Laboratori virtuali: come funzionano per le materie pratiche

Hai sentito parlare di laboratorio chimico virtuale e ti piacerebbe capire di cosa si tratta? Negli ultimi anni la didattica da remoto ha fatto passi da gigante. Oggi, è possibile persino simulare le attività pratiche rimanendo comodamente a casa.

Cosa significa? Puoi partecipare a laboratori di chimica, elettrotecnica, matematica, fisica, ingegneria e biologia senza andare in ateneo.

Si tratta di veri e propri ambienti virtuali in cui si possono simulare una serie di esperimenti. Nel caso del laboratorio chimico virtuale, per esempio, si entra in un vero e proprio laboratorio e si possono eseguire una serie di attività come la verifica della solubilità in acqua di una sostanza o la misurazione del pH di una soluzione con una cartina indicatrice.

Vuoi saperne di più? Allora, continua la lettura della nostra guida sui laboratori virtuali universitari.

Laboratori virtuali: come funzionano?

I laboratori virtuali si svolgono in un’aula in remoto. L’accesso avviene tramite il sistema BYOD (Bring Your Own Device). In altre parole, ogni studente utilizza il proprio PC per accedere al laboratorio, le cui attività prevedono sia le lezioni teoriche dei docenti che le attività sperimentali. Potrai cioè mettere in pratica quanto hai appresso in maniera teorica.

I vantaggi di questo sistema sono diversi. Eviti di recarti in ateneo e hai a disposizione un’aula virtuale sempre attiva. Puoi fare cioè i tuoi esperimenti pratici quando desideri. Ti basta semplicemente accedere al tuo laboratorio chimico virtuale o al tuo laboratorio di elettrotecnica o di fisica.

La didattica e-learning conquista, quindi, quelle materie che erano considerate adatte solo alla fruizione in presenza. Fino a qualche anno fa, infatti, gli esperimenti di chimica erano considerati fattibili solo in laboratorio reali. Grazie ai software di simulazione chimica, invece, la tecnologia ha conquistato un altro importante traguardo.

In questo modo, lo studio diventa ancora più interattivo, interessante e incentrato sulle necessità didattiche degli studenti. In che senso? Se non riesci a comprendere un concetto, non c’è niente di meglio per semplificarlo degli esperimenti pratici. Provi e riprovi e in questo modo sciogli i dubbi. Questa attività di simulazione, però, è limitata in un laboratorio fisico. Non puoi cioè occupare il laboratorio del tuo ateneo fino a venire a capo dei tuoi dubbi. Il laboratorio virtuale, invece, ti consente proprio questa importante opportunità. Ripeti il tuo esperimento fino a quando non lo comprendi appieno.

Nel caso, per esempio, di un laboratorio virtuale di elettrotecnica puoi persino simulare la costruzione di schemi di circuiti elettrici a corrente continua. Non solo, hai l’opportunità di fare a distanza anche le prove laboratoriali di verifica e di autoverifica.

Esempio di laboratorio chimico virtuale

Vuoi capire meglio come funziona un laboratorio chimico virtuale? Immagina di entrare in un vero laboratorio con un banco, dove trovi provette, pipette di Pasteur, agitatori, spatole e così via. Insomma, avrai a tua completa disposizione tutti gli strumenti che troveresti in un laboratorio reale.

Non solo, potrai usare anche una vera centrifuga da comandare con il mouse. Cosa significa? Accendi la centrifuga, premi il pulsante di sblocco, inserisci le provette negli appositi alloggiamenti, verifichi che le provette contengono il giusto livello di liquido, chiudi il coperchio e regoli il temporizzatore. Tutto come se fossi in un laboratorio. Di solito, i software di un laboratorio di chimica virtuale prevedono anche gli effetti sonori. Ogni passaggio è scandito cioè dal suo rumore reale. In questo modo l’esperienza diventa ancora più realistica.

In un laboratorio reale, tra l’altro, non potresti fare il tuo esperimento con una vetreria sporca. Ebbene, nel laboratorio chimico virtuale avviene la stessa cosa. Per evitare di commettere errori il simulatore non ti consente di usare una vetreria sporca. Come sai, la vetreria deve essere sciacquata con acqua ionizzata. Il laboratorio virtuale ti consente di procedere proprio con le operazioni di pulizia della vetreria.

