В статье приводятся результаты создания виртуальной лаборатории по учебной дисциплине «Химия» для обучающихся колледжа. Описаны эффекты внедрения.
Ключевые слова: научный проект, интерактивные технологии, виртуальная лаборатория, химические эксперименты, учебный курс.
Большую часть информации человек получает посредством зрения. Это одна из причин, почему в курс химии в образовательных учреждениях включены не только теоретические занятия, но и лабораторные работы. Проводя химические опыты и наблюдая за возникающими реакциями, ученик лучше усваивает материал, а также развивает интерес к данной дисциплине.
Но проведение практических занятий связано с рядом неудобств. Например, лабораторное оборудование требует особо бережного обращения и часто выходит из строя, а химические реактивы требуется пополнять. Это влечет за собой дополнительные траты бюджета. Кроме того, многие материалы, необходимые для проведения экспериментов, не безопасны. Не имея большого опыта в работе с ними, ученик может навредить себе или другим.
Поэтому было авторами было разработано и внедрено интерактивного приложения для проведения практических занятий по дисциплине «Химия», которое усовершенствовало учебный процесс и решило описанные проблемы.
Разработанная программа, представляет собой виртуальную лабораторию. Она позволяет проводить опыты как в учебное время, на занятиях, так и дома. Для ее использования необходим только компьютер, что избавит учебное заведение от лишних трат и позволит проводить эксперименты любой сложности, не подвергая риску учащихся.
Химические эксперименты — сложные процессы, состоящие из многих этапов. Поэтому и виртуальный эксперимент требовал разделения на несколько этапов, каждый из которых сопровождался изменением кадра.
Виртуальная лаборатория включает в себя проведение лабораторных работ учебного курса. Каждый шаг пользователя будет сопровождаться событиями на экране, имитируя реальное проведение эксперимента.
В сервисе для разработки интерфейсов Figma были разработаны все графические детали приложения: химическое оборудование и реагенты.
При выборе движка, на основе которого будет разрабатываться программа, важными условиями были простота использования, понятный интерфейс и большая библиотека русскоязычных обучающих материалов, поэтому выбор пал на платформу Unity [1].
Приложение программировалось на языке C# [3].
Рис. 1. Интерфейс первого опыта
Для удобства внизу экрана прописывается пошаговая инструкция, подсказывающая, что необходимо делать дальше.
Во время проведения практической работы пользователь может в любое время открыть окно с полным описанием опыта. А нажав на кнопку в правом нижнем углу экрана пользователь увидит основную формулу, лежащую в основе этой работы.
После проведения опыта включается соответствующая анимация, созданная при помощи, встроенной в движок Unity функции — Animator.
Рис. 2. Интерфейс второго опыта
В ходе внедрения проекта в учебное заведение, приложение было протестировано [2].
Исследование показало, что ее внедрение сократит расходы учебного заведения и повысит эффективность обучения.
Помимо уже имеющихся функций, приложение имеет большие возможности для роста. Реализация и внедрение данного проекта позволило: повысить качество обучения; расширить ресурсы для обучения; компетентность в области информационных, компьютерных и цифровых технологий; увеличитьресурсы и навыки самообразования.
Для учителя применение интерактивного курса позволит сделать уроки более наглядными и интересными; сократить время проверки знаний учащихся; увеличить качество процесса обучения.
Литература:
- Хокинг Дж. Unity — в действии. Мультиплатформенная разработка на C#. — СПб: Питер, 2016. — 336 с.
- Заславская О. Ю. Информационные системы управления образовательным процессом // Управление школой. — 2021. — № 14 (341). — С.34–43.
- Роберт И. В. Современные информационные технологии в образовании. — М.: Школа-Пресс, 2020. — 140 с
