ห้องปฏิบัติการเสมือนออนไลน์ บทบาทของห้องปฏิบัติการเสมือนในการสอนฟิสิกส์

ห้องปฏิบัติการเสมือนหมายถึงการเพิ่มคุณภาพการศึกษาของโรงพยาบาล

Duisenova Moldir Maratovna

นักศึกษาชั้นปีที่ 4 คณะ เทคโนโลยีสารสนเทศ, Department of Informatics, Eurasian National University ตั้งชื่อตาม L.N. Gumilyov สาธารณรัฐคาซัคสถานอัสตานา

Abildinova Gulmira Maratovna

ที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์ดุษฎีบัณฑิต เท้า. วิทย์, รองศาสตราจารย์, L.N. Eurasian National University Gumilyov สาธารณรัฐคาซัคสถานอัสตานา

บทความนี้อธิบายถึงแนวคิดของห้องปฏิบัติการเสมือนเป็นตัวอย่างของการใช้งานในด้านสารสนเทศ เหตุผลดังกล่าวถือว่าจำเป็นสำหรับการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของการฝึกอบรมโดยทั่วไป

คำสำคัญ:ห้องปฏิบัติการเสมือนการสร้างแบบจำลองวัตถุ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่, สภาพแวดล้อมการศึกษาเสมือนจริง, การเรียนทางไกล

ขณะนี้ได้รับการยอมรับแล้วว่ากระบวนการทางการศึกษาสมัยใหม่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อใช้ทรัพยากรการศึกษาแบบโต้ตอบที่มีมัลติมีเดียที่มีวิธีการสอนที่ใช้งาน ทรัพยากรทางการศึกษาและระบบความจริงเสมือนเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ด้วยวิธีที่ดีที่สุด ตัวอย่างของแหล่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวคือห้องปฏิบัติการเสมือนจริงที่สามารถจำลองพฤติกรรมของวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงในคอมพิวเตอร์ได้ สภาพแวดล้อมทางการศึกษา และช่วยให้นักเรียนได้รับความรู้และทักษะใหม่ ๆ ในสาขาวิทยาศาสตร์และธรรมชาติเช่นเคมีฟิสิกส์คณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ชีววิทยา

เป้าหมายประการหนึ่งของการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงคือการพยายามสร้างภาพกระบวนการที่ศึกษาให้เป็นภาพและหนึ่งในภารกิจหลักคือการเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการรับรู้และความเข้าใจในสาระสำคัญที่สมบูรณ์ที่สุด

ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงช่วยเพิ่มการมองเห็นการโต้ตอบและการก่อตัวของกิจกรรมทางความคิดและความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน

ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงช่วยให้คุณจำลองวัตถุและกระบวนการของโลกโดยรอบจัดการการเข้าถึงอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการจริง

ปัญหาในการใช้ข้อมูล เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ใน กระบวนการศึกษา ผลงานของ V.A. Dalinger, P.P. ดยชุก, ม.ป.ป. Lapchik และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ : Koterov D.V. , Leskov N.S. และอีกหลายคนมีส่วนร่วมในการสร้างและใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง

เมื่อสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงคุณต้องจัดการ

คำถามของคำจำกัดความ การวิเคราะห์แหล่งข้อมูลต่างๆทำให้เราสามารถระบุแนวคิดต่อไปนี้:“ ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง งานที่ซับซ้อนซับซ้อนในทุกสาขาวิชาโดยจัดหาเครื่องมือเสมือนจริงให้กับนักเรียนในการสร้างและกำหนดเงื่อนไขของปัญหาให้เป็นทางการวิธีการแก้ไขและควบคุมการกระทำของนักเรียน "

การทบทวนเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้างห้องปฏิบัติการเสมือนทำให้สามารถระบุการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงจำนวนหนึ่งสำหรับการเข้าถึงระยะไกลในการศึกษา:

1. ห้องปฏิบัติการเสมือน "Transfusion" เฉพาะสำหรับการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจากรูปแบบของการถ่าย (หรือการเท) ของเนื้อหาระหว่างภาชนะที่มีความจุหนึ่ง ๆ ในระหว่างการแก้ปัญหา "แหล่งที่มา" ของของเหลวและ "ท่อระบายน้ำ" ก็เป็นที่ยอมรับเช่นกันนั่นคือภาชนะที่มีความจุไม่ จำกัด ซึ่งสามารถเติมหรือเทเนื้อหาของภาชนะที่ "ใช้งานได้" ได้ การสร้างแบบจำลองรวมถึงการเลือกเรือที่จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาการบ่งชี้ความสามารถและบันทึกเงื่อนไขสั้น ๆ สำหรับการแก้ปัญหา ใช้เมื่อศึกษาหัวข้อ:“ Modeling. แบบจำลองที่สะท้อนคุณสมบัติที่สำคัญของวัตถุจริง ประเภทของแบบจำลอง วิธีการอธิบายโมเดลคุณสมบัติของโมเดล”

2. ห้องปฏิบัติการเสมือน "Crossings" ในห้องทดลองเสมือนจริงนี้จะมีการจำลองช่วงเวลาของการข้ามตัวละครหลายตัวบนเรือเฟอร์รี่ลำเดียวกันโดยอยู่ในกรอบของข้อ จำกัด บางประการที่บังคับใช้ในขณะนี้ ใช้เมื่อศึกษาหัวข้อ: "อัลกอริทึมและตัวดำเนินการของรูปแบบการบันทึกอัลกอริทึมบล็อกไดอะแกรม"

3. ห้องปฏิบัติการเสมือน "ออกเดินทาง" ในห้องปฏิบัติการนี้ เป้าหมายหลัก โดยพื้นฐานแล้วงานเป็นลำดับของการขนส่งที่ให้ลำดับที่ต้องการในอีกด้านหนึ่ง

4. ห้องปฏิบัติการเสมือน "การชั่งน้ำหนัก" ที่นี่รุ่นนี้ออกแบบมาเพื่อระบุวิธีแก้ปัญหาการชั่งน้ำหนักสองประเภท:

·การพัฒนาอัลกอริทึมการค้นหาระหว่างวัตถุที่คล้ายกันในประเภทเดียวกันซึ่งมีน้ำหนักแตกต่างจากส่วนที่เหลือ

·ค้นหาโดยวิธีการชั่งน้ำหนักอย่างต่อเนื่องระหว่างวัตถุที่คล้ายกันในประเภทเดียวกันสำหรับวัตถุที่มีน้ำหนักต่างกัน (วัตถุที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยโปรแกรมโดยการสุ่ม)

5. ห้องปฏิบัติการเสมือน "กล่องดำ" ห้องปฏิบัติการนี้ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาเพื่อระบุการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ที่ดำเนินการกับตัวเลข แบบจำลองนี้มีอยู่ในแนวคิดของ "กล่องดำ" - อุปกรณ์ที่มีหลายอินพุตและเอาต์พุตเดียวและไม่ทราบสูตร ในการสร้างแบบจำลองโซลูชันคุณต้องเลือกจากชุด "กล่องดำ" ซึ่งมีจำนวนอินพุตที่ต้องการ (หนึ่งสองหรือสาม) ตามคำชี้แจงปัญหา หลังจากนั้นในฟิลด์ "สถานะเริ่มต้น" คุณต้องป้อนค่าของตัวแปรอินพุต อินพุตถูกระบุด้วยตัวอักษรของอักษรละติน ตัวเลขที่ตรงกับค่าของตัวแปรจะถูกป้อนโดยคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค ช่อง "สถานะสุดท้าย" จะเต็มไปด้วยวิธีเดียวกัน

งานของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เสมือนคือ:

การเรียนรู้ซอฟต์แวร์ขององค์กรและซอฟต์แวร์อื่น ๆ ที่ซับซ้อนดำเนินการตามวงจรของตัวเองสำหรับการสร้างเซิร์ฟเวอร์เสมือน: การปรับใช้และกำหนดค่าซอฟต์แวร์ตลอดจนการใช้งานในตัวอย่างเชิงปฏิบัติที่มุ่งเน้นปัญหาซึ่งช่วยให้สามารถสร้างขีดความสามารถระดับมืออาชีพและพัฒนาความคิดเชิงสร้างสรรค์การวิเคราะห์และเชิงระบบของนักเรียน ;

·การจัดโครงการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับศักยภาพของ บริษัท ไอทีชั้นนำ

·แนะนำการปฏิบัติตามกระบวนการทางการศึกษาของมหาวิทยาลัยด้านผลิตภัณฑ์แบบเปิดและเทคโนโลยีสารสนเทศของ บริษัท IBM ที่มอบให้กับโรงเรียน / มหาวิทยาลัยโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่มทางวิชาการสำหรับวิชาเฉพาะ / สาขาวิชาเฉพาะและสาขาการฝึกอบรมระดับบัณฑิตศึกษา

·การดำเนินงานในทางปฏิบัติภายใต้กรอบของการสัมมนา

·ให้โอกาสในการใช้ซอฟต์แวร์ขององค์กรจากระยะไกลและซอฟต์แวร์อื่น ๆ ที่ใช้ในกระบวนการศึกษาเพื่อฝึกอบรมตนเอง

·ดำเนินการฝึกอบรม

·การเตรียมเด็กนักเรียนนักศึกษาและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาให้มีส่วนร่วมในการกล่าวสุนทรพจน์ในการประชุมและการแข่งขันในระดับต่างๆพร้อมการตีพิมพ์ผลงานวิจัย

การใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนช่วยให้:

·เพื่อเริ่มต้นความสนใจในหมู่เด็กนักเรียนมากพอพร้อมกับการเข้าถึงสำหรับพวกเขา

·เพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพของการฝึกอบรมการดูดซึม สื่อการเรียนการสอนตลอดจนประสิทธิผลของการฝึกอบรมโดยทั่วไป

·ลดเวลาในการเตรียมบทเรียน

·สาธิตระหว่างการทดลองบทเรียนที่ไม่สามารถทำได้ในชีวิตจริง

·จัดระเบียบวิธีการของผู้เข้ารับการฝึกอบรมเป็นรายบุคคล

สามารถจัดระเบียบการทดลองเสมือนได้ดังนี้:

·บนพื้นฐานของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการตรวจสอบ การทดลองจำลองการทำงานของอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการจริง นักเรียนได้รับความประทับใจว่าเขากำลังทำงานกับอุปกรณ์และอุปกรณ์จริง (หรือแบบจำลองของพวกเขา)

·อ้างอิงจากอุปกรณ์จริงหรืออุตสาหกรรมที่มีความเป็นไปได้ในการเข้าถึงระยะไกล (เช่นผ่านช่องทางอินเทอร์เน็ต) ไปยังวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษา ในกรณีนี้การทดลองจะดำเนินการตามเวลาจริงในห้องปฏิบัติการ นักเรียนได้รับโอกาสในการกำหนดลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันเปิด / ปิดกลไกที่เหมาะสมรับข้อมูลจากอุปกรณ์ที่ตรวจสอบและบันทึกไว้ในคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลครั้งต่อไป

สามารถจัดห้องปฏิบัติการเสมือนสำหรับการใช้งานในพื้นที่หรือเวอร์ชันเครือข่าย

ประเด็นสำคัญที่สุดประการหนึ่งในการพัฒนาห้องปฏิบัติการเสมือนจริงคือการสร้างระบบนำทางที่เป็นมิตรกับนักเรียน ควรมีตัวบ่งชี้หลักสามตัว:

ประการแรกการปฐมนิเทศของนักเรียนภายในห้องปฏิบัติการที่กำหนดโดยมีการระบุสถานที่ที่เขาไปอย่างชัดเจน

ประการที่สองภาพสะท้อนพิเศษของสถานที่เหล่านั้นในห้องปฏิบัติการซึ่งนักเรียนได้ไปเยี่ยมชมแล้ว ในการดำเนินการนี้ส่วนใหญ่จะใช้การเน้นลิงก์ที่เข้าชมด้วยสีอื่น

ประการที่สามการให้โอกาสนักเรียนได้เยี่ยมชมสถานที่เหล่านั้นในห้องปฏิบัติการที่เขาไม่เคยไปมาก่อน เพื่อให้ตัวบ่งชี้การนำทางนี้สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการแสดงโครงสร้างทั่วไปของห้องปฏิบัติการเสมือนทั้งหมดที่ชัดเจนและเพียงพอ

กลยุทธ์การนำทางที่พบบ่อยที่สุดสามประการคือกว้าง (แสดงระดับบนของโครงสร้าง), 9 ส่วนลึกที่แสดงเส้นทางแบบเต็มไปยังหน้านี้ในโครงสร้างห้องปฏิบัติการ) และแบบผสม

การจัดระเบียบการนำทางที่ดีสามารถมั่นใจได้ด้วยสถาปัตยกรรมข้อมูลที่ชัดเจนของห้องปฏิบัติการเสมือนเท่านั้น ตามกฎแล้วเป็นแบบลำดับชั้น เมื่อพัฒนาสถาปัตยกรรมสารสนเทศควรมีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจในความสะดวกสบายของข้อมูลของนักเรียนเมื่อทำงานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงนี้

บริการดังกล่าวเป็น "การค้นหา" ช่วยให้การนำทางของนักเรียนง่ายขึ้นอย่างมากเมื่อพยายามค้นหาข้อมูลที่จำเป็น ฟังก์ชันการค้นหาควรกำหนดพื้นที่ที่ค้นหาข้อมูลอย่างชัดเจนและยังสามารถเข้าถึงได้ง่ายในทุกหน้าของห้องปฏิบัติการ จำเป็นต้องจัดเตรียมความเป็นไปได้ของการค้นหาขั้นสูงในห้องปฏิบัติการไซต์หรือระบบการดึงข้อมูลที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน

รูปแบบของเนื้อหาข้อมูลที่พิจารณาแล้วของห้องปฏิบัติการเสมือนจะช่วยให้คุณสามารถสร้างโครงการที่เสร็จสมบูรณ์ได้ซึ่งการใช้ในกระบวนการศึกษาจะสะดวกและน่าสนใจสำหรับทั้งนักเรียนและครู (รูปที่ 1)

รูปที่ 1. การรวมสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ที่มุ่งเน้นอินเทอร์เน็ตของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เสมือน

การวิเคราะห์ที่ดำเนินการช่วยให้เราสามารถระบุสาเหตุหลายประการสำหรับความจำเป็นในการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในสาขาสารสนเทศ:

·สามารถสาธิตห้องปฏิบัติการเสมือนในห้องเรียนระหว่างชั้นเรียนเพื่อเป็นสื่อเสริมสำหรับการศึกษา

·การใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนช่วยเพิ่มความสนใจของนักเรียนในการศึกษาระเบียบวินัย

·เพิ่มประสิทธิผลของการเรียนการสอนโดยทั่วไปจัดให้มีแนวทางทั้งแบบกลุ่มและรายบุคคลสำหรับนักเรียน

รายการอ้างอิง:

1. Dalinger VA เทคโนโลยีสารสนเทศเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อหาของการฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญด้านคณิตศาสตร์ศึกษา // นิทรรศการการประชุมนานาชาติครั้งที่สิบสอง "เทคโนโลยีสารสนเทศในการศึกษา" ("ITO-2002") 4-8 พฤศจิกายน 2545 ม .

