การศึกษาโลกและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างพวกเขาไม่ได้พูดถึงนวัตกรรมที่ก้าวหน้าและโอกาสที่พวกเขาเปิดขึ้น แต่เกี่ยวกับเรื่องอื้อฉาวในการสอบในท้องถิ่น ในขณะเดียวกันสาระสำคัญของกระบวนการศึกษาก็สะท้อนออกมาอย่างสวยงาม สุภาษิตภาษาอังกฤษ"คุณสามารถพาม้าลงไปในน้ำได้ แต่คุณไม่สามารถทำให้เขาดื่มได้"

โดยพื้นฐานแล้วการศึกษาสมัยใหม่ใช้ชีวิตแบบคู่ ในชีวิตราชการของเขามีโปรแกรม ใบสั่งยา การสอบ การต่อสู้ที่ "ไร้สติและไร้ความปราณี" สำหรับองค์ประกอบของวิชาในหลักสูตรของโรงเรียน เวกเตอร์ของตำแหน่งทางการและคุณภาพการศึกษา และในตัวเขา ชีวิตจริงตามกฎแล้วทุกสิ่งที่เป็นตัวแทน การศึกษาสมัยใหม่: การทำให้เป็นดิจิทัล, อีเลิร์นนิง, การเรียนรู้บนมือถือ, การเรียนรู้ผ่าน Coursera, UoPeople และสถาบันออนไลน์อื่นๆ, การสัมมนาผ่านเว็บ, ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง ฯลฯ ทั้งหมดนี้ยังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนทัศน์การศึกษาระดับโลกที่ยอมรับกันโดยทั่วไป แต่ในท้องที่คือการทำให้การศึกษาเป็นดิจิทัลและ งานวิจัยกำลังเกิดขึ้นแล้ว

การเรียนรู้ MOOC (หลักสูตรออนไลน์แบบเปิดจำนวนมาก การบรรยายจำนวนมากจากโอเพ่นซอร์ส) เหมาะสำหรับการถ่ายทอดแนวคิด สูตร และแนวคิดอื่นๆ ในบทเรียนและการบรรยาย ความรู้เชิงทฤษฎี. แต่เพื่อความสมบูรณ์ของการพัฒนาสาขาวิชาต่างๆ ก็จำเป็นเช่นกัน เวิร์คช็อป- การเรียนรู้แบบดิจิทัล "สัมผัส" ความต้องการเชิงวิวัฒนาการนี้ และสร้าง "รูปแบบชีวิต" ใหม่ - ห้องปฏิบัติการเสมือนของตนเองเพื่อการศึกษาในโรงเรียนและมหาวิทยาลัย

ปัญหาที่ทราบกันดีของ eLearning คือการสอนวิชาเชิงทฤษฎีเป็นส่วนใหญ่ บางทีขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาการศึกษาออนไลน์อาจเป็นความครอบคลุมของพื้นที่ปฏิบัติ และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในสองทิศทาง: ประการแรกคือการมอบหมายสัญญาของการปฏิบัติให้กับมหาวิทยาลัยที่มีอยู่ทางกายภาพ (เช่นในกรณีของการแพทย์) และประการที่สองคือการพัฒนาห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในภาษาต่างๆ

เหตุใดเราจึงต้องการห้องปฏิบัติการเสมือนหรือ virtulabs

• เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับงานห้องปฏิบัติการจริง
• สำหรับกิจกรรมของโรงเรียน หากไม่มีเงื่อนไข วัสดุ น้ำยาและอุปกรณ์ที่เหมาะสม
• สำหรับการเรียนทางไกล
• สำหรับการศึกษาวินัยอย่างอิสระในวัยผู้ใหญ่หรือร่วมกับเด็ก เนื่องจากผู้ใหญ่หลายคน ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม รู้สึกว่าจำเป็นต้อง "จดจำ" สิ่งที่ไม่เคยเรียนรู้หรือเข้าใจในโรงเรียนมาก่อน
• สำหรับงานวิทยาศาสตร์
• สำหรับการศึกษาระดับอุดมศึกษาที่มีองค์ประกอบในทางปฏิบัติที่สำคัญ

พันธุ์ของ virtulabs. ห้องปฏิบัติการเสมือนสามารถเป็น 2D หรือ 3D; ง่ายที่สุดสำหรับ เด็กนักเรียนมัธยมต้นและซับซ้อนใช้งานได้จริงสำหรับนักเรียนระดับมัธยมศึกษาและ มัธยม,นักเรียนและอาจารย์. virtulabs ของพวกเขาได้รับการออกแบบสำหรับสาขาวิชาต่างๆ ส่วนใหญ่มักจะเป็นฟิสิกส์และเคมี แต่ก็มีสิ่งที่แปลกใหม่เช่น virtulab สำหรับนักนิเวศวิทยา

มหาวิทยาลัยที่จริงจังโดยเฉพาะมีห้องปฏิบัติการเสมือนจริง เช่น Samara State Aerospace University ซึ่งตั้งชื่อตาม Academician S.P. Korolev และ Max Planck Institute for the History of Science ในเบอร์ลิน (Max Planck Institute for the History of Science, MPIWG) จำได้ว่า Max Planck เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวเยอรมัน ผู้ก่อตั้งฟิสิกส์ควอนตัม ห้องปฏิบัติการเสมือนของสถาบันยังมีเว็บไซต์อย่างเป็นทางการอีกด้วย สามารถรับชมการนำเสนอได้ที่ลิงค์นี้ ห้องปฏิบัติการเสมือน: เครื่องมือสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับประวัติการทดลองห้องปฏิบัติการออนไลน์เป็นเวทีที่นักประวัติศาสตร์เผยแพร่และอภิปรายงานวิจัยของพวกเขาในหัวข้อการทดลองในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ (ตั้งแต่ฟิสิกส์ไปจนถึงการแพทย์) ศิลปะ สถาปัตยกรรม สื่อและเทคโนโลยี นอกจากนี้ยังมีภาพประกอบและข้อความเกี่ยวกับการทดลองในด้านต่างๆ: เครื่องมือ การทดลอง ภาพยนตร์ ภาพถ่ายของนักวิทยาศาสตร์ ฯลฯ นักเรียนสามารถสร้างบัญชีของตนเองใน virtulab นี้และเพิ่มเอกสารทางวิทยาศาสตร์สำหรับการอภิปราย

ห้องปฏิบัติการเสมือนของสถาบัน Max Planck สำหรับประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์

พอร์ทัล Virtulab

น่าเสียดายที่ทางเลือกของ virtulabs ที่พูดภาษารัสเซียยังเล็กอยู่ แต่ก็ต้องใช้เวลา การแพร่กระจายของ eLearning ในหมู่นักเรียนและนักเรียน การเจาะระบบดิจิทัลเข้าสู่ สถานศึกษาไม่ทางใดก็ทางหนึ่งที่พวกเขาจะสร้างความต้องการ จากนั้นพวกเขาจะเริ่มพัฒนา virtulabs สมัยใหม่ที่สวยงามอย่างหนาแน่นในสาขาวิชาต่างๆ โชคดีที่มีพอร์ทัลเฉพาะที่ได้รับการพัฒนาอย่างเป็นธรรมโดยเฉพาะสำหรับห้องปฏิบัติการเสมือน - Virtulab.Net. มีวิธีแก้ปัญหาที่ค่อนข้างดีและครอบคลุมสี่สาขาวิชา: ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยาและนิเวศวิทยา

ห้องปฏิบัติการเสมือน 3 มิติในวิชาฟิสิกส์ Virtulab .Net

การฝึกปฏิบัติทางวิศวกรรมเสมือน

Virtulab.Net ยังไม่ได้ระบุถึงความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรม แต่รายงานว่า virtulab ฟิสิกส์ที่โฮสต์อยู่ที่นั่นอาจมีประโยชน์ในระยะไกล วิศวกรรมศาสตร์. ท้ายที่สุด ตัวอย่างเช่น ในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับธรรมชาติทางกายภาพของวัตถุแบบจำลอง โดยทั่วไปแล้ว virtulab ทางวิศวกรรมมีศักยภาพมหาศาล การศึกษาด้านวิศวกรรมเป็นส่วนใหญ่ที่มุ่งเน้นการปฏิบัติ แต่มหาวิทยาลัยไม่ค่อยใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงดังกล่าว เนื่องจากตลาดสำหรับการศึกษาดิจิทัลในสาขาวิศวกรรมยังด้อยพัฒนา

คอมเพล็กซ์การศึกษาเชิงปัญหาของระบบ CADIS (SSAU). Samara Aerospace University ได้รับการตั้งชื่อตาม Korolev ได้พัฒนา virtulab ทางวิศวกรรมของตนเองเพื่อเสริมสร้างการฝึกอบรมของผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิค ศูนย์รวมใหม่ เทคโนโลยีสารสนเทศ(TsNIT) SSAU ได้สร้าง "ศูนย์การเรียนรู้เชิงปัญหาของระบบ CADIS" CADIS ย่อมาจาก "System of Complexes of Automated Didactic Tools" ห้องเรียนเหล่านี้เป็นห้องเรียนพิเศษที่จัดการประชุมเชิงปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเกี่ยวกับความแข็งแรงของวัสดุ กลศาสตร์โครงสร้าง วิธีการปรับให้เหมาะสมและการสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิต การออกแบบเครื่องบิน วัสดุศาสตร์และการบำบัดความร้อน และสาขาวิชาเทคนิคอื่นๆ เวิร์กชอปเหล่านี้บางส่วนสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีบนเซิร์ฟเวอร์ SSAU ห้องเรียนเสมือนจริงประกอบด้วยคำอธิบายของวัตถุทางเทคนิคที่มีรูปถ่าย ไดอะแกรม ลิงก์ ภาพวาด วิดีโอ เสียง และแอนิเมชั่นแฟลชพร้อมแว่นขยายเพื่อดูรายละเอียดเล็กๆ ของหน่วยเสมือน นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ของการควบคุมตนเองและการฝึกอบรม นี่คือสิ่งที่ซับซ้อนของระบบเสมือน CADIS คือ:

