Віртуальні лабораторії в біологічній освіті: моделювання експериментальних досліджень

Abstract

Сучасна цифровізація має відчутний вплив на навчання освітніх компонентів біологічного спрямування. Зокрема, застосування інноваційних технологій дало змогу оптимізувати практичне навчання. Мета статті полягає в тому, щоби дослідити можливості моделювання експериментальних досліджень та застосування віртуальних лабораторій під час підготовки спеціалістів з біологічних дисциплін. Використання віртуальних лабораторій у навчальному процесі і моделювання експериментальних досліджень є дієвим інноваційним інструментом, який значно підвищує можливості підготовки та навчання здобувачів вищої освіти у галузі біологічних наук. Завдяки цифровізації освітнього простору набули поширення такі поняття, як «біологія онлайн», «онлайн‐лабораторії», «віртуальна лабораторія», «онлайн‐експеримент» та «віртуальний лабораторний практикум». Використання цих педагогічних форм і методів навчання свідчить про широке розповсюдження інноваційних цифрових технологій у освітніх середовищах. Деякі програми, як‐от VirtualLab, LabInApp Virtual Labs, BioDigital Human, Labster тощо, активно застосовуються в європейських освітніх закладах для підготовки фахівців. Використання віртуальних лабораторій у біологічному навчанні сприяє поліпшенню розуміння біологічних концепцій і їх глибокому засвоєнню, розвитку практичних навичок та забезпечує доступне й активне навчання і допомагає створити стимулююче та безпечне освітнє середовище. Більшість віртуальних лабораторій надають можливість вивчати різні біологічні концепції через інтерактивні симуляції, а також ґрунтовно опановувати екологію, анатомію, зоологію, фізіологію, біологію клітини та гістологію, основ генетики та селекції, та інші біологічні дисципліни. Використання віртуальних лабораторій у біологічному навчанні має значні практичні переваги: проведення експериментів та досліджень без реальних ризиків для здоров'я, відсутність потреби у фізичних матеріалах та лабораторних приміщеннях, уникнення страху зробити помилку або пошкодити дорогі прилади. Універсальність такого підходу приведе до поширення використання віртуальних лабораторій у майбутньому, особливо з урахуванням прогресуючого впливу цифровізації на освіту загалом. Modern digitization has a tangible impact on the teaching of biology. In particular, the use of innovative technologies made it possible to optimize parts of practical training. The purpose of the article is to investigate the possibilities of modeling experimental studies and the use of virtual laboratories during the training of specialists in biological disciplines. The use of virtual laboratories in the educational process and simulation of experimental research is an effective innovative tool that significantly increases the possibilities of training and education of students in the field of biological sciences. Due to the digitization of the educational space, the use of such terms as "biology‐online", “online laboratories”, “virtual laboratory”, “online experiment” and “virtual practical laboratory practicum” is widespread. The use of these pedagogic forms and teaching methods indicates the widespread use of innovative digital technologies in educational environments. Some programs, such as VirtualLab, LabInApp Virtual Labs, BioDigital Human, Labster and others, are actively used in European educational institutions for training specialists. The use of virtual laboratories in biological education allows improving the understanding of biological concepts, developing practical skills and provides an accessible and active form of learning. In addition, the use of virtual laboratories helps to create a stimulating and safe learning environment, improves understanding of material, develops practical skills and promotes deep learning of scientific concepts. Most virtual labs provide the opportunity to explore various biological concepts through interactive simulations, as well as to learn in detail ecology, anatomy, physiology, and other biological disciplines. The use of virtual laboratories in biological education has significant practical advantages: conducting experiments and research without real health risks, no need for physical materials and laboratory premises, no fear of making a mistake or damaging expensive devices. The versatility of this approach will lead to the widespread use of virtual laboratories in the future, especially given the progressive impact of digitization on education in general.