С широким внедрением информационных технологий в учебный процесс, у многих педагогов возникли вопросы: «А нужен ли вообще компьютер на уроках физики? Не вытеснят ли компьютерные имитации реальный эксперимент из учебного процесса?». Педагоги нашей школы считают, что использование компьютера на уроках оправдано, прежде всего, в тех случаях, в которых он обеспечивает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Я с ними полностью согласна. Одним из таких случаев является использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий.

В чем же заключается преимущество компьютерного моделирования по сравнению с натурным экспериментом? Компьютерное моделирование позволяет наглядно иллюстрировать эксперименты и явления, воспроизводить их тонкие детали, которые могут быть незамечены наблюдателем при реальных экспериментах. Использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий предоставляется как уникальная возможность визуализации упрощённой модели реального явления. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному явлению. Кроме того, компьютер позволяет моделировать ситуации, нереализуемые экспериментально.

Например, при изучении темы «Ядерный реактор» в 11 классе я использую модель «Работа ядерного реактора» из учебного электронного издания «Физика 7-11 класс. Практикум» компании ФИЗИКОН, которая ярко и наглядно представляет процессы, происходящие при работе ядерного реактора. Работа учащихся с компьютерными моделями и виртуальными лабораториями, чрезвычайно полезна, так как они могут ставить многочисленные эксперименты и даже проводить небольшие исследования. Интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Процесс компьютерного моделирования для учащихся увлекателен и поучителен, так как результат моделирования всегда интересен, а в ряде случаев может быть весьма неожиданным. Создавая модели и наблюдая их в действии, учащиеся могут познакомиться со многими явлениями, изучить их на качественном уровне, а также провести небольшие исследования. Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить настоящую физическую или химическую лабораторию.

Тем не менее, при выполнении компьютерных лабораторных работ у школьников формируются навыки, которые пригодятся им и для реальных экспериментов - выбор условий экспериментов, установка параметров опытов и т.д. Все это превращает выполнение многих заданий в микроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышает их интерес к предметам естественно-научного цикла. Работа учащихся с компьютерными моделями полезна потому, что, благодаря возможности изменения в широких пределах начальных условий экспериментов, компьютерные модели позволяют им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели имеют особую ценность, так как учащиеся, как правило, испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

В качестве примера можно привести модель «Равноускоренное движение тела» из выше названного диска. В данной модели, кроме движущегося спортсмена, который в соответствии с заданными начальными условиями тормозит, разворачивается и набирает скорость в противоположном направлении, соответственно изменяется длина и направление вектора его скорости, а также в динамическом режиме строятся графики координаты, модуля перемещения и проекции скорости. К тому же, такая самостоятельная исследовательская деятельность настолько для них интересна и увлекательна, что вопросы обеспечения дисциплины и внимания вообще не возникают.

Конечно, компьютерные демонстрации будут иметь успех, если учитель работает с небольшой группой учащихся, которых можно рассадить вблизи монитора. Поскольку количество компьютеров и наполняемость классов в нашей школе невелика, то я имею возможность широко применять информационные технологии в учебном процессе. При этом я использую компьютеры для самостоятельной подготовки учащихся (изучение конспектов, просмотр видеозаписей, проведение практических работ). Провожу классные лабораторные работы (в компьютерном классе), самостоятельные практические работы учеников (решение примеров из базы данных вопросов и задач), готовлю материалы для проведения контрольной работы в традиционном («бумажном») варианте в классе, для подготовки к занятию или контрольной работе, для выполнения учащимися творческих работ под руководством учителя, а также самостоятельно. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок и позволяют учителю организовывать новые виды учебной деятельности.

В качестве примеров приведу три вида уроков с использованием моделей, опробованных мной на практике. й — решение задач с последующей компьютерной проверкой полученных ответов. Можно предложить учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию. В результате, на этапе закрепления знаний многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютер. Составленные школьниками задачи можно использовать в классной работе или предложить остальным учащимся для самостоятельной проработки в виде домашнего задания.

