يعد المختبر الافتراضي للكيمياء الآن واحد من أهم طرق التعليم الإلكتروني المستخدمة في تسهيل تعليم العلوم، وخاصة في الكيمياء. المختبر الافتراضي للكيمياء هو محاكاة عبر الإنترنت لمختبر الكيمياء الحقيقي مصمم لمساعدة الطلاب على إجراء تجاربهم في الكيمياء بسهولة دون أي مخاطر في بيئة آمنة وبطريقة تشبه المختبر الحقيقي.
في هذه المقالة، سنلقي الضوء على المختبر الافتراضي للكيمياء، القطاعات والمجالات التى يخدمها، ما هي أنواع المعامل الافتراضية فى الكيمياء، ايضا سنكتشف أسرار مختبرات الكيمياء الافتراضية براكسيلابس من خلال فهم كيفية تنفيذ تجارب كيميائية في المختبر الافتراضي.
ما هو المختبر الافتراضي للكيمياء
المختبر الافتراضي للكيمياء هو أحد اهم وسائل التعليم الرقمي القوية التي تسمح للطلاب بمحاكاة مجموعة واسعة من تفاعلات الكيمياء في بيئة آمنة تماما في أي وقت ومن أي مكان. باستخدام معامل المحاكاة الافتراضية في الكيمياء، يمكن للطلاب إجراء تجارب التفاعلات الكيميائية المختلفة، وفهم الآليات المعقدة ، وتحليل النتائج.
القطاعات والمجالات التى يخدمها المختبر الافتراضي للكيمياء
من أكبر وأهم القطاعات التي يخدمها المختبر الافتراضي للكيمياء هو قطاع التدريس والتعليم سواء الجامعي أو ما قبل الجامعي، ففي الجامعات والكليات يهدف المختبر الافتراضي إلى توفير تجربة تعليمية غامرة وتفاعلية تعكس عن كثب الطبيعة العملية المختبرات الكيميائية التقليدية، مع تقديم مزايا إمكانية الوصول في اي وقت وفي اي مكان والفعالية من حيث التكلفة والسلامة.
توفر محاكاة الكيمياء الافتراضية بيئة آمنة لإجراء تجارب الكيمياء المختلفة. يمكن لطلاب الكليات العلمية استكشاف التجارب المعقدة أو الخطرة دون التعرض لخطر الحوادث أو تلف المعدات.
كما يخدم أيضا المختبر الافتراضي للكيمياء البحث العلمي، فمن خلال اعتماد معامل محاكاة الكيمياء يمكن للمؤسسات تقليل التكاليف العامة بشكل كبير مع الاستمرار في توفير خبرات تعليمية عالية الجودة. تقضي عمليات محاكاة العلوم الافتراضية على النفقات المتعلقة بالموارد المادية وتسمح للمؤسسات بتخصيص الموارد بشكل أكثر فعالية.
ما هي أنواع المعامل الافتراضية فى الكيمياء
من أشهر أنواع المعامل الافتراضية في الكيمياء:
- المعامل الافتراضية في الكيمياء التحليلية
- المعامل الافتراضية في الكيمياء العضوية
- المعامل الافتراضية في الكيمياء الغير عضوية
اكتشف بعض أشهر أنواع المعامل الافتراضية في الكيمياء التي توفرها براكسيلابس:
المعامل الافتراضية في الكيمياء التحليلية
إليكم بعض تجارب المختبر الافتراضي فى الكيمياء التحليلية التي توفرها براكسيلابس:
- تقدير عدد جزيئات ماء التبلور في البوراكس
- معايرة برمنجنات البوتاسيوم.
- معايرة القاعدة الضعيفة / الحمض القوي.
- تحديد عسر الماء عن طريق المعايرة.
- مطيافية الرنين النووي المغناطيسي NMR.
- معايرة حمض قوي وقاعدة قوية (حمض الهيدروكلوريك / هيدروكسيد الصوديوم).
- تحديد تركيز نترات الفضة باستخدام طريقة فاجان.