2. พี. ด. ญ. พี.. ลาริคอฟอี. วี. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เพื่อการสอน มัธยม... KSPU, 1998 .-- หน้า 167

การแสดงภาพเป็นวิธีการสอนที่มีประสิทธิภาพที่สุดวิธีหนึ่งที่ช่วยให้เข้าใจสาระสำคัญของปรากฏการณ์ต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้นและลึกซึ้งยิ่งขึ้นไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผล โสตทัศนูปกรณ์ ถูกใช้ในสมัยโบราณ การแสดงภาพและการสร้างแบบจำลองมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อศึกษาวัตถุและปรากฏการณ์ที่แปรผันตามเวลาและแบบไดนามิกซึ่งอาจเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจโดยดูจากภาพนิ่งธรรมดาในหนังสือเรียนทั่วไป งานในห้องปฏิบัติการและการทดลองทางการศึกษาไม่เพียง แต่มีประโยชน์ แต่ยังน่าสนใจมาก - แน่นอนว่าหากจัดอย่างถูกต้อง

การทดลองทางการศึกษาบางอย่างไม่สามารถทำได้หรือควรดำเนินการในโหมด "จริง" ไม่น่าแปลกใจที่เทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เข้ามาในพื้นที่นี้อย่างรวดเร็ว ปัจจุบันมีซอฟต์แวร์สำเร็จรูปจำนวนมากสำหรับการทดลองทางการศึกษาเสมือนจริง การทบทวนนี้จะพิจารณาแง่มุมที่ค่อนข้างใหม่ของโซลูชันดังกล่าวนั่นคือห้องปฏิบัติการออนไลน์เสมือนจริง ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขามันเป็นไปได้ที่จะทำการทดลองคอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องซื้อโปรแกรมเพิ่มเติมและในเวลาใดก็ได้ที่สะดวกก็จะมีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต

มีแนวโน้มหลายประการในการพัฒนาโครงการเครือข่ายสมัยใหม่ประเภทนี้ ประการแรกคือการกระจายทรัพยากรจำนวนมาก นอกเหนือจากโครงการขนาดใหญ่ที่รวบรวมเนื้อหาจำนวนมากแล้วยังมีไซต์จำนวนมากที่รวบรวมห้องปฏิบัติการเล็กน้อย แนวโน้มที่สองคือการมีโครงการที่มีความหลากหลายซึ่งเสนอห้องปฏิบัติการสำหรับความรู้สาขาต่างๆและโครงการเฉพาะทาง สุดท้ายนี้ควรสังเกตว่าห้องปฏิบัติการออนไลน์ที่อุทิศให้กับวิทยาศาสตร์ธรรมชาติเป็นตัวแทนที่ดีที่สุด อันที่จริงแล้วการทดลองทางฟิสิกส์โดยทั่วไปอาจมีค่าใช้จ่ายสูงมากและห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ช่วยให้คุณสามารถดูเบื้องหลังกระบวนการที่ซับซ้อนได้ เคมีก็ชนะเช่นกัน: ไม่จำเป็นต้องซื้อน้ำยาจริงอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการไม่ต้องกลัวว่าจะทำบางอย่างพังในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด พื้นที่ที่อุดมสมบูรณ์ไม่น้อยสำหรับการฝึกอบรมในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงคือชีววิทยาและนิเวศวิทยา ไม่มีความลับที่การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับวัตถุทางชีววิทยามักจบลงด้วยการตายของมัน ระบบนิเวศวิทยามีขนาดใหญ่และซับซ้อนดังนั้นการใช้แบบจำลองเสมือนจริงจึงทำให้การรับรู้ของพวกเขาง่ายขึ้น

การตรวจสอบของเราประกอบด้วยโครงการออนไลน์ที่น่าสนใจที่สุดหลายโครงการทั้งที่หลากหลายและ แผนเฉพาะเรื่อง... แหล่งข้อมูลบนเว็บทั้งหมดของบทวิจารณ์นี้เป็นเว็บไซต์ที่เปิดให้เข้าถึงได้ฟรี

VirtuLab

ทรัพยากร VirtuLab เป็นแหล่งรวบรวมประสบการณ์เสมือนจริงที่ใหญ่ที่สุดในสาขาวิชาการต่างๆใน Runet สมัยใหม่ หน่วยหลักของคอลเลกชันคือการทดลองเสมือนจริง ในทางเทคนิคนี่คือวิดีโอแบบโต้ตอบที่สร้างด้วย Adobe Flash ห้องปฏิบัติการบางห้องจัดทำในรูปแบบกราฟิกสามมิติ ในการทำงานกับพวกเขาคุณจะต้องติดตั้ง Adobe Shockwave Player พร้อมกับส่วนเสริม Havok Physics Scene คุณสามารถค้นหาส่วนเสริมนี้ได้ที่ director-online.com คุณต้องคลายไฟล์เก็บถาวรที่เป็นผลลัพธ์ลงในไดเร็กทอรี Xtras ของ Adobe Shockwave Player ซึ่งอยู่ในไดเร็กทอรีระบบ Windows

VirtuLab เป็นคอลเลกชันออนไลน์เสมือนจริงที่ใหญ่ที่สุด
ห้องปฏิบัติการในรัสเซีย

วิดีโอแต่ละรายการช่วยให้คุณทำการทดลองโดยมีเป้าหมายทางการศึกษาและงานที่ชัดเจน ผู้ใช้จะได้รับเครื่องมือและวัตถุทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ งานและเคล็ดลับจะแสดงเป็นข้อความ แง่มุมการสอนมีความสำคัญในวิดีโอ VirtuLab เช่นหากผู้ใช้ทำผิดระบบจะไม่ปล่อยให้เขาดำเนินการต่อไปจนกว่าข้อผิดพลาดจะได้รับการแก้ไข

คอลเล็กชันการทดลองของ VirtuLab นั้นค่อนข้างกว้างขวางและหลากหลาย VirtuLab ไม่มีเครื่องมือค้นหาในตัวดังนั้นในการค้นหาการทดสอบที่คุณต้องการคุณเพียงแค่เลื่อนดูส่วนแคตตาล็อก ที่เก็บถาวรแบ่งออกเป็น 4 ส่วนหลัก ๆ ได้แก่ "ฟิสิกส์" "เคมี" "ชีววิทยา" และ "นิเวศวิทยา" มีหัวข้อเฉพาะที่แคบกว่าอยู่ภายใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฟิสิกส์สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของระเบียบวินัยนี้ มีการทดลองเกี่ยวกับกลศาสตร์เอฟเฟกต์ไฟฟ้าและแสง ห้องปฏิบัติการจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในรูปแบบกราฟิก 3 มิติซึ่งช่วยสาธิตการทดลองที่หลากหลายตั้งแต่การทดลองกับไดนาโมมิเตอร์ไปจนถึงการหักเหของแสงและเอฟเฟกต์ทางแสงอื่น ๆ

ในชั้นเรียน "ชีววิทยา" หลักสูตรของโรงเรียน... เนื้อหาของงานที่นี่อาจแตกต่างกันมาก ดังนั้นจึงมีงานสำหรับการศึกษาลักษณะโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตต่างๆ (ตัวอย่างเช่นตัวสร้างสำหรับการประกอบสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจาก "ชิ้นส่วน" ที่เสนอ) และงานที่จำลองการทำงานด้วยกล้องจุลทรรศน์และการเตรียมเนื้อเยื่อต่างๆ

ไซต์ PhET เป็นคอลเล็กชัน Java applets ที่หลากหลาย
ซึ่งคุณสามารถทำงานได้ทั้งแบบออนไลน์และบนคอมพิวเตอร์ในพื้นที่

แยกต่างหากในส่วนการวิจัยล้ำยุคมีการสาธิตที่ทุ่มเทให้มากที่สุด การวิจัยสมัยใหม่... รายการใหม่ในที่เก็บถาวรจะปรากฏเป็นประจำสำหรับพวกเขาส่วน New Sims มีไว้

ดูส่วนย่อยของซิมส์ที่แปลแล้ว หน้านี้ประกอบด้วยรายการภาษาทั้งหมดที่มีการแปลห้องปฏิบัติการเสมือนจริงที่เสนอ มีชาวรัสเซียอยู่ในหมู่พวกเขา - มีการทดลองดังกล่าวห้าสิบครั้งที่นี่ในวันนี้ น่าแปลกที่จำนวนการสาธิตในภาษาอังกฤษเซอร์เบียและฮังการีนั้นเกือบเท่ากัน หากต้องการคุณสามารถมีส่วนร่วมในการแปลการสาธิต มีแอปพลิเคชันพิเศษ PhET Translation Utility สำหรับสิ่งนี้

การสาธิตของ PhET คืออะไรและใครจะได้รับประโยชน์จากพวกเขาบ้าง? พวกเขาสร้างขึ้นจากเทคโนโลยี Java สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถเรียกใช้การทดสอบออนไลน์ดาวน์โหลดแอพเพล็ตลงในคอมพิวเตอร์ของคุณและฝังลงในหน้าเว็บอื่นเป็นวิดเจ็ต ตัวเลือกทั้งหมดนี้มีให้ในหน้าสาธิตของ PhET แต่ละหน้า

