براكسيلابس المدونة العربية لمعامل العلوم الإفتراضية براكسيلابس
تعد محاكاة التجارب العلمية الافتراضية حالياً واحدة من أهم تقنيات التعلم الإلكتروني وأكثرها انتشارا. هي عبارة عن محاكاة ثلاثية الأبعاد غامرة في العلوم تمكن الطلاب من إجراء تجارب علمية عبر الإنترنت، من أجهزتهم الشخصية في أي وقت وفي أي مكان. وتسمح هذه المحاكاة للطلاب باستكشاف المفاهيم العلمية المختلفة والتفاعل معها، وإجراء التجارب، وجمع البيانات، وحساب النتائج النهائية، وتحليلها، كل ذلك في بيئة افتراضية.
في هذه المقالة، سنتعمق أكثر في عالم محاكاة التجارب العلمية وأنواعها، وأهميتها، وكيف تساهم في تقليل تكاليف البحث العلمي، والمزيد.
ما هي محاكاة التجارب العلمية ؟
محاكاة التجارب العلمية هي محاكاة افتراضية قائمة على الكمبيوتر تحاكي التجارب المختبرية الحقيقية. هذه المحاكاة توفر للطلاب فرصة لإجراء التجارب دون القيود والمخاطر المرتبطة بالمختبرات الحقيقية حيث انها تسمح لهم بالتفاعل مع المفاهيم العلمية في بيئة آمنة وتفاعلية ومرنة.، كما أنها تغطي مجموعة واسعة من التخصصات العلمية، بما في ذلك الكيمياء وعلم الأحياء والفيزياء والعلوم البيئية وغيرهم.
أنواع التجارب العلمية الإفتراضية
يمكن استخدام التجارب العلمية الافتراضية في عدة مجالات:
محاكاة التجارب العلمية الإفتراضية الفيزيائية
يمكن استخدام محاكاة تجارب الفيزياء في تخصصات مثل خصائص المادة – الأمواج – الفيزياء الحديثة – الحرارة والديناميكا الحرارية – الميكانيكا – المغناطيسية – الكهرباء.
محاكاة التجارب العلمية الإفتراضية الكيميائية
يمكن استخدام المختبر الافتراضي للكيمياء في تخصصات مثل الكيمياء التحليلية – الكيمياء الحيوية – الكيمياء غير العضوية – الكيمياء العضوية – الكيمياء الفيزيائية.
محاكاة التجارب العلمية الإفتراضية فى علم الأحياء
يتم تطبيق محاكاة بيولوجيا المختبرات الافتراضية في تخصصات مثل البيولوجيا الجزيئية – علم الوراثة – علم الأحياء الدقيقة – علم المناعة – علم السموم – الطاقة الحيوية – الكيمياء الحيوية – زراعة الخلايا – الفحص المجهري – البروتينات – علم الأدوية.
اطلع على دليل براكسيلابس لمحاكاة التجارب العلمية الافتراضية ثلاثية الأبعاد وعزز نتائج تعلم طلابك!
لماذا تعد محاكاة التجارب العلمية مهمة لطلبة الكليات العلمية؟
تقدم محاكاة التجارب العلمية أكثر من مجرد مختبر مجهري افتراضي لكل طالب. بل تثري معرفة الطلاب وفهمهم:
السلامة
يحمي المختبر الافتراضي للعلوم الطلاب من العديد من المخاطر الموجودة في المختبرات الحقيقية مثل التعرض المباشر للمواد السامة أو المواد الكيميائية المشعة أو الكهرباء حيث لا يوجد تعامل مباشر مع هذه المواد الخطرة. يتم إجراء جميع التجارب عبر الإنترنت.
المرونة وإمكانية الوصول بسهولة
يمكن للطلاب الوصول إلى محاكاة التجارب العلمية في أي وقت وفي أي مكان، دون الحاجة إلى مساحة مختبر مادية أو معدات وأدوات محددة، وهذا يجعل المختبرات الافتراضية طريقة تعلم مناسبة عبر الإنترنت لأنماط التعلم المختلفة.
