Această experiență descrie imersiunea într-un mediu de laborator virtual, utilizând realitatea virtuală (VR) sau realitatea augmentată (AR) pentru a simula experiențe științifice. Scopul este familiarizarea participanților cu echipamentele de laborator virtual și procedurile chimice de bază, subliniind utilizarea tehnologiilor imersive pentru educație și formare.
Obiective educaționale
- Familiarizarea cu mediul virtual: Învață să navighezi și să interacționezi cu un mediu de laborator simulat, folosind comenzi AR sau VR pentru a manipula obiecte și echipamente de laborator.
- Utilizarea echipamentului de protecție: Înțelegerea importanței echipamentului individual de protecție (EIP) într-un laborator, chiar și într-un mediu virtual, subliniind practicile de siguranță.
- Substanțe măsuri: exercițiu pentru măsurarea masei solidelor și a volumului lichidelor folosind instrumente de laborator virtuale, cum ar fi balanțe electronice și cilindri gradate, pentru dezvoltarea abilităților de manipulare și măsurare precisă.
- Experimentare chimică virtuală: efectuarea de experiențe chimice de bază, cum ar fi verificarea pH-ului unei soluții, pentru a înțelege reacțiile chimice și proprietățile substanțelor.
- Analiză și comunicare a rezultatelorÎnvățați să analizați rezultatele experimentelor într-o interfață virtuală și să comunicați aceste rezultate, ilustrând importanța documentării și a comunicării în știință.
- Provocări de depășit: Protejează-te: poartă virtual echipamentul necesar de protecție înainte de a începe experimentele. Cântărește o substanță solidă sub formă de pulbere: utilizează instrumente virtuale pentru a măsura cu precizie masa unei pulberi.
- Măsurați volumul unei substanțe lichide: Aplică tehnici de măsurare a volumului pentru a pregăti o soluție. Verifică pH-ul unui probă solidă: Înțelege cum să pregătești o soluție și să îi testezi pH-ul folosind indicatori chimici. Recuperare și trimiterea rezultatelor: utilizează interfața virtuală pentru a examina și partaja rezultatele experimentelor.
Această experiență imersivă oferă o abordare inovatoare a educației științifice, permițând participanților să învețe și să practice tehnici de laborator într-un mediu sigur și controlat, fără riscurile asociate substanțelor chimice reale. Aceasta subliniază potențialul tehnologiilor de realitate virtuală și augmentată în predarea științei, oferind o platformă interactivă pentru explorarea și înțelegerea conceptelor științifice.
Protocol
Începe prin a te familiariza cu mediul înconjurător. Diferite instrumente de laborator îți vor fi puse la dispoziție pentru a putea desfășura câteva experimente.
În colțul din dreapta sus al spațiului de lucru, există un buton. Puteți comuta între realitatea virtuală și realitatea augmentată oricând apăsând acest buton.
- Pentru a ridica un obiect cu urmărirea mâinii, plasați mâna deschisă opus obiectului, când obiectul devine verde (un simbol că poate fi ridicat), închideți complet pumnul pentru a ridica obiectul.
- Pentru a elibera obiectul cu urmărirea mâinii, pur și simplu trebuie să redeschideți mâna.
- Pentru a apuca un obiect cu controlerele, așezați mâna opusă obiectului, când obiectul devine verde (simbol că poate fi ridicat), apăsați și țineți apăsat butonul de apucare.
- Pentru a elibera obiectul cu controlerele, pur și simplu eliberați butonul de preluare.
Te poți întoarce la meniul Meta oricând apăsând butonul de acces la meniu al dispozitivului sau, în modul de urmărire a mâinilor, făcând gestul indicat în instrucțiunile rapide.
În caz de problemă, puteți reseta experiența apăsând butonul Restart de pe tabletă. Acesta se găsește în meniul de opțiuni, accesibil din meniul principal.
Localizați echipamentul de siguranță din laborator.
- Halatul de laborator, ochelarii de protecție, mănușile din nitril și mănușile de protecție termică vă vor fi de folos pentru a vă proteja împotriva pericolelor pe care le prezintă diverse experimente.
- Pentru a utiliza un echipament de laborator cu urmărire a mâinii, apropiați-vă cu mâna deschisă spre echipament, iar când acesta devine verde (semn că poate fi utilizat), strângeți complet pumnul, apoi deschideți din nou mâna pentru a-l folosi.
- Pentru a folosi un echipament de laborator cu controllere, plasați mâna opus echipamentului, când echipamentul devine verde (simbol că poate fi folosit), apăsați butonul de preluare, apoi eliberați butonul de preluare pentru a-l folosi.
Iată acum câteva provocări de luat în calcul pentru a te familiariza cu echipamentul acestui laborator virtual.
Înainte de orice experiment, este important să te echipezi cu echipamentul de protecție adecvat.
- Pune șorțul.
- Pune ochelarii de protecție.
- Pune-ți mănușile de nitril.
