Физика и химия — предметы, где эксперимент так же важен, как и теория. Но не каждая школа может позволить себе дорогостоящие лабораторные установки, а некоторые опыты (например, с радиоактивными материалами или токсичными газами) в принципе запрещены в школе. Виртуальные лаборатории решают эти проблемы. Разбираем, какие решения существуют и что они дают ученикам.

Что такое виртуальная лаборатория

Виртуальная лаборатория — это программное обеспечение, которое позволяет проводить эксперименты в цифровой среде. Ученик видит на экране (или в VR-шлеме) лабораторное оборудование, может собирать установки, менять параметры и наблюдать результаты в реальном времени.

Форматы виртуальных лабораторий:

  • 2D-симуляторы (на экране ноутбука или интерактивной панели);
  • VR-лаборатории (полное погружение в VR-шлеме);
  • Веб-лаборатории (работают в браузере, без установки ПО).

Как интегрировать виртуальные лаборатории в учебный процесс

ФорматОписаниеНеобходимое оборудование
Демонстрация на урокеУчитель показывает эксперимент на интерактивной панели или проекторе1 компьютер + панель
Групповая работаУченики выполняют лабораторные работы в парах за компьютерамиКомпьютерный класс (10–15 ПК)
Индивидуальная работаКаждый ученик работает за своим ноутбукомНоутбуки на класс (20–30 шт.)
Погружение в VRУченики работают в VR-шлемах, взаимодействуя с оборудованием руками3–10 VR-шлемов

Виртуальные лаборатории по физике

Какие разделы физики охватывают виртуальные лаборатории

РазделПримцеры экспериментов
МеханикаДвижение тел под действием сил, законы Ньютона, колебания маятников, баллистика, столкновения
Молекулярная физикаГазовые законы, броуновское движение, теплопередача, фазовые переходы
Электричество и магнетизмСборка цепей, закон Ома, правила Кирхгофа, электромагнитная индукция, работа трансформатора
ОптикаПостроение изображений в линзах, интерференция, дифракция, спектральный анализ
Атомная физикаОпыт Резерфорда, фотоэффект, спектральные линии, радиоактивный распад

Популярные решения по физике

НазваниеФорматЧто даётПримерная цена (лицензия для школы)
PhET Interactive Simulations2D (браузер)Бесплатные симуляции по физике (Колорадский университет)Бесплатно
Virtual Labs (Physics)2D + VRПолный курс лабораторных работ по разделам физикиОт 20 000 ₽
LabsLandVR + удалённое управлениеДоступ к реальным лабораториям удалённоПо запросу
NVIDIA OmniverseVRВысокоточные симуляции (требует мощного ПК)Дорого, не для всех школ

Рекомендация для школы: начать с бесплатных симуляций PhET (они есть на русском языке) — это позволит оценить формат. Для системной работы закупить специализированное ПО с привязкой к учебному плану.

Отечественные решения по физике

НазваниеФорматЧто даётРеестр Минцифры
Физикон / Облако знаний2D (браузер) + веб300 000+ цифровых объектов, основа РЭШ, МЭШ и ФГИС «Моя школа»✅ №653
1С:Школа. Физика. Практикум 7–112D (ПО + веб)Полный курс лабораторных работ по разделам физики
Z.Labs (Зарница)Цифровые лабораторииКомплексные кабинеты физики по Приказу №838✅ (ПП №719)
Varwin EducationVR-конструкторСоздание собственных физических симуляций, поддержка Astra Linux✅ №11512
Modum LabVR-контентМагнетизм и закон Ома (физика 8–9 кл.)[УТОЧНИТЬ статус реестра на дату закупки]

Рекомендация: Для системной работы закупать ПО из реестра Минцифры («Физикон», «1С:Школа»). Бесплатные зарубежные симуляции (PhET) допустимы только как методическое дополнение в офлайн-формате — они не могут быть включены в коммерческое предложение по 44-ФЗ.

Пример: виртуальная лаборатория по электричеству

Ученик собирает электрическую цепь на экране: выбирает источник тока, резисторы, лампочки, конденсаторы, подключает вольтметр и амперметр. После сборки запускает цепь и наблюдает показания приборов. Можно менять сопротивление, напряжение, ёмкость конденсатора и видеть, как меняется ток.

Что даёт:

  • понимание законов цепей без риска короткого замыкания;
  • возможность экспериментировать с компонентами, которых в школе нет;
  • многократное повторение без износа оборудования.