كفاءة الوقت
باستخدام المختبرات الافتراضية لمحاكاة التجارب العلمية، يمكن للطلاب توفير الوقت والجهد ، حيث انها تعمل على تقليل الحاجة إلى التنقل بين المختبرات المختلفة. يمكن للطلاب توفير الوقت من خلال الوصول إلى التجارب وموارد التعلم دون الحاجة إلى الإعداد مما يمكنهم من التركيز بشكل أكبر على أهداف التعلم الأساسية.
التفاعل
تقدم محاكاة التجارب الافتراضية محاكاة وتصورات ثلاثية الأبعاد تفاعلية غامرة لفهم أفضل والقضاء على الملل بين الطلاب.
كيف تساهم المحاكاة في تقليل تكاليف البحث العلمي؟
يعد الحصول على أجهزة مختبرية متعددة ليتمكن الطلاب من التدريب في مساحة مادية أكثر تكلفة. بالإضافة إلى تكلفة صيانة هذه الأجهزة باستمرار، على عكس منصات المختبرات الافتراضية لمحاكاة التجارب العلمية، والتي تتطلب نفقات أقل بكثير.
كما تمكن المختبرات الافتراضية المتعلمين من تجربة جميع أنواع التجارب دون التعرض لخطر إتلاف المعدات أو إصابة أنفسهم. يمكنهم أيضا اختبار ومقارنة وتحديد أي من السيناريوهات المختلفة هو الأكثر فاعلية –بالنسبة لهم- دون الحاجة إلى تجربتها في الحياة الواقعية.
ايضا تعمل المختبرات على إنشاء تجربة تعليمية واقعية، فغالبا ما يكون من الصعب على الطلاب معرفة كيفية عمل معدات المختبرات. وقد يتغاضون أيضا عن القيود أو الأعطال التي يمكن أن تحدث في بيئة عمل حقيقية. هنا يأتي دور المختبرات الافتراضية التي تساعد في بناء بيئة تعليمية واقعية حتى يحصل الطلاب على تدريب كامل ويكونون أكثر استعدادا مما يساهم بشكل كبير في تقليل تكاليف البحث العلمي.
اطلب عرضا توضيحيا الآن وحسن نتائج تعلم طلابك ومشاركتهم !
لماذا يعد موقع براكسى لاب أهم مواقع المختبرات الإفتراضية
مع براكسيلابس ، يمكن للطلاب التعلم بنشاط أثناء إجراء تجاربهم. يحصل طلابك على تجربة كاملة مع إرشادات ومواد تعليمية للمساعدة في عملية التعلم بدلا من مجرد متابعتها وتغطيتها.
يتوافق موقع محاكاة التجارب براكسيلابس مع جميع الأجهزة وأنظمة التشغيل الشائعة، مع الحد الأدنى من متطلبات الذاكرة وإمكانيات المتصفح ويسمح بالاستخدام في وضع عدم الاتصال على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
لجعل تعلم العلوم الافتراضية أكثر تخصيصا، قمنا بتطوير ميزة “التخطي للأمام” التي تسمح لطلابك بتحديد المرحلة التي يريدون فهمها والتركيز عليها في التجربة.
إذا لم يكن لديك نظام إدارة التعلم أو لا يمكنك الاندماج، فنحن نوفر لك ما تحتاجه. من خلال نظام التعلم المصغر (miniLMS) الخاص بنا ، يمكنك الوصول الفوري إلى لوحة التحكم المستندة إلى الويب حيث يمكنك الوصول إلى نفس التقارير والبيانات والأدوات الإدارية التي يمكنك الوصول إليها عبر نظم إدارة التعلم.
نحن نقدم دليل مختبر افتراضي لتعلم احتياطات السلامة في مختبر حقيقي، العمل السليم في المختبرات الحقيقية، وإنقاذ الطلاب من الأخطاء المحتملة وتجنب الأضرار التي تلحق بالمختبرات، وبالتالي خفض التكاليف.
