Віртуальні лабораторії як засіб організації дослідницької діяльності учнів у процесі вивчення біології
Ескіз недоступний
Дата
2026
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ
Анотація
The article examines the didactic potential of virtual laboratories as an effective tool for organizing students’ research activities in the process of studying biology in general secondary education institutions. The relevance of using digital educational resources is substantiated in the context of education modernization, the implementation of a competency-based approach, the development of STEM education, and the digital transformation of the educational process. Based on the analysis of scientific sources, the concept of “virtual laboratory” is clarified and defined as an interactive digital environment that enables the modeling of biological processes, the conduct of experiments, and the implementation of the main stages of educational research. A classification of virtual laboratories for biology education is carried out for didactic purposes, identifying demonstrational, training, and research-oriented digital environments. A matrix of correspondence between virtual laboratories and students’ research skills is developed, which makes it possible to determine their didactic potential in developing skills such as observation, problem formulation, hypothesis generation and testing, planning and conducting experiments, analyzing and interpreting results, drawing conclusions, and presenting the outcomes of their work. Methodological approaches to organizing collaborative research activities of students using virtual laboratories in biology lessons are presented. Examples of research tasks are provided, demonstrating the capabilities of digital resources in implementing the full cycle of scientific inquiry. Pedagogical conditions for the effective use of virtual laboratories are identified, and the expediency of combining them with traditional laboratory experiments is substantiated. It is concluded that the use of virtual laboratories promotes the development of students' research skills, critical thinking, and subject-specific and natural science competencies, and creates conditions for improving the quality of biology education.
У статті досліджено дидактичні можливості віртуальних лабораторій як ефективного засобу організації дослідницької діяльності учнів у процесі вивчення біології в закладах загальної середньої освіти. Обґрунтовано актуальність використання цифрових освітніх ресурсів в умовах модернізації освіти, реалізації компетентнісного підходу, розвитку STEM-освіти та цифрової трансформації освітнього процесу. На основі аналізу наукових джерел уточнено сутність поняття «віртуальна лабораторія» та визначено її як інтерактивне цифрове середовище, що забезпечує моделювання біологічних процесів, проведення експериментів і реалізацію основних етапів навчального дослідження. Здійснено класифікацію віртуальних лабораторій для вивчення біології за їх дидактичним призначенням та виокремлено демонстраційні, тренувальні й дослідницькі цифрові середовища. Розроблено матрицю відповідності віртуальних лабораторій дослідницьким умінням учнів, що дозволило визначити їхні дидактичні можливості у формуванні вмінь спостерігати, формулювати проблему дослідження, висувати і перевіряти гіпотези, планувати та проводити експеримент, аналізувати й інтерпретувати результати, робити висновки, презентувати результати власної діяльності. Представлено методичні підходи до організації командної дослідницької діяльності учнів із використанням віртуальних лабораторій на уроках біології. Наведено приклади дослідницьких завдань, які демонструють можливості цифрових ресурсів для реалізації повного циклу наукового пізнання. Визначено педагогічні умови ефективного використання віртуальних лабораторій та доведено доцільність їх поєднання з традиційним лабораторним експериментом. Зроблено висновок, що використання віртуальних лабораторій сприяє розвитку дослідницьких умінь, критичного мислення, предметної та природничо-наукової компетентностей учнів і створює умови для підвищення якості біологічної освіти.
У статті досліджено дидактичні можливості віртуальних лабораторій як ефективного засобу організації дослідницької діяльності учнів у процесі вивчення біології в закладах загальної середньої освіти. Обґрунтовано актуальність використання цифрових освітніх ресурсів в умовах модернізації освіти, реалізації компетентнісного підходу, розвитку STEM-освіти та цифрової трансформації освітнього процесу. На основі аналізу наукових джерел уточнено сутність поняття «віртуальна лабораторія» та визначено її як інтерактивне цифрове середовище, що забезпечує моделювання біологічних процесів, проведення експериментів і реалізацію основних етапів навчального дослідження. Здійснено класифікацію віртуальних лабораторій для вивчення біології за їх дидактичним призначенням та виокремлено демонстраційні, тренувальні й дослідницькі цифрові середовища. Розроблено матрицю відповідності віртуальних лабораторій дослідницьким умінням учнів, що дозволило визначити їхні дидактичні можливості у формуванні вмінь спостерігати, формулювати проблему дослідження, висувати і перевіряти гіпотези, планувати та проводити експеримент, аналізувати й інтерпретувати результати, робити висновки, презентувати результати власної діяльності. Представлено методичні підходи до організації командної дослідницької діяльності учнів із використанням віртуальних лабораторій на уроках біології. Наведено приклади дослідницьких завдань, які демонструють можливості цифрових ресурсів для реалізації повного циклу наукового пізнання. Визначено педагогічні умови ефективного використання віртуальних лабораторій та доведено доцільність їх поєднання з традиційним лабораторним експериментом. Зроблено висновок, що використання віртуальних лабораторій сприяє розвитку дослідницьких умінь, критичного мислення, предметної та природничо-наукової компетентностей учнів і створює умови для підвищення якості біологічної освіти.
Опис
Ключові слова
Бібліографічний опис
Бабкова, О. Віртуальні лабораторії як засіб організації дослідницької діяльності учнів у процесі вивчення біології [Текст] / О. Бабкова // Освіта. Інноватика. Практика : науковий журнал / МОН України, Сумський державний педагогічний університет ; редкол.: М. Друшляк (гол. ред), О. Семеніхіна, Francis Kwadwo Awuah, N. Demeshkant та ін. – Суми : СумДПУ, 2026. – Т. 14, № 8. – С. 9–16. – DOI: https://doi.org/10.31110/2616-650X-vol14i7-001