Vizuallaşdırma ən çox biridir effektiv texnikalar müxtəlif hadisələrin mahiyyətini daha asan və daha dərindən dərk etməyə kömək edən tədris, əyani vəsaitlərin qədim zamanlardan istifadə edilməsi səbəbsiz deyil. Vizuallaşdırma və modelləşdirmə adi dərslikdə sadə statik şəkilə baxmaqla başa düşülməsi çətin olan dinamik, zamanla dəyişən obyekt və hadisələri öyrənərkən xüsusilə faydalıdır. Laboratoriya işləri və tədris təcrübələri təkcə faydalı deyil, həm də çox maraqlıdır - əlbəttə ki, müvafiq təşkilatla.

Bütün təhsil təcrübələri "real" rejimdə aparıla bilməz və ya aparılmalıdır. Təəccüblü deyil ki, kompüter modelləşdirmə texnologiyaları bu sahəyə tez gəldi. Hazırda bazarda virtual təhsil təcrübələrini həyata keçirmək üçün nəzərdə tutulmuş bir sıra proqram paketləri mövcuddur. Bu baxış bu cür həllərin nisbətən yeni aspektini araşdıracaq: virtual onlayn laboratoriyalar. Onların köməyi ilə siz əlavə proqramlar almadan kompüter təcrübələri keçirə bilərsiniz və istənilən əlverişli vaxtda İnternetə çıxışınız olacaq.

İndi bu tip müasir şəbəkə layihələrinin inkişafında bir neçə tendensiya müşahidə olunur. Birincisi, əhəmiyyətli miqdarda resurs üzərində dağılmadır. Əhəmiyyətli miqdarda məzmun toplayan böyük layihələrlə yanaşı, az sayda laboratoriyanı ehtiva edən bir çox saytlar var. İkinci tendensiya həm müxtəlif bilik sahələri üçün laboratoriyalar təklif edən çoxsahəli layihələrin, həm də tematik ixtisaslaşdırılmış layihələrin olmasıdır. Nəhayət, qeyd etmək lazımdır ki, təbiət elmlərinə həsr olunmuş laboratoriyalar onlayn olaraq ən yaxşı şəkildə təmsil olunur. Həqiqətən: fiziki təcrübələr ümumiyyətlə çox bahalı bir iş ola bilər, lakin kompüter laboratoriyası mürəkkəb proseslərin pərdə arxasına baxmaq imkanı verir. Kimyanın da faydası var: real reagentlər, laboratoriya avadanlıqları almağa ehtiyac yoxdur və xəta baş verdikdə nəyisə xarab etmək qorxusu yoxdur. Virtual laboratoriya seminarları üçün eyni dərəcədə münbit sahə biologiya və ekologiyadır. Heç kimə sirr deyil ki, bioloji obyektin ətraflı tədqiqi çox vaxt onun ölümü ilə başa çatır. Ekoloji sistemlər böyük və mürəkkəbdir, ona görə də virtual modellərin istifadəsi onların qavranılmasını sadələşdirməyə imkan verir.

İcmalımız həm multidissiplinar, həm də tematik bir neçə ən maraqlı onlayn layihələri əhatə edir. Bu nəzərdən keçirilən bütün veb resurslar açıq, pulsuz girişi olan saytlardır.

VirtuLab

VirtuLab resursu müasir RuNet-də müxtəlif akademik fənlər üzrə virtual təcrübələrin ən böyük toplusudur. Kolleksiyanın əsas vahidi virtual eksperimentdir. Texniki baxımdan bu, Adobe Flash proqramından istifadə etməklə hazırlanmış interaktiv videodur. Bəzi laboratoriyalar üçölçülü qrafika ilə hazırlanır. Onlarla işləmək üçün Havok Physics Scene əlavəsi ilə Adobe Shockwave Player quraşdırmalı olacaqsınız. Bu əlavəni director-online.com saytında tapa bilərsiniz. Yaranan arxivi Windows sistem kataloqunda yerləşən Adobe Shockwave Player-in Xtras qovluğuna çıxartmalısınız.

VirtuLab resursu virtual onlaynın ən böyük kolleksiyasıdır
laboratoriyalarrusca

Hər bir video sizə təhsil məqsədi və aydın vəzifəsi olan bir sınaq keçirməyə imkan verir. İstifadəçiyə nəticə əldə etmək üçün lazım olan bütün alətlər və obyektlər təklif olunur. Tapşırıqlar və məsləhətlər mətn mesajları kimi göstərilir. VirtuLab videolarının güclü maarifləndirici aspekti var, məsələn, istifadəçi səhv edərsə, sistem xəta düzəldilənədək ona daha çox imkan verməyəcək.

VirtuLab-ın təcrübələr kolleksiyası kifayət qədər geniş və müxtəlifdir. Öz daxili Axtarış Motoru VirtuLab bunu etmir, ona görə də sizə lazım olan təcrübəni tapmaq üçün sadəcə kataloqun bölmələrini vərəqləmək lazımdır. Arxiv dörd əsas bloka bölünür: “Fizika”, “Kimya”, “Biologiya” və “Ekologiya”. Onların daxilində daha dar tematik bölmələr var. Xüsusilə, fizika üçün bunlar bu intizamın bölmələridir. Mexanika, elektrik və optik effektlərlə tanış olmaq üçün təcrübələr aparılır. Bir sıra laboratoriyalar 3D qrafikasında dizayn edilmişdir ki, bu da müxtəlif eksperimentləri nümayiş etdirməyə kömək edir: dinamometrlərlə təcrübələrdən tutmuş refraksiya və digər optik effektlərə qədər.

“Biologiya”da siniflər bölmənin əsasını təşkil edirdi məktəb kurikulumu. Buradakı tapşırıqların məzmunu çox fərqli ola bilər. Beləliklə, müxtəlif canlı orqanizmlərin struktur xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün tapşırıqlar (məsələn, təklif olunan "hissələrdən" hər cür orqanizmi yığmaq üçün konstruksiya) və mikroskopla və müxtəlif toxumaların preparatları ilə işləməyi simulyasiya edən tapşırıqlar var.

PhET veb-saytı Java proqramlarının multidissiplinar toplusudur,
həm onlayn, həm də yerli kompüterinizdə işləyə bilərsiniz

Ayrı-ayrılıqda, Cutting Edge Research bölməsində ən son tədqiqatlara həsr olunmuş demolar vurğulanır. Arxivdə müntəzəm olaraq yeni elementlər görünür, Yeni Simlər bölməsi onlara həsr edilmişdir.

Tərcümə edilmiş Sims alt bölməsinə diqqət yetirin. Bu səhifədə təklif olunan virtual laboratoriyaların tərcümə olunduğu bütün dillərin siyahısı var. Onların arasında bir rus da var - bu gün burada düz əlli belə təcrübə var. Maraqlıdır ki, ingilis, serb və macar dillərində nümayişlərin sayı demək olar ki, bərabərdir. İstəyirsinizsə, nümayişlərin tərcüməsində iştirak edə bilərsiniz. Bu məqsədlə PhET Translation Utility adlı xüsusi proqram təklif olunur.

PhET nümayişləri nədir və onlardan kimlər faydalana bilər? Onlar Java texnologiyası əsasında qurulub. Bu, onlayn təcrübələr keçirməyə, yerli kompüterinizə appletləri endirməyə və onları digər veb səhifələrə vidcet kimi yerləşdirməyə imkan verir. Bütün bu seçimlər hər PhET demo səhifəsində təqdim olunur.

Bütün PhET təcrübələri interaktivdir. Onlar bir və ya bir neçə vəzifəni, habelə onları həll etmək üçün lazım olan bütün elementləri ehtiva edir. Həll yolu adətən mətn qeydlərində kifayət qədər ətraflı izah edildiyi üçün nümayişlərin əsas məqsədi istifadəçinin bilik və bacarıqlarını yoxlamaq deyil, effektləri vizuallaşdırmaq və izah etməkdir. Beləliklə, kimyəvi bölmənin nümayişlərindən biri təklif olunan atomlardan molekullar hazırlamağı və nəticənin üçölçülü vizuallaşdırılmasına baxmağı təklif edir. Bioloji bölmədə gün ərzində bir insanın kalori istehlakının balansı üçün bir kalkulyator var: istehlak edilən qidaların növlərini və miqdarını, həmçinin fiziki məşqlərin miqdarını göstərə bilərsiniz. Sonra qalan şey, müəyyən bir yaşda, boyda və ilkin çəkidə olan eksperimental "kiçik adamda" dəyişiklikləri müşahidə etməkdir. Riyaziyyat bölməsi müxtəlif funksiyaların planlaşdırılması, hesab oyunları və digər maraqlı proqramlar üçün çox faydalı alətlərə malikdir. Fizika bölməsi sadə hərəkətdən kvant qarşılıqlı təsirlərə qədər müxtəlif hadisələri nümayiş etdirən geniş çeşiddə "laboratoriyalar" təklif edir.

