Mô phỏng Công nghệ Trung học cơ sở

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.

Ngôi nhà có chín đồ dùng điện quen thuộc kèm công suất thật: đèn LED 9 W, quạt 60 W, ti vi 100 W, tủ lạnh, nồi cơm điện 700 W, máy giặt 500 W, bàn là 1000 W, ấm siêu tốc 1800 W và điều hoà 900 W. Học sinh bấm để bật hoặc tắt từng thiết bị, bấm mũi tên để tăng giảm số giờ dùng mỗi ngày, rồi xem điện năng A = P(kW) × t(h) của từng thiết bị, tổng số kWh cả tháng và tiền điện tính theo biểu giá bậc thang của EVN.

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.

Kéo thực phẩm vào bữa sáng, bữa trưa, bữa tối và bữa phụ để lên thực đơn một ngày. Mô phỏng cộng năng lượng (kcal, kJ), chất bột đường, chất đạm, chất béo, chất béo bão hoà, đường, chất xơ, muối, vitamin C, canxi và sắt rồi so với nhu cầu tham khảo theo tuổi, giới tính, mức vận động. Xem thêm mô hình đĩa ăn (tỉ lệ các nhóm thực phẩm) và nhãn dinh dưỡng đèn giao thông của từng món.

Cầu phân áp gồm một cảm biến (quang điện trở LDR hoặc nhiệt điện trở NTC) và một biến trở tạo ra điện áp Vout, đưa vào transistor hoặc mạch so sánh để bật đèn LED, quạt hay còi. Kéo thanh ánh sáng hoặc nhiệt độ để xem điện trở cảm biến, Vout và dòng qua tải thay đổi; đồ thị cho đường đặc tính của cảm biến và Vout kèm ngưỡng chuyển. Đổi chỗ cảm biến lên nhánh trên hay xuống nhánh dưới để đảo tác dụng: bật khi tối hay khi sáng, báo lạnh hay báo nóng.

Một mẫu thực phẩm được để ở nhiệt độ tuỳ chọn: vi khuẩn trên thực phẩm nhân đôi theo thời gian thế hệ phụ thuộc nhiệt độ, nhanh nhất trong vùng nguy hiểm 5–60 °C và gần như dừng lại trong tủ lạnh 0–5 °C hay ngăn đông −18 °C. Học sinh kéo nhiệt kế để đổi nhiệt độ, chọn phương pháp bảo quản (để ngoài, tủ lạnh, đông lạnh, phơi khô, muối chua, đóng hộp) rồi bấm Chạy để xem số vi khuẩn, đồ thị theo thời gian và thời điểm thực phẩm hỏng.

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.

Bốn tình huống tai nạn điện thường gặp trong nhà: chạm vào dây pha hở, cầm thiết bị có vỏ kim loại bị rò điện, sửa điện khi chưa cắt nguồn và thả diều vướng đường dây. Học sinh chọn điện trở của người, việc đi dép cách điện và biện pháp bảo vệ (nối đất vỏ thiết bị, aptomat chống giật RCD 30 mA), rồi bấm Chạm vào dây để thấy dòng điện I = U/R chạy qua người, giá trị tính bằng miliampe đặt trên thang mức độ nguy hiểm và thời gian tiếp xúc. Aptomat chống giật ngắt mạch trong 0,1 giây còn nối đất làm điện áp tiếp xúc giảm xuống mức an toàn.

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.

Vật thể (hộp, lăng trụ, khối chữ L, hình trụ, lăng trụ lục giác) xoay được bằng chuột hoặc chạm; ba hình chiếu vuông góc được vẽ tự động và đặt đúng quy ước phương pháp chiếu góc thứ nhất: hình chiếu đứng ở trên, hình chiếu bằng ở dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh ở bên phải hình chiếu đứng; cạnh khuất vẽ bằng nét đứt. Đổi kích thước dài, rộng, cao và xem các hình chiếu thay đổi theo.

Sơ đồ mạch điện sinh hoạt 220 V: nguồn → thiết bị bảo vệ (cầu chì hoặc aptomat) → các nhánh song song gồm công tắc–bóng đèn và ổ cắm. Học sinh bấm công tắc để bật đèn, cắm thiết bị vào ổ cắm, theo dõi tổng công suất và dòng điện I = P/U; khi dòng vượt định mức, cầu chì nóng lên rồi đứt (aptomat nhảy) và cả mạch mất điện. Thay cầu chì / bật lại aptomat để tiếp tục.

Bếp mô phỏng một món ăn qua bốn bước của quy trình chế biến: sơ chế, tẩm ướp hoặc phối trộn, chế biến và trình bày. Học sinh chọn nguyên liệu, phương pháp chế biến (luộc, hấp, rán hoặc trộn không dùng nhiệt), đặt nhiệt độ và thời gian, rồi xem đồng thời độ chín của món, lượng vitamin còn lại và số vi khuẩn trong thực phẩm thay đổi theo từng phút. Bấm Thái nhỏ để thấy thực phẩm nhanh chín hơn nhưng mất nhiều vitamin hơn.

