Безумовно, краще мати в наявності традиційні реальні лабораторії в освітніх установах. Однак на ділі сучасні фізичні, біологічні та хімічні лабораторії багато в чому обмежені в коштах. Тим більше, школа безнадійно відстає від передової науки і не має в своєму розпорядженні сучасним лабораторним обладнанням.
А якщо і є такі фрагментарні кошти, то їх катастрофічно не вистачає, щоб кожен школяр міг вільно експериментувати і не бути обмеженим у часі.
Крім того, нова епоха вимагає незвичайних підходів, експериментів на стику наук. Талановиті учні в ході своєї дослідницької роботи часто потребують кваліфікованих консультаціях провідних вчених.
Одним з найбільш ефективних шляхів вдосконалення експериментальної роботи учнів є віртуальні лабораторії на базі провідних світових вузів. Сучасні інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ) забезпечують відчуття реальної лабораторної середовища і «занурення» в експеримент.
Учень імітує основні робочі процедури, які він виробляв би в цій лабораторії. Під час експерименту, він може зберігати і редагувати необхідні для нього дані.
ефективно працюють віртуальні лабораторії проекту АЛЬФА, які зосереджені в ресурсному центрі фізичних наук США . Експерименти по голографії, лазерної оптики, кристалографії і т.д. проводяться в супроводі досвідчених викладачів провідних університетів США.
віддалена лабораторія динамічних систем технологічного інституту Стівенса в даний час проводить ряд експериментів з лінійними динамічними системами першого і другого порядку. В експериментах може брати участь будь-який бажаючий, що має доступ в Інтернет.
Інститут рідких кристалів при Кентском державному університеті консолідував зусилля вчених-фізиків різних країн, широко заохочував участь у віртуальних експериментах студентів і школярів.
У цих та інших віртуальних лабораторіях розглядаються проблеми передовий фізичної науки.
Учні, занурившись в експеримент, відчувають себе дослідниками.
Для ефективної роботи віртуальної лабораторії необхідні наступні умови:
- Наявність реальної лабораторії з адекватним експериментальним обладнанням, інструментами контролю, різних вимірів, збору даних і аналізу.
- Програмне забезпечення, що володіє універсальністю і інтерактивністю з хорошим графічним інтерфейсом.
- Гнучкість експериментальних досліджень і збору даних. Це важлива вимога для віртуальної лабораторії, яке допоможе забезпечити об'єктивність висновків.
- Зберігання даних. У сукупності експериментальні дані можуть зайняти багато місця, що вимагає великої ємності для зберігання і управління даними. Причому, ці дані можуть бути різної якості, щоб учень міг порівняти свої дані, отримані в ході віртуального експерименту з результатами інших експериментаторів.
- Наявність команди фахівців: програмістів, які забезпечують високий рівень віртуалізації, і фахівців, добре знайомих з методикою експериментальної діяльності.
- Інтерактивність. Постійний зв'язок з учасниками експерименту.
- Розробка етапів експерименту. Це вимагає великих зусиль, тому що вельми складно управляти лабораторної роботою на відстані.
- Методичний супровід. Віртуальна лабораторія повинна мати у своєму розпорядженні великим довідковим апаратом, щоб на будь-якому етапі експерименту учень міг знайти необхідну йому інформацію, отримати кваліфіковану консультацію фахівця. Звичайно, істотним є і підведення підсумків експерименту.
Як бачимо, віртуальні лабораторії можуть дати цілком реальні результати навчальної діяльності, які можуть проявитися в появі нових талантів.
У статті використані матеріали співробітників Індійського технологічного інституту Гувахаті Раджива Тиварі і Хівалана Сінгха, опубліковані в журналі «Освітні техології »(Австралія).