การทดลอง PhET ทั้งหมดเป็นแบบโต้ตอบ ประกอบด้วยงานอย่างน้อยหนึ่งงานตลอดจนชุดขององค์ประกอบทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ไข เนื่องจากตามกฎแล้วจะมีการเปิดเผยรายละเอียดอย่างเพียงพอในบันทึกข้อความจุดประสงค์หลักของการสาธิตคือเพื่อให้เห็นภาพและอธิบายผลกระทบไม่ใช่เพื่อทดสอบความรู้และทักษะของผู้ใช้ ดังนั้นหนึ่งในการสาธิตของส่วนทางเคมีจึงแนะนำให้สร้างโมเลกุลจากอะตอมที่นำเสนอและดูภาพสามมิติของผลลัพธ์ ในส่วนทางชีววิทยามีเครื่องคำนวณความสมดุลของแคลอรี่ที่บุคคลหนึ่งบริโภคในระหว่างวัน: คุณสามารถระบุประเภทและปริมาณอาหารที่บริโภครวมถึงปริมาณการออกกำลังกายได้ จากนั้นก็ยังคงเป็นเพียงการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของ "ชายร่างเล็ก" ที่ทำการทดลองตามอายุส่วนสูงและน้ำหนักเริ่มต้นที่กำหนด ส่วนคณิตศาสตร์มีเครื่องมือสร้างกราฟที่มีประโยชน์มากสำหรับฟังก์ชันต่างๆเกมเลขคณิตและแอปพลิเคชันที่น่าสนใจอื่น ๆ ส่วนฟิสิกส์นำเสนอ "ห้องทดลอง" ที่หลากหลายซึ่งแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์ที่หลากหลายตั้งแต่การเคลื่อนที่อย่างง่ายไปจนถึงปฏิสัมพันธ์ทางควอนตัม

PhET
คะแนน: 4
ภาษาอินเทอร์เฟซ: ภาษาอังกฤษมีภาษารัสเซีย
ผู้พัฒนา: มหาวิทยาลัยโคโลราโด
เว็บไซต์: phet.colorado.edu

โครงการสาธิตวุลแฟรม

ทรัพยากรที่มีค่ามากสำหรับห้องปฏิบัติการออนไลน์คือโครงการ Wolfram Demonstrations ซึ่งเป็นแหล่งข้อมูลที่หลากหลายในอุตสาหกรรม เป้าหมายของโครงการคือการแสดงแนวคิดด้วยสายตา วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ และเทคโนโลยี Wolfram อ้างว่าเป็นแพลตฟอร์มเดียวสำหรับการสร้างไดเรกทอรีรวมของห้องปฏิบัติการแบบโต้ตอบออนไลน์ ตามที่ผู้พัฒนากล่าวไว้จะช่วยให้ผู้ใช้หลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการใช้ทรัพยากรการเรียนรู้และแพลตฟอร์มการพัฒนาที่แตกต่างกัน

แค็ตตาล็อกโครงการ Wolfram Demonstrations มีรายการมากกว่า 7,000 รายการ
ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง

ไซต์นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการอินเทอร์เน็ตที่สำคัญ Wolfram ปัจจุบันโครงการ Wolfram Demonstrations มีแคตตาล็อกที่น่าประทับใจซึ่งมีการสาธิตแบบโต้ตอบมากกว่า 7,000 รายการ

รากฐานทางเทคโนโลยีสำหรับการสร้างห้องปฏิบัติการและการสาธิตคือแพ็คเกจ Wolfram Mathematica หากต้องการดูการสาธิตคุณจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้ง Wolfram CDF Player พิเศษที่มีขนาดมากกว่า 150 MB

แค็ตตาล็อกโครงการประกอบด้วย 11 ส่วนหลักที่เกี่ยวข้องกับสาขาความรู้ต่างๆและ กิจกรรมของมนุษย์... มีส่วนทางกายภาพเคมีและคณิตศาสตร์ขนาดใหญ่รวมทั้งทุ่มเทให้กับเทคโนโลยีวิศวกรรม วิทยาศาสตร์ชีวภาพเป็นตัวแทนที่ดี ระดับความซับซ้อนของแบบจำลองและระดับของการนำเสนอนั้นแตกต่างกันมาก แคตตาล็อกมีการสาธิตที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งมุ่งเป้าไปที่ มัธยมมีห้องปฏิบัติการเพียงไม่กี่ห้องที่ทุ่มเทเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด ในขณะเดียวกันไซต์ยังมีส่วนสำหรับเด็ก ความไม่สะดวกบางอย่างอาจเป็นอุปสรรคทางภาษาเท่านั้น: ขณะนี้โครงการ Wolfram เป็นภาษาอังกฤษล้วนๆ อย่างไรก็ตามไม่มีข้อความในการสาธิตและห้องปฏิบัติการมากนักเครื่องมือการจัดการนั้นค่อนข้างเรียบง่ายและจัดการได้ง่ายโดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบ

ไม่มีงานเฉพาะหรือการควบคุมการนำไปใช้งาน อย่างไรก็ตามคุณไม่สามารถเรียกเนื้อหาว่าเป็นเพียงการนำเสนอหรือวิดีโอได้ การสาธิต Wolfram มีการโต้ตอบในระดับที่เหมาะสม เกือบทั้งหมดมีเครื่องมือที่ช่วยในการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของวัตถุที่เป็นตัวแทนดังนั้นจึงทำการทดลองเสมือนจริงกับพวกมัน สิ่งนี้ก่อให้เกิดความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการและปรากฏการณ์ที่แสดงให้เห็น

โครงการสาธิตวุลแฟรม
การประเมิน: 4
ภาษาอินเทอร์เฟซ: ภาษาอังกฤษ
ผู้พัฒนา: โครงการสาธิตวุลแฟรมและผู้ร่วมให้ข้อมูล
เว็บไซต์: สาธิต. wolfram.com

ห้องปฏิบัติการเคมี IrYdium

นอกจากโครงการที่ "หลากหลาย" บนเว็บสมัยใหม่แล้วยังมีห้องปฏิบัติการออนไลน์เฉพาะทางอีกมากมายที่อุทิศให้กับวิทยาศาสตร์บางประเภท เริ่มต้นด้วย The ChemCollective ซึ่งเป็นโครงการที่อุทิศให้กับการศึกษาวิชาเคมี มันมีวัสดุเฉพาะเรื่องมากมาย ภาษาอังกฤษ... หนึ่งในส่วนที่น่าสนใจที่สุดคือห้องปฏิบัติการเสมือนของตัวเองที่เรียกว่า IrYdium Chemistry Lab อุปกรณ์ของมันแตกต่างจากโครงการทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้นอย่างเห็นได้ชัด ความจริงก็คือที่นี่ไม่ได้เสนอการทดลองเฉพาะเจาะจงใด ๆ กับงานของพวกเขา แต่ผู้ใช้จะได้รับอิสระในการดำเนินการเกือบทั้งหมด

คุณสมบัติห้องปฏิบัติการเคมีออนไลน์ของ IrYdium
มีความยืดหยุ่นสูงในการตั้งค่าและการใช้งาน

ห้องปฏิบัติการสร้างเป็น Java applet โดยวิธีนี้สามารถดาวน์โหลดและเรียกใช้บนคอมพิวเตอร์ในระบบได้ - ลิงก์ดาวน์โหลดที่เกี่ยวข้องจะอยู่ในหน้าหลักของโครงการ

อินเทอร์เฟซของแอพเพล็ตแบ่งออกเป็นหลายโซน ตรงกลางมีพื้นที่ทำงานซึ่งแสดงความคืบหน้าของการทดลอง คอลัมน์ด้านขวามอบให้กับ "แดชบอร์ด" ชนิดหนึ่ง - ข้อมูลเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะแสดงที่นี่: อุณหภูมิความเป็นกรดโมลาริตีและข้อมูลเสริมอื่น ๆ ทางด้านซ้ายของแอพเพล็ตมีสิ่งที่เรียกว่า "คลังน้ำยา" นี่คือชุดของรีเอเจนต์เสมือนทุกชนิดที่ทำในรูปแบบของต้นไม้ตามลำดับชั้น ที่นี่คุณจะพบกรดเบสสารบ่งชี้และทุกอย่างที่นักเคมีทดลองต้องการ มีเครื่องแก้วสำหรับห้องปฏิบัติการเตาเครื่องชั่งและอุปกรณ์อื่น ๆ ให้เลือกมากมาย ด้วยเหตุนี้ผู้ใช้จึงได้รับห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ครบครันและมีอุปกรณ์เพียงเล็กน้อย ความพิการ การทดลอง

