آموزش جهانی و فرآیند علمیخیلی واضح تغییر کنه سال های اخیر، اما به دلایلی آنها بیشتر نه در مورد نوآوری های موفقیت آمیز و فرصت هایی که باز می کنند، بلکه در مورد رسوایی های امتحان محلی صحبت می کنند. در همین حال، ماهیت فرآیند آموزشی با ضرب المثل انگلیسی "شما می توانید اسب را به آب هدایت کنید، اما نمی توانید آن را بنوشید" به زیبایی منعکس شده است.

آموزش مدرن اساساً زندگی دوگانه ای دارد. در زندگی رسمی او یک برنامه، مقررات، امتحانات، یک نبرد "بی معنی و بی رحم" برای ترکیب موضوعات وجود دارد. دوره مدرسه، بردار سمت رسمی و کیفیت تدریس. و در او زندگی واقعی، به عنوان یک قاعده، هر چیزی که نشان می دهد آموزش مدرن: دیجیتالی شدن، آموزش الکترونیکی، آموزش موبایلی، آموزش از طریق Coursera، UoPeople و سایر موسسات آنلاین، وبینارها، آزمایشگاه های مجازی و غیره. همه اینها هنوز به بخشی از پارادایم آموزشی جهانی پذیرفته شده عمومی تبدیل نشده است، اما به صورت محلی دیجیتالی کردن آموزش و کار تحقیقاتیدر حال حاضر اتفاق می افتد.

آموزش MOOC (دوره های آنلاین آزاد گسترده، سخنرانی های عظیم از منابع باز) برای انتقال ایده ها، فرمول ها و موارد دیگر در درس ها و سخنرانی ها عالی است. دانش نظری. اما برای تسلط کامل بر بسیاری از رشته ها، شما نیز نیاز دارید تمرین های عملی- یادگیری دیجیتال این نیاز تکاملی را "احساس" کرد و "شکل جدیدی از زندگی" ایجاد کرد - آزمایشگاه های مجازی، خودشون برای آموزش مدرسه و دانشگاه.

مشکل شناخته شده آموزش الکترونیکی: بیشتر موضوعات نظری تدریس می شود. شاید مرحله بعدی در توسعه آموزش آنلاین، فراگیری باشد زمینه های عملی. و این در دو جهت اتفاق خواهد افتاد: اولی تفویض قراردادی عمل به دانشگاه‌های موجود (مثلاً در مورد پزشکی) و دوم توسعه آزمایشگاه‌های مجازی به زبان‌های مختلف.

چرا به آزمایشگاه های مجازی یا آزمایشگاه های مجازی نیاز داریم؟

• برای آماده شدن برای کارهای آزمایشگاهی واقعی.
• برای فعالیت های مدرسه، در صورت در دسترس نبودن شرایط مناسب، مواد، معرف ها و تجهیزات.
• برای آموزش از راه دور.
• برای خودآموزیبه عنوان بزرگسالان یا همراه با کودکان، از آنجایی که بسیاری از بزرگسالان، به دلایلی، نیاز دارند آنچه را که هرگز در مدرسه آموخته یا درک نشده اند، "به خاطر بسپارند".
• برای کار علمی
• برای آموزش عالیبا یک جزء عملی مهم

انواع آزمایشگاه های مجازی. آزمایشگاه های مجازی می توانند دو بعدی یا سه بعدی باشند. ساده ترین برای دانش آموزان مقطع راهنماییو چالش برانگیز، کاربردی برای ثانویه و دبیرستان، دانش آموزان و معلمان. آزمایشگاه های مجازی خودشان برای رشته های مختلف توسعه یافته اند. اغلب اینها فیزیک و شیمی هستند، اما موارد کاملاً اصلی نیز وجود دارد، به عنوان مثال، آزمایشگاه مجازی برای بوم شناسان.

دانشگاه های به ویژه جدی آزمایشگاه های مجازی خود را دارند، به عنوان مثال، دانشگاه هوافضای دولتی سامارا به نام آکادمیسین S.P. Korolev و موسسه ماکس پلانک برلین برای تاریخ علم (MPIWG). به یاد بیاوریم که ماکس پلانک یک فیزیکدان نظری آلمانی بود که بنیانگذار آن بود فیزیک کوانتومی. آزمایشگاه مجازی مؤسسه حتی یک وب سایت رسمی نیز دارد. با استفاده از این لینک می توانید این ارائه را تماشا کنید آزمایشگاه مجازی: ابزارهایی برای تحقیق در مورد تاریخچه تجربی.آزمایشگاه آنلاین بستری است که مورخان تحقیقات خود را در مورد موضوع آزمایش در زمینه های مختلف علوم (از فیزیک گرفته تا پزشکی)، هنر، معماری، رسانه و فناوری منتشر می کنند و به بحث می پردازند. همچنین حاوی تصاویر و متون در مورد جنبه های مختلف فعالیت های تجربی است: ابزار، پیشرفت آزمایش ها، فیلم ها، عکس های دانشمندان و غیره. دانش آموزان می توانند حساب کاربری خود را در این آزمایشگاه مجازی ایجاد کنند و آثار علمی را برای بحث اضافه کنند.

آزمایشگاه مجازی موسسه ماکس پلانک برای تاریخ علم

پورتال Virtulab

متأسفانه، انتخاب آزمایشگاه‌های مجازی روسی زبان هنوز کوچک است، اما موضوع زمان است. گسترش آموزش الکترونیکی در بین دانش آموزان و دانشجویان، نفوذ گسترده دیجیتالی شدن به موسسات آموزشیآنها به هر طریقی تقاضا ایجاد می کنند، سپس شروع به توسعه گسترده آزمایشگاه های مجازی مدرن زیبا در رشته های مختلف خواهند کرد. خوشبختانه، در حال حاضر یک پورتال تخصصی نسبتا توسعه یافته اختصاص داده شده به آزمایشگاه های مجازی وجود دارد - Virtulab.Net. راه حل های بسیار خوبی ارائه می دهد و چهار رشته را پوشش می دهد: فیزیک، شیمی، زیست شناسی و اکولوژی.

آزمایشگاه مجازی سه بعدی برای فیزیک Virtulab .Net

تمرین مهندسی مجازی

Virtulab.Net هنوز مهندسی را در میان تخصص های خود فهرست نکرده است، اما گزارش می دهد که آزمایشگاه های مجازی فیزیک واقع در آنجا می توانند در راه دور نیز مفید باشند. تحصیلات مهندسی. از این گذشته، برای مثال، برای ساختن مدل‌های ریاضی به درک عمیقی نیاز دارید طبیعت فیزیکیمدل سازی اشیاء به طور کلی، آزمایشگاه های مجازی مهندسی پتانسیل بسیار بالایی دارند. آموزش مهندسی تا حد زیادی تمرین محور است، اما چنین آزمایشگاه های مجازی هنوز به ندرت در دانشگاه ها استفاده می شوند، زیرا بازار آموزش دیجیتال در زمینه مهندسی توسعه نیافته است.

