विज़ुअलाइज़ेशन सबसे अधिक में से एक है प्रभावी तकनीकेंशिक्षण, जो विभिन्न घटनाओं के सार को बहुत आसान और अधिक गहराई से समझने में मदद करता है, यह अकारण नहीं है कि प्राचीन काल से दृश्य सहायता का उपयोग किया जाता रहा है। गतिशील, समय-परिवर्तनशील वस्तुओं और घटनाओं का अध्ययन करते समय विज़ुअलाइज़ेशन और मॉडलिंग विशेष रूप से उपयोगी होते हैं जिन्हें नियमित पाठ्यपुस्तक में एक साधारण स्थिर चित्र को देखकर समझना मुश्किल हो सकता है। प्रयोगशाला कार्य और शैक्षिक प्रयोग न केवल उपयोगी हैं, बल्कि बहुत दिलचस्प भी हैं - निश्चित रूप से उचित संगठन के साथ।

सभी शैक्षिक प्रयोग "वास्तविक" मोड में नहीं किये जा सकते या किये जाने चाहिए। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि कंप्यूटर मॉडलिंग प्रौद्योगिकियां तेजी से इस क्षेत्र में आईं। अब बाज़ार में ऐसे कई सॉफ़्टवेयर पैकेज उपलब्ध हैं जो आभासी शैक्षिक प्रयोगों को अंजाम देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह समीक्षा ऐसे समाधानों के अपेक्षाकृत नए पहलू की जांच करेगी: आभासी ऑनलाइन प्रयोगशालाएँ। उनकी मदद से, आप अतिरिक्त प्रोग्राम खरीदे बिना कंप्यूटर प्रयोग कर सकते हैं, और किसी भी सुविधाजनक समय पर आपको इंटरनेट तक पहुंच प्राप्त होगी।

इस प्रकार की आधुनिक नेटवर्क परियोजनाओं के विकास में अब कई रुझान देखे गए हैं। पहला है संसाधनों की एक महत्वपूर्ण मात्रा पर फैलाव। बड़ी मात्रा में सामग्री जमा करने वाली बड़ी परियोजनाओं के साथ-साथ, ऐसी कई साइटें भी हैं जिनमें कम संख्या में प्रयोगशालाएँ हैं। दूसरी प्रवृत्ति ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों के लिए प्रयोगशालाओं की पेशकश करने वाली बहु-उद्योग परियोजनाओं और विषयगत विशेष परियोजनाओं की उपस्थिति है। अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्राकृतिक विज्ञान को समर्पित प्रयोगशालाओं का ऑनलाइन प्रतिनिधित्व सबसे अच्छा है। वास्तव में: सामान्य तौर पर भौतिक प्रयोग एक बहुत महंगा उपक्रम हो सकता है, लेकिन एक कंप्यूटर प्रयोगशाला आपको जटिल प्रक्रियाओं के पर्दे के पीछे देखने की अनुमति देती है। रसायन विज्ञान से भी लाभ होता है: वास्तविक अभिकर्मकों, प्रयोगशाला उपकरणों को खरीदने की कोई आवश्यकता नहीं है, और त्रुटि होने पर कुछ भी खराब होने का कोई डर नहीं है। आभासी प्रयोगशाला कार्यशालाओं के लिए समान रूप से उपजाऊ क्षेत्र जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी है। यह कोई रहस्य नहीं है कि किसी जैविक वस्तु का विस्तृत अध्ययन अक्सर उसकी मृत्यु में समाप्त होता है। पारिस्थितिक तंत्र बड़े और जटिल हैं, इसलिए आभासी मॉडल का उपयोग उनकी धारणा को सरल बनाना संभव बनाता है।

हमारी समीक्षा में बहु-विषयक और विषयगत दोनों तरह की कई सबसे दिलचस्प ऑनलाइन परियोजनाएं शामिल हैं। इस समीक्षा में सभी वेब संसाधन खुली, निःशुल्क पहुंच वाली साइटें हैं।

VirtuLab

VirtuLab संसाधन आधुनिक RuNet पर विभिन्न शैक्षणिक विषयों में आभासी अनुभवों का सबसे बड़ा संग्रह है। संग्रह की मुख्य इकाई एक आभासी प्रयोग है। तकनीकी दृष्टिकोण से, यह एडोब फ्लैश का उपयोग करके बनाया गया एक इंटरैक्टिव वीडियो है। कुछ प्रयोगशालाएँ त्रि-आयामी ग्राफ़िक्स में बनाई जाती हैं। उनके साथ काम करने के लिए आपको हॉक फिजिक्स सीन ऐड-ऑन के साथ एडोब शॉकवेव प्लेयर इंस्टॉल करना होगा। आप इस ऐड-ऑन कोdirector-online.com पर पा सकते हैं। आपको परिणामी संग्रह को अपने एडोब शॉकवेव प्लेयर की एक्स्ट्रा निर्देशिका में अनपैक करना होगा, जो विंडोज सिस्टम निर्देशिका में स्थित है।

VirtuLab संसाधन वर्चुअल ऑनलाइन का सबसे बड़ा संग्रह है
प्रयोगशालाएंरूसी में

प्रत्येक वीडियो आपको एक प्रयोग करने की अनुमति देता है जिसका एक शैक्षिक उद्देश्य और एक स्पष्ट कार्य होता है। उपयोगकर्ता को परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक सभी उपकरण और वस्तुएं प्रदान की जाती हैं। कार्य और युक्तियाँ पाठ संदेश के रूप में प्रदर्शित की जाती हैं। VirtuLab वीडियो का एक मजबूत शैक्षिक पहलू है, उदाहरण के लिए, यदि उपयोगकर्ता कोई गलती करता है, तो सिस्टम उसे तब तक अनुमति नहीं देगा जब तक कि त्रुटि ठीक नहीं हो जाती।

VirtuLab के प्रयोगों का संग्रह काफी व्यापक और विविध है। खुद का अंतर्निर्मित खोज इंजन VirtuLab ऐसा नहीं करता है, इसलिए आपको जिस प्रयोग की आवश्यकता है उसे ढूंढने के लिए, आपको बस कैटलॉग के अनुभागों में स्क्रॉल करना होगा। संग्रह को चार मुख्य खंडों में विभाजित किया गया है: "भौतिकी", "रसायन विज्ञान", "जीव विज्ञान" और "पारिस्थितिकी"। उनके भीतर संकीर्ण विषयगत खंड हैं। विशेष रूप से, भौतिकी के लिए ये इस अनुशासन के अनुभाग हैं। यांत्रिकी, विद्युत और ऑप्टिकल प्रभावों से परिचित होने के लिए प्रयोग हैं। कई प्रयोगशालाएँ 3डी ग्राफ़िक्स में डिज़ाइन की गई हैं, जो विभिन्न प्रकार के प्रयोगों को प्रदर्शित करने में मदद करती हैं: डायनेमोमीटर के प्रयोगों से लेकर अपवर्तन और अन्य ऑप्टिकल प्रभावों तक।

"जीव विज्ञान" में वर्ग विभाजन का आधार बने स्कूल के पाठ्यक्रम. यहां कार्यों की सामग्री बहुत भिन्न हो सकती है। इस प्रकार, विभिन्न जीवित जीवों की संरचनात्मक विशेषताओं का अध्ययन करने के कार्य हैं (उदाहरण के लिए, प्रस्तावित "भागों" से सभी प्रकार के जीवों को इकट्ठा करने के लिए एक निर्माण सेट) और ऐसे कार्य जो माइक्रोस्कोप के साथ काम करने और विभिन्न ऊतकों की तैयारी के साथ अनुकरण करते हैं।

पीएचईटी वेबसाइट जावा एप्लेट्स का एक बहु-विषयक संग्रह है,
जिस पर आप ऑनलाइन और अपने स्थानीय कंप्यूटर दोनों पर काम कर सकते हैं

अलग से, कटिंग एज रिसर्च अनुभाग में, नवीनतम शोध को समर्पित डेमो पर प्रकाश डाला गया है। नए आइटम नियमित रूप से संग्रह में दिखाई देते हैं; न्यू सिम्स अनुभाग उनके लिए समर्पित है।

अनुवादित सिम्स उपधारा पर ध्यान दें। इस पृष्ठ में उन सभी भाषाओं की सूची है जिनमें प्रस्तावित वर्चुअल लैब का अनुवाद किया गया है। उनमें एक रूसी भी है - आज यहां ऐसे पचास प्रयोग हैं। मजे की बात है कि अंग्रेजी, सर्बियाई और हंगेरियन में प्रदर्शनों की संख्या लगभग बराबर है। यदि आप चाहें तो आप अनुवाद प्रदर्शनों में भाग ले सकते हैं। इस उद्देश्य के लिए एक विशेष एप्लिकेशन, PhET ट्रांसलेशन यूटिलिटी, पेश की गई है।

PhET प्रदर्शन क्या हैं और उनसे कौन लाभान्वित हो सकता है? इन्हें जावा तकनीक पर बनाया गया है। यह आपको प्रयोगों को ऑनलाइन चलाने, अपने स्थानीय कंप्यूटर पर एप्लेट डाउनलोड करने और उन्हें विजेट के रूप में अन्य वेब पेजों पर एम्बेड करने की अनुमति देता है। ये सभी विकल्प प्रत्येक PhET डेमो पेज पर उपलब्ध कराए गए हैं।

सभी PhET प्रयोग इंटरैक्टिव हैं। उनमें एक या अधिक कार्य होते हैं, साथ ही उन्हें हल करने के लिए आवश्यक सभी तत्वों का एक सेट भी होता है। चूँकि समाधान आमतौर पर टेक्स्ट नोट्स में पर्याप्त विस्तार से समझाया जाता है, प्रदर्शनों का मुख्य उद्देश्य प्रभावों की कल्पना करना और समझाना है, न कि उपयोगकर्ता के ज्ञान और कौशल का परीक्षण करना। इस प्रकार, रासायनिक अनुभाग के प्रदर्शनों में से एक प्रस्तावित परमाणुओं से अणु बनाने और परिणाम के त्रि-आयामी दृश्य को देखने का सुझाव देता है। जैविक अनुभाग में दिन के दौरान किसी व्यक्ति की कैलोरी खपत के संतुलन के लिए एक कैलकुलेटर होता है: आप उपभोग किए गए भोजन के प्रकार और मात्रा, साथ ही शारीरिक व्यायाम की मात्रा का संकेत दे सकते हैं। फिर जो कुछ बचता है वह किसी दिए गए उम्र, ऊंचाई और प्रारंभिक वजन के प्रयोगात्मक "छोटे आदमी" में परिवर्तनों का निरीक्षण करना है। गणित अनुभाग में विभिन्न कार्यों, अंकगणितीय खेलों और अन्य दिलचस्प अनुप्रयोगों की साजिश रचने के लिए बहुत उपयोगी उपकरण मौजूद हैं। भौतिकी अनुभाग विभिन्न प्रकार की घटनाओं को प्रदर्शित करने वाली "प्रयोगशालाओं" की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है - सरल गति से लेकर क्वांटम इंटरैक्शन तक।

