ВІРТУАЛЬНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ЯК СКЛАДОВА СУЧАСНОГО УРОКУ ФІЗИКИ: ОРГАНІЗАЦІЙНО-МЕТОДИЧНИЙ АСПЕКТ
DOI:
https://doi.org/10.34142/nc.2026.3.84Ключові слова:
віртуальний експеримент, онлайн-симуляція, комп'ютерне моделювання, віртуальна лабораторія, дослідницькі навички, методика навчання фізикиАнотація
Розглянуто актуальну проблему системного використання віртуальних лабораторій при вивченні фізики. Метою роботи є ґрунтовний аналіз вітчизняного та зарубіжного досвіду щодо організаційно-методичних підходів використання віртуального експерименту як складової сучасного уроку фізики. Аналіз літератури свідчить, що використання віртуальних лабораторій на уроках сприяє формуванню теоретичних знань та дослідницьких умінь учнів. Запропоновано та деталізовано триетапну модель використання симуляцій, яка включає в себе: підготовчий етап — ознайомлення учнів з установкою та методом дослідження у віртуальному середовищі; основний етап — самостійне проведення експерименту з формулюванням мети, виконанням плану дій і фіксацією отриманих результатів; етап закріплення та узагальнення — повторне дослідження з виконанням додаткових завдань для поглиблення знань та розвитку навичок аналізу даних. Такий підхід забезпечує поступове ускладнення дослідницьких завдань і дозволяє учням пройти повний цикл наукової роботи — від постановки проблеми до узагальнення результатів. Представлено практичну апробацію на прикладі теми «Закон Ома для ділянки кола», використовуючи ресурси платформи Phet, з описом дій вчителя та учнів на кожному з етапів уроку, яка показала, що віртуальні лабораторії дозволяють глибше зрозуміти взаємозв’язок між фізичними величинами. В роботі сформульовані та деталізовані основні педагогічні і технічні критерії відбору інтерактивних симуляцій. Зокрема: академічна достовірність, високий рівень інтерактивності, відповідність навчальній програмі, зручність інтерфейсу та технічна доступність. Показано, що використання віртуальних лабораторій активізує наукове мислення та пізнавальний інтерес учнів, дозволяючи їм працювати в індивідуальному темпі або в межах групових проєктів. Обґрунтовано трансформацію ролі вчителя з носія знань до фасилітатора, який створює умови для самоорганізації, ставить проблемні питання, допомагає налагодити дискусію та організувати дослідницький процес. Запропоновано підхід до оцінювання учнів з використанням традиційного опитування у формі відкритих запитань та завданнями на інтерпретацію експериментальних даних.
Завантажити
Посилання
Герасимова К. В. Змішане навчання і викладання фізики в технічному університеті // Наук. записки. Сер.: Проблеми природничо-математичної, технологічної та професійної освіти. 2026. № 1. С. 18–23. DOI: https://doi.org/10.32782/cusu-pmtp-2026-1-2
Демедюк Р., Миронов А. Використання інтерактивних симуляцій для активізації пізнавальної діяльності старшокласників на уроках фізики // Зб. наук. пр. фіз.-мат. ф-ту ДДПУ. 2025. Вип. 15. С. 153–158. DOI: https://doi.org/10.31865/2413-26672415-3079152025338375
Федчишин О., Мохун С., Чопик П. Методичні основи використання PhET-симуляцій у процесі вивчення фізики // Наук. зап. Тернопіл. нац. пед. ун-ту ім. Володимира Гнатюка. Сер.: Педагогіка. 2022. № 1. С. 16–24. DOI: https://doi.org/10.25128/2415-3605.22.1.2
Mihret Z., Alemu M., Assefa S. Effectiveness of Blended Physics Laboratory Experimentation on Preservice Physics Teachers' Understanding of the Nature of Science // Pedagogical Research. 2023. Vol. 8, № 1. DOI: https://doi.org/10.29333/pr/12607
Pavlou Y., Zacharia Z. C. Using physical and virtual labs for experimentation in STEM+ education: from theory and research to practice // Shaping the Future of Biological Education Research: Selected Papers from the ERIDOB 2022 Conference. Cham : Springer International Publishing, 2023. P. 3–19. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-44792-1_1