• บีม - คอมเพล็กซ์สำหรับการวิเคราะห์และสร้างไดอะแกรมของคานในระหว่างความแข็งแรงของวัสดุ (วิศวกรรม, การก่อสร้าง)
• โครงสร้าง - ชุดของวิธีการออกแบบวงจรไฟฟ้าของโครงสร้างทางกล (วิศวกรรม, การก่อสร้าง)
• การเพิ่มประสิทธิภาพ - ซับซ้อนโดย วิธีการทางคณิตศาสตร์การเพิ่มประสิทธิภาพ (หลักสูตร CAD ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล การก่อสร้าง)
• Spline - วิธีการแก้ไขที่ซับซ้อนและการประมาณค่าในรูปแบบเรขาคณิต (หลักสูตร CAD)
• I-beam - คอมเพล็กซ์สำหรับศึกษารูปแบบของงานกำลังของโครงสร้างผนังบาง (วิศวกรรม, การก่อสร้าง)

• นักเคมี - ชุดของความซับซ้อนในวิชาเคมี (สำหรับโรงเรียนมัธยม, สถานศึกษาเฉพาะทาง, หลักสูตรเตรียมความพร้อมสำหรับมหาวิทยาลัย)
• อินทรีย์ - คอมเพล็กซ์ในเคมีอินทรีย์ (สำหรับมหาวิทยาลัย)
• พอลิเมอร์ - คอมเพล็กซ์ทางเคมีของสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ (สำหรับมหาวิทยาลัย)
• Molecule Constructor - โปรแกรมจำลอง "Molecule Constructor"
• คณิตศาสตร์ - ความซับซ้อนของคณิตศาสตร์ระดับประถมศึกษา (สำหรับผู้สมัครมหาวิทยาลัย)
• พลศึกษา - คอมเพล็กซ์สำหรับการสนับสนุน หลักสูตรภาคทฤษฎีในการพลศึกษา
• Metallurgist - คอมเพล็กซ์สำหรับวิทยาศาสตร์โลหะและการรักษาความร้อน (สำหรับมหาวิทยาลัยและโรงเรียนเทคนิค)
• Zubrol - ความซับซ้อนของทฤษฎีกลไกและชิ้นส่วนเครื่องจักร (สำหรับมหาวิทยาลัยและโรงเรียนเทคนิค)

เครื่องมือเสมือนบน Zapisnyh.Narod.Ru. เว็บไซต์ Zapisnyh.Narod.Ru จะมีประโยชน์มากในการศึกษาด้านวิศวกรรม ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดเครื่องมือเสมือนบนการ์ดเสียงได้ฟรี ซึ่งเปิดโอกาสให้สร้างเทคโนโลยีได้มากมาย พวกเขาจะสนใจครูอย่างแน่นอนและจะเป็นประโยชน์ในการบรรยายใน งานวิทยาศาสตร์และในห้องปฏิบัติการเชิงปฏิบัติการในสาขาวิชาธรรมชาติและเทคนิค ช่วงของเครื่องมือเสมือนที่โพสต์บนเว็บไซต์นั้นน่าประทับใจ:

• เครื่องกำเนิด LF รวม;
• เครื่องกำเนิด LF สองเฟส;
• เครื่องบันทึกออสซิลโลสโคป;
• ออสซิลโลสโคป;
• เครื่องวัดความถี่
• AF ตัวอักษร;
• นักเทคโนโลยี;
• มิเตอร์ไฟฟ้า
• เมตร R, C, L;
• เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่บ้าน
• ความจุและตัวประมาณ ESR;
• ระบบโครมาโตกราฟี KhromProtsessor-7-7M-8;
• อุปกรณ์สำหรับตรวจสอบและวินิจฉัยความผิดปกติของนาฬิกาควอทซ์ ฯลฯ

หนึ่งในอุปกรณ์วิศวกรรมเสมือนจากเว็บไซต์ Zapisnyh.Narod.Ru

ห้องปฏิบัติการเสมือนฟิสิกส์

virtulab เชิงนิเวศบน Virtulab .Netห้องปฏิบัติการด้านสิ่งแวดล้อมของพอร์ทัลกล่าวถึงทั้งประเด็นทั่วไปของการพัฒนาโลกและกฎหมายส่วนบุคคล

1

มีการอธิบายเทคนิคในการสร้างผลงานในห้องปฏิบัติการด้านเคมีโดยใช้ห้องปฏิบัติการเสมือน การสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนประกอบด้วยขั้นตอนของการกำหนดเป้าหมายสำหรับงานในห้องปฏิบัติการ การเลือกห้องปฏิบัติการเสมือน การระบุความสามารถของเครื่องจำลองเสมือน การแก้ไขเป้าหมาย การกำหนดงานที่มีความหมายและการสอน การรวบรวมสถานการณ์ การทดสอบ แก้ไขสถานการณ์ การประเมินและวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของกระบวนการและผลลัพธ์ของการทดลองเสมือนจริง เปรียบเทียบกับการร่างคำแนะนำระเบียบวิธีแบบเต็มรูปแบบ นำเสนอแบบจำลองวิธีการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนในวิชาเคมี เครื่องมือแนวคิดและคำศัพท์ในสาขาการวิจัยได้รับการชี้แจง: ให้คำจำกัดความของห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมี, ห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนจริง, การทดลองทางเคมีเสมือนจริง มีการแสดงวิธีการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนในวิชาเคมีในการสอนในมหาวิทยาลัย: เมื่อศึกษาเนื้อหาใหม่ เมื่อรวบรวมความรู้ ในการเตรียมความพร้อมสำหรับงานห้องปฏิบัติการเต็มรูปแบบ ทั้งในห้องเรียนและในกิจกรรมอิสระนอกหลักสูตร

วิชาเคมี

ห้องปฏิบัติการเสมือน

การทดลองเสมือนจริง

1. Belokhvostov A. A. , Arshansky E. Ya. วิธีการสอนเคมีทางอิเล็กทรอนิกส์ การพัฒนาและวิธีการใช้ - มินสค์: Aversev, 2012. - 206 p.

2. Gavronskaya Yu. Yu. , Alekseev V. V. ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการสอนเคมีเชิงโต้ตอบเชิงโต้ตอบ // การดำเนินการของ Russian State Pedagogical University AI. เฮอเซน - 2557. - ครั้งที่ 168. - หน้า 79–84.

3. GOST 15971–90 ระบบประมวลผลข้อมูล ข้อกำหนดและคำจำกัดความ - แทน GOST 15971-84; ป้อนข้อมูล. 01/01/1992. - ม.: สำนักพิมพ์มาตรฐาน พ.ศ. 2534 - 12.00 น.

4. Morozov, M. N. การพัฒนาห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนจริงเพื่อการศึกษาในโรงเรียน // เทคโนโลยีการศึกษาและสังคม - 2547. - ต. 7 ลำดับที่ 3 - C 155-164.

5. Pak, M. S. ทฤษฎีและวิธีการสอนเคมี: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: สำนักพิมพ์ของ Russian State Pedagogical University im. AI. เฮิร์เซน, 2558. - 306 น.

6. มาตรฐานการศึกษาของรัฐบาลกลางในระดับสูง อาชีวศึกษาในทิศทางของการฝึกอบรม 050100 ครุศาสตร์ศึกษา (วุฒิการศึกษา (ปริญญา) "ปริญญาตรี") (อนุมัติโดยคำสั่งของกระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซียเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม 2552 ฉบับที่ 788) (แก้ไขเมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม 2554) [ทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์]. - URL: http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/5/20111207163943.pdf (วันที่เข้าถึง: 03.10.15)

7. Virtual Lab / กลุ่มเคมี แหล่งข้อมูลออนไลน์สำหรับการสอนและการเรียนรู้เคมี [ทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์] - URL: http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=ru (วันที่เข้าถึง: 03.10.15)

ห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนจริง การทดลองเสมือนจริง งานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมี นี่เป็นพื้นที่ที่มีแนวโน้มในการศึกษาเคมี ซึ่งดึงดูดความสนใจของนักเรียนและครูได้อย่างเป็นธรรมชาติ ความเกี่ยวข้องของการแนะนำห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการปฏิบัติด้านการศึกษานั้น ประการแรก เนื่องจากความท้าทายด้านข้อมูลในขณะนั้น และประการที่สอง ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับการจัดฝึกอบรม นั่นคือ มาตรฐานการศึกษา. เพื่อนำแนวทางที่ยึดตามความสามารถไปใช้ มาตรฐานการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐบาลกลางในปัจจุบันได้จัดให้มีการใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการศึกษาของรูปแบบการดำเนินการในชั้นเรียนเชิงรุกและเชิงโต้ตอบ รวมถึงการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ร่วมกับงานนอกหลักสูตรเพื่อสร้างรูปแบบ และพัฒนาทักษะวิชาชีพของนักศึกษา

ในด้านนี้ในแง่ของความชุกและความต้องการ ผู้นำคือ "วิชาเคมีเกรด 8-11 - ห้องทดลองเสมือนจริง" ของ MarSTU ซึ่งมีไว้สำหรับเด็กนักเรียนและผู้สมัคร งานและการทดลองเชิงโต้ตอบที่เป็นที่รู้จักกันดีในวิชาเคมี VirtuLab (http://www.virtulab.net/) ในระดับอุดมศึกษาในหมู่ทรัพยากรภาษารัสเซียในตลาด ทรัพยากรทางการศึกษามีห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนจริงของ ENK เป็นเจ้าของ (และตามกฎแล้วปิด) การพัฒนาของมหาวิทยาลัยและทรัพยากรจำนวนมากในภาษาต่างประเทศ มีการให้คำอธิบายของห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมีซ้ำแล้วซ้ำอีก รายการของพวกเขาจะถูกเติมเต็มอย่างแน่นอน ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเข้ามาแทนที่ในการฝึกสอนวิชาเคมีและเคมีอย่างมั่นใจ ในเวลาเดียวกัน รากฐานทางทฤษฎีและระเบียบวิธีสำหรับการใช้งานและการสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงโดยอิงจากห้องปฏิบัติการนั้นเพิ่งเริ่มเป็นรูปเป็นร่าง แม้แต่คำว่า "ห้องปฏิบัติการเสมือนที่ทำงานด้านเคมี" เองก็ยังไม่ได้รับคำจำกัดความที่สมเหตุสมผลซึ่งบ่งชี้ถึงความสัมพันธ์กับแนวคิดอื่นๆ ได้อย่างแม่นยำ รวมถึงแนวคิดของห้องปฏิบัติการเสมือนในการสอนวิชาเคมีและการทดลองทางเคมีเสมือนจริง