फेत
श्रेणी: 4
इंटरफ़ेस भाषा:अंग्रेजी, रूसी उपलब्ध
डेवलपर:कोलोराडो विश्वविद्यालय
वेबसाइट: phet.colorado.edu

वोल्फ्राम प्रदर्शन परियोजना

ऑनलाइन प्रयोगशालाओं का एक बहुत मूल्यवान स्रोत बहुविषयक वोल्फ्राम प्रदर्शन परियोजना है। परियोजना का लक्ष्य अवधारणाओं को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करना है आधुनिक विज्ञानऔर तकनीकी। वोल्फ्राम ऑनलाइन इंटरैक्टिव प्रयोगशालाओं की एकीकृत सूची बनाने के लिए एक एकीकृत मंच होने का दावा करता है। इसके डेवलपर्स के अनुसार, यह उपयोगकर्ताओं को विषम शिक्षण संसाधनों और विकास प्लेटफार्मों के उपयोग से जुड़ी समस्याओं से बचने की अनुमति देगा।

वुल्फ्राम प्रदर्शन परियोजना सूची में 7 हजार से अधिक शामिल हैं।
आभासी प्रयोगशालाएँ

यह साइट वोल्फ्राम नामक एक बड़े इंटरनेट प्रोजेक्ट का हिस्सा है। वोल्फ्राम डिमॉन्स्ट्रेशन प्रोजेक्ट में वर्तमान में 7,000 से अधिक इंटरैक्टिव डेमो की एक प्रभावशाली सूची है।

प्रयोगशालाओं और प्रदर्शनों के निर्माण का तकनीकी आधार वोल्फ्राम मैथमैटिका पैकेज है। डेमो देखने के लिए, आपको एक विशेष वोल्फ्राम सीडीएफ प्लेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करना होगा, जिसका आकार 150 एमबी से थोड़ा अधिक है।

प्रोजेक्ट कैटलॉग में ज्ञान की विभिन्न शाखाओं से संबंधित 11 मुख्य खंड शामिल हैं मानवीय गतिविधि. इसमें बड़े भौतिक, रासायनिक और गणितीय अनुभाग हैं, साथ ही प्रौद्योगिकी और इंजीनियरिंग के लिए समर्पित अनुभाग भी हैं। जैविक विज्ञान का अच्छी तरह से प्रतिनिधित्व किया गया है। मॉडलों की जटिलता के स्तर, साथ ही प्रस्तुति के स्तर, बहुत भिन्न होते हैं। कैटलॉग में उच्च शिक्षा के उद्देश्य से काफी जटिल प्रदर्शन शामिल हैं; कई प्रयोगशालाएँ नवीनतम वैज्ञानिक उपलब्धियों को दर्शाने के लिए समर्पित हैं। साथ ही, साइट में बच्चों के लिए अनुभाग भी हैं। भाषा बाधा एक निश्चित असुविधा हो सकती है: वोल्फ्राम परियोजना वर्तमान में पूरी तरह से अंग्रेजी भाषा है। हालाँकि, डेमो और प्रयोगशालाओं में बहुत कम पाठ है, नियंत्रण उपकरण काफी सरल हैं, और उन्हें संकेतों के बिना समझना आसान है।

उनके कार्यान्वयन पर कोई विशिष्ट कार्य या नियंत्रण नहीं है। हालाँकि, सामग्री को केवल प्रस्तुतियाँ या वीडियो नहीं कहा जा सकता। वोल्फ्राम के डेमो में पर्याप्त मात्रा में अन्तरक्रियाशीलता है। उनमें से लगभग सभी के पास ऐसे उपकरण हैं जो प्रस्तुत की जा रही वस्तुओं के मापदंडों को बदलने में मदद करते हैं, जिससे उन पर आभासी प्रयोग होते हैं। यह प्रदर्शित प्रक्रियाओं और घटनाओं की गहरी समझ में योगदान देता है।

वोल्फ्राम प्रदर्शन परियोजना
श्रेणी: 4
इंटरफ़ेस भाषा: अंग्रेज़ी
डेवलपर:वोल्फ्राम प्रदर्शन परियोजना और योगदानकर्ता
वेबसाइट:प्रदर्शन.wolfram.com

इरीडियम केमिस्ट्री लैब

आधुनिक वेब पर "बहु-उद्योग" परियोजनाओं के अलावा, कुछ विशेष विज्ञानों को समर्पित कई विशेष ऑनलाइन प्रयोगशालाएँ भी हैं। आइए द केमकलेक्टिव से शुरुआत करें, जो रसायन विज्ञान के अध्ययन के लिए समर्पित एक परियोजना है। इसमें बहुत सारी विषयगत सामग्रियां शामिल हैं अंग्रेजी भाषा. इसके सबसे दिलचस्प अनुभागों में से एक इसकी अपनी आभासी प्रयोगशाला है जिसे इरिडियम केमिस्ट्री लैब कहा जाता है। इसकी संरचना ऊपर चर्चा की गई सभी परियोजनाओं से बिल्कुल अलग है। तथ्य यह है कि यहां अपने स्वयं के कार्यों के साथ कोई विशिष्ट, विशिष्ट प्रयोग पेश नहीं किए गए हैं। इसके बजाय, उपयोगकर्ता को कार्रवाई की लगभग पूर्ण स्वतंत्रता दी जाती है।

इरिडियम ऑनलाइन रसायन विज्ञान प्रयोगशाला अलग है
सेटअप और संचालन में उच्च लचीलापन

प्रयोगशाला को जावा एप्लेट के रूप में बनाया गया था। वैसे, इसे आपके स्थानीय कंप्यूटर पर डाउनलोड और चलाया जा सकता है - संबंधित डाउनलोड लिंक प्रोजेक्ट के मुख्य पृष्ठ पर स्थित है।

एप्लेट इंटरफ़ेस को कई ज़ोन में विभाजित किया गया है। मध्य में एक कार्यक्षेत्र है जिसमें प्रयोग की प्रगति प्रदर्शित होती है। दायां कॉलम एक प्रकार का "डैशबोर्ड" है - यह होने वाली प्रतिक्रियाओं के बारे में जानकारी प्रदर्शित करता है: तापमान, अम्लता, मोलरिटी और अन्य सहायक डेटा। एप्लेट के बाईं ओर तथाकथित "अभिकर्मक वेयरहाउस" है। यह सभी प्रकार के आभासी अभिकर्मकों का एक सेट है, जो एक पदानुक्रमित वृक्ष के रूप में बनाया गया है। यहां आप अम्ल, क्षार, संकेतक पदार्थ और वह सब कुछ पा सकते हैं जो एक प्रयोगात्मक रसायनज्ञ को चाहिए। हम उनके साथ काम करने की पेशकश करते हैं एक अच्छा विकल्पविभिन्न प्रयोगशाला कांच के बर्तन, बर्नर, तराजू और अन्य उपकरण। परिणामस्वरूप, उपयोगकर्ता के पास बहुत कम सुविधाओं से सुसज्जित एक प्रयोगशाला है विकलांगप्रयोग.

चूंकि यहां कोई विशिष्ट कार्य नहीं हैं, इसलिए प्रयोग इस तरह से किए जाते हैं जो उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक और दिलचस्प हो। जो कुछ बचा है वह आवश्यक पदार्थों का चयन करना, प्रस्तावित आभासी उपकरण का उपयोग करके एक प्रयोगात्मक सेटअप बनाना और प्रतिक्रिया शुरू करना है। यह बहुत सुविधाजनक है कि परिणामी पदार्थ को बाद के प्रयोगों में उपयोग के लिए अभिकर्मकों के संग्रह में जोड़ा जा सकता है।

सामान्य तौर पर, यह एक दिलचस्प और उपयोगी संसाधन साबित हुआ, जो उपयोग में उच्च लचीलेपन की विशेषता है। यदि हम कार्यक्रम के लगभग पूर्ण रूसी अनुवाद की उपस्थिति को ध्यान में रखते हैं, तो इरीडियम केमिस्ट्री लैब बुनियादी रासायनिक ज्ञान में महारत हासिल करने के लिए एक बहुत ही उपयोगी उपकरण बन सकता है।

इरीडियम केमिस्ट्री लैब
श्रेणी: 5
इंटरफ़ेस भाषा:रूसी अंग्रेजी
डेवलपर:रसायन संग्रह
वेबसाइट: www.chemcollective.org/vlab/vlab.php

"आभासी प्रयोगशाला" educationmen.ru

हमारी समीक्षा में यह दूसरी रूसी परियोजना है। यह संसाधन भौतिक घटनाओं में विशेषज्ञता रखता है। आभासी प्रयोगशालाओं का दायरा केवल स्कूली पाठ्यक्रम तक ही सीमित नहीं है। वे जो ऑनलाइन अनुभव प्रदान करते हैं, वे चेल्याबिंस्क विशेषज्ञों द्वारा विकसित किए गए हैं स्टेट यूनिवर्सिटी, न केवल स्कूली बच्चों के लिए, बल्कि छात्रों के लिए भी उपयुक्त हैं। तकनीकी दृष्टिकोण से, यह संसाधन फ्लैश और जावा का संयोजन है, इसलिए आपको अपने कंप्यूटर पर जावा वर्चुअल मशीन के अपडेट की पहले से जांच करनी होगी।

"वर्चुअल लेबोरेटरी" परियोजना के कार्य अलग-अलग हैं
अधिक कठिनाई

यहां की प्रयोगशालाओं का डिज़ाइन योजनाबद्ध और सख्त है। ऐसा लगता है जैसे किसी पाठ्यपुस्तक से अजीबोगरीब एनिमेटेड चित्र दिखाई दे रहे हों। प्रशिक्षण सत्रों के साथ-साथ सामग्री की उपलब्धता पर इस बात पर जोर दिया जाता है। ऐसे प्रयोगों में मुख्य जोर विशिष्ट कार्य करने और उपयोगकर्ता के ज्ञान का परीक्षण करने पर होता है।

प्रोजेक्ट कैटलॉग में एक दर्जन मुख्य विषयगत खंड शामिल हैं - यांत्रिकी से लेकर परमाणु और परमाणु भौतिकी तक। उनमें से प्रत्येक में दस संगत इंटरैक्टिव आभासी प्रयोगशालाएँ शामिल हैं। सचित्र व्याख्यान नोट्स भी पेश किए जाते हैं, कुछ अपने स्वयं के आभासी प्रयोगों के साथ।

