Mô phỏng Lớp 7

Xe A và xe B chạy trên đường thẳng với tốc độ khác nhau, xe B xuất phát trước một đoạn. Bấm Chạy, đồ thị s – t của hai xe được vẽ theo thời gian thực; độ dốc của đường biểu diễn chính là tốc độ (tam giác Δs/Δt). Học sinh kéo xe B để đổi vị trí xuất phát, kéo trên đồ thị để tua thời gian và đọc ngay thời điểm, vị trí hai xe gặp nhau (giao điểm hai đường).

Kéo proton, neutron, electron vào mô hình nguyên tử và theo dõi tên nguyên tố, điện tích, số khối đổi theo. Học sinh làm các câu đố để nhận ra số proton quyết định nguyên tố còn số electron quyết định điện tích của ion. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Một lứa vật nuôi (gà thịt, vịt, lợn thịt hoặc bò thịt) được nuôi từ lúc mới nhập chuồng đến khi xuất chuồng. Học sinh đặt mức khẩu phần ăn, chọn kiểu chuồng trại và việc tiêm vaccine, rồi bấm Chạy để xem khối lượng tăng theo ngày, lượng thức ăn đã dùng và hệ số chuyển hoá thức ăn FCR = thức ăn ăn vào chia cho khối lượng tăng. Trong lúc nuôi có thể bấm Cho ăn thêm, Dọn chuồng và Tiêm vaccine; nếu chuồng bẩn hoặc không tiêm phòng thì vật nuôi dễ mắc bệnh, chậm lớn và hao hụt đàn.

Một hecta rừng trồng được theo dõi trong 30 năm: cây lớn lên, trữ lượng gỗ tăng theo quy luật tăng trưởng của từng loài, độ che phủ và lượng CO₂ hấp thụ tăng theo. Học sinh chọn loài cây, mật độ trồng, kiểu khai thác (khai thác chọn, khai thác dần, khai thác trắng) và chu kì khai thác, bấm Chạy để xem đồ thị trữ lượng theo năm, hoặc bấm Khai thác ngay và Trồng lại. Mô phỏng so sánh sản lượng gỗ cộng dồn giữa khai thác bền vững và khai thác quá mức làm rừng suy thoái, đất bị xói mòn.

Mặt cắt một ao nuôi cá rô phi: ban ngày tảo quang hợp làm oxygen hoà tan tăng, ban đêm cá và vi sinh vật hô hấp làm oxygen giảm, thấp nhất vào lúc gần sáng. Học sinh chọn mật độ thả, lượng thức ăn, chế độ sục khí và tỉ lệ thay nước, rồi bấm Chạy để xem đồ thị oxygen hoà tan trong 48 giờ gần nhất, khối lượng cá theo ngày nuôi và tỉ lệ cá sống. Khi oxygen xuống dưới 3 mg/L cá nổi đầu và bỏ ăn, dưới 1,5 mg/L cá bắt đầu chết; bật quạt nước hoặc thay nước sẽ cứu được ao.

Một luống cây trồng được theo dõi từ ngày gieo đến ngày thu hoạch: cây nảy mầm, lớn lên, ra hoa và tạo hạt hoặc quả theo đúng số ngày của từng loại cây. Học sinh đặt mức tưới nước và bón phân, chọn loại sâu bệnh xuất hiện, rồi trong lúc chạy có thể bấm Tưới nước, Bón thúc, Làm cỏ – vun xới và Phòng trừ sâu bệnh đúng lúc. Mô phỏng hiện độ ẩm đất, dinh dưỡng, mức hại của sâu bệnh, chiều cao cây theo ngày và năng suất thu hoạch tính bằng tấn trên hecta.

Xoay mô hình 3D rỗng (que – cầu) hoặc đặc của H₂, O₂, N₂, Cl₂, H₂O, CO₂, CH₄, NH₃, HCl và mảnh tinh thể NaCl (ion Na⁺, Cl⁻) để phân biệt đơn chất với hợp chất. Mô phỏng đếm số nguyên tử của từng nguyên tố, viết công thức hoá học, tính khối lượng phân tử từ khối lượng nguyên tử và mô tả hình dạng, độ dài liên kết. Chế độ Đố cho một chất ngẫu nhiên để học sinh trả lời đơn chất hay hợp chất.

