КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЯК ЗАСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИВЧЕННЯ АНАЛІТИЧНОЇ ХІМІЇ У ЗАКЛАДАХ ВИЩОЇ ОСВІТИ

Ключові слова: аналітична хімія, професійні компетентності, комп’ютерне моделювання, віртуальні лабораторії, симулятори, інтерактивні завдання

Анотація

У статті здійснено комплексне науково-педагогічне дослідження комп’ютерного моделювання як засобу підвищення ефективності вивчення аналітичної хімії у закладах вищої освіти. Сучасні цифрові інструменти дозволяють покращити якість навчання, розвинути у студентів уміння оперувати даними, здійснювати розрахунки та формувати наукові висновки. Водночас, в українській педагогічній практиці наразі бракує комплексних методичних розробок, які демонструють застосування комп’ютерного моделювання саме у курсі аналітичної хімії. Це породжує певні суперечності між потребою сучасної освіти у цифровізації природничих дисциплін та обмеженими можливостями її впровадження, потенціалом аналітичної хімії для використання комп’ютерних моделей і недостатньою методичною базою, а також запитом на інтерактивні освітні ресурси та нестачею адаптованих матеріалів для українських університетів.

Із метою розв’язання поставленої проблеми було застосовано комплекс методів, що забезпечив всебічну оцінку ефективності використання комп’ютерного моделювання у навчанні аналітичної хімії. Було проведено аналіз психолого-педагогічної та методичної літератури, що дозволило систематизувати та узагальнити сучасні підходи до навчання хімії та інтеграції цифрових технологій у вищу освіту, визначити переваги використання віртуальних лабораторій і симуляторів у процесі вивчення аналітичної хімії. Педагогічний експеримент із застосуванням комп’ютерного моделювання під час вивчення аналітичної хімії, проводився на базі Херсонського державного аграрно-економічного університету та Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини.

Результати проведеного педагогічного експерименту підтвердили ефективність використання комп’ютерного моделювання у навчанні аналітичної хімії як інноваційного засобу інтеграції теоретичних знань із практичними навичками студентів. Застосування віртуальних лабораторій і цифрових симуляцій забезпечило візуалізацію складних аналітичних процесів, сприяло розвитку аналітичного мислення, формуванню стійких професійних компетентностей і підвищенню мотивації до навчання, здатність до самостійного пізнання, критичного мислення та творчого вирішення практичних завдань.

Посилання

Мороз І.В. Методика викладання аналітичної хімії: підручник. Київ: Либідь. 2020. 256 с.
Колесник О.П. Інформаційні технології в хіміч-ній освіті: монографія. Харків: Харківський націо-нальний університет. 2021. 184 с.
Коваль Т.П. Використання віртуальних лабо-раторій у навчанні хімії. Наукові записки Уманського державного педагогічного університету. 2023. Вип. 3. С. 55–62.
ChemCollective Virtual Lab. [Електронний ресурс]: симулятор хімічних експериментів. The Chem-Collective. URL: https://chemcollective.org (дата звернення: 06.10.2025).
PhET Simulations: Acid-Base Solutions [Елек-тронний ресурс] : симулятор кислотно-основних роз-чинів. University of Colorado Boulder. URL: https://phet.colorado.edu (дата звернення: 06.10.2025).
Avogadro Project [Електронний ресурс] : конструктор молекул / Avogadro Development Team. URL: https://avogadro.cc (дата звернення: 06.10.2025).
Juan José Baeza-Baeza, Olivia Pini, Francisco F. Pérez-Pla, María Celia García-Álvarez-Coque. Solving Chemical Equilibria in Titrimetry with the Inclusion of Ionic Strength Using OCTAVE and EXCEL. World Journal of Chemical Education. 2021. 9(3):81-87. URL: https://doi.org/10.12691/wjce-9-3-3. (дата звернення: 12.10.2025).
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. Fundamentals of Analytical Chemistry. Boston: Cengage Learning. 2014. URL: https://doi.org/10.1007/s00216-013-7242-1. (дата звернення: 09.09.2025).
Horvai, G. Gary D. Christian, Purnendu (Sandy) Dasgupta and Kevin Schug. Analytical chemistry, 7th ed.. Anal Bioanal Chem. 2014. 406. 5255–5256. URL: https://doi.org/10.1007/s00216-014-7884-7. (дата звернен-ня: 06.10.2025).
Chan, P., Van Gerven, T., Dubois, J., & Bernaerts, K. (2021). Virtual chemical laboratories: A systematic literature review of research, technologies and instructional design. Computers and Education Open. 2. 100053. URL: https://doi.org/10.1016/j.caeo.2021.100053. (дата звернен-ня: 12.10.2025).
Tüysüz C. (2010). The Effect of the Virtual Laboratory on Students’ Achievement and Attitude in Chemistry. International Online Journal of Educational Sciences. № 2(1). P.37–53. URL: https://www.acarindex.com/dosyalar/makale/acarindex1423904485.pdf. (дата звернен-ня: 12.10.2025).
Elmoazen, R., Saqr, M., Khalil, M. et al. (2023). Learning analytics in virtual laboratories: a systematic literature review of empirical research. Smart Learn. Environ. 10. 23. URL: https://doi.org/10.1186/s40561-023-00244-y. (дата звернення: 12.10.2025).
Alhashem, F., & Alfailakawi, A. (2023). Technology-enhanced learning through virtual laboratories in chemistry education. Contemporary Educational Technology. 15(4). ep474. URL: https://doi.org/10.30935/cedtech/13739. (дата звернення: 06.10.2025).
Опубліковано
2026-01-16
Як цитувати
Бохан, Ю., Форостовська, Т., & Шарошкіна, Т. (2026). КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЯК ЗАСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИВЧЕННЯ АНАЛІТИЧНОЇ ХІМІЇ У ЗАКЛАДАХ ВИЩОЇ ОСВІТИ. Наукові записки. Серія: Педагогічні науки, (222), 42-48. https://doi.org/10.36550/2415-7988-2026-1-222-42-48