Journal articles on the topic 'Хімія прикладна'

Стаття присвячена проблемі прикладної спрямованості в процесі вивчення математики у старшій школі. Проблема прикладної та практичної спрямованості в процесі навчання математики не є новою. На всіх етапах її становлення і розвитку вона була пов'язана з безліччю питань, більша частина яких до цих пір не вирішена. Багато випускників школи за час навчання не навчилися застосовувати математичні відомості, не опанували уміння логічно міркувати в повсякденному житті, тобто не усвідомили прикладний характер математики. Насправді ж, вони просто не зрозуміли, що математика є сплетінням абстрактної математики і прикладної математики. Перехід на нові освітні стандарти висуває необхідність вводити прикладну спрямованість шкільної освіти. Універсальність математичних методів дозволяє відобразити зв'язок теоретичного матеріалу різних областей знань з практикою. Передбачити всі аспекти застосування математики в майбутній діяльності учнів практично не можливо, а тим більше складно розглянути всі ці питання в школі. Науково-технічна революція у всіх областях людської діяльності висуває нові вимоги до знань, технічної культури, загального і прикладного характеру освіти. Це ставить перед сучасною школою нові завдання для вдосконалення освіти. Отже, прикладна спрямованість шкільного курсу математики здійснюється з метою підвищення якості природничо-математичної освіти учнів, застосування їх математичних знань до вирішення завдань повсякденного життя і в подальшій професійній діяльності. У статті обґрунтовується необхідність використання прикладних задач з математики в старших класах закладів середньої освіти, та пропонується комплекс задач. Задачі прикладного змісту дають можливість для реалізації загально-дидактичних принципів в процесі навчання математики. Варто також відзначити, що саме прикладні завдання можуть використовуватися з різною дидактичною метою: можуть мотивувати, зацікавити, сприяти розвитку розумової діяльності, пояснити зв'язок між математикою та іншими шкільними дисциплінами (фізика, біологія, інформатика, хімія, економіка, тощо), та зв’язок між математикою та нематематичними областями.

Досліджено, що прикладна спрямованість навчання хімії здійснюється в рамках інваріантної і варіативної складових змісту освіти та реалізується на уроках, факультативних та позаурочних заняттях, через інтеграцію хімії з іншими шкільними дисциплінами природничого циклу. Обґрунтовано, що прикладна спрямованість змісту курсу хімії може бути реалізована за допомогою різних способів: включення в зміст навчального матеріалу прикладних знань; наповнення прикладною інформацією текстів хімічних розрахункових задач і інструкцій по виконанню практичних робіт; використання хімічного експерименту, орієнтованого на практику; здійснення інтеграції хімії з іншими шкільними дисциплінами природничого циклу; реалізація діяльнісного підходу до навчання. Прикладні знання виступають як засіб підвищення мотивації навчання і більш міцного засвоєння хімічних знань. Їх велика дидактична цінність полягає і в тому, що вони сприяють засвоєнню наукових знань. Способами включення прикладних знань у процес навчання хімії є: супровід учнів, що навчаються за програмою, доповненнями, в яких розкривається значення речовин, закономірностей та явищ у природі; включення в зміст уроків, на яких розкриваються питання прикладного характеру; розробка сюжетних уроків, що містять систему проблемних завдань, змістовно пов’язаних практичною діяльністю людини; включення прикладної інформації в текстову частину розрахункових хімічних задач, в інструкції з виконання практичних робіт; в зміст екскурсій та інших позаурочних занять. Доведено, що реалізація прикладної спрямованості навчання хімії особливо перспективна в позаурочній роботі. Однією з прийнятних форм організації навчальної діяльності учнів, спрямованої на розвиток умінь застосовувати отримані знання і здійснення діяльнісного підходу до навчання, визначається навчальна експедиція. Проведення навчальних експедицій передбачає таку організацію освітнього процесу, при якій учні, використовуючи отримані на уроках хімії, біології, географії знання про методи дослідження об’єктів природи, можуть самостійно проводити польові дослідження з вивчення екологічного стану компонентів навколишнього природного середовища. Дослідницька робота, що проводиться в рамках навчальної експедиції, виступає однією з активних форм здійснення допрофільної підготовки з хімії учнів основної школи. Ключові слова: прикладна спрямованість навчання хімії, прикладні знання, шкільний курс хімії, пізнавальна активність, позаурочна робота, навчальна експедиція.

У статті висвітлено можливість використання дискусії як способу підготовки майбутніх вчителів до формування інтелектуально-емоційної культури у дітях учнів¬ського колективу. Наведений приклад організації заняття з курсу «Екологічна хімія» для студентів хімічної спеціальності педагогічної та інших напрямків освіти.

У статті розглянуті переваги і можливості застосування середовища програмування NetLogo для вивчення хімічних дисциплін в університеті. Розроблені в NetLogo комп'ютерні моделі використані для організації самостійної роботи студентів у вивченні газових законів у рамках курсу неорганічної хімії. Описані особливості моделей, наведені приклади інструкцій для роботи з ними, методичних рекомендацій для викладачів, завдань для студентів, у тому числі і графічних. Показано, що застосування комп’ютерного моделювання значно покращує розуміння теми у всіх студентів, незалежно від рівня їх базової підготовки з хімії.

У статті обґрунтована доцільність і показана можливість комп'ютерного моделювання експериментальних робіт під час проведення лабораторного практикуму з біологічної хімії для студентів-медиків. На прикладі лабораторної роботи «Кількісне визначення білірубіну у сироватці крові» визначені основні етапи і принципи створення віртуального «експерименту». Комп’ютерна модель роботи, що описана в статті, складається з декількох взаємопов’язаних послідовних сцен, які є імітацією реального експерименту. Основним програмним забезпеченням для створення віртуальної моделі були редактори FlashDevelop (IDE), написаний на мові програмування C#, і Adobe Flash CS4 Professional. Використання авторами цієї й аналогічних віртуальних моделей було успішно апробовано на практичних заняттях з біологічної хімії для студентів-медиків. Визначені переваги дозволили розглянути можливість розробки інтерактивного архіву лабораторних робіт з біологічної хімії з подальшим їх розміщенням у репозитарії.

Гармонізація інтелектуальної та емоційної складових навчання на кожному його етапі є запорукою отримання студентами фундаментальної, якісної освіти. Впровадженя інтелектуально-емоційних підходів у навчальний процес. Показано на прикладі організації контролю знань на практичних заняттях з координаційної хімії.

Стаття присвячена включенню ігор у навчальний процес закладів загальної середньої та вищої освіти як сучасного етапу оновлення змісту освіти, хімічної зокрема. Обґрунтовано потребу в модернізації дидактичних ігор і створенні мережевих комп’ютерних ігор з опанування основами хімічної науки. У статті розглянуті можливості використання основних видів електронних освітніх ресурсів, їх класифікація, обґрунтовано місце та розглянуто сучасний етап упровадження в процес вивчення хімії. Визначено основні види дидактичних ігор із вивчення хімії, переваги сучасних мережевих комп’ютерних ігор перед класичними дидактичними предметними та елементарними комп’ютерними іграми. Проаналізовано можливості сучасної педагогічної науки для трансформації змісту навчального предмета у зміст комп’ютерної гри як навчально-ігрового і дозвільного програмного засобу вивчення хімії. Розглянуті напрями гейміфікації навчання хімії, трансформації класичної освіти в gamebased learning, еdutainment. Наведені основні чинники модернізації освіти: необхідність дистанційного навчання, стрімкий розвиток комп’ютерної техніки, широка доступність і насичення життєдіяльності людини гаджетами та девайсами, зацікавлення ігровою діяльністю. Обґрунтовано можливість формування основних видів м’яких умінь (soft skills) у процесі комп’ютерної гри, як засобу вивчення хімії. Розглянуто перспективи розроблення мережевої комп’ютерної хімічної гри та реалізацію через таку гру наскрізних ліній, передбачених сучасною програмою з хімії для закладів загальної середньої освіти: спілкування державною та іноземною мовами; математичної, інформаційно-цифрової, соціальної та громадянської компетентностей; компетентностей у природничих науках і технологіях, ініціативності і підприємливості, обізнаності та самовираження у сфері культури, екологічної грамотності та здорового життя. Наведені приклади використання комп’ютерної гри для вирішення завдань різного рівня складності. Обґрунтована потреба у створенні такої багатоаспектної гри як провідного засобу вивчення хімії в сучасних умовах.

Викладено основні методичні підходи до викладання дисципліни «Судова та токсикологічна хімія» вітчизняним студентам фармацевтичного факультету, спеціальності «Фармація». Базовими завданнями вищої школи є підготовка фахівців, що володіють глибокими знаннями фундаментальних та прикладних дисциплін і вміють творчо застосовувати ці знання для вирішення різноманітних завдань. Розроблена дисципліна включає курс лекцій, методичні вказівки до практичних робіт і підготовки до лекцій та занять, які доступні в системі Moodle. Лекційний курс представлений у вигляді мультимедійних презентацій з десяти тем та охоплює класифікацію токсичних речовин, методи ізолювання отрут із біологічного матеріалу, їх ідентифікацію та кількісне визначення. Дисципліна включає дванадцять практичних робіт, на яких проводять хіміко-токсикологічний аналіз та судово-токсикологічне дослідження обʼєктів біологічного походження на наявність і вміст отруйних речовин різної природи і характеру.

У статті проаналізовано теоретичні та практичні аспекти міждисциплінарної інтеграції при викладанні біологічної хімії. Розглянуто механізм реалізації предметно-орієнтованого навчання в межах вертикальної міждисциплінарної інтеграції на прикладі теми «Вступ до обміну речовин та енергії». Запропоновано конкретні шляхи підвищення ефективності викладання біохімії засобами міжпредметних зв’язків. Реалізація принципів міждисциплінарної інтеграції під час проведення лекційних занять вимагає від викладача глибоких знань не лише його предмета, але й багатьох інших навчальних дисциплін, у тому числі і предметів фахової підготовки студентів-фармацевтів. Вкрай важливо дотримуватися оптимального балансу між матеріалом теми, що вивчається під час лекції, та інформацією суміжних тем чи навчальних дисциплін. Використання принципів міждисциплінарної інтеграції при вивченні біологічної хімії сприяє підвищенню мотивації студентів, а саме усвідомленню практичної значущості навчального матеріалу та набутих компетентностей у майбутній професійній діяльності.

З педагогічної точки зору візуалізацію інформації варто трактувати як інструмент фіксації і трансляції унаочненого навчального матеріалу. У статті розглянуто особливості роботи ресурсів Google, підкреслено їх відкритість, доступність та значний потенціал під час інтеграції навчальних дисциплін природничо-математичного та суспільно-гуманітарного циклу в процесі візуалізації навчальної інформації. Проаналізовано додатки Google Earth, Google Mars, Google Moon, Google Sky, Google Maps, Google My Business, Google Art Project та інструмент Google Street View. Вони при підвищеному попиті на сприйняття великої кількості інформації дозволяють спрощувати подання даних через електронні засоби та ефективно сприймаються всіма учасниками навчально-виховного процесу. У статті описані можливості створення власних карт Google, які сприяють уточненню та деталізації об’єкта, що вивчається, та наведено приклади їх використання. Враховуючи певну трансдисциплінарність таких засобів картографування, подано тематику карт для предметних напрямків з географії, біології, іноземної мови, української літератури, математики, інформатики, історії, мистецтва, хімії, фізики. Розглянуто функцію панорамного перегляду вулиць Google Street View та представлено приклад використання панорамного зображення з кругозором в 360 градусів. Запропоновано поповнити інформаційний банк даних візуальною інформацією, створюючи локацію свого навчального закладу разом з додатком «Google My Business». Описано інтерактивний освітній проєкт Google Art Project, за допомогою якого створюють власні галереї, порівнюють мистецькі твори, деталізовано вивчають оцифровані об’єкти культурної спадщини світової спільноти. Виділено дослідницький, проєктний, міжпредметний та інформаційно-комунікаційний підходи, завдяки яким забезпечується активне використання геоінформаційних ресурсів у ряді предметів природничо-математичного та суспільно-гуманітарного циклів.

У статті наведено приклади роботи з текстами фахового спрямування під час викладання української мови як іноземної у закладах вищої освіти педагогічного профілю. Тематика текстів розрахована на студентів природничого, фізико-математичного і географічного факультетів. У розвідці наголошено, що на заняттях з української мови як іноземної студенти-іноземці, які здобувають вищу педагогічну освіту за різними спеціальностями, обов’язково мають працювати з текстами фахового спрямування. Це допоможе іноземним студентам засвоїти певну кількість лексичних одиниць і синтаксичних конструкцій, потрібних для вивчення низки спеціальних дисциплін (біології, хімії, фізики, астрономії, географії тощо) і здобуття вищої педагогічної освіти. Така робота насамперед має на меті підготувати студентів-іноземців до подальшого сприйняття й розуміння фахової літератури.

У статті висвітлено тенденції розвитку інклюзивної освіти під час вивчення хімії в умовах дистанційно- го навчання. Розглянуто поняття «віртуальна лабораторія», охарактеризовано види віртуальних засобів, що надають можливість всім учасникам навчального процесу, незалежно від фізичних можливостей робити хімічні експерименти та актуальність їх застосування в інклюзивному середовищі закладів загальної середньої освіти. Мета статті полягає в аналізі віртуальних хімічних лабораторій та їх можливостей, перевірці їх ефектив- ності під час навчання дітей з особливими освітніми потребами. Проаналізовано літературні джерела із вико- ристання віртуального хімічного експерименту на уроках хімії під час навчання дітей з особливими потребами. На основі досліджень визначено переваги та недоліки використання віртуальних лабораторій, їх позитивний вплив на процес навчання дітей з особливими потребами. Здійснено огляд сучасних віртуальних хімічних засобів навчання котрі доцільно використовувати в інклю- зивному середовищі під час вивчення хімії. Наведено приклади віртуальних хімічних лабораторій, котрі визнані в Україні та за її межами, а саме: ChemCollective, phet.colorado.edu, Chemist Free- Virtual Chem Lab, VirtuLab. Описано їх функціональні можливості та методику застосування як спеціально розроблених програмних засобів, для застосування в освітніх цілях в інклюзивному середовищі закладів загальної середньої освіти. Встановлено, що віртуальні хімічні лабораторії дають змогу виконувати хімічний експеримент всім, неза- лежно від фізичних особливостей учнів. Надають можливість учням котрі були відсутні на занятті виконувати досліди, забезпечують індивідуальний темп виконання досліду та мотивують до засвоєння нового матеріалу шляхом роботи в віртуальному середовищі. Отже, проведення хімічних експериментів за допомогою віртуальних лабораторій дозволяє ефективно вирі- шити низку навчальних задач таких як безпечність для здоров’я учнів, фінансова недоступність та можливість навчатися та виконувати досліди в період пандемії та дистанційного навчання. Вказано перспективні напрями продовження дослідження.

