Повышение качества знаний учащихся путем использования виртуальных лабораторных работ NIS LAB на уроках химии

В этом исследовании рассматривается, как лабораторные занятия с использованием цифрового ресурса NIS LAB на уроках химии влияют на качество знаний учащихся. Успеваемость учащихся сравнивалась по результам суммативного оценивания за I и II четверти. Для исследования были выбраны учащиеся 7 и 8 класса Назарбаев Интеллектуальной Школы химико-биологического направления г. Петропавловск.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что учащиеся были вовлечены в процесс обучения, с интересом использовали виртуальные лабораторные эксперименты. Выводы исследования включают рекомендации по возможности использования цифровых лабораторных работ на уроках химии, так как применение виртуальных экспериментов способствует развитию мотивации учащихся к предмету, экономит время на выполнение опыта, а также учит учащихся четко следовать инструкциям во время выполнения практических работ. Работа включала внедрение виртуальных практических работ в процесс обучения, направленных на стимулирование активного обучения.

Результаты показывают, что применение ресурса NIS LAB способствует увеличению качества выполнения лабораторных работ больше, чем при использовании традиционных инструкций и выполнении экспериментов. Положительные различия были обнаружены во всех оценках, учащиеся экспериментальной группы показали более высокие результаты. Полученные данные подтверждают предположение, что ресурс NIS LAB следует включать в учебный процесс, поскольку это побуждает учащихся внимательно читать предложенные инструкции, способствует анализу полученной информации и повышает качество обучения, что является основной задачей учителя на уроке.

1. Глебова, М. В. (2014). Умственное воспитание школьников: содержательные аспекты // Вестник Ленинградского государственного университета им. А.С. Пушкина, 3(3), 130-145.

2. Hofstein, A., & Mamlok-Naaman, R. (2007). The laboratory in science education: the state of the art. Chemistry education research and practice, 8(2), 105-107.

3. Basey, J., Sacket, L., & Robinson, N. (2008). Optimal Science Lab Design: Impacts of Various Components of Lab Design on Students' Attitudes toward Lab. International Journal for the Scholarship of teaching and learning, 2(1), n1.

4. DiBiase, D. (2000). Is distance teaching more work or less work? American Journal of Distance Education, 14(3), 6-20.

5. Sicker, D. C., Lookabaugh, T., Santos, J., & Barnes, F. (2005). Assessing the effectiveness of remote networking laboratories. In Proceedings Frontiers in Education 35th Annual Conference (pp. S3F-S3F). IEEE.

6. Raineri, D. (2001). Virtual laboratories enhance traditional undergraduate biology laboratories. Biochemistry and Molecular Biology Education, 29(4), 160-162.

7. Cameron, K. S. (2003). Organizational virtuousness and performance. Chapter 4 in: Cameron, K.S., Dutton, J.E., and Quinn, R.E. Positive organizational scholarship, 48-65. San Francisco: Berrett-Koehler.

8. Lang, D. J., Wiek, A., Bergmann, M., Stauffacher, M., Martens, P., Moll, P., ... & Thomas, C. J. (2012). Transdisciplinary research in sustainability science: practice, principles, and challenges. Sustainability science, 7, 25-43.

9. Ferdinand, J., Gao, H., Stark, P., Bozkir, E., Hahn, J. U., Kasneci, E., & Göllner, R. (2024). The impact of a usefulness intervention on students’ learning achievement in a virtual biology lesson: An eye-tracking-based approach. Learning and Instruction, 90, 101867.

10. Джураева, Д. (2023). Обучение методам эффективного использования виртуальных лабораторий в химии // Инновационные исследования в современном мире: теория и практика, 2(15), 16-19.

11. Городенская, А. С. (2021). Самостоятельная работа учащихся по химии в информационной среде как условие развития их познавательной активности : Дисс. …к.пед.н. - М. - 177с.

12. Martinez, G., Naranjo, F. L., Perez, A. L., Suero, M. I., & Pardo, P. J. (2011). Comparative study of the effectiveness of three learning environments: Hyper-realistic virtual simulations, traditional schematic simulations and traditional laboratory. Physical Review Special Topics-Physics Education Research, 7(2), 020111.

13. Морозов, М. Н., Цвирко, В. Э., Герасимов, А. В., Быстров, Д. И., & Танаков, А. И. (2007). Электронные ресурсы нового поколения по школьному курсу химии // Образовательные технологии и общество, 10(4), 300-312.

14. Шилько, Ж. Н., Пиртань, Д. С., & Белохвостов, А. А. (2021). Использование виртуальной реальности в обучении химии // Вестник науки и образования, 12-2 (115), 8-10.

15. Макаренко, Т. В. (2020). Учебный химический элемент с основами синтеза: учебно-методический комплекс для специальности 1-31 01 01 02 – «Биология» (научно – педагогическая деятельность) / сост. Т.В. Макаренко ; Гомельский государственный университет имени Ф.Скорины. - Гомель : ГГУ имени Ф. Скорины. – 202 с.

16. Tüysüz, C. (2010). The Effect of the Virtual Laboratory on Students' Achievement and Attitude in Chemistry. International Online Journal of Educational Sciences. 2(1), 37-53.

17. Баяндин, Д. В. (2015). Реализация концепции полнофункциональной предметно-ориентированной среды обучения // Образовательные технологии и общество, 18(4), 574-601.

18. Magin, D., & Kanapathipillai, S. (2000). Engineering students' understanding of the role of experimentation. European journal of engineering education, 25(4), 351-358.

19. Evans, K. L., Yaron, D., & Leinhardt, G. (2008). Learning stoichiometry: a comparison of text and multimedia formats. Chemistry Education Research and Practice, 9(3), 208-218.