Kazanobr.ru | Электронный научно-методический журнал | Выпуск №30

Виртуальные лабораторные работы нового поколения

Домрачева Юлия Владимировна,
учитель биологии МБОУ «Школа № 85»

Сегодня во всем мире, в том числе и в России, уделяется огромное внимание разработке и использованию в учебном процессе электронных образовательных ресурсов. Актуальность внедрения интерактивных, мультимедиа насыщенных образовательных ресурсов, обеспечивающих активные методы обучения в школьную практику обусловлена, во-первых, информационными вызовами времени, а во-вторых, нормативными требованиями к организации обучения, то есть образовательными стандартами.

Примером таких электронных ресурсов являются виртуальные лаборатории, которые могут моделировать поведение объектов реального мира в компьютерной образовательной среде и помогают учащимся овладевать новыми знаниями и умениями в научно-естественных дисциплинах. Одна из целей создания виртуальных лабораторий - стремление к всесторонней визуализации изучаемых процессов, а одна из главных задач - обеспечение возможности подготовки обучаемого к наиболее полному восприятию и пониманию их сущности. В чём состоят преимущества виртуальных лабораторий перед реальными? 1. Отсутствие необходимости приобретения дорогостоящего оборудования и реактивов.

2. Возможность моделирования процессов, протекание которых принципиально невозможно в лабораторных условиях.

3. Возможность проникновения в тонкости процессов и наблюдения происходящего в другом масштабе времени, что актуально для процессов, протекающих за доли секунды или, напротив, длящихся в течение нескольких лет.

4. Безопасность. Безопасность является немаловажным плюсом использования виртуальных лабораторий в случаях, где идет работа с химическими веществами.

5. В связи с тем, что управлением виртуального процесса занимается компьютер, появляется возможность быстрого проведения серии опытов с различными значениями входных параметров, что часто необходимо для определения зависимостей выходных параметров от входных.

6. И, наконец, отдельное и важное преимущество заключается в возможности использования виртуальной лаборатории в дистанционном обучении.

Использовать виртуальные лаборатории можно, как on-line, так и off-line. Остановимся кратко на некоторых из них:

1. VirtuLab –это один из развитых специализированных порталов, посвященных виртуальным образовательным лабораториям. На сайте предложены образовательные интерактивные работы, позволяющие учащимся проводить виртуальные эксперименты по физике, химии, биологии, экологии и другим предметам. Это бесплатный on-line ресурс. Виртуальные лабораторные работы реализованы при помощи технологии Flash. Отличаются узкой специализацией, в большинстве случаев линейностью опыта (вся последовательность действий и результаты опыта заданы заранее). Продукты VirtuLab имеют познавательную ценность и решают задачу проведения лабораторных работ при отсутствии необходимого оборудования. Сайт проекта VirtuLab: http://www.virtulab.net/

Примеры лабораторных работ по биологии:

• Изучение микроскопического строения крови человека и лягушки

• Изучение микроскопического строения тканей

• Изучение головного мозга человека по 3D моделям

• Строение одноклеточных животных

• Изучение внешнего строения и многообразия членистоногих. Внешнее строение речного рака. Внешнее строение насекомого.

• Исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум)

• Модель хищник-жертва

Данный портал предоставляет педагогу возможность находить наиболее интересные и эффективные методы обучения, делая занятия интересными и более насыщенными. Наглядная Биология заменяет (полностью или на определённых этапах) натуральный объект исследования, что позволяет гарантированно получить результаты опытов, избежать нанесения вреда живым организмам, сфокусировать внимание на ключевых сторонах исследуемого явления, сократить время проведения эксперимента. Но нельзя забывать, что в большинстве случаев это четко запрограммированный процесс.

2. Интерактивные лабораторные работы по биологии, физике и другим предметам, ресурс находится на сайте Единая коллекция ЦОР. Данным образовательным ресурсом можно пользоваться как on-line, так и off-line. Это бесплатный ресурс.

3. Еще один интересный ресурс - Wolfram Demonstrations Project.

Wolfram претендует на роль единой платформы, позволяющей создать объединенный каталог онлайновых интерактивных лабораторий. Для просмотра демонстраций понадобится скачать и установить специальный Wolfram CDF Player На текущий момент Wolfram Demonstrations Project обладает внушительным каталогом -- примерно 8900 интерактивных демонстраций. Каталог проекта состоит из 11 основных разделов, относящихся к различным отраслям знания и человеческой деятельности. Например: 3D Skeletal Anatomy of the Arm http://demonstrations.wolfram.com/3DSkeletalAnatomyOfTheArm/

Пользователям предоставляется интерфейс, в котором кости руки могут быть выбраны по имени и выделены в интерактивной 3D-графике. Данный интерфейс используется как помощь в изучении названий костей. Работа обучающихся с компьютерными моделями чрезвычайно полезна, так как обучающиеся могут ставить многочисленные виртуальные опыты и даже проводить небольшие исследования.

Подведя итог всему вышесказанному можно сказать, что виртуальные лаборатории, можно использовать как на дистанционном уроке, так и при самостоятельной подготовке к занятиям, они позволяют глубже понять законы биологии и проникнуть в суть биологических явлений. Виртуальная лабораторная работа – одна из форм проведения моделирования объектов или процессов реального мира в компьютерной образовательной среде. Современные проблемы требуют современных решений! И виртуальная лаборатория помогает учителям, детям и родителям сделать процесс обучения простым и интересным.

Список литературы

1. Князева Е.М. Лабораторные работы нового поколения // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 6–3. – С. 587-590.

2. Трухин А.В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании // Открытое и дистанционное образование. – 2002. – № 4 (8) .

3. Виртуальная образовательная лаборатория [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.virtulab.net

4. Разработка школьных виртуальных лабораторий на базе среды программирования LabVIEW [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://window.edu.ru/library/ pdf2txt/401/47401/23518