Презентація " Використання віртуальних лабораторій та вілртуальних екскурсій в курсі природничих дисциплін"

ВИКОРИСТАННЯ ВІРТУАЛЬНИХ ЛАБОРАТОРІЙ І ВІРТУАЛЬНИХ ЕКСКУРСІЙ ПРИ ВИВЧЕННІ ПРИРОДНИЧИХ ДИСЦИПЛІН

Викладання хімії, біології, екології  неможливо без проведення обов’язкових лабораторних та практичних робіт,  природознавства,  біології, екології, географії а також економіки неможливе без проведення екскурсій. Це цікава і одночасно складна форма роботи. Проте не завжди є змога організувати та провести передбачені шкільною програмою  лабораторні та практичні роботи, за відсутності потрібних реактивів та матеріалів, здійснити екскурсії безпосередньо у природу чи на виробництво. Що стосується екскурсій, то причинами можуть бути погодні умови, які не дозволяють реалізувати намічений план і провести екскурсію по обраній темі. Та й складно в досить короткий термін в рамках пішохідної екскурсії познайомитися з різними об'єктами, що представляють ту чи іншу тему, так як дані об'єкти можуть перебувати на значних відстанях один від одного, що веде до втоми учнів і різкого зниження сприйняття матеріалу, втрати інтересу. 

У зв'язку з впровадженням інформаційних технологій у навчально-виховний процес змінилися освітні цілі. Тобто головним завданням навчання стає передача певної суми знань,  формування умінь отримувати і обробляти інформацію, формування навичок мислення високого рівня: аналізувати, синтезувати, оцінювати. Все це вимагає впровадження в навчальний процес інноваційних педагогічних технологій .

За таких умов можна провести віртуальну екскурсію або використати навчальні програмні засоби для проведення віртуальних лабораторних робіт.

Візуалізація – один з найбільш ефективних прийомів навчання, що допомагає набагато простіше і глибше розібратися в сутності різних явищ, недарма наочні посібники використовувалися ще в глибокій старовині. Особливо корисні візуалізація та моделювання при вивченні динамічних  структур, що змінюються в часі,  об'єктів і явищ, які буває складно зрозуміти, дивлячись на просту статичну картинку в звичайному підручнику. Лабораторні роботи та навчальні експерименти не тільки корисні, але і вельми цікаві при відповідній організації.

Далеко не всі навчальні експерименти можна чи потрібно проводити в «реальному» режимі. Застосовуючи на уроках біології мережу Інтернет, учитель може демонструвати мікросвіт клітини, ріст і розвиток організмів, еволюцію живих систем, розвиток життя на Землі, тобто за короткий час демонструвати процеси, що відбуваються впродовж місяців, років і навіть століть; ознайомлювати з явищами, що мають звукове відображення; проводити практичні та лабораторні роботи Тому технології комп'ютерного моделювання досить швидко ввійшли в процес навчання й замінили реальний експеремент. Існує цілий ряд програмних пакетів для здійснення віртуальних навчальних експериментів. Такою новинкою є віртуальні онлайнові лабораторії, з  їх допомогою можна проводити комп'ютерні досліди, які неможливо провести в реальному часі, оскільки не має спеціально обладнаних хімічних та біологічних кабінетів. Такі досліди можна проводити в будь-який час, лише необхідно мати доступ до Інтернету.

Нарешті, не можна не відзначити, що в онлайні найкраще представлені лабораторії, присвячені природничим наукам. Дійсно фізичні експерименти  можуть бути вельми витратним заходом, а комп'ютерна лабораторія дозволяє зазирнути за лаштунки складних процесів. При викладанні хімії немає потреби в придбанні справжніх реактивів, обладнанні лабораторії, немає побоювання що-небудь зіпсувати в разі помилки, отримати травму при необережному поводженні з реактивами. Дуже корисні віртуальні лабораторні практикуми при вивченні  біології та екології. Як правило, детальне вивчення біологічного об'єкта часто закінчується його загибеллю. Екологічні ж системи великі і складні, так що застосування віртуальних моделей дозволяє спростити їх сприйняття. Здійснити подорож до любого куточку світу можна на уроках географіі. При вивченні економічної географії та економіки можна  відвідати підприємства, ознайомлюючись з процесом виробництва.