PhET
Sinif: 4
İnterfeys dili:İngilis, Rus dilləri mövcuddur
İnkişaf etdirici: Kolorado Universiteti
Veb sayt: phet.colorado.edu

Wolfram Nümayişləri Layihəsi

Onlayn laboratoriyaların çox qiymətli mənbəyi multidissiplinar Wolfram Nümayişləri Layihəsidir. Layihənin məqsədi anlayışları aydın şəkildə nümayiş etdirməkdir müasir elm və texnologiya. Wolfram onlayn interaktiv laboratoriyaların vahid kataloqunu yaratmaq üçün vahid platforma olduğunu iddia edir. Bu, onun tərtibatçılarının fikrincə, istifadəçilərə heterojen təlim resursları və inkişaf platformalarından istifadə ilə bağlı problemlərdən qaçmağa imkan verəcək.

Wolfram Nümayişləri Layihəsi kataloqunda 7 mindən çox var.
virtual laboratoriyalar

Bu sayt Wolfram adlı böyük İnternet layihəsinin bir hissəsidir. Wolfram Nümayişləri Layihəsi hazırda 7000-dən çox interaktiv demodan ibarət təsirli kataloqa malikdir.

Laboratoriyaların və nümayişlərin yaradılmasının texnoloji əsası Wolfram Mathematica paketidir. Demolara baxmaq üçün siz ölçüsü 150 MB-dan bir qədər çox olan xüsusi Wolfram CDF Player-i endirib quraşdırmalı olacaqsınız.

Layihə kataloqu müxtəlif bilik sahələrinə aid 11 əsas bölmədən ibarətdir və insan fəaliyyəti. Böyük fiziki, kimya və riyazi bölmələr, eləcə də texnologiya və mühəndisliyə həsr olunmuş bölmələr var. Biologiya elmləri yaxşı təmsil olunur. Modellərin mürəkkəblik səviyyələri, eləcə də təqdimat səviyyələri çox fərqlidir. Kataloqda ali təhsilə yönəlmiş kifayət qədər mürəkkəb nümayişlər var, bir çox laboratoriyalar ən son elmi nailiyyətləri təsvir etməyə həsr olunub. Eyni zamanda saytda uşaqlar üçün nəzərdə tutulmuş bölmələr də var. Dil maneəsi müəyyən narahatlıq yarada bilər: Wolfram layihəsi hazırda sırf ingilis dilindədir. Bununla belə, nümayişlərdə və laboratoriyalarda mətn azdır, idarəetmə vasitələri olduqca sadədir və göstərişlər olmadan onları başa düşmək asandır.

Konkret tapşırıq və ya onların icrasına nəzarət yoxdur. Bununla belə, məzmunu sadəcə təqdimatlar və ya videolar adlandırmaq olmaz. Wolfram-ın demolarında kifayət qədər interaktivlik var. Onların demək olar ki, hamısında təmsil olunan obyektlərin parametrlərini dəyişməyə kömək edən alətlər var və bununla da onlar üzərində virtual təcrübələr aparılır. Bu, nümayiş olunan proseslərin və hadisələrin daha dərindən başa düşülməsinə kömək edir.

Wolfram Nümayişləri Layihəsi
Sinif: 4
İnterfeys dili: İngilis
İnkişaf etdirici: Wolfram Nümayişləri Layihəsi və İştirakçılar
Veb sayt: demonstrations.wolfram.com

IrYdium Kimya Laboratoriyası

Müasir İnternetdə "çox sənaye" layihələri ilə yanaşı, müəyyən elmlərə həsr olunmuş bir çox ixtisaslaşmış onlayn laboratoriyalar var. Kimyanın öyrənilməsinə həsr olunmuş layihə olan The ChemCollective ilə başlayaq. Orada çoxlu tematik materiallar var Ingilis dili. Onun ən maraqlı bölmələrindən biri IrYdium Chemistry Lab adlı özünün virtual laboratoriyasıdır. Onun strukturu yuxarıda müzakirə edilən bütün layihələrdən nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənir. Fakt budur ki, burada təklif olunan öz vəzifələri ilə heç bir xüsusi, xüsusi təcrübələr yoxdur. Bunun əvəzinə istifadəçiyə demək olar ki, tam fəaliyyət azadlığı verilir.

IrYdium onlayn kimya laboratoriyası fərqlidir
quraşdırma və istismarda yüksək çeviklik

Laboratoriya Java appleti şəklində yaradılmışdır. Yeri gəlmişkən, onu yerli kompüterinizdə yükləmək və işə salmaq olar - müvafiq yükləmə linki layihənin əsas səhifəsində yerləşir.

Applet interfeysi bir neçə zonaya bölünür. Ortada təcrübənin gedişatının göstərildiyi bir iş sahəsi var. Sağ sütun bir növ "kontrol paneli" dir - baş verən reaksiyalar haqqında məlumatları əks etdirir: temperatur, turşuluq, molyarlıq və digər köməkçi məlumatlar. Proqramın sol tərəfində "Reagent Anbarı" adlanan yer var. Bu, iyerarxik ağac şəklində hazırlanmış hər cür virtual reagentlər dəstidir. Burada siz turşuları, əsasları, indikator maddələrini və eksperimental kimyaçıya lazım olan hər şeyi tapa bilərsiniz. Onlarla işləmək üçün təklif edirik yaxşı seçimdir müxtəlif laboratoriya şüşələri, ocaq, tərəzi və digər avadanlıqlar. Nəticədə, istifadəçinin ixtiyarında az miqdarda olan yaxşı təchiz olunmuş laboratoriya var əlillər təcrübə.

Burada konkret tapşırıqlar olmadığı üçün təcrübələr istifadəçi üçün lazımlı və maraqlı olan şəkildə aparılır. Geriyə lazım olan maddələri seçmək, təklif olunan virtual avadanlıqdan istifadə edərək eksperimental qurğu qurmaq və reaksiyaya başlamaq qalır. Çox rahatdır ki, yaranan maddə sonrakı təcrübələrdə istifadə üçün reagentlər kolleksiyasına əlavə oluna bilər.

Ümumiyyətlə, istifadənin yüksək çevikliyi ilə xarakterizə olunan maraqlı və faydalı resurs olduğu ortaya çıxdı. Proqramın demək olar ki, tam rus dilinə tərcüməsinin mövcudluğunu nəzərə alsaq, onda IrYdium Chemistry Lab əsas kimyəvi bilikləri mənimsəmək üçün çox faydalı bir vasitə ola bilər.

IrYdium Kimya Laboratoriyası
Sinif: 5
İnterfeys dili: Rus ingilis dili
İnkişaf etdirici: Kimya Kollektivi
Veb sayt: www.chemcollective.org/vlab/vlab.php

"Virtual laboratoriya" teachmen.ru

Bu, nəzərdən keçirdiyimiz ikinci Rusiya layihəsidir. Bu resurs fiziki hadisələrdə ixtisaslaşmışdır. Virtual laboratoriyaların əhatə dairəsi təkcə məktəb kurikulumu ilə məhdudlaşmır. Çelyabinsk mütəxəssisləri tərəfindən hazırlanmış onlayn təcrübələr dövlət universiteti, təkcə məktəblilər üçün deyil, həm də tələbələr üçün uyğundur. Texniki nöqteyi-nəzərdən bu resurs Flash və Java-nın birləşməsidir, ona görə də siz əvvəlcədən kompüterinizdə Java virtual maşınının yeniləmələrini yoxlamalı olacaqsınız.

“Virtual laboratoriya” layihəsinin vəzifələri fərqlidir
daha yüksək çətinlik

Buradakı laboratoriyaların dizaynı sxematik və ciddidir. Deyəsən, dərslikdən özünəməxsus animasiya şəkilləri peyda olur. Bu, təlim sessiyalarını müşayiət etmək üçün nəzərdə tutulan materialların mövcudluğu ilə vurğulanır. Belə eksperimentlərdə əsas diqqət konkret tapşırıqların yerinə yetirilməsi və istifadəçinin biliklərinin yoxlanmasıdır.

Layihə kataloquna onlarla əsas tematik bölmə daxildir - mexanikadan atom və nüvə fizikasına qədər. Onların hər birində ona qədər uyğun interaktiv virtual laboratoriya var. İllüstrasiyalı mühazirə qeydləri də təklif olunur, bəzilərinin öz virtual təcrübələri var.

Təcrübəçinin iş mühiti burada olduqca diqqətlə təkrarlanır. Qurğular diaqramlar şəklində nümayiş etdirilir, qrafiklərin qurulması və mövcud variantlardan cavabların seçilməsi təklif olunur. “Virtual Laboratoriya”dakı təcrübələr VirtuLab-dan daha mürəkkəbdir. Resurs kolleksiyasına atom və təcrübələr daxildir nüvə fizikası, lazer fizikası, həmçinin müxtəlif elementar hissəciklərdən atom yığmağı təklif edən “atom konstruktoru”. Radiasiya mənbəyinin tapılması və zərərsizləşdirilməsi, lazerlərin xassələrinin öyrənilməsi üzrə təcrübələr aparılır. Bundan əlavə, ilk növbədə məktəblilər üçün nəzərdə tutulmuş "mexaniki" laboratoriyalar da var.

