LabsLand là mạng lưới toàn cầu các phòng thí nghiệm thật có sẵn trực tuyến. Học viên (ở trường phổ thông, đại học và nền tảng học tập suốt đời) có thể truy cập phòng thí nghiệm thật qua Internet bằng máy tính xách tay, máy tính bảng hoặc điện thoại.

Các phòng thí nghiệm hoặc là thời gian thực (Arduino, FPGA...) đặt tại nhiều trường đại học khác nhau trên khắp thế giới. Trong một số lĩnh vực (Vật lý, Sinh học, Hóa học), đó là Phòng thí nghiệm Siêu đồng thời LabsLand, vì vậy trường đại học đã ghi lại mọi tổ hợp thao tác có thể thực hiện trong phòng thí nghiệm (có trường hợp hàng nghìn tổ hợp) và cung cấp chúng theo cách tương tác.

Trong mọi trường hợp, phòng thí nghiệm luôn là thật (không phải mô phỏng) và có sẵn trên Web (bạn không cần mua phần cứng, xử lý vận chuyển, v.v.).

Xem cách một phiên người dùng điển hình hoạt động trong video sau:

Tóm tắt

Thiết lập phòng thí nghiệm này cho phép sinh viên đo nồng độ carbon dioxide bên trong buồng kín chứa các hạt có kích thước tương tự nhau. Học sinh có thể lựa chọn giữa các điều kiện thí nghiệm khác nhau: hạt được ngâm trước trong nước cất hoặc trong dung dịch axit axetic ở nhiệt độ phòng (24 ± 1)°C hoặc hạt chưa ngâm (không được kích hoạt).

 

Các phiên bản của phòng thí nghiệm này

Trong phiên bản phòng thí nghiệm này, sinh viên, theo cách tương tự như thí nghiệm thực hành truyền thống, sẽ cần thu thập dữ liệu từ kết quả đọc của cảm biến và vẽ sơ đồ của riêng họ hoặc tạo bảng tính của riêng họ để phân tích và đưa ra kết luận, vì nó không bao gồm bất kỳ biểu đồ nào cũng như không cho phép sinh viên tải xuống dữ liệu.

Có một phiên bản thay thế của phòng thí nghiệm (Hô hấp tế bào có biểu đồ), trong đó một biểu đồ được hiển thị ở cuối mỗi thí nghiệm và học sinh có thể tải dữ liệu xuống bảng tính.

 

Sự giải phóng carbon dioxide trong quá trình hô hấp của thực vật

Hô hấp tế bào là một trong những chức năng quan trọng được thực hiện bởi tất cả các tế bào, qua đó các hợp chất hữu cơ khác nhau bị phá vỡ và giải phóng năng lượng cần thiết cho các quá trình khác.

Sự trao đổi khí ở cấp độ vĩ mô là bằng chứng của quá trình biến đổi năng lượng xảy ra trong tế bào. Với sự hiện diện của oxy, carbon dioxide được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình hô hấp tế bào. Sự phát thải carbon dioxide này là cần thiết để hiểu được quá trình trao đổi chất của sinh vật và hậu quả của nó trong hệ sinh thái.

 

Kích hoạt hạt giống

Sự thấm hoặc hấp thụ nước của hạt là một quá trình thiết yếu để kích hoạt quá trình trao đổi chất của chúng và phá vỡ trạng thái ngủ, do đó chuẩn bị cho hạt nảy mầm. Hiện tượng này xảy ra bằng cách ngâm hạt trong nước hoặc dung dịch nước trong một thời gian nhất định, chẳng hạn như ngâm trong nước cất hoặc axit axetic. Thời gian và điều kiện hấp thụ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình kích hoạt trao đổi chất của hạt, được phản ánh qua tốc độ giải phóng carbon dioxide trong quá trình hô hấp tế bào. Tốc độ trao đổi chất có thể thay đổi tùy theo loài và điều kiện ngâm đã chọn.

 

Thử nghiệm & Thiết lập

Thiết bị thí nghiệm được trang bị cảm biến carbon dioxide dạng khí và buồng kín. Học sinh có thể chọn một trong ba điều kiện kích hoạt hạt đã mô tả ở trên.