เพื่อชี้แจงเครื่องมือเกี่ยวกับแนวคิดและคำศัพท์ เราใช้คำว่า "การทดลองทางเคมี" ซึ่งใช้ในด้านวิทยาศาสตร์ของทฤษฎีและวิธีการสอนเป็นจุดเริ่มต้น การทดลองทางเคมีเป็นวิธีการเฉพาะในการสอนวิชาเคมี โดยทำหน้าที่เป็นแหล่งข้อมูลและวิธีการรับรู้ที่สำคัญที่สุด โดยจะแนะนำนักเรียนไม่เพียงแต่เกี่ยวกับวัตถุและปรากฏการณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการของวิทยาศาสตร์เคมีด้วย ในกระบวนการทดลองทางเคมี นักเรียนจะได้รับความสามารถในการสังเกต วิเคราะห์ หาข้อสรุป จัดการอุปกรณ์และรีเอเจนต์ มีการสาธิตและนักเรียน / นักเรียนทดลอง; การทดลอง (ช่วยในการศึกษาแง่มุมบางอย่างของวัตถุเคมี) งานในห้องปฏิบัติการ (ชุดการทดลองในห้องปฏิบัติการช่วยให้คุณศึกษาวัตถุและกระบวนการทางเคมีในแง่มุมต่าง ๆ ) แบบฝึกหัดภาคปฏิบัติการประชุมเชิงปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการ การทดลองที่บ้าน การทดลองวิจัย ฯลฯ การทดลองทางเคมีสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ ทางจิตใจ และเสมือนจริง "เสมือน" หมายถึง "เป็นไปได้ ไม่มีรูปลักษณ์ทางกายภาพ"; ความเป็นจริงเสมือน - การเลียนแบบสภาพแวดล้อมจริงด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ใช้เป็นหลักเพื่อการศึกษา ในเรื่องนี้ การทดลองเสมือนบางครั้งเรียกว่าการจำลองหรือการทดลองทางคอมพิวเตอร์ ตาม GOST ปัจจุบัน "เสมือน" เป็นคำจำกัดความที่กำหนดลักษณะของกระบวนการหรืออุปกรณ์ในระบบประมวลผลข้อมูลที่ดูเหมือนว่าจะมีอยู่จริง เนื่องจากฟังก์ชันทั้งหมดถูกนำไปใช้โดยวิธีอื่น ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการใช้โทรคมนาคม ดังนั้นการทดลองทางเคมีเสมือนจึงเป็นการทดลองทางการศึกษาทางเคมีชนิดหนึ่ง ความแตกต่างที่สำคัญจากธรรมชาติคือความจริงที่ว่าเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการสาธิตหรือสร้างแบบจำลองกระบวนการและปรากฏการณ์ทางเคมีเมื่อดำเนินการนักเรียนทำงานกับภาพของสารและส่วนประกอบอุปกรณ์ที่ทำซ้ำลักษณะและหน้าที่ของวัตถุจริง นั่นคือเขาใช้ห้องทดลองเสมือนจริง เราเข้าใจห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการสอนวิชาเคมีในฐานะการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของห้องปฏิบัติการเคมีเพื่อการศึกษา โดยตระหนักถึงหน้าที่หลัก - การทำการทดลองทางเคมีเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา ในทางเทคนิค การทำงานของห้องปฏิบัติการเสมือนนั้นจัดทำโดยซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นระบบการสันนิษฐานที่มีความหมายและเป็นระบบของการสันนิษฐานเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีที่ศึกษาหรือการแสดงคุณสมบัติของวัตถุเคมีบนพื้นฐานของ ซึ่งหนึ่งในตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับปฏิกิริยาของห้องปฏิบัติการเสมือนต่อการกระทำของผู้ใช้ได้รับการพัฒนา ห้องปฏิบัติการเสมือนทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของข้อมูลไฮเทค สภาพแวดล้อมทางการศึกษาเป็นวิธีการสร้างและดำเนินการทดสอบเสมือนจริง ห้องปฏิบัติการเสมือนทำงานในวิชาเคมี - การทดลองทางเคมีเสมือนจริงในรูปแบบของชุดการทดลองที่รวมกันเป็นหนึ่งโดยมีเป้าหมายร่วมกันในการศึกษาวัตถุหรือกระบวนการทางเคมี

พิจารณาวิธีการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมี (แบบจำลองแสดงในรูปที่ 1) โดยใช้ตัวอย่างเฉพาะของงานในห้องปฏิบัติการในหัวข้อ "โซลูชัน"

ข้าว. 1. แบบจำลองวิธีการสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนในวิชาเคมี

การสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงประกอบด้วยขั้นตอนของการกำหนดเป้าหมายสำหรับงานในห้องปฏิบัติการ การเลือกห้องปฏิบัติการเสมือน การระบุความสามารถของเครื่องจำลองเสมือน การแก้ไขเป้าหมาย การกำหนดงานที่มีความหมายและการสอน การเขียนสถานการณ์จำลอง การทดสอบ การประเมินและการวิเคราะห์ ความน่าเชื่อถือของกระบวนการและผลลัพธ์ของการทดสอบเสมือนจริงเมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองที่เป็นธรรมชาติ การแก้ไขสถานการณ์สมมติและจัดทำคำแนะนำเกี่ยวกับระเบียบวิธีวิจัย

ขั้นตอนการตั้งเป้าหมายหมายถึงกระบวนการในการเลือกเป้าหมายของห้องปฏิบัติการที่วางแผนไว้โดยกำหนดขอบเขตของการเบี่ยงเบนที่อนุญาตเพื่อให้ได้ผลการศึกษาด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพและยอมรับได้มากที่สุดโดยคำนึงถึงวัสดุเทคนิคเวลาทรัพยากรบุคคล ตลอดจนลักษณะส่วนบุคคลและอายุของนักเรียน ในตัวอย่างของเรา เป้าหมายคือการเตรียมโซลูชันและศึกษาคุณสมบัติของโซลูชัน งานถูกออกแบบมาสำหรับนอกหลักสูตรอิสระ กิจกรรมการเรียนรู้นักเรียน. หัวข้อของการแก้ปัญหาครอบคลุมในหลักสูตรเคมีของมหาวิทยาลัยส่วนใหญ่ นอกจากนี้ ทักษะในการเตรียมและทำงานกับโซลูชันยังเป็นที่ต้องการใน ชีวิตประจำวันและในเกือบทุกกิจกรรมทางวิชาชีพ ดังนั้น วัตถุประสงค์ของงานคือเพื่อรวมความสามารถในการคำนวณความเข้มข้นของโมลาร์และเปอร์เซ็นต์ของสารละลาย ปริมาณสารและตัวทำละลายที่ต้องการเพื่อเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนด การพัฒนาอัลกอริธึมและเทคนิคการดำเนินการเพื่อเตรียมสารละลาย (สารชั่งน้ำหนัก ปริมาณการวัด ฯลฯ ); การศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการละลาย - การปลดปล่อยหรือการดูดซับความร้อน, การแตกตัว, การเปลี่ยนแปลงของการนำไฟฟ้า, การเปลี่ยนแปลงค่า pH ของตัวกลาง, ฯลฯ

ขั้นตอนการเลือกห้องปฏิบัติการเสมือน ทางเลือกของห้องปฏิบัติการเสมือนนั้นพิจารณาจากสถานการณ์หลายประการ: โหมดการเข้าถึงทรัพยากร เงื่อนไขทางการเงินสำหรับการใช้งาน ภาษาและความซับซ้อนของอินเทอร์เฟซ และแน่นอน เนื้อหา นั่นคือโอกาส ที่ห้องปฏิบัติการนี้มีหรือไม่ได้จัดหาให้กับผู้ใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของงานห้องปฏิบัติการที่วางแผนไว้ เรามุ่งเน้นไปที่ห้องปฏิบัติการที่มีการเข้าถึงแบบเปิดฟรี ซึ่งทักษะทางคอมพิวเตอร์ในระดับผู้ใช้จะเพียงพอ โดยในขั้นต้นละทิ้งห้องปฏิบัติการที่มีการโต้ตอบในระดับต่ำ กล่าวคือ อนุญาตให้มีทางเลือกสำหรับการสังเกตการทดลองทางเคมีแบบพาสซีฟเท่านั้น หลังจากศึกษาหลายโครงการทั้งแผนสหสาขาวิชาชีพและแผนเฉพาะเรื่องแล้ว เราได้ข้อสรุปว่าไม่มีห้องปฏิบัติการใดที่เราทราบว่ามีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนด กล่าวคือ เพื่อให้นักเรียนเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนดตามปริมาณที่คำนวณไว้ล่วงหน้า ของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย โดยดำเนินการชั่งน้ำหนัก การวัดปริมาตร การละลาย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเตรียมการนั้นถูกต้อง และสังเกตกระบวนการที่มาพร้อมกับการละลายด้วย อย่างไรก็ตาม เราได้เลือกห้องปฏิบัติการเสมือน IrYdiumChemistryLab ซึ่งมีข้อดีคือสามารถเข้าไปแทรกแซงในโปรแกรมและออกแบบการทดลองเสมือนจริงของคุณเองได้

การระบุความสามารถของเครื่องจำลองเสมือนของห้องปฏิบัติการที่เลือกแสดงดังต่อไปนี้ สำหรับชุดของรีเอเจนต์นั้นมีสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างๆ (19 MNaOH, 15 MHClO4 และอื่น ๆ ) น้ำเป็นตัวทำละลายที่สำคัญที่สุด แต่ในทางปฏิบัติไม่มีของแข็ง อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชัน Authoring Tool ช่วยให้คุณสามารถแนะนำรีเอเจนต์เพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการโดยใช้คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของสาร อุปกรณ์ประกอบด้วยชุดเครื่องมือวัดปริมาตรที่มีระดับความแม่นยำหลากหลาย (กระบอกสูบ ปิเปต บิวเรตต์) เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ เครื่องวัดค่า pH เซ็นเซอร์อุณหภูมิ องค์ประกอบความร้อน และแอปเพล็ตที่แสดงความเข้มข้นของอนุภาคในสารละลาย ไม่มีความสามารถในการศึกษาลักษณะของสารละลายเช่นการนำไฟฟ้า, ความหนืด, ความตึงผิว กระบวนการในห้องปฏิบัติการเสมือนเกิดขึ้นในเวลาอันสั้น ซึ่งจำกัดการศึกษาความเร็วของกระบวนการทางเคมี ตามความสามารถของเครื่องจำลองเสมือน เป้าหมายได้รับการแก้ไข โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาการนำไฟฟ้าของสารละลายไม่ได้รับการยกเว้น แต่การศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิต่อการละลายของสารถูกเพิ่มเข้าไป เมื่อกำหนดวัตถุประสงค์ของงานในห้องปฏิบัติการ เราดำเนินการจากผลลัพธ์ที่คาดหวัง: นักเรียนควรพัฒนาทักษะการปฏิบัติในการเตรียมการแก้ปัญหา รวมถึงการเรียนรู้อัลกอริทึมของการดำเนินงานแต่ละรายการ พวกเขาควรได้ข้อสรุปเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนอนุภาคในสารละลาย ในระหว่างการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อน เกี่ยวกับอัตราส่วนของจำนวนแอนไอออนและไพเพอร์ในกรณีของการละลายของอิเล็กโทรไลต์แบบอสมมาตร เกี่ยวกับสาเหตุของผลกระทบจากความร้อนระหว่างการละลาย