Phiên bản rút gọn: thêm bớt liên kết quanh một nguyên tử trung tâm để xem phân tử thẳng, hình chữ V hay tam giác. Học sinh xoay mô hình ba chiều và đo góc giữa các liên kết. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Hình hộp chữ nhật (a × b × h) hoặc lăng trụ đứng có đáy là tam giác vuông (hai cạnh góc vuông a, b, chiều cao h) vẽ trong không gian; kéo để xoay, xem các mặt, cạnh, đỉnh. Diện tích xung quanh, diện tích toàn phần và thể tích được tính bằng công thức và cập nhật khi đổi kích thước; bật khai triển để thấy các mặt bên trải phẳng thành hình chữ nhật có chiều dài bằng chu vi đáy.

Âm thoa hoặc dây đàn dao động với tần số f và biên độ A do học sinh chọn; dao động kí vẽ đồ thị dao động, thước đo cho mức độ to (dB) và độ cao của âm. Tần số lớn thì âm cao (bổng), biên độ lớn thì âm to; bật chế độ so sánh để đặt hai âm trên cùng màn hình. Có nút Nghe để phát âm thật và chú thích vùng tai người nghe được 20 Hz – 20 000 Hz.

Chọn sinh vật rồi bấm Chạy: các giai đoạn của vòng đời (trứng → sâu → nhộng → bướm; trứng → nòng nọc → ếch; hạt → cây mầm → cây trưởng thành ra hoa, kết quả) lần lượt sáng lên theo ngày, kèm đường cong sinh trưởng (kích thước tăng dần rồi ổn định). Kéo thanh trượt nhiệt độ và dinh dưỡng ngay trên hình: nhiệt độ thuận lợi (khoảng 25–30 °C) làm vòng đời ngắn lại, quá lạnh hoặc quá nóng thì sinh vật ngừng phát triển; thiếu dinh dưỡng thì lớn chậm và nhỏ hơn. Bấm vào một giai đoạn hoặc kéo trên dòng thời gian để tua.

Bản đồ thế giới tự vẽ kèm trục thời gian kéo được từ năm 1480 đến năm 1530. Kéo mốc thời gian hoặc bấm Chạy để thấy con tàu của Đi-a-xơ, Cô-lôm-bô, Ga-ma và Ma-gien-lăng lần lượt rời bến và di chuyển đúng theo hải trình của mình, kèm quãng đường đã đi và số cuộc phát kiến đã hoàn thành. Bấm một hải trình để đọc năm xuất phát, nơi đến và kết quả; bật lớp hệ quả để xem tác động của phát kiến địa lí tới thương mại thế giới.

Cây đậu mọc trong chậu: thân và rễ dài ra từng đoạn theo thời gian. Kéo nguồn sáng (hoặc nguồn nước) sang trái, sang phải rồi xem ngọn cây cong về phía kích thích sau vài ngày, trong khi rễ mọc ngược lại. Đổi kiểu kích thích để so sánh hướng sáng, hướng nước, hướng trọng lực (đặt chậu nằm ngang) và hướng tiếp xúc của tua cuốn. Góc lệch của thân so với phương thẳng đứng được đo và hiện liên tục.

Sơ đồ khối một máy tính gồm thiết bị vào, CPU (bộ điều khiển và bộ số học – lôgic), bộ nhớ trong RAM, bộ nhớ ngoài và thiết bị ra. Bấm vào từng khối để xem chức năng và ví dụ thiết bị. Chọn một việc quen thuộc (mở tệp, tính toán, lưu tệp, in) rồi bấm Chạy để xem dữ liệu chạy từng bước qua các khối, kèm câu mô tả bước đang diễn ra.

Một sơ đồ tư duy vẽ trên canvas: chủ đề chính ở giữa, các nhánh cấp 1 toả đều quanh tâm, nhánh cấp 2 bám vào nhánh cha. Học sinh bấm chọn một nhánh rồi thêm nhánh con, xoá nhánh hoặc kéo nhánh sang vị trí khác; số nút, số nhánh cấp 1 và chiều sâu được tính lại ngay. Nút đổi hiển thị cho thấy cùng một cấu trúc phân cấp có thể xem ở dạng sơ đồ hoặc dạng danh sách thụt đầu dòng.