مسئله محور مجتمع های آموزشیسیستم های CADIS (SSAU). برای تقویت آموزش متخصصان فنی، دانشگاه هوافضای سامارا به نام کورولف آزمایشگاه مجازی مهندسی خود را توسعه داده است. مرکز برای جدید فناوری اطلاعات(CNIT) SSAU "مجتمع های آموزشی مشکل محور سیستم CADIS" را ایجاد کرد. مخفف CADIS مخفف «سیستم مجموعه‌های ابزار خودکار آموزشی» است. این کلاس‌ها کلاس‌های ویژه‌ای هستند که در آن کارگاه‌های آزمایشگاهی مجازی در مورد مقاومت مصالح، مکانیک سازه، روش‌های بهینه‌سازی و مدل‌سازی هندسی، طراحی هواپیما، علم مواد و عملیات حرارتی و سایر رشته‌های فنی برگزار می‌شود. برخی از این کارگاه ها به صورت رایگان بر روی سرور موسسه تحقیقات علمی مرکزی SSAU در دسترس هستند. کلاس های مجازی شامل توضیحاتی از اشیاء فنی با عکس ها، نمودارها، لینک ها، نقاشی ها، فیلم، صدا و انیمیشن های فلش با ذره بین برای بررسی جزئیات کوچک یک واحد مجازی است. امکان خود نظارتی و آموزش نیز وجود دارد. مجتمع های سیستم مجازی CADIS عبارتند از:

• تیر - مجموعه ای برای تجزیه و تحلیل و ساخت نمودارهای تیرها در طول مقاومت مصالح (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
• ساختار - مجموعه ای از روش ها برای طراحی مدارهای قدرت سازه های مکانیکی (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
• بهینه سازی - مجموعه ای در مورد روش های ریاضی بهینه سازی (دوره های آموزشی CAD در مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
• Spline مجموعه ای از روش های درون یابی و تقریب در مدل سازی هندسی (دوره های CAD) است.
• I-beam - مجموعه ای برای مطالعه الگوهای نیروی کار سازه های دیوار نازک (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).

• شیمیدان - مجموعه ای از مجتمع های شیمی (برای دبیرستان، لیسه های تخصصی، دوره های آمادگیدانشگاه ها).
• ارگانیک - مجتمع ها با توجه به شیمی آلی(برای دانشگاه ها).
• پلیمر - کمپلکس ها در شیمی ترکیبات با وزن مولکولی بالا(برای دانشگاه ها).
• سازنده مولکول ها - برنامه شبیه ساز "سازنده مولکول ها".
• ریاضیات - مجموعه ای از ریاضیات ابتدایی (برای متقاضیان دانشگاه).
• تربیت بدنی - مجتمع برای پشتیبانی دروس نظریدر تربیت بدنی
• متالورژیست - مجموعه ای از متالورژی و عملیات حرارتی (برای دانشگاه ها و دانشکده های فنی).
• Zubrol - مجموعه ای در مورد تئوری مکانیسم ها و قطعات ماشین (برای دانشگاه ها و دانشکده های فنی).

سازهای مجازی در Zapisnyh.Narod.Ru. وب سایت Zapisnyh.Narod.Ru در آموزش مهندسی بسیار مفید خواهد بود، جایی که می توانید ابزارهای مجازی را بر روی کارت صدا به صورت رایگان بارگیری کنید، که فرصت های گسترده ای را برای ایجاد تجهیزات باز می کند. آنها مطمئناً مورد علاقه معلمان خواهند بود و در سخنرانی ها مفید خواهند بود، کار علمیو در کارگاه های آزمایشگاهی در رشته های طبیعی و فنی. طیف ابزارهای مجازی ارسال شده در سایت چشمگیر است:

• ژنراتور ترکیبی فرکانس پایین؛
• ژنراتور فرکانس پایین دو فاز؛
• ضبط کننده اسیلوسکوپ;
• اسیلوسکوپ؛
• فرکانس متر؛
• کاراکتر AC;
• تکنوگراف؛
• کنتور برق؛
• R، C، L متر؛
• نوار قلب خانگی;
• برآورد خازن و ESR؛
• سیستم های کروماتوگرافی KhromProtsessor-7-7M-8;
• دستگاه بررسی و عیب یابی ساعت های کوارتز و غیره

یکی از ابزارهای مهندسی مجازی از سایت Zapisnyh.Narod.Ru

آزمایشگاه های مجازی فیزیک

آزمایشگاه مجازی زیست محیطی در Virtulab.Net.آزمایشگاه محیطی پورتال به مسائل کلی توسعه زمین و قوانین فردی می پردازد.

تجسم یکی از مؤثرترین روش‌های آموزشی است که به درک آسان‌تر و عمیق‌تر ماهیت پدیده‌های مختلف کمک می‌کند. تجسم و مدل‌سازی به‌ویژه هنگام مطالعه اشیاء و پدیده‌های پویا و متغیر با زمان مفید است که درک آنها با نگاه کردن به یک تصویر ثابت ساده در یک کتاب درسی معمولی دشوار است. کار آزمایشگاهی و آزمایش های آموزشی نه تنها مفید است، بلکه بسیار جالب است - البته با سازماندهی مناسب.

همه آزمایش‌های آموزشی نمی‌توانند یا نباید در حالت «واقعی» انجام شوند. جای تعجب نیست که فناوری های مدل سازی کامپیوتری به سرعت به این منطقه آمدند. در حال حاضر تعدادی بسته نرم افزاری در بازار وجود دارد که برای انجام آزمایش های آموزشی مجازی طراحی شده اند. این بررسی جنبه نسبتا جدیدی از چنین راه حل هایی را بررسی می کند: آزمایشگاه های آنلاین مجازی. با کمک آنها می توانید آزمایش های کامپیوتری را بدون خرید انجام دهید برنامه های اضافی، و در هر زمان مناسب، دسترسی به اینترنت وجود خواهد داشت.

در حال حاضر چندین روند در توسعه پروژه های شبکه مدرن از این نوع مشاهده می شود. اولین مورد پراکندگی در مقدار قابل توجهی از منابع است. در کنار پروژه های بزرگی که حجم قابل توجهی از محتوا را جمع آوری می کنند، سایت های زیادی وجود دارند که حاوی تعداد کمی آزمایشگاه هستند. گرایش دوم، حضور پروژه‌های چندصنعتی ارائه‌دهنده آزمایشگاه‌های حوزه‌های مختلف دانش و پروژه‌های تخصصی موضوعی است. در پایان لازم به ذکر است که آزمایشگاه های اختصاص داده شده به علوم طبیعی. در واقع: آزمایش‌های فیزیکی به طور کلی می‌تواند کاری بسیار گران باشد، اما یک آزمایشگاه کامپیوتری به شما امکان می‌دهد به پشت صحنه فرآیندهای پیچیده نگاه کنید. شیمی همچنین مزایایی دارد: نیازی به خرید معرف های واقعی، تجهیزات آزمایشگاهی نیست و ترس از خراب شدن چیزی در صورت بروز خطا وجود ندارد. یک زمینه به همان اندازه حاصلخیز برای کارگاه های آزمایشگاهی مجازی، زیست شناسی و اکولوژی است. بر کسی پوشیده نیست که مطالعه دقیق یک شی بیولوژیکی اغلب به مرگ آن ختم می شود. سیستم‌های اکولوژیکی بزرگ و پیچیده هستند، بنابراین استفاده از مدل‌های مجازی این امکان را فراهم می‌کند که درک آنها را ساده‌تر کند.