Makransky G., Thisgaard M. W., Gadegaard H. Virtual simulations as preparation for lab exercises: Assessing learning of key laboratory skills in microbiology and improvement of essential non-cognitive skills // PloS one. 2016. Vol. 11, № 6. e0155895. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155895
Finkelstein N. D. et al. When learning about the real world is better done virtually: A study of substituting computer simulations for laboratory equipment // Physical Review Special Topics — Physics Education Research. 2005. Vol. 1, № 1. 010103. DOI: https://doi.org/10.1103/ PhysRevSTPER.1.010103
De Jong T., Linn M. C., Zacharia Z. C. Physical and virtual laboratories in science and engineering education // Science. 2013. Vol. 340, № 6130. P. 305–308. DOI: https:// doi.org/10.1126/science.1230579
Wörner S., Kuhn J., Scheiter K. The best of two worlds: A systematic review on combining real and virtual
experiments in science education // Review of Educational Research. 2022. Vol. 92, № 6. P. 911–952. DOI: https://doi.org/10.3102/00346543221079417
PhET Interactive Simulations. Circuit Construction Kit: DC — Virtual Lab. URL: https://phet.colorado.edu/uk/simulations/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab
Nechypurenko P. P., Semerikov S. O., Selivanova T. V., Shenayeva T. O. Selection of ICT tools for the development of highschool students' research competencies in specialized chemistry training //Educational Technology Quarterly. 2021. Vol. 2021, № 4. P. 617–661. DOI: https://doi.org/10.55056/etq.22
Tsviakh O. et al. The impact of virtual laboratories on the interest and competence of vocational training students // Amazonia Investiga. 2024. Vol. 13, № 80. P. 160–175. DOI: https://doi.org/10.34069/AI/2024.80.08.14
Демедюк Р., Пучков І., Миронюк М. Дослідницька діяльність на уроках фізики. Метод проєктів // Новий Колегіум. 2025. № 1 (117). С. 108–112. DOI: https:// doi.org/10.34142/nc.2025.1.108
Ткаченко В., Жадан О. Використання інтерактивних симуляцій на уроках фізики у старшій школі // Зб. наук. пр. фіз.-мат. ф-ту ДДПУ. 2024. Вип. 14. С. 148–153. DOI: https://doi.org/10.31865/2413-26672415-3079142024311518
Демедюк Р., Скорупський Є. В. Позаурочна діяльність як інструмент мотивації та поглибленого вивчення астрономії // Харк. природничий форум : VIII міжнар. конф. молодих учених (Хаків, 14–15 трав. 2025 р.). Харків : ХНПУ ім. Г. С. Сковороди, 2025. С. 240–242. URL: https://dspace.hnpu.edu.ua/bitstreams/de6ba7de-5f4b-43d3-adb8-4b7d4c7a4d9e/download#page=240
Martín-García J., & Dies Álvarez M. E. (2021). Actividades no formales como estrategia para abordar el currículo de Física y Química: El Concurso de Cristalización en la Escuela // Anales de Química. 2021. Vol. 117(3). Р. 240–245.
Пономаренко О., Демедюк Р.
Дидактичне значення домашнього експерименту в сучасній фізичній освіті стар- шокласників // Освіта збереже Україну : мат. ІІІ Всеукр. Прокопенківських читань (Харків, 10 черв. 2024 р.). Харків : ХНПУ ім. Г. С. Сковороди, 2024. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.14226439
Федчишин О., Мохун С., Чопик П. Віртуальний фізичний експеримент як засіб удосконалення фахових компетентностей здобувачів освіти в умовах дистан-ційного навчання // Фіз.-мат. освіта. 2023. Вип. 38, № 2. С. 50–55. DOI: https://doi. org/10.31110/2413-1571-2023-038-2-008
Подласов С. О., Матвійчук О. В. Особливості проведення лабораторних робіт з фізики в технічному університеті під час дистанційного навчання // Інформ. технології і засоби навчання. 2023. Т. 93, № 1. С. 152–162. URL: https://lib.iitta.gov.ua/id/eprint/740547
Ismail S.M., Rahul D.R., Patra I. Et al. Formative vs. summative assessment: impacts on academic motivation, attitude toward learning, test anxiety, and selfregulation skill // Lang Test Asia 12. 2022. Vol. 40. DOI: https://doi.org/10.1186/s40468-022-00191-4
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.