Esta experiencia describe la inmersión en un entorno de laboratorio virtual, utilizando realidad virtual (RV) o realidad aumentada (RA) para simular experiencias científicas. Su objetivo es familiarizar a los participantes con el equipo de laboratorio virtual y los procedimientos básicos de química, enfatizando el uso de tecnologías inmersivas para la educación y la formación.
Objetivos Educativos
- Familiarización con el entorno virtual: Aprende a navegar e interactuar con un entorno de laboratorio simulado, utilizando comandos de AR o VR para manipular objetos y equipos de laboratorio.
- Uso de equipo de protección: Comprender la importancia del equipo de protección personal (EPP) en un laboratorio, incluso en un entorno virtual, destacando las prácticas de seguridad.
- Medida de sustancias: ejercicio para medir la masa de sólidos y el volumen de líquidos utilizando instrumentos de laboratorio virtuales, como balanzas electrónicas y probetas graduadas, para desarrollar habilidades de manipulación y medición precisa.
- Experimentación química virtual: realizando experiencias químicas básicas, como la comprobación del pH de una solución, para comprender las reacciones químicas y las propiedades de las sustancias.
- Análisis y comunicación de resultadosAprender a analizar los resultados de experiencias en una interfaz virtual y a comunicar estos resultados, ilustrando la importancia de la documentación y la comunicación en la ciencia.
- Desafíos a superar: Protégete: ponte virtualmente el equipo de protección individual (EPI) necesario antes de comenzar las experiencias. Pesar una sustancia sólida en polvo: utiliza instrumentos virtuales para medir con precisión la masa de un polvo.
- Medir el volumen de una sustancia líquida: Aplicar técnicas de medición de volumen para preparar una solución. Verificar el pH de una muestra sólida: Comprender cómo preparar una solución y analizar su pH usando indicadores químicos. Recuperar y enviar los resultados: utilizar la interfaz virtual para examinar y compartir los resultados de los experimentos.
Esta experiencia inmersiva ofrece un enfoque innovador para la educación científica, permitiendo a los participantes aprender y practicar técnicas de laboratorio en un entorno seguro y controlado, sin los riesgos asociados con los productos químicos reales. Destaca el potencial de las tecnologías de realidad virtual y aumentada en la enseñanza de las ciencias, ofreciendo una plataforma interactiva para la exploración y comprensión de conceptos científicos.
Protocolo
Comienza familiarizándote con tu entorno. Tendrás a tu disposición diferentes instrumentos de laboratorio para que puedas realizar algunos experimentos.
En la esquina superior derecha de tu espacio de trabajo, hay un botón. Puedes cambiar entre realidad virtual y realidad aumentada en cualquier momento pulsando este botón.
- Para recoger un objeto con el seguimiento de manos, coloca tu mano abierta frente al objeto. Cuando el objeto se ponga verde (un símbolo de que se puede recoger), cierra completamente el puño para coger el objeto.
- Para soltar el objeto con el seguimiento de manos, solo tienes que abrir la mano de nuevo.
- Para agarrar un objeto con los controladores, coloca tu mano frente al objeto, cuando el objeto se ponga verde (símbolo de que se puede coger), mantén presionado el botón de coger.
- Para soltar el objeto con los controladores, simplemente suelta el botón de agarre.
Puedes volver al menú Meta en cualquier momento pulsando el botón de acceso al menú del dispositivo o, en el modo de seguimiento manual, realizando el gesto indicado en las instrucciones rápidas.
En caso de un problema, también puede restablecer la experiencia presionando el botón Reiniciar en la tableta. Este se encuentra en el menú de opciones, al que se accede desde el menú principal.
Localice el equipo de seguridad del laboratorio.
- La bata de laboratorio, las gafas de seguridad, los guantes de nitrilo y los guantes de protección térmica te serán útiles para protegerte contra los peligros de diversos experimentos.
- Para usar un equipo de laboratorio con seguimiento de manos, coloca tu mano abierta de cara al equipo, cuando el equipo se ponga en verde (símbolo de que se puede usar), cierra completamente el puño y luego abre la mano para usarlo.
- Para usar un equipo de laboratorio con controladores, coloca tu mano frente al equipo, cuando el equipo se ponga verde (símbolo de que se puede usar), presiona el botón de tomar, luego suelta el botón de tomar para usarlo.
Aquí hay ahora algunos desafíos para familiarizarte con el equipo de este laboratorio virtual.
Antes de cualquier experimento, es importante equiparse con el equipo de protección adecuado.
- Ponte la bata.
- Ponte las gafas de seguridad.
- Ponte los guantes de nitrilo.