بررسی ما شامل چندین مورد از جالب ترین پروژه های آنلاین است، هم چند صنعت و هم طرح موضوعی. تمام منابع وب این بررسی- سایت هایی با دسترسی آزاد و باز.

VirtuLab

منبع VirtuLab بزرگترین مجموعه تجربیات مجازی در زمینه های مختلف است رشته های دانشگاهی. واحد اصلی مجموعه یک آزمایش مجازی است. از نقطه نظر فنی، این یک ویدیوی تعاملی است که با استفاده از Adobe Flash ساخته شده است. برخی از آزمایشگاه ها به صورت گرافیک سه بعدی ساخته می شوند. برای کار با آنها باید Adobe Shockwave Player را با افزونه Havok Physics Scene نصب کنید. می توانید این افزونه را در direct-online.com پیدا کنید. شما باید آرشیو به دست آمده را در پوشه Xtras Adobe Shockwave Player خود که در دایرکتوری سیستم ویندوز قرار دارد، باز کنید.

منبع VirtuLab بزرگترین مجموعه مجازی آنلاین است
آزمایشگاه هابه زبان روسی

هر ویدیو به شما امکان می دهد آزمایشی را انجام دهید که هدف آموزشی و وظیفه ای روشن دارد. تمام ابزارها و اشیاء لازم برای به دست آوردن نتیجه به کاربر ارائه می شود. وظایف و نکات به صورت پیامک نمایش داده می شوند. ویدیوهای VirtuLab جنبه آموزشی قوی دارند، به عنوان مثال، اگر کاربر اشتباه کند، تا زمانی که خطا اصلاح نشود، سیستم به او اجازه نمی دهد.

مجموعه آزمایشات VirtuLab بسیار گسترده و متنوع است. ساخته شده در خود موتور جستجو VirtuLab اینطور نیست، بنابراین برای یافتن آزمایش مورد نیاز خود، فقط باید در بخش های کاتالوگ پیمایش کنید. آرشیو به چهار بلوک اصلی تقسیم شده است: "فیزیک"، "شیمی"، "زیست شناسی" و "اکولوژی". در درون آنها بخش های موضوعی باریک تری وجود دارد. به ویژه، برای فیزیک، اینها بخش هایی از این رشته هستند. آزمایش هایی برای آشنایی با مکانیک، اثرات الکتریکی و نوری وجود دارد. تعدادی از آزمایشگاه ها در گرافیک سه بعدی طراحی شده اند که به نشان دادن انواع آزمایش ها کمک می کند: از آزمایش با دینامومتر گرفته تا شکست و سایر اثرات نوری.

در "زیست شناسی"، کلاس ها اساس تقسیم بندی شدند برنامه درسی مدرسه. محتوای وظایف در اینجا می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین، وظایفی برای مطالعه ویژگی های ساختاری موجودات زنده مختلف (به عنوان مثال، مجموعه ای برای جمع آوری انواع موجودات از "قطعات" پیشنهادی) و کارهایی وجود دارد که کار با میکروسکوپ و آماده سازی بافت های مختلف را شبیه سازی می کند.

وب سایت PhET مجموعه ای چند رشته ای از اپلت های جاوا است،
که می توانید هم به صورت آنلاین و هم در رایانه محلی خود با آن کار کنید

به طور جداگانه، در بخش تحقیقات لبه برش، نمایش هایی وجود دارد که به بیشتر اختصاص داده شده است تحقیقات مدرن. موارد جدید به طور مرتب در آرشیو ظاهر می شوند.

به قسمت Translated Sims توجه کنید. این صفحه شامل فهرستی از تمام زبان هایی است که آزمایشگاه های مجازی ارائه شده به آنها ترجمه شده اند. یک روسی نیز در میان آنها وجود دارد - امروز دقیقاً پنجاه آزمایش از این دست وجود دارد. جالب است که تعداد تظاهرات به زبان های انگلیسی، صربی و مجارستانی تقریباً برابر است. در صورت تمایل می توانید در تظاهرات ترجمه شرکت کنید. برای این منظور اپلیکیشن ویژه ای به نام PhET Translation Utility ارائه شده است.

نمایش PhET چیست و چه کسی می تواند از آنها بهره مند شود؟ آنها بر اساس فناوری جاوا ساخته شده اند. این به شما امکان می‌دهد آزمایش‌ها را به صورت آنلاین اجرا کنید، اپلت‌ها را در رایانه محلی خود بارگیری کنید و آنها را در سایر صفحات وب به عنوان ویجت جاسازی کنید. همه این گزینه ها در هر صفحه نمایشی PhET ارائه شده است.

تمام آزمایشات PhET تعاملی هستند. آنها شامل یک یا چند کار و همچنین مجموعه ای از تمام عناصر لازم برای حل آنها هستند. از آنجایی که راه حل معمولاً با جزئیات کافی در یادداشت های متنی توضیح داده می شود، هدف اصلی از نمایش ها تجسم و توضیح جلوه ها است و نه آزمایش دانش و مهارت های کاربر. بنابراین، یکی از نمایش‌های بخش شیمیایی ساخت مولکول‌هایی از اتم‌های پیشنهادی و مشاهده یک تجسم سه بعدی از نتیجه را پیشنهاد می‌کند. در بخش بیولوژیکی یک ماشین حساب برای تعادل کالری مصرفی فرد در طول روز وجود دارد: می توانید انواع و مقادیر غذای مصرف شده و همچنین حجم را مشخص کنید. ورزش بدنی. سپس تنها چیزی که باقی می ماند مشاهده تغییرات در "مرد کوچک" آزمایشی در یک سن، قد و وزن اولیه است. بخش ریاضی دارای ابزارهای بسیار مفیدی برای ترسیم توابع مختلف، بازی های حسابی و سایر برنامه های کاربردی جالب است. بخش فیزیک طیف گسترده ای از "آزمایشگاه ها" را ارائه می دهد که انواع پدیده ها را نشان می دهد - از حرکت ساده تا برهم کنش های کوانتومی.

PhET
درجه: 4
زبان رابط:انگلیسی، روسی موجود است
توسعه دهنده:دانشگاه کلرادو
وب سایت: phet.colorado.edu

پروژه تظاهرات ولفرام

یک منبع بسیار ارزشمند از آزمایشگاه‌های آنلاین، پروژه چند رشته‌ای Wolfram Demonstrations است. هدف پروژه نشان دادن واضح مفاهیم است علم مدرنو تکنولوژی Wolfram ادعا می کند که یک پلت فرم واحد برای ایجاد یک کاتالوگ یکپارچه از آزمایشگاه های تعاملی آنلاین است. به گفته توسعه دهندگان، این به کاربران امکان می دهد از مشکلات مرتبط با استفاده از منابع یادگیری ناهمگن و پلت فرم های توسعه اجتناب کنند.

