Роль комп’ютерних симуляцій у вивченні біологічних процесів та явищ

Abstract

Нині відбувається пошук ефективних способів організації освітнього процесу та передачі знань, серед найпотужніших із них – використання інформаційних технологій, що дозволяє зробити навчання більш змістовним та наочним. Зокрема використання комп’ютерних технологій є необхідним під час вивчення природничих дисциплін у закладах вищої освіти. Вивчення біологічних процесів та явищ потребує експериментальної роботи та практичних завдань, проте в сучасних реаліях російської збройної агресії їх здійснення не завжди можливе через відсутність необхідних ресурсів або небезпеку. У таких умовах значно зростає роль, яку відіграють в освітньому процесі комп’ютерні технології, і передусім комп’ютерні симуляції. У статті проаналізовано вплив комп’ютерних симуляцій на освітній процес, зокрема на вивчення біологічних явищ та процесів. Визначено, що впровадження цифрових технологій, як-от платформи для комп’ютерних симуляцій, у процес вивчення біологічних дисциплін має безліч переваг, серед яких оптимізація процесу навчання, сприяння активному залученню до нього здобувачів вищої освіти, візуалізація, розширення обсягу матеріалу, який вивчається на заняттях. Отриманню бажаного рівня знань сприяє також використання здобувачами вищої освіти симуляцій для виконання як під час лекційних, практичних і лабораторних занять, так і під час виконання студентами позааудитоної самостійної роботи, ІНДЗ з освітніх компонентів біологічного спрямування. Було охарактеризовано найбільш поширені платформи, що призначені для комп’ютерних симуляцій та використовуються в галузі природничих наук, зокрема освітніх компонентів біологічного спрямування. Важливо пам’ятати, що використання комп’ютерних симуляцій не може повністю замінити проведення реальних дослідів та експериментів із використанням реальних об’єктів та приладів. Навіть якщо в лабораторії закладу вищої освіти відсутні необхідні матеріали та прилади для проведення лабораторних та практичних робіт, інтерактивні моделі можуть виконувати лише допоміжну роль в освітньому процесі. У статті наголошено на необхідності поєднання комп’ютерних симуляцій з реальними дослідами для досягнення найкращих результатів. Використання комп’ютерних симуляцій у процесі вивчення біологічних наук може допомогти здобувачам вищої освіти краще зрозуміти складні процеси, поглибити свої знання в цій галузі, розвинути вміння використовувати науковий підхід до вивчення живих систем. Today, there is a search for effective ways of organizing the educational process and imparting knowledge, including the use of information technologies, which makes the educational material more meaningful and visual. The use of computer technologies in the process of studying natural sciences is necessary. The study of biological processes and phenomena requires experimental work and practical tasks, but in modern conditions their implementation is not always possible due to the lack of necessary resources or danger. In this case, computer technologies, namely computer simulations, play an important role in the educational process. The article analyzed the influence of computer simulations on the educational process, in particular on the process of studying biological phenomena and processes. It was determined that the implementation of digital technologies, in particular computer simulation platforms, in the process of studying biological disciplines has many advantages, including optimization of the learning process, promotion of active involvement of students in the learning process, visualization, expansion of the volume of material studied in classes. Also, the use of simulations by students to complete biology homework contributes to obtaining the desired level of knowledge. The most common platforms designed for computer simulations and used in the field of natural sciences, particularly biology, were characterized. It is important that the use of computer simulations cannot completely replace the conduct of real experiments and experiments using real objects and devices. Even if the laboratory of the educational institution does not have the necessary materials and devices for conducting laboratory work, interactive models can only play a supporting role in the educational process. The article emphasized the need to combine computer simulations with real experiments to achieve the best results. The use of computer simulations in the process of studying biological sciences can help students better understand complex processes, deepen their knowledge in this field, and develop the ability to use a scientific approach to the study of living systems.