เราแยกขั้นตอนของการกำหนดวัตถุประสงค์ของงานห้องปฏิบัติการที่สร้างขึ้นเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการออกแบบกิจกรรมของนักเรียนที่นี่ มีความจำเป็นต้องวางแผนสิ่งที่นักเรียนจะต้องดำเนินการภายในกรอบการทำงานของห้องปฏิบัติการนี้และ สิ่งที่ต้องสังเกต (งานที่มีความหมาย) และข้อสรุปอะไรและบนพื้นฐานของสิ่งที่พวกเขาควรจะมาหลังจากเสร็จสิ้น (งานการสอน) ทักษะใดที่จะได้รับ ตัวอย่างเช่น หากต้องการควบคุมอัลกอริธึมของการกระทำในการเตรียมปริมาตรของสารละลายที่กำหนดตามตัวอย่าง: คำนวณมวลของสาร ชั่งน้ำหนัก วัดปริมาตรของของเหลว / นำไปไว้ที่ปริมาตรที่ต้องการ เพื่อฝึกฝนเทคนิคการทำงานกับเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์และอุปกรณ์วัด สังเกตว่าความเข้มข้นของอนุภาค (โมเลกุล ไอออน) ในสารละลายมีความสัมพันธ์กันอย่างไรในระหว่างการละลายของอิเล็กโทรไลต์และไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์แบบสมมาตรและไม่สมมาตร อิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อน ให้สรุปเกี่ยวกับความสามารถในการละลาย ผลกระทบจากความร้อนระหว่างการละลาย และอื่นๆ .

ขั้นตอนต่อไปในการสร้างงานห้องปฏิบัติการคือการสร้างสถานการณ์จำลอง กล่าวคือ คำอธิบายโดยละเอียดของแต่ละประสบการณ์แยกจากกัน และกำหนดสถานที่และบทบาทของประสบการณ์นี้ในงานห้องปฏิบัติการ โดยคำนึงถึงงานที่จะมีส่วนร่วม และอย่างไร เพื่อทำงานให้บรรลุเป้าหมายของห้องปฏิบัติการโดยรวม ในทางปฏิบัติ การเตรียมภาพจำลองจะเกิดขึ้นพร้อมๆ กับการประเมิน กล่าวคือ การดำเนินการทดลองของการทดลองที่มีส่วนในการปรับแต่งและให้รายละเอียดของภาพจำลอง ภาพจำลองสะท้อนการกระทำแต่ละอย่างและปฏิกิริยาของห้องปฏิบัติการเสมือนต่อการกระทำนั้น ภาพจำลองขึ้นอยู่กับงานต่างๆ เช่น "เตรียมสารละลาย CuSO4 0.4% จำนวน 49 กรัม" หรือ "เตรียมสารละลาย CuSO4 0.1 โมลต่อลิตรจำนวน 35 มล. จากผลึกไฮเดรต (CuSO4∙5H2O)" เมื่อร่างการมอบหมาย จะพิจารณาถึงความพร้อมของรีเอเจนต์และอุปกรณ์ที่เหมาะสมในห้องปฏิบัติการเสมือนและความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการกำหนดดังกล่าว ในตัวอย่างของเรา สถานการณ์จำลอง นอกเหนือจากด้านการคำนวณ ยังรวมถึงการดำเนินการและเทคนิคจำนวนหนึ่งที่จำลองการเตรียมโซลูชันในห้องปฏิบัติการจริง ตัวอย่างเช่น เมื่อชั่งน้ำหนัก ห้ามวางของแห้งไว้บนโถชั่งน้ำหนักโดยตรง แต่ควรใช้ภาชนะพิเศษ ใช้ฟังก์ชันทดน้ำหนัก ในความเป็นจริง ควรเพิ่มสารลงในเครื่องชั่งในส่วนเล็ก ๆ มวลที่คำนวณได้มากเกินไปโดยไม่ได้ตั้งใจจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าการดำเนินการจะต้องเริ่มต้นอีกครั้ง มีการเลือกใช้เครื่องแก้วเคมีที่มีปริมาตรที่เหมาะสม การวัดปริมาตรของเหลวอย่างแม่นยำ "ตามวงเดือนด้านล่าง" และการใช้เทคนิคเฉพาะอื่นๆ หลังจากการเตรียมการ แอปเพล็ตของห้องปฏิบัติการเสมือนจะสะท้อนคุณสมบัติของสารละลายที่ได้ (ความเข้มข้นของโมลของไอออน, pH) ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบความถูกต้องของงานได้ เมื่อทำการทดลองหลายชุด นักเรียนจะได้รับข้อมูลบนพื้นฐานของข้อมูลที่สามารถสรุปเกี่ยวกับความเข้มข้นของไอออนในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อน ค่า pH ของสารละลายของสารที่ไฮโดรไลซ์ได้ หรือการพึ่งพาผลทางความร้อนของการละลาย เกี่ยวกับปริมาณตัวทำละลายและลักษณะของสาร ฯลฯ

ตัวอย่างเช่น ให้พิจารณาการศึกษาผลกระทบทางความร้อนในการละลายของสาร สถานการณ์นี้รวมถึงการทดลองเกี่ยวกับการละลายของเกลือแห้ง (NaCl, KCl, NaNO 3 , CuSO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , KClO 3 , Ce 2 (SO 4) 3) โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิของสารละลาย นักเรียนควรสรุปว่าทั้งผลกระทบจากการละลายและการดูดกลืนความร้อนนั้นเป็นไปได้ ถ้อยคำของงานในแต่ละกรณีอาจแตกต่างกันไปและขึ้นอยู่กับประเภทของการทดลอง - การวิจัยหรือตัวอย่าง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถจำกัดตัวเองให้อยู่ในข้อสรุปเกี่ยวกับการมีอยู่ของผลกระทบดังกล่าว หรือรวมไว้ในสถานการณ์จำลอง การเตรียมสารละลายเกลือที่มีมวลต่างๆ ของตัวถูกละลายด้วยมวลตัวทำละลายเดียวกัน (เตรียมสารละลายที่มีสาร 50 กรัมใน 100 กรัมของน้ำ สาร 10 กรัมในน้ำ 100 กรัม) และในทางกลับกัน ทดลองด้วยปริมาณคงที่ของตัวถูกละลายด้วยมวลที่เปลี่ยนแปลงของตัวทำละลาย การเตรียมสารละลายจากเกลือแอนไฮดรัสและไฮเดรตแบบผลึกของพวกมัน และการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระหว่างการละลาย เมื่อทำการทดลองดังกล่าว นักเรียนควรตอบคำถาม “การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแตกต่างกันอย่างไรเมื่อละลายเกลือแอนไฮดรัสและไฮเดรตที่เป็นผลึกในปริมาณเท่ากัน? เหตุใดการละลายของเกลือแอนไฮดรัสเกิดขึ้นเมื่อปล่อยความร้อนออกมามากกว่าในกรณีของไฮเดรตแบบผลึก และสรุปเกี่ยวกับสิ่งที่มีอิทธิพลต่อสัญญาณของผลกระทบจากความร้อนของการละลาย ขึ้นอยู่กับเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของงาน สถานการณ์จะรวมถึงการทดลองหลายครั้งหรือหลายชุดของการทดลอง ในขณะที่ควรระลึกไว้เสมอว่าในพื้นที่เสมือนทุกอย่างทำได้เร็วกว่าในห้องปฏิบัติการจริงมาก และไม่ถือเป็น มากเท่าที่อาจดูเหมือนตั้งแต่แรกเห็น

ในกระบวนการตรวจสอบ จำเป็นต้องประเมินและวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือของกระบวนการและผลของการทดลองเสมือนจริงโดยเปรียบเทียบกับการทดสอบเต็มรูปแบบ กล่าวคือ เพื่อให้แน่ใจว่าการจำลองและผลลัพธ์ที่สร้างขึ้นจากการจำลองเสมือน การทดลองไม่ขัดแย้งกับความเป็นจริง กล่าวคือ จะไม่ทำให้ผู้ใช้เข้าใจผิด

คำแนะนำเกี่ยวกับระเบียบวิธีพิจารณาจากสถานการณ์จำลองที่รวบรวมและทดสอบแล้ว แต่เราไม่ควรลืมว่ามีการพูดถึงนักเรียน และนอกเหนือจากคำแนะนำและงานที่ชัดเจนแล้ว ควรมีคำอธิบายของผลลัพธ์ที่คาดหวังที่เกี่ยวข้องกับเป้าหมายที่ตั้งไว้ มีการอ้างอิงถึง เนื้อหาเชิงทฤษฎีและตัวอย่าง

ผลลัพธ์ของการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนคือการนำไปใช้ในกระบวนการเรียนรู้ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มคุณภาพของการได้มาซึ่งความรู้และความเชี่ยวชาญในความสามารถที่เกี่ยวข้อง มีหลายวิธีในการ "ฝัง" ห้องปฏิบัติการเสมือนในวิชาเคมีในกระบวนการศึกษาของมหาวิทยาลัย เมื่อศึกษาวัสดุใหม่เพื่อความเข้าใจและการพัฒนาที่ดีขึ้น ในความเห็นของเรา ขอแนะนำให้ดำเนินการห้องปฏิบัติการเสมือนสั้น ๆ เพื่ออัพเดทความรู้หรือเพื่อ แสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษาซึ่งสร้างเงื่อนไขวัตถุประสงค์สำหรับการดำเนินการรูปแบบการเรียนรู้ที่ใช้งานและโต้ตอบซึ่งจำเป็นโดยมาตรฐานการศึกษาปัจจุบัน ในกรณีนี้ งานในห้องปฏิบัติการเสมือนสามารถแทนที่การทดลองสาธิตแบบเดิมได้ นอกจากนี้ เรากำลังพิจารณาความเป็นไปได้ของการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนเพื่อรวบรวมความรู้และทักษะทั้งในห้องเรียนและในกิจกรรมอิสระนอกหลักสูตร อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนในกระบวนการสอนวิชาเคมีคือการเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการทำงานในห้องปฏิบัติการเต็มรูปแบบ นักเรียนทำห้องปฏิบัติการเสมือนที่ประกอบอย่างถูกต้องในวิชาเคมีก่อนอื่นให้ฝึกทักษะการแก้ปัญหาการคำนวณในหัวข้อนี้ ประการที่สอง พวกเขาแก้ไขอัลกอริทึมและเทคนิคสำหรับการทดลองทางเคมีและประการที่สามพวกเขาเรียนรู้รูปแบบของกระบวนการทางเคมี ด้วยการมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการเรียนรู้