کاتالوگ پروژه تظاهرات Wolfram شامل بیش از 7 هزار است.
آزمایشگاه های مجازی

این سایت بخشی از یک پروژه اینترنتی بزرگ به نام Wolfram است. پروژه تظاهرات Wolfram در حال حاضر دارای یک کاتالوگ چشمگیر از بیش از 7000 دمو تعاملی است.

اساس فناوری برای ایجاد آزمایشگاه ها و نمایش ها بسته Wolfram Mathematica است. برای مشاهده دموها، باید یک پخش کننده CDF مخصوص Wolfram را دانلود و نصب کنید که کمی بیش از 150 مگابایت حجم دارد.

کاتالوگ پروژه شامل 11 بخش اصلی مرتبط با شاخه های مختلف دانش و فعالیت های انسانی است. بخش‌های بزرگ فیزیکی، شیمیایی و ریاضی و همچنین بخش‌های اختصاص داده شده به فناوری و مهندسی وجود دارد. علوم زیستی به خوبی نشان داده شده است. سطوح پیچیدگی مدل ها و همچنین سطوح ارائه بسیار متفاوت است. این کاتالوگ حاوی نمایش های کاملاً پیچیده ای است که هدف آن هاست دبیرستان، بسیاری از آزمایشگاه ها به نشان دادن جدیدترین ها اختصاص داده شده اند دستاوردهای علمی. در عین حال، سایت دارای بخش هایی برای کودکان است. ممکن است به یک ناراحتی خاص تبدیل شود مانع زبان: پروژه Wolfram در حال حاضر کاملاً انگلیسی زبان است. با این حال، متن کمی در دموها و آزمایشگاه‌ها وجود دارد، ابزارهای کنترلی بسیار ساده هستند و درک آنها بدون درخواست آسان است.

هیچ کار یا کنترل خاصی بر اجرای آنها وجود ندارد. با این حال، محتوا را نمی توان به سادگی ارائه یا ویدیو نامید. در دموهای Wolfram مقدار زیادی تعامل وجود دارد. تقریباً همه آنها ابزارهایی دارند که به تغییر پارامترهای اشیاء نمایش داده شده کمک می کند و در نتیجه آزمایش های مجازی روی آنها انجام می شود. این به بیشتر کمک می کند درک عمیقفرآیندها و پدیده ها را نشان داد.

پروژه تظاهرات ولفرام
درجه: 4
زبان رابط: انگلیسی
توسعه دهنده:پروژه تظاهرات Wolfram و مشارکت کنندگان
وب سایت: demonstrations.wolfram.com

آزمایشگاه شیمی ایریدیوم

علاوه بر پروژه های "چند صنعتی" در وب مدرن، آزمایشگاه های آنلاین تخصصی زیادی وجود دارد که به برخی از علوم اختصاص یافته است. بیایید با The ChemCollective شروع کنیم، پروژه ای که به مطالعه شیمی اختصاص دارد. این شامل بسیاری از مطالب موضوعی در انگلیسی. یکی از جالب ترین بخش های آن، آزمایشگاه مجازی خود به نام آزمایشگاه شیمی IrYdium است. ساختار آن به طور قابل توجهی با تمام پروژه های مورد بحث در بالا متفاوت است. واقعیت این است که هیچ آزمایش خاص و خاصی با وظایف خود در اینجا ارائه نشده است. در عوض، به کاربر آزادی عمل تقریبا کامل داده می شود.

آزمایشگاه شیمی آنلاین IrYdium متفاوت است
انعطاف پذیری بالا در راه اندازی و بهره برداری

این آزمایشگاه در قالب یک اپلت جاوا ایجاد شد. به هر حال، می توانید آن را دانلود کرده و روی رایانه محلی خود اجرا کنید - لینک دانلود مربوطه در آن قرار دارد صفحه اصلیپروژه

رابط اپلت به چندین منطقه تقسیم می شود. در وسط است فضای کار، که پیشرفت آزمایش را نشان می دهد. ستون سمت راست نوعی "داشبورد" است - اطلاعاتی را در مورد واکنش هایی که در حال وقوع هستند نشان می دهد: دما، اسیدیته، مولاریته و سایر داده های کمکی. در سمت چپ اپلت به اصطلاح "Reagent Warehouse" وجود دارد. این مجموعه ای از انواع معرف های مجازی است که به شکل یک درخت سلسله مراتبی ساخته شده است. در اینجا می توانید اسیدها، بازها، مواد شاخص و هر چیز دیگری را که یک شیمیدان تجربی به آن نیاز دارد بیابید. برای کار با آنها، مجموعه خوبی از ظروف شیشه ای مختلف آزمایشگاهی، مشعل، ترازو و سایر تجهیزات ارائه می شود. در نتیجه، کاربر یک آزمایشگاه مجهز و کم در اختیار دارد معلولیت هاآزمایش

از آنجایی که در اینجا کار خاصی وجود ندارد، آزمایش ها به روشی انجام می شود که برای کاربر ضروری و جالب باشد. تنها چیزی که باقی می ماند این است که مواد لازم را انتخاب کنید، بسازید راه اندازی آزمایشیبا استفاده از سخت افزار مجازی پیشنهادی و اجرای واکنش. بسیار راحت است که ماده حاصل را می توان به مجموعه معرف ها برای استفاده در آزمایش های بعدی اضافه کرد.

به طور کلی، جالب بود و منبع مفید، با انعطاف پذیری بالا در کاربرد مشخص می شود. اگر وجود ترجمه تقریبا کامل روسی این برنامه را در نظر بگیریم، آزمایشگاه شیمی IrYdium می تواند به ابزار بسیار مفیدی برای تسلط بر دانش پایه شیمی تبدیل شود.

آزمایشگاه شیمی ایریدیوم
درجه: 5
زبان رابط:روسی، انگلیسی
توسعه دهنده: ChemCollective
وب سایت: www.chemcollective.org/vlab/vlab.php

"آزمایشگاه مجازی" teachmen.ru

این دومین پروژه روسی در بررسی ما است. این منبع در پدیده های فیزیکی تخصص دارد. دامنه آزمایشگاه های مجازی فقط به برنامه درسی مدرسه محدود نمی شود. تجربیات آنلاین ارائه شده توسط متخصصان چلیابینسک دانشگاه دولتی، نه تنها برای دانش آموزان، بلکه برای دانش آموزان نیز مناسب است. از نقطه نظر فنی، این منبع ترکیبی از فلش و جاوا است، بنابراین باید از قبل به‌روزرسانی‌های ماشین مجازی جاوا را در رایانه خود بررسی کنید.

وظایف پروژه "آزمایشگاه مجازی" متفاوت است
دشواری بالاتر

طراحی آزمایشگاه ها در اینجا شماتیک و دقیق است. به نظر می رسد که تصاویر متحرک عجیب و غریب از یک کتاب درسی ظاهر می شود. این با وجود مواد در نظر گرفته شده برای همراهی تأکید می شود جلسات آموزشی. تاکید اصلی در چنین آزمایشاتی بر انجام وظایف خاص و آزمایش دانش کاربر است.

کاتالوگ پروژه شامل دوازده بخش موضوعی اصلی - از مکانیک گرفته تا فیزیک اتمی و هسته ای است. هر یک از آنها حاوی حداکثر ده آزمایشگاه مجازی تعاملی مربوطه است. یادداشت‌های سخنرانی مصور نیز ارائه می‌شوند، برخی با آزمایش‌های مجازی خودشان.