เนื่องจากไม่มีงานเฉพาะที่นี่การทดลองจึงดำเนินการตามความจำเป็นและน่าสนใจสำหรับผู้ใช้ สิ่งที่เหลืออยู่คือการเลือกสารที่ต้องการสร้างการตั้งค่าการทดลองโดยใช้อุปกรณ์เสมือนที่เสนอและเริ่มปฏิกิริยา สะดวกมากที่อนุญาตให้เพิ่มสารที่ได้ในการรวบรวมรีเอเจนต์เพื่อใช้ในการทดลองครั้งต่อไป

โดยทั่วไปแล้วมันกลายเป็นทรัพยากรที่น่าสนใจและมีประโยชน์พร้อมความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง หากเราคำนึงถึงความพร้อมของการแปลโปรแกรมภาษารัสเซียที่เกือบสมบูรณ์แล้ว IrYdium Chemistry Lab จะกลายเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มากสำหรับการเรียนรู้ความรู้พื้นฐานทางเคมี

ห้องปฏิบัติการเคมี IrYdium
คะแนน: 5
ภาษาอินเทอร์เฟซ: ภาษาอังกฤษรัสเซีย
ผู้พัฒนา: ChemCollective
เว็บไซต์: www.chemcollective.org/vlab/vlab.php

"ห้องปฏิบัติการเสมือน" Teachmen.ru

นี่เป็นโครงการรัสเซียที่สองในการตรวจสอบของเรา แหล่งข้อมูลนี้เชี่ยวชาญด้านปรากฏการณ์ทางกายภาพ ขอบเขตของห้องปฏิบัติการเสมือนไม่ได้ถูก จำกัด ด้วยขอบเขตของหลักสูตรของโรงเรียนเท่านั้น พวกเขานำเสนอประสบการณ์ออนไลน์ที่พัฒนาโดยผู้เชี่ยวชาญจากเชเลียบินสค์ มหาวิทยาลัยของรัฐไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับเด็กนักเรียนเท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับนักเรียนด้วย จากมุมมองทางเทคนิคทรัพยากรนี้เป็นการรวมกันของ Flash และ Java ดังนั้นคุณจะต้องตรวจสอบล่วงหน้าสำหรับการอัปเดต Java Virtual Machine บนคอมพิวเตอร์ของคุณ

งานของโครงการ "ห้องปฏิบัติการเสมือน" นั้นแตกต่างกัน
ความซับซ้อนที่สูงขึ้น

การออกแบบห้องปฏิบัติการที่นี่มีแบบแผนและเข้มงวด ดูเหมือนว่ามีภาพเคลื่อนไหวบางอย่างจากหนังสือเรียนปรากฏขึ้น นอกจากนี้ยังเน้นด้วยความพร้อมของวัสดุที่ใช้ในการฝึกอบรม ความสำคัญหลักในการทดลองดังกล่าวอยู่ที่การปฏิบัติงานเฉพาะและทดสอบความรู้ของผู้ใช้

แคตตาล็อกโครงการประกอบด้วยหัวข้อหลักหลายสิบหัวข้อตั้งแต่กลศาสตร์ไปจนถึงฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์ แต่ละห้องประกอบด้วยห้องปฏิบัติการเสมือนแบบโต้ตอบที่เกี่ยวข้องมากถึงสิบห้อง นอกจากนี้ยังมีเอกสารประกอบการบรรยายซึ่งบางส่วนมีการทดลองเสมือนจริงของตนเอง

สภาพแวดล้อมการทำงานของผู้ทดลองถูกจำลองขึ้นที่นี่อย่างระมัดระวัง อุปกรณ์จะแสดงในรูปแบบของไดอะแกรมเสนอให้สร้างกราฟและเลือกคำตอบจากตัวเลือกที่มี การทดลองใน Virtual Lab นั้นยากกว่าใน VirtuLab การรวบรวมทรัพยากรนี้รวมถึงการทดลองในฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์ฟิสิกส์เลเซอร์รวมถึง "ผู้ออกแบบอะตอม" ซึ่งเสนอให้ประกอบอะตอมจากอนุภาคมูลฐานต่างๆ มีการทดลองเกี่ยวกับการค้นหาและทำให้แหล่งกำเนิดรังสีเป็นกลางศึกษาคุณสมบัติของเลเซอร์ นอกจากนี้ยังมีห้องปฏิบัติการ "เครื่องกล" ที่มุ่งเน้นไปที่เด็กนักเรียนเป็นหลัก

ห้องทดลองออนไลน์ใน

นอกจากแหล่งข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีไซต์ทดสอบเสมือนจริงหลายสิบไซต์แล้วยังมีไซต์เล็ก ๆ อีกมากมายบนเว็บที่นำเสนอการทดลองที่น่าสนใจในหัวข้อหนึ่ง ๆ ซึ่งมักจะแคบ

จุดเริ่มต้นที่ดีเมื่อมองหาเวอร์ชวลขนาดเล็ก
ห้องปฏิบัติการสามารถกลายเป็นห้องทดลองออนไลน์ของโครงการใน

ในสถานการณ์เช่นนี้เพื่อค้นหาการสาธิตที่จำเป็นแน่นอนว่าโครงการแคตตาล็อกที่รวบรวมและจัดระเบียบลิงก์ไปยังไซต์ดังกล่าวจะมีประโยชน์ Online Labs ในไดเรกทอรี (onlinelabs.in) อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี แหล่งข้อมูลนี้รวบรวมและจัดระเบียบลิงก์ไปยังโครงการที่เสนอการทดลองและห้องปฏิบัติการออนไลน์ที่เข้าถึงได้อย่างอิสระในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ มีการจัดสรรส่วนที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละศาสตร์ ความสนใจของโครงการส่วนใหญ่อยู่ในฟิสิกส์เคมีและชีววิทยา ส่วนเหล่านี้ใหญ่ที่สุดและอัปเดตมากที่สุด นอกจากนี้ผู้ที่อุทิศให้กับกายวิภาคศาสตร์ดาราศาสตร์ธรณีวิทยาและคณิตศาสตร์ก็ค่อยๆถูกเติมเต็ม แต่ละส่วนมีลิงก์ไปยังแหล่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตที่เกี่ยวข้องพร้อมคำอธิบายประกอบสั้น ๆ เป็นภาษาอังกฤษที่อธิบายวัตถุประสงค์ของห้องปฏิบัติการเฉพาะ

"ห้องปฏิบัติการเสมือน" Teachmen.ru
คะแนน: 3
ลิ้น: รัสเซีย
ผู้พัฒนา: มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเชเลียบินสค์
เว็บไซต์: Teachmen.ru

การศึกษาฟิสิกส์โดยไม่มีส่วนทดลองเป็นไปไม่ได้ ลองนับ: ในแต่ละคู่ขนานโดยเฉลี่ยสิบผลงานมีทั้งหมดห้าแนว ปรากฎว่าสามสิบห้า และยังไม่นับรวมการทดลองสาธิตระหว่างบทเรียน

คุณสามารถพูดได้มากมายเกี่ยวกับความจำเป็นในการย้ายไปสู่มาตรฐานการศึกษาใหม่ความจำเป็นในการนำเทคโนโลยีสารสนเทศเข้ามา กำลังศึกษาความสำเร็จแต่! เป็นความเชื่อมั่นอย่างสุดซึ้งของฉันที่ว่านักเรียนต้องสัมผัสอุปกรณ์ด้วยมือต้องวัดเชื่อมต่อทำลายและทำลายมันในที่สุด การกระทำนี้มีความหมายอย่างลึกซึ้ง - ถ้ามันพังหมายความว่ามันไม่ใช่แค่ภาพที่ใช้ซ้ำได้และทำลายไม่ได้บนหน้าจอ แต่จะหายได้เองเมื่อคุณกดปุ่ม "รีสตาร์ท" นี่คือสิ่งที่ทำซึ่งหมายความว่างานของอาจารย์ได้รับการลงทุนในอุปกรณ์นี้ซึ่งหมายความว่าจะต้องได้รับการปกป้อง ช่วงเวลาแห่งการศึกษาในด้านการศึกษายังไม่ถูกยกเลิก