วิธีการที่เสนอในการสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมีช่วยให้ครูมีเครื่องมือที่ใช้หลักฐานในการเรียนวิชาเคมีและเคมีในรูปแบบโต้ตอบ รวมกับงานนอกหลักสูตรเพื่อสร้างและพัฒนาทักษะทางวิชาชีพของนักเรียน

ผู้วิจารณ์:

Rogovaya O. G. , Doctor of Pediatric Sciences, Professor, Head of the Department of Chemical and Ecological Education, Russian State Pedagogical University ตั้งชื่อตาม A.I. เฮอร์เซน, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก;

Piotrovskaya K. R. , Doctor of Pediatric Sciences, Professor, Professor of the Department of Methods of Teaching Mathematics and Informatics, Russian State Pedagogical University ตั้งชื่อตาม A.I. เฮอร์เซน, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

ลิงค์บรรณานุกรม

Gavronskaya Yu.Yu. , Oksenchuk V.V. วิธีการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมี // ปัญหาสมัยใหม่ของวิทยาศาสตร์และการศึกษา - 2558. - ครั้งที่ 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22290 (วันที่เข้าถึง: 01.02.2020) เรานำวารสารที่ตีพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ "Academy of Natural History" มาให้คุณทราบ

ตามมาตรฐานการศึกษาของรัฐบาลกลางสำหรับการศึกษาระดับอุดมศึกษาในสาขาวิชาที่ดำเนินการที่คณะเคมีของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐรัสเซีย AI. Herzen องค์กรของกระบวนการศึกษาควรรวมถึงการใช้รูปแบบการเรียนที่ใช้งานและโต้ตอบได้รวมถึงการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ชั้นเรียนที่ดำเนินการในรูปแบบเหล่านี้ควรมีอย่างน้อย 30 เปอร์เซ็นต์ของเวลาเรียน

การตีความรูปแบบการดำเนินการและการโต้ตอบของชั้นเรียนในแง่ของการรวมนักเรียนในการปฏิสัมพันธ์ทางการศึกษาอย่างเข้มข้นทั้งทางตรงและทางอ้อม ควรตระหนักว่าบนพื้นฐานของหลักการของเทคโนโลยี นวัตกรรม ความเป็นปัจเจกบุคคล ความแตกต่าง การบูรณาการ โปรแกรมการฝึกอบรมคอมพิวเตอร์เปิดโอกาสใหม่ในการจัดระเบียบ ปฏิสัมพันธ์ของหัวข้อการเรียนรู้ เนื้อหา และธรรมชาติของกิจกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสอนวิชาเคมี วิธีการดังกล่าวมีส่วนช่วยในการเพิ่มระดับของการดูดซึมความรู้ข้อมูลทางเคมีและความสามารถในการประยุกต์ใช้ การพัฒนาความสามารถของนักเรียนในการคิดเชิงบูรณาการและความคิดสร้างสรรค์ การก่อตัวของทักษะทั่วไปในการแก้ปัญหา สถานการณ์

การปรับปรุงเครื่องมือการเรียนรู้ทางอิเล็กทรอนิกส์นำไปสู่ความทันสมัยของกระบวนการศึกษาโดยรวม: การบรรยายจัดขึ้นในโหมดการนำเสนอ วิธีการแบบโต้ตอบในการนำเสนอสื่อการศึกษาใช้เพื่อดำเนินการในชั้นเรียนภาคปฏิบัติและสัมมนา การทดสอบและการสอบโดยใช้การควบคุมเครื่อง

เมื่อสอนวิชาเคมี การประชุมเชิงปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการยังคงเป็นส่วนที่อนุรักษ์นิยมมากที่สุดของกระบวนการศึกษา ความเหมาะสมในการถ่ายโอนไปยังโหมดอีเลิร์นนิงอย่างสมบูรณ์ยังไม่ชัดเจนนัก อย่างไรก็ตาม โอกาสพิเศษในการนำไปปฏิบัติ การเรียนรู้แบบโต้ตอบที่นี่สร้างการทดลองทางเคมีเพื่อการศึกษารูปแบบใหม่ - ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง

ห้องปฏิบัติการเสมือนเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ให้คุณจำลองกระบวนการทางเคมีบนคอมพิวเตอร์ เปลี่ยนเงื่อนไขและพารามิเตอร์ของการใช้งาน เมื่อปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการเสมือน นักเรียนจะดำเนินการกับตัวอย่างสารและส่วนประกอบอุปกรณ์ที่จำลองลักษณะและหน้าที่ของวัตถุจริง

ในแง่หนึ่งแง่บวกของห้องปฏิบัติการเสมือนนั้นชัดเจน - เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ในบางกรณีทำให้สามารถย้ายออกจากกระบวนการทางเคมีจริงโดยไม่สูญเสียคุณภาพของข้อมูลที่ได้รับ ความต้องการพิเศษในการทำงานในห้องปฏิบัติการเสมือนเกิดขึ้น ประการแรกคือ ในด้านการติดต่อสื่อสารและการเรียนทางไกล เช่นเดียวกับเมื่อนักเรียนทำงานนอกชั้นเรียน การไม่มีอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและน้ำยาราคาแพงหรือไม่สามารถเข้าถึงได้ นอกจากนี้ สำหรับงานบางงาน ห้องปฏิบัติการทางคอมพิวเตอร์มีความเป็นไปได้มากกว่างานทั่วไป ดังนั้นนักเรียนจึงมีโอกาสศึกษาปฏิกิริยากับสารที่ห้ามใช้ในกระบวนการศึกษา ไม่จำกัดเวลา นักเรียนสามารถทำงาน (หรือเตรียมตัว) ในช่วงเวลานอกหลักสูตร ทำซ้ำได้หลายครั้ง

แม้จะมีข้อดีและความต้องการที่ชัดเจน แนวปฏิบัติทางการศึกษาในห้องปฏิบัติการเสมือนจริง จำนวนและประสบการณ์การใช้ในการเรียนรู้เชิงโต้ตอบและทางไกลของสาขาวิชาเคมี เช่น เคมีกายภาพ ในการปฏิบัติในต่างประเทศและในประเทศนั้นไม่ค่อยดีนัก ห้องปฏิบัติการเสมือนในวิชาเคมีส่วนใหญ่สร้างขึ้นสำหรับระดับมัธยมศึกษา การศึกษาทั่วไป("ห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนสำหรับ ISO เกรด 8-11") สำหรับการศึกษาระดับอุดมศึกษา มีห้องปฏิบัติการเคมีเสมือนจริงในจำนวนจำกัดซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเคมีอนินทรีย์ เคมีทั่วไป และเคมีอินทรีย์สำหรับพื้นที่ที่ไม่ใช่เคมี / โปรไฟล์การฝึกอบรมเกือบทั้งหมด ภาษาอังกฤษในบางกรณี จำเป็นต้องลงทะเบียนและชำระเงินสำหรับการใช้เวอร์ชันเต็ม: Chemlab, Crocodile Chemistry 605 และผลิตภัณฑ์เพื่อการศึกษา Yenka ที่ดัดแปลงสำหรับโรงเรียนรัสเซีย Virtual Chemistry Laboratory, Dartmouth ChemLab - คู่มือเชิงโต้ตอบสำหรับการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ เคมีทั่วไปไม่ใช่ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง ๆ ) คอลเลกชันของการสร้างภาพข้อมูลและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ การจำลองการทดลองทางเคมีและ Virtlab: ห้องทดลองเสมือนจริงและอื่น ๆ อีกมากมาย

ห้องปฏิบัติการเสมือนพิเศษในวิชาเคมีกายภาพไม่ได้นำเสนอในตลาดผลิตภัณฑ์เพื่อการศึกษาเลย ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามหาวิทยาลัยจะสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาเคมีกายภาพให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของพวกเขาซึ่งส่วนใหญ่มักจะทำงานกับนักเรียนของตนเอง ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ "Module of Applied Chemistry" (MPKh) ที่พัฒนาขึ้นที่ Department of IU-6 MSTU เน.อี. บาวแมน. ตาม หลักสูตรวินัย "เคมีกายภาพ" คาดว่าจะทำงานในห้องทดลองจำนวนมากรวมถึงหัวข้อ "เทอร์โมเคมี", "สมดุลเฟส", "ปรากฏการณ์พื้นผิว"

ต้องขอบคุณ MPH ทำให้สามารถทำงานในห้องปฏิบัติการในหัวข้อเหล่านี้แบบเรียลไทม์ (เรียลไทม์) โดยใช้รูปแบบการเรียนรู้ทางไกลแบบผสม อีกตัวอย่างหนึ่งคืองานห้องปฏิบัติการเสมือนของ Kemerovo Institute of Food Technologies

ระดับของการพัฒนาดังกล่าวมีความหลากหลายมากทั้งจากมุมมองทางเทคนิคและระเบียบวิธี และการใช้งานมีจำกัด การออกแบบที่เป็นอิสระและการใช้สภาพแวดล้อมการศึกษาข้อมูลที่เน้นแคบเป็นอย่างมาก งานที่ท้าทายต้องใช้ฐานปฏิบัติการพิเศษ ทีมโปรแกรมเมอร์ ครูและนักเคมี เวลาและต้นทุนทางการเงินจำนวนมาก เราเชื่อว่าเหมาะสมกว่าที่จะปรับเปลี่ยนหรือสร้างงานห้องปฏิบัติการเสมือนของคุณเองภายในห้องปฏิบัติการเสมือนที่มีอยู่ซึ่งตรงตามลักษณะเฉพาะของ OOP นี้และโปรแกรมของวินัย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนของโครงการ The ChemCollective เพื่อสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนของเราเองในด้านเคมีเชิงฟิสิกส์

IrYdium Chemistry Lab ซึ่งมีข้อดีคือชุดรีเอเจนต์เสมือนจริงและเครื่องมือทางกายภาพและเคมีที่น่าพอใจ อินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายบางส่วน Russified โปรแกรมพัฒนางานในตัว นักพัฒนาอนุญาตให้ใช้งานได้ฟรี