Onlayn Laboratoriyalar

İnternetdə onlarla və yüzlərlə virtual eksperimental saytları olan böyük resurslardan əlavə, konkret, adətən dar mövzuda bir sıra maraqlı təcrübələr təklif edən çoxlu kiçik saytlar var.

Kiçik virtual axtararkən yaxşı bir başlanğıc nöqtəsi
laboratoriyalarLayihə Onlayn Laboratoriyasına çevrilə bilər

Belə bir vəziyyətdə, lazımi nümayişləri tapmaq üçün, bu cür saytlara keçidləri toplayan və sistemləşdirən kataloq layihələri, şübhəsiz ki, faydalı olacaqdır. Kataloqdakı Onlayn Laboratoriyalar (onlinelabs.in) yaxşı başlanğıc nöqtəsi ola bilər. Bu resurs elmin müxtəlif sahələrində sərbəst əldə edilə bilən onlayn təcrübələr və laboratoriyalar təklif edən layihələrə keçidləri toplayır və sistemləşdirir. Hər bir elm üçün müvafiq bölmə var. Layihənin maraq dairəsi ilk növbədə fizika, kimya və biologiyadır. Bu bölmələr ən böyük və ən yaxşı yenilənmişdir. Bundan əlavə, anatomiya, astronomiya, geologiya və riyaziyyata həsr olunmuşlar tədricən doldurulur. Hər bölmədə müəyyən laboratoriyanın məqsədini təsvir edən ingilis dilində qısa xülasə ilə müvafiq İnternet resurslarına keçidlər var.

"Virtual laboratoriya" teachmen.ru
Sinif: 3
Dil: rus
İnkişaf etdirici:Çelyabinsk Dövlət Universiteti
Veb sayt:

Qlobal təhsil və elmi proses çox aydın şəkildə dəyişir son illər, lakin nədənsə daha çox sıçrayışlı yeniliklərdən və açdıqları imkanlardan deyil, yerli imtahan qalmaqallarından danışırlar. Eyni zamanda, tədris prosesinin mahiyyəti gözəl şəkildə əks olunur İngilis atalar sözü"Atı suya apara bilərsən, amma onu içdirə bilməzsən."

Müasir təhsil mahiyyətcə ikili həyat yaşayır. Onun rəsmi həyatında proqram, əsasnamələr, imtahanlar, məktəb kursunda fənlərin tərkibi, rəsmi mövqe vektoru və təhsilin keyfiyyəti üzərində "mənasız və amansız" döyüş var. Və onun içində həqiqi həyat, bir qayda olaraq, müasir təhsili təşkil edən hər şey cəmləşmişdir: rəqəmsallaşma, eLearning, Mobile Learning, Coursera, UoPeople və digər onlayn institutlar vasitəsilə təlim, vebinarlar, virtual laboratoriyalar və s. Bütün bunlar hələ də ümumi qəbul edilmiş qlobal təhsilin bir hissəsinə çevrilməyib. paradiqma, lakin yerli olaraq təhsilin rəqəmsallaşması və tədqiqat işi artıq baş verir.

MOOC təlimi (Kütləvi Açıq Onlayn Kurslar, açıq mənbələrdən kütləvi mühazirələr) dərs və mühazirələrdə ideyaların, düsturların və digər nəzəri biliklərin ötürülməsi üçün əladır. Ancaq bir çox fənləri tam mənimsəmək üçün sizə də lazımdır praktiki dərslər- rəqəmsal öyrənmə bu təkamül ehtiyacını “hiss etdi” və yeni “həyat forması” yaratdı - virtual laboratoriyalar, məktəb və universitet təhsili üçün öz.

eLearning ilə bağlı məlum problem: əsasən nəzəri fənlər tədris olunur. Ola bilsin ki, onlayn təhsilin inkişafının növbəti mərhələsi inklüzivlik olacaq praktik sahələr. Və bu, iki istiqamətdə baş verəcək: birincisi, təcrübənin fiziki olaraq mövcud olan universitetlərə müqavilə əsasında verilməsi (məsələn, tibb sahəsində), ikincisi isə müxtəlif dillərdə virtual laboratoriyaların inkişafıdır.

Nə üçün bizə virtual laboratoriyalar və ya virtual laboratoriyalar lazımdır?

• Həqiqi laboratoriya işlərinə hazırlaşmaq.
• Məktəb sinifləri üçün uyğun şərait, materiallar, reagentlər və avadanlıqlar olmadıqda.
• Distant təhsil üçün.
• üçün öz-özünə təhsil böyüklər kimi və ya uşaqlarla birlikdə fənləri öyrənirlər, çünki bir çox böyüklər bu və ya digər səbəbdən məktəbdə heç vaxt öyrənilməmiş və ya başa düşülməmiş şeyi “xatırlamaq” ehtiyacını hiss edirlər.
• Elmi iş üçün.
• üçün Ali təhsil mühüm praktik komponenti ilə.

Virtual laboratoriyaların növləri. Virtual laboratoriyalar iki ölçülü və ya 3D ola bilər; ibtidai sinif şagirdləri üçün ən sadə və mürəkkəb, orta və yuxarı sinif şagirdləri, tələbələr və müəllimlər üçün praktikdir. Onların öz virtual laboratoriyaları müxtəlif fənlər üçün hazırlanmışdır. Çox vaxt bunlar fizika və kimyadır, lakin olduqca orijinal olanlar da var, məsələn, ekoloqlar üçün virtual laboratoriya.

Xüsusilə ciddi universitetlərin öz virtual laboratoriyaları var, məsələn, Akademik S.P.Korolev adına Samara Dövlət Aerokosmik Universiteti və Berlin Maks Plank Elm Tarixi İnstitutu (MPIWG). Xatırladaq ki, Maks Plank alman nəzəri fiziki, kvant fizikasının banisidir. İnstitutun virtual laboratoriyasının hətta rəsmi saytı da var. Bu linkdən istifadə edərək təqdimata baxa bilərsiniz Virtual Laboratoriya: Eksperimentallaşdırma Tarixi üzrə Tədqiqatlar üçün Vasitələr. Onlayn laboratoriya tarixçilərin elmin müxtəlif sahələrində (fizikadan tibbə qədər), incəsənət, memarlıq, media və texnologiya üzrə eksperiment mövzusu üzrə araşdırmalarını dərc etdikləri və müzakirə etdikləri platformadır. O, həmçinin eksperimental fəaliyyətin müxtəlif aspektlərinə dair illüstrasiyalar və mətnləri ehtiva edir: alətlər, təcrübələrin gedişi, filmlər, alimlərin fotoşəkilləri və s. Tələbələr bu virtual laboratoriyada öz hesablarını yarada və müzakirə üçün elmi işləri əlavə edə bilərlər.

Maks Plank Elm Tarixi İnstitutunun Virtual Laboratoriyası

Virtulab portalı

Təəssüf ki, rusdilli virtual laboratoriyaların seçimi hələ də azdır, lakin bu zaman məsələsidir. Şagirdlər və tələbələr arasında elektron təhsilin yayılması, rəqəmsallaşmanın kütləvi şəkildə nüfuz etməsi təhsil müəssisələri bu və ya digər şəkildə tələbat yaradacaqlar, sonra müxtəlif fənlər üzrə kütləvi şəkildə gözəl müasir virtual laboratoriyalar yaratmağa başlayacaqlar. Xoşbəxtlikdən, artıq virtual laboratoriyalara həsr olunmuş kifayət qədər inkişaf etmiş bir ixtisaslaşmış portal var - Virtulab.Net. O, olduqca gözəl həllər təklif edir və dörd fənni əhatə edir: fizika, kimya, biologiya və ekologiya.

Fizika üçün virtual laboratoriya 3D Virtulab .Net

Virtual mühəndislik təcrübəsi

Virtulab.Net hələ öz ixtisasları arasında mühəndisliyi siyahıya salmır, lakin orada yerləşdirilən fizika virtual laboratoriyalarının distant mühəndislik təhsilində də faydalı ola biləcəyini bildirir. Axı, məsələn, riyazi modellər qurmaq üçün dərin anlayış lazımdır fiziki təbiət obyektlərin modelləşdirilməsi. Ümumiyyətlə, mühəndislik virtual laboratoriyalarının böyük potensialı var. Mühəndislik təhsili əsasən təcrübə yönümlüdür, lakin mühəndislik sahəsində rəqəmsal təhsil bazarının inkişaf etməməsi səbəbindən bu cür virtual laboratoriyalar hələ də universitetlərdə nadir hallarda istifadə olunur.