Урок обобщения и систематизации знаний — исследовании. Учащимся предлагается на этапе обобщения и систематизации нового материала самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель или виртуальную лабораторию, и получить необходимые результаты. Компьютерные модели и виртуальные лаборатории позволяют провести такое исследование за считанные минуты. Конечно, учитель формулирует темы исследований, а также помогает учащимся на этапах планирования и проведения экспериментов.

Урок комплексного применения ЗУН - компьютерная лабораторная работа. Для проведения такого урока необходимо, прежде всего, разработать соответствующие раздаточные материалы, то есть бланки лабораторных работ. Задания в бланках работ следует расположить по мере возрастания их сложности. Вначале имеет смысл предложить простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого и исследовательского характера. Отмечу, что задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении предметов и являются дополнительным мотивирующим фактором. По указанной причине уроки последних двух типов особенно эффективны, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Эти знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Учитель в таких случаях является лишь помощником в творческом процессе формирования знаний.

В последнее время много говорится об индивидуальном подходе при обучении учащихся. Как же можно осуществить индивидуальный подход при использовании компьютерных моделей в учебном процессе? При индивидуальной работе учащиеся с большим интересом «возятся» с предложенными моделями, пробуют их регулировки, проводят эксперименты. Рассмотрим виды заданий к компьютерным моделям с точки зрения их использования при работе с одаренными и слабоуспевающими учащимися. Например, ознакомительные задания, простые компьютерные эксперименты, экспериментальные и качественные задачи больше подойдут для слабых учащихся. В то время как расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой подходят и для слабых и для одаренных учащихся. В этом случае всё зависит от сложности предлагаемых задач.

А вот неоднозначные задачи, задачи с недостающими данными, творческие, исследовательские и проблемные задания больше подходят для сильных учащихся. Хотя, если учитель может оказать существенную помощь слабым учащимся, то и они могут одолеть некоторые из этих заданий. Наиболее способным учащимся можно предлагать исследовательские задания, то есть задания, в ходе выполнения которых им будет необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, позволяющих подтвердить или опровергнуть определённые закономерности. Самым сильным ученикам можно предложить самостоятельно сформулировать такие закономерности. Отметим, что на уроках большим и неизменным успехом, как у сильных, так и у слабоуспевающих учащихся пользуются творческие задания на придумывание собственных задач.

Кроме того, я широко применяю информационные технологии не только на уроках, но и на дополнительных занятиях. В частности при подготовке учащихся к итоговой аттестации в форме ЕГЭ.

Скачать Чтобы скачать материал или !

Химия является интересной, но в то же время очень сложной экспериментальной наукой. И ее роль в школе, как экспериментальной науки, заключается в том, чтобы осуществлять обучение школьников через различные формы работы с натуральными веществами и материалами. Такая экспериментальная деятельность способствует повышению мотивации учащихся к изучению этого предмета. Химический эксперимент является специфическим методом обучения, так как именно он отличает процесс обучения данной наукой от обучения другим предметам естественнонаучного цикла. Использование такой формы работы позволяет лучше запомнить свойства изучаемых веществ, а также выяснить суть протекаемых процессов. Но из-за отсутствия лаборатории, нехватки реактивов и приборов, лабораторные работы проводятся очень редко. Альтернативой данных работ является использование виртуальной лаборатории. Учебную деятельность, в ходе которой учащиеся могут преобразовывать свои теоретические знания в практические, можно смоделировать с помощью виртуальной лаборатории. Использование виртуальной лаборатории дает возможность учащимся повторить любой неправильно выполненный эксперимент и более детально изучить его. Виртуальная лаборатория, на наш взгляд, имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными лабораторными опытами.

1. Эксперименты с использованием виртуальной лаборатории являются более безопасными (отсутствие непосредственного контакта с химическими реактивами и продуктами их взаимодействия, это связано с тем, что в последнее время увеличивается количество учащихся с различными аллергическими заболеваниями, очень восприимчивым к различным запахам).