สร้างขึ้นโดยเราบนพื้นฐานของ IrYdium Chemistry Lab และทดสอบในห้องปฏิบัติการทางเคมีกายภาพในห้องปฏิบัติการที่ Russian State Pedagogical University ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตาม AI. งานห้องปฏิบัติการเสมือนของ Herzen เป็นการจำลองงานทดลองของการประชุมเชิงปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการจริงในหัวข้อ "เทอร์โมเคมี": "การหาความร้อนของการละลายของเกลือ", "การหาผลทางความร้อนของการก่อตัวของผลึกไฮเดรตจากเกลือปราศจากน้ำและ น้ำ", "การกำหนดความร้อนของการวางตัวเป็นกลาง กรดแก่รากฐานที่แข็งแกร่ง” การดำเนินการจัดทำโดยโปรแกรมการทำงานของวินัยทางวิชาการ "เคมีกายภาพ" งานแต่ละงานประกอบด้วยงานที่หลากหลาย (สารที่ศึกษา มวล/ปริมาตร) พร้อมคำแนะนำระเบียบวิธีสำหรับนักเรียนและครู หลักสูตรของห้องปฏิบัติการเสมือนจริงนั้นใกล้เคียงกับการทดลองทางเคมีจริงมากที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมคอมพิวเตอร์นักเรียนดำเนินการบางอย่างที่เขาคิดตามงานเฉพาะ: เลือกรีเอเจนต์, ชั่งน้ำหนัก, วัดปริมาตร, บันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ, ทำการสังเกต (ในรูปแบบของภาพเสมือนจริง), กระบวนการ, สรุป และวิเคราะห์ผลการทดลองในรายงาน

แม้จะมีข้อดีที่อธิบายไว้ แต่ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการเรียนรู้ด้วยคอมพิวเตอร์ ประเด็นของความจำเป็นในการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนและการถ่ายโอนเวิร์กช็อปบางส่วนหรือทั้งหมดจากห้องปฏิบัติการไปยังชั้นเรียนคอมพิวเตอร์กำลังมีการพูดคุยกันมากขึ้นเรื่อยๆ

ในเวลาเดียวกัน ผู้เขียนบางคนอธิบายความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวโดยอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่มีราคาสูง ส่วนอื่นๆ - โดยขาดทรัพยากรชั่วคราวหรือการรวมเข้าด้วยกัน โปรแกรมการศึกษาตามปฏิญญาโบโลญญา ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเปรียบหลักของห้องปฏิบัติการเสมือนคือการขาดการติดต่อโดยตรงระหว่างนักเรียนกับวัตถุประสงค์ของการศึกษา เครื่องมือและอุปกรณ์

เช่นเดียวกับเพื่อนร่วมงานส่วนใหญ่ของเรา เราเชื่อว่าเป้าหมายของการศึกษาเคมีคือสารที่มีคุณสมบัติและคุณสมบัติที่คอมพิวเตอร์รุ่นใดรุ่นหนึ่งไม่สามารถทำซ้ำได้ แนวทางการแก้ไขปัญหาการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงและการนำไปปฏิบัติใน ขั้นตอนการเรียนควรคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของวินัยเคมีเพื่อป้องกันการปลดปล่อยกองทัพของผู้เชี่ยวชาญ "เสมือน" ที่มีประสบการณ์การทำงานเฉพาะกับแบบจำลองในอุดมคติเท่านั้นไม่ใช่กับวัตถุและปรากฏการณ์จริงในขณะที่ระดับความรับผิดชอบของพวกเขาเมื่อทำงาน การผลิตสูงมากจนไม่เพียงกำหนดความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังกำหนดถึงการมีอยู่จริงของโลกรอบข้างด้วย

ประสบการณ์การใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านเคมีแสดงให้เห็นว่าควรใช้การทดลองเสมือนจริงและการทดลองจริงร่วมกัน ซึ่งแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของกระบวนการที่อยู่ระหว่างการศึกษามีหน้าที่เสริมในการเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการดำเนินการกับวัตถุจริง ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงช่วยให้คุณสามารถหาวิธีการศึกษากระบวนการจริง คาดการณ์ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในการตั้งค่าและดำเนินการทดลอง เพื่อเพิ่มความเร็วในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์และการตีความข้อมูลที่ได้รับ และเพื่อรวบรวมรายงาน ครูมีโอกาสที่แท้จริงในการมอบหมายงานให้นักเรียนกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลอง การแก้ปัญหานี้สามารถทำได้ในสภาวะของการทดลองทางเคมีเสมือนหลังจากศึกษาคุณสมบัติของแบบจำลองแล้ว ซึ่งช่วยให้นักเรียนสามารถโต้แย้งเงื่อนไขสำหรับการทดลองจริงได้อย่างสมเหตุสมผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ทำงานกับวัตถุเคมีอันตราย (เช่น กรดและด่างเข้มข้น สารไวไฟหรือสารพิษ) ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงที่ควรใช้ในระยะแรกและหลังจากได้รับทักษะที่จำเป็นเท่านั้น ดำเนินการต่อหากจำเป็นเพื่อทำงานกับวัตถุจริง

ไม่ต้องสงสัยเลยว่างานห้องปฏิบัติการเสมือนจริงและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ที่เรานำเสนอไม่สามารถและไม่ควรแทนที่การทดลองทางเคมีจริง ๆ อย่างไรก็ตาม มีหลายสถานการณ์ที่การใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนเป็นวิธีการเรียนรู้ที่ต้องการหรือเป็นไปได้เท่านั้น . ประการแรก นี่คือการเรียนทางไกล เมื่อนักเรียนไม่อยู่ในห้องปฏิบัติการ เช่น ระหว่างการเรียนทางไกลหรือเต็มเวลาเนื่องจากการเจ็บป่วยหรือเนื่องจากการฝึกงานในต่างประเทศ นอกจากนี้ยังมีความจำเป็นในการเรียนที่ขาดเรียน ความจำเป็นในการเตรียมการ/การฝึกอบรมก่อนทำห้องปฏิบัติการจริง เป็นต้น ด้วยรูปแบบการเรียนแบบโต้ตอบ งานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงช่วยให้คุณสามารถจำลองกระบวนการทางฟิสิกส์และเคมีของคอมพิวเตอร์ได้อย่างชัดเจนและเชื่อถือได้ ก่อให้เกิดและสังเกตการตอบสนองของระบบต่ออิทธิพลภายนอก รวมถึงจำนวนนักเรียนสูงสุดในห้องเรียนในการศึกษาที่มีประสิทธิผล ปฏิสัมพันธ์.

ดังนั้นจากมุมมองของเรา ชั้นเรียนเคมีในรูปแบบเชิงรุกและโต้ตอบควรมีทั้งการทดลองจริงเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ทันสมัยและห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการศึกษากระบวนการทางเคมีในสัดส่วนที่เหมาะสมที่สุดและอิงตามหลักวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะช่วยให้สามารถพัฒนาโครงสร้างและวิธีการแบบไดนามิกได้ ของการสอนเคมีบนพื้นฐานของความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และวิธีการของความรู้ การเรียนรู้ร่วมกัน จู่โจม เสมือนจริง

การสร้างภาพเป็นวิธีการสอนที่มีประสิทธิภาพที่สุดวิธีหนึ่งที่ช่วยให้เข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์ต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้นและลึกซึ้งยิ่งขึ้น สมัยก่อน มีการใช้ภาพช่วยโดยไม่มีเหตุผล การแสดงภาพและการสร้างแบบจำลองมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อศึกษาวัตถุและปรากฏการณ์ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาแบบไดนามิก ซึ่งอาจเข้าใจได้ยากโดยการดูภาพนิ่งธรรมดาในหนังสือเรียนทั่วไป งานในห้องปฏิบัติการและการทดลองเพื่อการศึกษาไม่เพียงแต่มีประโยชน์เท่านั้น แต่ยังน่าสนใจมากด้วย - แน่นอนว่าสำหรับองค์กรที่เหมาะสม

การทดลองเพื่อการศึกษาบางอย่างอาจไม่สามารถทำได้ในโหมด "ของจริง" ไม่น่าแปลกใจที่เทคโนโลยีการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เข้ามาในพื้นที่นี้อย่างรวดเร็ว ตอนนี้ในตลาดมีแพ็คเกจซอฟต์แวร์จำนวนมากที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานการทดลองทางการศึกษาเสมือนจริง การตรวจสอบนี้จะพิจารณารูปแบบใหม่ของโซลูชันดังกล่าว: ห้องปฏิบัติการออนไลน์เสมือน ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถทำการทดลองคอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องซื้อโปรแกรมเพิ่มเติม และสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ตลอดเวลา

ในการพัฒนาโครงการเครือข่ายสมัยใหม่ประเภทนี้ มีแนวโน้มหลายประการ ประการแรกคือการกระจายทรัพยากรจำนวนมาก นอกจากโครงการขนาดใหญ่ที่รวบรวมเนื้อหาจำนวนมากแล้ว ยังมีไซต์จำนวนมากที่มีห้องปฏิบัติการไม่กี่แห่ง แนวโน้มที่สองคือการมีอยู่ของทั้งโครงการหลายอุตสาหกรรมที่นำเสนอห้องปฏิบัติการสำหรับสาขาความรู้ต่างๆ เช่นเดียวกับโครงการเฉพาะเรื่อง สุดท้ายนี้ ควรสังเกตว่าห้องปฏิบัติการที่อุทิศให้กับวิทยาศาสตร์ธรรมชาตินั้นนำเสนอได้ดีที่สุดทางออนไลน์ อันที่จริง การทดลองทางกายภาพโดยทั่วไปอาจเป็นงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง และห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ช่วยให้คุณดูเบื้องหลังของกระบวนการที่ซับซ้อนได้ เคมีก็ชนะเช่นกัน: ไม่จำเป็นต้องซื้อรีเอเจนต์จริง อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ ไม่ต้องกลัวว่าจะเสียบางสิ่งในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด พื้นที่อุดมสมบูรณ์เท่าเทียมกันสำหรับการประชุมเชิงปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการเสมือนคือชีววิทยาและนิเวศวิทยา ไม่เป็นความลับที่การศึกษารายละเอียดของวัตถุทางชีววิทยามักจะจบลงด้วยการตาย ระบบนิเวศน์มีขนาดใหญ่และซับซ้อน ดังนั้นการใช้แบบจำลองเสมือนทำให้ง่ายต่อการรับรู้