प्रयोगकर्ता के कामकाजी माहौल को यहां काफी सावधानी से पुन: प्रस्तुत किया गया है। उपकरणों को आरेखों के रूप में प्रदर्शित किया जाता है, ग्राफ़ बनाने और उपलब्ध विकल्पों में से उत्तरों का चयन करने का प्रस्ताव है। "वर्चुअल लेबोरेटरी" में प्रयोग VirtuLab की तुलना में अधिक जटिल हैं। संसाधन संग्रह में परमाणु और में प्रयोग शामिल हैं परमाणु भौतिकी, लेजर भौतिकी, साथ ही एक "परमाणु निर्माता", जो विभिन्न प्राथमिक कणों से एक परमाणु को इकट्ठा करने की पेशकश करता है। लेज़रों के गुणों का अध्ययन करने के लिए, विकिरण के स्रोत को खोजने और बेअसर करने के लिए प्रयोग किए जा रहे हैं। इसके अलावा, मुख्य रूप से स्कूली बच्चों के लिए "मैकेनिकल" प्रयोगशालाएँ भी हैं।

ऑनलाइन लैब्स में

इंटरनेट पर दर्जनों और सैकड़ों आभासी प्रयोगात्मक साइटों वाले बड़े संसाधनों के अलावा, कई छोटी साइटें भी हैं जो एक विशिष्ट, आमतौर पर संकीर्ण विषय पर कई दिलचस्प प्रयोग पेश करती हैं।

छोटे वर्चुअल की तलाश करते समय एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु
प्रयोगशालाएंमें एक प्रोजेक्ट ऑनलाइन लैब्स बनने में सक्षम

ऐसी स्थिति में, आवश्यक प्रदर्शनों को खोजने के लिए, कैटलॉग परियोजनाएं जो ऐसी साइटों के लिंक एकत्र और व्यवस्थित करती हैं, निश्चित रूप से उपयोगी होंगी। निर्देशिका में ऑनलाइन लैब्स (onlinelabs.in) एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु हो सकता है। यह संसाधन विज्ञान की विभिन्न शाखाओं में स्वतंत्र रूप से सुलभ ऑनलाइन प्रयोगों और प्रयोगशालाओं की पेशकश करने वाली परियोजनाओं के लिंक एकत्र और व्यवस्थित करता है। प्रत्येक विज्ञान के लिए एक संबंधित अनुभाग होता है। परियोजना के रुचि के क्षेत्र मुख्य रूप से भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान हैं। ये अनुभाग सबसे बड़े और सर्वोत्तम अद्यतन हैं। इसके अलावा, शरीर रचना विज्ञान, खगोल विज्ञान, भूविज्ञान और गणित के प्रति समर्पित लोगों को धीरे-धीरे भरा जा रहा है। प्रत्येक अनुभाग में किसी विशेष प्रयोगशाला के उद्देश्य का वर्णन करने वाले अंग्रेजी में संक्षिप्त सारांश के साथ प्रासंगिक इंटरनेट संसाधनों के लिंक शामिल हैं।

"आभासी प्रयोगशाला" educationmen.ru
श्रेणी: 3
भाषा:रूसी
डेवलपर:चेल्याबिंस्क स्टेट यूनिवर्सिटी
वेबसाइट:

वैश्विक शिक्षा और वैज्ञानिक प्रक्रिया बहुत स्पष्ट रूप से बदल रही है पिछले साल का, लेकिन किसी कारण से वे सफल नवाचारों और उनके द्वारा खोले गए अवसरों के बारे में नहीं, बल्कि स्थानीय परीक्षा घोटालों के बारे में अधिक बात करते हैं। इस बीच, शैक्षिक प्रक्रिया का सार खूबसूरती से प्रतिबिंबित होता है अंग्रेजी कहावत"आप घोड़े को पानी तक तो ले जा सकते हैं, लेकिन उसे पानी नहीं पिला सकते।"

आधुनिक शिक्षा मूलतः दोहरा जीवन जीती है। उनके आधिकारिक जीवन में एक कार्यक्रम, विनियम, परीक्षा, स्कूल पाठ्यक्रम में विषयों की संरचना, आधिकारिक स्थिति के वेक्टर और शिक्षा की गुणवत्ता पर एक "संवेदनहीन और निर्दयी" लड़ाई है। और उसके में वास्तविक जीवन, एक नियम के रूप में, आधुनिक शिक्षा का गठन करने वाली हर चीज केंद्रित है: डिजिटलीकरण, ई-लर्निंग, मोबाइल लर्निंग, कौरसेरा, यूओपीपल और अन्य ऑनलाइन संस्थानों, वेबिनार, आभासी प्रयोगशालाओं आदि के माध्यम से प्रशिक्षण। यह सब अभी तक आम तौर पर स्वीकृत वैश्विक शैक्षिक का हिस्सा नहीं बन पाया है प्रतिमान, लेकिन स्थानीय स्तर पर शिक्षा का डिजिटलीकरण और अनुसंधान कार्यपहले से ही हो रहा है.

एमओओसी प्रशिक्षण (विशाल ओपन ऑनलाइन पाठ्यक्रम, खुले स्रोतों से बड़े पैमाने पर व्याख्यान) विचारों, सूत्रों और अन्य सैद्धांतिक ज्ञान को पाठों और व्याख्यानों में स्थानांतरित करने के लिए उत्कृष्ट है। लेकिन कई विषयों में पूरी तरह से महारत हासिल करने के लिए भी आपको इसकी आवश्यकता होती है व्यावहारिक पाठ- डिजिटल लर्निंग ने इस विकासवादी आवश्यकता को "महसूस" किया और एक नया "जीवन का रूप" तैयार किया - आभासी प्रयोगशालाएँ, स्कूल और विश्वविद्यालय शिक्षा के लिए उनका अपना।

ई-लर्निंग के साथ ज्ञात समस्या: अधिकतर सैद्धांतिक विषय पढ़ाए जाते हैं। शायद ऑनलाइन शिक्षा के विकास में अगला चरण समावेशन होगा व्यावहारिक क्षेत्र. और यह दो दिशाओं में होगा: पहला भौतिक रूप से मौजूदा विश्वविद्यालयों (उदाहरण के लिए चिकित्सा के मामले में) में अभ्यास का संविदात्मक प्रतिनिधिमंडल है, और दूसरा विभिन्न भाषाओं में आभासी प्रयोगशालाओं का विकास है।

हमें आभासी प्रयोगशालाओं या वर्चुअल लैब्स की आवश्यकता क्यों है?

• वास्तविक प्रयोगशाला कार्य की तैयारी के लिए।
• स्कूल की कक्षाओं के लिए, यदि उपयुक्त स्थितियाँ, सामग्री, अभिकर्मक और उपकरण उपलब्ध नहीं हैं।
• दूरस्थ शिक्षा के लिए.
• के लिए स्वयं अध्ययनवयस्कों के रूप में या बच्चों के साथ मिलकर अनुशासन, क्योंकि कई वयस्क, किसी न किसी कारण से, उस चीज़ को "याद रखने" की आवश्यकता महसूस करते हैं जो स्कूल में कभी नहीं सीखी या समझी नहीं गई थी।
• वैज्ञानिक कार्य के लिए.
• के लिए उच्च शिक्षाएक महत्वपूर्ण व्यावहारिक घटक के साथ.

वर्चुअललैब के प्रकार. आभासी प्रयोगशालाएँ द्वि-आयामी या 3डी हो सकती हैं; प्राथमिक विद्यालय के छात्रों के लिए सरलतम और मध्य और उच्च विद्यालय के छात्रों, छात्रों और शिक्षकों के लिए जटिल, व्यावहारिक। विभिन्न विषयों के लिए उनकी अपनी वर्चुअललैब विकसित की गई हैं। अक्सर ये भौतिकी और रसायन विज्ञान होते हैं, लेकिन काफी मौलिक भी होते हैं, उदाहरण के लिए, पारिस्थितिकीविदों के लिए वर्चुअललैब।

विशेष रूप से गंभीर विश्वविद्यालयों की अपनी आभासी प्रयोगशालाएँ होती हैं, उदाहरण के लिए, शिक्षाविद एस.पी. कोरोलेव के नाम पर समारा स्टेट एयरोस्पेस यूनिवर्सिटी और विज्ञान के इतिहास के लिए बर्लिन मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट (MPIWG)। आइए याद रखें कि मैक्स प्लैंक एक जर्मन सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी, क्वांटम भौतिकी के संस्थापक हैं। संस्थान की आभासी प्रयोगशाला की एक आधिकारिक वेबसाइट भी है। आप इस लिंक का उपयोग करके प्रेजेंटेशन देख सकते हैं आभासी प्रयोगशाला: प्रयोग के इतिहास पर अनुसंधान के लिए उपकरण।ऑनलाइन प्रयोगशाला एक ऐसा मंच है जहां इतिहासकार विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों (भौतिकी से चिकित्सा तक), कला, वास्तुकला, मीडिया और प्रौद्योगिकी में प्रयोग के विषय पर अपने शोध को प्रकाशित और चर्चा करते हैं। इसमें प्रायोगिक गतिविधियों के विभिन्न पहलुओं पर चित्र और पाठ भी शामिल हैं: उपकरण, प्रयोगों की प्रगति, फिल्में, वैज्ञानिकों की तस्वीरें आदि। छात्र इस वर्चुअललैब में अपना खाता बना सकते हैं और चर्चा के लिए वैज्ञानिक कार्यों को जोड़ सकते हैं।

विज्ञान के इतिहास के लिए मैक्स प्लैंक संस्थान की आभासी प्रयोगशाला

वर्चुलैब पोर्टल

दुर्भाग्य से, रूसी-भाषा वर्चुअललैब का विकल्प अभी भी छोटा है, लेकिन यह समय की बात है। विद्यार्थियों और विद्यार्थियों के बीच ई-लर्निंग का प्रसार, डिजिटलीकरण का बड़े पैमाने पर प्रवेश शैक्षणिक संस्थानोंकिसी न किसी तरह वे मांग पैदा करेंगे, फिर वे विभिन्न विषयों में सुंदर आधुनिक आभासी प्रयोगशालाओं को बड़े पैमाने पर विकसित करना शुरू करेंगे। सौभाग्य से, आभासी प्रयोगशालाओं को समर्पित एक काफी विकसित विशेष पोर्टल पहले से ही मौजूद है - Virtulab.Net. यह काफी अच्छे समाधान प्रदान करता है और चार विषयों को शामिल करता है: भौतिकी, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी।

भौतिकी के लिए आभासी प्रयोगशाला 3D Virtulab .Net

वर्चुअल इंजीनियरिंग अभ्यास

Virtulab.Net अभी तक इंजीनियरिंग को अपनी विशेषज्ञताओं में सूचीबद्ध नहीं करता है, लेकिन रिपोर्ट करता है कि वहां होस्ट की गई भौतिकी आभासी प्रयोगशालाएं दूरस्थ इंजीनियरिंग शिक्षा में भी उपयोगी हो सकती हैं। आख़िरकार, उदाहरण के लिए, गणितीय मॉडल बनाने के लिए आपको गहरी समझ की आवश्यकता होती है भौतिक प्रकृतिवस्तुओं का मॉडलिंग करना। सामान्य तौर पर, इंजीनियरिंग वर्चुअललैब में अपार संभावनाएं हैं। इंजीनियरिंग शिक्षा काफी हद तक अभ्यास-उन्मुख है, लेकिन इस तथ्य के कारण विश्वविद्यालयों में ऐसी आभासी प्रयोगशालाओं का अभी भी शायद ही कभी उपयोग किया जाता है क्योंकि इंजीनियरिंग क्षेत्र में डिजिटल शिक्षा का बाजार अविकसित है।

