¿Cómo construir un laboratorio de ciencias inteligente?

Sabías que puedes integrar fácilmente tecnología y herramientas científicas a tu clase de ciencias para conseguir un laboratorio más inteligente. Vemos a diario como la tecnología evoluciona, y como la curiosidad y capacidades de nuestra especie amplían los límites de quien es capaz de realizar mediciones científicas; y qué tan fácil, claro y confiable es el proceso. El uso de herramientas especializadas proporciona una experiencia realista, muy similar a la que se puede enfrentar un estudiante en su futura carrera. Esto ayuda a prepararlos, permite una mejor integración gracias un aula moderna, y como mínimo puede motivar y ser una ¡gran fuente de diversión!

Mejorando el estatus quo en el laboratorio

Todos los laboratorios buscan mejorar, y vemos esto a través de los esfuerzos de modernizar e incrementar el nivel de tecnología en los laboratorios. Los científicos suelen esforzarse por obtener resultados de mayor calidad y poner en marcha procedimientos y herramientas para asegurar calidad y trazabilidad en la información. En un ámbito más avanzado los laboratorios pueden integrar sus instrumentos para comunicarse entre sí. Pero avances como el almacenamiento de información en Cuadernos Electrónicos de Laboratorio (ELN por sus siglas en inglés) se están convirtiendo en lo común.

En un ambiente donde se desarrolla investigación, se asegura la calidad, o se desarrolla un experimento educativo, mientras más sencillo sea el registro y análisis de datos, mejor es el resultado y menor el riesgo de errores por fallos en la integridad de los datos. Por esta razón es cada vez más común que las regulaciones exijan estas mejoras, pues hoy en día, errores que pueden ser peligrosos no son aceptados sin conocer detalladamente su causa.

¡También una herramienta para laboratorios en escuelas!

Los grandes científicos que han dispuesto todo su ingenio al mundo empezaron como curiosos pupilos. Al plantar las semillas de la inspiración y mostrar a los estudiantes que no solo pueden esforzarse en sus deberes, sino que pueden abordar los grandes problemas que el mundo tiene para ofrecer. Por esto la mejor inversión que se puede realizar es en los jóvenes científicos.


Vivimos en un época de aprendizaje basado en estándares, definimos el mínimo que se exige a los estudiantes para que sin importar donde aprendas, la oportunidad de ganar el mismo conocimiento este ahí. Para preparar a los estudiantes de ciencias a un futuro potencial trabajando en un laboratorio, los maestros deben esforzase para brindar una experiencia tan realista como sea posible.

Prácticas en las que se requiera un desarrollo autónomo de proyectos, el fomentar el pensamiento crítico, y poner manos a la obra para experimentar con tecnologías modernas y técnicas científicas similares a las que un científico profesional usaría otorgan una ventaja a la hora de enfrentarse a un ambiente laboral.

De manera adicional estas habilidades y experiencias se pueden extrapolar, las herramientas modernas son claras y permiten compartir fácilmente la información, y son habitualmente ¡mucho más divertidas! Algunos ejemplos comunes de las nuevas tecnologías que han revolucionados las aulas de clase incluyen los tableros inteligentes (https://education.smarttech.com), y Microsoft OneNote. Los tableros inteligentes permiten compartir con toda la clase apuntes, problemas de matemáticas, diagramas, datos, etc. Estos son interactivos y digitales, y eliminan los medios de registro análogo como tiza y marcadores que de otra manera eran temporales y estáticos. De manera similar, con la llegada de OneNote se ha cambiado la forma en la que muchos docentes estructuran sus clases.

De manera similar a los ELN, OneNote permite guardar y compartir los materiales, deberes e información de los estudiantes. En ambos casos, estas son tecnologías enfocadas en facilitar, integrar, aclarar y hacer más divertido el proceso de aprendizaje.

Hanna en el aula de ciencias

Como un líder en el desarrollo científico, hemos comprendido que nuestro único y más crítico rol es apoyar tanto a científicos como a personas comunes en todo el mundo a obtener información de calidad. Nos esforzamos para expandir los límites, al encontrar maneras innovadoras de hacer la ciencia fácil y accesible. Esto significa que los instrumentos que diseñamos deben ser fáciles de usar, precisos y asequibles, teniendo en mente el futuro y los laboratorios modernos. Por esta razón, nuestros instrumentos pueden encontrarse en las manos de científicos y estudiantes alrededor del mundo. Después de todo, las ideas son la moneda de la innovación.

