Kho mô phỏng mở

Đặt các quả bóng lên trục số để tạo mẫu số liệu rồi xem số trung bình, trung vị và độ phân tán cập nhật ngay. Học sinh thêm một giá trị rất lớn để thấy số trung bình bị kéo lệch còn trung vị thì hầu như không đổi. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Trò chơi ghép cặp: nối một phân số với hình vẽ hoặc với phân số khác có cùng giá trị. Học sinh dùng cân so sánh để kiểm tra hai bên bằng nhau, lớn hơn hay nhỏ hơn. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chia hình tròn, thanh dài thành các phần bằng nhau để tạo hai phân số rồi so sánh chúng. Học sinh nhân hoặc chia cả tử và mẫu với cùng một số để tìm các phân số bằng nhau. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chia đều nước giữa các cốc, san bằng các cột số liệu để thấy số trung bình chính là mức san bằng. Học sinh so sánh số trung bình với trung vị trên cùng một mẫu và tìm điểm cân bằng của dữ liệu. 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.

Kéo điểm chạy trên đường tròn lượng giác và xem sin, cos, tan của góc hiện ngay cùng đồ thị hàm số. Học sinh chuyển giữa độ và radian, quan sát dấu của các giá trị lượng giác theo từng góc phần tư. 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 các biểu thức như a + b = c, a - b = c hay 2a + b = c rồi kéo vectơ để thoả mãn phương trình. Học sinh thấy ngay tác dụng của việc nhân vectơ với một số âm hoặc dương lên hướng và độ dài. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Mẫu số liệu vẽ thành biểu đồ chấm trên trục số; học sinh kéo từng điểm (hoặc bấm 'Ngẫu nhiên') và thấy số trung bình, trung vị, tứ phân vị Q₁, Q₂, Q₃, mốt, khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn cập nhật tức thì. Biểu đồ hộp vẽ phía dưới, giá trị bất thường (ngoài [Q₁ − 1,5ΔQ; Q₃ + 1,5ΔQ]) đánh dấu ×; kéo một điểm ra rất xa để thấy trung bình đổi mạnh còn trung vị hầu như không đổi.

Tung xúc xắc hoặc đồng xu nhiều lần; mỗi kết quả được đếm vào bảng và biểu đồ cột tần số cập nhật ngay. Học sinh so sánh xác suất thực nghiệm (số lần xuất hiện chia tổng số lần tung) với xác suất lí thuyết 1/6 hay 1/2 và thấy hai giá trị xích lại gần nhau khi số lần tung tăng.

Biểu đồ nhiệt độ (đường) và lượng mưa (cột) 12 tháng của mười thành phố thuộc các kiểu khí hậu khác nhau: xích đạo, nhiệt đới gió mùa, xavan, hoang mạc nóng, Địa Trung Hải, cận nhiệt ẩm, ôn đới hải dương, ôn đới lục địa, đài nguyên, gồm cả các thành phố ở Nam bán cầu. Bảng số liệu tự tính nhiệt độ trung bình năm, biên độ nhiệt, tổng lượng mưa, các tháng khô và cho biết bán cầu. Chọn kiểu khí hậu rồi bấm Kiểm tra để nhận nhận xét theo cách phân loại Köppen giản lược; chế độ Tự dựng cho kéo cột mưa và điểm nhiệt độ để tạo trạm của riêng mình, chế độ So sánh đặt hai thành phố trên cùng một biểu đồ.

Tia nắng Mặt Trời tới Trái Đất gần như song song. Giữa trưa, cây gậy thẳng đứng ở hai nơi trên cùng một kinh tuyến tạo với tia nắng hai góc khác nhau; hiệu hai góc bằng góc ở tâm Trái Đất chắn cung giữa hai nơi. Học sinh kéo tay đo đỏ cho trùng tia nắng để đo góc ở Xi-en và A-lếch-xan-đri-a, rồi dùng khoảng cách 5 000 stadia (≈ 800 km) tính chu vi và bán kính Trái Đất. Chế độ tự do cho chọn hai vĩ độ và vĩ độ Mặt Trời lên thiên đỉnh, thêm sai số khoảng cách và gậy nghiêng để bàn về nguồn sai số.