Мета роботи – продемонструвати шляхи формування математичної грамотності та науково-пізнавального інтересу у студентів на заняттях із дисципліни “Біофізика з фізичними методами аналізу”. Основна частина. Стаття присвячена проблемі формування науково-пізнавального інтересу у студентів на заняттях з біофізики з фізичними методами аналізу. Приділено увагу ефективному використанню математичного моделювання у наукових дослідженнях з біології, хімії, медицини та фармації. На прикладі змістового модуля “Термодинаміка біологічних процесів” розглянуто сучасні математичні моделі опису реальних біологічних систем, зокрема проаналізована невирішена проблема математичного опису фазових переходів. Висновок. Для підвищення науково-пізнавального інтересу студентів та покращення рівня розуміння навчального матеріалу з дисципліни “Біофізика з фізичними методами аналізу” слід на заняттях інформувати студентів про найновітніші відкриття в даній галузі знань, особливу увагу приділяти науковим розробкам сучасних наукових математичних та фізичних шкіл, адже це значною мірою є мотиваційним фактором вивчення дисципліни.

Однією з особливостей хімії ХХІ століття є її інформатизація та математизація, при цьому хімія виходить на новий рівень розвитку з новими для неї можливостями. Багато авторів приділяють увагу місцю математики та інформатики в сучасній хімії: Н. Д. Вишнивецька, В. С. Вишнивецька, Т. М. Деркач, С. А. Неділько, М. Є. Соловйов, М. М. Соловйов, А. А. Черняк, Ж. А. Черняк, А. А. Якимович та інші.Загальновідомо, що в умовах вищих навчальних закладів та середніх шкіл дуже гостро стоїть питання про роботу на комп’ютерах тільки з ліцензійними програмами, що на даному етапі не завжди можливо. В той же час комп’ютери в навчальних закладах та в домашніх умовах налагоджені, в основному, на операційну систему Windows з пакетом програм Microsoft Office. Табличний процесор Excel входить до цього пакету програм, має великі обчислювальні можливості, зручний та простий в користуванні, має російський інтерфейс, тому раціонально математичні методи в хімії здійснювати в Excel. Ряд авторів присвятили свої роботи математичному моделюванні в Excel [1; 3; 6]. Про популярність цієї програми говорить і той факт, що табличний процесор Excel активно розглядається та використовується в соціальних мережах.Метою даної роботи є подання прикладів хімічних систем та процесів, які описуються за допомогою системи лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР), і алгоритмів розв’язування СЛАР в Excel.Більшість фізичних, фізико-хімічних, хімічних та технологічних процесів описуються СЛАР. Наведено приклади хімічних систем та хімічних процесів, математичними моделями яких є СЛАР.Неорганічна хімія. Розчини та їх приготування з вихідного розчину та кристалічної речовини. Розрахунок маси вихідних компонентів для приготування розчину певної маси та певної концентрації речовини. При цьому складають систему рівнянь, перше з яких є рівнянням балансу за масою розчину, який треба приготувати, друге є рівнянням матеріального балансу за речовиною в кінцевому розчині.Фізична хімія. Тиск багатокомпонентної хімічної системи. Розрахунок тиску пари чистих компонентів, якщо відомо сумарний тиск суміші цих компонентів в однофазній системі за певної сталої температури та склад суміші. В даному випадку складають систему рівнянь, в кожному з яких підводиться баланс за тиском суміші. Кількість рівнянь повинна бути неменше кількості компонентів у суміші.Аналітична хімія. Спектрофотометричний аналіз багатокомпонентної суміші. Розрахунок кількісного складу багатокомпонентної суміші за результатами вимірювання оптичної густини суміші при різних довжинах хвиль. При цьому складають систему рівнянь, в кожному з яких підводиться баланс за оптичною густиною суміші при певній довжині хвилі. Система рівнянь має розв’язок, якщо кількість довжин хвиль, при яких проводили вимірювання оптичної густини суміші, неменше кількості компонентів цієї суміші.Регресійний аналіз результатів хімічного експерименту. За методом найменших квадратів знаходять рівняння регресії (математична модель експерименту), яке оптимально відповідає залежності функції, яку вивчають, від аргументів в експерименті (наприклад, розчинності речовин від температури).Хімічна технологія. Суміші та їх приготування для проведення певного технологічного процесу з компонентів, в тому числі, відходів виробництва. Розрахунок маси вихідних компонентів для приготування суміші певної маси та певного складу. Для цього складають систему рівнянь, перше з яких є рівнянням балансу за масою суміші, яку треба приготувати, інші є рівняннями матеріального балансу за окремими речовинами в кінцевій суміші.Наступний етап в роботі хіміка – це розв’язання СЛАР, яке іноді є складним та довготривалим процесом. Застосування Excel значно спрощує та прискорює цей процес і дозволяє хіміку більше уваги приділити хімічній суті даного процесу. Тому розглянемо методи розв’язування СЛАР із застосуванням Excel.Існує багато способів розв’язання СЛАР, які поділяють на дві групи:1) точні методи, за допомогою яких знаходимо за певним алгоритмом точні значення коренів системи. До них відносяться метод Крамера, метод Жордана-Гауcса, метод Гаусcа, метод оберненої матриці та інші;2) ітераційні методи, за допомогою яких знаходимо корені системи з заданою заздалегідь точністю шляхом збіжних нескінченних процесів. Це такі методи, як метод простої ітерації, метод Гауcса-Зейделя, метод верхньої та нижньої релаксації та інші.Легко реалізуються в Excel такі методи розв’язування СЛАР, як метод Крамера та матричний метод (або метод оберненої матриці).Розв’язання СЛАР точними методамиМетод КрамераНехай задана система n лінійних рівнянь з n невідомими, (1)тоді їй відповідає матриця:(2)Якщо детермінант det A = Δ ≠ 0, ця система має єдиний розв’язок.Замінимо у визначнику основної матриці Δ i-ий стовпець стовпцем вільних членів, тоді одержимо n інших визначників для знаходження n невідомих Δ1, Δ2, …, Δ n. За формулами Крамера знаходимо невідомі:;; …; . (3)Таким чином, з формули (3) видно, що якщо визначник системи не дорівнює нулю (Δ ≠ 0), то система має лише один розв’язок.Цей метод можна реалізувати в Excel за допомогою математичної функції майстра функцій МОПРЕД (масив матриці), яка знаходить визначник матриці.Метод оберненої матриці1. Записуємо систему в матричній формі:Ах = b,де А – матриця коефіцієнтів; х – вектор невідомих; b – вектор вільних членів.2. Обидві частини матричного рівняння множаться на матрицю, обернену до А:А-1Ах = А-1b. (4)За визначенням, добуток матриці на обернену до неї дає одиничну матрицю, а добуток одиничної матриці на будь-який вектор дорівнює цьому ж вектору, тому рівняння (4) перетворюється до наступного вигляду:х = А-1b.Це і є розв’язок системи рівнянь.Для здійснення цього методу в Excel застосовують математичну функцію МОПРЕД (масив вихідної матриці А), МОБР (масив вихідної матриці А), за допомогою якої знаходять обернену матрицю А-1, та функцію МУМНОЖ (масив матриці А-1; масив вектора b), яка знаходить добуток матриць. Функції подані з указанням їх синтаксису в Excel. Функції «МУМНОЖ» та «МОБР» – функції масивів, які в якості результату повертають масив значень.Розв’язання СЛАР ітераційними методамиМетод простої ітерації1. Нехай маємо систему n лінійних алгебраїчних рівнянь з n невідомими (1), основна матриця А (2) якої має детермінант det A = Δ ≠ 0. Таким чином, система має єдиний розв’язок.2. Перевіримо задану систему на виконання для всіх рівнянь наступної умови, достатньої на цьому етапі для збіжності наступного процесу ітерацій:, і = 1, 2, …, n. (5)Якщо система n лінійних алгебраїчних рівнянь не задовольняє цій умові, то перетворюємо її на еквівалентну систему елементарними перетвореннями так, щоб виконувалась умова (5) для всіх діагональних коефіцієнтів. Вважаємо, що представлена система рівнянь (1) відповідає умові (5).3.Розв’яжемо перше рівняння відносно х1, друге – відносно х2 і так далі. В результаті одержимо таку систему в ітераційній формі:, (6)де ; при i ≠ j та ai,j = 0 при i = j.Тоді одержимо систему в матричному вигляді:х = β + αх, (7)де; ; .4. Розв’яжемо систему методом послідовних наближень (ітерацій). За нульовий розв’язок приймемо або розв’язок якимось прямим методом, або стовпець вільних членів, тобто, х(0) = β, або будь-які довільні числа.5. Підставимо одержані значення х(0) у праві частини рівнянь системи в ітераційній формі (6) і одержимо перше наближення х(1) = β + αх(0). потім друге наближення х(2) = β + αх(1) і так далі. В загальному вигляді маємо, що (k)-е наближення розраховуємо за формулою х(k) = β + αх(k-1).Якщо послідовність наближень х(1), х(2), …, х(k), … має границю, тобто, i = 1,2 … , n ,то ця границя буде розв’язком системи (7) xj*= (x1*, xj*,… , xn* ).Умова закінчення ітераційного процесу для отримання розв’язку наступна:, i = 1,2,…, n, (8)де ε > 0, не більше граничної похибки наближеного розв’язку.Метод Гауcса-ЗейделяЯкщо в методі простої ітерації при обчисленні k-го наближення х(k)=(х1(k), х2(k), х3(k)) використовуємо тільки результати (k-1)-го наближення, то в ітераційному методі Гауcса-Зейделя для обчислення хі(k) використовують вже знайдені значення х1 (k), … , хі-1(k). Умови збіжності методу Гауcса-Зейделя ті ж самі, що і для методу простої ітерації, але ітераційний процес в цьому випадку відбувається швидше, хоч обчислення більш громіздкі.Для здійснення цього методу в Excel треба привести СЛАР до ітераційної форми, налагодити обчислювальний ітераційний процес за допомогою меню «сервіс», ініціалізувати ітераційний процес уведенням початкових наближень та застосуванням логічної функції ЕСЛИ(лог_выражение; знач_если_истина; знач_если_ложь), при введенні рівнянь використати посилання. Ітераційний процес продовжують до тих пір, поки не досягають задовільної збіжності до розв’язку.Цей метод більш складний для реалізації в Excel, тому покажемо алгоритм на прикладі.Приклад. Нехай треба розв’язати таку систему рівнянь: Перетворимо систему лінійних рівнянь до ітераційної форми Відкриваємо робочий аркуш Excel і налагоджуємо обчислювальний ітераційний процес:- обираємо команду Сервис → Параметры;- відкриваємо вкладку Вычисления;- вмикаємо режим Вручную;- ставимо відмітку на перемикач Итерации;- уводимо в поле Предельное число итераций значення 1;- відмикаємо режим Пересчёт перед сохранением;- тиснемо на кнопку ОК.До комірки А1 вводимо «Розвязок систем рівнянь. Метод Гаусса-Зейделя».До комірки А3 вводимо «Поч. флаг».До комірки В3 вводимо початковий флаг ініціалізації (спочатку ИСТИНА, потім ЛОЖЬ), який би переводив обчислювальний процес в певний початковий стан.При введенні значення ИСТИНА функція ЕСЛИ (лог_выражение; знач_если_истина; знач_если_ложь) повертає початкові наближення в стовпець розв’язку (0;0;0), тобто, в якості аргументу функції (ЕСЛИ) знач_если_истина використовуємо початкові наближення 0;0;0.При введенні значення ЛОЖЬ функція ЕСЛИ (лог_выражение; знач_если_истина; знач_если_ложь) повертає наступні наближення в стовпець розв’язку, тобто, в якості аргументу функції (ЕСЛИ) знач_если_ложь використовуємо стовпець приведених рівнянь.До комірки А6 вводимо «Початкові значення».До комірок А7:А9 вводимо стовпець початкових наближень, нехай це будуть нулі (0;0;0).Вводимо стовпець рівнянь в ітераційній формі:До комірки В6 вводимо «Рівняння».До комірки В7 вводимо =(С8+2*С9)/8.До комірки В8 вводимо =(10-5*С7+С9)/7.До комірки В9 вводимо =(2+2*С7+С8)/4.В комірку С6 вводимо «Розв’язки».В комірку С7 вводимо формулу: =ЕСЛИ($B$3; A7; B7) і копіюємо її в комірки С8 та С9.Для проведення розрахунків встановлюємо флаг ініціалізації рівним ИСТИНА і натискаємо клавішу F9. Після ініціалізації листа змінюємо значення флага ініціалізації на ЛОЖЬ і натискаємо клавішу F9. Перехід до наступної ітерації здійснюємо за допомогою клавіші F9. Ітераційний процес продовжуємо доти, поки не буде виконуватись умова (8).ВисновкиБільшість фізичних, фізико-хімічних, хімічних та технологічних процесів описується системами лінійних рівнянь.Наведені приклади хімічних систем та процесів, які описуються за допомогою системи лінійних алгебраїчних рівнянь.Застосування Excel значно спрощує та прискорює розв’язок систем лінійних рівнянь.Описані алгоритми розв’язання систем лінійних рівнянь в Excel точними методами (метод Крамера та метод оберненої матриці) та ітераційним методом Гауcса-Зейделя.Представлені приклади систем з різних областей хімії та алгоритми розв’язання систем лінійних рівнянь в Excel можуть бути корисними для викладачів вищих навчальних закладів та вчителів шкіл з поглибленим вивченням хімії.ℼ佄呃偙⁅呈䱍倠䉕䥌⁃ⴢ⼯㍗⽃䐯䑔䠠䵔⁌⸴‰牔湡楳楴湯污⼯久㸢㰊呈䱍ਾ䠼䅅㹄ऊ䴼呅⁁呈偔䔭啑噉∽佃呎久ⵔ奔䕐•佃呎久㵔琢硥⽴瑨汭※档牡敳㵴瑵ⵦ∸ਾ㰉䥔䱔㹅⼼䥔䱔㹅ऊ䴼呅⁁䅎䕍∽䕇䕎䅒佔≒䌠乏䕔呎∽楌牢佥晦捩⁥⸴⸱⸳′䰨湩硵∩ਾ㰉䕍䅔丠䵁㵅䌢䕒呁䑅•佃呎久㵔〢〻㸢ऊ䴼呅⁁䅎䕍∽䡃乁䕇≄䌠乏䕔呎∽㬰∰ਾ㰉呓䱙⁅奔䕐∽整瑸振獳㸢ऊℼⴭऊ䀉慰敧笠洠牡楧㩮㈠浣素ऊ倉笠洠牡楧⵮潢瑴浯›⸰ㄲ浣※楤敲瑣潩㩮氠牴※潣潬㩲⌠〰〰〰※整瑸愭楬湧›番瑳晩㭹眠摩睯㩳〠※牯桰湡㩳〠素ऊ倉眮獥整湲笠猠ⵯ慬杮慵敧›歵唭⁁੽उ⹐瑣⁻潳氭湡畧条㩥愠⵲䅓素ऊ䄉氺湩⁻潣潬㩲⌠〰〰晦素ऊⴭਾ㰉匯奔䕌ਾ⼼䕈䑁ਾ䈼䑏⁙䅌䝎∽畲刭≕吠塅㵔⌢〰〰〰•䥌䭎∽〣〰昰≦䐠剉∽呌≒ਾ值䰠乁㵇產⵫䅕•䱃十㵓眢獥整湲•呓䱙㵅琢硥⵴湩敤瑮›⸰挷㭭洠牡楧⵮潢瑴浯›挰≭ਾ黐듐뷐雑铑軑퀠₷뻐臑뻐뇐믐룐닐뻐臑苑뗐말턠톅킖톼톖ₗꗐꗐ蛐턠톁킂킾톻톖톂톂એ铑턠톗ₗ雑뷐蓑뻐胑볐냐苑룐럐냐蛑雑近턠킂₰볐냐苑뗐볐냐苑룐럐냐蛑雑近ਬ뿐胑룐턠톆킌킾톼₃藑雑볐雑近퀠킲톸킅킾킴톸톂₌뷐냐퀠킽킾킲킸₹胑雑닐뗐뷐賑턊킀킾킷킲톸킂톺₃럐퀠킽킾킲킸킼₸듐믐近퀠킽통ₗ볐뻐뛐믐룐닐뻐臑苑近볐룐ਮ釐냐돐냐苑뻐퀠킰톲킂톾톀킖₲뿐胑룐듐雑믐近軑苑賑턠킃킲킰톳₃볐雑臑蛑軑퀊킼톰킂킵킼톰킂킸킺₸苑냐턠킖톽킄톾킀킼톰킂킸킺₸닐턠톁톃킇톰킁톽킖હ藑雑볐雑韑›鷐☮扮灳퀻⺔渦獢㭰鋐룐裑뷐룐닐뗐蛑賑뫐냐ਬ鋐☮扮灳퀻⺡渦獢㭰鋐룐裑뷐룐닐뗐蛑賑뫐냐‬ꋐ☮扮灳퀻⺜渦獢㭰铐뗐胑뫐냐蟑ਬꇐ☮扮灳퀻⺐渦獢㭰鷐뗐듐雑믐賑뫐뻐‬鳐☮扮灳퀻⺄渦獢㭰ꇐ뻐믐뻐닐말뻐닐ਬ鳐☮扮灳퀻⺜渦獢㭰ꇐ뻐믐뻐닐말뻐닐‬郐☮扮灳퀻⺐渦獢㭰Ꟑ뗐胑뷐近뫐ਬ雐☮扮灳퀻⺐渦獢㭰Ꟑ뗐胑뷐近뫐‬郐☮扮灳퀻⺐渦獢㭰꿐뫐룐볐뻐닐룐蟑턠킂ર雑뷐裑雑㰮倯ਾ值䰠乁㵇產⵫䅕•䱃十㵓眢獥整湲•呓䱙㵅琢硥⵴湩敤瑮›⸰挷㭭洠牡楧⵮潢瑴浯›挰≭ਾ韐냐돐냐믐賑뷐뻐닐雑듐뻐볐뻐‬觑뻐퀠₲菑볐뻐닐냐藑퀠킲톸킉톸અ뷐냐닐蟑냐믐賑뷐룐藑퀠킷킰킺킻킰톴킖₲苑냐턠킁통킀킵킴톽톖₅裑뫐雑믐퀊톴킃킶₵돐뻐臑苑胑뻐턠톁킂톾톗톂₌뿐룐苑냐뷐뷐近퀠톿킀₾胑뻐뇐뻐苑菑퀊킽₰뫐뻐볐뿐胢톙톎킂통킀톰₅苑雑믐賑뫐룐퀠₷믐雑蛑뗐뷐럐雑말뷐룐볐룐퀊톿킀킾톳킀킰킼킰킼Ⲹ턠킉₾뷐냐퀠킴킰킽킾톼₃뗐苑냐뿐雑퀠킽₵럐냐닐뛐듐룐퀊킼킾킶킻킸킲⺾퀠ₒ苑뻐말퀠킶₵蟑냐臑퀠킺킾킼馀軑苑뗐胑룐퀠લ뷐냐닐蟑냐믐賑뷐룐藑퀠킷킰킺킻킰킴톰₅苑냐퀠₲듐뻐볐냐裑뷐雑藑턠킃킼킾킲톰અ뷐냐믐냐돐뻐듐뛐뗐뷐雑‬닐퀠톾킁킽킾킲킽킾톼ⲃ퀠킽₰뻐뿐뗐胑냐蛑雑말뷐菑턊킁톸톁킂킵톼₃楗摮睯⁳럐퀠킿킰킺통킂킾₼뿐胑뻐돐胑냐볐䴠捩潲潳瑦伊晦捩⹥퀠킢킰킱킻톸킇킽킸₹뿐胑뻐蛑뗐臑뻐胑䔠捸汥퀠톲킅킾킴톸톂₌듐뻐턊톆킌킾킳₾뿐냐뫐뗐苑菑퀠톿킀킾톳킀킰Ⲽ퀠킼톰ₔ닐뗐믐룐뫐雑퀊킾톱킇톸킁톻킎킲킰톻킌톽ₖ볐뻐뛐믐룐닐뻐臑苑雑‬럐胑菑蟑뷐룐말턠킂ર뿐胑뻐臑苑룐말퀠₲뫐뻐胑룐臑苑菑닐냐뷐뷐雑‬볐냐铑턠킀톾톁킖톹톁킌킺킸હ雑뷐苑뗐胑蓑뗐말臑‬苑뻐볐菑턠킀톰톆킖킾킽킰톻킌킽₾볐냐苑뗐볐냐苑룐蟑뷐雑퀊킼통킂킾킴₸닐턠톅킖톼톖ₗ럐듐雑말臑뷐軑닐냐苑룐퀠₲硅散⹬퀠토킏઴냐닐苑뻐胑雑닐퀠톿킀톸킁톲톏킂킸킻₸臑닐뻐韑턠킀킾킱톾킂સ볐냐苑뗐볐냐苑룐蟑뷐뻐볐菑퀠킼킾킴킵톻킎킲킰킽톽ₖ닐䔠捸汥嬠㬱㌠※崶ਮ鿐胑뻐퀠킿킾톿킃톻톏킀톽톖톁톂₌蛑雑铑韑퀠톿킀킾톳킀킰킼₸돐뻐닐뻐胑룐苑賑턊ₖ苑뻐말턠킄킰톺Ⲃ턠킉₾苑냐뇐믐룐蟑뷐룐말퀠톿킀톾킆통킁톾₀硅散੬냐뫐苑룐닐뷐뻐턠킀킾킷킳톻킏킴톰톔톂톌톁₏苑냐퀠킲킸킺톾킀톸톁킂킾톲톃톔톂톌톁એ닐턠킁톾톆킖킰톻킌킽톸₅볐뗐胑뗐뛐냐藑㰮倯ਾ值䰠乁㵇產⵫䅕•䱃十㵓眢獥整湲•呓䱙㵅琢硥⵴湩敤瑮›⸰挷㭭洠牡楧⵮潢瑴浯›挰≭ਾ䈼퀾킜통킂톾㲎䈯‾듐냐뷐뻐韑턠킀킾킱톾킂₸铑퀠킿킾킴킰킽톽₏뿐胑룐뫐믐냐듐雑닐턊톅킖톼톖킇킽톸₅臑룐臑苑뗐볐턠킂₰뿐胑뻐蛑뗐臑雑닐‬近뫐雑퀊킾킿톸톁톃톎톂톌톁₏럐냐퀠킴킾킿킾킼킾킳톾₎臑룐臑苑뗐볐룐퀠톻킖톽킖킹킽톸અ냐믐돐뗐뇐胑냐韑蟑뷐룐藑턠톀킖킲톽킏톽₌퀨킡킛킐⦠‬雑퀠킰킻킳톾킀톸킂톼킖લ胑뻐럐닐胢톙킏톷킃킲킰킽톽₏ꇐ鯐郐ꃐ퀠₲硅散⹬⼼㹐㰊⁐䅌䝎∽歵唭≁䌠䅌卓∽敷瑳牥≮匠奔䕌∽整瑸椭摮湥㩴〠㜮浣※慭杲湩戭瑯潴㩭〠浣㸢퀊톑킖톻톌톈톖톁톂₌蓑雑럐룐蟑뷐룐藑‬蓑雑럐룐뫐뻐턭톅킖톼톖킇킽톸ⲅ턊톅킖톼톖킇킽톸₅苑냐턠킂통킅킽킾킻킾톳톖킇킽톸₅뿐胑뻐蛑뗐臑雑닐퀊킾킿톸톁톃톎톂톌톁₏ꇐ鯐郐ꃐ‮鷐냐닐뗐듐뗐뷐뻐퀠톿킀킸킺킻킰킴સ藑雑볐雑蟑뷐룐藑턠킁톸톁킂킵₼苑냐턠톅킖톼톖킇킽톸₅뿐胑뻐蛑뗐臑雑닐ਬ볐냐苑뗐볐냐苑룐蟑뷐룐볐룐퀠킼킾킴킵톻킏킼₸近뫐룐藑턠ₔꇐ鯐郐ꃐ㰮倯ਾ值䰠乁㵇產⵫䅕•䱃十㵓眢獥整湲•呓䱙㵅琢硥⵴湩敤瑮›⸰挷㭭洠牡楧⵮潢瑴浯›挰≭ਾ唼퀾킝킵톾킀킳킰톽톖킇킽₰藑雑볐雑近㰮唯㰾㹉퀠킠킾톷킇킸킽₸苑냐턠톗અ뿐胑룐돐뻐苑菑닐냐뷐뷐近퀠₷닐룐藑雑듐뷐뻐돐뻐턠킀킾톷킇킸톽₃苑냐퀊톺킀톸톁킂킰톻톖

