1) Introduzione alla Chimica Organica e utilizzo di strumenti informatici
Obiettivo: capire cos’è la chimica organica, il suo ruolo ubiquitario nella nostra vita e come l’informatica può
aiutarci a studiarla.
Attività e strumenti:
– Breve richiamo su molecole organiche e legami chimici;
– La Chimica Organica nella vita quotidiana, con particolare riferimento a:: idrocarburi e impatto ambientale;
polimeri naturali e artificiali; metabolismo energetico;
– Interrogazione database chimico online (PubChem) ed utilizzo software di animazione (es. PhET Colorado) per
costruire semplici molecole e visualizzarle in in 3D;
– Attività pratica: ricercare, creare e osservare le strutture di molecole organiche comuni (es. glucosio, etanolo,
benzene);
– Attività interattiva: gli studenti porteranno un oggetto o un prodotto (es. cosmetico) e cercheranno di scoprire
quali molecole organiche lo compongono utilizzando PubChem.
2) Modellazione molecolare con strumenti Open Source
Obiettivo: scoprire come possiamo prevedere le proprietà di una molecola senza esperimenti in laboratorio.
Attività e strumenti:
– Introduzione alla modellizzazione molecolare;
– Uso del software specifico Avogadro per costruire molecole complesse (es. proteine) e studiarne le
caratteristiche attraverso analisi delle strutture tridimensionali;
– Attività pratica: disegnare una molecola, ottimizzarne la geometria e osservare gli orbitali elettronici.
3) Intelligenza Artificiale e Chimica Organica
Obiettivo: scoprire come l’IA può aiutare a prevedere i prodotti delle reazioni chimiche, a scoprire le proprietà
delle molecole organiche ed il loro utilizzo (ad esempio come farmaci).
Attività e strumenti:
– Spiegazione semplice di cosa sia l’intelligenza artificiale, del machine learning e della struttura di un algoritmo;
– Uso di ChatGPT e ChemAssistant per fare domande su molecole e reazioni;
– Esempio pratico: inserire una reazione chimica e vedere come l’IA può prevederne i prodotti ed il loro utilizzo.
4) Etica e Intelligenza Artificiale nella Chimica e, più in generale, nelle Scienze
Obiettivo: riflettere sui vantaggi e rischi dell’uso dell’IA nella scienza.
Attività e strumenti:
– Discussione guidata: L’IA può sostituire il chimico?
– Esempi reali: uso dell’IA per progettare farmaci e per scopi meno etici (es. sostanze tossiche);
– Lavoro di gruppo: attività di WebQuest su casi reali di utilizzo di IA nella chimica.
Materiali didattici:
– Dispense con spiegazioni semplici sulla chimica organica
– Articoli divulgativi sull’intelligenza artificiale e la chimica
Ricadute didattiche: dopo il corso gli studenti avranno:
– Compreso come la chimica organica sia ovunque attorno a noi;
– Imparato a usare strumenti digitali per visualizzare e analizzare molecole;
– Scoperto come l’IA possa supportare la chimica per progettare nuove molecole;
– Riflettuto su come l’uso dell’IA nella chimica possa avere impatti positivi e negativi.