Использование виртуальной лаборатории при дистанционном обучении на уроке химии
статья по химии (8, 9, 10, 11 класс) по теме

Использование виртуальной лаборатории при дистанционном обучении на уроке химии

Так получилось, что в силу специфики школы, в которой я работаю, несколько учащихся оказались за пределами нашей страны на длительный срок.  Кто-то уехал на лечение, кто-то на сборы, а есть и уехавшие по семейным обстоятельствам. Учебный процесс для таких учеников не прерывается, а выходит на другой уровень. На помощь для таких учащихся приходит дистанционное обучение, являющееся единственным возможным вариантом обучения. Технология дистанционного обучения заключается в том, что обучение и контроль за усвоением материала происходит с помощью сети Интернет, используя технологии on-line и off-line. Возможностью реализации дистанционного обучения является  использование различных компьютерных программ. Это и Skype, и i-school, электронная почта, наконец, но в химии важен эксперимент, где на  лабораторных занятиях применяются и теория, и, кроме того, формируются практические умения и навыки в проведении, в обработке и представлении результатов. Тогда на помощь для наших учащихся приходит виртуальная лаборатория.

Химический эксперимент является специфическим средством обучения химии, выполняя функции источника и важнейшего метода познания, он знакомит учеников не только с объектами и явлениями, но и с методами химической науки. В процессе химического эксперимента учащиеся учатся не только  наблюдать, сравнивать, анализировать, но и правильно пользоваться лабораторным оборудованием, знакомятся с химической посудой и приборами, приобретают навыки и умения. Умение проводить, наблюдать и объяснять химический эксперимент, обращаться с веществами и оборудованием является одним из самых важных компонентов химической грамотности.

Виртуальная лаборатория – это программа, позволяющая моделировать на компьютере химические процессы, изменять условия и параметры её проведения. Такая программа создает особые возможности для реализации интерактивного обучения. Виртуальные лаборатории можно классифицировать по степени интерактивности, которая характеризует глубину обучающего взаимодействия учащихся с компьютерной программой.

Отличием виртуального химического эксперимента от натурного является то, что при использовании первого происходит оперирование образами веществ и оборудования. Виртуальная лабораторная работа представляет собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить опыты без непосредственного контакта с реактивами и химическим оборудованием. Таким образом, виртуальная лаборатория в обучении химии представляется как компьютерная имитация учебной химической лаборатории.

Для выбора виртуальных лабораторий надо руководствоваться несколькими принципами. Они должны быть с доступным интерфейсом, с бесплатным доступом, просты для учащихся, владеющих компьютером на уровне пользователя, и отвечать поставленным задачам.

Виртуальные лабораторные работы - преимущества и недостатки.

По сравнению с традиционными лабораторными работами виртуальные лабораторные работы имеют ряд преимуществ:

• Нет необходимости покупать дорогостоящие  и вредные для здоровья реактивы. Например, для лабораторных работ по органической химии с некоторыми веществами  требуются вытяжные шкафы.
•   Нет надобности хранить эти вещества в отдельном помещении в определенных условиях         (металлические шкафы, раздельные полки и т.д.).
•  Виртуальные лабораторные работы обладают более наглядной визуализацией физических или химических процессов. Опыт можно повторить несколько раз, не расходуя при этом реактивы.
• Возможность проводить эксперимент в «своем» темпе, с перерывом, не боясь изменить результат из-за побочных реакций. Это важно для гиперактивных и неусидчивых учащихся, а также с ДЦП.
• Безопасность. Можно проводить опыты с токсичными и взрывоопасными химическими реактивами (например,  при изучении галогенов, щелочных металлов). А для детей с нарушениями опорно-двигательного аппарата это еще отсутствие боязни пролить-просыпать–не удержать в руках.
• Экономия учебного времени: а) работа может быть проведена самостоятельно в качестве домашнего задания; б) не тратится время входе урока на организацию эксперимента.
• Обучение выполнению требований техники безопасности в безопасных условиях виртуальной лаборатории.
• Учащиеся самостоятельно могут отрабатывать тему того или иного раздела в удобное для них время, не ограничивая себя рамками урока
• Безвредность. Для учащихся, страдающих аллергией, легочными заболеваниями - это возможность выполнить эксперимент,  не навредив здоровью.
• При проведении ряда практических работ ученики могут использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый эксперимент в реальной лаборатории.

Однако виртуальные лабораторные работы обладают и недостатками. Основным из них является отсутствие непосредственно контакта с объектом исследования, приборами, оборудованием.

Основные виртуальные лаборатории, используемые при дистанционном обучении

1. Бесплатный on-line ресурс Virtulab.Net - один из порталов, посвященных виртуальным образовательным лабораториям. На сайте предложены образовательные интерактивные работы, позволяющие учащимся проводить виртуальные эксперименты по  химии, биологии, экологии, физике и другим предметам.
2. Бесплатный ресурс Единая коллекция ЦОР –  интерактивные лабораторные работы по химии и другим предметам. Данным образовательным ресурсом можно пользоваться как on-line, так и off-line..
3. Серия дисков, выпущенная издательством «Дрофа»: Лабораторные работы по химии для 8-11 классов.

Подведя итог всему вышесказанному можно сказать, что виртуальные лаборатории, можно использовать как на уроке, так и при самостоятельной подготовке к занятиям, они позволяют глубже понять законы химии, а также  способствуют развитию исследовательских и экспериментаторских навыков. Применение химических знаний и умений необходимо каждому человеку для решения практических задач повседневной жизни.

ЛИТЕРАТУРА

Белохвостов А.А., Аршанский Е. Я.  Электронные средства обучения химии; разработка и методика использования. -Минск, Аверсэв , 2012

Гавронская Ю. Ю., Оксенчук В. В.  Методика создания виртуальных работ по химии: Современные проблемы науки и образования, http://www.science-education.ru/ru 2015

Трухин А.В.  Виды виртуальных компьютерных лабораторий // Открытое и дистанционное образование. - 2003. - №3(11).

Пак М. С.  Теория и методика обучения химии: учебник для вузов.- СПб, РГПУ им Герцена, 2015