- تحديد تركيز حمض الستريك في المشروب الغازي بالمعايرة.
- تحديد تركيز نترات الفضة بإستخدام طريقة مور.
- تعيين عسر الماء بمعايرة تكوين المعقد Complexometric.
- تقدير تركيز حمض الكبريتيك.
- تحليل الأشعة تحت الحمراء (IR).
- التحليل الكمي الوزني للكبريتات.
- تحديد تركيز الكلوريدات في عينة الماء (طريقة Volhard’s)
المعامل الافتراضية في الكيمياء العضوية
- الكشف عن مجموعة الكربوكسيل.
- تفاعل التصبن.
- الكشف عن مجموعة الأميد.
- الأسترة.
- تفاعل هاليدات الألكيل (تحلل الكحولات).
- تحضير الاسبرين.
- الاستبدال المحب للإلكترون (اقتران الأزو).
- أسيلة فريدل كرافتس للأنيسول.
المعامل الافتراضية في الكيمياء الغير عضوية
- اختبار الكشف عن شقوق الكادميوم.
- اختبار الكشف عن الرصاص.
- اختبار الكشف عن الزئبقوز.
- اختبار الكشف عن شقوق الألومنيوم.
- اختبار الكشف عن شقوق الفوسفات.
- اختبار الكشف عن شقوق الكروم.
- اختبار الكشف عن شقوق النحاس.
- اختبار الكشف عن شقوق النيكل.
- تجارب الكشف عن الشق الحامضي المجهول.
- تجارب الكشف عن الشق القاعدي المجهول.
كيفية تنفيذ تجارب كيميائية في المختبر الافتراضي
لتنفيذ تجارب كيميائية في المختبر الافتراضي، إليك بعض النصائح وأفضل الممارسات التي يجب وضعها في الاعتبار:
تعرف جيدا على منصة المحاكاة التي ستستخدمها لتنفيذ التجارب
خذ وقتك لاستكشاف ميزات ووظائف مختبرات الكيمياء الافتراضية الخاصة بالمنصة بأكملها.
سيساعدك الفيديو التالي على اكتشاف منصة براكسيلابس وكيفية تحقيق أقصى استفادة من مختبراتنا الافتراضية. سيساعدك على فهم كيفية التنقل عبر الصفحة الرئيسية والوصول إلى التجارب المختلفة واستخدام الأدوات والمواد.
التخطيط والتحضير
قبل إجراء التجربة ، تأكد من أن لديك فهما واضحا لتعليمات التجربة وأدواتها وموادها ومفاهيمها وأساليبها وأهدافها.
في براكسيلابس، لدينا صفحة لكل تجربة نقدمها تشمل:
- اسم التجربة \ المجال \ الفرع.
- الغرض الرئيسي من التجربة.
- الطريقة الرئيسية المستخدمة في التجربة.
- أهداف التعلم للطلاب.
- خلفية نظرية يجب معرفتها.
- مبدأ العمل.
اتبع الإجراءات المعملية المناسبة
عندما تبدأ في إجراء التجربة، من المهم التعامل مع تجربة المعمل الافتراضي للكيمياء كما تفعل مع مختبر حقيقي والانتباه إلى جميع تحذيرات السلامة والبروتوكولات والإجراءات.
يمكنك اتباع التعليمات خطوة بخطوة التي يقدمها مساعد المختبر لدينا “Oxi” الذي يمكنه مساعدتك في الخطوات المختلفة للتجربة ، والنقر فوقه لفتح / إغلاق الخطوات حسب الحاجة لضمان نتائج دقيقة.
استفد من الموارد
تقدم مختبرات الكيمياء الافتراضية براكسيلابس مجموعة واسعة من الموارد والمواد الداعمة لتعزيز تجربة التعلم والنتائج الخاصة بك. سيؤدي استخدام هذه الموارد إلى زيادة فهم التجربة.
انتقل إلى جزء السبورة لمزيد من الموارد مثل:
(أ) شريط فيديو توضيحي.