Особливо корисним і доступним у використанні є VirtuLab- найбільший в сучасному Інтернеті збірник віртуальних дослідів з різних навчальних дисциплін, який має безкоштовний доступ. Основна одиниця колекції – віртуальний експеримент. З технічної точки зору це інтерактивний ролик, зроблений за допомогою Adobe Flash. Деякі лабораторії виконані в тривимірній графіці. Для роботи з ними знадобиться встановити Adobe Shockwave Player з доповненням Havok Physics Scene.

Віртуальні екскурсії - один з найбільш ефективних і переконливих на даний момент способів представлення інформації, оскільки вони створюють у глядача повну ілюзію присутності. Віртуальна екскурсія, по суті, це - мультимедійна фотопанорама, в яку можна помістити відео, графіку, текст, посилання. Але на відміну від відео або звичайної серії фотографій, віртуальні екскурсії володіють інтерактивністю. Так, в ході подорожі можна наблизити або віддалити який не будь об'єкт, оглянутися навколо, докладно розглянути окремі деталі інтер'єру, оглянути панораму здалеку, подивитися вгору-вниз , наблизитися до обраної точці або віддалитися від неї, через активні зони переміститися з однієї панорами на іншу, наприклад, погуляти по окремих приміщеннях  і все це можна робити в потрібному темпі і в порядку, зручному конкретному глядачеві. Щоб переглядати віртуальну екскурсію, не потрібно встановлювати додаткове програмне забезпечення - достатньо звичайного інтернет-браузера. 

 Такі екскурсії, звичайно, досить цікаві і ефективні. Але їх можна здійснити тільки за наявністю підключенням до мережі Інтернет. Якщо ж цього немає, то тоді на допомогу вчителю можуть прийти інтерактивні, мультимедійні екскурсії, розроблені самим вчителем або учнями  під його керівництвом.

 Такі мультимедійні екскурсії теж відносяться до розряду віртуальних , але для їх проведення Інтернет не потрібний. Досить мультимедійного проектора і комп'ютера в кабінеті  Переваги такої екскурсії в тому , що вчитель або учень сам вибирає необхідний матеріал, встановлює маршрут, змінює зміст відповідно з поставленою метою, а також доступність, можливість повторного перегляду, наочність і багато іншого. Такі віртуальні екскурсії набувають особливу цінність як продукт діяльності самих учнів.

3D атлас тіла людини – інтерактивний анатомічний атлас, що дозволяє  вивчати анатомію і фізіологію людини в режимі онлайн. 

МанЛаб – це лабораторний комплекс Національного центру "Мала академія наук України". МанЛаб пропонує допомогу в наукових та навчальних дослідженнях учням шкіл України в дистанційному та очному режимі. МанЛаб використовує наукове та навчальне обладнання українських виробників та провідних виробників світу "Phywe", "Furier", "National Instrument", "Celestron" та ін. Маюче дане обладнання , слід лише встановити безкоштовну програму на ПК, яка дозволить працювати з навчальним обладнанням, проводити експерименти  та здійснювати математичне моделювання отриманих результатів. А це особливо корисно й продуктивно в позакласній роботі , при підготовці учнів до олімпіад, турнірів, конкурсів.

Віртуальна екскурсія або віртуальна лабораторія реалізують принципи сучасної педагогічної діяльності:

-принцип компетентнісного підходу - отримання високого результату через діяльність учнів,

-принцип пізнавальної діяльності - через самостійну, творчу діяльність до отримання нових знань.

Віртуалізація, звичайно, не замінить особисту присутність, але дозволить отримати досить повне враження про об'єкт дослідження. Вона має ряд переваг перед традиційними екскурсіями та дослідами:

- не покидаючи навчального кабінету можна відвідати і познайомитися з об'єктами, розташованими за межами міста, області і навіть країни;

- за один урок можна відвідати декілька об'єктів: музеїв, заповідників, природних та штучних екосистем; 

- автоматизація обробки інформації про досліджуваному об'єкті підвищує продуктивність роботи учнів;

- допомагає організувати діяльність учнів  оволодіти науковими знаннями;

- допомагає ознайомитися з методами пошуку, систематизації і наочного подання інформації за допомогою комп'ютера;

- перевагами є доступність, можливість повторного перегляду, наочність ;

- в ході екскурсії глядачі не тільки бачать об'єкти, на основі яких розкривається тема, чують про ці об'єкти необхідну інформацію, а й опановують практичними навичками самостійного спостереження та аналізу;

- розробка і проведення віртуальних екскурсій та віртуальних лабораторій сприяє закріпленню знань з сучасним комп'ютерним технологіям.