Mạch đèn cầu thang dùng hai công tắc ba cực điều khiển một đèn từ hai nơi, có thể thêm công tắc bốn cực để điều khiển từ ba nơi. Học sinh bấm vào từng công tắc để bật tắt, xem dòng điện chạy theo dây nào, đèn sáng hay tắt, và chuyển qua lại giữa sơ đồ nguyên lí (vị trí các cực) và sơ đồ lắp đặt (bảng điện, ống luồn dây, đèn trên trần). Nút Kiểm tra thông mạch tô đường dây đang dẫn điện và tính dòng điện I = P/U.

Biểu đồ mạng sáu năng lực (kĩ thuật thực hành, tin học, toán và tư duy logic, thiết kế mĩ thuật, giao tiếp, tổ chức quản lí) được đặt sẵn theo nhóm năng lực và sở thích học sinh chọn; học sinh kéo từng đỉnh trên biểu đồ để tự đánh giá lại. Mỗi lần kéo, danh sách nghề kĩ thuật được xếp hạng lại theo mức phù hợp; bấm vào một nghề để xem yêu cầu năng lực của nghề đó, trình độ đào tạo và lộ trình học từ trung học cơ sở đến khi đi làm.

Một cây ăn quả lớn lên qua 12 năm trong vườn: học sinh chọn loại cây, cách nhân giống, lượng phân bón mỗi năm, có tỉa cành tạo tán hay không và mật độ trồng. Mô phỏng vẽ cây to dần, ra hoa rồi đậu quả từ năm cây bắt đầu cho thu hoạch (cây ghép, cây chiết cho quả sớm hơn cây gieo từ hạt) và dựng biểu đồ năng suất kg/cây và tấn/ha từng năm. Bấm vào cột của một năm để xem cây và công việc chăm sóc của năm đó.

Mặt cắt năm kiểu nhà ở đặc trưng của Việt Nam (nhà ba gian nông thôn, nhà mặt phố, căn hộ chung cư, nhà sàn, nhà nổi) với các khu vực chức năng: sinh hoạt chung, thờ cúng, ngủ, nấu ăn, vệ sinh. Học sinh bấm vào từng phòng để xem chức năng, đổi hướng nhà và kéo giờ trong ngày để thấy tia nắng và luồng gió đi vào nhà. Mô phỏng chấm điểm chiếu sáng tự nhiên và thông gió tự nhiên theo hướng nhà, giải thích vì sao nhà hướng Nam đón gió mát Đông Nam và tránh được nắng gắt hướng Tây.

Đi qua đủ năm bước thiết kế kĩ thuật cho một sản phẩm đơn giản: xác định vấn đề và tiêu chí, đề xuất và lựa chọn giải pháp, xây dựng nguyên mẫu, kiểm chứng giải pháp rồi lập hồ sơ kĩ thuật. Ở bước kiểm chứng, học sinh bấm Thử tải để đặt vật lên nguyên mẫu: mô phỏng tính điều kiện lật theo vị trí trọng tâm so với chiều dài đế và tính ứng suất uốn σ = M/W ở chân đỡ để so với ứng suất cho phép của vật liệu. Nếu hỏng thì bấm Cải tiến để kéo dài đế rồi thử lại, đúng tinh thần thiết kế là quá trình lặp.

Hai bánh quay ăn khớp với nhau bằng dây đai, xích hoặc răng: bánh dẫn quay với tốc độ đặt trước, bánh bị dẫn quay theo với tốc độ tính từ tỉ số truyền i = n₁/n₂ = Z₂/Z₁. Học sinh đổi số răng (hoặc đường kính) hai bánh, đổi tốc độ bánh dẫn, mắc đai thẳng hay đai chéo, bấm Chạy để xem hai bánh quay đúng tỉ lệ và đúng chiều, hoặc kéo chuột trên bánh dẫn để quay tay từng chút một. Mô phỏng hiện công thức, tỉ số truyền, tốc độ bánh bị dẫn và cho biết bộ truyền đang tăng tốc hay giảm tốc.

Phòng thử vải với bốn phép thử quen thuộc: nhỏ nước xem độ thấm hút, vò vải xem độ nhàu, đốt sợi xem tàn tro, và thử giữ nhiệt. Học sinh chọn loại vải (bông, tơ tằm, len, visco, polyester, vải pha), bấm nút để làm từng phép thử và xem kết quả hiện trên hình cùng biểu đồ năm tính chất. Sau đó mô phỏng chấm điểm mức phù hợp của bộ trang phục với thời tiết và hoạt động đã chọn, kèm lời khuyên chọn và bảo quản.