(ب) ملفات لشرح التجربة.
(ج) فيديو تفصيلي.
(د) إثراء المعلومات.
(ه) اختبارات بسيطة لاختبار نفسك بعد التجربة.
الانخراط في التعلم النشط
من المهم تطبيق التعلم النشط مع مختبر الكيمياء الافتراضي من خلال التفاعل مع المعدات والقيام بخطوات التجربة ومراقبة النتائج.
للحصول على تجربة تعليمية أكثر تفاعلية وغامرة ، توفر براكسيلابس ميزات مذهلة داخل عمليات المحاكاة الخاصة بنا. يمكنك استكشافه في الفيديو التالي:
من المهم تدوين الملاحظات أثناء التجربة لتسجيل الملاحظات والقياسات وأي نتائج غير متوقعة.
اطلب الدعم
إذا واجهت أي مشاكل فنية أو كان لديك أي أسئلة حول مختبرات الكيمياء الافتراضية ، فتواصل مع الدعم الفني ٢٤/٧ من براكسيلابس للحصول على المساعدة.
مميزات المختبرات الإفتراضية لدى براكسيلابس
تم تصميم تجارب محاكاة تعليم الكيمياء من براكسيلابس لتكون جذابة وتفاعلية وممتعة. نقدم ميزات مدهشة لتسهيل التعلم، مع تزويد الطلاب أيضا بفهم كامل لمبادئ وآليات الكيمياء.
تغطي تجارب المعمل الافتراضي للكيمياء المتوفرة حاليا في مختبرات الكيمياء الافتراضية موضوعات في الكيمياء التحليلية العضوية وغير العضوية والعامة والسلامة. بدون المخاطر أو التكاليف المرتفعة ، يمكن للطلاب التعلم والفهم من خلال مختبراتنا الافتراضية.
من خلال المختبرات الافتراضية لدي براكسيلابس، يحصل الطلاب على تجربة شاملة، مع إرشادات ومواد تعليمية للمساعدة في عملية التعلم بدلاً من مجرد اتباع التعليمات حيث يمكن للطلاب التعلم بنشاط أثناء إجراء تجاربهم.
٦٥٪ من المتعلمين بصريون.
توفر براكسيلابس تنسيقات وسائط متعددة متنوعة.
٣٠٪ من المتعلمين سمعيون.
تستخدم براكسيلابس إرشادات الصوت عبر الصوت.
٥٪ من المتعلمين حركيون.
توفر براكسيلابس تجربة افتراضية “عملية” أكثر وغامرة.
الأسئلة الشائعة
ما هو الفصل الافتراضي ثلاثي الأبعاد؟
هو بيئة تعليمية عبر الإنترنت تتيح للمعلمين والطلاب التواصل والتفاعل والتعاون وشرح الأفكار. يتيح الفصل الدراسي الافتراضي للطلاب الوصول إلى معلمين أكفاء في أي مكان في العالم، بشرط توفر اتصال إنترنت موثوق وقوي.
ما هي مميزات المعامل الافتراضية؟
- خفض التكاليف.
- ضمان السلامة عبر المختبر الافتراضي.
- خلق تجربة تعليمية واقعية.
- تعزيز ثقة الطلاب.
- إشراك المتعلمين ومنحهم وقتًا غير محدود للتجربة.
هل يمكن المختبر الافتراضي للكيمياء أن يحل محل التجارب الكيميائية؟
وفقا لدراسة أجريت حول دور المواد القائمة على الكمبيوتر في تدريس العلوم من اجل مساعدة المعلمين في تقييم قيمتها ، على الرغم من أن الأدوات الرقمية لها قيمة ، إلا أنها لا ينبغي أن تحل محل جميع أنشطة المختبرات التقليدية. من الواضح أنه يجب تضمين كل من المختبرات الافتراضية والمختبرات التقليدية في التدريبات المختبرية. الاعتماد فقط على أحدهما أو الآخر غير مناسب.