2. Учащиеся могут выполнить эксперименты, которые невозможно провести в реальной лаборатории из-за отсутствия как химических реактивов, так и оборудования для проведения их. Также использование ЦОР позволяет виртуально изучить свойства любых веществ, в том числе взрывоопасных ядовитых и продемонстрировать тот химический эксперимент, для проведения которого требуются реактивы, которые запрещены для использования в школьной химической лаборатории.

3. Для выполнения многих лабораторных опытов требуется затратить большое количество времени, а использование ЦОР позволяет решить эту проблему.

4. Одной из проблем школы является утилизация использованных химических реактивов, поэтому виртуальная лаборатория позволяет решить и эту проблему.

5. ЦОР позволяют каждому обучающемуся включиться в экспериментальную деятельность.

Виртуально проведенные эксперименты позволяют учащимся, по сравнению с традиционным методом, более подробно изучить происходящий процесс. ЦОР можно использовать на разных этапах уроках:

– так, на этапе объяснения нового материала, как иллюстрация к теории;

– на этапе закрепления материала – это использование и тренировочных тестов, и программ тренажера;

– данные ресурсы позволяют учащимся проводить работы по моделированию молекул неорганических и органических веществ.

Использование виртуальной лаборатории помогает учителю при формировании важнейших химических понятий, для понимания строения атома, молекул, химической связи.

Виртуальная лаборатория побуждает учащихся экспериментировать и получать удовлетворение от собственных открытий.

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. Н а помощь для таких учащихся приходит д истанционное 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

Педагогические науки/5.Современные методы преподавания

К.х.н., Телеш А.Д., к.т.н., Блохина В.Б., к.п.н., Борисова А.А.

Таганрогский политехнический институт – филиал ДГТУ

К вопросу о роли и месте виртуального химического эксперимента в образовательном процессе

В настоящее время получила распространение концепция непрерывного образования, основанная, в частности, на связке «среднее специальное учебное заведение (техникум, колледж)» – «высшее учебное заведение». Это позволило акцентировать внимание на дисциплинах профессионального цикла, достичь по ним более высокого уровня подготовки. Однако при этом уровень остаточных знаний по дисциплинам естественнонаучного цикла у студентов 1-го курса вуза весьма низок, что связано с временным разрывом (3-4 года) при изучении дисциплин данного цикла в колледже и вузе. Вследствие тенденции сокращения объёма аудиторных занятий количество учебных часов по дисциплинам цикла ЕН неуклонно снижается. В тоже время, все актуальней становится принцип учета индивидуальных особенностей как аудитории слушателей в целом, так и каждого студента. Поэтому задача формирования требуемых компетенций весьма актуальна.

Одним из направлений интенсификации учебного процесса считается организация виртуального практикума по естественным дисциплинам, в том числе по химии .

Можно выделить три направления организации виртуального практикума:

Локальные виртуальные лаборатории – программное обеспечение, позволяющее моделировать лабораторные опыты на ПК;

Видео эксперимент – видеофильмы с подробной демонстрацией проведения опытов в реальном времени. При этом возможна фиксация наблюдателем некоторых количественных параметров, например, температуры, давления, времени и т.д.;

Лаборатории с удаленным доступом – реальные лабораторные установки с программно-аппаратным обеспечением для дистанционного управления ими и средства коммуникации, позволяющие получить результаты эксперимента в цифровой форме, например, через сеть Internet .

В настоящий момент достаточно широко в образовательной деятельности используются только первые два типа виртуального практикума.