การตรวจสอบของเราประกอบด้วยโครงการออนไลน์ที่น่าสนใจที่สุดหลายโครงการ ทั้งที่มีความหลากหลายและเฉพาะเรื่อง แหล่งข้อมูลทางเว็บทั้งหมดของรีวิวนี้เป็นไซต์ที่เปิดให้เข้าถึงได้ฟรี

VirtuLab

ทรัพยากร VirtuLab คือคอลเล็กชันการทดลองเสมือนจริงที่ใหญ่ที่สุดในต่างๆ สาขาวิชา. หน่วยหลักของคอลเล็กชันคือการทดลองเสมือนจริง จากมุมมองทางเทคนิค นี่คือวิดีโอแบบโต้ตอบที่สร้างโดยใช้ Adobe Flash ห้องปฏิบัติการบางแห่งสร้างขึ้นด้วยกราฟิกสามมิติ ในการใช้งาน คุณจะต้องติดตั้ง Adobe Shockwave Player ด้วยโปรแกรมเสริม Havok Physics Scene คุณสามารถค้นหาส่วนเสริมนี้ได้ที่ director-online.com คุณต้องแตกไฟล์เก็บถาวรที่เป็นผลลัพธ์ลงในไดเร็กทอรี Xtras ของ Adobe Shockwave Player ซึ่งอยู่ในไดเร็กทอรีระบบ Windows

ทรัพยากร VirtuLab คือคอลเล็กชันออนไลน์เสมือนจริงที่ใหญ่ที่สุด
ห้องปฏิบัติการในภาษารัสเซีย

แต่ละวิดีโอช่วยให้คุณทำการทดลองใดๆ ที่มี เป้าหมายการเรียนรู้และมอบหมายงานให้ชัดเจน ผู้ใช้จะได้รับเครื่องมือและวัตถุทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ งานและเคล็ดลับจะแสดงเป็นข้อความ วิดีโอ VirtuLab มีแง่มุมด้านการศึกษาที่ดี เช่น หากผู้ใช้ทำผิดพลาด ระบบจะไม่ยอมให้เขาดำเนินการต่อไปจนกว่าข้อผิดพลาดจะได้รับการแก้ไข

คอลเลกชันของการทดลอง VirtuLab ค่อนข้างกว้างขวางและหลากหลาย VirtuLab ไม่มีเครื่องมือค้นหาในตัว ดังนั้นเพื่อค้นหาการทดสอบที่ต้องการ คุณเพียงแค่เลื่อนดูส่วนต่างๆ ของแค็ตตาล็อก ไฟล์เก็บถาวรแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มหลัก: "ฟิสิกส์", "เคมี", "ชีววิทยา" และ "นิเวศวิทยา" ภายในนั้นมีส่วนเฉพาะที่แคบกว่า โดยเฉพาะสำหรับฟิสิกส์ สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของวินัยนี้ มีการทดลองทำความคุ้นเคยกับกลศาสตร์ เอฟเฟกต์ไฟฟ้าและแสง ห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่งสร้างด้วยกราฟิก 3 มิติ ซึ่งช่วยในการสาธิตการทดลองที่หลากหลาย ตั้งแต่การทดลองกับไดนาโมมิเตอร์ไปจนถึงการหักเหของแสงและเอฟเฟกต์แสงอื่นๆ

ในวิชาชีววิทยา ชั้นเรียนกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการแบ่งแยก หลักสูตรโรงเรียน. เนื้อหาของงานที่นี่อาจแตกต่างกันมาก ดังนั้นจึงมีภารกิจในการศึกษาลักษณะโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตต่างๆ (เช่น ผู้ออกแบบเพื่อรวบรวมสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจาก "รายละเอียด") และงานที่จำลองการทำงานด้วยกล้องจุลทรรศน์และการเตรียมเนื้อเยื่อต่างๆ

ไซต์ PhET เป็นคอลเล็กชัน Java applet จากหลากหลายอุตสาหกรรม
ซึ่งคุณสามารถทำงานได้ทั้งแบบออนไลน์และบนคอมพิวเตอร์ของคุณ

แยกจากกัน ในส่วนการวิจัยที่ล้ำสมัย มีการสาธิตที่อุทิศให้กับมากที่สุด การวิจัยสมัยใหม่. รายการใหม่ในไฟล์เก็บถาวรปรากฏขึ้นเป็นประจำ ส่วนซิมใหม่มีไว้สำหรับพวกเขา

ให้ความสนใจกับส่วนย่อยของซิมที่แปลแล้ว หน้านี้ประกอบด้วยรายการภาษาทั้งหมดที่มีการแปลห้องปฏิบัติการเสมือนที่เสนอ นอกจากนี้ยังมีชาวรัสเซีย - มีการทดลองดังกล่าวห้าสิบครั้งในวันนี้ เป็นเรื่องน่าแปลกที่จำนวนการประท้วงในภาษาอังกฤษ เซอร์เบีย และฮังการีเกือบเท่ากัน คุณสามารถมีส่วนร่วมในการแปลการสาธิตได้หากต้องการ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเสนอแอปพลิเคชัน PhET Translation Utility แบบพิเศษ

การสาธิต PhET คืออะไรและใครจะได้ประโยชน์จากพวกเขา พวกเขาสร้างขึ้นจากเทคโนโลยี Java วิธีนี้ทำให้คุณสามารถเรียกใช้การทดลองออนไลน์ ดาวน์โหลดแอปเพล็ตลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ และฝังแอปเพล็ตไว้เป็นวิดเจ็ตในหน้าเว็บอื่นๆ ตัวเลือกทั้งหมดนี้มีอยู่ในหน้าสาธิต PhET ทุกหน้า

การทดลอง PhET ทั้งหมดเป็นแบบโต้ตอบ ประกอบด้วยงานอย่างน้อยหนึ่งงาน รวมทั้งชุดขององค์ประกอบทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ปัญหา เนื่องจากความคืบหน้าของการแก้ปัญหาตามกฎมีการเปิดเผยรายละเอียดเพียงพอในบันทึกข้อความ จุดประสงค์หลักของการสาธิตคือการเห็นภาพและอธิบายผลกระทบ ไม่ใช่เพื่อทดสอบความรู้และทักษะของผู้ใช้ ดังนั้น หนึ่งในการสาธิตของส่วนเคมีจึงแนะนำให้สร้างโมเลกุลจากอะตอมที่เสนอและพิจารณาการสร้างภาพสามมิติของผลลัพธ์ ในส่วนทางชีววิทยา มีเครื่องคิดเลขสำหรับความสมดุลของการบริโภคแคลอรี่ของบุคคลในระหว่างวัน: คุณสามารถระบุประเภทและปริมาณของอาหารที่บริโภคตลอดจนปริมาณของการออกกำลังกาย จากนั้นจะเหลือเพียงการสังเกตการเปลี่ยนแปลงใน "ชายร่างเล็ก" ที่ทดลองอายุ ส่วนสูง และน้ำหนักเริ่มต้นที่กำหนด ส่วนคณิตศาสตร์มีเครื่องมือสร้างกราฟที่มีประโยชน์มากสำหรับฟังก์ชันต่างๆ เกมเลขคณิต และแอปพลิเคชันที่น่าสนใจอื่นๆ หมวดฟิสิกส์มี "ห้องทดลอง" ที่หลากหลายซึ่งแสดงให้เห็นปรากฏการณ์ต่างๆ ตั้งแต่การเคลื่อนไหวอย่างง่ายไปจนถึงปฏิกิริยาควอนตัม

เพชร
ระดับ: 4
ภาษาอินเทอร์เฟซ:ภาษาอังกฤษมีภาษารัสเซีย
ผู้พัฒนา:มหาวิทยาลัยโคโลราโด
เว็บไซต์: phet.colorado.edu

โครงการสาธิต Wolfram

แหล่งข้อมูลห้องปฏิบัติการออนไลน์ที่มีค่ามากคือโครงการ Wolfram Demonstrations ซึ่งเป็นแหล่งข้อมูลจากสหสาขาวิชาชีพ วัตถุประสงค์ของโครงการคือการแสดงภาพแนวคิด วิทยาศาสตร์สมัยใหม่และเทคโนโลยี Wolfram อ้างว่าเป็นแพลตฟอร์มเดียวที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างแคตตาล็อกแบบรวมของห้องปฏิบัติการเชิงโต้ตอบออนไลน์ได้ ตามที่นักพัฒนาจะอนุญาตให้ผู้ใช้หลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการใช้ทรัพยากรการเรียนรู้ที่แตกต่างกันและแพลตฟอร์มการพัฒนา

แคตตาล็อกโครงการสาธิต Wolfram มีมากกว่า 7,000 รายการ
ห้องปฏิบัติการเสมือน

ไซต์นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Wolfram Internet ที่ใหญ่ขึ้น ปัจจุบัน โครงการสาธิต Wolfram มีแคตตาล็อกการสาธิตเชิงโต้ตอบกว่า 7,000 รายการที่น่าประทับใจ

พื้นฐานทางเทคโนโลยีสำหรับการสร้างห้องปฏิบัติการและการสาธิตคือแพ็คเกจ Wolfram Mathematica ในการดูการสาธิต คุณจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้ง Wolfram CDF Player พิเศษที่มีขนาดเพียง 150 MB

แคตตาล็อกโครงการประกอบด้วย 11 ส่วนหลักที่เกี่ยวข้องกับสาขาความรู้และกิจกรรมของมนุษย์ต่างๆ มีส่วนกายภาพ เคมี และคณิตศาสตร์ขนาดใหญ่ รวมถึงส่วนที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีและวิศวกรรมโดยเฉพาะ วิทยาศาสตร์ชีวภาพเป็นตัวแทนที่ดี ระดับความซับซ้อนของแบบจำลอง ตลอดจนระดับการนำเสนอนั้นแตกต่างกันมาก แค็ตตาล็อกมีการสาธิตที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งมุ่งเป้าไปที่การศึกษาระดับอุดมศึกษา และห้องปฏิบัติการหลายแห่งทุ่มเทเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด ในขณะเดียวกัน เว็บไซต์ก็มีส่วนสำหรับเด็กด้วย บางทีอุปสรรคทางภาษาอาจกลายเป็นความไม่สะดวกบางประการ: โครงการ Wolfram เป็นภาษาอังกฤษล้วน อย่างไรก็ตาม มีข้อความไม่มากนักในเดโมและแล็บ เครื่องมือการจัดการนั้นค่อนข้างเรียบง่าย และง่ายต่อการจัดการกับพวกมันโดยไม่ต้องแจ้ง

