Віртуальні хімічні лабораторії, як альтернатива шкільного хімічного експерименту

Abstract

У межах даного дослідження зроблено аналіз ролі хімічного експерименту у сучасній системі навчання стосовно хімічних дисциплін, зокрема, функції експерименту в контексті концепції НУШ. Проведено детальний аналіз й надано характеристики основних засобів формування досвіду експериментаторських умінь в здобувачів освіти, а також підкреслено необхідність застосування відповідних дидактичних інструментів та ефективного управління освітньою діяльністю, які здатні забезпечити цілеспрямованість в пошуку обґрунтувань і доведень закономірностей, кореляцій й взаємозалежностей між навчальними процесами й емпіричними даними. Розроблено й наведено ряд хімічних експериментів для розвитку дослідницьких здібностей в здобувачів освіти та графічно проілюстровано результати динаміки змін рівня дослідницької діяльності в контрольній групі учнів. Розроблено критерій оцінювання рівня інтересу до дослідницької роботи здобувачів освіти. Висловлено думку, що учнівська уважність й зосередженість на уроках хімії грають критично важливу роль в розвитку дослідницької активності здобувачів освіти ЗЗСО. Доведено, що проведення дослідницької роботи з учнями десятого класу ЗЗСО с. Великі Лучки позитивно впливає на динаміку зміни рівня розвитку експериментаторського інтересу у контрольній групі здобувачів освіти. Під час використання віртуальних лабораторій учні стикалися з кількома викликами: управлінням часом і концентрацією на матеріалі (20%), розумінням уроків через складнощі у формулюванні запитань до вчителя (33%), і високим темпом навчання (17%).

As part of this study, the role of the chemical experiment in the modern chemical education system was analyzed; particularly its functions within the framework of the concept "New Ukrainian School". The main tools for developing research skills in high school students were characterized in detail, and the importance of using appropriate didactic methods and effective management of the learning process was emphasized. These elements ensure a targeted search for explanations and justifications of patterns, relationships, and interdependencies between facts and processes. A series of experiments aimed at developing students' research abilities were proposed, and graphical representations of changes in research activity levels within the control group of students were provided. A criterion for assessing the level of interest in experimental work among students was presented. The idea that attentiveness and focus during chemistry lessons play a crucial role in fostering students' research activity was confirmed. It was also confirmed that providing experimental work with 10th-grade puples at the general secondary school in Velyki Luchky had a significantly positive impact on the development of research interest in the control group. While using virtual laboratories, students encountered several challenges: managing time and maintaining focus on the material (20%), understanding lessons due to difficulties in formulating questions for the teacher (33%), and the fast pace of content delivery (17%).