Анализ опыта работы преподавателей общеобразовательных школ и вузов позволил выделить следующие положительные стороны такой организации лабораторной деятельности обучающихся:

Относительная дешевизна виртуального практикума по сравнению с затратами на организацию и обеспечение реальной учебной лаборатории;

Универсальность оборудования – одни и те же компьютеры можно использовать для проведения работ по разным дисциплинам;

Моделирование реакций и физико-химических процессов, проведение которых в учебной лаборатории невозможно или затруднено;

Безопасность;

Экономия времени и ресурсов;

Возможность использования в дистанционном обучении;

Широкое распространение информационных технологий в повседневной жизни, что облегчает освоение виртуального практикума обучающимися.

Об опыте применения виртуального химического практикума в вузах сведений относительно немного . Для нас практически важно было оценить и проанализировать возможность широкого применения виртуального практикума в вузе машиностроительного профиля. Практика показывает, что есть чёткие и мощные тенденции, направленные на постепенное вытеснение реального практикума и его замене на виртуальный химический эксперимент.

Однако при этом возникает ряд серьезных аргументов, ставящих под сомнение целесообразность широкого внедрения виртуального практикума в программу вузовской подготовки. В частности:

Существующие пакеты программ для проведения виртуальных работ по химии, адаптированы под нужды общеобразовательной школы – программы созданы с учетом возрастных особенностей обучающихся и поэтому в значительной степени носят игровой характер с упором на качественное, а не количественное наблюдение и оценку получаемых результатов. Поэтому некоторые вузы вынуждены самостоятельно разрабатывать виртуальные лаборатории под свои потребности, затрачивая значительные ресурсы ;

В большинстве виртуальных лабораторий проводимые эксперименты слишком схематичны – наблюдаемые эффекты мало похожи на то, что можно наблюдать на практике. На наш взгляд наиболее близка к реальности виртуальная химическая лаборатория Chemist v.3.0.1. Однако для использования в образовательных учреждениях она малопригодна, т.к. создана под ОС Android 2.2 для мобильных устройств. К тому же не существует русифицированной версии программы;

В большинстве виртуальных лабораторий количество возможных реакций сильно ограничено, а те которые предусмотрены, как правило, не требуют сложного оборудования или малодоступных реактивов. Поэтому их вполне можно провести в реальном эксперименте, что, безусловно, предпочтительней;

Техника работы с виртуальной посудой, реактивами, приборами принципиально отличается от работы с реальным оборудованием – «перетаскивание» виртуальных объектов с помощью «мыши» не отражает и в принципе не может заменить работы руками с реальной посудой, реактивами.

Названные проблемы сильно снижают ценность виртуального практикума. Полагаем, что ему можно отвести лишь, вспомогательную роль, например, при предварительном ознакомлении с порядком выполнения лабораторного эксперимента, при повторении пройденного материала, при домашней самоподготовке – когда выполнить реальный опыт невозможно.

Чрезмерное увлечение подобными технологиями скорее приносят вред, чем пользу, т.к. они не формируют реальные навыки эксперимента, умение работать с химической посудой, реактивами, создают иллюзию знакомства с лабораторным практикумом, препятствуют глубокому пониманию сущности протекающих реакций.

Тем не менее, объективные тенденции, обусловленные стремлением к снижению затрат, сокращению аудиторных часов, «оптимизации» учебного процесса заставляют искать и другие формы проведения лабораторных занятий. На наш взгляд, большую помощь в этом могут оказать видео опыты. Очевидно, что здесь обучающиеся также напрямую не соприкасаются с лабораторным оборудованием. Однако они наблюдают реальные приёмы выполнения опыта, протекающие эффекты. При правильной организации, подготовке и съёмке таких экспериментальных работ возможно проведение количественных наблюдений (снятие показаний температуры, фиксация продолжительности протекания реакций и т.д.) с последующей их обработкой – проведением количественных расчётов, построением графиков, оценкой погрешности измерений. Подобный прием особенно оправдан там, где много времени занимают подготовительные операции, например, при изучении кинетики химических реакций.

Литература:

1. Морозов М.Н., Цвирко В.Э. Электронные образовательные ресурсы нового поколения по химии. – Образовательные технологии и общество , вып. № 1, т. 12, 2009, с. 298-309.

