Εικονικά Εργαστήρια: Η αξιοποίησή τους στην Εκπαίδευση της Βιοχημείας

Σταυρούλα Κουλοχέρη, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Εργαστήριο Βιολογικής Χημείας

Ιατρική Σχολή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

skouloheri@med.uoa.gr

Είναι γνωστόν ότι η εκρηκτική αύξηση των πληροφορικά εμπλουτισμένων μαθησιακών περιβαλλόντων, έχει αποτελέσει θέμα συζήτησης και αντιπαραθέσεων για την ενσωμάτωση συνδυασμού εικονικών αναπαραστάσεων και προσομοιώσεων, στην μάθηση. Πολλές  εκπαιδευτικές προσεγγίσεις επισημαίνουν τον ρόλο  των εικονικών εργαστηρίων στη μαθησιακή διαδικασία αλλάζοντας  το τοπίο της εργαστηριακής  εκπαίδευσης των φοιτητών. Η διεθνής βιβλιογραφία συνεχώς παρουσιάζει δεδομένα από την εικονική διαδικασία. Τα πειράματα μέσω της εικονικής διαδικασίας με κεντρική υποστήριξη σε σύνδεση (on line)  δίδουν την δυνατότητα στους φοιτητές να διεξάγουν πολλαπλά πειράματα σε σύντομο χρόνο και χωρίς κόστος με την δυνατότητα της επανάληψης και τροποποιήσεων (αλλάζοντας παραμέτρους που δεν είναι εφικτό στα πραγματικά εργαστήρια).

Οι εργαστηριακοί μαθησιακοί στόχοι περιλαμβάνουν:

Γνώση και Κατανόηση

Δεξιότητες Αναζήτησης

Πρακτικές Δεξιότητες

Αναλυτικές Δεξιότητες

Κοινωνική και Επιστημονική Επικοινωνία

Πρέπει να τονιστεί ότι σε μερικές μελέτες όσοι φοιτητές περάτωσαν ένα εικονικό εργαστήριο πειραματισμού είχαν μεγαλύτερη απόδοση στην συνέχεια κατά την περάτωση της εργαστηριακής τους άσκησης σε ένα πραγματικό εργαστήριο σχετικά με τους φοιτητές που διεξήγαγαν πειράματα μόνο σε πραγματικό εργαστήριο.

Εντούτοις υπάρχει συνεχής αντίλογος ως προς την αποτελεσματικότητα των διαφόρων εργαστηριακών μορφών στην ανώτατη εκπαίδευση. Το γεγονός ότι τα παραδοσιακά εργαστήρια συνεχώς διεκπεραιώνονται με την μεσολάβηση ενός συνδεδεμένου υπολογιστή αξίζει προσοχής.

Οι υπάρχουσες διαφωνίες μεταξύ  των ερευνητών εκπαίδευσης σχετικά  με την αποτελεσματικότητα των εικονικών εργαστηρίων έναντι των πραγματικών οφείλονται κυρίως  στην εκτίμηση των μαθησιακών αποτελεσμάτων. Η έννοια ενός εικονικού εργαστηρίου έχει να κάνει  με ένα σύνολο χαρακτηριστικών όπως  υπερμέσα, διαδραστική κίνηση, πολυμέσα, προσομοίωση μοντέλων για απεικόνιση δεδομένων. Επομένως δεν είναι ασήμαντο να αναφερθούμε για την μεγάλη διδακτική και μαθησιακή δυνατότητα των εικονικών εργαστηρίων. Oι συνοδευτικές συνεργατικές ιστοσελίδες (wikis), ιστολόγια (blogs) ενισχύουν την συνεργατική μάθηση.

Σε σχέση με την βιολογική χημεία και βιοχημεία, υφίστανται  ενίοτε εννοιολογικές δυσκολίες στην μαθησιακή διαδικασία. Μερικές δυσκολίες είναι εγγενείς με τη βιοχημεία όπως είναι συνήθως προβλήματα στην κατανόηση αλληλεπιδράσεων ενζύμου-υποστρώματος και της κινητικής  καθώς επίσης  και δυσκολίες στην κατανόηση τεχνικών.

Ως παράδειγμα, η προσομείωση ενζυμικής κινητικής Labster  βοηθά τους φοιτητές να διεξάγουν πειράματα και να μαθαίνουν για την κινητική ενός ενζύμου όπως με την συμμετοχή τους σε ένα πραγματικό εργαστήριο.