CADIS sisteminin problem yönümlü tədris kompleksləri (SSAU). Texniki mütəxəssislərin hazırlığını gücləndirmək üçün Korolev adına Samara Aerokosmik Universiteti özünün mühəndislik virtual laboratoriyasını hazırlayıb. Yeni üçün mərkəz informasiya texnologiyaları(CNIT) SSAU “CADIS sisteminin problem yönümlü təhsil kompleksləri” yaratmışdır. CADIS abbreviaturası “avtomatlaşdırılmış sistem” deməkdir Didaktik vasitələr" Bunlar materialların möhkəmliyi, konstruksiya mexanikası, optimallaşdırma metodları və həndəsi modelləşdirmə, təyyarələrin dizaynı, materialşünaslıq və istilik müalicəsi və digər texniki fənlər üzrə virtual laboratoriya seminarlarının keçirildiyi xüsusi sinif otaqlarıdır. Bu seminarların bəziləri DSAU-nun Mərkəzi Elmi Tədqiqat İnstitutunun serverində sərbəst şəkildə mövcuddur. Virtual sinif otaqlarında virtual bölmənin kiçik detallarını araşdırmaq üçün fotoşəkillər, diaqramlar, keçidlər, çertyojlar, video, audio və böyüdücü şüşə ilə flaş animasiyaları ilə texniki obyektlərin təsvirləri var. Özünə nəzarət və təlim imkanı da var. CADIS virtual sistem kompleksləri bunlardır:

• Şüa - materialların möhkəmliyi (maşınqayırma, tikinti) zamanı şüaların diaqramlarını təhlil etmək və qurmaq üçün kompleks.
• Struktur - mexaniki strukturların güc sxemlərinin layihələndirilməsi üsulları kompleksi (maşınqayırma, tikinti).
• Optimallaşdırma - mürəkkəb proqram təminatı riyazi üsullar optimallaşdırma (maşınqayırma, tikinti sahəsində CAD kursları).
• Spline həndəsi modelləşdirmədə (CAD kursları) interpolyasiya və yaxınlaşma üsulları üzrə kompleksdir.
• I-şüa - nazik divarlı konstruksiyaların (maşınqayırma, tikinti) güc işlərinin nümunələrini öyrənmək üçün kompleks.

• Kimyaçı - kimya kompleksləri toplusu (üçün Ali məktəb, ixtisaslaşdırılmış liseylər, hazırlıq kursları universitetlər).
• Üzvi - uyğun olaraq komplekslər üzvi kimya(universitetlər üçün).
• Polimer - yüksək molekullu birləşmələrin kimyası üzrə komplekslər (universitetlər üçün).
• Molekulların konstruktoru - "Molekulların konstruktoru" simulyator proqramı.
• Riyaziyyat - ibtidai riyaziyyat kompleksi (ali abituriyentlər üçün).
• Bədən tərbiyəsi bədən tərbiyəsində nəzəri kursları dəstəkləyən kompleksdir.
• Metallurq - metallurgiya və istilik müalicəsi kompleksi (universitetlər və texniki məktəblər üçün).
• Zubrol - mexanizmlər və maşın hissələri nəzəriyyəsi üzrə kompleks (universitetlər və texniki məktəblər üçün).

Zapisnyh.Narod.Ru-da virtual alətlər. Zapisnyh.Narod.Ru veb saytı mühəndislik təhsilində çox faydalı olacaq, burada avadanlıq yaratmaq üçün geniş imkanlar açan virtual alətləri Səs Kartına pulsuz yükləyə bilərsiniz. Onlar əlbəttə ki, müəllimlər üçün maraqlı olacaq və mühazirələrdə faydalı olacaq, elmi iş təbii və texniki fənlər üzrə laboratoriya emalatxanalarında. Saytda yerləşdirilən virtual alətlərin çeşidi heyranedicidir:

• birləşdirilmiş aşağı tezlikli generator;
• iki fazalı aşağı tezlikli generator;
• osiloskop qeyd cihazı;
• osiloskop;
• tezlik sayğacı;
• AC xarakteristikası;
• texnoqraf;
• elektrik sayğacı;
• R, C, L metr;
• ev elektrokardioqrafı;
• tutum və ESR qiymətləndiricisi;
• xromatoqrafik sistemlər KhromProtsessor-7-7M-8;
• kvars saatlarının nasazlıqlarının yoxlanılması və diaqnostikası üçün cihaz və s.

Zapisnyh.Narod.Ru saytından virtual mühəndislik alətlərindən biri

Fizika virtual laboratoriyaları

Virtulab .Net-də ekoloji virtual laboratoriya. Portalın ekoloji laboratoriyası necə olduğuna toxunur ümumi məsələlər Yerin inkişafı və fərdi qanunlar.

adına Rusiya Dövlət Pedaqoji Universitetinin Kimya fakültəsində həyata keçirilən təhsil istiqamətləri üzrə Ali Peşə Təhsilinin Federal Dövlət Təhsil Standartlarına uyğun olaraq. A.İ. Herzen, tədris prosesinin təşkili dərslərin keçirilməsinin aktiv və interaktiv formalarından, o cümlədən kompüter simulyasiyalarından istifadəni əhatə etməlidir. Bu formalarda keçirilən dərslər dərs vaxtının ən azı 30 faizini təşkil etməlidir.

Dərslərin keçirilməsinin aktiv və interaktiv formalarını tələbələrin intensiv birbaşa və ya dolayı təhsil qarşılıqlı əlaqəsinə daxil etmək baxımından şərh edərkən nəzərə almaq lazımdır ki, texnolojiləşdirmə, innovasiya, fərdiləşdirmə, diferensiallaşdırma, inteqrasiya prinsiplərinə əsaslanan kompüter təlim proqramları təhsilin təşkilində yeni imkanlar açır. təlim subyektlərinin qarşılıqlı əlaqəsi, onların fəaliyyətinin məzmunu və xarakteri. Xüsusilə, kimyanın tədrisində belə yanaşma kimyəvi informasiya biliklərinin mənimsənilmə səviyyəsini və onu tətbiq etmək bacarığını yüksəltməyə, şagirdlərin inteqrativ və yaradıcı təfəkkür bacarıqlarının inkişafına, problemli situasiyaların həlli üçün ümumiləşdirilmiş bacarıqların formalaşmasına kömək edir. .

Elektron təlim vasitələrinin təkmilləşdirilməsi bütövlükdə tədris prosesinin müasirləşməsinə səbəb olub: mühazirələr təqdimat rejimində keçirilir, praktiki və seminar məşğələlərinin keçirilməsi üçün tədris materialının təqdim edilməsinin interaktiv üsullarından istifadə olunur, maşın idarəetməsindən istifadə etməklə test və imtahanlar götürülür.

Kimyanın tədrisi zamanı tədris prosesinin ən konservativ hissəsi laboratoriya emalatxanası olaraq qalır, onun tamamilə elektron tədris rejiminə keçirilməsinin mümkünlüyü hələ tam aydın deyil. Bununla belə, burada interaktiv təlimin həyata keçirilməsi üçün xüsusi imkanlar yeni tədris kimyəvi eksperiment növü - virtual laboratoriya yaradır.

Virtual laboratoriya dedikdə, kompüterdə kimyəvi prosesi simulyasiya etməyə, onun həyata keçirilməsi şərtlərini və parametrlərini dəyişdirməyə imkan verən kompüter proqramı başa düşülür. Virtual laboratoriya işlərini yerinə yetirərkən tələbə real obyektlərin görünüşünü və funksiyalarını əks etdirən maddələr və avadanlıq komponentlərinin nümunələri ilə işləyir.

Bir tərəfdən, virtual laboratoriyanın müsbət cəhətləri göz qabağındadır - müasir kompüter texnologiyaları bəzi hallarda alınan məlumatların keyfiyyətini itirmədən kimyəvi proseslərin faktiki aparılmasından uzaqlaşmağa imkan verir. Virtual laboratoriya işlərinin aparılmasına xüsusi ehtiyac, ilk növbədə, qiyabi və distant təhsil zamanı, eləcə də tələbələr buraxılmış dərsləri işləyərkən, mürəkkəb avadanlıqların və bahalı və ya əlçatmaz reagentlərin çatışmazlığı zamanı yaranır. Bundan əlavə, bəzi işlər üçün kompüterləşdirilmiş laboratoriya praktiki işlərinin imkanları ənənəvi olanlardan daha genişdir. Beləliklə, tələbələr istifadəsi qadağan olunmuş maddələrlə reaksiyaları öyrənmək imkanı əldə edirlər təhsil prosesi, vaxt məhdudiyyəti yoxdur, tələbə dərsdən kənarda işi görə bilər (və ya buna hazırlaşa bilər) və dəfələrlə təkrarlaya bilər.

Virtual laboratoriyalarda tədris təcrübəsinin üstünlüklərinə və aşkar ehtiyacına baxmayaraq, onların sayı və kimyəvi fənlər, məsələn, fiziki kimya, xarici və yerli təcrübədə interaktiv və distant təhsildə istifadə təcrübəsi o qədər də böyük deyil. Kimya üzrə virtual laboratoriyalar əsasən intermediate üçün yaradılmışdır ümumi təhsil(“ISO 8-11-ci siniflər üçün Virtual Kimya Laboratoriyası”). Haqqında Ali məktəb, qeyri-kimyəvi sahələr/təlim profilləri üçün əsasən qeyri-üzvi, ümumi və üzvi kimya üzrə məhdud sayda virtual kimya laboratoriyaları var, demək olar ki, hamısı ingilis dilindədir, bəzi hallarda tam versiyanın istifadəsi üçün qeydiyyat və ödəniş tələb olunur: Chemlab, Timsah Kimyası 605 və onun əsasında rus məktəbləri üçün uyğunlaşdırılmış "Yenka" tədris məhsulu, Virtual Kimya Laboratoriyası, Dartmut ChemLab - əslində virtual laboratoriya olmayan ümumi kimya üzrə laboratoriya işlərini yerinə yetirmək üçün interaktiv dərslik), vizualizasiya kolleksiyaları və kompüter simulyasiyaları Kimya Təcrübə Simulyasiyaları və Virtlab: Virtual Laboratoriya və bir neçə başqa.