Резюме. Розвиток харчової індустрії, сучасний рівень наукових досліджень у галузях теоретичної та прикладної хімії, біохімії, біотехнології, фізіології, гігієни харчування та нутриціології; динамічне зростання обсягів виробництва та асортименту продуктів харчування, а також інтенсивна інтеграція України в світову спільноту зумовлюють широке використання харчових добавок у технології харчових продуктів. Мета дослідження – проаналізувати особливості поєднаного застосування харчових добавок у харчовій промисловості та їх вплив на організм Результати. На даний час як Е621, так і Е407 широко застосовують при виготовленні страв із м’яса, риби, птиці, молочних продуктів, соусів, варених ковбасних виробів, консервів, напівфабрикатів. При цьому реальна кількість їх вживання є практично неконтрольованим процесом. У той же час безпечна добова доза споживання харчових добавок неоднозначна. Висновки. Використання харчових добавок викликає значні суперечки як у науковому товаристві, так і в громадськості, в основному через відсутність ґрунтовних досліджень щодо їх впливу на організм людини, особливо в умовах їх поєднаної дії. Проведені дослідження не дають остаточної відповіді щодо різного ступеня сприйнятливості людини до ефектів, що проявляються за умови дії харчових добавок, а дані про їх поєднаний вплив відсутні. Дані твердження обґрунтовують необхідність детального дослідження ізольованого та поєднаного впливу карагінану й мононатрієвої солі глутамінової кислоти на організм людини.

