Laboratorium zdalne: Definicja
Możemy zdefiniować laboratorium zdalne jako ucznia, który zdalnie steruje procesem i/lub urządzeniami poprzez sieć. W ramach tego programu uczeń wykorzystuje i kontroluje dostępne zasoby laboratorium, za pomocą sensorów i przyrządów do przeprowadzania rzeczywistych interakcji z realnym wyposażeniem, zamiast używania programów, które symulują proces będący przedmiotem obserwacji i badań.
Aby pokazać znaczenie, ciekawość i użyteczność wykorzystania i zastosowania zdalnych laboratoriów na zajęciach szkolnych, zamierzamy opracować pracę laboratorium zdalnego w dziedzinie biologii, mając na uwadze, że większość prac i zastosowań zdalnych laboratoriów koncentruje się na obszarach fizyki, matematyki i inżynierii, i co jest bardzo nowatorskie, zastosowanie tego typu eksperymentów na elementach żywych, gdzie nie wszystkie parametry mogą być kontrolowane jako struktura fizyczna. Istotne jest to, że czas życia istoty żywej można obserwować od początku do końca. Oznacza to, że zaprojektowane doświadczenie musi spełnić szereg wymogów, które sprawiają, że jest to interesujące. Ponadto, mają one umożliwić uczniowi i wykładowcy środki do jego śledzenia.
1. Doświadczenie musi następować w sposób czaso-przestrzenny, tak, że możemy badać, obserwować i zbierać dane dotyczące obserwowanych elementów w dwóch aspektach
2. Dzięki obecności różnych czujników, które przekazują informacje zbierane w każdym momencie obserwacji z fizycznego miejsca eksperymentowania do różnych podłączonych urządzeń, otrzymamy potrzebne dane do opracowania, udowodnienia i zweryfikowania hipotez a priori, którą uczniowie/badacze w sposób indywidualny lub zbiorowy ustanowili ze swoim wykładowcą, zanim przeprowadzono połączenie z laboratorium zdalnym.
3. Jak każda praca naukowa, to eksperymentowanie może być odniesione do modeli matematycznych, które korelują uzyskane dane, a tym samym ustalają wnioski i porównują je z prognozą zawartą w hipotezie roboczej wcześniej ustanowionej.
Dlatego istotne jest, aby ustalić cele, kompetencje, które zostaną wypracowane, projekt działań i i typ zastosowanej metodyki.
Przed założeniem pierwszych istotnych punktów (celi) zdefiniujmy i bardziej skonkretyzujmy projekt, który chcemy opracować.
Jak wcześniej wspomniano, chcemy zastosować eksperyment zdalnego laboratorium w dziedzinie biologii, oraz że nasz wybór padł na jedną z najbardziej znanych zagadek Biologii, "co było pierwsze, jajo czy kura?". Ten wybór ma swoje uzasadnienie, gdyż, mimo że nie ujawnimy zagadki z naszego eksperymentu, podejmiemy się ciągłej obserwacji embrionalnego rozwoju zapłodnionej komórki (jaja), aż do narodzin istoty wielokomórkowej (kurczaka) w stosunkowo skróconym okresie czasu (21 dni). Istotną różnicą w porównaniu do innych makroskopowych układów biologicznych jest to, że ujrzymy czasoprzestrzenną ewolucję zarodka dzięki wykorzystanym przyrządom obserwacyjnym i pomiarowym takim jak owoskop (prześwietlarka jaj), która pozwoli nam zobaczyć wnętrze jaja, nie powodując żadnych uszkodzeń zarodka w fazie rozwoju. Będziemy również stosować takie pomiary jak długość-szerokość zapłodnionego jaja, temperatura kabiny inkubatora i tym podobne. Pozwoli to każdej grupie roboczej uzyskać dane, aby opracowywać swoje hipotezy w czasie rzeczywistym.