Fiziki kimya üzrə xüsusi virtual laboratoriyalar təhsil məhsulları bazarında ümumiyyətlə təqdim edilmir. Təbii ki, universitetlər imkan daxilində fiziki kimyadan öz xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, əksər hallarda öz tələbələri ilə işləmək üçün virtual laboratoriya işləri yaradırlar. Məsələn, MSTU-nun İU-6 kafedrasında hazırlanmış “Tətbiqi Kimya Modulu” (MPH) proqram məhsulu. N.E. Bauman. “Fiziki kimya” fənninin tədris planına uyğun olaraq bir sıra laboratoriya işlərinin, o cümlədən “Termokimya”, “Faza tarazlığı”, “Səth hadisələri” mövzuları üzrə yerinə yetirilməsi nəzərdə tutulur.

MPH sayəsində distant təhsilin qarışıq modelini həyata keçirərək real vaxt rejimində (Real Time) bu mövzular üzrə laboratoriya işlərini aparmaq mümkün olub. Başqa bir nümunə Kemerovo Qida Texnologiyaları İnstitutunda virtual laboratoriya işləridir.

Bu cür inkişafların səviyyəsi həm texniki, həm də metodoloji baxımdan çox müxtəlifdir və onlardan istifadə məhduddur. Dar fənn üzrə informasiya təhsili mühitinin müstəqil layihələndirilməsi və həyata keçirilməsi xüsusi əməliyyat bazası, proqramçılar, müəllimlər və kimyaçılar komandası, böyük vaxt və maliyyə xərcləri tələb edən çox mürəkkəb işdir. Hesab edirik ki, mövcud virtual laboratoriya daxilində bu OOP və intizam proqramının xüsusiyyətlərinə cavab verən öz virtual laboratoriya işimizi uyğunlaşdırmaq və ya yaratmaq daha məqsədəuyğun olardı. Xüsusilə, fiziki kimya üzrə öz virtual laboratoriya işlərimizi yaratmaq üçün The ChemCollective layihəsinin virtual laboratoriyasından istifadə etdik.

IrYdium Chemistry Lab, onun üstünlükləri qənaətbəxş virtual reagentlər və fiziki və kimyəvi alətlər dəsti, qismən ruslaşdırılmış istifadəçi dostu interfeysi, daxili tapşırıqların hazırlanması proqramı və tərtibatçılar tərəfindən icazə verilən pulsuz istifadə idi.

Bizim tərəfimizdən IrYdium Chemistry Lab bazasında yaradılmış və adına Rusiya Dövlət Pedaqoji Universitetində fiziki kimya üzrə laboratoriya emalatxanasında sınaqdan keçirilmişdir. A.İ. Herzen virtual laboratoriya işləri “Termokimya” mövzusunda real laboratoriya emalatxanasının eksperimental işinin simulyasiyalarıdır: “Duzun həll olunma istiliyinin təyini”, “Susuz duz və sudan kristal hidratın əmələ gəlməsinin istilik effektinin təyini” , “Güclü turşunun güclü əsasla zərərsizləşdirilməsinin istiliyinin təyini”, həyata keçirilməsi “Fiziki kimya” akademik fənnin işçi proqramlarını nəzərdə tutur. Hər bir iş çox müxtəlif tapşırıqları (tədqiq olunan maddələr, onların kütləsi/həcmi) ehtiva edir və tələbələr və müəllimlər üçün metodiki göstərişlərlə təmin edilir. Virtual laboratoriya işinin gedişi real kimyəvi təcrübənin aparılmasına mümkün qədər yaxındır; Kompüter proqramından istifadə edərək tələbə konkret tapşırığa uyğun olaraq düşündüyü müəyyən hərəkətləri yerinə yetirir: reagentləri seçir, çəkin, həcmləri ölçür, temperatur dəyişikliklərini qeyd edir, müşahidələr aparır (virtual təsvirlər şəklində), emal edir, ümumiləşdirir və təhlil edir. eksperimental nəticələr hesabatda.

Təsvir edilən üstünlüklərə baxmayaraq, kompüter tədrisi texnologiyalarının inkişafı ilə virtual laboratoriya işlərinin yaradılması və emalatxanaların laboratoriyalardan kompüter siniflərinə qismən və ya tam köçürülməsi zərurəti məsələsi getdikcə daha çox müzakirə olunur.

Eyni zamanda, bəzi müəlliflər belə bir keçidin zəruriliyini laboratoriya avadanlığının yüksək qiyməti ilə, digərləri isə vaxt resurslarının və ya birləşmənin olmaması ilə izah edirlər. təhsil proqramları Boloniya bəyannaməsinə uyğun olaraq və s.Lakin virtual laboratoriyanın əsas çatışmazlığı tələbə ilə tədqiqat obyekti, alətlər və avadanlıqlar arasında birbaşa əlaqənin olmamasıdır.

Əksər həmkarlarımız kimi biz də hesab edirik ki, kimyanın tədqiqat obyekti hətta ən qabaqcıl kompüter modelinin belə təkrar edə bilməyəcəyi xüsusiyyətlər və xassələr toplusuna malik olan maddədir. Virtual laboratoriya işlərinin yaradılması probleminə yanaşma və onların tədris prosesində tətbiqi, yalnız ideallaşdırılmış modellərlə işləmək təcrübəsi olan “virtual” mütəxəssislər ordusunun istehsalının qarşısını almaq üçün kimyəvi fənnin xüsusiyyətlərini nəzərə almalıdır. və real obyekt və hadisələrlə deyil, səviyyə onların istehsalatda işləyərkən məsuliyyəti o qədər böyükdür ki, bu, təkcə ekoloji təhlükəsizliyi deyil, həm də ətraf aləmin mövcudluğunu müəyyən edir.

Kimya emalatxanasında virtual laboratoriya işindən istifadə təcrübəsi göstərdi ki, virtual və real təcrübənin kombinasiyasına üstünlük verilir, burada tədqiq olunan prosesin kompüter modeli şagirdi real obyektlərlə hərəkətlərə hazırlamaq kimi köməkçi funksiyaya malikdir. Virtual laboratoriya real prosesin öyrənilməsi metodologiyasını işləyib hazırlamağa, eksperimentin qurulması və aparılmasında mümkün səhvləri qabaqcadan görməyə, əldə edilmiş məlumatların riyazi emalı və şərhini sürətləndirməyə, hesabat tərtib etməyə imkan verir. Müəllimin tələbələr qarşısında eksperimentin optimal şərtlərini müəyyən etmək vəzifəsini qoymaq üçün real imkanları var. Bu problemin həlli modelin xassələri öyrənildikdən sonra virtual kimyəvi təcrübədə həyata keçirilə bilər ki, bu da tələbələrə real eksperimentin aparılması şərtlərini əsaslı şəkildə əsaslandırmağa imkan verir. Bu, xüsusilə təhlükəli kimyəvi obyektlərlə (məsələn, qatılaşdırılmış turşular və qələvilər, tez alışan və ya zəhərli maddələr) işləyərkən doğrudur, o zaman ilk mərhələdə virtual laboratoriyalardan istifadə edilməlidir və yalnız tələb olunan bacarıqları əldə etdikdən sonra davam edin, əgər zəruri, real obyektlərlə işləmək üçün.

Şübhə yoxdur ki, virtual laboratoriya işləri və bizim təklif etdiyimiz digər kompüter simulyasiyaları əsl kimyəvi təcrübəni əvəz edə bilməz və etməməlidir, lakin virtual laboratoriyadan istifadənin öyrənmənin üstünlük verdiyi və ya yeganə mümkün yolu olduğu bir sıra vəziyyətlər var. Əvvəla, bu, distant təhsildir, tələbə fiziki olaraq laboratoriyada olmadıqda, məsələn, nə vaxt distant təhsil və ya xəstəlik səbəbiylə və ya xarici təcrübə səbəbiylə tam iş günü. Bundan əlavə, buraxılmış dərsləri kompensasiya etmək, faktiki laboratoriya işlərini yerinə yetirməzdən əvvəl hazırlıq/təlim ehtiyacı və s. Dərslərin keçirilməsinin interaktiv formaları ilə virtual laboratoriya işi fiziki və kimyəvi prosesin vizual və etibarlı kompüter simulyasiyasına imkan verir, sistemin xarici təsirlərə reaksiyasını yaradır və müşahidə edir, o cümlədən məhsuldar təhsil qarşılıqlı əlaqədə sinifdə maksimum şagird sayı.