CADIS प्रणाली के समस्या-उन्मुख शैक्षिक परिसर (SSAU). तकनीकी विशेषज्ञों के प्रशिक्षण को मजबूत करने के लिए, कोरोलेव के नाम पर समारा एयरोस्पेस विश्वविद्यालय ने अपना स्वयं का इंजीनियरिंग वर्चुअललैब विकसित किया है। नए के लिए केंद्र सूचना प्रौद्योगिकी(CNIT) SSAU ने "CADIS प्रणाली के समस्या-उन्मुख शैक्षिक परिसरों" का निर्माण किया। संक्षिप्त नाम CADIS का अर्थ "स्वचालित प्रणाली" है उपदेशात्मक साधन" ये विशेष कक्षाएँ हैं जहाँ सामग्री, संरचनात्मक यांत्रिकी, अनुकूलन विधियों और ज्यामितीय मॉडलिंग, विमान डिजाइन, सामग्री विज्ञान और गर्मी उपचार और अन्य तकनीकी विषयों की ताकत पर आभासी प्रयोगशाला कार्यशालाएँ आयोजित की जाती हैं। इनमें से कुछ कार्यशालाएँ एसएसएयू के केंद्रीय वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान के सर्वर पर निःशुल्क उपलब्ध हैं। आभासी कक्षाओं में एक आभासी इकाई के छोटे विवरणों की जांच करने के लिए एक आवर्धक कांच के साथ फोटोग्राफ, आरेख, लिंक, चित्र, वीडियो, ऑडियो और फ्लैश एनिमेशन के साथ तकनीकी वस्तुओं का विवरण होता है। स्व-निगरानी और प्रशिक्षण की भी संभावना है। CADIS वर्चुअल सिस्टम कॉम्प्लेक्स इस प्रकार हैं:

• बीम - सामग्री की ताकत (मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण) के दौरान बीम के आरेखों का विश्लेषण और निर्माण करने के लिए एक जटिल।
• संरचना - यांत्रिक संरचनाओं (मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण) के पावर सर्किट को डिजाइन करने के तरीकों का एक जटिल।
• अनुकूलन - जटिल सॉफ्टवेयर गणितीय तरीकेअनुकूलन (मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण में सीएडी पर पाठ्यक्रम)।
• स्प्लाइन ज्यामितीय मॉडलिंग (सीएडी पाठ्यक्रम) में इंटरपोलेशन और सन्निकटन विधियों पर एक जटिल है।
• आई-बीम - पतली दीवार वाली संरचनाओं (मैकेनिकल इंजीनियरिंग, निर्माण) के बल कार्य के पैटर्न का अध्ययन करने के लिए एक जटिल।

• रसायनज्ञ - रसायन विज्ञान परिसरों का एक सेट (के लिए)। हाई स्कूल, विशेष लिसेयुम, प्रारंभिक पाठ्यक्रमविश्वविद्यालय)।
• कार्बनिक - के अनुसार परिसरों कार्बनिक रसायन विज्ञान(विश्वविद्यालयों के लिए)।
• पॉलिमर - उच्च-आणविक यौगिकों (विश्वविद्यालयों के लिए) के रसायन विज्ञान पर परिसर।
• अणुओं का निर्माता - सिम्युलेटर प्रोग्राम "अणुओं का निर्माता"।
• गणित - प्रारंभिक गणित का एक जटिल (विश्वविद्यालय के आवेदकों के लिए)।
• शारीरिक शिक्षा शारीरिक शिक्षा में सैद्धांतिक पाठ्यक्रमों का समर्थन करने के लिए एक जटिल है।
• मेटलर्जिस्ट - धातुकर्म और ताप उपचार का एक परिसर (विश्वविद्यालयों और तकनीकी स्कूलों के लिए)।
• ज़ुब्रोल - तंत्र और मशीन भागों (विश्वविद्यालयों और तकनीकी स्कूलों के लिए) के सिद्धांत पर एक जटिल।

Zapisnyh.Narod.Ru पर आभासी उपकरण. वेबसाइट Zapisnyh.Narod.Ru इंजीनियरिंग शिक्षा में बहुत उपयोगी होगी, जहां आप साउंड कार्ड पर वर्चुअल उपकरण मुफ्त में डाउनलोड कर सकते हैं, जो उपकरण बनाने के व्यापक अवसर खोलता है। वे निश्चित रूप से शिक्षकों के लिए रुचिकर होंगे और व्याख्यान में उपयोगी होंगे, वैज्ञानिकों का कामऔर प्राकृतिक और तकनीकी विषयों में प्रयोगशाला कार्यशालाओं में। साइट पर पोस्ट किए गए आभासी उपकरणों की श्रृंखला प्रभावशाली है:

• संयुक्त कम आवृत्ति जनरेटर;
• दो चरण कम आवृत्ति जनरेटर;
• आस्टसीलस्कप रिकॉर्डर;
• आस्टसीलस्कप;
• आवृत्ति मीटर;
• एसी कैरेक्टरोग्राफ;
• टेक्नोग्राफर;
• बिजली का मीटर;
• आर, सी, एल मीटर;
• घरेलू इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़;
• समाई और ईएसआर अनुमानक;
• क्रोमैटोग्राफ़िक सिस्टम KhromProtsessor-7-7M-8;
• क्वार्ट्ज घड़ियों आदि के दोषों की जाँच और निदान के लिए उपकरण।

Zapisnyh.Narod.Ru साइट से वर्चुअल इंजीनियरिंग उपकरणों में से एक

भौतिकी वर्चुअललैब्स

Virtulab .Net पर पारिस्थितिक वर्चुअललैब।पोर्टल की पर्यावरण प्रयोगशाला कैसे छूती है सामान्य मुद्देपृथ्वी का विकास, और व्यक्तिगत कानून।

रूसी राज्य शैक्षणिक विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान संकाय में लागू अध्ययन के क्षेत्रों में उच्च व्यावसायिक शिक्षा के संघीय राज्य शैक्षिक मानकों के अनुसार। ए.आई. हर्ज़ेन के अनुसार, शैक्षिक प्रक्रिया के संगठन में कंप्यूटर सिमुलेशन सहित कक्षाओं के संचालन के सक्रिय और इंटरैक्टिव रूपों का उपयोग शामिल होना चाहिए। इन रूपों में आयोजित कक्षाओं में कक्षा के समय का कम से कम 30 प्रतिशत खर्च होना चाहिए।

छात्रों को गहन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष शैक्षिक संपर्क में शामिल करने के संदर्भ में कक्षाओं के संचालन के सक्रिय और इंटरैक्टिव रूपों की व्याख्या करते हुए, यह माना जाना चाहिए कि प्रौद्योगिकीकरण, नवाचार, वैयक्तिकरण, भेदभाव, एकीकरण के सिद्धांतों पर आधारित कंप्यूटर प्रशिक्षण कार्यक्रम आयोजन में नए अवसर खोलते हैं। सीखने के विषयों, सामग्री और उनकी गतिविधियों की प्रकृति की परस्पर क्रिया। विशेष रूप से, रसायन विज्ञान पढ़ाने में, ऐसा दृष्टिकोण रासायनिक सूचना ज्ञान को आत्मसात करने के स्तर और इसे लागू करने की क्षमता, एकीकृत और रचनात्मक सोच के लिए छात्रों की क्षमताओं के विकास और समस्या स्थितियों को हल करने के लिए सामान्यीकृत कौशल के निर्माण में मदद करता है। .

इलेक्ट्रॉनिक शिक्षण उपकरणों के सुधार से समग्र रूप से शैक्षिक प्रक्रिया का आधुनिकीकरण हुआ है: व्याख्यान प्रस्तुति मोड में आयोजित किए जाते हैं, शैक्षिक सामग्री प्रस्तुत करने के इंटरैक्टिव तरीकों का उपयोग व्यावहारिक और सेमिनार कक्षाएं आयोजित करने के लिए किया जाता है, मशीन नियंत्रण का उपयोग करके परीक्षण और परीक्षाएं ली जाती हैं।

रसायन विज्ञान पढ़ाते समय, शैक्षिक प्रक्रिया का सबसे रूढ़िवादी हिस्सा प्रयोगशाला कार्यशाला ही रहता है, इसे पूरी तरह से ई-लर्निंग मोड में स्थानांतरित करने की व्यवहार्यता अभी तक पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। हालाँकि, यहां इंटरैक्टिव शिक्षण को लागू करने के विशेष अवसर एक नए प्रकार के शैक्षिक रासायनिक प्रयोग - एक आभासी प्रयोगशाला द्वारा बनाए गए हैं।

एक आभासी प्रयोगशाला को एक कंप्यूटर प्रोग्राम के रूप में समझा जाता है जो आपको कंप्यूटर पर एक रासायनिक प्रक्रिया का अनुकरण करने, इसके कार्यान्वयन की शर्तों और मापदंडों को बदलने की अनुमति देता है। आभासी प्रयोगशाला कार्य करते समय, छात्र पदार्थों और उपकरण घटकों के नमूनों के साथ काम करता है जो वास्तविक वस्तुओं की उपस्थिति और कार्यों को पुन: पेश करते हैं।

एक ओर, आभासी प्रयोगशाला के सकारात्मक पहलू स्पष्ट हैं - कुछ मामलों में आधुनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकियाँ प्राप्त जानकारी की गुणवत्ता खोए बिना रासायनिक प्रक्रियाओं के वास्तविक आचरण से दूर जाना संभव बनाती हैं। आभासी प्रयोगशाला कार्य करने की विशेष आवश्यकता उत्पन्न होती है, सबसे पहले, पत्राचार और दूरस्थ शिक्षा के दौरान, साथ ही जब छात्र छूटी हुई कक्षाओं, जटिल उपकरणों की कमी और महंगे या दुर्गम अभिकर्मकों से काम कर रहे होते हैं। इसके अलावा, कुछ कार्यों के लिए, कम्प्यूटरीकृत प्रयोगशाला व्यावहारिक कार्य की संभावनाएं पारंपरिक की तुलना में व्यापक हैं। इस प्रकार, छात्रों को उपयोग के लिए निषिद्ध पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने का अवसर मिलता है शैक्षणिक प्रक्रिया, कोई समय प्रतिबंध नहीं है, छात्र कक्षा के समय के बाहर काम कर सकता है (या इसके लिए तैयारी कर सकता है), और इसे कई बार दोहरा सकता है।