Ba đoạn thẳng a, b, c được ghép thành tam giác khi và chỉ khi mỗi cạnh nhỏ hơn tổng hai cạnh kia. Kéo thanh trượt hoặc kéo đỉnh A, C để đổi độ dài: khi một đoạn quá dài, hai đoạn kia xếp thẳng vẫn không chạm tới nhau và mô phỏng chỉ rõ khoảng hở. Khi ghép được, các góc hiện ra để thấy cạnh lớn nhất đối diện góc lớn nhất.

Một bảng dữ liệu (nhiệt độ các tháng, số học sinh các lớp, doanh thu…) được vẽ thành biểu đồ cột, biểu đồ đoạn thẳng hoặc biểu đồ hình quạt tròn. Kéo đỉnh cột hoặc điểm trên đường để sửa số liệu, bấm đổi loại biểu đồ và nhận xét loại nào phù hợp: cột để so sánh, đoạn thẳng để thấy xu hướng theo thời gian, hình quạt để thấy tỉ lệ phần trăm.

Dựng √2 bằng đường chéo hình vuông cạnh 1, rồi nối tiếp các tam giác vuông (cạnh góc vuông 1) để có √3, √4, … √n; quay cung tròn đưa độ dài đó lên trục số. Bên dưới, trục số phóng to từng chữ số thập phân: kéo điểm thử x để so x² với n, bấm 'Thêm chữ số' để kẹp √n ngày càng chặt và thấy vì sao √n (n không chính phương) là số vô tỉ.

Chọn bậc và các hệ số của đa thức P(x) bậc 1, 2 hoặc 3; mô phỏng viết đa thức thu gọn, vẽ đồ thị và đánh dấu các nghiệm (nơi đồ thị cắt trục hoành). Kéo điểm x trên trục hoành để tính giá trị P(x) từng bước và thấy P(x) = 0 đúng tại nghiệm; đổi hệ số bằng thanh trượt để thấy đồ thị và nghiệm thay đổi.

Dựng tam giác ABC từng bước như dùng thước và compa: trường hợp c.c.c (ba cạnh), c.g.c (hai cạnh và góc xen giữa), g.c.g (một cạnh và hai góc kề). Bấm 'Bước tiếp' để vẽ cạnh, cung tròn, tia; kéo điểm thử A tự do và thấy chỉ có hai vị trí (đối xứng nhau qua BC) thoả điều kiện — tam giác được xác định duy nhất, đó là ý nghĩa của các trường hợp bằng nhau.

Hai đường thẳng a, b bị đường thẳng c cắt tại A và B tạo thành 8 góc. Kéo đầu đường thẳng b để làm nó nghiêng đi hay song song với a, kéo đầu cát tuyến c để đổi góc cắt; mô phỏng tô màu và đo từng cặp góc so le trong, đồng vị, trong cùng phía để thấy: các cặp góc chỉ bằng nhau (hoặc bù nhau) khi a ∥ b, và ngược lại.

Ghép các thẻ x, y và số để tạo biểu thức rồi thu gọn bằng cách gộp các hạng tử đồng dạng. Học sinh gán giá trị cho biến để tính giá trị biểu thức và kiểm tra hai biểu thức có bằng nhau không. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Đặt hai điểm trên trục số và đọc khoảng cách giữa chúng dưới dạng giá trị tuyệt đối của hiệu. Học sinh đổi vị trí, đổi dấu các số để thấy khoảng cách luôn là số không âm. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Thêm, bớt proton, neutron, electron (chạm hoặc kéo từ khay vào nguyên tử) và xem ngay nguyên tố tạo thành (Z = 1–20), số khối A = p + n, điện tích p − e (nguyên tử trung hoà, ion dương hay ion âm), kí hiệu nguyên tử dạng ᴬ_Z X kèm điện tích, lớp electron 2, 8, 8, 2 và gợi ý hạt nhân bền hay phóng xạ. Chế độ Thử thách yêu cầu lắp một nguyên tử hoặc ion cho trước (Na⁺, carbon-14, O²⁻…) rồi kiểm tra.