Використання віртуальних лабораторій в процесі вивчення хімічних дисциплін // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. В. Гнатюка. Сер. Педагогіка. Тернопіль : ТНПУ ім. В. Гнатюка 2021. № 1. C. 32–40.

Abstract

Розглянуто переваги і недоліки використання віртуальних лабораторій з хімії в освітньому процесі підготовки майбутніх фахівців. Проаналізовано поняття «віртуальна лабораторія» та подано визначення віртуальної лабораторії з хімії як програмного середовища, що дозволяє з комп’ютерними моделями або безконтактно (дистанційно) з реальним обладнанням і реактивами формувати практичні уміння та навички шляхом проведення лабораторних дослідів, імітуючи послідовність дій дослідника в реальній лабораторії (або керуючи хімічними установками роботизованими засобами). Розглянуто наявні в інтернеті віртуальні лабораторії з хімії, які надають безкоштовний доступ до освітніх ресурсів та досліджено їх дидактичні і методичні можливості для підвищення рівня сформованості практичних умінь та навичок під час проведення хімічних дослідів. Встановлено, що використання віртуальної лабораторії з хімії сприяє формуванню практичних умінь при проведенні інтерактивних лабораторних занять з доповненням у реальних умовах; забезпечує індивідуальний темп оволодіння навичками хімічного експерименту; дає змогу досліджувати процеси, які потребують спеціальних умов; підвищує мотивацію до оволодіння новим матеріалом за рахунок роботи в віртуальному середовищі, що є близьким та цікавим для сучасного здобувача вищої освіти; забезпечує реалізацію самостійної підготовки до виконання дослідів в реальних лабораторних умовах. Проведене опитування здобувачів вищої освіти щодо ефективності впровадження віртуальних лабораторій в освітній процес вивчення хімічних дисциплін дозволяє констатувати, що така форма організації занять не повинна замінити традиційне виконання лабораторних робіт, а є лише їх доповненням.

Рассмотрены преимущества и недостатки использования виртуальных лабораторий по химии в образовательном процессе подготовки будущих специалистов. Проанализировано понятие «виртуальная лаборатория» и дано определение виртуальной лаборатории по химии как программной среды, что позволяет с компьютерными моделями или бесконтактно (дистанционно) с реальным оборудованием и реактивами формировать практические умения и навыки, путем проведения лабораторных опытов, имитируя последовательность действий исследователя в реальной лаборатории (или управляя химическими установками роботизированными средствами). Рассмотрены имеющиеся в интернете виртуальные лаборатории по химии, которые предоставляют бесплатный доступ к образовательным ресурсам и исследованы их дидактические и методические возможности для повышения уровня сформированности практических умений и навыков при проведении химических опытов. Установлено, что использование виртуальной лаборатории по химии способствует формированию практических умений при проведении интерактивных лабораторных занятий с последующим закреплением в реальных условиях; обеспечивает индивидуальный темп овладения навыками химического эксперимента; позволяет исследовать процессы, которые требуют специальных условий; повышает мотивацию к изучению нового материала в процессе работы в виртуальной среде, что является близким и интересным для современного соискателя высшего образования; обеспечивает реализацию самостоятельной подготовки к выполнению опытов в реальных лабораторных условиях. Проведенный опрос соискателей высшего образования по эффективности внедрения виртуальных лабораторий в образовательный процесс изучения химических дисциплин позволяет констатировать, что такая форма организации занятий не должна заменить традиционное выполнения лабораторных работ, а есть только их дополнением.

The introduction of information and communication technologies in the educational process of teaching various disciplines is becoming increasingly important. Accordingly, the issue of application of these technologies in the teaching of chemical disciplines is relevant, namely the study of the possibility of using virtual laboratories in Chemistry as an interactive learning tool to improve the learning process and provide opportunities for professional and research skills. The purpose of the article is to study the possibilities of using virtual laboratories in the process of teaching chemical disciplines and to determine the opinion of students on the effectiveness of this type of activity. The following research methods are used in the article: theoretical – analysis of scientific publications on the research problem; systematization and generalization of information; empirical – questionnaires and analysis of its results. The article considers the advantages and disadvantages of using virtual Chemistry laboratories in the educational process. The article analyzes the concept of «virtual laboratory» and gives the definition of a virtual laboratory of Chemistry as a software environment that allows to form practical skills by conducting laboratory experiments, simulating the sequence of actions of the researcher in real laboratory (or managing chemical plants by robotic means) with use of computer models or contactless (remotely) with real equipment and reagents. We consider the virtual Chemistry laboratories available on the Internet, which provides free access to the educational resources and explores their didactic and methodological opportunities to increase the level of formation of practical skills and abilities during chemical experiments. It is established that the use of a virtual laboratory in Chemistry contributes to the formation of practical skills in conducting interactive laboratory classes with further consolidation in real conditions; provides an individual pace of mastering the skills of chemical experiment; allows students to explore processes that require special conditions; increases the motivation to master new material by working in a virtual environment that is familiar and interesting for the modern student; provides realization of its independent preparation for performance of experiments in real laboratory conditions. It is substantiated the use of virtual laboratories in Chemistry cannot substitute the traditional performance of laboratory work, but is only a supplementary form.