आभासी प्रयोगशालाओं में शैक्षिक अभ्यास के फायदे और स्पष्ट आवश्यकता के बावजूद, उनकी संख्या और रासायनिक विषयों में इंटरैक्टिव और दूरस्थ शिक्षा में उनका उपयोग करने का अनुभव, उदाहरण के लिए, भौतिक रसायन विज्ञान, विदेशी और घरेलू अभ्यास में इतना महान नहीं है। रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशालाएँ मुख्य रूप से इंटरमीडिएट के लिए बनाई जाती हैं सामान्य शिक्षा("आईएसओ ग्रेड 8-11 के लिए वर्चुअल रसायन प्रयोगशाला")। विषय में हाई स्कूल, गैर-रासायनिक क्षेत्रों/प्रशिक्षण प्रोफाइल के लिए मुख्य रूप से अकार्बनिक, सामान्य और कार्बनिक रसायन विज्ञान में आभासी रासायनिक प्रयोगशालाओं की सीमित संख्या है, लगभग सभी अंग्रेजी में, कुछ मामलों में पूर्ण संस्करण का उपयोग करने के लिए पंजीकरण और भुगतान की आवश्यकता होती है: केमलैब, मगरमच्छ रसायन विज्ञान 605, और रूसी स्कूलों के लिए अनुकूलित शैक्षिक उत्पाद "येनका" के आधार पर इस पर बनाया गया, वर्चुअल केमिस्ट्री प्रयोगशाला, डार्टमाउथ केमलैब - सामान्य रसायन विज्ञान में प्रयोगशाला कार्य करने के लिए एक इंटरैक्टिव मैनुअल, जो वास्तव में एक आभासी प्रयोगशाला नहीं है), विज़ुअलाइज़ेशन का संग्रह और कंप्यूटर सिमुलेशन रसायन विज्ञान प्रयोग सिमुलेशन और वर्टलैब: एक आभासी प्रयोगशाला और कई अन्य।

भौतिक रसायन विज्ञान के लिए विशेष आभासी प्रयोगशालाओं का शैक्षिक उत्पाद बाजार में बिल्कुल भी प्रतिनिधित्व नहीं है। बेशक, विश्वविद्यालय, जब भी संभव हो, भौतिक रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाते हैं, उनकी विशिष्टताओं को ध्यान में रखते हुए, अक्सर अपने स्वयं के छात्रों के साथ काम करने के लिए। उदाहरण के लिए, सॉफ़्टवेयर उत्पाद "मॉड्यूल ऑफ़ एप्लाइड केमिस्ट्री" (MPH), IU-6 MSTU विभाग में विकसित किया गया। एन.ई. बौमन. "भौतिक रसायन विज्ञान" अनुशासन के पाठ्यक्रम के अनुसार, "थर्मोकैमिस्ट्री", "चरण संतुलन", "सतह घटना" विषयों सहित कई प्रयोगशाला कार्य करने की उम्मीद की जाती है।

एमपीएच के लिए धन्यवाद, दूरस्थ शिक्षा के मिश्रित मॉडल को लागू करते हुए, वास्तविक समय में इन विषयों पर प्रयोगशाला कार्य करना संभव हो गया है। एक अन्य उदाहरण केमेरोवो इंस्टीट्यूट ऑफ फूड टेक्नोलॉजीज में आभासी प्रयोगशाला कार्य है।

ऐसे विकासों का स्तर तकनीकी और पद्धतिगत दोनों दृष्टियों से बहुत विविध है, और उनका उपयोग सीमित है। एक संकीर्ण विषय-विशिष्ट सूचना शैक्षिक वातावरण का स्वतंत्र डिजाइन और कार्यान्वयन एक बहुत ही जटिल कार्य है, जिसके लिए एक विशेष परिचालन आधार, प्रोग्रामर, शिक्षकों और रसायनज्ञों की एक टीम और बड़े समय और वित्तीय लागत की आवश्यकता होती है। हमारा मानना ​​है कि मौजूदा आभासी प्रयोगशाला के भीतर, हमारे अपने आभासी प्रयोगशाला कार्य को अनुकूलित करना या बनाना अधिक उपयुक्त होगा जो इस ओओपी और अनुशासन कार्यक्रम की विशिष्टताओं को पूरा करता हो। विशेष रूप से, हमने भौतिक रसायन विज्ञान में अपनी स्वयं की आभासी प्रयोगशाला बनाने के लिए द केमकोलेक्टिव प्रोजेक्ट की आभासी प्रयोगशाला का उपयोग किया।

इरिडियम केमिस्ट्री लैब, जिसके फायदे आभासी अभिकर्मकों और भौतिक और रासायनिक उपकरणों का एक संतोषजनक सेट, आंशिक रूप से रूसी उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफ़ेस, एक अंतर्निहित कार्य विकास कार्यक्रम और डेवलपर्स द्वारा अनुमत मुफ्त उपयोग थे।

इरिडियम केमिस्ट्री लैब के आधार पर हमारे द्वारा बनाया गया और रूसी स्टेट पेडागोगिकल यूनिवर्सिटी में भौतिक रसायन विज्ञान पर एक प्रयोगशाला कार्यशाला में परीक्षण किया गया। ए.आई. हर्ज़ेन आभासी प्रयोगशाला कार्य "थर्मोकैमिस्ट्री" विषय पर एक वास्तविक प्रयोगशाला कार्यशाला के प्रयोगात्मक कार्य के अनुकरण हैं: "नमक के विघटन की गर्मी का निर्धारण", "निर्जल नमक और पानी से क्रिस्टलीय हाइड्रेट के गठन के थर्मल प्रभाव का निर्धारण" , "एक मजबूत आधार द्वारा एक मजबूत एसिड के बेअसर होने की गर्मी का निर्धारण", जिसका कार्यान्वयन शैक्षणिक अनुशासन "भौतिक रसायन विज्ञान" के कामकाजी कार्यक्रमों द्वारा प्रदान किया जाता है। प्रत्येक कार्य में विभिन्न प्रकार के कार्य शामिल होते हैं (अध्ययन के तहत पदार्थ, उनका द्रव्यमान/मात्रा) और छात्रों और शिक्षकों के लिए पद्धति संबंधी निर्देश प्रदान किए जाते हैं। आभासी प्रयोगशाला कार्य की प्रगति वास्तविक रासायनिक प्रयोग के संचालन के यथासंभव करीब है; कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करते हुए, छात्र कुछ कार्य करता है जो उसने एक विशिष्ट कार्य के अनुसार सोचा है: अभिकर्मकों का चयन करता है, वजन करता है, मात्रा मापता है, तापमान परिवर्तन रिकॉर्ड करता है, अवलोकन करता है (आभासी छवियों के रूप में), प्रक्रिया करता है, सारांशित करता है और विश्लेषण करता है एक रिपोर्ट में प्रयोगात्मक परिणाम।

वर्णित लाभों के बावजूद, कंप्यूटर शिक्षण प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की आवश्यकता और प्रयोगशालाओं से कंप्यूटर कक्षाओं में कार्यशालाओं के आंशिक या पूर्ण हस्तांतरण के सवाल पर अधिक से अधिक चर्चा की जा रही है।

साथ ही, कुछ लेखक इस तरह के संक्रमण की आवश्यकता को प्रयोगशाला उपकरणों की उच्च लागत से समझाते हैं, अन्य समय संसाधनों या एकीकरण की कमी से। शिक्षण कार्यक्रमबोलोग्ना घोषणा आदि के अनुसार। हालांकि, एक आभासी प्रयोगशाला का मुख्य नुकसान छात्र और अनुसंधान की वस्तु, उपकरणों और उपकरणों के बीच सीधे संपर्क की कमी है।

हमारे अधिकांश सहकर्मियों की तरह, हम मानते हैं कि रसायन विज्ञान के अध्ययन का उद्देश्य एक ऐसा पदार्थ है जिसमें विशेषताओं और गुणों का एक सेट होता है जिसे सबसे उन्नत कंप्यूटर मॉडल भी पुन: पेश नहीं कर सकता है। आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की समस्या और शैक्षिक प्रक्रिया में उनके कार्यान्वयन के दृष्टिकोण को "आभासी" विशेषज्ञों की एक सेना के उत्पादन को रोकने के लिए रासायनिक अनुशासन की बारीकियों को ध्यान में रखना चाहिए, जिनके पास केवल आदर्श मॉडल के साथ काम करने का अनुभव है, और वास्तविक वस्तुओं और घटनाओं के साथ नहीं, जबकि स्तर उत्पादन में काम करते समय उनकी ज़िम्मेदारी इतनी महान है कि यह न केवल पर्यावरणीय सुरक्षा, बल्कि आसपास की दुनिया के अस्तित्व को भी निर्धारित करती है।

रसायन विज्ञान कार्यशाला में आभासी प्रयोगशाला कार्य का उपयोग करने के अनुभव से पता चला है कि आभासी और वास्तविक प्रयोग का संयोजन बेहतर होता है, जिसमें अध्ययन की जा रही प्रक्रिया का एक कंप्यूटर मॉडल छात्र को वास्तविक वस्तुओं के साथ कार्यों के लिए तैयार करने का सहायक कार्य करता है। एक आभासी प्रयोगशाला आपको एक वास्तविक प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए एक पद्धति पर काम करने, एक प्रयोग की स्थापना और संचालन में संभावित त्रुटियों का अनुमान लगाने, गणितीय प्रसंस्करण में तेजी लाने और प्राप्त आंकड़ों की व्याख्या करने और एक रिपोर्ट तैयार करने की अनुमति देती है। शिक्षक के पास छात्रों को प्रयोग की इष्टतम स्थितियों को निर्धारित करने का कार्य निर्धारित करने का एक वास्तविक अवसर है। इस समस्या का समाधान मॉडल के गुणों का अध्ययन करने के बाद एक आभासी रासायनिक प्रयोग में लागू किया जा सकता है, जो छात्रों को वास्तविक प्रयोग करने के लिए शर्तों को उचित रूप से उचित ठहराने की अनुमति देता है। यह खतरनाक रासायनिक वस्तुओं (उदाहरण के लिए, केंद्रित एसिड और क्षार, ज्वलनशील या विषाक्त पदार्थ) के साथ काम करने के मामले में विशेष रूप से सच है, तो पहले चरण में आभासी प्रयोगशालाओं का उपयोग किया जाना चाहिए, और आवश्यक कौशल प्राप्त करने के बाद ही आगे बढ़ें, यदि वास्तविक वस्तुओं के साथ काम करने के लिए आवश्यक है।

