002 – Tutoriel d'introduction

Cette expérience décrit l'immersion dans un environnement de laboratoire virtuel, utilisant la réalité virtuelle (RV) ou la réalité augmentée (RA) pour simuler des expériences scientifiques. Elle vise à familiariser les participants avec l'équipement de laboratoire virtuel et les procédures de chimie de base, en mettant l'accent sur l'utilisation des technologies immersives pour l'éducation et la formation.

Objectifs Éducatifs

  • Familiarisation avec l'environnement virtuel : Apprenez à naviguer et à interagir dans un environnement de laboratoire simulé, en utilisant des commandes AR ou VR pour manipuler des objets et des équipements de laboratoire.
  • Utilisation de l'équipement de protection : Comprendre l'importance des équipements de protection individuelle (EPI) en laboratoire, même dans un environnement virtuel, en soulignant les pratiques de sécurité.
  • Mesure des substances : exercice pour mesurer la masse des solides et le volume des liquides à l'aide d'instruments de laboratoire virtuels, tels que des balances électroniques et des éprouvettes graduées, afin de développer des compétences en manipulation et en mesure précise.
  • Expérimentation chimique virtuelle : réaliser des expériences chimiques de base, comme la vérification du pH d'une solution, pour comprendre les réactions chimiques et les propriétés des substances.
  • Analyse et communication des résultats: Apprendre à analyser les résultats d'expériences dans une interface virtuelle et à communiquer ces résultats, en illustrant l'importance de la documentation et de la communication dans les sciences.
  • Défis à relever : Protégez-vous : mettez virtuellement les EPI nécessaires avant de commencer les expériences. Peser une substance solide en poudre : utilisez des instruments virtuels pour mesurer précisément la masse d'une poudre.
  • Mesurer le volume d'une substance liquide : Appliquer des techniques de mesure de volume pour préparer une solution. Vérifier le pH d'un échantillon solide : comprendre comment préparer une solution et tester son pH à l'aide d'indicateurs chimiques. Récupérer et envoyer les résultats : utiliser l'interface virtuelle pour examiner et partager les résultats des expériences.

Cette expérience immersive propose une approche novatrice de l'éducation scientifique, permettant aux participants d'apprendre et de pratiquer des techniques de laboratoire dans un environnement sûr et contrôlé, sans les risques liés aux produits chimiques réels. Elle met en évidence le potentiel des technologies de réalité virtuelle et augmentée dans l'enseignement des sciences, offrant une plateforme interactive pour l'exploration et la compréhension des concepts scientifiques.

Protocole

Commencez par vous familiariser avec votre environnement. Différents instruments de laboratoire vous seront mis à disposition afin que vous puissiez réaliser quelques expériences.

Dans le coin supérieur droit de votre espace de travail, il y a un bouton. Vous pouvez passer de la réalité virtuelle à la réalité augmentée à tout moment en appuyant sur ce bouton.

  • Pour ramasser un objet avec le suivi des mains, placez votre main ouverte en face de l'objet. Lorsque l'objet devient vert (symbole qu'il peut être ramassé), fermez complètement votre poing pour le ramasser.
  • Pour relâcher l'objet avec le suivi de la main, il suffit de rouvrir la main.
  • Pour attraper un objet avec les manettes, placez votre main en face de l'objet, lorsque l'objet devient vert (symbole qu'il peut être ramassé), appuyez et maintenez le bouton de prise.
  • Pour relâcher l'objet avec les contrôleurs, relâchez simplement le bouton de préhension.

Vous pouvez retourner au menu Meta à tout moment en appuyant sur le bouton d'accès au menu de l'appareil ou, en mode suivi des mains, en effectuant le geste indiqué dans les instructions rapides.

En cas de problème, vous pouvez également réinitialiser l'expérience en appuyant sur le bouton Redémarrer de la tablette. Celui-ci se trouve dans le menu des options, accessible depuis le menu principal.

 

Repérez les équipements de sécurité du laboratoire.

  • La blouse de laboratoire, les lunettes de sécurité, les gants en nitrile et les gants de protection thermique vous seront utiles pour vous protéger contre les dangers de diverses expériences.
  • Pour utiliser un équipement de laboratoire avec suivi des mains, placez votre main ouverte face à l'équipement. Lorsque l'équipement passe au vert (symbole qu'il est utilisable), fermez complètement votre poing, puis rouvrez votre main pour l'utiliser.
  • Pour utiliser un équipement de laboratoire avec des contrôleurs, placez votre main en face de l'équipement, lorsque l'équipement devient vert (symbole qu'il peut être utilisé), appuyez sur le bouton de saisie, puis relâchez le bouton de saisie pour l'utiliser.

 

Voici maintenant quelques défis à relever pour vous familiariser avec le matériel de ce laboratoire virtuel.

Avant toute expérience, il est important de s'équiper du matériel de protection approprié.

  1. Mets le tablier.
  2. Mettez les lunettes de sécurité.
  3. Enfilez les gants en nitrile.

L'échelle

Certains instruments de laboratoire peuvent être utilisés pour collecter et transporter des substances solides ou liquides.