ข้อกำหนดประการหนึ่งสำหรับผู้สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนในการศึกษาฟิสิกส์คือความสามารถในการแยกแยะเครื่องมือความสามารถในการใช้สำหรับการวัด ไม่มีรูปวาดของเทอร์โมมิเตอร์หรือโวลต์มิเตอร์ที่สามารถแทนที่อุปกรณ์จริงได้ และประเด็นที่นี่ไม่เพียง แต่ไม่ใช่แค่ความสามารถในการออกแบบของผู้สร้างห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเท่านั้น การรับรู้โลกรอบข้างต้องผ่านการรับรู้สัมผัสเช่นกัน ทักษะยนต์ที่ดีเมื่อกดปุ่มเมาส์และแป้นพิมพ์ไม่ได้ผลเลยมี แต่การกระทำของนักเรียน "หุ่นยนต์" เท่านั้น

อย่างไรก็ตามกลับไปที่หัวข้อที่ระบุ ขณะนี้มีการให้ความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ในการทำงานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในวิชาต่างๆ สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าพวกเขาไม่ควรแทนที่งานในห้องปฏิบัติการจริงทั้งหมด แต่เพียงเสริมเท่านั้น นอกจากนี้ควรใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการสอนหลังจากที่นักเรียนคุ้นเคยกับอุปกรณ์จริงเท่านั้น มีแหล่งข้อมูลใดบ้างในขณะนี้และสิ่งใด (ความคิดเห็นส่วนตัวล้วนๆ) ดูเหมือนจะน่าสนใจสำหรับฉัน

ห้องปฏิบัติการการศึกษาเสมือน Virtulab

Virtulab.net เป็นชุดบทเรียนแบบโต้ตอบและเสมือน งานในห้องปฏิบัติการ ในสาขาฟิสิกส์เคมีชีววิทยานิเวศวิทยา ฉันไม่ได้ชอบทุกรุ่น แต่มีหลายคนที่ควรค่าแก่ความสนใจ สามารถใช้สำหรับการเรียนทางไกลและการสาธิตเพื่อเสริมการบรรยาย สามารถใช้ในโหมดออนไลน์ได้หากมีชั้นเรียนคอมพิวเตอร์และเครือข่ายท้องถิ่นที่มีการประเมินผลงานของนักเรียนแต่ละคนในภายหลัง

ในวิชาฟิสิกส์งานในห้องปฏิบัติการแบ่งออกเป็นส่วนหลักของโปรแกรม มีตัวเลือก 3D สำหรับงานในห้องปฏิบัติการ ต้องใช้โปรแกรมเล่นแฟลช

ไซต์ "ฟิสิกส์ทั้งหมด"

แหล่งข้อมูลที่สองคือไซต์ "All Physics" ที่ดีมาก ที่นี่มีห้องทดลองเสมือนจริงเพียงหกห้อง ในจำนวนนี้ฉันชอบมากที่สุดสำหรับการใช้งาน "การศึกษาลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์" "การศึกษาลูกตุ้มสปริง" และ "การศึกษาหม้อแปลงไฟฟ้า" แนวคิดดังกล่าวเกิดขึ้นเพื่อทำวิจัยที่บ้านเพื่อให้นักเรียนกำหนดเป้าหมายและวัตถุประสงค์อธิบายหลักสูตรของการทดลองและได้ข้อสรุปบางประการ ยิ่งไปกว่านั้นมันน่าสนใจกว่าที่จะถามงานเหล่านี้หลังจากบทเรียนแรกเกี่ยวกับการแกว่งโดยไม่ต้องป้อนสูตรสำหรับช่วงเวลาของลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์และสปริง

ส่วนที่มีค่ามากในไซต์นี้คือเนื้อหาของการบรรยายฟิสิกส์ของ Feynman ฉันต้องการเพิ่มวิดีโอการบรรยายมีจำนวนมากในพอร์ทัล YouTube ฉันเผยแพร่หลายรายการด้านล่าง

โอลิมปิกอินเทอร์เน็ตในสาขาฟิสิกส์

นักเรียนตั้งแต่เกรด 7 ถึงเกรด 11 สามารถเข้าร่วมการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกครั้งนี้ได้ การลงทะเบียนกำลังดำเนินอยู่การแข่งขันกีฬาโอลิมปิกจะจัดขึ้นสามรอบ สองคนแรกไม่อยู่ในสถานะที่สาม (ผู้เข้าร่วมของสองคนแรกที่ได้รับคะแนนจำนวนหนึ่งจะได้รับการยอมรับ) เป็นภายใน ก่อนเริ่มรอบการแข่งขันโอลิมปิกหลังจากลงทะเบียนบนเว็บไซต์ Internet Olympiad ผู้เข้าร่วมจะได้รับโอกาสในการเข้าร่วมการฝึกอบรม

เหตุใดวิธีการเข้าร่วมโอลิมปิกนี้จึงน่าดึงดูด สำหรับเด็กนักเรียนคุณสามารถทำงานในเวลาที่สะดวกได้จากคอมพิวเตอร์ที่บ้าน สำหรับครูคุณสามารถให้การประเมินเชิงบวกเพิ่มเติมแก่นักเรียนโดยตกลงกันก่อนหน้านี้เกี่ยวกับอัตราส่วนของคะแนนที่ได้รับและระดับของการประเมิน ผู้สำเร็จการศึกษา (เกรด 11) จะได้รับ 100 คะแนนในการสอบ Unified State สาขาฟิสิกส์ในเดือนเมษายน (หากพวกเขากลายเป็นผู้ได้รับรางวัลหรือผู้ชนะการแข่งขันกีฬาโอลิมปิก)

ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเป็นซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้การทดลองดำเนินการได้โดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับการติดตั้งจริงหรือในกรณีที่ไม่มีการทดลองทั้งหมด

ห้องปฏิบัติการเสมือนหมายถึงระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สองประเภท:

1) ห้องปฏิบัติการระยะไกล - การติดตั้งห้องปฏิบัติการที่ซับซ้อนพร้อมการเข้าถึงระยะไกล

2) ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง - ซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้คุณจำลองการทดลองในห้องปฏิบัติการ

สามารถใช้สำหรับ:

1) ทำความคุ้นเคยกับเทคนิคการทดลอง

2) ทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ที่คุณจะต้องทำงาน

3) สำหรับการเรียนรู้ทักษะการสังเกตการจัดทำรายงาน

คอมเพล็กซ์ดังกล่าวให้ความชัดเจนแม่นยำสูงสุดในการจับคู่แบบจำลองของอุปกรณ์จริงสำหรับทำการทดลอง สิ่งนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานอย่างมากช่วยประหยัดเวลาและสร้างผลกระทบจากการจดจำอุปกรณ์ที่ศึกษาไปแล้ว

ประโยชน์ของห้องปฏิบัติการเสมือน:

1) การโต้ตอบ;

2) ความเป็นอิสระจากห้องปฏิบัติการเฉพาะ (ความสามารถในการดำเนินการในสถานที่ที่มีคอมพิวเตอร์)

3) ความสามารถในการจำลองวัตถุกระบวนการปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ในเงื่อนไขของสถาบันการศึกษาหรือสังเกตได้ในความเป็นจริง

4) ความสามารถในการทำงานจากระยะไกลโดยใช้อินเทอร์เน็ต

ข้อเสียของการใช้ งานเสมือนจริง:

1) ความเป็นไปไม่ได้ของการวิจัยจริง

2) ขาดการมองเห็นวัตถุ

3) ขาดทักษะในการปฏิบัติงานกับอุปกรณ์เฉพาะ

STAR (Software Tools for Academics and Researchers) เป็นโปรแกรมของ Massachusetts Institute of Technology (MIT) เพื่อพัฒนาห้องปฏิบัติการเสมือนจริงสำหรับการวิจัยและการสอน กิจกรรมของโครงการคือการพัฒนาแอปพลิเคชันด้านการศึกษาและการวิจัยสำหรับ ชีววิทยาทั่วไป, ชีวเคมี, พันธุศาสตร์, อุทกวิทยา, ในด้านการคำนวณแบบกระจาย แอปพลิเคชันส่วนใหญ่ใช้งานใน java หรือ html ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเช่น StarBiochem, StarGenetics, StarORF, StarMolSim, StarBiogene, StarHydro, StarCluster