Beləliklə, bizim nöqteyi-nəzərimizdən kimya dərslərinin aktiv və interaktiv formalarında həm müasir avadanlıqlar üzərində real təcrübələr, həm də kimyəvi proseslərin optimal, elmi əsaslandırılmış nisbətdə öyrənilməsi üzrə virtual laboratoriya işləri olmalıdır ki, bu da elmin dinamik inkişafına imkan verəcəkdir. elmin, texnikanın və bilik metodlarının ən müasir nailiyyətlərinə əsaslanan kimyanın tədrisinin strukturu və metodikası. əməkdaşlıq təlim hücum virtual

1

Virtual laboratoriyalardan istifadə etməklə kimya üzrə laboratoriya işlərinin yaradılması metodologiyası təsvir edilmişdir. Virtual laboratoriya işinin yaradılması laboratoriya işinin məqsədlərinin qoyulması, virtual laboratoriyanın seçilməsi, virtual simulyatorun imkanlarının müəyyən edilməsi, məqsədlərin tənzimlənməsi, məzmunun və didaktik tapşırıqların müəyyən edilməsi, skriptin tərtib edilməsi, sınaqdan keçirilməsi, işin düzəldilməsi mərhələlərindən ibarətdir. skript, prosesin etibarlılığını və virtual eksperimentin nəticəsini tam miqyaslı ilə müqayisədə qiymətləndirmək və təhlil etmək, tərtib etmək metodoloji tövsiyələr. Kimyadan virtual laboratoriya işlərinin yaradılması metodologiyasının modeli təqdim olunur. Tədqiqat sahəsində konseptual və terminoloji aparat aydınlaşdırıldı: kimyada virtual laboratoriya işinin tərifləri, virtual kimya laboratoriyası, virtual kimyəvi təcrübə. Universitetdə oxuyarkən kimyada virtual laboratoriya işlərindən istifadə üsulları göstərilir: yeni materialı öyrənərkən, bilikləri möhkəmləndirərkən, həm sinifdə, həm də sinifdənkənar müstəqil fəaliyyətlərdə tam miqyaslı laboratoriya işlərinə hazırlaşarkən.

kimya təlimi

virtual laboratoriyalar

virtual təcrübə

1. Beloxvostov A. A., Arşanski E. Ya. Kimya tədrisinin elektron vasitələri; inkişafı və istifadə üsulları. – Minsk: Aversev, 2012. – 206 s.

2. Gavronskaya Yu. Yu., Alekseev V. V. Virtual laboratoriya işi interaktiv təlim fiziki kimya // Rusiya Dövlətinin Xəbərləri pedaqoji universitet onlar. A.İ. Herzen. – 2014. – No 168. – S.79–84.

3. QOST 15971–90. İnformasiya emal sistemləri. Şərtlər və anlayışlar. - GOST 15971-84 əvəzinə; giriş 01/01/1992. - M.: Standartlar nəşriyyatı, 1991. – 12 s.

4. Morozov, M. N. Məktəb təhsili üçün virtual kimya laboratoriyasının inkişafı // Təhsil texnologiyaları və cəmiyyət. – 2004. – T 7, No 3. – S 155-164.

5. Pak, M. S. Kimyanın tədrisi nəzəriyyəsi və metodikası: universitetlər üçün dərslik. – Sankt-Peterburq: Rusiya Dövlət Pedaqoji Universitetinin nəşriyyatı. A.İ. Herzen, 2015. – 306 s.

6. Federal dövlət təhsil standartı kadr hazırlığı istiqamətində ali peşə təhsili 050100 Müəllim Təhsili(ixtisas (dərəcə) "bakalavr") (Rusiya Federasiyası Təhsil və Elm Nazirliyinin 22 dekabr 2009-cu il tarixli, 788 nömrəli əmri ilə təsdiq edilmişdir) (31 may 2011-ci il tarixli dəyişikliklərlə) [ Elektron resurs]. - URL: http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/5/20111207163943.pdf (giriş tarixi: 10/03/15).

7. Virtual Laboratoriya / ChemCollective. Kimyanın Tədrisi və Öyrənilməsi üçün Onlayn Resurslar [Elektron resurs]. - URL: http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=ru (giriş tarixi: 10/03/15).

Kimya fənni üzrə virtual kimya laboratoriyaları, virtual eksperiment, virtual laboratoriya işləri kimya təhsilində perspektivli sahə olmaqla, təbii olaraq şagird və müəllimlərin diqqətini cəlb edir. Virtual laboratoriyaların tətbiqinin aktuallığı təhsil təcrübəsi birincisi, dövrün informasiya çağırışları, ikincisi, təlimin təşkili üçün normativ tələblər, yəni təhsil standartları ilə müəyyən edilir. Kompetensiyaya əsaslanan yanaşmanı həyata keçirmək üçün ali təhsilin mövcud Federal Dövlət Təhsil Standartları tədris prosesində dərslərin keçirilməsinin aktiv və interaktiv formalarının, o cümlədən kompüter simulyasiyalarının sinifdənkənar işlərlə birlikdə geniş istifadəsini nəzərdə tutur. və tələbələrin peşəkar bacarıqlarını inkişaf etdirmək.

Bu sahədə yayılma və tələbat baxımından lider məktəblilər və abituriyentlər üçün nəzərdə tutulmuş MarSTU-nun “Kimya 8-11-ci siniflər - Virtual Laboratoriyası”dır; interaktiv olanlar da yaxşı məlumdur praktiki iş və kimya üzrə təcrübələr VirtuLab (http://www.virtulab.net/). Ali təhsil səviyyəsində, təhsil bazarında rusdilli resurslar arasında ENK-nin virtual kimya laboratoriyaları, universitetlərin öz (və, bir qayda olaraq, qapalı) inkişafları və bir sıra mənbələr var. Xarici dillər. Kimya üzrə mövcud virtual laboratoriyaların təsvirləri bir dəfədən çox verilmişdir və onların siyahısı, şübhəsiz ki, genişləndiriləcəkdir. Virtual laboratoriyalar kimya və kimya fənlərinin tədrisi praktikasında inamla öz yerini tutur, eyni zamanda onlardan istifadənin nəzəri-metodoloji əsasları və onların əsasında virtual laboratoriya işlərinin yaradılması yenicə formalaşmağa başlayır. Hətta “kimyada virtual laboratoriya işi” termini hələ də digər anlayışlarla, o cümlədən kimyanın tədrisində virtual laboratoriya anlayışı və virtual kimyəvi təcrübə ilə əlaqəni dəqiq ifadə edən əsaslandırılmış tərif almamışdır.

Konseptual və terminoloji aparatı aydınlaşdırmaq üçün biz nəzəriyyə və tədris metodlarının elmi sahəsində istifadə olunan “kimyəvi təcrübə” terminindən başlanğıc nöqtəsi kimi istifadə edirik. Kimyəvi eksperiment kimyanın tədrisinin spesifik vasitəsidir, bilik mənbəyi və ən mühüm metodu kimi çıxış edir, tələbələri təkcə cisim və hadisələrlə deyil, həm də kimya elminin metodları ilə tanış edir. Kimyəvi təcrübə prosesində tələbələr müşahidə, təhlil, nəticə çıxarmaq, avadanlıq və reagentlərlə işləmək bacarığına yiyələnirlər. Bunlar var: nümayiş və tələbə/tələbə təcrübəsi; təcrübələr (fərdi aspektləri öyrənməyə kömək edin kimyəvi obyekt), laboratoriya işləri (laborator təcrübələr toplusu kimyəvi obyektlərin və proseslərin bir çox aspektlərini öyrənməyə imkan verir), praktik məşğələlər, laboratoriya seminarı; ev təcrübəsi, tədqiqat təcrübəsi və s. Kimyəvi təcrübə tam miqyaslı, əqli və virtual ola bilər. “Virtual” “fiziki təcəssüm olmadan mümkün” deməkdir; virtual reallıq - kompüter cihazlarından istifadə edərək real vəziyyətin təqlidi; əsasən təhsil məqsədləri üçün istifadə olunur; bu baxımdan virtual təcrübə bəzən simulyasiya və ya kompüter təcrübəsi adlanır. Mövcud GOST-a görə, "virtual" məlumat emalı sistemindəki bir prosesi və ya cihazı xarakterizə edən bir tərifdir, çünki onun bütün funksiyaları başqa vasitələrlə həyata keçirilir; telekommunikasiyadan istifadə ilə bağlı geniş istifadə olunur. Beləliklə, virtual kimyəvi təcrübə kimyada tədris eksperimentinin bir növüdür; onun tammiqyaslıdan əsas fərqi kimyəvi prosesləri və hadisələri nümayiş etdirmək və ya modelləşdirmək vasitəsinin kompüter texnologiyası olmasıdır, onu yerinə yetirərkən tələbə real obyektlərin görünüşünü və funksiyalarını əks etdirən maddələrin və avadanlıq komponentlərinin təsvirləri ilə işləyir. , yəni virtual laboratoriyadan istifadə edir. Biz kimyanın tədrisində virtual laboratoriyanı onun əsas funksiyasını - tədris məqsədləri üçün kimyəvi eksperimentin aparılmasını həyata keçirən tədris kimya laboratoriyasının kompüter simulyasiyası kimi başa düşürük. Texniki cəhətdən virtual laboratoriyanın işləməsi kompüter texnikası və proqram təminatı ilə, öyrənilən kimyəvi prosesin gedişi və ya kimyəvi obyektin xüsusiyyətlərinin təzahürləri haqqında didaktik - əsaslı və metodoloji cəhətdən əsaslandırılmış fərziyyələr sistemi ilə təmin edilir. virtual laboratoriyanın istifadəçinin hərəkətlərinə reaksiyasının mümkün variantlarından hansının işlənib hazırlanması. Virtual laboratoriya virtual eksperimentin yaradılması və həyata keçirilməsi vasitəsi olmaqla yüksək texnologiyalı informasiya təhsil mühitinin elementi kimi çıxış edir. Kimyada virtual laboratoriya işi kimyəvi obyektin və ya prosesin öyrənilməsinin ümumi məqsədi ilə birləşən təcrübələr toplusu şəklində virtual kimyəvi təcrübədir.