Hai a disposizione, infatti, lo strumento della spruzzetta con l’acqua. Ti basta selezionare prima la vetreria e poi la spruzzetta. Vedrai la vetreria riempirsi d’acqua. A questo punto dovrai usare il becher dei rifiuti per svuotare la vetreria e utilizzarla. Come vedi, imparerai a prendere sempre più dimestichezza con tutti gli strumenti di un laboratorio senza muoverti da casa tua.

Learning by doing

I laboratori virtuali si basano sul concetto di learning by doing (imparare facendo), concetto teorizzato dal filosofo statunitense John Dewey. All’inizio del Novecento, Dewey fondò una scuola elementare con attività pedagogiche pratiche che confermarono quanto affermava Confucio: “Vedo e dimentico. Sento e ricordo. Faccio e comprendo”.

Sperimentare, collaborare con i propri compagni di studio, fare cose pratiche. Tutte queste attività facilitano l’apprendimento, facendo in modo che i concetti rimangano impressi più a lungo.

Non solo, studiare facendo consente di sviluppare tutta una serie di abilità personali, come il pensiero critico, la capacità di lavorare in gruppo, la propensione alla risoluzione di intoppi e problematiche e così via. Usufruire cioè di una modalità didattica basata sul learning by doing ti consente di affinare tutta una serie di soft skill e abilità che saranno fondamentali nella tua vita lavorativa post-universitaria. La propensione a lavorare in team, per esempio, è una delle capacità trasversali più richieste dai reclutatori di aziende pubbliche e private.

Attività laboratoriali: le e-tivity

Il laboratorio chimico virtuale descritto più sopra è un software specifico che funziona come un simulatore.

Per laboratori virtuali universitari, però, si intendono anche tutti quei momenti didattici in aula virtuale che includono un docente e delle attività pratiche. Spesso, i docenti svolgono l’attività laboratoriale in modalità sincrona.

Cosa si intende per didattica sincrona? Ogni studente si collega all’aula virtuale nel momento stesso in cui è presente il docente. La differenza con la modalità asincrona è proprio nei tempi. La lezione sincrona si svolge in videoconferenza, mentre quella asincrona è registrata e fruibile in qualsiasi momento.

Generalmente, dunque, il professore tiene la sua lezione teorica, corredata da eventuali dimostrazioni pratiche, quando tutti gli studenti sono connessi. In questo modo, l’interazione tra studenti e docenti (tipica di un laboratorio) è consentita tramite una chat o la semplice apertura dei microfoni. Oltre alle lezioni dei docenti, questi laboratori scientifici e non scientifici prevedono anche delle attività pratiche, pensate per coinvolgere tutti gli studenti e favorire l’interazione.

L’Università Niccolò Cusano, per esempio, organizza i propri programmi didattici prevedendo una serie di e-tivity. Di cosa si tratta? Di attività virtuali di natura laboratoriale che gli studenti sono tenuti a completare online, interagendo anche con i propri compagni di studio.

Ogni docente stabilisce le e-tivity da svolgere durante il proprio corso. Queste attività possono includere la partecipazione a dei forum, durante i quali tutti gli studenti sono chiamati a discutere di un determinato argomento, la preparazione di documenti di presentazione di un progetto, di una ricerca ecc., l’ideazione di soluzioni per risolvere problemi complessi proposti dal docente o l’analisi di un case study. Si creano così laboratori virtuali partecipativi di qualsiasi materia, da ingegneria a psicologia passando per scienze politiche.

Come vedi, le università telematiche hanno subito una notevole evoluzione. Frequentare un corso online non significa semplicemente rimanere a casa e stare davanti a un PC utilizzando una piattaforma e-learning. Oggi, grazie a software sempre più avanzati, le università telematiche ti consentono di vivere esperienze di studio complete e arricchenti, tramite modalità in grado di superare le formule degli atenei con didattica in presenza.

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