Explorando el pH

¡El pH es el segundo parámetro analítico más medido en el mundo!
Intenta implementar laboratorios interactivos para enseñar a los estudiantes a cerca del pH. Aléjate de métodos poco profesionales como el papel tornasol o los test kits, y usa un pHmetro moderno como el electrodo Bluetooth HALO, cuya interfaz esta en celulares o tabletas y resulta en una experiencia de medición profesional y más divertida.

Compare la capacidad buffer de suelos y aguas - Usando muestras de diferentes lugares, diseñe un experimento donde los estudiantes puedan comparar las lecturas de pH, e incluso las titulaciones manuales a través del pH. Así pueden evaluar las razones y consecuencias de estas diferencias. 

Observen el efecto de los ácidos en metales - Los compuestos ácidos pueden reaccionar con los metales. Los estudiantes pueden explorar que tan diferente es la reacción con una moneda de cobre de diferentes ácidos, y evaluar su hipótesis al evaluar el pH de estos ácidos. 

Comparar la acidez del agua de lluvia - ¿Son capaces de recolectar agua de lluvia de diferentes locaciones? Investiga como el pH varía de un lugar a otro y que razones pueden llevar a que esto pase.

Explore la calidad del suelo

Las plantas de la clase, campos, granjas y patios traseros, todos tendrán propiedades diferentes. Similar al pH; existen muchas maneras de estructurar laboratorios con instrumentos analíticos enfocados en parámetros del suelo. Considere herramientas como nuestro Backpack para calidad de suelos, el cual es un kit con todo lo necesita, incluyendo una guía para profesores que incluye un plan de clases.

Efecto del suelo en la salud de la planta - Explore la salud de la planta y como se correlaciona con las propiedades del suelo. Compare las propiedades como el pH, conductividad, y nutrientes como el nitrógeno, fósforo, y potasio de diferentes lugares o plantas para descubrir cómo afectan estas propiedades a la salud de la planta.

Estudie la calidad del agua

Desde agua superficial, agua de pozos, agua de grifo, y hasta agua de mar o de acuario. El agua es el solvente universal, y esto significa que hay muchas cosas que se pueden medir. Considere soluciones de muestreo como el Backpack para agua fresca y agua de mar. Los pequeños medidores colorimétricos de bolsillo como los Checkers HC también son muy útiles para eliminar los test kits de comparación de color, y producir resultados cuantitativos para mejores conclusiones.

Comparando fuentes de agua potable - Al estudiar el pH, cloro, flúor e incluso la alcalinidad, es interesante comparar diferentes fuentes de agua potable (traídas por los estudiantes). También es posible realizar inferencias, como la distancia que recorre el agua hasta el grifo basados en la tasa de consumo de cloro. 

Calidad de agua en pozos y superficie - Usando muestras de diferentes lugares, diseñe un experimento donde los estudiantes puedan comparar el pH y otras propiedades del agua proveniente de corrientes o pozos, e infieran las razones ambientales, geológicas y medio ambientales tras estas diferencias.

Vida marina y acuarios - Tener un acuario es algo común en las escuelas y su valor educacional incrementa cuando se pueden realizar mediciones cuantitativas (pH, nitrato, alcalinidad y fosfato). Esta información también puede ser interesante en el contexto de la vida marina, donde el experimento incluya la variación de parámetros clave que al medirlos de manera adecuada den lugar a conclusiones superiores.

Conclusión

La ciencia es la constante irrefutable - En un campo de estudio donde el descartar los hechos es una posibilidad. Los científicos se esfuerzan en mejorar, innovar y optimizar los caminos en los que exploramos la ciencia, para registrar observaciones y probar las hipótesis de manera certera. Vemos esto en la forma en que los laboratorios modernos innovan de manera continua, en la forma en que los estándares científicos de excelencia se incrementan constantemente y cuentan con mayores especificaciones, y en la forma en la que los educadores preparan a los estudiantes para triunfar en el mundo real.

Para todos los educadores allá afuera, les agradecemos por desafiar el status quo de lo que significa aprender y preparar para el futuro. Como innovadores esperamos hacer tu trabajo más fácil, inteligente y divertido tanto para ustedes como para sus estudiantes.

Como un líder en innovación Hanna Instruments desarrollo el medidor de pH inalámbrico HALO, el cual usa tecnología Smart Bluetooth para conectarse con dispositivos Apple y Android que ejecuten la aplicación Hanna Lab. Continuando con esta tradición, el blog de Hanna Instruments está dedicado a compartir las perspectivas de los productos, guías de uso, y noticias específicas de la audiencia.