu bản đồ theo đợt gia nhập, theo số dân hoặc theo GDP năm 2022; bấm vào một nước để xem số dân, GDP, năm gia nhập và năm dùng euro.

Bản đồ Liên bang Nga tự vẽ từ toạ độ kinh vĩ độ, chia thành bốn phần lãnh thổ theo hướng tây – đông: phần châu Âu, U-ran, Xi-bia và Viễn Đông, có lưới kinh tuyến đánh số múi giờ. Bấm vào một phần lãnh thổ để xem diện tích, số dân, mật độ dân số, nhiệt độ trung bình tháng Một và tài nguyên chính; đổi năm 1991, 2000, 2010, 2021 để thấy dân số cả nước giảm rồi ổn định còn GDP biến động theo giá dầu khí. Học sinh nhận ra nghịch lí: phần châu Âu chỉ chiếm gần một phần tư diện tích nhưng chiếm tới ba phần tư số dân.

Trục thời gian các giai đoạn đời người từ hợp tử tới tuổi già, kèm đường trung vị chiều cao, cân nặng và tốc độ tăng chiều cao của nữ và nam: giai đoạn tăng vọt ở tuổi dậy thì của nữ sớm hơn nam hai đến ba năm. Màn dậy thì nối GnRH, FSH, LH, estrogen, testosterone, hormone sinh trưởng với các biến đổi cơ thể và tuổi thường gặp; biểu đồ chiều cao theo tuổi của WHO cho chỉnh ăn uống, số lần nhiễm bệnh và xem trẻ bị thấp còi.

Cầu dây gồm sợi dây đồng chất dài 100 cm, hộp điện trở R ở một khe và vật cần đo Rₓ ở khe kia. Kéo con chạy dọc dây tới khi điện kế chỉ 0: tại điểm cân bằng R/Rₓ = l/(100 − l). Đổi chỗ R và Rₓ rồi lấy trung bình để khử sai số ở hai đầu dây, tính điện trở suất của dây từ chiều dài và đường kính đo bằng panme, kiểm tra định luật ghép điện trở nối tiếp và song song. Màn hình Cầu Wheatstone cho thấy điều kiện cân bằng R₁/R₂ = R₃/R₄.

Trục thời gian song song của quá trình sinh tinh và sinh trứng: tinh nguyên bào, tinh bào bậc 1, tinh bào bậc 2, tinh tử và tinh trùng; noãn nguyên bào, noãn bào bậc 1 dừng ở kì đầu I từ trước khi sinh, noãn bào bậc 2 và thể cực thứ nhất khi rụng trứng, trứng và thể cực thứ hai chỉ hình thành khi tinh trùng xâm nhập, kết thúc ở hợp tử. Mỗi giai đoạn ghi số nhiễm sắc thể, bộ NST đơn bội hay lưỡng bội và hàm lượng DNA, kèm vai trò của FSH, LH và testosterone. Tiêu bản ảo lát cắt ngang ống sinh tinh và buồng trứng với các giai đoạn nang trứng cho biết mỗi tế bào nằm ở đâu trong tuyến sinh dục.

Phòng thí nghiệm ảo với 13 phép thử trong ống nghiệm cho các nhóm chức hữu cơ: nước bromine và thuốc thử Baeyer (KMnO₄ loãng, lạnh, môi trường kiềm) cho liên kết C=C; sodium, ceric ammonium nitrate, iron(III) chloride trung tính và K₂Cr₂O₇/H₂SO₄ cho alcohol và phenol; 2,4-DNP, thuốc thử Tollens, dung dịch Fehling và phản ứng iodoform cho aldehyde và ketone; NaHCO₃ cho carboxylic acid; phản ứng carbylamine và phản ứng tạo phẩm màu azo cho amine bậc một. Bốn ống A–D chứa bốn chất chưa biết thuộc bốn nhóm khác nhau: mỗi phép thử thêm một dòng vào bảng thí nghiệm – hiện tượng – kết luận và một ô vào lưới kết quả; học sinh xác định nhóm chức của từng ống và gọi tên chất trong ống có dấu sao.