Реформа системи вищої освіти завдяки цілеспрямованій праці Міністерства освіти і науки та вузів дала позитивні результати, але ще не вирішила головного завдання – підвищення якості підготовки спеціалістів, які потрібні державі і суспільству для творчої професійної діяльності в період науково-технічного прогресу людства і ринкових відносин.Головною причиною цього, на мій погляд, є те, що розвиток системи освіти тісно пов’язаний з економічними проблемами держави та національними особливостями суспільства, а ми намагаємось розв’язати освітянські проблеми за іноземним зразком, забуваючи що, наприклад, в Америці, звідки взято найбільше запозичень, цивілізована ринкова економіка, в якій визначальними є закони та справа. В них життєвий успіх спеціаліста визначається рівнем його підготовки у вузі, а недоукам не дають роботи на власних фірмах навіть батьки. У нас життєвий успіх спеціаліста у великій мірі залежить від зв’язків, причому ця “хвороба” так укоренилася, що сприймається за нормальні речі. Дане явище потрібно якнайшвидше ліквідувати, бо воно сильно гальмує прогресивний розвиток.В порівнянні з економікою передових капіталістичних держав, економіка України має інші проблеми. Там її основою є новітні технології з використанням сучасної техніки і головним для них є знайти ринки збуту для конкурентноспроможної продукції. В нас же головною проблемою є необхідність технічного переозброєння більшості галузей промисловості і сільського господарства, тому що на одиницю продукції (в більшості низької якості) відносно світових показників набагато вищі витрати енергоносіїв та сировини.Зрозуміло, що ці проблеми можуть успішно вирішувати спеціалісти високої кваліфікації, які підготовлені до творчої професійної діяльності по створенню ефективних технологій та машин для їх реалізації. Рівень кваліфікації спеціаліста будь-якого профілю, а особливо це стосується підготовки сучасних інженерів, залежить від рівня його базової фундаментальної підготовки, яка є наріжним каменем технічної освіти. За всіх часів дана теза була постулатом і ніким не спростовувалась. Тим більш вражаючим є той факт, що роль фундаментальних дисциплін в навчальному процесі постійно знижується. Щоб переконатися в цьому, достатньо порівняти обсяги годин, що відводяться на їх викладання в недалекому минулому з нинішніми. Але ж ми хочемо, щоб наші випускники мали рівень кваліфікації не нижчий за рівень спеціалістів, що випускають кращі закордонні вузи!Проведений порівняльний аналіз навчального навантаження з математики, фізики і хімії для різних напрямків підготовки у нас і в деяких закордонних вузах також засвідчує, що питома вага майже з усіх фундаментальних дисциплін в них приблизно в два рази більша, ніж у нас. Деякі відхилення маємо в Краківській гірничій академії, але в Польщі зовсім інша система середньої освіти. В них дванадцятирічна середня освіта, причому в технічних ліцеях чи гімназіях, наприклад, учні вже вивчили матаналіз, який в нас студенти вивчають протягом першого курсу. Крім цього, в них має місце тісний зв’язок фундаментальних дисциплін з майбутньою професією. В австрійських і німецьких вузах, наприклад, назва дисциплін звучить так: математика для машинобудівників, чи електриків, чи економістів. Точно так само і фізика та хімія читаються відповідно до обраної спеціальності. Тут, на мою думку, йдеться про питання державної ваги і його треба вирішувати на відповідному рівні. Не принижуючи значення інших наук, необхідно все ж наголосити, що саме фундаментальні дисципліни формують основи наукового світогляду кожної людини, саме фізика, хімія і математика складають основу науково-технічного прогресу людства.Також треба визнати, що у справу погіршення фундаментальної освіти значний “внесок” робить і середня школа, в якій рівень знань учнів, наприклад, з фізики і хімії, вже опускається до критичної межі. Одним із каталізаторів такого становища стала відміна вступного іспиту з фізики на переважну більшість факультетів багатьох технічних університетів. Цей сигнал чітко зрозуміли вчителі, учні і їхні батьки. В результаті вузівські викладачі, а пізніше і викладачі інших технічних дисциплін, в розпачі від низького рівня знань фундаментальних дисциплін своїх студентів. Вони за перші семестри намагаються ліквідувати прогалини шкільної освіти, але це, як правило, не вдається. Пізніше такі студенти отримують дипломи інженерів, деякі вступають до аспірантури та стають викладачами, тобто колесо виродження все більше розкручується. Те, що в даний час відбувається із шкільними і вузівськими програмами фундаментальних дисциплін, є копіюванням нашою освітою чужих методик і ідей. Але саме наші спеціалісти, які навчались математики, фізики і хімії за традиційними програмами, є бажаними в різних зарубіжних наукових центрах, які працюють в галузі фізики плазми, твердого тіла, квантової електроніки, тощо. Тому не варто відкидати те позитивне, що напрацьовано десятиріччями і яке давало нам Нобелівських лауреатів та здобутки світового рівня у різних областях знань, технологій і техніки.Треба відзначити, що одне із найгостріших питань, які обговорювались на загальних зборах Відділення фізики і астрономії НАН України – низький рівень освіти з фізики у школах і вузах країни. До Президента України і уряду відповідне звернення підписали сорок дійсних членів та членів-кореспондентів НАН України. Як же покращити фундаментальну підготовку фахівців? Відомо, що тепер вузи мають значні автономні права і варто ними скористатися, не чекаючи рішень “згори”. В нашому національному університеті нафти і газу завдяки правильному розумінню ситуації з боку ректора, відомого у світі вченого в області механіки машин, академіка Української нафтогазової академії, професора Крижанівського Є.І., зроблені відповідні кроки щодо виправлення ситуації та покращення викладання фундаментальних дисциплін, без яких не може бути повноцінного інженера, який би успішно конкурував на міжнародному ринку праці. Два роки тому Вченою Радою університету було створено інститут фундаментальної підготовки, який згідно Положення є навчально-методичним, навчально-організаційним і науково-дослідним підрозділом університету на правах факультету для практичного втілення концепції вищої багатоступеневої інженерно-технічної освіти на базі глибоких фундаментальних знань з вищої математики, фізики і хімії. До складу інституту входять три кафедри фундаментальних наук, на черзі створення іще двох кафедр. Сьогодні можна констатувати, що створення такого інституту було необхідним і корисним, так як кафедри фізики, вищої математики і хімії вирішують спільні питання та об’єднані однією метою – покращити базову фундаментальну підготовку фахівців. Викладачі мають можливість обмінюватись досвідом своєї роботи, бо знаходяться на одному рівні, тоді як раніше були в певній мірі на другорядних ролях, оскільки кафедри відносились до різних факультетів, які більше розв’язують задачі спеціальної підготовки.Дуже важливим моментом у діяльності інституту була участь в організації і проведенні VIII науково-методичної конференції, на якій обговорювались питання фундаментальної підготовки фахівців і на яку були запрошені викладачі з інших вузів та вчителі шкіл і коледжів. При підготовці до конференції виконано значний об’єм роботи по вивченню і порівнянню навчальних планів різних спеціальностей у нашому університеті та багатьох європейських технічних вузах. Цей аналіз було покладено в основу рекомендацій, які затвердила наша Вчена Рада і які стали програмою діяльності інституту. Так, враховуючи неможливість перегляду навчальних планів спеціальностей в сторону збільшення аудиторних годин на вивчення фізики, математики, хімії, інформатики і програмування ми змістили акцент при їх викладанні в сторону профілізації навчального процесу в залежності від потреб профілюючої кафедри, тобто змінили зміст робочих програм дисциплін. Також на кафедрах інституту запроваджено керовану і контрольовану самостійну роботу, тобто йде мова про індивідуалізацію навчального процесу, оскільки світ на початку ХХ1 століття надзвичайно швидко змінюється, – вперше в історії розвитку людства покоління теоретичних ідей і машин змінюються в часі швидше, ніж покоління людей, а тому потрібно навчити студентів, майбутніх фахівців, самостійно знаходити необхідні знання в морі інформації що нас оточує для досягнення певного освітнього рівня. Для реалізації даного напрямку роботи потрібно змінити роль викладача: замість передавача певної суми знань студенту, він повинен стати координатором навчального процесу, консультантом, керівником навчання. Зауважу, що зміна функцій викладача – це довготривалий процес по підвищенню фахового рівня професорсько-викладацького складу.Проведений аналіз показав, що в нас є недостатнє забезпечення студентів навчально-методичною літературою. Тому в інституті сформовано єдиний план підготовки і випуску підручників, навчальних посібників, конспектів лекцій, електронних посібників тощо, а також створені творчі колективи, які повинні якнайшвидше забезпечити всіх студентів необхідними дидактичними матеріалами українською мовою.Дуже важливим напрямком діяльності інституту є налагодження співпраці і зв’язків наших кафедр із спорідненими кафедрами технічних вузів України. До речі, це один із шляхів більш швидкого забезпечення методичною літературою студентів внаслідок обміну, а також підвищення кваліфікації викладачів.Розв’язанню проблеми покращення фундаментальної підготовки майбутніх фахівців сприяє використання нових інформаційних та телекомунікаційних технологій проведення навчального процесу з використанням відповідних технічних засобів (аудіо- і відеоапаратури, комп’ютерів, телебачення, мережі Інтернет та ін.). Для цього потрібно використовувати як мізерні бюджетні кошти, так і залучати кошти різних фондів під проекти навчально-методичного характеру. Адже саме отримання грантів у великій мірі допомагає зміцнювати матеріально-технічну базу кафедр.Також хочу зачепити іще одне болюче питання вищої школи. З метою виживання зараз у вузах ми маємо поряд із студентами, які навчаються за рахунок бюджетних коштів, так званих контрактників. Це добре, але борючись за гроші ми намагаємось зберегти більшість студентів, що веде до зниження якості навчання. У даній ситуації кафедри фундаментальної підготовки в найгіршому становищі, тому що перед ними постає завдання виправлення браку середньої школи і відбору студентів для їх подальшого навчання. В нашому університеті знайдено вихід з даної ситуації: в навчальний процес впроваджено модульну технологію в поєднанні з визначенням рейтингу студентів. Було проведено п’ять науково-методичних конференцій, результати роботи яких дозволили розробити і вдосконалити “Положення про систему поточного, підсумкового контролю і оцінювання знань та визначення рейтингу студентів”. Треба відзначити, що через консерватизм характеру людини, все нове важко приживається. Але завдяки саме волі ректора Крижанівського Є.І. дана система організації і проведення навчального процесу працює, стимулюючи систематичну і самостійну роботу студентів протягом всього семестру. Вона підвищує об’єктивність оцінки знань, активізує навчальну діяльність та розвиває творчі здібності студентів, а результати екзаменаційних сесій та висновки більшості викладачів стверджують, що впровадження даної технології навчання є виправдане і сприяє підвищенню фахового рівня спеціалістів.Аналізуючи етапи і тенденції розвитку фундаментальної підготовки в технічному вузі приходимо до висновку, що зараз, коли створені нові форми і методи управління навчальним процесом, потрібен перехід до нових принципів формування змісту. Тому, створюючи нові інтенсивні технології навчання, треба зберегти глибокі традиції нашої фундаментальної підготовки та поєднати їх із здоровим прагматизмом заходу, тобто додати їй прикладну спрямованість. Це потребує координації зусиль викладачів різних предметів, великих затрат часу, тому що ці технології повинні базуватись на ідеї синтезу усіх дисциплін та принципу фундаментальності освіти, які об’єднують закономірності процесу пізнання і повинні враховувати ментальність нашого народу.

Різні споживачі (металургія, великотоннажна хімія, енергетика, медицина і т.п.) потребують газоподібний кисень, стиснений до тисків 0,6...16 МПа. У першій половині 20-го століття створювали кріогенні повітророзподільні установки (ПРУ), в яких вироблений газоподібний кисень на виході з блоку розділення стискувався в кисневому компресорі (поршневому або відцентровому) до необхідного тиску. Після появи кріогенних насосів кисень стали стискати в них, а потім газифікувати з використанням теплоти потоку переробляємого повітря. На перший погляд ця схема здавалася досить ефективною, хоча і не позбавленою деяких недоліків. Проведено термодинамічний аналіз повітророзподільних установок для отримання газоподібного кисню під тиском. Виконано порівняння показників ПРУ, які працюють за схемою із стисненням продукційного кисню в компресорі і зі стисненням в насосі рідкого кисню з наступним нагріванням до температури навколишнього середовища в основному теплообміннику. В результаті проведеного аналізу виведено безрозмірний критерій, фізичний зміст якого полягає в тому, що він показує відношення роботи, що витрачається в кисневому компресорі до додаткової роботи, яку необхідно затратити для компенсації термодинамічних втрат, пов'язаних з роботою насоса рідкого кисню. Розглянуто приклад використання отриманих співвідношень для аналізу ПРУ, що працює по циклу середнього тиску і призначеної для отримання газоподібного кисню під тиском 16 МПа. Термодинамічний аналіз такої установки показує, що витрата енергії на стиснення кисню в схемі з насосом може бути в 1,5 рази менше витрати енергії при використанні кисневого компресора. Аналіз ПРУ низького тиску показав, що при тиску продукційного кисню нижче 7-8 МПа схеми з насосом рідкого кисню більш ефективні, ніж традиційні схеми із стисненням продукційного кисню в компресорі. При тиску продукційного кисню вище 7-8 МПа енергетично вигідніше стає схема з кисневим компресором.