Bản đồ thế giới (có thêm quả địa cầu 3D) với các dòng biển bề mặt lớn chảy thành vòng hoàn lưu: dòng nóng (đỏ) chảy về cực ở bờ tây đại dương như Gơn-xtrim, Cư-rô-si-ô, A-gu-lát; dòng lạnh (xanh) chảy về xích đạo ở bờ đông đại dương như Ca-li-phoóc-ni-a, Pê-ru, Ben-ghê-la. Bật mũi tên gió để thấy tín phong, gió Tây và chiều quay của các vòng hoàn lưu; chuyển sang lớp dòng sâu để xem băng chuyền nhiệt – muối. Thả chai trôi và theo dõi đường đi, số ngày, quãng đường; so sánh nhiệt độ tháng 1 của Luân Đôn và Xanh Giôn (Niu-phao-len); tăng lượng nước ngọt do băng tan ở Bắc Đại Tây Dương để thấy băng chuyền yếu đi.

Một vùng đất rộng 4 km × 2,5 km do máy tạo ra (đồi, yên ngựa, thung lũng, sống núi, vách dốc) được vẽ thành bản đồ địa hình có đường đồng mức, đường cái có ghi số và điểm độ cao; bấm 3D để xem khối địa hình của chính vùng đó. Kéo một đường trên bản đồ để vẽ lát cắt A–B; di con trỏ để đọc độ cao, độ dốc và dạng địa hình. Bật vùng nhìn thấy để biết đứng ở A sẽ thấy và không thấy những phía nào.

Hai nước A và B cùng làm vải và lúa mì với số giờ lao động khác nhau cho mỗi đơn vị hàng. Đường giới hạn khả năng sản xuất cho thấy mỗi nước tự làm được bao nhiêu; học sinh chọn tỉ lệ lao động cho từng mặt hàng, lượng xuất khẩu và tỉ lệ trao đổi, rồi so sánh sản lượng và tiêu dùng với khi tự cung tự cấp. Phân biệt lợi thế tuyệt đối và lợi thế so sánh, thêm chi phí vận chuyển hoặc thuế quan để thấy lợi ích thương mại giảm.

Quả địa cầu 3D bổ đôi, mặt cắt cho thấy vỏ, manti, nhân ngoài lỏng và nhân trong rắn với độ sâu, nhiệt độ thật. Đặt chấn tiêu động đất (kéo dọc vỏ, chỉnh độ sâu) rồi bấm Động đất: các tia sóng P và S lan vào lòng Trái Đất, bị khúc xạ ở ranh giới các lớp; sóng S dừng lại ở nhân ngoài lỏng. 36 trạm địa chấn quanh mặt cắt và các trạm trên mặt địa cầu đổi màu khi sóng tới; biểu đồ thời gian truyền sóng và băng ghi địa chấn cho thấy vùng bóng sóng S (từ khoảng 104°) và sóng P (khoảng 104°–140°) – bằng chứng nhân ngoài ở trạng thái lỏng.

Quả địa cầu 3D có lưới kinh vĩ tuyến, Xích đạo, kinh tuyến gốc, hai chí tuyến và hai vòng cực, kèm bản đồ Mercator bên cạnh. Kéo hai điểm A, B trên quả địa cầu hoặc trên bản đồ để đọc toạ độ (độ, phút, bắc/nam, đông/tây). Đường bay ngắn nhất là cung đường tròn lớn, tính bằng công thức haversine; so với đường thẳng trên bản đồ Mercator (giữ nguyên hướng la bàn) thì ngắn hơn. Bấm Bay để hai máy bay cùng tốc độ xuất phát theo hai đường, xem chiếc nào đến trước.

Lát cắt một vùng có núi, núi lửa, sông, biển và mảng đại dương hút chìm. Chọn hoặc chạm vào một mẫu đá rồi bấm từng quá trình: phong hoá, bóc mòn và vận chuyển, lắng đọng, nén chặt và gắn kết, nhiệt độ và áp suất cao, nóng chảy, nguội chậm dưới sâu hay phun trào nguội nhanh, nâng lên. Mẫu đi theo đúng đường trên hình và đổi thành granit, bazan, cát kết, đá vôi, đá phiến sét, đá hoa, quaczit, đá phiến lợp…; kính phóng to cho thấy kích thước tinh thể, cấu tạo hạt; trục thời gian cho biết mỗi bước kéo dài bao lâu.

