Mô phỏng Khoa học tự nhiên

Cọ xát quả bóng bay lên áo len rồi đưa lại gần bức tường để thấy electron dịch chuyển và vật nhiễm điện hút nhau. Học sinh bật chế độ hiện điện tích để đếm điện tích âm, dương trên từng vật. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Hai (hoặc nhiều) nguyên tử vẽ theo mô hình lớp electron ở xa nhau; kéo ngang trên màn hình hoặc bấm Chạy để chúng tiến lại gần. Với NaCl, MgO: electron lớp ngoài cùng của kim loại chuyển sang phi kim, tạo ion dương và ion âm hút nhau (liên kết ion). Với H₂, O₂, H₂O, CH₄, NH₃: các nguyên tử góp electron tạo cặp electron dùng chung (liên kết cộng hoá trị). Số electron lớp ngoài cùng sau liên kết đạt cấu hình bền như khí hiếm được hiện ngay.

Đặt các thiên thể với khối lượng, vị trí, vận tốc ban đầu tuỳ ý rồi bấm chạy để xem quỹ đạo hình thành. Học sinh thử các cấu hình có sẵn như hệ Mặt Trời, sao đôi, hành tinh có vệ tinh. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chọn một vật liệu (đồng, nhôm, thép, nhựa, thuỷ tinh, gỗ, cao su) rồi bấm chạy phép thử: mắc vào mạch để xem có dẫn điện không, đun một đầu thanh để xem nhiệt truyền nhanh hay chậm, dùng mũi thép rạch để so độ cứng, hoặc để nơi ẩm xem có bị gỉ. Bảng tổng hợp bên phải tự điền kết quả và gợi ý vật dụng nên làm bằng vật liệu đó. Chuyển sang chế độ nhiên liệu để đốt 1 kg củi, than, cồn, dầu hoả, xăng hay khí gas: mô phỏng tính nhiệt lượng Q = m·q, số lít nước đun sôi được và lượng CO₂ thải ra.

Mô hình tế bào thực vật và tế bào động vật như nhìn qua kính hiển vi quang học. Học sinh bấm (chạm) vào từng thành phần — thành tế bào, màng tế bào, chất tế bào, nhân, lục lạp, không bào — để thấy tên và chức năng; đổi độ phóng đại để thấy tế bào to nhỏ và thước tỉ lệ µm thay đổi. Chế độ so sánh đặt hai tế bào cạnh nhau để chỉ ra điểm giống và khác.

Kéo khối vật thả vào bình chất lỏng: vật chìm, lơ lửng hay nổi tuỳ khối lượng riêng của vật so với chất lỏng. Mũi tên trọng lực P và lực đẩy F_A = d·V_chìm đổi độ dài theo phần thể tích ngập; kéo đầu đo áp suất lên xuống trong chất lỏng để thấy p = d·h tăng theo độ sâu. Bảng số liệu và kết luận nổi/chìm hiện liên tục.

Hai quả cầu hút nhau dù không chạm vào nhau, một ví dụ điển hình của lực không tiếp xúc. Học sinh đổi khối lượng và khoảng cách để thấy lực hút mạnh lên hay yếu đi. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Pha dung dịch màu với nồng độ tuỳ chọn rồi chiếu tia sáng qua cuvet để đo độ hấp thụ. Học sinh đổi nồng độ, bề dày lớp dung dịch và bước sóng để thấy màu đậm nhạt gắn với nồng độ như thế nào. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chà quyển sách trên mặt bàn rồi phóng to xuống cấp nguyên tử để thấy hai bề mặt cọ xát nóng lên. Học sinh đổi lực ép, tốc độ chà và quan sát nhiệt độ tăng dần đến khi các nguyên tử bứt ra khỏi bề mặt. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Kéo co, đẩy thùng hàng và quan sát mũi tên biểu diễn từng lực cùng lực tổng hợp. Học sinh đổi khối lượng, lực kéo, ma sát để thấy lực làm vật đứng yên, chuyển động nhanh dần hay chậm lại. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Nhìn từ phía trên cực Bắc: Mặt Trời chiếu sáng một nửa Trái Đất, Trái Đất tự quay tạo ngày và đêm cho người quan sát (chấm đỏ), Mặt Trăng quay quanh Trái Đất với nửa được chiếu sáng luôn hướng về Mặt Trời. Ô bên phải cho thấy hình dạng Mặt Trăng nhìn từ Trái Đất — không trăng, lưỡi liềm, bán nguyệt, trăng khuyết, trăng tròn — đổi dần theo ngày. Kéo Mặt Trăng trên quỹ đạo để chọn pha, bấm Chạy/Tạm dừng, đổi tốc độ.