Перехід сучасного суспільства до інформаційної епохи свого розвитку висуває як одне з основних завдань, що стоять перед системою освіти, завдання формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Процеси модернізації та профілізації вітчизняної шкільної освіти так само, як і модернізації вищої освіти (участь у створенні єдиного європейського простору, впровадження дистанційної освіти тощо) ведуться на базі інформаційно-комунікаційних технологій навчання. Метою даної статті є обговорення ролі сучасних комп’ютерних моделей у навчанні хімії, та проблеми якості відображення реальних хімічних процесів у комп’ютерних моделях, якими є віртуальні хімічні лабораторії.Дидактична роль нових інформаційних технологій полягає, перш за все, в активізації пізнавальної діяльності і творчого потенціалу учнів [5]. Необхідно створювати умови, аби учень став активним учасником навчального процесу, а вчитель був організатором пізнавальної діяльності учня. Адже вивчення будь-якої навчальної дисципліни – не мета, а засіб розвитку особистості. Ефективність застосування комп’ютерів у навчальному процесі залежить від багатьох чинників, у тому числі й від рівня самої техніки, від якості навчальних програм і від методики навчання, що застосовується вчителем. Більшість педагогів переконані в тому, що комп’ютер є потужним засобом для творчого розвитку дітей, дозволяє звільнитися від багатьох рутинних видів роботи і розробити нові ідеї в методиці навчання, дає можливість вирішувати більш цікаві і складні проблеми [5].Будь-який ілюстративний матеріал (мультимедійні й інтерактивні моделі в тому числі) значно розширюють можливості навчання, роблять зміст навчального матеріалу більш наочним, зрозумілим, цікавим. Не можна скидати з рахунків і психологічний чинник: сучасному учневі чи студенту набагато цікавіше сприймати інформацію саме в інтерактивній формі, ніж за допомогою застарілих схем і таблиць. Використання комп’ютерних моделей, комп’ютерних засобів візуалізації значно підвищує ефективність засвоєння матеріалу[5].Сучасні школярі, які здебільшого є представниками «покоління відеоігор», орієнтовані на сприйняття високоінтерактивного, мультимедіа насиченого навчального середовища. Згаданим вище вимогам якнайкраще відповідають освітні програми, що моделюють об’єкти і процеси реального світу і системи віртуальної реальності. Прикладом таких навчальних систем є віртуальні лабораторії, які можуть моделювати поведінку об’єктів реального світу в комп’ютерному освітньому середовищі і допомагають учням опановувати нові знання й уміння в науково-природничих дисциплінах, таких як хімія, фізика і біологія [3].Хімія – наука експериментальна, її завжди викладають, супроводжуючи демонстраційним експериментом. Ні для кого не є секретом, що матеріальний стан більшості шкіл в Україні є, м’яко кажучи, неідеальним. Дуже часто для демонстрації хімічного досліду не вистачає необхідних реактивів чи обладнання, тому доводиться обходитись теоретичним розглядом лабораторної роботи або проводити один дослід на весь клас. У такому випадку на допомогу вчителеві приходять саме спеціалізовані комп’ютерні програми, на кшталт віртуальних хімічних лабораторій, що дозволяють провести (саме провести, а не спостерігати) дослід у наближених до реальності умовах. Також, наприклад, при вивченні токсичних речовин, зокрема галогенів, віртуальне середовище надає можливість проводити хімічний експеримент без ризику для здоров’я учнів [4].На даний момент розроблена велика кількість навчальних програм для шкільного курсу хімії. Жодна з цих програм не є досконалою, проте сам факт їх створення свідчить про те, що в них існує потреба і вони мають безперечну цінність. Для того, щоб у дитини виник інтерес до співпраці з комп’ютером і в процесі цієї спільної творчості стійка пізнавальна мотивація до вирішення освітніх, дослідницьких завдань, необхідне створення таких умов, при яких учень стає безпосереднім учасником подій, що розвиваються на екрані монітора, тобто умов для повноцінного діяльнісного підходу до навчання.Умова успішного застосування комп’ютерних моделей в освітньому процесі сучасної школи закладена в добре відомих принципах педагогіки співпраці, які можна перефразовувати так: «не до комп’ютера за готовими знаннями, а разом з комп’ютером за новими знаннями» [3].Головна перевага віртуальних хімічних лабораторій полягає в тому, що віртуальні хімічні експерименти безпечні навіть для непідготовлених користувачів. Учні можуть також проводити такі досліди, виконання яких в реальній лабораторії може бути небезпечне або коштує надто дорого. Звичайно, за допомогою віртуальних дослідів не можна опанувати навички реального хімічного експерименту, але віртуальні досліди можуть застосовуватися, наприклад, для ознайомлення учнів з технікою виконання експериментів, хімічним посудом і устаткуванням перед безпосередньою роботою в лабораторії. Це дозволяє учням краще підготуватися до проведення цих або подібних дослідів в реальній хімічній лабораторії. Також проведення віртуальних експериментів допомагає учням та студентам засвоїти навички запису спостережень, складання звітів та інтерпретації даних в лабораторному журналі. Іще слід наголосити на тому, що комп’ютерні моделі хімічної лабораторії за певних умов можуть спонукати учнів експериментувати і отримувати задоволення від власних відкриттів [3].За способом візуалізації розрізняються лабораторії, в яких використовується двовимірна, тривимірна графіка і анімація. Крім того, віртуальні лабораторії можна поділити на дві категорії залежно від способу представлення знань у предметній області. Віртуальні лабораторії, в яких представлення знань у предметній області засновано на окремих фактах, обмежені набором заздалегідь запрограмованих експериментів. Цей підхід використовується при розробці більшості сучасних віртуальних лабораторій. В таких програмах змінити умови проведення експерименту і одержати якісь інші результати неможливо. Інший підхід дозволяє учням проводити будь-які експерименти, не обмежуючись заздалегідь підготовленим набором результатів. Це досягається за допомогою використання математичних моделей, що дозволяють визначити результат будь-якого експерименту і відповідний візуальний супровід. На жаль, подібні моделі поки що можливі тільки для обмеженого набору дослідів [3]. Переваги і недоліки вищезгаданих програмних продуктів достатньо повно були висвітлені Т. М. Деркач, яка, до речі, пропонує використовувати термін «імітаційні хімічні лабораторії» [1; 2].Суттєвою перевагою таких віртуальних лабораторій як ChemLab (виробник: Model Science Software), Croсоdile Chemistry (Crocodile Clips Ltd), Virtual Lab (The ChemCollective) є можливість активного втручання учня у хід роботи, а не пасивне спостерігання за відеофрагментом чи анімацією, що запрограмовані заздалегідь. При виконанні лабораторної роботи за допомогою вищезгаданих програм учень може повторити її безліч разів, при цьому щоразу змінюючи один чи декілька параметрів на власний вибір. В більшості випадків (якщо дії учня не суперечать логіці і можливі для виконання і у реальній лабораторії) учень отримає правильні результати, що лише підкреслить ті закономірності, виявлення яких і було метою роботи. Скажімо у лабораторній роботі «Гравіметричне визначення хлорид-йонів» («Gravimetric Analysis of Chloride») у віртуальній лабораторії ChemLab учень чи студент може замість запропонованих в інструкції 5 г речовини, що містить хлорид-йони, взяти 3, чи 6, чи 10 г її. Але в кожному випадку він отримає і відповідну масу осаду арґентум хлориду, за якою, при виконанні обчислень, прийде до одних і тих самих результатів і висновків.Подібний підхід, коли учень може проявити власну ініціативу при виконанні роботи, дуже позитивно відбивається і на навчальних досягненнях і на зацікавленості учнів. Але разом з ініціативою учні можуть також підключити і власну фантазію – спробувати виконати такі дії, які не були передбачені сценарієм проведення даної роботи (наприклад, нагріти розчин до кипіння, або навпаки охолодити його до температури замерзання) просто із цікавості, тим більше, що у ChemLab можна використовувати обладнання, застосування якого не передбачалось сценарієм виконання роботи. Результати таких незапланованих дій можуть переноситись учнями і на відповідні об’єкти та процеси реального світу, а тому до віртуальних лабораторій завжди висувалась жорстка вимога суворої відповідності віртуальних об’єктів та процесів реальним об’єктам і процесам.Тут доводиться констатувати протиріччя, яке існує в середовищі користувачів віртуальних хімічних лабораторій: методистів, розробників, вчителів, учнів тощо. Справа в тому, що немає і, мабуть, не може бути єдиної думки з приводу того, наскільки повно віртуальні процеси повинні відтворювати об’єктивну реальність. З одного боку, чим більше віртуальний світ схожий на реальний, тим нібито краще – в такому випадку навчання хімії за допомогою віртуальних комп’ютерних лабораторій виходить на якісно новий, більш високий рівень, з’являється набагато більше можливостей і форм застосування навчальних лабораторій у навчанні хімії, зникають передумови для одержання хибних висновків при їх використанні. Але, з іншого боку, врахування найменших дрібниць і максимальної кількості можливих варіантів розвитку подій неминуче призведе до значного ускладнення комп’ютерних програм, суттєвого збільшення баз даних і, як наслідок, подорожчання та подовження часу на розробку відповідних програмних продуктів, та, скоріш за все, суттєво ускладнить використання таких програм людьми без спеціальної підготовки. Не кажучи вже про те, що передбачити всі можливі варіанти дій користувача у віртуальній лабораторії просто неможливо.Інша точка зору полягає в тому, що віртуальні хімічні лабораторії в першу чергу є моделями, тобто системами, що відтворюють, імітують, відображають принципи внутрішньої організації або функціонування, певні властивості, ознаки чи характеристики об’єкта дослідження (оригіналу). Модель завжди є спрощеною версією модельованого об’єкта або явища (прототипу), що в достатній мірі повторює властивості, суттєві для цілей конкретного моделювання (опускаючи несуттєві властивості, в яких вона може відрізнятися від прототипу).Подібне визначення поняття «модель» фактично означає, що такі програми як віртуальні хімічні лабораторії, не повинні перевантажуватись «зайвими дрібницями» – несуттєвими для виконання певної роботи чи досліду зовнішніми ознаками, фактами і процесами. Окрім того, так само як викладач не залишить без догляду учнів у реальній лабораторії, так і викладач, що застосовує віртуальну лабораторію на занятті, повинен бути постійно поруч з учнями, надаючи їм відповідних порад або роз’яснюючи результати спостережень, що викликали питання або сумніви. Таким чином, можна попередити формування в учнів хибних уявлень, неправильних висновків тощо.У представників обох точок зору є свої аргументи. Наприклад, при виконанні стандартної лабораторної роботи в середовищі програми ChemLab «Фракційне розділення солей» («Fractional Crystallization»), сутність якої полягає в тому, що учневі пропонується розділити суміш солей (натрій хлориду та калій дихромату), використовуючи їх різну розчинність у воді за різних температур. Подібні процеси досить поширені як в промисловості (виробництво калійних добрив), так і в лабораторії (перекристалізація солей з метою їх очищення), хоча і в більш складному вигляді. Хід роботи включає в себе такі стадії: відбір наважок солей певної маси; їх розчинення у воді кімнатної температури; нагрівання розчину до повного розчинення калій дихромату; охолодження розчину до 0оС; відділення осаду калій дихромату; зважування калій дихромату, що випав в осад, та відповідні розрахунки.Якщо прискіпливо проаналізувати дану роботу, в ній можна знайти ряд неточностей або спрощень:1) при розчиненні калій дихромату у воді розчин залишається безбарвним;2) відсутній тепловий ефект при розчиненні обох солей;3) не враховано взаємний вплив солей на їх розчинність;4) розчин солей при охолодженні до температури замерзання не кристалізується;5) температура кипіння розчину солей дорівнює температурі кипіння ізомолярного з ним розчину будь-якого неелектроліту;6) зважування одержаного калій дихромату можна провести з високою точністю без попереднього промивання і висушування;7) відсутність допоміжного лабораторного обладнання (штативів, тримачів, шпателів, вакуум-насосу тощо) та можливість відбору наважок речовин без використання терезів.Подібні неточності можна знайти і у всіх інших лабораторних роботах програми ChemLab, але в більшості випадків ці неточності неочевидні, і, найголовніше, не відбиваються ані на одержанні результатів експерименту, ані на їх інтерпретації.Крім того, застосовуючи інструментарій майстра LabWіzard, що дозволяє користувачу створювати власні лабораторні роботи у ChemLab, певну кількість подібних невідповідностей можна заздалегідь передбачити й усунути у створених власноруч лабораторних проектах.[2; 4]Викладач, що використовує віртуальні хімічні лабораторії, обов’язково повинен наголосити на тому, що у віртуальній хімічній лабораторії присутні певні спрощення та невідповідності з об’єктивною реальністю. У групі учнів, що мають високий рівень знань і хімічного мислення, можна навіть побудувати роботу на тому, щоб знайти і обговорити подібні неточності. Наприклад, в рамках курсу «Комп’ютерне моделювання хімічних процесів», що викладається на ІІІ курсі спеціальності «Хімія» у Криворізькому педагогічному інституті, при розгляді особливостей віртуальної лабораторії ChemLab перед студентами була поставлена задача обґрунтовано довести наближений характер розрахунку температури початку кипіння розчину натрій хлориду у даній програмі (в межах лабораторної роботи «Fractional Crystallization»). Студенти на основі другого закону РауляΔtкип=kеб*b – для розчинів речовин-неелектролітів (1)Δtкип=i*kеб*b – для розчинів речовин-електролітів; (2)де kеб – ебуліоскопічна константа розчинника, b – моляльна концентрація розчиненої речовини (моль/кг), і – ізотонічний коефіцієнт, обчислювали температуру початку кипіння для розчину натрій хлориду тієї концентрації, яку вони самі створили у віртуальній хімічній лабораторії. Далі утворений віртуальний розчин нагрівали до кипіння і зазначали температуру початку кипіння. Вона збігалась із розрахованою за формулою (1), тобто без урахування ізотонічного коефіцієнту, який для розчину натрій хлориду повинен наближатись до 2. Значить реальна Δtкип розчину майже вдвічі повинна була б перевищувати Δtкип розчину у віртуальній лабораторії. Висновок зроблений студентами: в даній лабораторній роботі з метою спрощення не враховувався процес іонізації солі, оскільки для моделювання процесів розчинення солей за різних температур він особливого значення не має.Подібний недолік комп’ютерної програми може створити незручності з одного боку, але може бути перевагою з іншого: на основі розгляду подібних фактів можна в цікавій і нестандартній формі залучити групу студентів до повторення навчального матеріалу з різних розділів хімії та розв’язку розрахункових задач.Таким чином, можна зробити висновок про те, що віртуальні хімічні лабораторії є безумовно ефективним інструментом в руках вчителя або викладача хімії. Кожна з віртуальних хімічних лабораторій є моделлю, що описує реальні явища і процеси, а тому неминуче містить ряд спрощень і неточностей, як в плані графічного відображення об’єктів, так і в плані причинно-наслідкових зв’язків між діями користувача та їх результатами у віртуальному середовищі. Головною метою проведення дослідів у віртуальних комп’ютерних лабораторіях є усвідомлення самої сутності явища, що вивчається, його головних закономірностей, а недосконалість візуальних чи інших ефектів має другорядне значення. Подальший розвиток і вдосконалення віртуальних хімічних лабораторій, скоріш за все, буде відбуватись у напрямку збалансування простоти представлення моделі та максимальної її реалістичності.Враховуючи все, сказане вище, можна з упевненістю сказати, що розробка і впровадження віртуальних хімічних лабораторій залишається одним з пріоритетних напрямків у процесі вдосконалення навчання хімії у середній та вищій школі.