توفر براكسيلابس حلا كاملا ، لا يهدف ببساطة إلى تقديم “أداة” أساسية يمكن للمؤسسات التعليمية استخدامها ، بل يوفر تجربة تعليمية تفاعلية وثرية تزود الطلاب بالمواد والتوجيه والخبرات والأساليب الجذابة، مما يعزز عملية التعلم ويجعلها أكثر جاذبية ويزيل المخاوف مثل التكاليف والمخاطر، جنبا إلى جنب مع القيود الأخرى التي توجد عادة في المختبرات التقليدية.
توفر براكسيلابس أكثر من 200 تجربة افتراضية ثلاثية الأبعاد مطلوبة، للمساعدة في تعزيز تجربة تعلم طلابك في العلوم (علم الأحياء والفيزياء والكيمياء).
انشئ حسابك المجاني للمختبرات الافتراضية التفاعلية من براكسيلابس الآن!
أشهر الأسئلة الشائعة حول محاكاة التجارب العلمية
ما الفرق بين محاكاة التجارب العلمية والتجارب الحقيقية؟
| محاكاة التجارب العلمية | التجارب الحقيقة | |
| التباين التجريبي | تقديم شروط موحدة ونتائج يمكن التنبؤ بها لضمان تجربة تعليمية دقيقة . | يمكن أن تتأثر بالاختلافات في المعدات أو الظروف البيئية أو إتقان التقنية ، مما قد يؤدي إلى نتائج غير دقيقة. |
| تكرار التجربة | السماح بتكرار غير محدود للتجارب ، حتى يتمكن الطلاب من تعزيز فهمهم للمفاهيم وتقنيات الممارسة.
|
قد يكون لها قيود على تكرار التجارب بسبب الوقت أو التكلفة أو توفر الموارد. |
| تطبيق العالم الحقيقي | يمكن أن تقدم محاكاة لمواقف العالم الحقيقي ، ولكن قد لا تكون التجربة غامرة أو محددة السياق مثل المختبر الحقيقي.
|
توفير اتصال مباشر بين العالم المادي وتطبيقات العالم الحقيقي. يمكن للطلاب تجربة الجوانب العملية والتحديات التي تواجهها في إعدادات المختبرات الواقعية. |
| الأمان | تقضي المختبرات الافتراضية على المخاطر وتوفر إرشادات لتعلم احتياطات السلامة في المختبر الحقيقي والإجراءات المناسبة في المختبرات الحقيقية، وبالتالي إنقاذ الطلاب من الأخطاء الضارة المحتملة وتجنب تلف المختبر وخفض التكاليف. | تشمل العمل مع المواد الكيميائية أو العوامل البيولوجية أو المواد المشعة أو الكهرباء أو المواد الخطرة التي تتطلب معالجة دقيقة وإشراف مناسب. |
| الخبرة العملية | تقديم محاكاة رقمية تفاعلية للتجارب والمعدات الافتراضية، مما يوفر مستوى مماثلا من الخبرة العملية، وإن كان ذلك في بيئة افتراضية.
|
توفير خبرة عملية في استخدام الأدوات والمعدات المادية وأداء التقنيات وإجراء التجارب. |
ما هي المجالات التي تستخدم فيها محاكاة التجارب العلمية؟
تستخدم محاكاة التجارب العلمية في العديد من المجالات على رأسهم الفيزياء والكيمياء والأحياء والعلوم البيئية بتخصصاتهم المختلفة.
هل يمكن أن تحل المحاكاة محل التجارب المخبرية الحقيقية؟
وفقا لدراسة أجريت حول دور موارد التعلم القائمة على الكمبيوتر في تدريس علم الأحياء من أجل مساعدة المعلمين في تقييم قيمتها، أوضحت أنه على الرغم من أن الأدوات الرقمية لها قيمة، إلا أنه لا ينبغي أن تحل محل جميع أنشطة المختبرات التقليدية. يجب تضمين كل من المختبرات الافتراضية والمختبرات التقليدية في التدريبات المختبرية. الاعتماد فقط على أحدهما أو الآخر غير مناسب.
هل محاكاة التجارب العلمية مناسبة لجميع المستويات التعليمية؟
نعم، محاكاة التجارب العلمية مناسبة لدراسة المواد العلمية المختلفة ابتداءا من المرحلة الابتدائية وحتى التعليم الجامعي وما بعد الجامعي.