Chọn một hỗn hợp (cát – nước, muối – nước, dầu ăn – nước, ethanol – nước, nước đục) và một phương pháp tách, xem hoạt hình quá trình rồi đối chiếu kết luận: tách được hoàn toàn, chỉ tách một phần hay không tách được và vì sao. Học sinh bấm đổi phương pháp ngay trên thanh công cụ để tìm cách phù hợp dựa trên tính chất của các chất.

Một khối gỗ đặt trên mặt bàn được kéo bằng lực kế lò xo. Học sinh kéo móc lực kế (hoặc thanh trượt) để tăng lực kéo: lò xo dãn tỉ lệ với lực, kim chỉ số đo; vật chỉ bắt đầu trượt khi lực kéo vượt lực ma sát nghỉ cực đại. Đổi khối lượng để thấy trọng lượng P = 10·m và lực ma sát tăng theo; đổi bề mặt (băng, gỗ, bê tông, cao su) để so sánh độ nhám; các mũi tên lực cho thấy hai lực cân bằng khi vật đứng yên.

Thả các khối có khối lượng và thể tích khác nhau vào chất lỏng, đọc lực đẩy Archimedes, thể tích phần chìm và số chỉ lực kế. Học sinh đổi khối lượng riêng của chất lỏng để tìm điều kiện vật nổi, lơ lửng hay chìm. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Phiên bản rút gọn: thả khối gỗ, khối nhựa, khối kim loại vào nước và so sánh phần chìm của chúng. Học sinh đổi khối lượng hoặc thể tích của khối để thấy vì sao vật nặng hơn nước thì chìm. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chiếu các loại ánh sáng (hồng ngoại, tử ngoại, vi sóng) vào từng phân tử khí và xem phân tử nào hấp thụ rồi rung, quay. Học sinh nhận ra vì sao carbon dioxide, methane, hơi nước giữ nhiệt còn nitrogen, oxygen thì 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.

Kéo hai thanh trượt hiệu điện thế và điện trở, cường độ dòng điện hiện ngay trong công thức I = U/R. Học sinh quan sát cỡ chữ trong công thức đổi theo giá trị để nhớ quan hệ tỉ lệ giữa ba đại lượng. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Đổi điện trở suất, chiều dài và tiết diện của dây dẫn, điện trở hiện ngay trong công thức R = pL/S. Học sinh quan sát hình dây dẫn to nhỏ, dài ngắn để giải thích vì sao dây càng dài thì điện trở càng lớn. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chọn kiểu gene của bố mẹ (P) với một hoặc hai cặp gene (đậu Hà Lan: hạt vàng/xanh, trơn/nhăn; hoa tím/trắng, thân cao/thấp). Bảng Punnett tự dựng giao tử và tổ hợp; chạm vào ô để xem kiểu gene, kiểu hình. Bấm Sinh N con để mô phỏng ngẫu nhiên, so sánh tỉ lệ thực nghiệm với tỉ lệ lí thuyết 3:1 hoặc 9:3:3:1 trên biểu đồ cột.

Nguồn U, hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp. Ampe kế chỉ I = U/(R1+R2); electron chạy nhanh hay chậm theo cường độ dòng điện. Hiệu điện thế trên từng điện trở tính theo định luật Ôm.

Lắp mạch với pin, bóng đèn, điện trở, công tắc; đo bằng ampe kế, vôn kế. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Học sinh chọn một sinh vật (8 động vật hoặc 6 thực vật quen thuộc) rồi lần lượt trả lời các câu hỏi có/không về đặc điểm; sơ đồ khoá lưỡng phân trên canvas tô sáng đường đi cho tới khi xác định đúng tên sinh vật. Chế độ hướng dẫn kiểm tra từng câu trả lời và giải thích; chế độ khám phá cho phép trả lời tự do để xem khoá dẫn tới sinh vật nào.