Phòng thí nghiệm ảo cho phép thử nung chảy với sodium (phép thử Lassaigne). Nung chảy hợp chất hữu cơ với sodium trong ống nghiệm nhỏ chịu nhiệt, nhúng ống còn nóng đỏ vào nước, đun sôi và lọc lấy dịch lọc rồi thử từng phần: iron(II) sulfate và iron(III) chloride cho màu xanh Prussian với nitrogen; sodium nitroprusside (màu tím) và lead(II) acetate (PbS đen) cho biết có sulfur; riêng iron(III) chloride cho Fe(SCN)²⁺ đỏ máu khi có cả nitrogen và sulfur; sau khi đun với nitric acid, silver nitrate cho AgCl trắng, AgBr vàng nhạt hoặc AgI vàng, phân biệt bằng ammonia. Học sinh xác định nguyên tố trong bốn chất chưa biết từ bảng quan sát.

Vì sao acid này mạnh hơn acid kia? Đổi độ phân cực và độ bền liên kết (hydride chu kì 2, hydrogen halide), độ âm điện và số nguyên tử O (HOX, oxoacid của chlorine), nhóm thế hút hay đẩy electron và khoảng cách của chúng (acid chloroacetic, butanoic, benzoic thế), sự giải toả điện tích trong phenoxide; xem base liên hợp và đọc pKa trên thang. Màn Amine so sánh tính base của NH₃, amine béo và aniline trong nước và pha khí; màn Nucleophile cho chạy phản ứng NH₃ với bromoethane tạo hỗn hợp amine bậc 1–4; màn Phản ứng có Kolbe, Reimer–Tiemann, Hell–Volhard–Zelinsky và khử carboxyl.

Sơ đồ có chú thích của cơ quan sinh dục nữ và nam kèm câu đố gọi tên, trục thời gian từ thụ tinh ở ống dẫn trứng qua phân cắt, phôi nang, làm tổ, hình thành phôi vị, tạo cơ quan tới khi sinh với kích thước thai và hormone thai kì, màn nhau thai cho đặt hút thuốc, rượu, nhiễm bệnh rồi đọc ảnh hưởng tới thai, và so sánh phôi cá, ếch, gà, người.

So sánh tảo, rêu, dương xỉ, hạt trần và hạt kín (mạch dẫn, rễ, hạt, hoa và quả) trên hình vẽ có chú thích, rồi theo dõi vòng đời từng nhóm trên một bánh xe chuyển động: giai đoạn đơn bội (n) và lưỡng bội (2n), chỗ giảm phân và thụ tinh, thể giao tử hay thể bào tử chiếm ưu thế. Tảo xoắn (chu trình đơn bội) và người (chu trình lưỡng bội) giúp so sánh.

Gửi một dạng sóng hoặc một tin nhắn ngắn qua kênh truyền có nhiễu và nhiều trạm lặp. Bản tương tự bị khuếch đại cả nhiễu nên kém dần sau mỗi chặng, còn bộ tái tạo khôi phục chính xác các bit số cho tới khi nhiễu vượt ngưỡng. Thẻ lấy mẫu cho chỉnh tần số lấy mẫu và độ sâu bit để thấy sai số lượng tử và dung lượng tệp; thẻ xung mã hoá chữ thành xung ánh sáng trong sợi quang hoặc xung âm trong không khí.

Thí nghiệm ảo đo tốc độ âm trong không khí bằng ba cách: đo thời gian tiếng vang từ bức tường bằng đồng hồ bấm giây (một tiếng vang hoặc vỗ đều nhiều khoảng), đo độ trễ giữa hai micro trên máy hiện sóng hai chùm tia (v = d/Δt), và dịch máy thu siêu âm tới khi hai tín hiệu lại cùng pha để đo bước sóng (v = λf). Có bảng số đo, trung bình và độ lệch chuẩn, đồ thị khớp đường thẳng và ảnh hưởng của nhiệt độ không khí.

Thực hành đo đặc tuyến vôn–ampe: nguồn một chiều điều chỉnh được, ampe kế mắc nối tiếp và vôn kế mắc song song với linh kiện. Đặt hiệu điện thế từng bước, đọc hai đồng hồ số (có sai số nhỏ), ghi bảng, vẽ đồ thị I theo V ở cả hai chiều bằng cách đảo cực nguồn và tính R = V/I tại từng điểm. So sánh điện trở (đường thẳng qua gốc), bóng đèn sợi đốt (đường cong thoải dần vì dây tóc nóng lên), diode silicon và LED đỏ (chỉ dẫn điện theo chiều thuận khi vượt ngưỡng khoảng 0,6 V và 1,8 V, có điện trở bảo vệ).