La báscula
Algunos instrumentos de laboratorio se pueden usar para recolectar y transportar sustancias sólidas o líquidas.
Entre estos instrumentos, algunos, como las pinzas o la pipeta, requieren una acción adicional para su funcionamiento.
En el modo de seguimiento de manos, una vez que se agarra el objeto interactivo, junta el pulgar y el índice para activar la interacción del objeto.
Con los controladores, pulsa el botón de interacción para operar el objeto.
Algunos instrumentos de laboratorio pueden requerir presionar botones. Para presionar un botón, presiónalo con un dedo.
- Coloque la cesta de pesaje sobre la plataforma de la báscula electrónica.
- Presione el botón Tare en la báscula para establecerla en cero.
- Coloca 5 ml de magnesio en polvo en el platillo de pesaje con ayuda de una espátula. Las espátulas están calibradas para 5 ml, 2,5 ml, 1 ml y 0,12 ml.
- Lanza el polvo de magnesio al contenedor de recuperación negro.
Volumen de un líquido
Algunos instrumentos de laboratorio, como vasos de precipitados, matraces de Erlenmeyer, tubos de ensayo o probetas graduadas, pueden usarse para contener un líquido, un sólido o incluso para crear una solución.
Varios productos estarán disponibles para usted desde el inicio de un laboratorio en contenedores. También tendrá acceso al fregadero a su derecha para obtener agua.
- Abre el grifo de agua fría.
- Llena un vaso de precipitados de 500 mL con agua.
- Cierra el grifo de agua fría.
- Usando la probeta graduada, mide 50 mL de agua fría del vaso de precipitados de 500 mL. ¡Ten cuidado de identificar correctamente el menisco!
El pH
Dependiendo de las moléculas que se vayan a mezclar durante el experimento, se puede generar una reacción que influya en las propiedades físicas y químicas de la solución.
- Recoge 0.12 mL de hidróxido de sodio (NaOH) en polvo con la espátula naranja y coloca el polvo en un tubo de ensayo.
- Usando la botella lavadora, llene un vaso de precipitados de 50 mL con agua destilada.
- Toma 10 mL de agua del vaso de precipitados usando la pipeta.
- Transfiera 5 mL del agua muestreada al tubo de ensayo (cada pulsación proporciona 1 mL).
- Cierra el tubo de ensayo con un tapón de goma.
- Mezclar agitando el contenido del tubo de ensayo hasta que se disuelva por completo.
- Quita el tapón de goma.
- Usando el cuentagotas, succiona la solución contenida en el tubo de ensayo.
- Transfiera todo el contenido del gotero a un pocillo de la placa de pocillos (el gotero contiene aproximadamente 20 gotas).
- Añada una gota de indicador de pH al mismo pocillo de la placa de pocillos usando otro gotero.
- Observe el color obtenido y compárelo con la tabla de pH.
Resultados
Una parte de los resultados se puede analizar en la sección de resultados de la tableta. A esta sección se puede acceder desde el menú principal.
Para enviar tus resultados, un botón Enviar resultados se encuentra en el menú de opciones de la pantalla principal.
- Observe los resultados obtenidos.
- Envía los resultados.
Resultados esperados
- Mg tiene una densidad de 1.74g/mL; por lo tanto, 5 mL = 8.7g.
- 0.12 mL NaOH = 0.2556 g = 0.006 moles; en 5 mL H2O = 1.2 M. El pH será 14 (indicador morado).
Resumen de la asignación por rango de calificación
Grados 3-5 (Edades 8-10)
- Enfoque: Navegación básica, introducción al EPP y mediciones de volumen simples.
- Actividades: Colocación de EPP, medición de volúmenes de líquidos y preparación de soluciones sencillas.
Grados 6-8 (Edades 11-13)
- EnfoqueNavegación intermedia, uso detallado de EPP y habilidades de medición precisas.
- ActividadesPonerse el EPP, medir masas sólidas y volúmenes líquidos, y pruebas básicas de pH.
Grados 9-12 (Edades 14-18)
- EnfoqueNavegación avanzada, uso integral de EPP, mediciones precisas y exactas, experimentos químicos avanzados y análisis de resultados.
- ActividadesPonerse el EPP, medir masas sólidas y volúmenes líquidos, pruebas de pH avanzadas y analizar y comunicar resultados.
Esenciales de laboratorio
Instrumentos
- Bequers (50ml, 500ml)
- Placa del cucharón
- Goteros
- Balanza electrónica
- Probeta (70ml)
- Pipeta
- Espátulas
- Tubo de ensayo
- Tabla de pH
Productos
- polvo de NaOH(s)
- Polvo de Mg(s)
- Indicador de pH líquido