Laboratorio di scienze digitale: microscopi e sensori per la scuola, cosa serve e come sceglierli

Chi insegna scienze di solito un laboratorio ce l'ha già: qualche microscopio ottico, la vetreria, un armadio di kit comprati negli anni. Quando si decide di aggiungere qualcosa, bisogna scegliere cosa comprare perché la classe lavori sui fenomeni che a occhio nudo restano invisibili, e in che ordine farlo.

Partiamo da una domanda: quante cose ci sfuggono quando osserviamo la realtà? Gli organismi in una goccia d'acqua di stagno e il pH di un campione restano invisibili finché uno strumento non li porta su uno schermo o non li trasforma in numeri. Dalla domanda ne vengono altre, e per ognuna c'è un'attrezzatura precisa.

Cosa si nasconde in una goccia d'acqua: il microscopio digitale per la scuola

Per osservare protozoi e alghe serve un microscopio che regga l'uso quotidiano. Il Motic Stellar 1-T è un trinoculare pensato per gli studenti, con linee guida di messa a fuoco, obiettivi fino a 100x a immersione e un adattatore C-Mount 0,5x incluso.

La terza uscita serve a montare una camera anche in un secondo momento, senza cambiare strumento. Per le classi più giovani c'è il Motic RED50X Plus, un microscopio digitale con camera Wi-Fi da 4 MP integrata e obiettivi 4x, 10x e 40x.

Il campione si sceglie dentro un percorso. Optika a catalogo propone il Kit analisi delle acque 7021 (11 esperienze, tra cui nitriti, ammoniaca e indicatori biologici) e il kit Gli animali e l'uomo (35 esperienze, dai protozoi ai tessuti).

Se il laboratorio non ha un'aula dedicata, l'Optika Eureka porta la biologia in classe: è un laboratorio mobile su ruote, con lavello e circuito idraulico indipendente, che contiene il materiale per 48 esperienze su vegetali, animali e uomo.

Se i microscopi ci sono già, partite dalla camera

Se i microscopi ottici sono in buono stato, conviene aggiungere una camera invece di ricomprarli. La camera si monta sull'attacco C-Mount di un trinoculare oppure sull'oculare, e lo strumento che avete già diventa digitale.

La gamma Moticam A comprende cinque modelli, dalla A1 alla A16; la A8 ha un sensore 4K. La Moticam X5 Plus include gli adattatori per oculari da 30 e 38 mm.

Possiamo misurare quello che non vediamo: i sensori per il laboratorio di scienze

Temperatura, pH, ossigeno disciolto e CO2 cambiano durante un esperimento senza che nessuno se ne accorga. Un sensore registra queste grandezze nel tempo e le restituisce come grafico, che la classe può leggere e confrontare con le proprie ipotesi.

Si parte dall'interfaccia. Einstein LabMate II ha 8 sensori integrati, tra cui temperatura, umidità e frequenza cardiaca, e accetta altri 8 sensori esterni. Si collega ai tablet, ai computer o agli smartphone che la scuola ha già.

Einstein Tablet+3 PRO è un tablet Android 14 da 10,1 pollici con 14 sensori interni, dagli UV al GPS, e fino a 8 sensori esterni collegabili. Include la licenza del software MiLABEx. Conviene dove i dispositivi mancano o sono condivisi con altri corsi.

Sopra l'interfaccia si aggiungono i bundle per materia. Il bundle qualità dell'acqua misura pH, conduttività, temperatura, ossigeno disciolto, torbidità e CO2. Quello di biologia per la secondaria di primo grado comprende nove sensori. Ci sono bundle anche per la primaria e per la secondaria di secondo grado.

Requisito tecnico: i bundle sensori Einstein funzionano solo se abbinati a un LabMate II o a un Tablet+3 PRO.

Lo stesso campione può passare dal microscopio ai sensori. Quello che si è visto nella goccia d'acqua diventa una curva di ossigeno o di pH, e le due osservazioni si spiegano a vicenda.

Condividere una scoperta con tutta la classe

Se l'immagine esce dall'oculare, l'osservazione si può commentare insieme, salvare e riprendere nella lezione successiva. La soluzione giusta dipende da cosa c'è in aula: un monitor o un proiettore, oppure i tablet degli studenti.

Con un monitor, la Moticam 1080 N BMH lavora senza PC. Ha uno schermo LCD Full HD integrato, l'uscita HDMI, il salvataggio su micro-SD, le misure e le annotazioni da mouse USB. Registra video a 1080p e immagini fino a 6 MP.

Con i tablet, la Moticam X5 Plus trasmette in Wi-Fi a 6 dispositivi contemporaneamente, attraverso l'app MotiConnect o il software Motic Images Plus 3.1. La Moticam BTI Plus sostiene un tablet fino a 10 pollici, non incluso, e funziona anche da browser.

Sintesi: cosa serve per ogni domanda

• Cosa si nasconde in una goccia d'acqua? Cosa serve: microscopio predisposto per una camera, kit di esperienze. Prodotti: Motic Stellar 1-T, Motic RED50X Plus, Optika Kit analisi delle acque 7021, Optika Eureka.

• Possiamo misurare quello che non vediamo? Cosa serve: interfaccia più bundle di sensori. Prodotti: Einstein LabMate II o Tablet+3 PRO, bundle qualità dell'acqua.

• Come condividere con la classe? Cosa serve: camera HDMI o Wi-Fi sul microscopio. Prodotti: Moticam 1080 N BMH, Moticam X5 Plus, Moticam BTI Plus, gamma Moticam A.

Un solo interlocutore per tutto il laboratorio

Ligra DS distribuisce in Italia Motic (microscopi e camere), Optika (kit e materiale per il laboratorio scientifico) ed Einstein di Fourier Education (sensori e acquisizione dati). Si può quindi partire da quello che il laboratorio ha già e aggiungere un pezzo alla volta.

Abbiamo usato lo stesso metodo a fasi per il laboratorio di prototipazione a scuola. Siamo anche ente accreditato MIM per la formazione del personale scolastico: per scegliere i percorsi da affiancare alla strumentazione c'è la guida al catalogo formazione docenti certificata MIM.

Le configurazioni per i diversi ordini di scuola sono raccolte nella pagina laboratori. Con gli strumenti giusti, quello che la classe non vedeva diventa un'immagine salvata o una serie di dati, e su entrambe si può tornare quando serve.

Da dove cominciare

Se volete partire da quello che avete, scriveteci e parlateci del vostro laboratorio: quali microscopi ci sono, quali dispositivi usano le classi, quali esperienze volete fare. Vi diciamo cosa aggiungere e in che ordine.