محیط کاری آزمایشگر در اینجا با دقت کامل بازتولید شده است. دستگاه ها در قالب نمودار نشان داده شده اند، پیشنهاد می شود نمودارها ساخته شوند و پاسخ ها از گزینه های موجود انتخاب شوند. آزمایش‌ها در "آزمایشگاه مجازی" پیچیده‌تر از VirtuLab هستند. مجموعه منابع شامل آزمایشات اتمی و فیزیک هسته ای، فیزیک لیزر، و همچنین یک "سازنده اتم"، که پیشنهاد می کند یک اتم را از انواع مختلف جمع کند. ذرات بنیادی. آزمایش‌هایی برای یافتن و خنثی‌سازی منبع تشعشع و بررسی خواص لیزرها وجود دارد. علاوه بر این، آزمایشگاه های "مکانیکی" نیز وجود دارد که عمدتاً دانش آموزان مدرسه را هدف قرار می دهند.

آزمایشگاه های آنلاین در

علاوه بر منابع بزرگ با ده‌ها و صدها سایت آزمایشی مجازی در اینترنت، سایت‌های کوچک بسیاری وجود دارند که آزمایش‌های جالبی را در مورد یک موضوع خاص و معمولاً محدود ارائه می‌دهند.

یک نقطه شروع خوب در هنگام جستجوی مجازی کوچک
آزمایشگاه هاقادر به تبدیل شدن به یک پروژه آزمایشگاه آنلاین در

در چنین شرایطی، برای یافتن نمایش‌های لازم، پروژه‌های کاتالوگی که پیوندهای این گونه سایت‌ها را جمع‌آوری و نظام‌مند می‌کنند، مطمئنا مفید خواهند بود. آزمایشگاه های آنلاین در دایرکتوری (onlinelabs.in) می تواند نقطه شروع خوبی باشد. این منبع پیوندهایی را به پروژه‌هایی که آزمایش‌ها و آزمایشگاه‌های آنلاین با دسترسی آزاد را در شاخه‌های مختلف علوم ارائه می‌دهند، جمع‌آوری و نظام‌بندی می‌کند. برای هر علم یک بخش مربوطه وجود دارد. زمینه های مورد علاقه این پروژه در درجه اول فیزیک، شیمی و زیست شناسی است. این بخش ها بزرگترین و به روزترین هستند. علاوه بر این، موارد اختصاص یافته به آناتومی، نجوم، زمین شناسی و ریاضیات به تدریج تکمیل می شوند. هر بخش حاوی پیوندهایی به منابع اینترنتی مرتبط با خلاصه ای کوتاه به زبان انگلیسی است که هدف یک آزمایشگاه خاص را توصیف می کند.

"آزمایشگاه مجازی" teachmen.ru
درجه: 3
زبان:روسی
توسعه دهنده:دانشگاه دولتی چلیابینسک
وب سایت:

1

روش شناسی برای ایجاد کار آزمایشگاهیدر شیمی با استفاده از آزمایشگاه های مجازی ایجاد یک کار آزمایشگاهی مجازی شامل مراحل تعیین اهداف کار آزمایشگاهی، انتخاب آزمایشگاه مجازی، شناسایی قابلیت های شبیه ساز مجازی، تنظیم اهداف، تعیین محتوا و وظایف آموزشی، ترسیم فیلمنامه، آزمایش، تصحیح اسکریپت، ارزیابی و تحلیل قابلیت اطمینان فرآیند و نتیجه آزمایش مجازی در مقایسه با مقیاس کامل، ترسیم توصیه های روش شناختی. مدلی از روش ایجاد کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی ارائه شده است. دستگاه مفهومی و اصطلاحی در زمینه تحقیق توضیح داده شده است: تعاریف کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی، مجازی آزمایشگاه شیمی، آزمایش شیمیایی مجازی. روش های استفاده از کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی هنگام تحصیل در دانشگاه نشان داده شده است: هنگام مطالعه مطالب جدید، هنگام تجمیع دانش، هنگام آماده شدن برای کار آزمایشگاهی در مقیاس کامل هم در کلاس درس و هم در فعالیت های مستقل فوق برنامه.

آموزش شیمی

آزمایشگاه های مجازی

آزمایش مجازی

1. Belokhvostov A. A., Arshansky E. Ya. ابزارهای الکترونیکی آموزش شیمی. توسعه و روش های استفاده – Minsk: Aversev, 2012. – 206 p.

2. Gavronskaya Yu., Alekseev V. V. کار آزمایشگاهی مجازی در آموزش تعاملیشیمی فیزیک // اخبار دولت روسیه دانشگاه تربیتیآنها A.I. هرزن. – 1393. – شماره 168. – ص.79–84.

3. GOST 15971-90. سیستم های پردازش اطلاعات اصطلاحات و تعاریف. - به جای GOST 15971-84؛ ورودی 1992/01/01. - م.: انتشارات استاندارد، 1370. – 12 ص.

4. موروزوف، M. N. توسعه یک آزمایشگاه شیمیایی مجازی برای آموزش مدرسه // تکنولوژی آموزشیو جامعه – 2004. – ت 7، شماره 3. – ص 155-164.

5. Pak, M. S. نظریه و روش شناسی تدریس شیمی: کتاب درسی برای دانشگاه ها. – سن پترزبورگ: انتشارات دانشگاه دولتی پداگوژیک روسیه به نام. A.I. هرزن، 2015. – 306 ص.

6. ایالت فدرال استاندارد آموزشیبالاتر آموزش حرفه ایدر راستای آموزش 050100 تربیت معلم(مدرک تحصیلی (مدرک تحصیلی) "لیسانس") (مصوب به دستور وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه مورخ 22 دسامبر 2009 شماره 788) (در تاریخ 31 مه 2011 اصلاح شده) [منبع الکترونیکی]. - URL: http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgos/5/20111207163943.pdf (تاریخ دسترسی: 10/03/15).

7. آزمایشگاه مجازی / ChemCollective. منابع آنلاین آموزش و یادگیری شیمی [منبع الکترونیکی]. - URL: http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=ru (تاریخ دسترسی: 10/03/15).

آزمایشگاه های شیمیایی مجازی، آزمایش مجازی، کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی - این یک منطقه امیدوار کننده در آموزش شیمی، طبیعتاً توجه دانش آموزان و معلمان را به خود جلب می کند. اهمیت معرفی آزمایشگاه های مجازی در عمل آموزشیاولاً توسط چالش های اطلاعاتی زمان تعیین می شود و ثانیاً توسط الزامات نظارتی برای سازماندهی آموزش ، یعنی استانداردهای آموزشی تعیین می شود. به منظور اجرای رویکرد مبتنی بر شایستگی، استانداردهای آموزشی فعلی فدرال ایالتی آموزش عالی برای استفاده گسترده در فرآیند آموزشیشکل‌های فعال و تعاملی برگزاری کلاس‌ها از جمله شبیه‌سازی رایانه‌ای همراه با کارهای فوق برنامه به منظور شکل‌گیری و توسعه مهارت‌های حرفه‌ای دانش‌آموزان.

