Laboratorios virtuales acelerados por Covid-19

Defensores de los laboratorios virtuales que encuentran la oportunidad de mostrar los beneficios de costos y equidad de la experimentación en línea

Por: Paul Basken

La pandemia de Covid-19 está acelerando una revisión largamente buscada de la experiencia del laboratorio de pregrado, impulsando la adopción de simuladores en línea que pueden hacer que la enseñanza de las ciencias sea más equitativa, eficiente y efectiva.

El coronavirus llegó en un momento en que algunos educadores ya estaban tratando de argumentar que una de las experiencias universitarias prácticas clásicas, el laboratorio de ciencias, en  realidad podría beneficiarse  del acompañamiento virtual.

Las ventajas, argumentan los defensores, incluyen el hecho de que los cursos de laboratorio típicos son costosos y, por lo tanto, exclusivos, pueden estar demasiado centrados en las habilidades de memorización y no dejan suficiente tiempo para la exploración individual y colaborativa.

“Uno de nuestros mayores desafíos” para la reforma, dijo Robert Lue, profesor de práctica de biología molecular y celular en la Universidad de Harvard , “es que la noción de hacer laboratorios ha estado rodando casi a ciegas durante décadas”.

El momento de la pandemia puede resultar especialmente fortuito en el caso del profesor Lue. En enero, justo antes de que el mundo se enterara de Covid-19 y cerrara en respuesta,  anunció el inicio  de LabXchange, un conjunto gratuito en línea de  experiencias de laboratorio virtual .

La plataforma, con financiamiento liderado por la Fundación Amgen, aumentó rápidamente a casi 1 millón de maestros y estudiantes que la utilizan en todo el mundo, con aproximadamente la mitad en el nivel postsecundario.

El profesor Lue describe LabXchange, con sus ofertas en campos que incluyen química y diversas ciencias de la vida, como “una especie de versión de laboratorio de cambiar el aula”. Eso significa que los estudiantes se vuelven competentes con los simuladores en línea antes de venir a clase para probar y aplicar sus habilidades.

Otros han perseguido ideas similares y se han mostrado prometedoras. Entre ellos se encuentra Dominique Durand, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad Case Western Reserve , quien durante cinco años ha estado creando adaptaciones en línea de sus cursos de maestría.

Sus proyectos, como la creación de modelos virtuales de los circuitos que pueden amplificar la señal de un electrocardiograma, le han ayudado a identificar mejor el propósito real del trabajo de laboratorio.

“Resulta que en realidad no se trata tanto de la práctica”, dijo. “Se trata más de resolver problemas, ¿cómo se enseñan las habilidades de resolución de problemas?”

Esa también ha sido la comprensión de Martin Storksdieck, profesor de educación en la Universidad Estatal de Oregon . Como director del Centro de Investigación STEM de OSU, el profesor Storksdieck ha llegado a la conclusión de que los instructores a menudo no han considerado los valores específicos que ofrecen los laboratorios.

La experiencia de laboratorio en persona es importante, dijo, pero por razones que los profesores ni siquiera pueden reconocer, como las respuestas humanas y emocionales a los ruidos y olores que se encuentran en un laboratorio.

Al mismo tiempo, dijo el profesor Storksdieck, otros beneficios educativos clave, como darles a los estudiantes espacio para vagar en lugar de que se les entreguen “recetas” detalladas para hacer y pasos a seguir, pueden incorporarse o pasarse por alto en un entorno real o virtual.

Sin embargo, la opción en línea a menudo se puede realizar a un costo menor, lo que permite su uso por más estudiantes en las universidades y más allá, y brinda a los estudiantes una mayor libertad para superar los errores a través de intentos repetidos.

Sin embargo, no todos en la educación superior están convencidos, especialmente en un entorno complicado donde la educación en línea ha sido despreciada durante mucho tiempo, lo que hace que las instituciones teman ahora graves consecuencias financieras de Covid si no pueden reanudar rápidamente la experiencia en persona típicamente asociada con la universidad.

Muchos líderes universitarios de EE. UU. Se han esforzado por enfatizar los procedimientos de seguridad que están planeando para el semestre de otoño, mientras describen la mayoría de las alternativas en línea como una decepción que debe evitarse.

Incluyen a Robert Robbins, presidente de la Universidad de Arizona , quien organizó una sesión informativa sobre  sus planes de reapertura  en la que esperaba que sus estudiantes no fueran “relegados” por el virus a los mundos en línea, y citó a los laboratorios de ciencias como una atracción especialmente convincente.

“Sigo usando el ejemplo una y otra vez: no sé cómo se hace la química orgánica en línea; No sé cómo se hace la disección de la anatomía macroscópica en línea ”, dijo el Dr. Robbins. “Entonces, en algunas de estas clases, creo que es imperativo tener alguna actividad cara a cara”.

Otros están más abiertos a desarrollar  versiones virtuales de clases de laboratorio , especialmente durante la pandemia, pero no ven un papel importante a largo plazo para ellos.

El cambio a los laboratorios en línea al final del semestre de primavera  tuvo algunos beneficios , dijo Heather Lewandowski, profesora de física en la Universidad de Colorado en Boulder. Un ejemplo principal, dijo el profesor Lewandowski, fue la mayor comprensión entre algunos profesores de que a los estudiantes les fue mejor cuando el desorden provocado por el virus los obligó a tomar más decisiones por su cuenta.

Los profesores de ciencias se habían vuelto demasiado prescriptivos en sus enfoques y “la pandemia rompió ese molde en algunos casos”, dijo.

Pero los laboratorios virtuales no son una solución a largo plazo, agregó el profesor Lewandowski. “Va a ser un método provisional”, dijo. “Una vez que estemos de regreso en persona, los laboratorios remotos, pronostico, desaparecerán casi por completo; la gente extraña la experiencia en persona”.

Los profesores Lue y Durand coinciden en que la experiencia en persona seguirá siendo una herramienta esencial, pero la ven como un complemento en expansión de los métodos virtuales.

Y aunque el estudio de las disecciones a menudo funciona mejor en las simulaciones por computadora, el profesor Durand reconoció que el Dr. Robbins tenía razón al señalar que algunos cursos, como la química orgánica, parecen especialmente difíciles de adaptar. “Pero sólo”, dijo, “porque nadie ha descubierto todavía cómo hacerlo”.

Artículo publicado en THE