Trong tất cả các thí nghiệm, hạt giống của cùng một loài có kích thước tương tự nhau được sử dụng, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh kết quả.

 

Mục tiêu học tập

• Hiểu quá trình nghiên cứu khoa học thông qua việc phát triển một thí nghiệm có kiểm soát và giải thích dữ liệu liên quan đến các quá trình sinh học.
• Liên hệ sự giải phóng carbon dioxide trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau với quá trình hô hấp tế bào, phân biệt các cấp độ tổ chức của vật chất.
• Xác định hô hấp tế bào là một đặc điểm thiết yếu của sinh vật sống và hiểu tầm quan trọng của sự biến đổi năng lượng mà nó đòi hỏi.

Tóm tắt

Thiết lập phòng thí nghiệm này cho phép sinh viên đo nồng độ carbon dioxide bên trong buồng kín chứa các hạt có kích thước tương tự nhau. Học sinh có thể lựa chọn giữa các điều kiện thí nghiệm khác nhau: hạt được ngâm trước trong nước cất hoặc trong dung dịch axit axetic ở nhiệt độ phòng (24 ± 1)°C hoặc hạt chưa ngâm (không được kích hoạt).

 

Các phiên bản của phòng thí nghiệm này

Phiên bản phòng thí nghiệm này hiển thị một biểu đồ ở cuối mỗi thí nghiệm và cho phép sinh viên tải dữ liệu xuống dưới dạng bảng tính. Điều này cho phép sinh viên phân tích kết quả mà không cần phải tự thu thập và vẽ biểu đồ dữ liệu.

Một phiên bản thay thế của phòng thí nghiệm tồn tại (Hô hấp tế bào) trong đó không có sẵn biểu đồ và dữ liệu. Bằng cách đó, để phân tích kết quả và đưa ra kết luận đúng đắn, sinh viên cần tự thu thập và vẽ biểu đồ dữ liệu từ các số đọc riêng lẻ của cảm biến, tương tự như cách họ làm trong phòng thí nghiệm thực hành truyền thống.

 

Sự giải phóng carbon dioxide trong quá trình hô hấp của thực vật

Hô hấp tế bào là một trong những chức năng quan trọng được thực hiện bởi tất cả các tế bào, qua đó các hợp chất hữu cơ khác nhau bị phá vỡ và giải phóng năng lượng cần thiết cho các quá trình khác.

Sự trao đổi khí ở cấp độ vĩ mô là bằng chứng của quá trình biến đổi năng lượng xảy ra trong tế bào. Với sự hiện diện của oxy, carbon dioxide được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ của quá trình hô hấp tế bào. Sự phát thải carbon dioxide này là cần thiết để hiểu được quá trình trao đổi chất của sinh vật và hậu quả của nó trong hệ sinh thái.

 

Kích hoạt hạt giống

Sự thấm hoặc hấp thụ nước của hạt là một quá trình thiết yếu để kích hoạt quá trình trao đổi chất của chúng và phá vỡ trạng thái ngủ, do đó chuẩn bị cho hạt nảy mầm. Hiện tượng này xảy ra bằng cách ngâm hạt trong nước hoặc dung dịch nước trong một thời gian nhất định, chẳng hạn như ngâm trong nước cất hoặc axit axetic. Thời gian và điều kiện hấp thụ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình kích hoạt trao đổi chất của hạt, được phản ánh qua tốc độ giải phóng carbon dioxide trong quá trình hô hấp tế bào. Tốc độ trao đổi chất có thể thay đổi tùy theo loài và điều kiện ngâm đã chọn.

 

Thử nghiệm & Thiết lập

Thiết bị thí nghiệm được trang bị cảm biến carbon dioxide dạng khí và buồng kín. Học sinh có thể chọn một trong ba điều kiện kích hoạt hạt đã mô tả ở trên.

Trong tất cả các thí nghiệm, hạt giống của cùng một loài có kích thước tương tự nhau được sử dụng, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh kết quả.