در این زمینه، از نظر شیوع و تقاضا، رهبر "شیمی 8-11 کلاس - آزمایشگاه مجازی" MarSTU است که برای دانش آموزان و متقاضیان در نظر گرفته شده است. موارد تعاملی نیز به خوبی شناخته شده اند کار عملیو آزمایشات در شیمی VirtuLab (http://www.virtulab.net/). در سطح آموزش عالی، در میان منابع روسی زبان موجود در بازار آموزشی، آزمایشگاه های شیمیایی مجازی ENK، توسعه های خود (و به عنوان یک قاعده، بسته) دانشگاه ها و تعدادی از منابع وجود دارد. زبان های خارجی. توضیحاتی در مورد آزمایشگاه های شیمی مجازی موجود بیش از یک بار ارائه شده است و مطمئناً لیست آنها گسترش خواهد یافت. آزمایشگاه های مجازی با اطمینان در تمرین شیمی و رشته های شیمی جای خود را می گیرند، در عین حال، مبانی نظری و روش شناختی استفاده از آنها و ایجاد کار آزمایشگاهی مجازی بر اساس آنها تازه در حال شکل گیری است. حتی اصطلاح "کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی" هنوز تعریف مستدلی دریافت نکرده است که به طور دقیق ارتباط با مفاهیم دیگر از جمله مفهوم آزمایشگاه مجازی در آموزش شیمی و آزمایش شیمیایی مجازی را نشان دهد.

برای روشن شدن دستگاه مفهومی و اصطلاحی، از عبارت "آزمایش شیمیایی" به عنوان نقطه شروع استفاده می کنیم که در زمینه علمینظریه ها و روش های تدریس آزمایش شیمیایی وسیله ای خاص برای آموزش شیمی است که به عنوان منبع و مهم ترین روش دانش، دانش آموزان را نه تنها با اشیاء و پدیده ها، بلکه با روش های علوم شیمی آشنا می کند. در فرآیند یک آزمایش شیمیایی، دانش‌آموزان توانایی مشاهده، تجزیه و تحلیل، نتیجه‌گیری و مدیریت تجهیزات و معرف‌ها را به دست می‌آورند. عبارتند از: نمایش و آزمایش دانش آموز/دانش آموز. آزمایشات (کمک به مطالعه جنبه های فردی یک شی شیمیایی)، کار آزمایشگاهی (مجموعه ای از آزمایشات آزمایشگاهی به فرد امکان می دهد بسیاری از جنبه های اشیاء و فرآیندهای شیمیایی را مطالعه کند)، تمرین های عملی، کارگاه آزمایشگاهی; آزمایش خانگی، آزمایش تحقیقاتی و ... یک آزمایش شیمیایی می تواند در مقیاس کامل، ذهنی و مجازی باشد. "مجازی" به معنای "امکان بدون تجسم فیزیکی" است. واقعیت مجازی - تقلید از یک موقعیت واقعی با استفاده از دستگاه های کامپیوتری؛ عمدتاً در اهداف آموزشی; در این راستا، آزمایش مجازی را گاهی شبیه سازی یا آزمایش کامپیوتری می نامند. بر اساس GOST فعلی، "مجازی" تعریفی است که یک فرآیند یا دستگاه را در یک سیستم پردازش اطلاعات مشخص می کند که به نظر می رسد واقعاً وجود دارد، زیرا تمام عملکردهای آن با وسایل دیگری اجرا می شوند. به طور گسترده در ارتباط با استفاده از مخابرات استفاده می شود. بنابراین، آزمایش شیمیایی مجازی نوعی آزمایش آموزشی در شیمی است. تفاوت اصلی آن با مقیاس کامل این واقعیت است که ابزار نمایش یا مدل سازی است فرآیندهای شیمیاییو پدیده ها، فن آوری کامپیوتری در هنگام اجرای آن استفاده می شود، دانش آموز با تصاویری از مواد و اجزای تجهیزاتی که بازتولید می شوند، عمل می کند ظاهرو توابع اشیاء واقعی، یعنی از آزمایشگاه مجازی استفاده می کند. ما یک آزمایشگاه مجازی در آموزش شیمی را به عنوان شبیه سازی کامپیوتری یک آزمایشگاه شیمی آموزشی می فهمیم که عملکرد اصلی آن - انجام آزمایش شیمیایی برای اهداف آموزشی - را اجرا می کند. از نظر فنی، عملکرد آزمایشگاه مجازی توسط سخت‌افزار و نرم‌افزار رایانه تضمین می‌شود، یک سیستم توجیهی آموزشی - ماهوی و روش‌شناختی از مفروضات در مورد روند فرآیند شیمیایی مورد مطالعه یا تظاهرات ویژگی‌های یک جسم شیمیایی، بر اساس که یکی از گزینه های ممکن برای پاسخ آزمایشگاه مجازی به اقدامات کاربر توسعه یافته است. آزمایشگاه مجازی به عنوان عنصری از اطلاعات با تکنولوژی بالا عمل می کند محیط آموزشی، وسیله ای برای ایجاد و انجام آزمایش مجازی است. کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی یک آزمایش شیمیایی مجازی در قالب مجموعه ای از آزمایشات است که با هدف مشترک مطالعه یک شی یا فرآیند شیمیایی متحد شده است.

بیایید روش ایجاد یک کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی را در نظر بگیریم (مدل آن در شکل 1 نشان داده شده است) مثال خاصکار آزمایشگاهی با موضوع "راه حل".

برنج. 1. مدل روش ایجاد کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی

ایجاد یک کار آزمایشگاهی مجازی شامل مراحل تعیین اهداف کار آزمایشگاهی، انتخاب آزمایشگاه مجازی، شناسایی قابلیت های شبیه ساز مجازی، تنظیم اهداف، تعریف وظایف معنادار و آموزشی، ترسیم سناریو، آزمایش، ارزیابی و تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان فرآیند و نتیجه آزمایش مجازی در مقایسه با واقعی، سناریوی تصحیح و تهیه توصیه های روش شناختی.

مرحله تعیین هدف شامل فرآیند انتخاب اهداف کار آزمایشگاهی برنامه ریزی شده با تعیین حدود انحرافات مجاز برای دستیابی است. نتیجه آموزشیموثرترین و قابل قبول ترین ابزار با در نظر گرفتن مادی، فنی، زمانی، منابع انسانی و همچنین شخصی و ویژگی های سنیدانش آموزان در مثال ما، هدف تهیه راه حل ها و مطالعه خواص آنها بود. این کار برای برنامه های فوق برنامه مستقل طراحی شده است فعالیت های آموزشیدانش آموزان مبحث راه حل ها در اکثر دروس شیمی دانشگاهی پوشش داده می شود، علاوه بر این، مهارت های آماده سازی و کار با محلول ها مورد تقاضا است زندگی روزمرهو تقریبا هر فعالیت حرفه ای. بنابراین اهداف کار شامل: تقویت مهارت محاسبه غلظت مولی و درصدی محلول، مقدار مورد نیازمواد و حلال برای تهیه محلول با غلظت معین. توسعه الگوریتم و تکنیک عملیات برای تهیه محلول ها (توزین مواد، اندازه گیری حجم و غیره)؛ مطالعه پدیده هایی که در حین انحلال رخ می دهند - انتشار یا جذب گرما، تفکیک، تغییر در هدایت الکتریکی، تغییر pH محیط و غیره.