2. Князева Е. М. Лабораторные работы нового поколения – Фундаментальные исследования, 2012. ч. 3, № 6, с. 587 - 590.

3. Алексеев В.В., Гавронская Ю.Ю. Виртуальные лабораторные работы в интерактивном обучении физической химии. – Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена , 2014, вып. № 168, с. 79-84.

4. Оксенчук В. В., Бабинцева Е. И., Декунова Н. А., Гавронская Ю. Ю. Создание виртуальных лабораторных работ по химии – Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве: Сб. научных статей. СПб.: Лема, 2014, с. 236-241.

Ларина Елена Александровна

Муниципальное образовательное учреждение средняя образовательная школа №45 Тракторозаводского района г.Волгограда

Виртуальный эксперимент на уроке химии.

Развитие познавательных интересов учащихся в процессе обучения имеет большое значение для любого учебного предмета. В изучении химии есть свои особенности, которые учителю важно иметь в виду. Прежде всего, это касается использования учебного химического эксперимента, широко применяемого в школе в различных формах. Чтобы успешно преподавать химию, учителю необходимо овладеть школьным химическим экспериментом, в результате которого учащиеся приобретают необходимые знания и умения. При отсутствии химического эксперимента на уроках химии знания учащихся могут приобрести формальный оттенок – резко падает интерес к предмету.

Химия – интересная, но сложная наука. Химия из всех естественнонаучных дисциплин требует в наибольшей степени наличия логического мышления, и часто ученикам трудно соотнести электронные схемы с тем, что представляют собой реальные атомы или молекулы, уравнения химических реакций с реальными химическими процессами.

Химический эксперимент является специфическим методом обучения химии, поскольку отличает процесс обучения химии от обучения другим учебным предметам естественнонаучного цикла. Ряд методистов-химиков рассматривают эксперимент как специфический метод и средство обучения химии. Именно поэтому применение химического эксперимента в обучении является одной из наиболее разработанных проблем в методике обучения химии. Химические опыты позволяют легче запомнить свойства веществ, или уяснить суть протекаемых процессов. Просмотр опытов оставляет ощущение присутствия и дает полную картину происходящего .

В школах сейчас сложилась довольно напряженная ситуация и с наличием реактивов, и с проблемами их безопасного использования, так как постоянно растет список веществ, запрещенных к применению и хранению в школьном химическом кабинете и школьной химической лаборатории. В последние годы появилась ещё одна проблема. В школу приходят ученики с различными аллергическими заболеваниями, очень восприимчивые к различным запахам. Но в процессе объяснения нового материала, необходимо проведение тех экспериментов, которые невозможно провести «в живую».. Однако, об этих реакциях идет речь в школьном учебнике, даны их описания, приведены уравнения, например: взаимодействие ртути с серой, разложение нитратов, взаимодействие металлов с хлором и бромом. Во всех этих случаях виртуальный эксперимент - это единственная возможность познакомиться с этими реакциями воочию, «материализовать» в сознании учеников то, что порой невозможно увидеть или даже описать, как макрообъект. Поэтому я в своей практике стала использовать виртуальный эксперимент при проведении уроков химии. Это позволило виртуально изучать свойства любых веществ, в том числе ядовитых или взрывоопасных, демонстрировать химические эксперименты, для проведения которых требуются реактивы, запрещённые для использования в школьных кабинетах химии и лабораториях.

Что же следует понимать под виртуальным химическим экспериментом, какие типы его существуют, где и как необходимо использовать виртуальный химический эксперимент?

Виртуальный химический эксперимент это вид учебного химического эксперимента, в котором средством демонстрации или моделирования химических процессов и явлений является компьютерная техника. Оригинальное определение виртуального эксперимента предложено И.С. Ивановой. Она полагает, что виртуальный эксперимент – это компьютерная симуляция лабораторных работ, которая предполагает, что объект исследования и экспериментальная установка находятся в мнимом виртуальном пространстве.