Глобальна інформатизація суспільства є однією з домінуючих тенденцій, в тому числі і в освіті. Важливим є вміння працювати з інформаційними ресурсами та технологіями на уроках та використовувати отримані знання в реальному житті. В умовах освітнього процесу це можливо реалізувати на інтегрованих уроках з інформатичною складовою або спецкурсах. В статті розкриваються питання міжпредметної інтеграції під час навчання учнів 5-9 класів загальноосвітніх шкіл, а саме актуальності проведення інтегрованих уроків з інформатичною складовою. Визначено основні поняття інтеграції освітнього процесу, актуальність та необхідність проведення інтегрованих уроків. Об’єктивно та неупереджено визначено переваги цього підходу. Зокрема, можливість для учнів та вчителів продемонструвати власні досягнення іншими шляхами, окрім традиційних, розкрити потенціал, застосувати творчий підхід. Розглянуто шляхи проведення інтегрованих уроків, а саме через об’єднання схожої тематики кількох навчальних предметів або через формування інтегрованих курсів шляхом об’єднання навчальних програм таких курсів. Наведено конкретні приклади інтегрування різних навчальних дисциплін з інформатикою, зокрема математики, зарубіжної літератури, фізики, біології, географії, хімії. Найбільша увага приділена урокам в 5, 7 та 9 класах загальноосвітніх навчальних закладів. Окреслено перспективи впровадження інтегрованих уроків у навчальний процес. Розширення спектру інтегрованих уроків інформатики та інших навчальних дисциплін дозволить наочно продемонструвати можливості використання інформаційних технологій (інформаційних ресурсів, прикладного програмного забезпечення) в різних життєвих ситуаціях. Дана стаття спрямована на вирішення проблеми вдосконалення методів і засобів навчання, а також підходів до подання навчального матеріалу на уроках.

Система підвищення кваліфікації вчителів закладів середньої освіти починає реформуватися. Учителі отримують свободу підвищувати свій фаховий рівень через недержавні організації, прийнятними визнаються різні форми такого навчання. Вимоги нового стандарту природничої освітньої галузі визначають уміння, пов’язані з дослідженнями. У статті описані основні положення навчання, яке отримало назву Inquiry- Based Science Education (навчання природничим наукам, що базується на дослідженнях), обґрунтовано, чому навчання з дослідженнями має стати важливим для освіти вчителів, які викладають предмети природничої освітньої галузі. Виклики, що постають перед учителями відповідно до основних положень НУШ та участі України в міжнародному дослідженні PISA, можуть бути реалізовані завдяки розвитку нових форм підвищення фахового рівня вчителів природничої освітньої галузі. Пропонується проведення тренінгу з формування в учнів і вчителів компетентностей, пов’язаних з навчанням через дослідження з використанням комп’ютерних моделювань. Описана, розроблена і апробована програма навчання вчителів щодо використання інтерактивних моделювань для навчання через дослідження. У статті описані деякі елементи методики проведення тренінгових занять з учителями, що викладають предмети природничої освітньої галузі, зокрема при проведенні фронтальних видів діяльності в класі, при виконанні учнями домашніх завдань та для супроводу практичних і лабораторних робіт. Ці види діяльності обрані з огляду на результати опитування вчителів щодо забезпечення засобами ІКТ в класах, де вони викладають. Тренінгові вправи спираються на особливості проведення занять з учнями. Наведені онлайнові ресурси і приклади вправ, пропонованих на тренінгу вчителів фізики і біології, запропонована послідовність проведення занять з учнями. Обґрунтовані переваги використання сервісу Plickers для отримання і обробки миттєвих відповідей учнів як елементу формувального оцінювання під час проведення фронтальних форм занять з учнями з використанням моделей при вивченні фізики, хімії, біології.

Формулювання проблеми. Розвиток інформаційних технологій і засобів зумовив появу спеціалізованого програмного забезпечення математичного спрямування, в якому є можливим процес математичного моделювання різних класів математичних задач, у т.ч. й текстових. Проте аналіз науково-методичних розвідок засвідчив відсутність напрацьованих методик формування у майбутніх учителів математики навичок комп’ютерного моделювання у процесі розв’язування текстових задач. Матеріали і методи. Використано теоретичні (теоретичний аналіз, систематизація та узагальнення результатів наукових розвідок для виявлення стану розробленості проблеми, обґрунтування її актуальності в умовах професійної підготовки вчителів математики; моделювання для теоретичного обґрунтування методики формування у майбутніх учителів математики навичок комп’ютерного моделювання у процесі розв’язування текстових задач), емпіричні (педагогічний експеримент для отримання емпіричних результатів упровадження авторської методики) та статистичні (статистичний аналіз (критерій знаків) для підтвердження ефективності розробленої методики формування у майбутніх учителів математики навичок комп’ютерного моделювання у процесі розв’язування текстових задач) методи. Результати. Розроблена методика формування у майбутніх учителів математики навичок комп’ютерного моделювання у процесі розв’язування текстових передбачає три кроки: 1 крок – викладачем пропонується приклад візуальної моделі текстової задачі, а студенти при цьому мають самостійно скласти алгоритм побудови моделі; 2 крок – викладач пропонує надає готовий алгоритм, за яким студенти самостійно відтворюють візуальну модель; 3 крок – студентам пропонується тип текстової задачі (задача на рух, на спільну роботу, на суміші та сплави тощо), вони підбирають відповідну задачу та самостійно конструюють візуальну модель. Висновки. Розроблена методика зорієнтована не лише на формування у майбутнього вчителя навичок моделювання інструментами GeoGebra, а й завдяки рольовій грі на третьому етапі своєї реалізації уможливлює усвідомлення як власних помилок у майбутній професійній діяльності, так і типових помилок учнів, які можливі у процесі побудови моделей до текстових задач. Перспективними науковими розвідками вбачається поширення розробленої методики на підготовку вчителів природничих спеціальностей (біології, хімії, географії) та перевірку її ефективності на базі іншого спеціалізованого програмного забезпечення.

Система освіти, яка ґрунтується на наукових засадах її організації, характеризується зміщенням акцентів від отримання готового наукового знання до оволодіння методами його отримання як основи розвитку загальнонаукових компетенцій.Уже достатньо чітко визначена спрямованість нової освітньої парадигми, осмислені її детермінуючі особливості, визначено предмет постнекласичної педагогіки та її основоположні аксіоми. Вироблені пріоритети всієї постнекласичної дидактики, аж до розроблення її категоріального апарату. Проте, на фоні такої колосальної роботи педагогічної думки так і не сформульовано достатньо чітко концептуальні основи постнекласичної дидактики, яка перебуває в стані активного формування як загалом, так і по відношенню до її природничо-наукової компоненти.На сучасному етапі модернізації освіти головним завданням стає формування у студентів здатності навчатися, самостійно здобувати знання і творчо мислити, приймати нестандартні рішення, відповідати за свої дії і прогнозувати їх наслідки; за період навчання у них мають бути сформовані такі навики, які їм будуть потрібні упродовж всього життя, у якій би галузі вони не працювали: самостійність суджень, уміння концентруватися на основних проблемах, постійно поповнювати власний запас знань.Зараз вимоги до рівня підготовки випускника пред’являються у формі компетенцій. Обов’язковими компонентами будь-якої компетенції є відповідні знання і уміння, а також особистісні якості випускника. Синтез цих компонентів, який виражається в здатності застосовувати їх у професійній діяльності, становлять сутність компетенції. Отже, інтегральним показником досягнення якісно нового результату, який відповідає вимогам до сучасного вчителя, виступає компетентність випускника університету. Оволодіння сукупністю універсальних (завдяки інтегральному підходові до викладання) і професійних компетенцій дозволить випускнику виконувати професійні обов’язки на високому рівні. Необхідно шляхом інтеграції навчальних дисциплін, використовуючи активні методи та інноваційні технології, які привчають до самостійного набуття знань і їх застосування, допомагати як формуванню практичних навиків пошуку, аналізу і узагальнення любої потрібної інформації, так і набуттю досвіду саморозвитку і самоосвіти, самоорганізації і самореалізації, сприяти становленню і розвиткові відповідних компетенцій, актуальних для майбутньої професійної діяльності учителя.Стосовно обговорюваного питання, то в результаті вивчення циклу природничих дисциплін випускник повинен знати фундаментальні закони природи, неорганічної і органічної матерії, біосфери, ноосфери, розвитку людини; уміти оцінювати проблеми взаємозв’язку індивіда, людського суспільства і природи; володіти навиками формування загальних уявлень про матеріальну першооснову Всесвіту. Звичайно, що забезпечити такі компетенції будь-яка окремо взята природнича наука не в змозі. Шлях до вирішення цієї проблеми лежить через їх інтеграцію, тобто через оволодіння масивом сучасних природничо-наукових знань як цілісною системою і набуття відповідних професійних компетенцій на основі фундаментальної освіти [2].Когнітивною основою розвитку загальнонаукових компетенцій є наукові знання з тих розділів дисциплін природничо-наукового циклу ВНЗ, які перетинаються між собою. Тобто, успішність їх розвитку визначається рівнем міждисциплінарної інтеграції вказаних розділів. Загальновідомо, що найбільший інтеграційний потенціал має загальний курс фізики, оскільки основні поняття, теорії і закони фізики широко представлені і використовуються у більшості інших загальнонаукових і вузькоприкладних дисциплін, що створює необхідну базу для розвитку комплексу загальнонаукових компетентностей.У той же час визначальною особливістю структури наукової діяльності на сучасному етапі є розмежування науки на відносно відособлені один від одного напрями, що відображається у відокремлених навчальних дисциплінах, які складають змістове наповнення навчальних планів різних спеціальностей у ВНЗ. До деякої міри це має позитивний аспект, оскільки дає можливість більш детально вивчити окремі «фрагменти» реальності. З іншого боку, при цьому випадають з поля зору зв’язки між цими фрагментами, оскільки в природі все між собою взаємопов’язане і взаємозумовлене. Негативний вплив відокремленості наук вже в даний час особливо відчувається, коли виникає потреба комплексних інтегрованих досліджень оточуючого середовища. Природа єдина. Єдиною мала б бути і наука, яка вивчає всі явища природи.Наука не лише вивчає розвиток природи, але й сама є процесом, фактором і результатом еволюції, тому й вона має перебувати в гармонії з еволюцією природи. Збагачення різноманітності науки повинно супроводжуватися інтеграцією і зростанням упорядкованості, що відповідає переходу науки на рівень цілісної інтегративної гармонічної системи, в якій залишаються в силі основні вимоги до наукового дослідження – універсальність досліду і об’єктивний характер тлумачень його результатів.У даний час загальноприйнято ділити науки на природничі, гуманітарні, математичні та прикладні. До природничих наук відносять: фізику, хімію, біологію, астрономію, геологію, фізичну географію, фізіологію людини, антропологію. Між ними чимало «перехідних» або «стичних» наук: астрофізика, фізична хімія, хімічна фізика, геофізика, геохімія, біофізика, біомеханіка, біохімія, біогеохімія та ін., а також перехідні від них до гуманітарних і прикладних наук. Предмет природничих наук складають окремі ступені розвитку природи або її структурні рівні.Взаємозв’язок між фізикою, хімією і астрономією, а особливо аспектний характер фізичних знань стосовно до хімії і астрономії дають можливість стверджувати, що роль генералізаційного фактору при формуванні змісту природничо-наукової освіти можлива лише за умови функціонування системи астрофізичних знань. Генералізація фізичних й астрономічних знань, а також підвищення ролі наукових теорій не лише обумовили фундаментальні відкриття на стику цих наук, але й стали важливим засобом подальшого розвитку природничого наукового знання в цілому [4]. Що стосується змісту, то його, внаслідок бурхливого розвитку астрофізики в останні декілька десятків років потрібно зробити більш астрофізичним. Астрофізика як розділ астрономії вже давно стала найбільш вагомою її частиною, і роль її все більше зростає. Вона взагалі знаходиться в авангарді сучасної фізики, буквально переповнена фізичними ідеями й має величезний позитивний зворотній зв’язок з сучасною фізикою, стимулюючи багато досліджень, як теоретичних, так і експериментальних. Зумовлено це, в першу чергу, невпинним розвитком сучасних астрофізичних теорій, переоснащенням науково-технічної дослідницької бази, значним успіхом світової космонавтики [3].Разом з тим, сучасна астрономія – надзвичайно динамічна наука; відкриття в ній відбуваються в різних її галузях – у зоряній і позагалактичній астрономії, продовжуються відкриття екзопланет тощо. Так, нещодавно відкрито новий коричневий карлик, який через присутність у його атмосфері аміаку і тому, що його температура істотно нижча, ніж температура коричневих карликів класів L і T, може стати прототипом нового класу (його вчені вже позначили Y). Важливим є й те, що такий коричневий карлик – фактично «сполучна ланка» між зорями і планетами, а його відкриття також вплине на вивчення екзопланет.Сучасні астрофізичні космічні дослідження дозволяють отримати унікальні дані про дуже віддалені космічні об’єкти, про події, що відбулися в період зародження зір і галактик. Міжнародна астрономічна спілка (МАС) запровадила зміни в номенклатурі Сонячної системи, ввівши новий клас об’єктів – «карликові планети». До цього класу зараховано Плутон (раніше – дев’ята планета Сонячної системи), Цереру (до цього – найбільший об’єкт з поясу астероїдів, що міститься між Марсом і Юпітером) та Еріду (до цього часу – об’єкт 2003 UB313 з поясу Койпера). Водночас МАС ухвалила рішення щодо формулювання поняття «планета». Тому, планета – небесне тіло, що обертається навколо Сонця, має близьку до сферичної форму і поблизу якого немає інших, таких самих за розмірами небесних тіл. Існування в планетах твердої та рідкої фаз речовини в широкому діапазоні температур і тисків зумовлює не тільки величезну різноманітність фізичних явищ та процесів, а й перебіг різнобічних хімічних процесів, таких, наприклад як, утворення природних хімічних сполук – мінералів. На жодних космічних тілах немає такого розмаїття хімічних перетворень, як на планетах. Проте на них можуть відбуватися не тільки фізичні та хімічні процеси, а й, як свідчить приклад Землі, й біологічні та соціальні. Тобто планети відіграють особливу роль в еволюції матерії у Всесвіті. Саме завдяки існуванню планет у Всесвіті відбувається перехід від фізичної форми руху матерії до хімічної, біологічної, соціальної, цивілізаційної. Планети – це база для розвитку вищих форм руху матерії. Слід зазначити, що це визначення стосується лише тіл Сонячної системи, на екзопланети (планет поблизу інших зір) воно поки що не поширюється. Було також визначено поняття «карликова планета». Окрім цього, вилучено з астрономічної термінології термін «мала планета». Таким чином, сьогодні в Сонячній системі є планети (та їх супутники), карликові планети (та їх супутники), малі тіла (астероїди, комети, метеороїди).Використання даних сучасних астрономічних, зокрема астрофізичних уявлень переконливо свідчать про те, що дійсно всі випадки взаємодій тіл у природі (як в мікросвіті, так й у макросвіті і мегасвіті) можуть бути зведені до чотирьох видів взаємодій: гравітаційної, електромагнітної, ядерної і слабкої. В іншому плані, ілюстрація застосувань фундаментальних фізичних теорій, законів і основоположних фізичних понять для пояснення особливостей будови матерії та взаємодій її форм на прикладі всіх рівнів організації матерії (від елементарних частинок до мегаутворень Всесвіту) є переконливим свідченням матеріальної єдності світу та його пізнаваності.Наукова картина світу, виконуючи роль систематизації всіх знань, одночасно виконує функцію формування наукового світогляду, є одним із його елементів [1]. У свою чергу, з науковою картиною світу завжди корелює і певний стиль мислення. Тому формування в учнів сучасної наукової картини світу і одночасно уявлень про її еволюцію є необхідною умовою формування в учнів сучасного стилю мислення. Цілком очевидно, що для формування уявлень про таку картину світу і вироблення у них відповідного стилю мислення необхідний й відповідний навчальний матеріал. В даний час, коли астрофізика стала провідною складовою частиною астрономії, незабезпеченість її опори на традиційний курс фізики є цілком очевидною. Так, у шкільному курсі фізики не вивчаються такі надзвичайно важливі для осмисленого засвоєння програмного астрономічного матеріалу поняття як: ефект Доплера, принцип дії телескопа, світність, закони теплового випромінювання тощо.В умовах інтенсифікації наукової діяльності посилюється увага до проблем інтеграції науки, особливо до взаємодії природничих, технічних, гуманітарних («гуманітаризація освіти») та соціально-економічних наук. Розкриття матеріальної єдності світу вже не є привілеями лише фізики і філософії, та й взагалі природничих наук; у цей процес активно включилися соціально-економічні і технічні науки. Матеріальна єдність світу в тих галузях, де людина перетворює природу, не може бути розкритою лише природничими науками, тому що взаємодіюче з нею суспільство теж являє собою матерію, вищого ступеня розвитку. Технічні науки, які відображають закони руху матеріальних засобів людської діяльності і які є тією ланкою, що у взаємодії поєднує людину і природу, теж свідчать про матеріальність засобів людської діяльності, з допомогою яких пізнається і перетворюється природа. Тепер можна стверджувати, що доведення матеріальної єдності світу стало справою не лише філософії і природознавства, але й всієї науки в цілому, воно перетворилося у завдання загальнонаукового характеру, що й вимагає посилення взаємозв’язку та інтеграції перерахованих вище наук.Звичайно, що найбільший внесок у цю справу робить природознавство, яке відповідно до характеру свого предмета має подвійну мету: а) розкриття механізмів явищ природи і пізнання їх законів; б) вияснення і обґрунтування можливості екологічно безпечного використання на практиці пізнаних законів природи.Інтеграція природничо-наукової освіти передбачає застосування впродовж всього навчання загальнонаукових принципів і методів, які є стержневими. Для змісту інтегративних природничо-наукових дисциплін найбільш важливими є принцип доповнюваності, принцип відповідності, принцип симетрії, метод моделювання та математичні методи.Вважаємо за доцільне звернути особливу увагу на метод моделювання, широке застосування якого найбільш характерне для природничих наук і є необхідною умовою їх інтеграції. Необхідність застосування методу моделювання в освітній галузі «природознавство» очевидна у зв’язку зі складністю і комплексністю цієї предметної галузі. Без використання цього методу неможлива інтеграція природничо-наукових знань. У процесі моделювання об’єктів із області природознавства, що мають різну природу, якісно нового характеру набувають інтеграційні зв'язки, які об’єднують різні галузі природничо-наукових знань шляхом спільних законів, понять, методів дослідження тощо. Цей метод дозволяє, з одного боку, зрозуміти структуру різних об’єктів; навчитися прогнозувати наслідки впливу на об’єкти дослідження і керувати ними; встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між явищами; з іншого боку – оптимізувати процес навчання, розвивати загальнонаукові компетенції.Фундаментальна підготовка студентів з природничо-наукових спеціальностей неможлива без послідовного і систематичного формування природничо-наукового світогляду у майбутніх фахівців.Науковий світогляд – це погляд на Всесвіт, на природу і суспільство, на все, що нас оточує і що відбувається у нас самих; він проникнутий методом наукового пізнання, який відображає речі і процеси такими, якими вони існують об’єктивно; він ґрунтується виключно на досягнутому рівні знань всіма науками. Така узагальнена система знань людини про природні явища і її відношення до основних принципів буття природи складає природничо-науковий аспект світогляду. Отже, світогляд – утворення інтегральне і ефективність його формування в основному залежить від ступеня інтеграції всіх навчальних дисциплін. Адже до складу світогляду входять і відіграють у ньому важливу роль такі узагальнені знання, як повсякденні (життєво-практичні), так і професійні та наукові.Вищим рівнем асоціативних зв’язків є міждисциплінарні зв’язки, які повинні мати місце не лише у змісті окремих навчальних курсів. Тому, сучасна тенденція інтеграції природничих наук і створення спільних теорій природознавства зобов’язує викладацький корпус активніше упроваджувати міждисциплінарні зв’язки природничо-наукових дисциплін у навчальний процес ВНЗ, що позитивно відобразиться на ефективності його організації та підвищенні якості навчальних досягнень студентів.Підсумовуючи вище викладене, можна зробити наступні висновки:Однією з особливостей компетентісного підходу, що відрізняє його від знанієво-центрованого, є зміна функцій підготовки вчителів з окремих дисциплін, які втрачають свою традиційну самодостатність і стають елементами, що інтегруються у систему цілісної психолого-педагогічної готовності випускника до роботи в умовах сучасного загальноосвітнього навчального закладу.Інтеграційні процеси, так характерні для сучасного етапу розвитку природознавства, обов’язково мають знаходити своє відображення в природничо-науковій освіті на рівні як загальноосвітньої, так і вищої школи. Майбутнім педагогам необхідно усвідомлювати взаємозв’язок і взаємозалежність наук, щоб вони могли підготувати своїх учнів до роботи в сучасних умовах інтеграції наук.Учителям біології, хімії, географії необхідно володіти методами дослідження об’єктів природи, переважна більшість яких базується на законах фізики і передбачає уміння працювати з фізичними приладами. Крім того, саме фізика створює основу для вивчення різноманітних явищ і закономірностей, які складають предмет інших природничих наук.Інтеграція природничо-наукових дисциплін дозволить розкрити у процесі навчання фундаментальну єдність «природа – людина – суспільство», значно посилить інтерес студентів до вивчення цього циклу дисциплін, дасть можливість інтенсифікувати навчальний процес і забезпечити високий рівень якості його результату.