مرحله انتخاب آزمایشگاه مجازی. انتخاب یک آزمایشگاه مجازی بر اساس تعدادی از شرایط تعیین می شود: نحوه دسترسی به منبع، شرایط مالی استفاده از آن، زبان و پیچیدگی رابط، و البته، محتوا، یعنی قابلیت هایی که این آزمایشگاه برای دستیابی به اهداف کار آزمایشگاهی برنامه ریزی شده در اختیار کاربر قرار می دهد یا نمی دهد. ما بر روی آزمایشگاه‌هایی با دسترسی آزاد آزاد تمرکز کردیم، برای کارهایی که مهارت‌های رایانه‌ای در سطح کاربر با آن‌ها کافی بود، در ابتدا آزمایشگاه‌هایی را با درجه تعامل پایین رها کردیم، یعنی تنها گزینه‌هایی را برای مشاهده غیرفعال تجربیات شیمیایی در نظر گرفتیم. پس از مطالعه چندین پروژه، هم چند رشته ای و هم موضوعی، به این نتیجه رسیدیم که هیچ یک از آزمایشگاه های شناخته شده برای ما به طور کامل الزامات را برآورده نمی کند، یعنی: به دانش آموز اجازه می دهد با استفاده از مقادیر از پیش محاسبه شده املاح، محلولی با غلظت معین تهیه کند. حلال با انجام عملیات توزین، اندازه گیری حجم، انحلال، اطمینان از درستی آماده سازی و همچنین مشاهده فرآیندهای همراه با انحلال. با این وجود، ما در آزمایشگاه مجازی IrYdiumChemistryLab مستقر شدیم که مزیت آن توانایی مداخله در برنامه و طراحی آزمایش مجازی خود است.

شناسایی قابلیت های شبیه ساز مجازی آزمایشگاه منتخب موارد زیر را نشان داد. در مورد مجموعه معرف ها، محلول هایی با غلظت های مختلف (19 MNaOH، 15 MHClO4 و غیره) وجود دارد که آب به عنوان مهمترین حلال، اما عملاً هیچ حلال وجود ندارد. جامدات; با این حال، برنامه Authoring Tool به شما امکان می دهد با استفاده از ویژگی های ترمودینامیکی مواد، معرف های اضافی را به آزمایشگاه وارد کنید. این تجهیزات شامل مجموعه ای از ظروف شیشه ای با درجات مختلف دقت (سیلندر، پیپت، بورت)، تعادل تحلیلی، PH متر، سنسور دما، عنصر گرمایش و همچنین یک اپلت است که غلظت ذرات را در محلول نشان می دهد. توانایی مطالعه چنین ویژگی های محلول مانند هدایت الکتریکی، ویسکوزیته و کشش سطحی ارائه نشده است. فرآیندها در یک آزمایشگاه مجازی در زمان بسیار کوتاهی انجام می شود که مطالعه سرعت فرآیندهای شیمیایی را محدود می کند. بر اساس قابلیت های شبیه ساز مجازی، اهداف به طور خاص اصلاح شد، مطالعه رسانایی الکتریکی محلول ها حذف شد، اما مطالعه اثر دما بر حلالیت مواد اضافه شد. هنگام تعیین اهداف کار آزمایشگاهی، از نتایج مورد انتظار نتیجه گرفتیم: دانش آموزان باید مهارت های عملی در تهیه راه حل ها، از جمله تسلط بر الگوریتم های عملیات فردی را توسعه دهند، آنها باید در مورد تغییر تعداد ذرات در یک محلول در طول دوره به نتیجه گیری برسند. تفکیک الکترولیت های قوی و ضعیف، در مورد نسبت تعداد آنیون ها و کاتیون ها در مورد انحلال الکترولیت های نامتقارن، در مورد علل اثرات حرارتی در طول انحلال.

ما مرحله تعیین وظایف آزمایشگاهی در حال ایجاد را به عنوان یک عنصر مهم از روند طراحی فعالیت های دانش آموزان برجسته می کنیم، در اینجا باید برنامه ریزی کنیم که دانش آموزان باید چه دستکاری هایی را در چارچوب این کار آزمایشگاهی انجام دهند مشاهده کنید (وظایف معنی دار)، و پس از اتمام آن چه نتیجه گیری و بر چه اساسی باید به دست آید (وظایف آموزشی)، چه مهارت هایی را باید کسب کرد. به عنوان مثال، هنگام تهیه حجم معینی از محلول از یک بخش وزن شده، بر الگوریتم اقدامات مسلط شوید: جرم ماده را محاسبه کنید، آن را وزن کنید، حجم مایع را اندازه بگیرید / آن را به حجم مورد نیاز برسانید. تسلط بر تکنیک های کار با ترازوهای تحلیلی و ظروف اندازه گیری. مشاهده کنید که چگونه غلظت ذرات (مولکول‌ها، یون‌ها) در محلول با انحلال الکترولیت‌ها و غیرالکترولیت‌ها، الکترولیت‌های متقارن و نامتقارن، الکترولیت‌های قوی و ضعیف مرتبط است، در مورد حلالیت، اثرات حرارتی در حین انحلال و غیره نتیجه‌گیری کنید.

گام بعدی در ایجاد کار آزمایشگاهی، ایجاد یک سناریو است، یعنی شرح دقیق هر تجربه به طور جداگانه و تعیین مکان و نقش این تجربه در کارهای آزمایشگاهی، با در نظر گرفتن اینکه چه مشکلاتی به وجود خواهد آمد و چگونه باید کار کرد. دستیابی به اهداف کار آزمایشگاهی به عنوان یک کل. در عمل، تهیه پیش نویس یک سناریو همزمان با آزمایش انجام می شود، یعنی اجرای آزمایشی آزمایش هایی که به روشن شدن و جزئیات سناریو کمک می کند. این سناریو منعکس کننده هر اقدام و واکنش آزمایشگاه مجازی به آن است. این سناریو بر اساس کارهایی مانند "تهیه 49 گرم از محلول CuSO4 0.4٪" یا "تهیه 35 میلی لیتر از محلول CuSO4 0.1 mol/l از هیدرات کریستالی آن (CuSO4∙5H2O) است. هنگام ترسیم یک کار، در دسترس بودن معرف ها و تجهیزات مناسب در آزمایشگاه مجازی و امکان فنی تکمیل چنین کاری در نظر گرفته می شود. در مثال ما، سناریو، علاوه بر سمت محاسبات، شامل تعدادی از اقدامات و تکنیک هایی است که آماده سازی یک محلول را در یک آزمایشگاه واقعی شبیه سازی می کند. مثلاً هنگام توزین، ماده خشک را نباید مستقیماً روی ظرف توزین قرار داد، بلکه باید از ظرف مخصوص استفاده کرد. از تابع تاره استفاده کنید. همانطور که در واقعیت، این ماده باید در بخش های کوچک به ترازو اضافه شود، ممکن است بیش از حد تصادفی از جرم محاسبه شده منجر به شروع مجدد عملیات شود. انتخاب ظروف شیشه‌ای شیمیایی با حجم مناسب، اندازه‌گیری دقیق حجم مایع «در امتداد منیسک پایین» و استفاده از تکنیک‌های خاص دیگر ارائه شده است. پس از آماده سازی، خواص محلول حاصل (غلظت مولی یون ها، pH) در اپلت های آزمایشگاه مجازی منعکس می شود که به شما امکان می دهد صحت کار را بررسی کنید. با انجام یک سری آزمایش، دانش‌آموزان داده‌هایی را دریافت خواهند کرد که بر اساس آن‌ها می‌توانند درباره غلظت یون‌ها در محلول‌های الکترولیت‌های قوی و ضعیف، pH محلول‌های هیدرولیز شده یا وابستگی نتیجه‌گیری کنند. اثر حرارتیانحلال بستگی به مقدار حلال و ماهیت ماده و غیره دارد.