Выделяются два основных типа виртуального химического эксперимента – виртуальные демонстрации и виртуальные лаборатории.

Виртуальная демонстрация – компьютерная программа, воспроизводящая на компьютере динамические изображения, создающие визуальные эффекты, имитирующие признаки и условия протекания химических процессов. Такая программа не допускает вмешательства пользователя в алгоритм, реализующий ее работу.

Виртуальная лаборатория – компьютерная программа, позволяющая моделировать на компьютере химический процесс, изменять условия и параметры его проведения. Такая программа создает особые возможности для реализации интерактивного обучения. Виртуальные лаборатории позволяют моделировать химический эксперимент, который по каким либо причинам невозможно реализовать в школьной химической лаборатории (дороговизны реактивов, опасности, временных ограничений). Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации сложных или опасных химических опытов, воспроизвести их тонкие детали, которые могут ускользать при проведении реального эксперимента. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия проведения опыта, а также моделировать ситуации, недоступные в реальном эксперименте.

Выполняя лабораторные опыты и практические работы с использованием виртуальных лабораторий, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности, на практике убеждаясь в их достоверности. Естественно, что эта практическая деятельность учеников не может осуществляться без руководящего слова учителя. Важным достоинством виртуального учебного эксперимента является то, что учащиеся могут возвращаться к нему много раз, что способствует более прочному и глубокому усвоению материала.

На уроках химии я использую электронное издание «Химия. Виртуальная лаборатория для 8-11классов»

На диске достаточно наглядно и красочно демонстрируются все лабораторные опыты курса химии основной и средней школы, хранится весь справочный материал, имеется журнал лабораторных работ. Электронное издание «Виртуальная лаборатория для 8-11классов» включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории, оснащенной необходимыми реактивами и лабораторным оборудованием. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности. Используя виртуальные реактивы и оборудование, можно проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Учащимся предоставляется возможность собирать различные приборы, установки из составляющих элементов, производить измерения, заносить свои наблюдения в «Лабораторный журнал», «фотографировать» с экрана с помощью виртуального фотоаппарата, составлять уравнения реакций.

Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного выполнения опыта. При проведении ряда практических работ можно использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый ими эксперимент в реальной лаборатории. При этом у учащихся возрастает познавательный интерес, развиваются навыки работы с соблюдением правил техники безопасности, умения наблюдать, выделять главное и делать выводы по наблюдениям.

Выполнение лабораторных опытов по компьютерной технологии вносит определенные особенности в учебный процесс.

Появляется возможность постановки опытов не только в процессе изложения нового, но и при закреплении материала, обобщении знаний, решении экспериментальных задач.

Улучшается организация лабораторных и практических работ. Учащиеся имеют возможность индивидуально выполнять опыты, что не может не сказаться на развитии самостоятельности, на формировании общих лабораторных, организационных и других практических умений.

При выполнении виртуальных опытов происходит экономия учебного времени, которую целесообразно использовать для решения творческих экспериментальных задач, закрепления материала или правильного осмысления сути происходящих реакций.

Диск «Виртуальная лаборатория» побуждает учащихся экспериментировать и получать удовлетворение от собственных открытий.

Обобщая свой опыт работы с использованием виртуального эксперимента, хотелось бы отметить, что виртуальный эксперимент помогает:

Формировать умение работать с информацией, развивать коммуникативные способности;

Максимально усваивать учебный материал;

Формировать исследовательские умения, умения самостоятельно принимать оптимальные решения.

Увеличивает объем учебного материала, при значительной экономии времени;

Улучшает наглядность подачи учебного материала за счет цвета, звука и движения;

Возможность демонстрации тех химических опытов, которые опасны для здоровья детей;

Ускоряет темп урока за счет эмоциональной составляющей.

Обобщая вышесказанное, хочется пожелать коллегам: «Не бойтесь, экспериментируйте и у вас все получится, ведь только учитель, свободно владеющий современными формами работы, может побудить интерес у учащихся к своему предмету!»