ข้อเสียคือโปรแกรมนี้ครอบคลุมงานหลากหลายเฉพาะด้านชีวเคมีพันธุศาสตร์และชีววิทยา แต่ถึงอย่างนั้น STAR ก็โดดเด่นด้วยลักษณะพื้นฐานและเครื่องมือที่หลากหลาย

EWB (Electronics Workbench) คือระบบจำลองวงจร ออกแบบมาสำหรับการสร้างแบบจำลองและวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า โปรแกรม EWB ช่วยให้สามารถจำลองวงจรอนาล็อกดิจิตอลดิจิตอล - อนาล็อกที่มีความซับซ้อนระดับสูงได้ ไลบรารีที่มีอยู่ในโปรแกรมประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายจำนวนมาก เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อและสร้างไลบรารีคอมโพเนนต์ใหม่ พารามิเตอร์ส่วนประกอบสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงค่าต่างๆ

เครื่องมือที่หลากหลายช่วยให้คุณสามารถวัดปริมาณต่างๆตั้งค่าอิทธิพลของอินพุตสร้างกราฟ อุปกรณ์ทั้งหมดจะแสดงในรูปแบบที่ใกล้เคียงกับของจริงมากที่สุดดังนั้นการทำงานกับอุปกรณ์เหล่านี้จึงง่ายและสะดวก

ผลลัพธ์การจำลองสามารถส่งออกไปยังเครื่องพิมพ์หรือนำเข้าสู่โปรแกรมแก้ไขข้อความหรือกราฟิกเพื่อประมวลผลต่อไป Electronics Workbench เข้ากันได้กับ P-SPICE นั่นคือให้ความสามารถในการส่งออกและนำเข้าไดอะแกรมและผลการวัดในเวอร์ชันต่างๆ

ข้อเสียคือไม่มีการพัฒนาและสนับสนุนโปรแกรมนี้อีกต่อไป ส่วนเพิ่มเติมล่าสุดคือ EWB Layout ซึ่งเชี่ยวชาญในการออกแบบ PCB และขยายขีดความสามารถของ Electronics Workbench

ปัจจุบันในสาขากิจกรรมต่างๆเช่นการศึกษาวิทยาศาสตร์วิศวกรรมและเทคโนโลยีระบบสารสนเทศคอมพิวเตอร์เป็นที่สนใจอย่างมาก ยิ่งไปกว่านั้นการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและเทคโนโลยีนำไปสู่การเกิดขึ้นใหม่ ระบบข้อมูลตลอดจนการพัฒนาและปรับปรุงสิ่งที่มีอยู่ ในเรื่องการศึกษาการเปิดตัวเทคโนโลยีใหม่ตลอดจนความทันสมัยที่ครอบคลุมเป็นประเด็นหลักที่ได้รับความสนใจเป็นพิเศษไม่เพียง แต่ในคาซัคสถานเท่านั้น แต่ทั่วโลก ควรระลึกไว้เสมอว่าการนำเทคโนโลยีสารสนเทศมาใช้ในกระบวนการศึกษาจะมีความชอบธรรมหากเทคโนโลยีเหล่านี้เสริมเทคโนโลยีการสอนที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพหรือมีข้อได้เปรียบเพิ่มเติมมากกว่ารูปแบบการศึกษาแบบเดิม ตัวอย่างเช่นการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการสอนฟิสิกส์ทำให้ห้องปฏิบัติการมีชีวิตชีวาและน่าสนใจมากขึ้นในขณะเดียวกันก็เพิ่มคุณภาพการศึกษา

เนื่องจากฟิสิกส์เป็นรากฐาน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีความสำคัญของความรู้ทางกายภาพและบทบาทของฟิสิกส์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง วิธีการและวิธีการรับรู้ทางกายภาพเป็นที่ต้องการในเกือบทุกพื้นที่ของกิจกรรมของมนุษย์ การประยุกต์ใช้ความรู้และทักษะทางกายภาพเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคนในการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติในชีวิตประจำวัน

ห้องปฏิบัติการเสมือนจริง - ข้อดีและข้อเสีย

งานในห้องปฏิบัติการเสมือนเป็นซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้การทดลองดำเนินการได้โดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับการติดตั้งจริงหรือในกรณีที่ไม่มีการติดตั้งจริง

ในกรณีนี้จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างแนวคิดเช่น "ห้องปฏิบัติการเสมือน" และ "ห้องปฏิบัติการเสมือนระยะไกล" พื้นฐานของห้องปฏิบัติการเสมือนคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือชุดโปรแกรมที่เกี่ยวข้องซึ่งดำเนินการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของกระบวนการบางอย่าง ห้องปฏิบัติการทางไกลเสมือนจริงเป็นโครงสร้างองค์กรเครือข่ายของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่มที่อยู่ในศูนย์วิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันและเชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์ความร่วมมือที่เป็นประโยชน์ซึ่งกันและกันด้วยอินเทอร์เน็ต

ห้องปฏิบัติการเสมือนมีข้อดีหลายประการเหนือห้องปฏิบัติการแบบเดิม

• ในตอนแรกไม่จำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพงและวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตราย ตัวอย่างเช่นงานในห้องปฏิบัติการในฟิสิกส์ควอนตัมหรืออะตอมหรือนิวเคลียร์ต้องใช้ห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์พิเศษ งานในห้องปฏิบัติการเสมือนช่วยให้สามารถศึกษาปรากฏการณ์เช่นผลของโฟโตอิเล็กทริกการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ดเกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาการกำหนดระยะเวลาขัดแตะของผลึกโดยการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนการศึกษากฎหมายของก๊าซเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นต้น
• ประการที่สองเป็นไปได้ที่จะจำลองกระบวนการซึ่งการไหลไม่สามารถใช้ได้ภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งห้องปฏิบัติการคลาสสิกส่วนใหญ่ทำงานเกี่ยวกับฟิสิกส์โมเลกุลและเทอร์โมไดนามิกส์เป็นระบบปิดที่เอาท์พุทซึ่งมีการวัดปริมาณไฟฟ้าชุดหนึ่งซึ่งปริมาณที่ต้องการจะถูกคำนวณโดยใช้สมการของไฟฟ้าพลศาสตร์และอุณหพลศาสตร์ กระบวนการจลน์โมเลกุลและอุณหพลศาสตร์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในการทดลองในขณะที่ไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการสังเกต ในระหว่างการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในสาขาฟิสิกส์เหล่านี้นักเรียนสามารถใช้แบบจำลองภาพเคลื่อนไหวสังเกตภาพประกอบแบบไดนามิกของปรากฏการณ์ทางกายภาพและทางเคมีที่ศึกษาและกระบวนการที่ไม่สามารถเข้าถึงการสังเกตได้ในการทดลองจริงในขณะเดียวกันกับหลักสูตรของ การทดลองสังเกตโครงสร้างกราฟิกของการขึ้นต่อกันของปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกัน
• ประการที่สามการทำงานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงมีการแสดงภาพกระบวนการทางกายภาพหรือทางเคมีมากกว่าเมื่อเทียบกับงานในห้องปฏิบัติการแบบเดิม ตัวอย่างเช่นเป็นไปได้ที่จะศึกษาในรายละเอียดเพิ่มเติมและมองเห็นกระบวนการทางกายภาพเช่นการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าหรือหลักการทำงานของทางแยก pn นอกจากนี้คุณยังสามารถเจาะเข้าไปในกระบวนการที่เกิดขึ้นในเสี้ยววินาทีหรือกินเวลานานหลายปีตัวอย่างเช่นการศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในสนามโน้มถ่วงของวัตถุศูนย์กลาง

ข้อดีอีกอย่างของห้องปฏิบัติการเสมือนมากกว่าห้องปฏิบัติการแบบเดิมคือความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในกรณีที่ต้องทำงานกับไฟฟ้าแรงสูงหรือสารเคมีอันตราย