Kimya üzrə virtual laboratoriya işinin yaradılması metodologiyasını (onun modeli Şəkil 1-də göstərilmişdir) “Həlllər” mövzusunda laboratoriya işinin konkret nümunəsindən istifadə edərək nəzərdən keçirək.

düyü. 1. Kimyadan virtual laboratoriya işlərinin yaradılması metodikasının modeli

Virtual laboratoriya işinin yaradılması laboratoriya işinin məqsədlərinin qoyulması, virtual laboratoriyanın seçilməsi, virtual simulyatorun imkanlarının müəyyən edilməsi, məqsədlərin tənzimlənməsi, mənalı və didaktik tapşırıqların müəyyən edilməsi, ssenarinin tərtib edilməsi, sınaq, qiymətləndirmə və sınaqdan keçirilməsi mərhələlərindən ibarətdir. prosesin etibarlılığının və virtual eksperimentin nəticəsinin real ilə müqayisədə təhlili, düzəliş ssenarisi və metodiki tövsiyələrin hazırlanması.

Məqsədlərin qoyulması mərhələsi maddi, texniki, vaxt, insan resursları nəzərə alınmaqla ən təsirli və məqbul vasitələrlə təhsil nəticəsinə nail olmaq üçün icazə verilən sapmaların hədlərini təyin etməklə planlaşdırılan laboratoriya işinin məqsədlərini seçmək prosesini əhatə edir. eləcə də şəxsi və yaş xüsusiyyətləri tələbələr. Bizim nümunəmizdə məqsəd həllər hazırlamaq və onların xassələrini öyrənmək idi; Əsər müstəqil dərsdənkənar dərslər üçün nəzərdə tutulmuşdur təhsil fəaliyyəti tələbələr. Məhlullar mövzusu əksər universitetlərin kimya kurslarında əhatə olunur; əlavə olaraq, məhlulların hazırlanması və onlarla işləmək bacarıqları tələb olunur. Gündəlik həyat və demək olar ki, hər hansı bir peşəkar fəaliyyət. Buna görə də işin məqsədlərinə aşağıdakılar daxildir: verilmiş konsentrasiyalı məhlul hazırlamaq üçün məhlulun molyar və faiz konsentrasiyasını, lazımi miqdarda maddə və həlledicini hesablamaq bacarıqlarının möhkəmləndirilməsi; məhlulların hazırlanması üçün əməliyyatların alqoritminin və texnikasının işlənməsi (maddələrin çəkisi, həcmin ölçülməsi və s.); həll zamanı baş verən hadisələrin öyrənilməsi - istiliyin ayrılması və ya udulması, dissosiasiya, elektrik keçiriciliyinin dəyişməsi, mühitin pH-nın dəyişməsi və s.

Virtual laboratoriyanın seçilməsi mərhələsi. Virtual laboratoriyanın seçimi bir sıra hallarla müəyyən edilir: resursa giriş rejimi, maliyyə şərtləri onun istifadəsi, interfeysin dili və mürəkkəbliyi və təbii ki, məzmunu, yəni müəyyən bir laboratoriyanın nəzərdə tutulan laboratoriya işinin məqsədlərinə çatmaq üçün istifadəçiyə verdiyi və ya vermədiyi imkanlar. Biz əsas diqqəti açıq sərbəst girişi olan, istifadəçi səviyyəsində kompüter bacarıqlarının yetərli olacağı laboratoriyalara yönəltdik, əvvəlcə aşağı interaktivlik dərəcəsi olan laboratoriyalardan imtina etdik, yəni yalnız kimyəvi təcrübənin passiv müşahidəsi üçün seçimlərə icazə verdik. Həm multidissiplinar, həm də tematik bir neçə layihəni araşdıraraq belə nəticəyə gəldik ki, bizə məlum olan laboratoriyaların heç biri tələblərə tam cavab vermir, yəni: tələbəyə əvvəlcədən hesablanmış miqdarda məhlul və həlledicidən istifadə edərək verilmiş konsentrasiyanın məhlulunu hazırlamağa imkan vermək. tərəzi əməliyyatlarının aparılması, həcmin ölçülməsi, həll edilməsi, preparatın düzgün olmasına əmin olmaq, həmçinin ərimə ilə müşayiət olunan prosesləri müşahidə etməklə. Buna baxmayaraq, biz IrYdiumChemistryLab virtual laboratoriyasında qərarlaşdıq, onun üstünlüyü proqrama müdaxilə etmək və öz virtual təcrübənizi tərtib etmək imkanıdır.

Seçilmiş laboratoriyanın virtual simulyatorunun imkanlarının müəyyən edilməsi aşağıdakıları göstərdi. Reagentlər dəstinə gəldikdə, müxtəlif konsentrasiyalı məhlullar (19 MNaOH, 15 MHClO4 və başqaları), ən vacib həlledici kimi su var, lakin praktiki olaraq bərk maddələr yoxdur; lakin Authoring Tool tətbiqi maddələrin termodinamik xüsusiyyətlərindən istifadə edərək laboratoriyaya əlavə reagentlər təqdim etməyə imkan verir. Avadanlığa müxtəlif dəqiqlik dərəcələrinə malik ölçmə şüşə qablar dəsti (silindrlər, pipetkalar, büretlər), analitik tarazlıqlar, pH metr, temperatur sensoru, qızdırıcı element, həmçinin məhluldakı hissəciklərin konsentrasiyasını nümayiş etdirən applet daxildir. Məhlulun elektrik keçiriciliyi, özlülük və səthi gərginlik kimi xüsusiyyətlərini öyrənmək imkanı təmin edilmir. Virtual laboratoriyada proseslər çox sürətlə baş verir qısa müddət, kimyəvi proseslərin sürətinin öyrənilməsini məhdudlaşdırır. Virtual simulyatorun imkanlarına əsaslanaraq, məqsədlər düzəldildi, xüsusən məhlulların elektrik keçiriciliyinin öyrənilməsi istisna edildi, lakin temperaturun maddələrin həll olunma qabiliyyətinə təsirinin öyrənilməsi əlavə edildi. Laboratoriya işlərinin məqsədlərini müəyyən edərkən biz gözlənilən nəticələrdən çıxış etdik: tələbələr məhlulların hazırlanmasında praktiki bacarıqları inkişaf etdirməli, o cümlədən fərdi əməliyyatların alqoritmlərini mənimsəməli, məhluldakı hissəciklərin sayının dəyişməsi barədə nəticəyə gəlməlidirlər. güclü və zəif elektrolitlərin dissosiasiyası, qeyri-simmetrik elektrolitlərin həlli zamanı anionların və kationların sayının nisbəti haqqında, həll zamanı istilik effektlərinin səbəbləri haqqında.

Şagirdlərin fəaliyyətinin layihələndirilməsi prosesinin mühüm elementi kimi yaradılan laboratoriya işinin vəzifələrinin müəyyənləşdirilməsi mərhələsini vurğulayırıq, burada tələbələrin bu laboratoriya işi çərçivəsində hansı manipulyasiyaları yerinə yetirməli olacaqlarını və nə etməli olduqlarını planlaşdırmaq lazımdır. müşahidə etmək (mənalı tapşırıqlar) və onu (didaktik tapşırıqları) yerinə yetirdikdən sonra hansı nəticələrə və hansı əsasla gəlməli olduqlarını, hansı bacarıqlara yiyələnməli olduğunu. Məsələn, çəkilmiş hissədən məhlulun verilmiş həcmini hazırlayarkən hərəkətlərin alqoritmini mənimsəyin: maddənin kütləsini hesablayın, çəkin, mayenin həcmini ölçün / lazımi həcmə çatdırın; analitik tərəzilər və ölçü alətləri ilə işləmə üsullarını mənimsəmək; məhlulda zərrəciklərin (molekulların, ionların) konsentrasiyalarının elektrolitlərin və qeyri-elektrolitlərin, simmetrik və asimmetrik elektrolitlərin, güclü və zəif elektrolitlərin həlli ilə necə əlaqəli olduğunu müşahidə etmək, həll olma qabiliyyəti, həll zamanı istilik effektləri və s. haqqında nəticə çıxarmaq.