इसमें कोई संदेह नहीं है कि आभासी प्रयोगशाला कार्य और अन्य कंप्यूटर सिमुलेशन जो हम पेश करते हैं, वह वास्तविक रासायनिक प्रयोग को प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है और नहीं करना चाहिए, हालांकि, ऐसी कई स्थितियां हैं जब आभासी प्रयोगशाला का उपयोग सीखने का पसंदीदा या एकमात्र संभव तरीका है। सबसे पहले, यह दूरस्थ शिक्षा है, जब छात्र प्रयोगशाला में शारीरिक रूप से मौजूद नहीं होता है, उदाहरण के लिए, जब दूर - शिक्षणया बीमारी के कारण या विदेशी इंटर्नशिप के कारण पूर्णकालिक। इसके अलावा, छूटी हुई कक्षाओं को पूरा करने की आवश्यकता, वास्तविक प्रयोगशाला कार्य करने से पहले तैयारी/प्रशिक्षण की आवश्यकता आदि भी है। कक्षाओं के संचालन के इंटरैक्टिव रूपों के साथ, आभासी प्रयोगशाला कार्य एक भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया के दृश्य और विश्वसनीय कंप्यूटर सिमुलेशन की अनुमति देता है, जिससे उत्पादक शैक्षिक बातचीत में कक्षा में छात्रों की अधिकतम संख्या सहित बाहरी प्रभावों के प्रति सिस्टम की प्रतिक्रिया होती है और उसका अवलोकन होता है।

इस प्रकार, हमारे दृष्टिकोण से, रसायन विज्ञान कक्षाओं के सक्रिय और इंटरैक्टिव रूपों में आधुनिक उपकरणों पर वास्तविक प्रयोग और इष्टतम, वैज्ञानिक रूप से आधारित अनुपात में रासायनिक प्रक्रियाओं के अध्ययन पर आभासी प्रयोगशाला कार्य दोनों शामिल होने चाहिए, जो कि गतिशील विकास की अनुमति देगा। विज्ञान, प्रौद्योगिकी और ज्ञान के तरीकों की सबसे आधुनिक उपलब्धियों के आधार पर रसायन विज्ञान पढ़ाने की संरचना और पद्धति। सहयोग प्रशिक्षण आक्रमण आभासी

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आभासी प्रयोगशालाओं का उपयोग करके रसायन विज्ञान में प्रयोगशाला कार्य बनाने की एक पद्धति का वर्णन किया गया है। एक आभासी प्रयोगशाला कार्य के निर्माण में प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्य निर्धारित करना, एक आभासी प्रयोगशाला चुनना, एक आभासी सिम्युलेटर की क्षमताओं की पहचान करना, लक्ष्यों को समायोजित करना, सामग्री और उपदेशात्मक कार्यों का निर्धारण करना, एक स्क्रिप्ट तैयार करना, परीक्षण करना, सही करना शामिल है। स्क्रिप्ट, प्रक्रिया की विश्वसनीयता का आकलन और विश्लेषण करना और पूर्ण पैमाने पर ड्राइंग की तुलना में आभासी प्रयोग का परिणाम पद्धति संबंधी सिफ़ारिशें. रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की पद्धति का एक मॉडल प्रस्तुत किया गया है। अनुसंधान के क्षेत्र में वैचारिक और शब्दावली तंत्र को स्पष्ट किया गया है: रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य की परिभाषाएँ, आभासी रासायनिक प्रयोगशाला, आभासी रासायनिक प्रयोग। विश्वविद्यालय में अध्ययन करते समय रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य का उपयोग करने के तरीके दिखाए गए हैं: नई सामग्री का अध्ययन करते समय, ज्ञान को समेकित करते समय, कक्षा में और पाठ्येतर स्वतंत्र गतिविधियों दोनों में पूर्ण पैमाने पर प्रयोगशाला कार्य की तैयारी करते समय।

रसायन विज्ञान प्रशिक्षण

आभासी प्रयोगशालाएँ

आभासी प्रयोग

1. बेलोकवोस्तोव ए.ए., अर्शांस्की ई. हां. रसायन विज्ञान पढ़ाने के इलेक्ट्रॉनिक साधन; विकास और उपयोग के तरीके। - मिन्स्क: अवेरसेव, 2012. - 206 पी।

2. गैव्रोन्स्काया यू.यू., अलेक्सेव वी.वी. आभासी प्रयोगशाला में काम करते हैं इंटरैक्टिव प्रशिक्षणभौतिक रसायन विज्ञान // रूसी राज्य के समाचार शैक्षणिक विश्वविद्यालयउन्हें। ए.आई. हर्ज़ेन। - 2014. - संख्या 168. - पी.79-84.

3. गोस्ट 15971-90। सूचना प्रसंस्करण प्रणाली. शब्द और परिभाषाएं। - GOST 15971-84 के बजाय; इनपुट 01/01/1992. - एम.: पब्लिशिंग हाउस ऑफ स्टैंडर्ड्स, 1991. - 12 पी.

4. मोरोज़ोव, एम.एन. स्कूली शिक्षा के लिए एक आभासी रासायनिक प्रयोगशाला का विकास // शैक्षिक प्रौद्योगिकियां और समाज। - 2004. - टी 7, संख्या 3. - पी 155-164.

5. पाक, एम.एस. रसायन शास्त्र पढ़ाने का सिद्धांत और पद्धति: विश्वविद्यालयों के लिए एक पाठ्यपुस्तक। - सेंट पीटर्सबर्ग: रूसी राज्य शैक्षणिक विश्वविद्यालय के प्रकाशन गृह का नाम रखा गया। ए.आई. हर्ज़ेन, 2015. - 306 पी।

6. संघीय राज्य शैक्षिक मानकप्रशिक्षण की दिशा में उच्च व्यावसायिक शिक्षा 050100 शिक्षक की शिक्षा(योग्यता (डिग्री) "स्नातक") (रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय के आदेश दिनांक 22 दिसंबर, 2009 संख्या 788 द्वारा अनुमोदित) (31 मई, 2011 को संशोधित) [ इलेक्ट्रॉनिक संसाधन]. - यूआरएल: http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/5/20111207163943.pdf (पहुंच तिथि: 10/03/15)।

7. वर्चुअल लैब/केमकलेक्टिव। रसायन विज्ञान पढ़ाने और सीखने के लिए ऑनलाइन संसाधन [इलेक्ट्रॉनिक संसाधन]। - यूआरएल: http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=ru (पहुँच तिथि: 10/03/15)।

रसायन विज्ञान में आभासी रासायनिक प्रयोगशालाएँ, आभासी प्रयोग, आभासी प्रयोगशाला कार्य रासायनिक शिक्षा में एक आशाजनक क्षेत्र हैं, जो स्वाभाविक रूप से छात्रों और शिक्षकों का ध्यान आकर्षित करते हैं। आभासी प्रयोगशालाओं को शुरू करने की प्रासंगिकता शैक्षिक अभ्यासनिर्धारित होता है, सबसे पहले, उस समय की सूचना चुनौतियों से, और दूसरा, प्रशिक्षण के संगठन के लिए नियामक आवश्यकताओं, यानी शैक्षिक मानकों द्वारा। योग्यता-आधारित दृष्टिकोण को लागू करने के लिए, उच्च शिक्षा के वर्तमान संघीय राज्य शैक्षिक मानक शैक्षिक प्रक्रिया में कक्षाओं के संचालन के सक्रिय और इंटरैक्टिव रूपों के व्यापक उपयोग के लिए प्रदान करते हैं, जिसमें कंप्यूटर सिमुलेशन भी शामिल है, जो पाठ्येतर कार्य के संयोजन में है। और छात्रों के पेशेवर कौशल का विकास करना।

इस क्षेत्र में, प्रचलन और मांग के मामले में, स्कूली बच्चों और आवेदकों के लिए MarSTU की "रसायन विज्ञान 8-11 ग्रेड - आभासी प्रयोगशाला" अग्रणी है; इंटरैक्टिव वाले भी प्रसिद्ध हैं व्यावहारिक कार्यऔर रसायन शास्त्र में प्रयोग VirtuLab (http://www.virtulab.net/)। उच्च शिक्षा के स्तर पर, शैक्षिक बाजार में रूसी भाषा के संसाधनों के बीच ENK की आभासी रासायनिक प्रयोगशालाएँ, स्वयं (और, एक नियम के रूप में, बंद) विश्वविद्यालयों के विकास और कई संसाधन हैं। विदेशी भाषाएँ. रसायन विज्ञान में उपलब्ध आभासी प्रयोगशालाओं का विवरण एक से अधिक बार दिया गया है, और उनकी सूची निश्चित रूप से विस्तारित की जाएगी। आभासी प्रयोगशालाएँ रसायन विज्ञान और रासायनिक विषयों को पढ़ाने के अभ्यास में आत्मविश्वास से अपना स्थान ले रही हैं, साथ ही, उनके उपयोग की सैद्धांतिक और पद्धतिगत नींव और उनके आधार पर आभासी प्रयोगशाला कार्य का निर्माण अभी आकार लेना शुरू हो रहा है। यहां तक ​​कि "रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य" शब्द को अभी तक एक पुष्ट परिभाषा नहीं मिली है जो रसायन विज्ञान पढ़ाने में एक आभासी प्रयोगशाला की अवधारणा और एक आभासी रासायनिक प्रयोग सहित अन्य अवधारणाओं के साथ संबंध को सटीक रूप से दर्शाती है।

