В данной исследовательской работе комплексно рассматриваются педагогические и методические возможности применения цифровых технологий, в частности виртуальных лабораторий, в процессе обучения химии. В условиях современного образовательного пространства установлено, что материально-технические ограничения, усиление требований безопасности, а также организационно-логистические трудности при проведении лабораторных работ существенно затрудняют полноценное формирование практических навыков обучающихся. В этой связи определение дидактического потенциала виртуальных лабораторий как альтернативы традиционным формам эксперимента приобретает особую актуальность.

В рамках методологии исследования был проведён системный анализ отечественных и зарубежных научных источников, а также сравнительное изучение содержания и структуры цифровых образовательных ресурсов. В частности, рассмотрены функциональные возможности виртуальных лабораторий, механизмы автоматизации лабораторных операций и эффективность внедрения элементов искусственного интеллекта. Кроме того, выполнен сравнительный анализ международных образовательных платформ, таких как PhET, TeachChemistry, Merlot и ChemCollective, с точки зрения их содержательных характеристик и практической значимости.

Результаты исследования показали, что виртуальные лаборатории способствуют повышению познавательной активности обучающихся и обеспечивают интеграцию теоретических знаний с практической деятельностью. Моделирование и симуляции в цифровой среде позволяют наглядно представить сложные химические процессы и обеспечивают возможность проведения экспериментов в безопасных условиях. Это, в свою очередь, способствует развитию исследовательских навыков, критического мышления и компетенций решения проблем. Наряду с этим, автоматизация лабораторных процессов и использование цифровых инструментов обработки данных повышают продуктивность научных исследований, а также точность и воспроизводимость результатов.

В целом проведённое исследование подтверждает, что системное внедрение виртуальных лабораторий и цифровых технологий в обучение химии является эффективным направлением повышения качества образования, усиления интереса обучающихся к предмету и формирования профессиональных компетенций, соответствующих современным образовательным требованиям.

КОПТИЛЕУ С.Б.

Магистрант, Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, г. Актобе, Казахстан

Е-mail: sara.koptileu@mail.ru, https://orcid.org/0009-0003-3507-3576

СЕМЕНИХИНА С.Ф.

Кандидат педагогических наук, доцент, Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, г. Актобе, Казахстан

Е-mail: Svetasemen69@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0958-8256

1. Bazie, H., Lemma, B., Workneh, A., & Estifanos, A. (2024). The Effect of Virtual Laboratories on the Academic Achievement of Undergraduate Chemistry Students: Quasi-Experimental Study // JMIR Formative Research, 8, 14. DOI: https://doi.org/10.2196/preprints.64476
2. S. Hessam M. Mehr. Digital discovery and the new experimental frontier // Royal Society of Chemistry Digital Discovery. – 2025. – Vol. 4, №4. – P. 892–895.
3. Morrin, A., et al. (2026). A study on student perceptions and engagement with a virtual instrumentation twin in an undergraduate analytical chemistry laboratory// Journal of Science Education and Technology, 17. DOI: https://doi.org/10.1007/s10956-026-10320-w
4. Tatli, Z., & Ayas, A.Virtual chemistry laboratory: Effect of constructivist learning environment // Turkish Online Journal of Distance Education. – 2013. 183-199.
5. Makransky G., Thisgaard M., 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.,11 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155895
6. Zaurova, S. B., Sagimbaeva, A. E. & Mukataeva, J. S. (2023). The Importance of Using a Virtual Laboratory in the Education System // Wissenschaftliche Zeitschrift für Pädagogik und Wirtschaft, 405(5), 114–131.
7. Mehr, S. H. M. (2025). Digital discovery and the new experimental frontier // Digital Discovery, 4(4), 892–895 DOI: https://doi.org/10.1039/D5DD00029G
8. Roch, L. M., et al. ChemOS: An orchestration software to democratize autonomous discovery // PLoS ONE. – 2018.,18 DOI: https://doi.org/10.26434/chemrxiv.5953606.v1
9. Wieman, C., Adams, W., & Perkins, K. (2008). PhET: Simulations that enhance learning // Science, 322(5902), 682–683.
10. Perkins, K., et al. (2006). PhET: Interactive simulations for teaching and learning physics // The Physics Teacher, 44, 18–23.

виртуальная лаборатория, искусственный интеллект, PhET, TeachChemistry.org, Merlot, ChemCollective, практическая работа, интерактивное обучение