อย่างไรก็ตามคนเสมือนก็มีข้อเสียเช่นกัน สิ่งสำคัญคือการขาดการสัมผัสโดยตรงกับวัตถุประสงค์ของการวิจัยเครื่องมืออุปกรณ์ เป็นไปไม่ได้อย่างยิ่งที่จะฝึกอบรมผู้เชี่ยวชาญที่มองเห็นวัตถุทางเทคนิคเฉพาะบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ หรือมีแนวโน้มว่าจะมีคนเต็มใจที่จะไปหาหมอศัลยกรรมที่เคยฝึกเฉพาะทางคอมพิวเตอร์ ดังนั้นวิธีการแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุดคือการผสมผสานการนำห้องปฏิบัติการแบบดั้งเดิมและเสมือนจริงมาใช้ในกระบวนการศึกษาโดยคำนึงถึงข้อดีและข้อเสีย

การประยุกต์ใช้ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงในการศึกษาฟิสิกส์

การผสมผสานฟิสิกส์อย่างลึกซึ้งเป็นไปได้โดยการศึกษาทฤษฎีและในขั้นตอนการนำไปใช้ในการแก้ปัญหาเชิงคำนวณเชิงคุณภาพและการทดลองต่างๆ หากนักเรียนคุ้นเคยกับประเด็นทางทฤษฎีในการบรรยายแล้วทฤษฎีก็จะถูกนำไปใช้ในชั้นเรียนในห้องปฏิบัติการและนอกจากนี้ทักษะการปฏิบัติจะเกิดขึ้นในการวัดทางกายภาพในการประมวลผลและการนำเสนอผลลัพธ์

ประสิทธิภาพที่มีคุณภาพสูงและการป้องกันผลงานในห้องปฏิบัติการของนักเรียนเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการเตรียมการเบื้องต้นอย่างอิสระสำหรับการศึกษาในห้องปฏิบัติการ ในขั้นตอนการเตรียมบทเรียนต่อไปก่อนอื่นจำเป็นต้องศึกษารายละเอียดของงานที่ดำเนินการตามคู่มือนี้ อย่างไรก็ตามมันเป็นไปไม่ได้ที่จะ จำกัด ตัวเราไว้ที่สิ่งนี้เพียงอย่างเดียวเนื่องจากการแนะนำเชิงทฤษฎีสำหรับงานแต่ละชิ้นไม่สามารถถือได้ว่าเป็นขั้นต่ำที่เพียงพอสำหรับความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับรากฐานทางกายภาพของงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอ่านเนื้อหาที่สอดคล้องกับหัวข้อของงานตามตำราสำหรับงานแต่ละชิ้น คุณไม่สามารถเริ่มงานได้โดยไม่ต้องเรียนรู้บทบัญญัติพื้นฐานทางทฤษฎีโดยไม่ตระหนักถึงตรรกะของขั้นตอนการวัดโดยไม่ทราบวิธีใช้เครื่องมือวัดที่เกี่ยวข้องกับงานนี้ เมื่อเริ่มงานนักเรียนต้องเข้าใจจุดประสงค์ของงานนี้อย่างชัดเจนแผนการทำงานทั่วไปเช่น ลำดับของการกระทำระหว่างการวัด นี่เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดความผิดในการทำงานเมื่อสัมภาษณ์อาจารย์ในช่วงเริ่มต้นของบทเรียน

ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เสมือนประกอบด้วยคำแนะนำและแนวทางปฏิบัติสำหรับการปฏิบัติงานโดยมีโครงสร้างสม่ำเสมอในรูปแบบต่อไปนี้วัตถุประสงค์ของงานวัสดุทางทฤษฎีการตั้งค่าการทดลองลำดับการทำงานรายงาน นอกจากนี้งานในห้องปฏิบัติการแต่ละชิ้นยังมีการทดสอบซึ่งรวมถึงการประเมินความรู้พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการทำงานให้สำเร็จและการทดสอบขั้นสุดท้ายซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความรู้ที่เหลือตามผลของห้องปฏิบัติการ

คุณสามารถใช้ Virtuallabs ได้ทั้งแบบออนไลน์และออฟไลน์ มาดูบางส่วนของพวกเขาสั้น ๆ :

1. Virtulab.Net เป็นหนึ่งในพอร์ทัลเฉพาะที่พัฒนาขึ้นสำหรับห้องปฏิบัติการการศึกษาเสมือนจริง เว็บไซต์มีการศึกษา งานแบบโต้ตอบอนุญาตให้นักเรียนทำการทดลองเสมือนจริงในวิชาฟิสิกส์เคมีชีววิทยานิเวศวิทยาและวิชาอื่น ๆ เป็นแหล่งข้อมูลออนไลน์ฟรี
2. ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนจริงสำหรับเด็กนักเรียน ห้องปฏิบัติการเสมือนมีชุดโปรแกรมสำหรับหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนและมีไว้สำหรับครูและนักเรียนเพื่อใช้ในการทำงานโดยใช้คอมพิวเตอร์ในห้องเรียนและที่บ้านและยังสามารถใช้ในการเตรียมความพร้อมสำหรับ UNT นี่คือทรัพยากรที่ต้องชำระเงิน
3. ห้องปฏิบัติการเชิงโต้ตอบทำงานในวิชาฟิสิกส์และวิชาอื่น ๆ ทรัพยากรตั้งอยู่บนเว็บไซต์ของคอลเลกชัน United ของ CER แหล่งข้อมูลการศึกษานี้สามารถใช้ได้ทั้งแบบออนไลน์และแบบออฟไลน์ นี่เป็นแหล่งข้อมูลฟรี
4. ชุดแผ่นดิสก์ที่จัดพิมพ์โดย Bustard Publishing House: ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์สำหรับเกรด 7-11

ยิ่งไปกว่านั้นผลงานของนักเรียนที่ใช้โมเดลคอมพิวเตอร์ยังมีประโยชน์อย่างยิ่งเนื่องจากนักเรียนสามารถทำการทดลองเสมือนจริงได้มากมายและแม้แต่ทำการวิจัยขนาดเล็ก

แต่งานในห้องปฏิบัติการเสมือนจริงก็มีข้อดีที่ไม่อาจปฏิเสธได้เช่นกันเนื่องจากช่วยให้สามารถทำการทดลองในห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ทางฟิสิกส์ได้ในกรณีที่ยากต่อการตั้งค่าการทดลองจริงหรือจำเป็นต้องประมวลผลผลที่ได้รับทันที

ฉันได้นำเสนอรายการทรัพยากรการศึกษาเสมือนจริงเล็กน้อย ควรสังเกตว่าการติดตั้งห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ในห้องปฏิบัติการเสมือนตามกฎแสดงถึงโมเดลคอมพิวเตอร์ของการติดตั้งทดลองจริง การวิจัยเชิงทดลองเป็นอะนาล็อกโดยตรงของการทดลองเกี่ยวกับการติดตั้งจริง

เมื่อสรุปทั้งหมดข้างต้นเราสามารถพูดได้ว่าห้องปฏิบัติการเสมือนจริงสามารถใช้ได้ทั้งในห้องเรียนและในการเตรียมตัวสำหรับชั้นเรียนโดยอิสระช่วยให้คุณเข้าใจกฎของฟิสิกส์ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นและเจาะลึกถึงสาระสำคัญของปรากฏการณ์ทางกายภาพ เราต้องไม่ลืมว่าในกรณีส่วนใหญ่นี่เป็นกระบวนการที่ตั้งโปรแกรมไว้อย่างชัดเจน

วรรณกรรม

1. Cheremisina E.N. , Antipov O.E. , Belov M.A. บทบาทของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เสมือนที่ใช้เทคโนโลยีคลาวด์คอมพิวติ้งในการศึกษาคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ // การเรียนรู้ทางไกลและเสมือน - 2555. - ครั้งที่ 1.- ค. 50-64.
2. Rittinghouse J. , Ransome J. Cloud Computing: การใช้งานการจัดการและความปลอดภัย - CRC Press, 2010
3. D. N. Kudinov อนาคตสำหรับการพัฒนางานเสมือนจริงโดยใช้ชุดซอฟต์แวร์ T-FLEX // ปัญหาร่วมสมัย วิทยาศาสตร์และการศึกษา - 2552. - ครั้งที่ 6. - ส. 71-74.
4. ทรัขิน A.V. ประเภทของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์เสมือน // การศึกษาแบบเปิดและทางไกล - 2546. - ครั้งที่ 3 (11) .- ป. 12-21.
5. โครงการ "ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงเกี่ยวกับปัญหาพื้นฐานและประยุกต์ของทฤษฎีความยืดหยุ่น" // ศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคนิคระหว่างประเทศ