वैचारिक और शब्दावली तंत्र को स्पष्ट करने के लिए, हम "रासायनिक प्रयोग" शब्द का उपयोग शुरुआती बिंदु के रूप में करते हैं, जिसका उपयोग सिद्धांत और शिक्षण विधियों के वैज्ञानिक क्षेत्र में किया जाता है। एक रासायनिक प्रयोग रसायन विज्ञान पढ़ाने का एक विशिष्ट साधन है, जो एक स्रोत और ज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण विधि के रूप में कार्य करता है, यह छात्रों को न केवल वस्तुओं और घटनाओं से, बल्कि रासायनिक विज्ञान के तरीकों से भी परिचित कराता है। एक रासायनिक प्रयोग की प्रक्रिया में, छात्र निरीक्षण करने, विश्लेषण करने, निष्कर्ष निकालने और उपकरण और अभिकर्मकों को संभालने की क्षमता हासिल करते हैं। ये हैं: प्रदर्शन और छात्र/छात्र प्रयोग; प्रयोग (व्यक्तिगत पहलुओं का अध्ययन करने में सहायता)। रासायनिक वस्तु), प्रयोगशाला कार्य (प्रयोगशाला प्रयोगों का एक सेट रासायनिक वस्तुओं और प्रक्रियाओं के कई पहलुओं का अध्ययन करने की अनुमति देता है), व्यावहारिक कक्षाएं, प्रयोगशाला कार्यशाला; घरेलू प्रयोग, अनुसंधान प्रयोग, आदि। एक रासायनिक प्रयोग पूर्ण पैमाने पर, मानसिक और आभासी हो सकता है। "आभासी" का अर्थ है "भौतिक अवतार के बिना संभव"; आभासी वास्तविकता - कंप्यूटर उपकरणों का उपयोग करके वास्तविक स्थिति की नकल; मुख्य रूप से शैक्षिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है; इस संबंध में, एक आभासी प्रयोग को कभी-कभी सिमुलेशन या कंप्यूटर प्रयोग भी कहा जाता है। वर्तमान GOST के अनुसार, "वर्चुअल" एक परिभाषा है जो सूचना प्रसंस्करण प्रणाली में एक प्रक्रिया या उपकरण की विशेषता बताती है जो वास्तव में अस्तित्व में है, क्योंकि इसके सभी कार्य किसी अन्य माध्यम से कार्यान्वित किए जाते हैं; दूरसंचार के उपयोग के संबंध में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, एक आभासी रासायनिक प्रयोग रसायन विज्ञान में एक प्रकार का शैक्षिक प्रयोग है; पूर्ण पैमाने से इसका मुख्य अंतर यह तथ्य है कि रासायनिक प्रक्रियाओं और घटनाओं को प्रदर्शित करने या मॉडलिंग करने का साधन कंप्यूटर तकनीक है, इसे निष्पादित करते समय, छात्र पदार्थों और उपकरण घटकों की छवियों के साथ काम करता है जो वास्तविक वस्तुओं की उपस्थिति और कार्यों को पुन: पेश करते हैं यानी वह एक आभासी प्रयोगशाला का उपयोग करता है। हम रसायन विज्ञान पढ़ाने में एक आभासी प्रयोगशाला को एक शैक्षिक रासायनिक प्रयोगशाला के कंप्यूटर सिमुलेशन के रूप में समझते हैं, जो इसके मुख्य कार्य को साकार करता है - शैक्षिक उद्देश्यों के लिए एक रासायनिक प्रयोग का संचालन करना। तकनीकी रूप से, वर्चुअल प्रयोगशाला का कामकाज कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, जो अध्ययन की जा रही रासायनिक प्रक्रिया के पाठ्यक्रम या किसी रासायनिक वस्तु के गुणों की अभिव्यक्तियों के आधार पर धारणाओं की एक उपदेशात्मक - मूल और पद्धतिगत रूप से उचित प्रणाली है। उपयोगकर्ता के कार्यों के प्रति आभासी प्रयोगशाला की प्रतिक्रिया के लिए संभावित विकल्पों में से कौन सा विकसित किया गया है। आभासी प्रयोगशाला एक उच्च तकनीक सूचना शैक्षिक वातावरण के एक तत्व के रूप में कार्य करती है, जो एक आभासी प्रयोग बनाने और निष्पादित करने का एक साधन है। रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य एक रासायनिक वस्तु या प्रक्रिया के अध्ययन के सामान्य लक्ष्य से एकजुट प्रयोगों के एक सेट के रूप में एक आभासी रासायनिक प्रयोग है।

आइए "समाधान" विषय पर प्रयोगशाला कार्य के एक विशिष्ट उदाहरण का उपयोग करके रसायन विज्ञान में एक आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की पद्धति पर विचार करें (इसका मॉडल चित्र 1 में दिखाया गया है)।

चावल। 1. रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की पद्धति का मॉडल

एक आभासी प्रयोगशाला कार्य के निर्माण में प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्य निर्धारित करना, एक आभासी प्रयोगशाला चुनना, एक आभासी सिम्युलेटर की क्षमताओं की पहचान करना, लक्ष्यों को समायोजित करना, सार्थक और उपदेशात्मक कार्यों को परिभाषित करना, एक परिदृश्य तैयार करना, परीक्षण करना, मूल्यांकन करना आदि चरण शामिल हैं। प्रक्रिया की विश्वसनीयता और वास्तविक प्रयोग की तुलना में आभासी प्रयोग के परिणाम का विश्लेषण, सुधार परिदृश्य और पद्धति संबंधी सिफारिशें तैयार करना।

लक्ष्य-निर्धारण चरण में सामग्री, तकनीकी, समय, मानव संसाधनों को ध्यान में रखते हुए, सबसे प्रभावी और स्वीकार्य साधनों द्वारा शैक्षिक परिणाम प्राप्त करने के लिए अनुमेय विचलन की सीमा स्थापित करने के साथ नियोजित प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्यों को चुनने की प्रक्रिया शामिल है। साथ ही व्यक्तिगत और आयु विशेषताएँछात्र. हमारे उदाहरण में, लक्ष्य समाधान तैयार करना और उनके गुणों का अध्ययन करना था; कार्य स्वतंत्र पाठ्येतर गतिविधियों के लिए डिज़ाइन किया गया है शैक्षणिक गतिविधियांछात्र. समाधान का विषय अधिकांश विश्वविद्यालय रसायन विज्ञान पाठ्यक्रमों में शामिल है, इसके अलावा, समाधान तैयार करने और उनके साथ काम करने के कौशल की मांग है; रोजमर्रा की जिंदगीऔर लगभग कोई भी व्यावसायिक गतिविधि. इसलिए, कार्य के लक्ष्यों में शामिल हैं: किसी समाधान की दाढ़ और प्रतिशत एकाग्रता की गणना करने के लिए कौशल का समेकन, किसी दिए गए एकाग्रता का समाधान तैयार करने के लिए पदार्थ और विलायक की आवश्यक मात्रा; समाधान तैयार करने (पदार्थों का वजन करना, मात्रा मापना, आदि) के लिए एल्गोरिदम और संचालन की तकनीक का विकास; विघटन के दौरान होने वाली घटनाओं का अध्ययन - ऊष्मा का निकलना या अवशोषण, पृथक्करण, विद्युत चालकता में परिवर्तन, माध्यम के पीएच में परिवर्तन, आदि।

आभासी प्रयोगशाला चुनने का चरण। आभासी प्रयोगशाला का चुनाव कई परिस्थितियों से निर्धारित होता है: संसाधन तक पहुंच का तरीका, वित्तीय स्थितियाँइसका उपयोग, इंटरफ़ेस की भाषा और जटिलता, और निश्चित रूप से, सामग्री, यानी, वे क्षमताएं जो एक दी गई प्रयोगशाला नियोजित प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए उपयोगकर्ता को प्रदान करती है या नहीं प्रदान करती है। हमने खुली नि:शुल्क पहुंच वाली प्रयोगशालाओं पर ध्यान केंद्रित किया, जिसके साथ काम करने के लिए उपयोगकर्ता स्तर पर कंप्यूटर कौशल पर्याप्त होगा, शुरुआत में कम स्तर की अन्तरक्रियाशीलता वाली प्रयोगशालाओं को छोड़ दिया गया, यानी रासायनिक अनुभव के निष्क्रिय अवलोकन के लिए केवल विकल्पों की अनुमति दी गई। बहु-विषयक और विषयगत दोनों तरह की कई परियोजनाओं का अध्ययन करने के बाद, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि हमारी ज्ञात प्रयोगशालाओं में से कोई भी पूरी तरह से आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है, अर्थात्: छात्र को विलेय और विलायक की पूर्व-गणना मात्रा का उपयोग करके किसी दिए गए एकाग्रता का समाधान तैयार करने की अनुमति देना। वजन मापने की प्रक्रिया को अंजाम देकर, मात्रा को मापकर, घोलकर, यह सुनिश्चित करके कि तैयारी सही है, और विघटन के साथ होने वाली प्रक्रियाओं का भी अवलोकन करके। फिर भी, हमने आभासी प्रयोगशाला IrYdiumChemistryLab पर समझौता किया, जिसका लाभ कार्यक्रम में हस्तक्षेप करने और अपना स्वयं का आभासी प्रयोग डिजाइन करने की क्षमता है।

चयनित प्रयोगशाला के वर्चुअल सिम्युलेटर की क्षमताओं की पहचान से निम्नलिखित पता चला। अभिकर्मकों के सेट के संबंध में, विभिन्न सांद्रता (19 एमएनएओएच, 15 एमएचसीएलओ4 और अन्य) के समाधान हैं, सबसे महत्वपूर्ण विलायक के रूप में पानी है, लेकिन व्यावहारिक रूप से कोई ठोस नहीं है; हालाँकि, ऑथरिंग टूल एप्लिकेशन आपको पदार्थों की थर्मोडायनामिक विशेषताओं का उपयोग करके प्रयोगशाला में अतिरिक्त अभिकर्मकों को पेश करने की अनुमति देता है। उपकरण में सटीकता की अलग-अलग डिग्री (सिलेंडर, पिपेट, ब्यूरेट), विश्लेषणात्मक संतुलन, पीएच मीटर, तापमान सेंसर, हीटिंग तत्व, साथ ही समाधान में कणों की एकाग्रता को प्रदर्शित करने वाले एक एप्लेट को मापने का एक सेट शामिल है। समाधान की विद्युत चालकता, चिपचिपाहट और सतह तनाव जैसी विशेषताओं का अध्ययन करने की क्षमता प्रदान नहीं की गई है। आभासी प्रयोगशाला में प्रक्रियाएँ बहुत तेजी से होती हैं छोटी अवधि, जो रासायनिक प्रक्रियाओं की दर के अध्ययन को सीमित करता है। वर्चुअल सिम्युलेटर की क्षमताओं के आधार पर, लक्ष्यों को विशेष रूप से सही किया गया, समाधानों की विद्युत चालकता के अध्ययन को बाहर रखा गया, लेकिन पदार्थों की घुलनशीलता पर तापमान के प्रभाव का अध्ययन जोड़ा गया। प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्यों को निर्धारित करते समय, हम अपेक्षित परिणामों से आगे बढ़े: छात्रों को समाधान तैयार करने में व्यावहारिक कौशल विकसित करना चाहिए, जिसमें व्यक्तिगत संचालन के एल्गोरिदम में महारत हासिल करना शामिल है, उन्हें समाधान के दौरान कणों की संख्या में परिवर्तन के बारे में निष्कर्ष पर आना चाहिए। मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण, असममित इलेक्ट्रोलाइट्स के विघटन के मामले में आयनों और धनायनों की संख्या के अनुपात के बारे में, विघटन के दौरान थर्मल प्रभाव के कारणों के बारे में।

हम छात्रों की गतिविधियों को डिजाइन करने की प्रक्रिया के एक महत्वपूर्ण तत्व के रूप में बनाए जा रहे प्रयोगशाला कार्य के कार्यों को निर्धारित करने के चरण पर प्रकाश डालते हैं, यहां यह योजना बनाना आवश्यक है कि छात्रों को इस प्रयोगशाला कार्य के ढांचे के भीतर क्या हेरफेर करना होगा और क्या करना होगा; निरीक्षण करें (सार्थक कार्य), और इसे पूरा करने के बाद क्या निष्कर्ष और किस आधार पर आना चाहिए (उपदेशात्मक कार्य), क्या कौशल हासिल करना है। उदाहरण के लिए, तौले गए हिस्से से घोल की दी गई मात्रा तैयार करते समय क्रियाओं के एल्गोरिदम में महारत हासिल करें: पदार्थ के द्रव्यमान की गणना करें, उसका वजन करें, तरल की मात्रा मापें / उसे आवश्यक मात्रा में लाएं; विश्लेषणात्मक संतुलन और मापने के बर्तनों के साथ काम करने की तकनीकों में महारत हासिल करना; देखें कि घोल में कणों (अणुओं, आयनों) की सांद्रता इलेक्ट्रोलाइट्स और गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स, सममित और असममित इलेक्ट्रोलाइट्स, मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के विघटन से कैसे संबंधित है, घुलनशीलता, विघटन के दौरान थर्मल प्रभाव आदि के बारे में निष्कर्ष निकालें।