به عنوان مثال، مطالعه اثرات حرارتی در طول انحلال مواد را در نظر بگیرید. این سناریو شامل آزمایش‌هایی بر روی انحلال نمک‌های خشک (NaCl، KCl، NaNO 3، CuSO4، K2Cr2O7، KClO3، Ce2 (SO4)3) است. بر اساس تغییر دمای محلول، دانش‌آموزان باید احتمال تأثیرات گرمازا و گرمازا انحلال را استنباط کنند. فرمول بندی وظایف در هر مورد ممکن است متفاوت باشد و به نوع آزمایش - تحقیقی یا گویا بستگی دارد. به عنوان مثال، می توانید خود را به نتیجه گیری در مورد وجود چنین اثراتی محدود کنید یا در سناریو تهیه محلول های نمک با جرم های مختلف املاح با همان جرم حلال را در سناریو قرار دهید (محلول هایی حاوی 50 گرم از ماده آماده کنید. در 100 گرم آب، 10 گرم از ماده در 100 گرم آب، و بالعکس، آزمایش با مقدار ثابتی از املاح و جرم متغیر حلال. تهیه محلول از نمک های بی آب و هیدرات های کریستالی آنها و نظارت بر تغییرات دما در طول انحلال آنها. هنگام انجام چنین آزمایش‌هایی، دانش‌آموزان باید به این سؤال پاسخ دهند: «وقتی مقادیر مساوی نمک‌های بی آب و هیدرات‌های کریستالی آن‌ها حل می‌شوند، تغییرات دما چگونه متفاوت است؟ چرا انحلال نمک های بی آب با آزاد شدن گرمای بیشتری نسبت به هیدرات های کریستالی رخ می دهد؟ و در مورد اینکه چه چیزی بر نشانه اثر حرارتی انحلال تأثیر می گذارد نتیجه گیری کنید. بسته به اهداف و اهداف کار، سناریو شامل چندین آزمایش یا چندین سری آزمایش خواهد بود، اما باید در نظر داشت که در فضای مجازی همه چیز بسیار سریعتر از یک آزمایشگاه واقعی انجام می شود و به این صورت نیست. زمان زیادی که ممکن است در نگاه اول به نظر برسد.

در طول فرآیند آزمایش، لازم است قابلیت اطمینان فرآیند و نتیجه آزمایش مجازی در مقایسه با واقعی مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گیرد، یعنی اطمینان حاصل شود که مدل سازی و نتایج تولید شده آزمایش مجازی با واقعیت مغایرت نداشته باشد. یعنی کاربر را گمراه نخواهند کرد.

توصیه‌های روش‌شناختی مبتنی بر سناریویی تدوین‌شده و آزمایش‌شده است، اما نباید فراموش کرد که مخاطب آن‌ها دانش‌آموزان است و علاوه بر دستورالعمل‌ها و وظایف روشن، باید حاوی شرحی از نتایج مورد انتظار مرتبط با اهداف تعیین‌شده باشد و دارای منابع باشد. به مطالب نظریو نمونه ها

نتیجه ایجاد کار آزمایشگاهی مجازی، اجرای آن در فرآیند یادگیری است که منجر به افزایش کیفیت کسب دانش و تسلط بر شایستگی های مربوطه می شود. چندین تکنیک برای «جاسازی» کارهای آزمایشگاهی مجازی در شیمی وجود دارد فرآیند آموزشیدانشگاه هنگام مطالعه مطالب جدید برای درک بهتر و تسلط بر آن، به نظر ما، انجام کارهای آزمایشگاهی مجازی کوتاه برای به روز رسانی دانش یا نشان دادن پدیده های مورد مطالعه، که شرایط عینی را برای اجرای اشکال فعال و تعاملی ایجاد می کند، توصیه می شود. یادگیری، که توسط استاندارد آموزشی فعلی مورد نیاز است. در این مورد، کار آزمایشگاه مجازی می تواند جایگزین یک آزمایش نمایشی سنتی شود. علاوه بر این، ما در حال بررسی امکان استفاده از کار آزمایشگاهی مجازی برای تجمیع دانش و مهارت‌ها هم در کلاس و هم در فعالیت‌های مستقل غیردرسی هستیم. یکی دیگر از گزینه های استفاده از کار آزمایشگاهی مجازی در فرآیند آموزش شیمی، آماده سازی دانش آموزان برای انجام کارهای آزمایشگاهی در مقیاس کامل است. دانش‌آموزان با اجرای صحیح کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی، اولاً مهارت‌های حل مسائل محاسباتی را در این موضوع تمرین می‌کنند، ثانیاً الگوریتم و تکنیک انجام آزمایش شیمیایی را تلفیق می‌کنند، ثالثاً الگوهای فرآیندهای شیمیایی را با مشارکت فعال می‌آموزند. آموزش فرآیند

روش پیشنهادی برای ایجاد کار آزمایشگاهی مجازی در شیمی معلمان را با ابزارهای مبتنی بر علمی برای برگزاری کلاس‌های شیمی و رشته‌های شیمی به صورت تعاملی در ترکیب با کارهای فوق برنامه به منظور شکل‌گیری و توسعه مهارت‌های حرفه‌ای دانش‌آموزان مجهز می‌کند.

داوران:

Rogovaya O. G.، دکترای علوم تربیتی، استاد، رئیس گروه شیمی و آموزش محیط زیست RGPU به نام A.I. هرزن، سن پترزبورگ;

Piotrovskaya K.R.، دکترای علوم تربیتی، پروفسور، استاد گروه روش های تدریس ریاضیات و انفورماتیک دانشگاه دولتی آموزشی روسیه به نام A.I. هرزن، سن پترزبورگ.

پیوند کتابشناختی

Gavronskaya Yu.Yu.، Oksenchuk V.V. روش ایجاد آثار آزمایشگاهی مجازی در شیمی // مسائل معاصرعلم و آموزش – 2015. – شماره 2-2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22290 (تاریخ دسترسی: 02/01/2020). مجلات منتشر شده توسط انتشارات "آکادمی علوم طبیعی" را مورد توجه شما قرار می دهیم.