Laboratoriya işinin yaradılmasında növbəti addım ssenarinin yaradılması, yəni hər bir təcrübənin ayrıca təfərrüatlı təsviri və bu təcrübənin laboratoriya işindəki yerini və rolunu müəyyən etmək, hansı problemlərə töhfə verəcəyini və bunun üçün necə işləməyi nəzərə almaqdır. bütövlükdə laboratoriya işinin məqsədlərinə nail olmaq. Təcrübədə ssenarinin hazırlanması sınaqla, yəni ssenarini aydınlaşdırmağa və təfərrüatlandırmağa kömək edən təcrübələrin sınaqdan keçirilməsi ilə eyni vaxtda baş verir. Ssenari virtual laboratoriyanın hər bir hərəkətini və ona reaksiyasını əks etdirir. Ssenari “49 q 0,4% CuSO4 məhlulu hazırlayın” və ya “Kristal hidratdan (CuSO4∙5H2O) 35 ml 0,1 mol/l CuSO4 məhlulu hazırlayın” kimi tapşırıqlara əsaslanır. Tapşırığı tərtib edərkən virtual laboratoriyada uyğun reagentlərin və avadanlıqların mövcudluğu nəzərə alınır və texniki mümkünlüyü belə bir işi tamamlamaq. Bizim nümunəmizdə, ssenari, hesablama tərəfinə əlavə olaraq, real laboratoriyada məhlulun hazırlanmasını simulyasiya edən bir sıra hərəkətlər və texnikaları da əhatə edir. Məsələn, çəki çəkərkən quru maddə birbaşa tərəzi qabına qoyulmamalı, xüsusi qabdan istifadə edilməlidir; dara funksiyasından istifadə edin; Reallıqda olduğu kimi, maddə kiçik hissələrdə tərəzilərə əlavə edilməlidir; hesablanmış kütlənin mümkün təsadüfi artıqlığı əməliyyatın yenidən başlaması ilə nəticələnəcəkdir. Uyğun həcmdə kimyəvi şüşə qabların seçilməsi, mayenin həcminin "aşağı menisküs boyunca" dəqiq ölçülməsi və digər xüsusi üsulların istifadəsi təmin edilir. Hazırlandıqdan sonra yaranan məhlulun xassələri (ionların molar konsentrasiyası, pH) tapşırığın düzgünlüyünü yoxlamağa imkan verən virtual laboratoriyanın apletlərində əks olunur. Təcrübələr silsiləsi ilə tələbələr güclü və zəif elektrolitlərin məhlullarında ionların konsentrasiyası, hidroliz edilmiş maddələrin məhlullarının pH-ı və ya istilikdən asılılıq haqqında nəticə çıxara biləcək məlumatlar əldə edəcəklər. həlledicinin miqdarına və maddənin təbiətinə həllin təsiri və s.

Nümunə olaraq maddələrin həlli zamanı istilik effektlərinin öyrənilməsini nəzərdən keçirək. Ssenari quru duzların (NaCl, KCl, NaNO 3, CuSO 4, K 2 Cr 2 O 7, KClO 3, Ce 2 (SO 4) 3) həll edilməsi üzrə təcrübələri əhatə edir. Məhlulun temperaturunun dəyişməsinə əsaslanaraq, tələbələr həllin həm endotermik, həm də ekzotermik təsirlərinin mümkünlüyü barədə nəticə çıxarmalıdırlar. Hər bir vəziyyətdə tapşırıqların tərtibi fərqli ola bilər və təcrübə növündən asılıdır - tədqiqat və ya illüstrativ. Məsələn, özünüzü bu cür təsirlərin olması ilə bağlı nəticə ilə məhdudlaşdıra bilərsiniz və ya həlledicinin eyni kütləsi ilə müxtəlif kütlələri olan duzların məhlullarının hazırlanmasını ssenariyə daxil edə bilərsiniz (tərkibində 50 q maddə olan məhlullar hazırlayın). 100 q suda; 100 q suda 10 q maddə) və əksinə, sabit miqdarda həlledici və dəyişən həlledici kütləsi ilə təcrübələr; susuz duzlardan və onların kristal hidratlarından məhlulların hazırlanması və onların həlli zamanı temperaturun dəyişməsinə nəzarət. Belə təcrübələri yerinə yetirərkən tələbələr “Bərabər miqdarda susuz duzlar və onların kristal hidratları həll edildikdə temperaturun dəyişməsi necə fərqlənir? Nə üçün susuz duzların həlli sərbəst buraxılması ilə baş verir daha çox kristal hidratlara nisbətən istilik? və həllin istilik effektinin əlamətinə nə təsir etdiyi barədə nəticə çıxarın. İşin məqsəd və vəzifələrindən asılı olaraq, ssenari bir neçə eksperiment və ya bir neçə təcrübə seriyasını əhatə edəcək, nəzərə almaq lazımdır ki, virtual məkanda hər şey real laboratoriyadan daha sürətli aparılır və o qədər də çox vaxt tələb olunmur. ilk baxışdan göründüyü kimi vaxt.

Sınaq prosesi zamanı virtual eksperimentin prosesinin və nəticəsinin etibarlılığını real ilə müqayisədə qiymətləndirmək və təhlil etmək, yəni virtual eksperimentin modelləşdirilməsi və yaradılan nəticələrinin reallıqla ziddiyyət təşkil etmədiyinə əmin olmaq lazımdır. yəni istifadəçini çaşdırmayacaqlar.

Metodik tövsiyələr tərtib edilmiş və sınaqdan keçirilmiş ssenariyə əsaslanır, lakin unutmamalıyıq ki, onlar tələbələrə ünvanlanır və aydın təlimat və tapşırıqlardan əlavə, onlar məqsədlərlə bağlı gözlənilən nəticələrin təsvirini əks etdirməli, nəzəri biliklərə istinadlara malik olmalıdırlar. material və nümunələr.

Virtual laboratoriya işinin yaradılmasının nəticəsi onun təlim prosesində həyata keçirilməsidir, biliklərin mənimsənilməsinin keyfiyyətinin yüksəlməsinə və müvafiq kompetensiyaların mənimsənilməsinə gətirib çıxarır. Kimyada virtual laboratoriya işlərini "yerləşdirmək" üçün bir neçə üsul var təhsil prosesi universitet.Yeni materialı daha yaxşı başa düşmək və mənimsəmək üçün öyrənilərkən, fikrimizcə, biliyi yeniləmək və ya öyrənilən hadisələri nümayiş etdirmək üçün qısa virtual laboratoriya işlərinin aparılması məqsədəuyğundur ki, bu da aktiv və interaktiv formaların həyata keçirilməsinə obyektiv şərait yaradır. mövcud təhsil standartının tələb etdiyi öyrənmə. Bu halda virtual laboratoriya işi ənənəvi nümayiş eksperimentini əvəz edə bilər. Bundan əlavə, biz həm sinifdə, həm də dərsdənkənar müstəqil fəaliyyətlərdə bilik və bacarıqları möhkəmləndirmək üçün virtual laboratoriya işlərindən istifadə imkanlarını nəzərdən keçiririk. Kimyanın tədrisi prosesində virtual laboratoriya işlərindən istifadənin digər variantı tələbələri tam həcmli laboratoriya işlərini yerinə yetirməyə hazırlamaqdır. Kimya fənni üzrə düzgün tərtib edilmiş virtual laboratoriya işlərini yerinə yetirməklə tələbələr, birincisi, bu mövzuda hesablama məsələlərinin həlli bacarıqlarını məşq edir, ikincisi, kimyəvi təcrübənin aparılması alqoritmini və texnikasını möhkəmləndirir, üçüncüsü, kimyəvi proseslərin axarının qanunauyğunluqlarını öyrənirlər. proses təlimində fəal iştirak.

Kimya fənni üzrə virtual laboratoriya işlərinin yaradılması üçün təklif olunan metodologiya müəllimləri tələbələrin peşə bacarıqlarının formalaşdırılması və inkişaf etdirilməsi məqsədilə kimya və kimya fənləri üzrə dərslərin interaktiv formada sinifdənkənar işlərlə birgə keçirilməsi üçün elmi əsaslı alətlərlə təchiz edir.

Rəyçilər:

Roqovaya O. G., pedaqoji elmlər doktoru, professor, A.İ. adına Rusiya Dövlət Pedaqoji Universitetinin Kimya və ekoloji təhsil kafedrasının müdiri. Herzen, Sankt-Peterburq;

Piotrovskaya K.R., pedaqoji elmlər doktoru, professor, A.İ. adına Rusiya Dövlət Pedaqoji Universitetinin Riyaziyyat və informatikanın tədrisi metodikası kafedrasının professoru. Herzen, Sankt-Peterburq.

Biblioqrafik keçid

Gavronskaya Yu.Yu., Oksenchuk V.V. KİMYA FANINDAN VİRTUAL LABORATORİYA İŞLƏRİNİN YARADILMASI METODİKASI // Elm və təhsilin müasir problemləri. – 2015. – No 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22290 (giriş tarixi: 02/01/2020). “Təbiət Elmləri Akademiyası” nəşriyyatında çap olunan jurnalları diqqətinizə çatdırırıq.