Вступ. У статті розкрито просвітницьку діяльність у галузі фізичного виховання видатного польського вченого А. Снядецького. Становлення й розвиток системи фізичного виховання дітей та молоді на польських землях наприкінці ХVIII ст. проходило в дуже складних суспільно-політичних й економічних умовах, що пов’язано, передусім, з утратою національної незалежності. Землі Польщі після завершення наполеонівських війн поділено між трьома державами – Росією, Пруссією та Австро-Угорщиною, – що спричинило значний спад функціонування економіки, національної культури та освіти. Характерним для польської освіти тих часів, зокрема й для фізичного виховання молодого покоління, стала відмінність функціонування організаційно-навчальних форм у різних типах навчальних закладів, які перебували під контролем іноземних адміністрацій. Саме в цей складний час польської історії довелося жити й працювати видатному польському вченому Анджею Снядецькому. Методи дослідження – вивчення літературних джерел, документальних матеріалів, теоретичний аналіз і синтез отриманих даних. Результати дослідження. Анджей Снядецький (1768–1838) польський хімік, біолог, лікар, але також філософ та педагог був яскравим прикладом представника епохи Просвітництва, ученого, якого вважають у Польщі батьком хімічних наук, гігієни, дієтології та фізичного виховання. Одним із найважливіших творів А. Снядецького, у якому він виразив свою громадянську позицію, турботу про майбутнє польського народу, передусім про його біологічний потенціал, є праця «Про фізичне виховання дітей», публікація якої розпочалася в 1805 р. А. Снядецький був критично налаштований до домашньої системи освіти й виховання, як серед шляхти, так і стосовно міщанських сімей. У своїй критиці він особливу увагу звертав на відсутність у домашній освіті та вихованні чітких засад і правних норм, однобокість процесу виховання, спрямованого в основному на розвиток духовної сфери з нехтуванням фізичного розвитку дітей і молоді. У своїй праці А. Снядецький представив власну концепцію й програму виховання. Висновки. Ключову роль, на думку вченого, у всебічному вихованні дітей та молоді повинно відігрівати фізичне виховання, суттєвим елементом якого є рухова активність на свіжому повітрі та гартування й гігієна тіла. Погляди вченого на виховання дітей та молоді ефективно інтегрували природниче, медичне й педагогічне знання. Значну роль у формуванні та розвитку концепції виховання А. Снядецького мали ідеї французьких просвітителів, особливо Ж.-Ж. Руссо.