Parmi ces instruments, certains, comme la pince à épiler ou la pipette, nécessitent une action supplémentaire pour leur fonctionnement.

En mode de suivi des mains, une fois l'objet interactif saisi, joignez le pouce et l'index pour activer l'interaction de l'objet.

Avec les manettes, appuyez sur le bouton d'interaction pour actionner l'objet.

Certains instruments de laboratoire peuvent nécessiter d'appuyer sur des boutons. Pour appuyer sur un bouton, appuyez dessus avec un doigt.

  1. Placez le panier de pesée sur le plateau de la balance électronique.
  2. Appuyez sur le bouton Tare de la balance pour la mettre à zéro.
  3. Placez 5 mL de poudre de magnésium dans le plateau de pesée à l'aide d'une spatule. Les spatules sont calibrées pour 5 mL, 2,5 mL, 1 mL et 0,12 mL.
  4. Jetez la poudre de magnésium dans le bac de récupération noir.

Volume d'un liquide

Certains instruments de laboratoire, tels que les béchers, lesErlenmeyers, les tubes à essai ou les éprouvettes graduées, peuvent être utilisés pour contenir un liquide, un solide, ou même pour créer une solution.

Plusieurs produits seront mis à votre disposition dès le début d'un laboratoire dans des contenants. Vous aurez également accès à l'évier qui se trouve à votre droite pour vous procurer de l'eau.

  1. Ouvre le robinet d'eau froide.
  2. Remplir un bécher de 500 mL d'eau.
  3. Fermez le robinet d'eau froide.
  4. À l'aide de la éprouvette graduée, mesurez 50 mL d'eau froide du bécher de 500 mL. Veillez à bien identifier le ménisque !

Le pH

Selon les molécules à mélanger lors de l'expérience, vous pouvez générer une réaction qui peut influencer les propriétés physiques et chimiques de la solution.

  1. Prélever 0,12 mL de poudre d'hydroxyde de sodium (NaOH) avec la spatule orange et placer la poudre dans un tube à essai.
  2. À l'aide de la pissette, remplir un bécher de 50 mL d'eau distillée.
  3. Prenez 10 mL d'eau du bécher à l'aide de la pipette.
  4. Transférer 5 ml de l'eau échantillonnée dans le tube à essai (chaque pression donne 1 ml).
  5. Bouchez l'éprouvette avec un bouchon de caoutchouc.
  6. Mélanger en agitant le contenu du tube à essai jusqu'à dissolution complète.
  7. Retirez le capuchon en caoutchouc.
  8. À l'aide de la pipette, tirez la solution contenue dans le tube à essai.
  9. Transférez tout le contenu de la pipette dans un puits de la plaque de tests (la pipette contient environ 20 gouttes).
  10. Ajoutez une goutte d'indicateur de pH dans le même puits de la plaque de puits à l'aide d'une autre pipette.
  11. Observez la couleur obtenue et comparez-la au nuancier de pH.

Résultats

Une partie des résultats peut être analysée dans la section des résultats de la tablette. Cette section est accessible depuis le menu principal.

Pour envoyer vos résultats, un bouton Envoyer les résultats se trouve dans le menu des options de l'écran principal.

  1. Observez les résultats obtenus.
  2. Envoyez les résultats.

Résultats attendus

  • Le magnésium a une densité de 1,74 g/mL ; donc 5 mL = 8,7 g.
  • 0,12 mL de NaOH = 0,2556 g = 0,006 moles ; dans 5 mL d'H2O = 1,2 M. Le pH sera de 14 (indicateur violet).

    Résumé du devoir par tranche d'âge

    Niveaux 3-5 (âges 8-10)

    • Concentre-toi: Navigation de base, introduction aux EPI et mesures de volume simples.
    • Activités: Mise en place des EPI, mesure de volumes de liquides et préparation de solutions simples.

    De la 6e à la 8e année (11-13 ans)

    • Concentre-toiNavigation intermédiaire, utilisation détaillée des EPI et compétences en mesure précise.
    • Activités: Mise en place d'équipements de protection individuelle, mesure de masses solides et de volumes de liquides, et tests de pH de base.

    Secondaire 3-5 (14-18 ans)

    • Concentre-toiNavigation avancée, utilisation exhaustive des EPI, mesures précises et exactes, expériences chimiques avancées et analyse des résultats.
    • Activités: Mettre des EPI, mesurer des masses solides et des volumes de liquides, réaliser des tests de pH avancés, et analyser et communiquer les résultats.

    Essentiels de laboratoire

    Instruments

    • Béchers (50 ml, 500 ml)
    • Plaque de seau
    • Gouttes
    • Balance électronique
    • Éprouvette graduée (70 ml)
    • Pipette
    • Spatules
    • Éprouvette
    • Tableau du pH

    Produits

    • poudre de NaOH(s)
    • Poudre de Mg(s)
    • Indicateur de pH liquide
    << Retour à la liste