ไม่มีงานเฉพาะหรือการควบคุมการใช้งาน อย่างไรก็ตาม คุณไม่สามารถเรียกเนื้อหานั้นว่าเป็นการนำเสนอหรือวิดีโอได้ การสาธิตของ Wolfram มีการโต้ตอบในปริมาณที่พอเหมาะ เกือบทั้งหมดมีเครื่องมือที่ช่วยเปลี่ยนพารามิเตอร์ของวัตถุที่แสดง ดังนั้นจึงทำการทดลองเสมือนจริงกับพวกมัน สิ่งนี้มีส่วนช่วยให้เข้าใจกระบวนการและปรากฏการณ์ที่แสดงให้เห็นอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

โครงการสาธิต Wolfram
ระดับ: 4
ภาษาอินเทอร์เฟซ: ภาษาอังกฤษ
ผู้พัฒนา:โครงการสาธิต Wolfram & ผู้มีส่วนร่วม
เว็บไซต์:สาธิต.wolfram.com

IrYdium Chemistry Lab

นอกจากโครงการ "หลากหลาย" ในเว็บสมัยใหม่แล้ว ยังมีห้องปฏิบัติการออนไลน์เฉพาะทางจำนวนมากที่อุทิศให้กับวิทยาศาสตร์บางประเภทโดยเฉพาะ มาเริ่มกันที่ The ChemCollective ซึ่งเป็นโครงการที่อุทิศให้กับการศึกษาวิชาเคมี มีเนื้อหาเกี่ยวกับภาษาอังกฤษเป็นจำนวนมาก ส่วนที่น่าสนใจที่สุดส่วนหนึ่งคือห้องปฏิบัติการเสมือนของตัวเองที่เรียกว่า IrYdium Chemistry Lab อุปกรณ์ของมันแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากโครงการทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้น ความจริงก็คือไม่มีการทดลองเฉพาะเจาะจงกับงานของพวกเขาที่นี่ ผู้ใช้จะได้รับอิสระในการดำเนินการเกือบทั้งหมดแทน

IrYdium Online Chemistry Lab แตกต่าง
มีความยืดหยุ่นสูงในการติดตั้งและใช้งาน

ห้องปฏิบัติการทำในรูปแบบของ Java applet โดยวิธีการที่มันสามารถดาวน์โหลดและรันบนเครื่องคอมพิวเตอร์ - ลิงค์ดาวน์โหลดที่เกี่ยวข้องจะถูกวางไว้บนหน้าหลักของโครงการ

อินเทอร์เฟซของแอปเพล็ตแบ่งออกเป็นหลายโซน ตรงกลางเป็นพื้นที่ทำงานซึ่งแสดงความคืบหน้าของการทดสอบ คอลัมน์ด้านขวามอบให้กับ "แดชบอร์ด" ชนิดหนึ่ง - ข้อมูลเกี่ยวกับปฏิกิริยาต่อเนื่องจะแสดงที่นี่: อุณหภูมิ ความเป็นกรด ค่าโมลาริตี และข้อมูลเสริมอื่นๆ ด้านซ้ายของแอปเพล็ตมีสิ่งที่เรียกว่า "คลังน้ำยา" นี่คือชุดของรีเอเจนต์เสมือนต่างๆ ที่ทำขึ้นในรูปแบบของแผนผังลำดับชั้น ที่นี่คุณจะพบกรด เบส สารบ่งชี้ และทุกสิ่งที่นักเคมีในการทดลองต้องการ ในการทำงานร่วมกับพวกเขา เรามีเครื่องแก้วสำหรับห้องปฏิบัติการ เตา เครื่องชั่ง และอุปกรณ์อื่นๆ ให้เลือกมากมาย เป็นผลให้ผู้ใช้ได้รับห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ครบครันของเขา พิการการทดลอง

เนื่องจากไม่มีงานเฉพาะที่นี่ การทดลองจึงดำเนินการในลักษณะที่จำเป็นและน่าสนใจสำหรับผู้ใช้ เหลือเพียงการเลือกสารที่เหมาะสมสร้าง การตั้งค่าทดลองโดยใช้ฮาร์ดแวร์เสมือนที่เสนอและเรียกใช้ปฏิกิริยา สะดวกมากที่จะเติมสารที่เป็นผลลัพธ์ลงในคอลเลกชันของรีเอเจนต์เพื่อใช้ในการทดลองครั้งต่อๆ ไป

โดยทั่วไปแล้ว กลายเป็นทรัพยากรที่น่าสนใจและมีประโยชน์ โดดเด่นด้วยความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง หากเราคำนึงถึงการมีอยู่ของโปรแกรมแปลภาษารัสเซียที่เกือบจะสมบูรณ์แล้ว IrYdium Chemistry Lab สามารถกลายเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากสำหรับการเรียนรู้ความรู้พื้นฐานทางเคมี

IrYdium Chemistry Lab
ระดับ: 5
ภาษาอินเทอร์เฟซ:ภาษารัสเซีย ภาษาอังกฤษ
ผู้พัฒนา:กลุ่มเคมี
เว็บไซต์: www.chemcollective.org/vlab/vlab.php

"ห้องปฏิบัติการเสมือน" teachmen.ru

นี่เป็นโครงการรัสเซียครั้งที่สองในการตรวจสอบของเรา แหล่งข้อมูลนี้เน้นที่ ปรากฏการณ์ทางกายภาพ. ขอบเขตของห้องปฏิบัติการเสมือนไม่ได้จำกัดอยู่แค่กรอบหลักสูตรของโรงเรียนเท่านั้น ประสบการณ์ออนไลน์ที่นำเสนอซึ่งพัฒนาโดยผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Chelyabinsk จะเหมาะกับเด็กนักเรียนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักเรียนด้วย ในทางเทคนิคแล้ว ทรัพยากรนี้เป็นการผสมผสานระหว่าง Flash และ Java ดังนั้น คุณจะต้องตรวจสอบการอัปเดต Java Virtual Machine บนเครื่องของคุณล่วงหน้า

งานของโครงการ Virtual Lab นั้นแตกต่างกัน
ความซับซ้อนที่สูงขึ้น

การออกแบบห้องปฏิบัติการที่นี่เป็นแบบแผนและเข้มงวด ดูเหมือนว่ารูปภาพที่ฟื้นขึ้นมาจากหนังสือเรียนจะปรากฏขึ้น นี้เน้นโดยการปรากฏตัวของวัสดุที่ตั้งใจจะมาพร้อมกับ ช่วงของการฝึกอบรม. เน้นหลักในการทดลองดังกล่าวในการปฏิบัติงานเฉพาะและการทดสอบความรู้ของผู้ใช้

แค็ตตาล็อกโครงการประกอบด้วยหัวข้อหลักหลายสิบส่วน ตั้งแต่กลศาสตร์ไปจนถึงฟิสิกส์ปรมาณูและนิวเคลียร์ แต่ละห้องมีห้องปฏิบัติการเสมือนแบบโต้ตอบที่เกี่ยวข้องกันมากถึงสิบห้อง นอกจากนี้ยังมีการบรรยายพร้อมภาพประกอบ บางรายการมีการทดลองเสมือนจริงของตนเอง

สภาพแวดล้อมในการทำงานของผู้ทดลองทำซ้ำอย่างระมัดระวัง มีการสาธิตอุปกรณ์ในรูปแบบของไดอะแกรมเสนอให้สร้างกราฟและเลือกคำตอบจากตัวเลือกที่มี การทดลองใน "Virtual Lab" นั้นยากกว่าใน VirtuLab การรวบรวมทรัพยากรรวมถึงการทดลองเกี่ยวกับฟิสิกส์ของอะตอมและนิวเคลียร์ ฟิสิกส์ของเลเซอร์ เช่นเดียวกับ "ผู้ออกแบบอะตอม" ซึ่งเสนอให้ประกอบอะตอมจากอนุภาคมูลฐานต่างๆ มีการทดลองเพื่อค้นหาและทำให้แหล่งกำเนิดรังสีเป็นกลางเพื่อศึกษาคุณสมบัติของเลเซอร์ นอกจากนี้ยังมีห้องปฏิบัติการ "เครื่องกล" ที่เน้นไปที่เด็กนักเรียนเป็นหลัก

ห้องทดลองออนไลน์ใน

นอกจากแหล่งข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีไซต์ทดลองเสมือนจริงมากมายบนเว็บแล้ว ยังมีไซต์ขนาดเล็กจำนวนมากที่นำเสนอการทดลองที่น่าสนใจจำนวนมากในหัวข้อเฉพาะซึ่งมักจะแคบ

จุดเริ่มต้นที่ดีเมื่อมองหาอุปกรณ์เสมือนขนาดเล็ก
ห้องปฏิบัติการสามารถเป็นโครงการ Online Labs ใน

ในสถานการณ์เช่นนี้ เพื่อค้นหาการสาธิตที่จำเป็น โครงการแคตตาล็อกที่รวบรวมและจัดระเบียบลิงก์ไปยังเว็บไซต์ดังกล่าวจะมีประโยชน์อย่างแน่นอน จุดเริ่มต้นที่ดีคือ Online Labs ในไดเรกทอรี (onlinelabs.in) แหล่งข้อมูลนี้รวบรวมและจัดระเบียบลิงก์ไปยังโครงการที่นำเสนอการทดลองออนไลน์และห้องปฏิบัติการฟรีในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ สำหรับแต่ละวิทยาศาสตร์มีส่วนที่เกี่ยวข้อง ในส่วนที่น่าสนใจของโครงการ อย่างแรกเลยคือ ฟิสิกส์ เคมี และชีววิทยา เป็นส่วนเหล่านี้ที่ใหญ่ที่สุดและได้รับการปรับปรุงอย่างดี นอกจากนี้ ผู้ที่อุทิศให้กับกายวิภาคศาสตร์ ดาราศาสตร์ ธรณีวิทยาและคณิตศาสตร์จะค่อยๆ ถูกเติมเต็ม แต่ละส่วนมีลิงก์ไปยังแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตที่เกี่ยวข้องพร้อมคำอธิบายประกอบสั้น ๆ เป็นภาษาอังกฤษที่อธิบายวัตถุประสงค์ของห้องปฏิบัติการเฉพาะ

"ห้องปฏิบัติการเสมือน" teachmen.ru
ระดับ: 3
ภาษา:รัสเซีย
ผู้พัฒนา:มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเชเลียบินสค์
เว็บไซต์: