LabsLand ist ein globales Netzwerk realer Labore, die online verfügbar sind. Schüler (in Schulen, Universitäten und Plattformen für lebenslanges Lernen) können über das Internet auf die echten Labore zugreifen, indem sie ihren Laptop, ihr Tablet oder ihr Telefon verwenden.

Die Labore sind entweder in Echtzeit (Arduino, FPGAs...) zugänglich und befinden sich in verschiedenen Universitäten auf der ganzen Welt. In bestimmten Bereichen (Physik, Biologie, Chemie) sind die Labore LabsLand Ultrakonkurrierende Labore, sodass die Universität alle potenziellen Kombinationen dessen, was im Labor getan werden kann (in einigen Fällen mehrere Tausend), aufgezeichnet hat und interaktiv verfügbar macht.

In jedem Fall ist das Labor immer real (nicht simuliert) und über das Web zugänglich (Sie müssen keine Hardware anschaffen, sich um Versand kümmern usw.).

Sehen Sie sich im folgenden Video an, wie eine typische Benutzersitzung funktioniert:

Zusammenfassung

Dieses Laboraufbau ermöglicht es den Studierenden, die Konzentration von Kohlendioxid in einer versiegelten Kammer zu messen, die Samen ähnlicher Größe enthält. Die Studierenden können zwischen verschiedenen experimentellen Bedingungen wählen: Samen, die zuvor in destilliertem Wasser oder in einer Essigsäurelösung bei Raumtemperatur (24 1 1)°C eingeweicht wurden, oder nicht eingeweichte Samen (nicht aktiviert).

 

Versionen dieses Labors

In dieser Version des Labors müssen die Studierenden, ähnlich wie bei einem traditionellen Experiment, Daten von den Sensorwerten erfassen und ihre eigenen Diagramme erstellen oder ihre eigenen Tabellenkalkulationen erstellen, um die Daten zu analysieren und Schlussfolgerungen zu ziehen, da es keine Diagramme enthält und den Studierenden nicht ermöglicht, Daten herunterzuladen.

Es gibt eine alternative Version des Labors (Zellatmung mit Diagramm), bei der am Ende jedes Experiments ein Diagramm angezeigt wird und die Studierenden die Daten in eine Tabellenkalkulation herunterladen können.

 

Kohlendioxidfreisetzung bei der Pflanzenatmung

Zellatmung ist eine der lebenswichtigen Funktionen, die von allen Zellen durchgeführt werden, bei der verschiedene organische Verbindungen abgebaut und die für andere Prozesse notwendige Energie freigesetzt wird.

Der Gasaustausch auf makroskopischer Ebene ist ein Beweis für die Energieumwandlungsprozesse, die in den Zellen stattfinden. In Gegenwart von Sauerstoff wird Kohlendioxid als Nebenprodukt der Zellatmung freigesetzt. Diese Kohlendioxidemission ist wesentlich, um den Stoffwechsel von Lebewesen und dessen Konsequenzen in Ökosystemen zu verstehen.

 

Samenaktivierung

Die Imbibition oder Aufnahme von Wasser durch Samen ist ein wesentlicher Prozess zur Aktivierung ihres Stoffwechsels und zum Durchbrechen der Dormanzie, wodurch der Samen auf die Keimung vorbereitet wird. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Samen für einen bestimmten Zeitraum in Wasser oder wässrigen Lösungen eingeweicht werden, z. B. in destilliertem Wasser oder Essigsäure. Die Dauer und die Bedingungen der Imbibition beeinflussen direkt die metabolische Aktivierung des Samens, die sich in der Rate der Kohlendioxidfreisetzung während der Zellatmung widerspiegelt. Die Stoffwechselrate kann je nach Art und den gewählten Imbibitionsbedingungen variieren.

 

Experimente & Apparatur

Das experimentelle Gerät ist mit einem Gassensor für Kohlendioxid und einer hermetischen Kammer ausgestattet. Die Studierenden haben die Möglichkeit, aus den drei zuvor beschriebenen experimentellen Bedingungen zur Samenaktivierung zu wählen.

In allen Experimenten werden Samen derselben Art mit ähnlichen Größen verwendet, was den Vergleich der Ergebnisse erleichtert.

 

Lernziele

• Das wissenschaftliche Vorhaben durch die Entwicklung eines kontrollierten Experiments und die Interpretation von Daten zu biologischen Prozessen verstehen.
• Die Freisetzung von Kohlendioxid unter verschiedenen experimentellen Bedingungen mit der Zellatmung in Beziehung setzen und die Organisationsebenen der Materie differenzieren.
• Die Zellatmung als wesentliche Eigenschaft von Lebewesen identifizieren und die Bedeutung der damit verbundenen Energieumwandlungen verstehen.

Zusammenfassung

Dieses Laboraufbau ermöglicht es den Schülern, die Konzentration von Kohlendioxid in einer geschlossenen Kammer zu messen, die Samen ähnlicher Größe enthält. Die Schüler können zwischen verschiedenen experimentellen Bedingungen wählen: Samen, die zuvor in destilliertem Wasser oder in einer Essigsäurelösung bei Raumtemperatur (24 ± 1)°C eingeweicht wurden, oder nicht eingeweichte Samen (nicht aktiviert).

 

Versionen dieses Labors

Diese Version des Labors zeigt am Ende jedes Experiments ein Diagramm an und ermöglicht es den Schülern, die Daten in einer Tabelle herunterzuladen. Dies ermöglicht es den Schülern, die Ergebnisse zu analysieren, ohne die Daten selbst zu sammeln und zu zeichnen.

Es gibt eine alternative Version des Labors (Zellatmung), in der das Diagramm und die Daten nicht verfügbar sind. Auf diese Weise müssen die Schüler, um die Ergebnisse zu analysieren und zu richtigen Schlussfolgerungen zu gelangen, die Daten selbst aus den diskreten Sensordaten sammeln und plotten, ähnlich wie sie dies in einem traditionellen Praxislabor tun würden.

 

Freisetzung von Kohlendioxid bei der Pflanzenatmung

Die Zellatmung ist eine der vitalen Funktionen, die von allen Zellen durchgeführt wird, bei der verschiedene organische Verbindungen abgebaut und die für andere Prozesse benötigte Energie freigesetzt wird.

Der Gasaustausch auf makroskopischer Ebene ist ein Beweis für die Energieumwandlungsprozesse, die in den Zellen ablaufen. In Anwesenheit von Sauerstoff wird Kohlendioxid als Nebenprodukt der Zellatmung freigesetzt. Diese Kohlendioxidemission ist wesentlich für das Verständnis des Metabolismus von Lebewesen und seiner Folgen in Ökosystemen.

 

Aktivierung von Samen

Die Quellung oder Wasseraufnahme durch Samen ist ein wesentlicher Prozess zur Aktivierung ihres Stoffwechsels und zum Durchbrechen der Keimruhe, wodurch der Samen für die Keimung vorbereitet wird. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Samen für einen bestimmten Zeitraum in Wasser oder wässrige Lösungen getaucht werden, wie z. B. das Einweichen in destilliertem Wasser oder Essigsäure. Dauer und Bedingungen der Quellung beeinflussen direkt die Stoffwechselaktivierung des Samens, die sich in der Freisetzungsrate von Kohlendioxid während der Zellatmung widerspiegelt. Die Stoffwechselrate kann je nach Art und gewählten Quellungsbedingungen variieren.

 

Experimente & Aufbau

Das Experimentalgerät ist mit einem Gas-Kohlendioxidsensor und einer hermetischen Kammer ausgestattet. Die Schüler haben die Möglichkeit, aus den drei zuvor beschriebenen Samenaktivierungsbedingungen zu wählen.

In allen Experimenten werden Samen derselben Art mit ähnlichen Größen verwendet, was den Vergleich der Ergebnisse erleichtert.

 

Lernziele

• Verstehen des wissenschaftlichen Unterfangens durch die Entwicklung eines kontrollierten Experiments und die Interpretation von Daten zu biologischen Prozessen.
• Die Freisetzung von Kohlendioxid unter verschiedenen experimentellen Bedingungen mit der Zellatmung in Beziehung setzen und die Organisationsebenen der Materie unterscheiden.
• Die Zellatmung als wesentliche Eigenschaft von Lebewesen identifizieren und die Bedeutung der damit verbundenen Energieumwandlungen erkennen.

Im Mikroskoplabor können Sie verschiedene Proben mit grundlegenden Mikroskopietechniken untersuchen. Lernen Sie, wie man das Mikroskop bedient, einschließlich der Einstellung des Fokus, der Beleuchtung und des Objektivwechsels zur Steuerung der Zoomstufen. Beobachten Sie verschiedene Pflanzen- und Tiergewebeproben, sammeln Sie praktische Erfahrungen mit wichtigen Mikroskopiefunktionen und vertiefen Sie Ihr Verständnis dafür, wie Mikroskope funktionieren.

In the Microscope Laboratory, you can explore a variety of samples using basic microscopy techniques. Learn how to operate the microscope, including adjusting focus, managing lighting, and changing lenses to control zoom levels. Observe different plant and animal tissue samples, gain hands-on experience with essential microscopy features, and deepen your understanding of how microscopes work. In this version of the Microscope lab, successfully preparing the sample is mandatory before controlling the microscope itself.

Planarien sind Plattwürmer, die verwendet werden können, um die Wirkung verschiedener Substanzen auf das Nervensystem zu untersuchen. In diesem Remote-Labor können Sie die Lösung auswählen, in die die Planarien gelegt werden sollen. Die Lösungen sind wässrig und enthalten verschiedene erregende oder hemmende Substanzen in unterschiedlichen Konzentrationen, die in ihnen gelöst sind.

In dieser Version des Planarien-Labors gibt es einen manuellen Zählzähler, den Schüler verwenden können, um die Anzahl der Male zu zählen, die die Planarien eine Linie überqueren (um ihr Aktivitätsniveau zu schätzen).

Planarien sind Plattwürmer, die verwendet werden können, um die Wirkung verschiedener Substanzen auf das Nervensystem zu untersuchen. In diesem Fernlabor können Sie die Lösung auswählen, in die die Plattwürmer (Planarien) gelegt werden. Die Lösungen sind wässrig und enthalten unterschiedliche erregende oder hemmende Substanzen in verschiedenen Konzentrationen.

In dieser Version des Planarien-Labors wird die Anzahl der Linienüberquerungen der Plattwürmer (Planarien) automatisch gezählt.

Planarien sind Plattwürmer, die verwendet werden können, um die Wirkung verschiedener Substanzen auf das Nervensystem zu untersuchen. In diesem Fernlabor können Sie die Lösung auswählen, in die Sie die Planarienwürmer legen möchten. Die Lösungen sind wässrig und enthalten verschiedene stimulierende oder hemmende Substanzen in unterschiedlichen Konzentrationen.

In dieser Version des Labors werden die Namen der Substanzen nicht angezeigt. Die Herausforderung besteht also darin, anhand der Aktivitätslevel der Planarien in jeder unbekannten Substanz zu bestimmen, welche Substanz welche ist.

Durch dieses ferngesteuerte Labor können Sie die Proben unter der Beobachtung eines Mikroskops steuern. Die verfügbaren Proben ermöglichen es, 6 verschiedene Blattproben zu analysieren und ihre unterschiedlichen Pigmente und Färbungen zu vergleichen.