Cântarul
Unele instrumente de laborator pot fi utilizate pentru a colecta și transporta substanțe solide sau lichide.
Dintre aceste instrumente, unele, precum penseta sau pipeta, necesită o acțiune suplimentară pentru a fi utilizate.
În modul de urmărire a mâinii, odată ce obiectul interactiv este luat în mână, apropiați degetul mare de degetul arătător pentru a activa interacțiunea cu obiectul.
Cu controllerele, apasă butonul de interacțiune pentru a opera obiectul.
Unele instrumente de laborator pot necesita apăsarea butoanelor. Pentru a apăsa un buton, presați-l cu degetul.
- Așezați coșul de cântărire pe platforma cântarului electronic.
- Apăsați butonul Tare de pe cântar pentru a-l seta la zero.
- Puneți 5 mL de pulbere de magneziu pe talerul de cântărire, folosind o spatulă. Spatulele sunt calibrate la 5 mL, 2,5 mL, 1 mL și 0,12 mL.
- Aruncați pulberea de magneziu în coșul negru de colectare.
Volumul unui lichid
Anumite instrumente de laborator, precum paharele de laborator, baloanele Erlenmeyer, eprubetele sau cilindrii graduați, pot fi folosite pentru a conține un lichid, un solid sau chiar pentru a prepara o soluție.
De la începutul lucrărilor de laborator, veți avea la dispoziție mai multe produse în recipiente. De asemenea, veți avea acces la chiuveta din dreapta dumneavoastră pentru a lua apă.
- Deschide robinetul cu apă rece.
- Umpleți un pahar de laborator de 500 mL cu apă.
- Închide robinetul cu apă rece.
- Folosind cilindrul gradat, măsurați 50 mL de apă rece din paharul de laborator de 500 mL. Aveți grijă să identificați corect meniscul!
pH-ul
În funcție de moleculele care urmează să fie amestecate în timpul experimentului, puteți genera o reacție care poate influența proprietățile fizice și chimice ale soluției.
- Colectați 0,12 mL de pudră de hidroxid de sodiu (NaOH) cu spatula portocalie și puneți pudra într-un eprubetă.
- Folosind sticla de spălare, umpleți un pahar Berzelius de 50 mL cu apă distilată.
- Luați 10 mL de apă din pahar folosind pipeta.
- Transferați 5 ml din apa eșantionată în eprubetă (fiecare apăsare eliberează 1 ml).
- Închideți eprubeta cu un dop de cauciuc.
- Amesteca prin agitarea conținutului eprubetei până la dizolvarea completă.
- Scoate capacul de cauciuc.
- Folosind pipeta, aspirați soluția conținută în eprubetă.
- Transferă tot conținutul pipetei într-o godeu a plăcii de test (pipeta conține aproximativ 20 de picături).
- Adăugați o picătură de indicator de pH în aceeași godeu al plăcii cu godeuri folosind o altă picurătoare.
- Observă culoarea obținută și compar-o cu graficul de pH.
Rezultate
O porțiune a rezultatelor poate fi analizată în secțiunea de rezultate a tabletei. Această secțiune este accesibilă din meniul principal.
Pentru a trimite rezultatele, un buton Trimitere rezultate este situat în meniul de opțiuni al ecranului principal.
- Observați rezultatele obținute.
- Trimite rezultatele.
Rezultate anticipate
- Mg are o densitate de 1,74 g/mL; deci 5 mL = 8,7 g.
- 0,12 mL NaOH = 0,2556 g = 0,006 moli; în 5 mL H2O = 1,2 M. pH-ul va fi 14 (indicator violet).
Rezumatul temei pe intervale de note
Clasele 3-5 (Vârsta 8-10 ani)
- FocusNavigație de.
- Activități: Punerea echipamentului de protecție individuală (EPI), măsurarea volumelor de lichid și pregătirea de soluții simple.
Clasele 6-8 (Vârste 11-13)
- Focus: Navigare intermediară, utilizarea detaliată a EIP (echipament individual de protecție), și abilități precise de măsurare.
- Activități: Punerea echipamentului de protecție individuală, măsurarea maselor solide și a volumelor lichide, și testarea de bază a pH-ului.
Clasele 9-12 (Vârste 14-18)
- FocusNavigare avansată, utilizare completă a EIP (echipament individual de protecție), măsurători precise și exacte, experimente chimice avansate și analiză a rezultatelor.
- ActivitățiPunerea EIP, măsurarea maselor solide și a volumelor lichide, testarea avansată a pH-ului și analiza și comunicarea rezultatelor.
Esențiale de laborator
Instrumente
- Pahare Berzelius (50ml, 500ml)
- Găleată plată
- Picurători
- Cântar electronic
- Cilindru gradat (70ml)
- Pipetă
- Spatule
- Eprubetă
- Diagramă pH
Produse
- pulbere de NaOH(s)
- Pulbere de Mg(s)
- Indicator pH lichid