प्रयोगशाला कार्य बनाने में अगला कदम एक परिदृश्य बनाना है, यानी, प्रत्येक अनुभव का अलग-अलग विस्तृत विवरण और प्रयोगशाला कार्य में इस अनुभव की जगह और भूमिका निर्धारित करना, यह ध्यान में रखना कि यह किन समस्याओं में योगदान देगा, और कैसे काम करना है समग्र रूप से प्रयोगशाला कार्य के लक्ष्यों को प्राप्त करें। व्यवहार में, किसी परिदृश्य का मसौदा तैयार करना परीक्षण के साथ-साथ होता है, यानी प्रयोगों का परीक्षण निष्पादन जो परिदृश्य को स्पष्ट और विस्तृत करने में मदद करता है। यह परिदृश्य आभासी प्रयोगशाला की प्रत्येक क्रिया और प्रतिक्रिया को दर्शाता है। परिदृश्य "0.4% CuSO4 घोल का 49 ग्राम तैयार करें" या "इसके क्रिस्टलीय हाइड्रेट (CuSO4∙5H2O) से 0.1 mol/l CuSO4 घोल का 35 मिलीलीटर तैयार करें" जैसे कार्यों पर आधारित है। किसी कार्य को बनाते समय, आभासी प्रयोगशाला में उपयुक्त अभिकर्मकों और उपकरणों की उपलब्धता को ध्यान में रखा जाता है तकनीकी साध्यताऐसे कार्य को पूरा करना। हमारे उदाहरण में, परिदृश्य में, गणना पक्ष के अलावा, कई क्रियाएं और तकनीकें भी शामिल हैं जो वास्तविक प्रयोगशाला में समाधान की तैयारी का अनुकरण करती हैं। उदाहरण के लिए, वजन करते समय, सूखे पदार्थ को सीधे वजन वाले तवे पर नहीं रखा जाना चाहिए, बल्कि एक विशेष कंटेनर का उपयोग किया जाना चाहिए; तारे फ़ंक्शन का उपयोग करें; जैसा कि वास्तव में, पदार्थ को छोटे भागों में तराजू में जोड़ा जाना चाहिए; गणना किए गए द्रव्यमान की संभावित आकस्मिक अधिकता के परिणामस्वरूप ऑपरेशन फिर से शुरू करना होगा। उपयुक्त मात्रा के रासायनिक कांच के बर्तनों का चयन, "निचले मेनिस्कस के साथ" तरल की मात्रा का सटीक माप और अन्य विशिष्ट तकनीकों का उपयोग प्रदान किया जाता है। तैयारी के बाद, परिणामी समाधान के गुण (आयनों की दाढ़ सांद्रता, पीएच) आभासी प्रयोगशाला के एप्लेट्स में परिलक्षित होते हैं, जो आपको कार्य की शुद्धता की जांच करने की अनुमति देता है। प्रयोगों की एक श्रृंखला करने से, छात्रों को डेटा प्राप्त होगा जिसके आधार पर वे मजबूत और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में आयनों की एकाग्रता, हाइड्रोलाइज्ड पदार्थों के समाधान के पीएच या थर्मल की निर्भरता के बारे में निष्कर्ष निकालने में सक्षम होंगे। विलायक की मात्रा और पदार्थ की प्रकृति आदि पर विघटन का प्रभाव।

उदाहरण के तौर पर, पदार्थों के विघटन के दौरान थर्मल प्रभावों के अध्ययन पर विचार करें। परिदृश्य में शुष्क लवण (NaCl, KCl, NaNO 3, CuSO 4, K 2 Cr 2 O 7, KClO 3, Ce 2 (SO 4) 3) के विघटन पर प्रयोग शामिल हैं। समाधान तापमान में परिवर्तन के आधार पर, छात्रों को विघटन के एंडोथर्मिक और एक्सोथर्मिक दोनों प्रभावों की संभावना का अनुमान लगाना चाहिए। प्रत्येक मामले में कार्यों का सूत्रीकरण भिन्न हो सकता है और प्रयोग के प्रकार पर निर्भर करता है - अनुसंधान या उदाहरण। उदाहरण के लिए, आप अपने आप को ऐसे प्रभावों की उपस्थिति के बारे में निष्कर्ष तक सीमित कर सकते हैं, या परिदृश्य में विलायक के समान द्रव्यमान के साथ विलेय के विभिन्न द्रव्यमान वाले लवणों के घोल की तैयारी को शामिल कर सकते हैं (पदार्थ के 50 ग्राम युक्त घोल तैयार करें) 100 ग्राम पानी में; 100 ग्राम पानी में 10 ग्राम पदार्थ), और इसके विपरीत, विलेय की एक स्थिर मात्रा और विलायक के एक अलग द्रव्यमान के साथ प्रयोग; निर्जल लवणों और उनके क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स से समाधान तैयार करना और उनके विघटन के दौरान तापमान परिवर्तन की निगरानी करना। ऐसे प्रयोग करते समय, छात्रों को प्रश्नों का उत्तर देना होगा "जब निर्जल लवण और उनके क्रिस्टलीय हाइड्रेट समान मात्रा में घुलते हैं तो तापमान में परिवर्तन कैसे भिन्न होता है?" निर्जल लवण निकलने के साथ क्यों घुल जाता है? अधिकक्रिस्टलीय हाइड्रेट्स की तुलना में गर्मी? और इस बारे में निष्कर्ष निकालें कि विघटन के थर्मल प्रभाव के संकेत पर क्या प्रभाव पड़ता है। कार्य के लक्ष्यों और उद्देश्यों के आधार पर, परिदृश्य में कई प्रयोग या प्रयोगों की कई श्रृंखलाएं शामिल होंगी, लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि वर्चुअल स्पेस में सब कुछ वास्तविक प्रयोगशाला की तुलना में बहुत तेजी से किया जाता है, और ऐसा नहीं होता है उतना समय जितना पहली नज़र में लग सकता है।

परीक्षण प्रक्रिया के दौरान, वास्तविक प्रयोग की तुलना में आभासी प्रयोग की प्रक्रिया और परिणाम की विश्वसनीयता का मूल्यांकन और विश्लेषण करना आवश्यक है, अर्थात यह सुनिश्चित करें कि आभासी प्रयोग के मॉडलिंग और उत्पन्न परिणाम वास्तविकता का खंडन न करें, यानी वे उपयोगकर्ता को गुमराह नहीं करेंगे.

पद्धतिगत सिफारिशें एक संकलित और परीक्षण किए गए परिदृश्य पर आधारित हैं, लेकिन हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि वे छात्रों को संबोधित हैं, और स्पष्ट निर्देशों और कार्यों के अलावा, उनमें लक्ष्यों से जुड़े अपेक्षित परिणामों का विवरण होना चाहिए, सैद्धांतिक संदर्भ होना चाहिए सामग्री और उदाहरण.

आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने का परिणाम सीखने की प्रक्रिया में इसका कार्यान्वयन है, जिससे ज्ञान प्राप्ति की गुणवत्ता और प्रासंगिक दक्षताओं में महारत हासिल होती है। रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य को "एम्बेड" करने की कई तकनीकें हैं शैक्षणिक प्रक्रियाविश्वविद्यालय में अपनी बेहतर समझ और महारत के लिए नई सामग्री का अध्ययन करते समय, ज्ञान को अद्यतन करने या अध्ययन की जा रही घटनाओं को प्रदर्शित करने के लिए लघु आभासी प्रयोगशाला कार्य करने की सलाह दी जाती है, जो सक्रिय और इंटरैक्टिव रूपों के कार्यान्वयन के लिए उद्देश्यपूर्ण स्थितियां बनाता है। सीखना, जो वर्तमान शैक्षिक मानक के लिए आवश्यक है। इस मामले में, आभासी प्रयोगशाला कार्य पारंपरिक प्रदर्शन प्रयोग की जगह ले सकता है। इसके अलावा, हम कक्षा और पाठ्येतर स्वतंत्र गतिविधियों दोनों में ज्ञान और कौशल को मजबूत करने के लिए आभासी प्रयोगशाला कार्य का उपयोग करने की संभावनाओं पर विचार कर रहे हैं। रसायन विज्ञान पढ़ाने की प्रक्रिया में आभासी प्रयोगशाला कार्य का उपयोग करने का एक अन्य विकल्प छात्रों को पूर्ण पैमाने पर प्रयोगशाला कार्य करने के लिए तैयार करना है। रसायन विज्ञान में सही ढंग से तैयार किए गए आभासी प्रयोगशाला कार्य को निष्पादित करके, छात्र, सबसे पहले, इस विषय पर गणना समस्याओं को हल करने के कौशल का अभ्यास करते हैं, दूसरे, रासायनिक प्रयोग करने के लिए एल्गोरिदम और तकनीक को समेकित करते हैं, और तीसरे, सक्रिय भागीदारी के साथ रासायनिक प्रक्रियाओं के पैटर्न सीखते हैं। प्रक्रिया प्रशिक्षण.

रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्य बनाने की प्रस्तावित पद्धति शिक्षकों को छात्रों के पेशेवर कौशल को बनाने और विकसित करने के लिए पाठ्येतर कार्य के संयोजन में एक इंटरैक्टिव रूप में रसायन विज्ञान और रासायनिक विषयों में कक्षाएं आयोजित करने के लिए वैज्ञानिक रूप से आधारित उपकरणों से लैस करती है।

समीक्षक:

रोगोवाया ओ.जी., शैक्षणिक विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, रूसी राज्य शैक्षणिक विश्वविद्यालय के रासायनिक और पर्यावरण शिक्षा विभाग के प्रमुख, जिसका नाम ए.आई. के नाम पर रखा गया है। हर्ज़ेन, सेंट पीटर्सबर्ग;

पियोत्रोव्स्काया के.आर., शैक्षणिक विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, रूसी राज्य शैक्षणिक विश्वविद्यालय के गणित और सूचना विज्ञान पढ़ाने के तरीकों के विभाग के प्रोफेसर, जिसका नाम ए.आई. के नाम पर रखा गया है। हर्ज़ेन, सेंट पीटर्सबर्ग।

ग्रंथ सूची लिंक

गैव्रोन्स्काया यू.यू., ओक्सेनचुक वी.वी. रसायन विज्ञान में आभासी प्रयोगशाला कार्यों के निर्माण की पद्धति // विज्ञान और शिक्षा की आधुनिक समस्याएं। – 2015. – क्रमांक 2-2.;
यूआरएल: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22290 (पहुंच तिथि: 02/01/2020)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं।