É difícil recriar experimentos que são realizados por acaso na tela. Mas os laboratórios virtuais podem tornar a ciência mais acessível aos estudantes de todo o mundo.
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Para ajudar a alinhar a curva de distribuição Covid-19, as universidades estão fechadas em todo o país e muitos professores estão com pressa em ensinar o ensino on-line. Isso é mais fácil para alguns, especialmente aqueles que já têm um conteúdo online pronto. Para outros, especialmente aqueles que ensinam laboratórios científicos, isso pode parecer impossível.
Nós dois temos experiência no ensino de cursos de laboratório pessoalmente, que geralmente já incluem uma interface o n-line para trocar currículos, arquivos, notas e para estimular as discussões dos alunos. Também ministramos cursos exclusivamente o n-line, incluindo cursos de palestras comuns e um curso o n-line em massa aberto (cobrindo centenas de milhares de estudantes em todo o mundo). De fato, existem muitos modelos de discussões o n-line que os laboratórios podem levar em serviço. Mas é possível atrair laboratórios para as plataformas de ensino o n-line existentes usadas em universidades como Blackboard e Moodle?
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Os laboratórios científicos tradicionalmente servem como um local onde os experimentadores se inspiram e os futuros cientistas se desenvolvem. Além da memória muscular, essa experiência de primeira mão oferece aos alunos a oportunidade de ver antes de acreditar, testemunhar uma mudança de cor na qual o professor garantiu que você é uma mão que mistura esses produtos químicos na ordem certa. A observação em três dimensões sobre o crescimento de bactérias ou agitação de uma centrífuga equilibrada de desktop será muito difícil de recriar na tela.
Ainda nos lembramos de nossos primeiros experimentos de laboratório. Esther cresceu no campo do Quênia, onde não havia laboratórios científicos nem eletricidade, que a privaram da oportunidade de sentir a magia da ciência. Quando estudou na faculdade, ela não queria sair do laboratório, levada a cada passo de seus experimentos de bioquímica. Brian lembra como acordar de manhã cedo no laboratório se transformou em prazer.
O atual exercício apressado de precauções de saúde pública testará se os laboratórios online poderão ser o futuro do ensino universitário. A curva de aprendizagem para esta transição e os prazos inexoráveis impostos pela Covid-19 colocam a fasquia excessivamente elevada. Os professores têm as suas próprias preocupações e responsabilidades durante esta crise que podem impedi-los de dar o seu melhor. Alunos e professores devem lembrar-se de ter empatia uns com os outros ao estabelecerem expectativas durante esta convulsão viral. No entanto, é uma ocasião para pensar sobre a natureza dos cursos laboratoriais e que tipo de experiência pode ser adquirida online.
Nos últimos anos, já vimos um grande número de experiências científicas publicadas na Internet, desde o YouTube até revistas científicas como a JoVE, que publicam vídeos de experiências científicas realizadas em laboratórios de todo o mundo. Substituir laboratórios por vídeos pode privar os alunos de outra importante experiência de laboratório: o acaso da ciência. A maior parte da ciência é um fracasso. Isto talvez não seja mais verdadeiro do que quando cientistas iniciantes são guiados através de um experimento pré-planejado em uma aula de laboratório. Os melhores professores assistentes antecipam o número quase infinito de coisas que podem dar errado durante cada exercício. Mas mesmo os auxiliares de ensino mais experientes ficarão surpresos com a criatividade de seus alunos, que não cometem erros na execução de um exercício, mas permitem que eles e seus colegas aprendam com seus erros. Esther ainda se lembra de como ela acidentalmente produziu gás lacrimogêneo em um laboratório de química, 23 anos atrás. Esta fusão entre a nossa humanidade e o nosso talento científico será difícil, se não impossível, de recriar no ecrã.
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Mover laboratórios de ciências para a Internet pode prejudicar muitos outros estudantes, incluindo minorias e estudantes com deficiência, incluindo aqueles que vivem em áreas que não têm acesso a computadores e à largura de banda necessária para transmitir vídeos de ciências.
No entanto, a tradução de laboratórios científicos para o modo online pode levar a vários resultados positivos. Em primeiro lugar, isso aliviará o ônus das tarefas tediosas e repetidas que não exigem pensamentos e esforços especiais, mas demoram muito tempo, por exemplo, preparando materiais para o laboratório, nos quais muitos estudantes trabalham toda semana. Isso reduzirá o orçamento necessário para a realização de pesquisas e lançará fundos que podem ser usados para uma abordagem mais criativa. Algumas classes poderão investir mais fundos em tecnologias como o software de modelagem 3D, que elimina lacunas de treinamento que o vídeo simplesmente não consegue preencher. Capacidades tecnológicas semelhantes aparecem no ensino da medicina, por exemplo, interfaces anatômicas digitais interativas, como a anatomagem, que aliviam a necessidade de receber, armazenar e descartar cadáveres humanos.
Os laboratórios o n-line podem criar condições para mais flexibilidade, muitas pessoas terão a oportunidade de se envolver em ciências. Além disso, há uma questão de diversidade. A transferência de laboratórios científicos para o modo o n-line nos oferece uma oportunidade única de incluir personagens animados neles, neutro no chão ou na cor, o que inspirará ainda mais pessoas nas aulas de ciências. Também pode ser um impulso para a era dos Laboratórios Científicos em Cloud, o que permitirá que estudantes e pesquisadores desenvolvam e realizem remotamente experimentos usando uma interface da Web ou equipamentos de laboratório conectados.
À medida que os campi continuam essa transição, o processo de aprendizado será descentralizado. O que impede que os professores de várias universidades desenvolvam um currículo geral usando os pontos fortes de cada professor para treinar vários estudantes em todo o mundo? Esses esforços podem melhorar coletivamente a qualidade e, consequentemente, os padrões de universidades que cooperam. No meio do semestre, quando o Kovid-19 começou a fechar universidades, faz sentido adaptar a transição on-line para cada curso separadamente. Mas as universidades vencerão do ponto de vista da logística se oferecerão cursos o n-line juntos. Os acadêmicos poderiam usar sua rede de colegas, que frequentemente ministram cursos semelhantes para ajudar esses cursos on-line multi-nativos. Esses esforços podem ser suportados por vídeos multilíngues de alta qualidade, como animações científicas sem fronteiras, que estão disponíveis gratuitamente para fins educacionais.
No final, novos modelos aparecerão. Se aprendermos a ensinar a ciência o n-line, superando ou aceitando os compromissos necessários, poderemos introduzir muito mais crianças em idade escolar de áreas rurais à magia da ciência muitos anos antes que eles possam entrar no laboratório.
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