Le Gadget Imprimé En 3D Permet Aux Enfants De Transformer Leur Smartphone En Microscope

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Un système de microscope pour smartphone imprimé en 3d rend la microbiologie interactive en permettant aux écoliers d'expérimenter et de jouer à des jeux avec des microbes en quête de lumière.

Un système de microscope pour smartphone imprimé en 3D rend la microbiologie interactive en permettant aux écoliers d'expérimenter et de jouer à des jeux avec des microbes en quête de lumière.

Le prétendu LudusScope tire son nom du mot latin "ludus", qui signifie "jouer", "jeu" ou "école primaire". L'appareil ressemble à un microscope standard, mais peut être connecté à un smartphone et dispose de lumières LED contrôlées par un joystick. Les étudiants les utilisent pour influencer la direction de nage de Euglena les microbes, qui présentent les caractéristiques à la fois des plantes et des animaux car ils se nourrissent comme des animaux mais produisent une photosynthèse comme des plantes.

Une application smartphone associée permet aux enfants de suivre des microbes individuels en les touchant à l'écran. Des fonctionnalités telles que les barres d'échelle, les lectures de vitesse et les superpositions de grille aident les utilisateurs à mesurer ce qu'ils voient dans le champ de vision. L'application propose également des jeux qui permettent aux étudiants de suivre les microbes tout en essayant de les guider dans un labyrinthe de style "Pac-Man" ou de les utiliser pour marquer des buts sur un terrain de football simulé. [Idées cadeaux pour les enfants: meilleurs jeux et jouets éducatifs]

L'idée est une idée originale d'Ingmar Riedel-Kruse, professeur assistant en bio-ingénierie à l'Université de Stanford, dont le laboratoire élabore des moyens de rendre l'enseignement de la bioscience plus interactif et engageant.

"La chose la plus importante que je puisse faire en tant qu'enseignant ou parent est d'inspirer. Suscitez leur enthousiasme - c'est presque plus important que la diffusion de contenu", a-t-il déclaré à WordsSideKick.com.

M. Riedel-Kruse a déclaré que l'une de ses principales inspirations était les jeux vidéo, dus à l'électronique et aux ordinateurs devenus assez puissants pour simuler des choses. La capacité de manipuler des systèmes biologiques atteignant maintenant des niveaux similaires, l’équipe a décidé d’explorer l’utilisation de microorganismes pour concevoir des jeux et d’autres supports.

Avec le LudusScope, le concepteur voulait un dispositif aidant non seulement les enfants à acquérir des compétences scientifiques formelles de manière plus interactive, mais également les aidant à apprendre en jouant et en construisant, explique Riedel-Kruse. Le bricolage du système signifie qu'il enseigne des choses comme l'optique, la fabrication, l'électronique et la programmation, a-t-il déclaré.

Le projet s'inspire également du domaine de la robotique, a-t-il ajouté.

"Vous en apprenez beaucoup sur la construction, la mécanique, comme les roues dentées et la programmation", a déclaré Riedel-Kruse. "Surtout dans le domaine des sciences de la vie, nous ne disposons pas encore de ces outils ni de ces jouets géniaux que vous possédez davantage dans les domaines des sciences physiques et de la mécatronique. C'est un problème que nous souhaitons aborder et que nous espérons motiver d'autres personnes à faire de même."

Les écoles peuvent imprimer le cadre elles-mêmes ou faire appel à des fournisseurs tiers. Le système optique comprend un objectif de caméra de télévision en circuit fermé et un oculaire standard à grossissement 10x, ce qui permet aux étudiants de regarder directement au microscope s'ils le souhaitent.

Les lames en acrylique et les lamelles sont fixées ensemble à l’aide de ruban adhésif double face pour former des Euglena, avec une entrée et une sortie dans chaque chambre. Le porte-échantillon dispose de quatre voyants orientés vers le centre de l'échantillon et d'un joystick analogique qui contrôle les voyants qui s'allument.

Les conceptions sont open-source, et l'ensemble de la configuration devrait coûter environ 100 dollars, selon les chercheurs, soit environ 60 dollars pour les écoles disposant de leurs propres imprimantes 3D. Le laboratoire de Riedel-Kruse a également reçu une subvention de démarrage pour collaborer avec une société de jeux éducatifs afin de développer un kit prêt à l'emploi à l'achat.

"Il s’agissait vraiment de savoir comment rendre quelque chose à faible coût et aussi accessible que possible", a déclaré Riedel-Kruse. [Les meilleurs jouets de codage pour les enfants]

Pour incorporer des leçons de programmation, l'équipe a construit un modèle biophysique simple en utilisant le langage de programmation Scratch, adapté aux enfants. Le modèle comporte des microbes virtuels ayant un comportement similaire à celui du Euglena, mais les élèves peuvent ajuster des paramètres tels que la vitesse de nage et la sensibilité à la lumière pour explorer la manière dont ces changements affectent le modèle ou essayer d’adapter le modèle à leurs propres observations. Ceci enseigne des leçons de programmation et l'importance des modèles dans la recherche scientifique, a déclaré Riedel-Kruse.

Après avoir visité des foires scientifiques avec le dispositif, l'équipe a invité les enseignants et les étudiants dans leur laboratoire pour tester la technologie et donner leur avis. Les chercheurs ont déclaré avoir été surpris de constater que certains des éléments les plus simples du système étaient les plus attrayants pour les enseignants. "Par exemple, juste le fait que votre microscope soit équipé d'un écran pour que tout le monde puisse regarder la même chose en même temps", a déclaré Riedel-Kruse.

L’appareil s’intègre bien dans les programmes scolaires, de la 6e à la fin du secondaire, at-il ajouté. Mais étant open-source, il peut également être adapté à un enseignement plus avancé.

"L’idée est que c’est un point d’entrée facile, mais vous pouvez vous rendre très complexe à bien des égards", a ajouté Riedel-Kruse. "Jusqu'à un niveau extrême où les enseignants disent: 'Construisons un appareil similaire, mais utilisons un autre organisme ou installons des LED colorées pour voir comment les cellules réagissent non seulement à l'intensité lumineuse mais aussi aux différentes couleurs. "

Article original sur WordsSideKick.com.


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