Đặt cạnh nhau hai cốc HCl và một acid yếu (CH₃COOH, HCOOH, HF hoặc HClO) cùng nồng độ. Kính phóng to cho thấy các phân tử phân li hết hay chỉ một phần, kèm độ điện li α, [H⁺], pH, độ dẫn điện (đèn sáng mạnh hay yếu) và tốc độ sủi bọt khi thả Mg. Pha loãng để thấy α của acid yếu tăng lên.

Nhỏ từng giọt HCl hoặc NaOH vào hai cốc: nước cất và dung dịch đệm (CH₃COOH/CH₃COO⁻, NH₄⁺/NH₃, H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ hoặc hệ đệm carbonate của máu) rồi so sánh pH. Kính phóng to và thanh lượng chất cho thấy dạng acid và dạng base của hệ đệm chuyển hoá cho nhau, công thức Henderson–Hasselbalch pH = pKa + lg([A⁻]/[HA]) và lúc hệ đệm hết khả năng đệm.

Mô hình 3D bóng – que xoay được về hình dạng phân tử theo thuyết đẩy cặp electron vỏ hoá trị (VSEPR). Học sinh chọn phân tử (BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄) hoặc tự chọn số cặp electron liên kết và không liên kết; mô hình hiện các thuỳ cặp không liên kết, cung góc liên kết, công thức AXₙEₘ, tên hình dạng, góc liên kết (109,5° → 107° → 104,5°) và gợi ý phân tử có phân cực hay không.

Một ngôi nhà mất nhiệt qua tường, trần mái, cửa sổ, sàn và khe hở gió lùa. Chọn cách nhiệt tường, trần, kính một lớp hay hai lớp, chèn khe cửa; đặt nhiệt độ ngoài trời, công suất lò sưởi và nhiệt độ cài đặt. Đồ thị nhiệt độ theo thời gian trong 24 giờ, biểu đồ nhiệt mất qua từng phần và điện năng, chi phí mỗi ngày. Thí nghiệm phụ: thanh đồng, nhôm, thép, gỗ, nhựa gắn đinh bằng sáp nhúng vào nước nóng.

Luyện đọc sáu dụng cụ đo có thang chia: nhiệt kế, lực kế lò xo, ống đong, thước kẻ, đồng hồ bấm giây kim và ampe kế kim. Mỗi lần một số đo ngẫu nhiên trên thang đo ngẫu nhiên: học sinh tìm độ chia nhỏ nhất trước, rồi nhập số đọc kèm đơn vị và nhận phản hồi về giá trị, đơn vị, số chữ số, mặt khum và sai số thị sai khi mắt nhìn lệch.

Mô hình 3D xoay được của Mặt Trời và tám hành tinh quay quanh theo đúng thứ tự và đúng tỉ lệ chu kì. Chỉnh tốc độ thời gian, chuyển giữa tỉ lệ dễ nhìn và tỉ lệ thật của khoảng cách, của kích thước; bấm vào một hành tinh để xem khoảng cách tới Mặt Trời (AU), chu kì quay quanh, đường kính so với Trái Đất, loại hành tinh và số vệ tinh. Bảng so sánh nhóm hành tinh trong và hành tinh ngoài đếm số vòng mỗi hành tinh đã đi.

Ba chế độ. Khuếch tán: hạt chất tan chuyển động hỗn loạn qua các lỗ của màng thấm chọn lọc từ nơi nồng độ cao sang nơi nồng độ thấp; đổi nhiệt độ, độ chênh lệch nồng độ và số lỗ màng (diện tích bề mặt) để so sánh tốc độ. Thẩm thấu: nước đi qua màng, đường thì không, nên nước chuyển sang bên dung dịch đường. Thí nghiệm khoai tây: sáu thanh khoai ngâm trong dung dịch đường 0–1,0 mol/dm³, cân khối lượng, vẽ đồ thị % thay đổi khối lượng và xem tế bào trương nước hay co nguyên sinh.