 

Mục tiêu học tập

• Hiểu quá trình nghiên cứu khoa học thông qua việc phát triển một thí nghiệm có kiểm soát và giải thích dữ liệu liên quan đến các quá trình sinh học.
• Liên hệ sự giải phóng carbon dioxide trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau với quá trình hô hấp tế bào, phân biệt các cấp độ tổ chức của vật chất.
• Xác định hô hấp tế bào là một đặc điểm thiết yếu của sinh vật sống và hiểu tầm quan trọng của sự biến đổi năng lượng mà nó đòi hỏi.

Trong Phòng thí nghiệm Kính hiển vi, bạn có thể khám phá nhiều mẫu khác nhau bằng các kỹ thuật kính hiển vi cơ bản. Tìm hiểu cách vận hành kính hiển vi, bao gồm điều chỉnh tiêu cự, quản lý ánh sáng và thay đổi ống kính để kiểm soát mức thu phóng. Quan sát các mẫu mô thực vật và động vật khác nhau, có được trải nghiệm thực hành với các tính năng kính hiển vi cần thiết và hiểu sâu hơn về cách hoạt động của kính hiển vi. Phiên bản phòng thí nghiệm này bao gồm giai đoạn chuẩn bị nhưng nó là tùy chọn và có thể bỏ qua.

Trong Phòng thí nghiệm Kính hiển vi, bạn có thể khám phá nhiều mẫu khác nhau bằng các kỹ thuật kính hiển vi cơ bản. Tìm hiểu cách vận hành kính hiển vi, bao gồm điều chỉnh tiêu cự, quản lý ánh sáng và thay đổi ống kính để kiểm soát mức thu phóng. Quan sát các mẫu mô thực vật và động vật khác nhau, có được trải nghiệm thực hành với các tính năng kính hiển vi cần thiết và hiểu sâu hơn về cách hoạt động của kính hiển vi. Trong phiên bản phòng thí nghiệm Kính hiển vi này, việc chuẩn bị thành công mẫu là bắt buộc trước khi điều khiển chính kính hiển vi.

Giun dẹp planaria là loài giun dẹp có thể được sử dụng để nghiên cứu tác dụng của các chất khác nhau lên hệ thần kinh. Trong phòng thí nghiệm từ xa này, bạn có thể chọn dung dịch để thả giun dẹp planaria vào. Các dung dịch nước này chứa các chất kích thích hoặc ức chế khác nhau ở nhiều nồng độ.

Trong phiên bản này của phòng thí nghiệm các giun dẹp planaria có một bộ đếm thủ công mà học sinh có thể sử dụng để đếm số lần các giun dẹp planaria vượt qua một đường (để ước tính mức độ hoạt động của chúng).

Giun dẹp planaria là loài giun dẹp có thể được sử dụng để nghiên cứu tác dụng của các chất khác nhau lên hệ thần kinh. Trong phòng thí nghiệm từ xa này, bạn có thể chọn dung dịch để thả giun dẹp planaria vào. Các dung dịch nước này chứa các chất kích thích hoặc ức chế khác nhau ở nhiều nồng độ.

Trong phiên bản phòng thí nghiệm về giun dẹp planaria này, số lần giun dẹp planaria vượt qua ranh giới được tính tự động.

Giun dẹp planaria là loài giun dẹp có thể được sử dụng để nghiên cứu tác dụng của các chất khác nhau lên hệ thần kinh. Trong phòng thí nghiệm từ xa này, bạn có thể chọn dung dịch để thả giun dẹp planaria vào. Các dung dịch nước này chứa các chất kích thích hoặc ức chế khác nhau ở nhiều nồng độ.

Trong phiên bản phòng thí nghiệm này, tên của các chất không được hiển thị. Do đó, thách thức có thể là xác định chất nào là chất nào, bằng cách đo mức độ hoạt động của các giun dẹp planaria trong mỗi chất chưa biết.

Thông qua phòng thí nghiệm từ xa này, bạn có thể kiểm soát các mẫu dưới sự quan sát của kính hiển vi. Các mẫu có sẵn cho phép phân tích 6 mẫu lá khác nhau, so sánh các sắc tố và màu sắc khác nhau của chúng