Виртуальные лаборатории по химии

Какие разделы химии охватывают виртуальные лаборатории

РазделПримеры экспериментов
Неорганическая химияРеакции кислот и оснований, получение газов (водород, кислород, углекислый газ), качественные реакции на ионы
Органическая химияСинтез органических соединений, полимеризация, этерификация
Химическая кинетикаВлияние температуры и концентрации на скорость реакции, действие катализаторов
ЭлектрохимияГальванические элементы, электролиз растворов и расплавов

Популярные решения по химии

НазваниеФорматЧто даётПримерная цена
PhET Interactive Simulations2D (браузер)Бесплатные симуляции по химииБесплатно
ChemLab2DМоделирование сотен химических опытов, безопасная работа с опасными веществамиОт 15 000 ₽
Virtual Chemistry Lab (Labster)VRПолное погружение, реалистичная графика, сценарии от простых до продвинутыхОт 50 000 ₽ (подписка)
MEL ScienceVR + наборыСочетание виртуальных опытов с реальными наборамиПо запросу

Отечественные решения по химии

НазваниеФорматЧто даётРеестр Минцифры
Физикон / Облако знаний2D (браузер) + веб«Открытая химия 2.6» — виртуальные лаборатории, основа МЭШ✅ №653
1С:Школа. Химия2D (ПО + веб)Моделирование химических опытов, безопасная работа с реактивами
ReleonЦифровые лабораторииМассовый поставщик «Точек роста», химические эксперименты✅ (ПП №719)
Архимед (ИНТ/Рене)Цифровые лабораторииWindows + Astra Linux, для школ и СПО✅ (ПП №719)
VizzionVR-контентВиртуальная химлаборатория с заключением Психологического института РАО[УТОЧНИТЬ статус реестра на дату закупки]

Внимание: Локализованные зарубежные продукты (например, «Живая7н6г657

 Физика», Yenka) отсутствуют в реестре отечественного ПО — их закупка по 44-ФЗ после вступления в силу ПП №1875 от 23.12.2024 невозможна.

Пример: виртуальная лаборатория по неорганической химии

Ученик работает за виртуальным лабораторным столом: выбирает реактивы из шкафа, отмеряет нужные объёмы (мензуркой или пипеткой), смешивает в пробирке, нагревает на горелке. Система показывает цветовые изменения, выделение газа, выпадение осадка. При нарушении техники безопасности (например, неправильное смешивание кислоты и воды) система предупреждает, но не допускает «взрыва».

Что даёт:

  • проведение опытов с токсичными, взрывоопасными или дорогими реактивами;
  • отработка техники безопасности без риска;
  • возможность повторить опыт неограниченное количество раз;
  • расходные материалы не тратятся.

Что дают виртуальные лаборатории школе

1. Безопасность

Опыты с концентрированными кислотами, щелочами, радиоактивными материалами или горючими газами проводятся без малейшего риска для здоровья учеников и учителя.

2. Экономия бюджета

Виртуальные лаборатории не требуют постоянной закупки реактивов, посуды и запасных частей. Один раз приобретённое ПО работает годами.

3. Доступность сложного оборудования

Установки для изучения ядерной физики, спектрального анализа или квантовой механики стоят миллионы. Виртуальный аналог — тысячи рублей.

4. Наглядность

В виртуальной среде можно показать процессы, невидимые глазу: движение электронов, изменение концентрации ионов, распределение электрического поля.

5. Индивидуализация

Каждый ученик может проводить эксперимент в своём темпе, повторять сложные моменты, пробовать разные варианты параметров.

Заключение

Виртуальные лаборатории — не замена реальным опытам, а их мощное дополнение. Они позволяют проводить эксперименты, которые в обычном классе невозможны, опасны или слишком дороги. Для школы это способ повысить качество образования при ограниченном бюджете. Начать стоит с бесплатных решений (PhET), а для системной работы закупить лицензионное ПО с привязкой к учебному плану.

Нужна помощь в оснащении школы или детского сада?
Компания «Сокол ПРО» готова взять на себя полный цикл: от консультации и аудита до поставки, монтажа и обучения педагогов.

Мы работаем по 44‑ФЗ и 223‑ФЗ, помогаем пройти закупку «без головной боли» и строго в соответствии с ФГОС и Приказом №838.

📞 Для связи и расчёта проекта:

  • Телефон: +7 930 264-28-00, +7 930 260-24-20, +7 920 071-72-20
  • Email: info@sokolpro.tech
  • Сайт: соколпро.рф
  • Адрес: г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 26/11, этаж 14, офис 1406
  • Время работы: будни с 9:00 до 17:00 (по всей России)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Другие новости