Năm tình huống chuyển động: thang trượt dọc tường, bơm nước vào bồn hình nón, sóng tròn lan trên mặt hồ, bơm bóng bay và người đi xa cột đèn. Chọn một tốc độ cho trước (dx/dt, dV/dt hoặc dr/dt) rồi bấm Chạy: đồng hồ và đồ thị theo thời gian cho thấy tốc độ của các đại lượng còn lại thay đổi ra sao, và các bước đạo hàm hai vế theo t bằng quy tắc hàm hợp được thay số tại đúng thời điểm đang xem.

Sửa ma trận 2 × 2 hoặc kéo ảnh của hai vectơ đơn vị để thấy hình vuông đơn vị và một hình (chữ F, tam giác, đường tròn) biến đổi theo; định thức là hệ số nhân diện tích có dấu. Có sẵn phép quay, đối xứng, vị tự, trượt, co dãn và chiếu, thêm phép tịnh tiến. Màn Hợp thành cho thấy thứ tự quan trọng (BA ≠ AB), màn Hệ phương trình giải AX = B bằng A⁻¹ (cả hệ 3 ẩn) và màn Vectơ riêng cho thấy vectơ riêng giữ nguyên đường thẳng của nó, cùng Mⁿ tính bằng chéo hoá.

Chọn bộ số liệu thực tế (nguội đi của cốc nước nóng, nồng độ thuốc, dân số thế giới, nấm men, quả bóng ném lên, thuỷ triều, độ dài ngày, pH, định luật Kepler, chi phí in) rồi khớp mô hình bậc nhất, bậc hai, mũ, mũ có tiệm cận, luỹ thừa, lôgarit, logistic hoặc hình sin bằng bình phương nhỏ nhất hay tự kéo tham số. Biểu đồ phần dư, R² và bảng so sánh giúp chọn mô hình tốt nhất, kiểm tra lại trên số liệu mới; màn Tuyến tính hoá dùng đồ thị nửa lôgarit và lôgarit – lôgarit.

Bốn màn về sắc tố quang hợp: chiếu ánh sáng đơn sắc 400–700 nm cùng mật độ photon lên rong đuôi chó hoặc tảo lục, đo tốc độ thải O₂ và dựng phổ tác dụng; so phổ hấp thụ của diệp lục a, diệp lục b và carotenoid; làm lại thí nghiệm Engelmann với vi khuẩn hiếu khí tụ quanh sợi tảo dưới dải quang phổ; tách sắc tố lá bằng sắc kí giấy và tính Rf.

Màng thylakoid với PSII, PSI, quang phân li nước, chuỗi truyền electron bơm H⁺ vào xoang thylakoid, ATP synthase tạo ATP và NADP⁺ được khử thành NADPH; trong chất nền, chu trình Calvin cố định CO₂ nhờ Rubisco, khử APG thành AlPG và tái sinh RuBP. Tắt đèn hoặc ngắt CO₂ để xem nồng độ RuBP, APG, AlPG thay đổi theo thời gian; đổi ánh sáng, CO₂, nhiệt độ để tìm nhân tố giới hạn. Chế độ thí nghiệm ¹⁴C của Calvin: bơm H¹⁴CO₃⁻, lấy mẫu sau những khoảng thời gian khác nhau, đọc sắc kí đồ và ghi bảng phần trăm ¹⁴C trong từng chất.

Mô hình tia sáng qua mắt: dời vật lại gần hay ra xa để thấy cơ thể mi, dây chằng treo và thể thuỷ tinh điều tiết; chọn tật cận thị, viễn thị, lão thị, loạn thị rồi đeo kính có độ tụ D = 1/f để sửa. Ba màn khác cho thấy phản xạ đồng tử theo ánh sáng, mật độ và độ nhạy của tế bào que, tế bào nón, và đường đi của âm tới ốc tai với máy trợ thính, ốc tai điện tử.

Ba màn về lá – cơ quan quang hợp: lát cắt ngang lá với lớp cutin, biểu bì, mô giậu, mô xốp, khoang khí, bó mạch và khí khổng, bấm từng mô để xem chức năng, xem đường đi của khí, ánh sáng và nước, tự kiểm tra tên mô; thực hành đếm khí khổng trên bản in sơn móng tay dưới kính hiển vi, tính mật độ = số khí khổng ÷ diện tích thị trường (πr²); so sánh mật độ khí khổng mặt trên và mặt dưới lá của năm loài.