Кінець ХХ ст. в діяльності ЮНЕСКО, Світового Банку, освітніх департаментів Європейського Союзу та інших міжнародних організацій відзначений кількома важливими змінами:– безприкладним підвищенням уваги до вищої освіти та наукових досліджень як головної передумови стійкого соціального і економічного розвитку націй у ХХІ столітті (введення нових стандартів класифікації освіти в 1997 р., конференція 1998 р. в Парижі з вищої освіти та ін.);– акцентуванням проблеми вимірювання і забезпечення якості навчання і професійної підготовки, створення та поширення засобів об’єктивного оцінювання діяльності навчально-виховних закладів (здійснення проектів на кшталт PISA – масового тестування сотень тисяч учнів у десятках країн);– прискоренням розвитку фундаментальних наук і розширенням використання їх у системах освіти як незамінного засобу підготовки працівників ХХІ ст. і формування передумов для стійкого суспільно-економічного розвитку.Строго кажучи, останні два аспекти тісно поєднуються, оскільки високоякісна і сучасна освіта не може не включати вивчення точних наук і формування навичок використання новітніх інформаційних та інших “високих” технологій. Прикладом цього є рекомендації Всесвітньої конференції з точних наук, організованої під егідою ЮНЕСКО в Будапешті (26 червня – 1 липня 1999 р.) [1]. Для нас особливо важливим є та частина документів цієї конференції, де йдеться про безперспективність скорочення вивчення фундаментальних наук в системі обов’язкової освіти під фальшивим приводом їх “складності”, де пропонується змінювати й осучаснювати зміст природничо-математичної складової середньої та вищої освіти як фундаменту стійкого розвитку людства, збереження і поліпшення довкілля, забезпечення миру і стабільності.Однак, у деклараціях конференцій та інших працях експертів ЮНЕСКО мало мовиться про необхідність негайного подолання наслідків сучасного “інформаційного вибуху”, насамперед – браку в активного населення новітніх знань для ефективної й результативної діяльності. Пропонуємо називати це явище “ефект хоттабізації” на знак того, що все частіше і частіше кваліфіковані фахівці внаслідок незнання новітніх наукових досягнень повторюють дії дідугана Хоттабича, який намагався допомогти одному лінуватому підлітку скласти екзамен з фізичної географії на основі знань про довкілля, які існували за дві тисячі років до нашої ери на теренах Індії і Близького Сходу. Негативні наслідки ефекту хоттабізації загострюються тим, що нашими сучасниками є приблизно 90% всіх науковців, які жили на планеті, а продуктивність їхньої праці постійно зростає завдяки комп’ютерній техніці і створенню світових мереж для циркуляції наукової інформації та наукової співпраці (електронна пошта, Інтернет та ін.).Неусвідомлення загрози з боку ефекту хоттабізації вже привело в Україні до того, що у нас продовжують використовувати поняття “фундаментальні курси” в анахронічному аспекті як синонім тих усталених академічних знань, що датуються періодом становлення класичних наук. Наслідком цього, очевидно, стає зниження ефективності діяльності всієї системи освіти, а також певна втрата впливу наукової спільноти на громадську думку. Як відомо, цим негайно скористалися представники псевдонаук і невігласи, адепти релігійних й езотеричних вчень тощо.В Україні для вчителів шкіл і викладачів вищих навчальних закладів зникла можливість для ліквідації ефекту хоттабізації і безперешкодного отримання нових даних про результати наукових досліджень в десятках старих і молодих наук. Наукові матеріали чи повідомлення про відкриття займають маргінальне становище, зустрічаються в кількох газетах і науково-популярних журналах з мікроскопічним накладом. Не буде перебільшенням твердження, що сучасна Україна поступається більшості країн третього світу в увазі до поширення наукових знань, у виданні книг, журналів, газет, використанні спеціалізованих каналів телебачення тощо.Очевидно, що подібна деградація не віщує нам нічого хорошого у найближчому майбутньому й загрожує подальшим зниженням інтегральної виробничої компетентності населення України. Яскравий і виключно неприємний приклад стратегічно помилкових дій в освітній сфері – здійснення у нас на Кіровоградщині фінансованого зі США проекту “розвитку критичного мислення”, опис якого і перші “результати” можна знайти в статті [2]. Заокеанські “меценати” розвитку нашої школи безапеляційно оголосили всі тексти підручників “банальними й усім відомими знаннями”, а справжньою цінністю – те, що в ці книги не входить. Цим вони гранично активізували цікавість молоді до антинаукової інформації – переповідання старих релігійних текстів і псевдо-знань алхіміків, байок про легкість отримання “необмеженої енергії з вакууму” та здійснення всіх мрій людства на базі “торсійних полів”. Наслідок? Він дуже сумний – учні на заключних заняттях і залікових дискусіях затаврували всі фундаментальні науки, “довели шкідливість і помилковість” праць Ч. Дарвіна та безлічі інших геніальних вчених...Ми були б необ’єктивними, стверджуючи, що лише в Україні природничо-математичні науки страждають від активізації фанатизму і невігластва. Зауважимо, що і в зарубіжних країнах ситуація з оновленням комплексу навчальних дисциплін і врахуванням у них новітніх наукових відкриттів другої половини ХХ ст. залишається доволі строкатою. З міркувань лаконічності, вкажемо лише два приклади.На відміну від української практики 90-х років, що відзначається значним зниженням уваги до точних наук під гаслом кампанії з гуманізації та гуманітаризації діяльності системи освіти, політичне і адміністративне керівництво Франції інтенсифікувало рух у протилежному напрямі. Як свідчать останні матеріали про тенденції розвитку вищої школи Франції [7], країна обрала твердий курс на розширення охоплення молоді вищою освітою шляхом професіоналізації навчальних програм, широкого впровадження коротких професіоналізованих профілів підготовки кадрів, доповнення класичних спеціалізацій (філолога, історика тощо) додатковими – юриста середньої кваліфікації, соціолога, психолога та ін. Якщо у нас ключовим терміном є “інтелект”, то у сучасній Франції – “компетентність”. Зауважимо, що такою ж є освітня політика кількох інших розвинених країн – Фінляндії, Австрії, Нідерландів, – а також частини країн третього світу – Південної Кореї, Сінгапуру, Індії тощо.Інший приклад. Сучасна Росія, очевидно, успадкувала від СРСР не лише розташовану на своїй території мережу навчальних закладів, але й теоретично-методичний доробок науково-педагогічних дослідних установ, більшість яких концентрувалася в радянські часи у Москві. Нас особливо цікавлять досягнення в інтегруванні природничих наук, зокрема, створенні навчального курсу з інтегрованого “Природознавства”. Вже на початку 80-х років там розпочалися дослідження з диверсифікації старшої середньої школи і використання в навчальному процесі нових предметів і дисциплін.В Україні ці тенденції оновлення виявили себе у планах міністерства народної освіти ввести в майбутньому профільне навчання в старших класах середньої школи. Серед підготовчих кроків (очевидно, за дозволом Москви) воно у другій половині 80-х рр. проводило конкурс на створення програми інтегрованого предмету “Природознавство”, призначеного для заміни фізики, хімії і біології в гуманітарних профілях або потоках навчання. Протягом декількох років комісії відкинули багато невдалих варіантів. Організатори в 1990 р. запропонували автору взяти участь у конкурсі, що призвело до створення бажаної програми і закриття проблеми. Вперше нова програма з інтегрованого “Природознавства” була опублікована в №23 Інформаційного збірника міносвіти в 1991 р., а пізніше регулярно перевидавалася (напр., [3]).Ми переконані – головні ідеї цього нового предмету стають все більш актуальними. Про це свідчать і події в Росії, де експериментують з новою вузівською дисципліною “Концепції сучасного природознавства” і пропонують іншу – “Наукова картина світу” ([4] та ін.). Та вже побіжне ознайомлення з російськими варіантами інтегрованих природознавчих дисциплін засвідчує, що вони мають численні недоліки – еклектичність, відсутність певної інтегруючої ідеї, акцентування другорядної інформації та ін. Схоже, росіяни не змогли скористатися негативним досвідом країн Заходу, де у 80-х роках нова дисципліна “Наука (Science)” була найчастіше простим об’єднанням надмірно класичних фрагментів двох-трьох традиційних наук.Українська старша середня і вища школи мають врахувати вказані приклади і тенденції, створивши і використавши власний варіант дисципліни (чи групи споріднених дисциплін), де були б акумульовані й логічно поєднані в єдине ціле більшість головних відкриттів природничих наук останнього тридцятиріччя. Цей період виділений нами тому, що нові досягнення групи молодих наук дають змогу створити більш повне і сучасне уявлення про Всесвіт і довкілля, Землю і людство.Один з варіантів нових підходів ми пропонуємо у згаданому інтегрованому “Природознавстві”, яке може бути однаково корисним як у старшій середній школі, так і на базовому рівні вищої освіти.Основна особливість авторського “Природознавства” – акумуляція в ньому останніх відкриттів і досягнень цілої групи наук про природу і людину: астрофізики, ядерної і теоретичної фізики, нерівноважної термодинаміки, нелінійної хімії, геофізики і геохімії, етології, нейро- і молекулярної біології, генетики, теорії інформації, почасти, екології й ін.Розроблений варіант курсу складається з двох частин із подібними цілями, що послідовно висвітлюють сучасні уявлення про походження неживої (1-я частина курсу) і живої субстанції, їхній розвиток й постійне ускладнення, а також розглядають сучасний стан і шляхи подальшої еволюції косної і живої матерії у Сонячній системі. У центрі уваги – загальні й партикулярні закони, що детермінують цю еволюцію, а також “досягнення” людства в порушенні природної ходи подій та пошуки реального шляху ліквідації загроз його існуванню. Відсутність фінансування не дає змоги виділити півтора-два року на завершення цього досить складного проекту і створення серії підручників для навчальних закладів різного рівня (включаючи посібники для підготовки викладачів нової дисципліни). Поки-що є лише попередній текст першої частини “Природознавства” (приблизно 20 друкованих аркушів).Настільки детальна розповідь про нереалізований проект виправдана переконанням автора в тому, що в найближчому майбутньому в рамках переходу до 12-річної середньої освіти в Україні можуть активізуватися пошуки нових предметів і дисциплін для заключних рівнів первинної освіти (термін означає всю сукупність засобів і методів підготовки нових генерацій до активного життя). Наприклад, проблема адекватного викладу складних наукових аспектів сучасної екології як інтегративної науки найкраще вирішується саме в рамках ще більш інтегративного курсу “Природознавства”. Багато років автор використовував у різних комбінаціях інформацію з екології, природознавства і наукового людинознавства під час читання курсів “Вступ в екологію”, “Основи екології” і “Безпека життєдіяльності” в університетах та спеціалізованих середніх навчальних закладах Києва. Досвід показав, що учні і студенти негативно ставляться до викладу цих курсів на основі акцентування видів забруднень і правил цивільної оборони, віддаючи перевагу отриманню знань про закони живої і неживої природи та про особливості комплексних динамічних явищ довкілля.Наше заключне зауваження стосується ужитого терміну “наукове людинознавство” і, напевне, має особливе значення. Цієї науки ще немає, але існують і розширюються досить тривкі острівці наукових знань про сутність людини в рамках групи окремих молодих точних наук.Тисячоліттями сутність людини була об’єктом вивчення, аналізу і трактування гуманітарних наук і мистецтв. Накопичений ними океан знань відрізняється декількома особливостями, зокрема: а) колосальним обсягом; б) словесною або графічною формою; в) відсутністю надійного інструментарію для відділення істини від помилок і хибних гіпотез; г) непристосованістю до швидкої передачі молодим поколінням.Для автора друга половина ХХ ст. відзначена насамперед тим, що у своєму розвитку генетика, етологія, теорія інформації, нейро- і молекулярна біологія й інші точні науки “проникли” в сферу вивчення сутності людини. Багато чого з золотого фонду здогадок науковців-гуманітаріїв вони підтвердили у формі законів природи, виявивши одночасно хибність частини поширених ідей і постулатів (особливо в сфері психології й уявлень про мотиви поведінки людини, див. напр. [5,6]). Автор, зрозуміло, володіє лише частиною інформації зі сфери наукового людинознавства, але й вона чітко виявила свою виняткову ефективність у процесі виховання і викладання. Відзначимо, що окремі аналітики-прогнозисти серед педагогів-науковців (як Т. Левовицький у Польщі чи Б. Гершунський у Росії) пропонують розширити можливості педагогіки у ХХІ ст. шляхом залучення досягнень психології, соціології і кібернетики. Та значно більшого можна чекати від названих вище молодих наук, особливо етології, генетики і нейромолекулярної біології.Й досі педагоги або не підозрюють про існування, приміром, законів етології й нейрохімії людських емоцій, або, не вивчивши їх глибоко, відхиляють як небезпечну для їхньої науки єресь (“сьянтизм”). Звичайно, ці варіанти дій по-своєму логічні, але не мають перспективи з урахуванням необхідності переходу від адаптаційної до трансформаційної (існують також назви “гуманістична” і “критично-креативна”) парадигми освіти, формування в молоді потрібної в ХХI сторіччі неоцивілізаційної компетентності – фундаментальної передумови виживання людства і його стійкого прогресу.Свою частину рішення зазначених освітньо-виховних проблем може взяти на себе великий курс “Основи сучасного природознавства” як комплекс знань про походження, розвитку і сутності природи і людини, міру розумності і можливостей останнього.

Одним із основних завдань вищої школи, що знайшли відображення в Законах України «Про освіту», «Про вищу освіту», є формування особистості, здатної до самостійного вирішення проблем, самовизначення і творчого саморозвитку. Реалізація цього стратегічного завдання неможлива без модернізації навчального процесу з метою розвитку обдарувань, здібностей, індивідуальності студентів.Нові орієнтири розвитку вищої освіти – здійснення інноваційного підходу до освіти, оновлення її змісту, пошук нових методів підготовки, організації практики, засобів навчання тощо [1; 2].Сучасне суспільство, з одного боку, потребує дедалі глибшого особистісного розвитку людини, а з іншого – створює дедалі кращі передумови для цього. Процес глобалізації, який супроводжується розвитком сучасних інформаційних технологій, значно розширює комунікаційне середовище, в якому живе і функціонує людина, і разом з тим розширює можливості навчання.Особистісно-орієнтований підхід «передбачає нову педагогічну етику, визначальною рисою якої є взаєморозуміння, взаємоповага, співробітництво. Ця етика ... зумовлює моделювання життєвих ситуацій, включає спеціально сконструйовані ситуації вибору, авансування успіху, самоаналізу, самооцінки, самопізнання ... Основою всіх перетворень має бути реальне знання дитячих можливостей, прогнозування потреб найближчого розвитку особистості»[3].Особистісно-орієнтований підхід в навчанні, по-перше, сприяє формуванню особистості майбутнього фахівця; по-друге, є одним із факторів підвищення якості та ефективності навчання.При організації навчального процесу за особистісно-орієнтованими технологіями основними орієнтирами мають бути наступні:відмова від абсолютизації моделі навчання і реалізація її індивідуалізованого варіанту;планування цілей навчання має бути комплексним, орієнтованим на особистість кожного студента;урахування рівня складності матеріалу та реальних навчальних можливостей студента;розвиток внутрішньої мотивації;стимулювання особистісного сенсу засвоюваних знань та умінь;розвиток пізнавальної та творчої активності;залучення до діалогу, організації і планування власної навчальної діяльності;відбір таких способів навчально-пізнавальної діяльності студента, які стимулюють розвиток його творчих здібностей;збагачення змісту навчання супутніми знаннями про навколишній світ;організація процесу самостійного навчання та саморозвитку.Тільки комплексне застосування вищезазначених принципів в освітньому процесі забезпечує досить високу його ефективність та особистісний розвиток студента.В Національному університеті біоресурсів і природокористування України загальну та неорганічну хімію студенти вивчають на першому курсі, тому в першу чергу виникає необхідність забезпечення їх адаптації до навчального процесу. Студенти з різним рівнем шкільної підготовки, різними здібностями та здатністю до сприйняття навчального матеріалу. Щоб визначити рівень шкільної підготовки студентів з дисципліни, ми проводимо невелику за обсягом та часом контрольну роботу «Збереження знань». Її результати допомагають спланувати подальшу роботу зі студентами. На підставі цих результатів, застосовуючи індивідуально-диференційований підхід, можна проводити корекцію знань студентів.У навчальних програмах усіх дисциплін за вимогами Болонського процесу збільшується частка самостійної роботи студентів, яка в умовах особистісно-орієнтованої освіти виступає як спосіб формування самостійної особистості [3].Організація самостійної роботи починається з ґрунтовного інструктажу, при якому кожен студент отримує індивідуальне завдання, що враховує його схильності, рівень знань та загальну ерудицію і т.д. Виконання завдання передбачає особисту ініціативу і самостійність виконавця.Так, індивідуальні завдання для самостійної роботи з хімії різного рівня складності:Перший рівень оволодіння знаннями – рівень знайомства з предметом. Це запам’ятовування і розпізнавання інформації, розрізнення об’єктів та їх властивостей. Він розрахований на студентів з невисокою успішністю. Наприклад, тестові завдання з теми «Розчини. Електролітична дисоціація та гідроліз солей»:1. Запишіть формули та розташуйте в порядку зростання сили кислоти: карбонатна, сульфатна, фосфатна, хлорна.2. Які з наведених електролітів у водному розчині дисоціюють ступінчасто (записати формули): сульфітна кислота, хром (ІІІ) сульфат, кальцій гідроксид, калій дигідрогенфосфат?3. Які з наведених солей гідролізують: магній нітрат, манган (ІІ) нітрат, барій нітрат, ферум (ІІІ) нітрат?Другий рівень оволодіння знаннями - рівень умінь. Це здатність самостійно виконувати дії на деякій множині об’єктів. Він розрахований на основну масу студентів із середньою успішністю. Приклади тестових завдань:1. Які йони можуть одночасно міститися в розчині:а) Fe2+ i SO42-; б) Ca2+ i SO42-; в) Cu2+ i SO42- ; г) Pb2+ i SO42 ?2. Які реакції проходять до кінця:а) CaCl2 + (NH4)2SO4; б) Al(NO3)3 + K2SO4; в) (NH4)2SO4 + Na2CO3;г) Ba(CH3COO)2 + Na2CO3?3. Вкажіть продукти гідролізу солі калій фосфату за першим ступенем (записати формули та рівняння реакцій).Третій рівень оволодіння знаннями - рівень творчості. Це продуктивна діяльність на багатьох об’єктах на основі свідомо використаної інформації про ці об’єкти, тобто розуміння діяти творчо. Третій варіант завдань розрахований на успішних студентів. Приклади тестових завдань:1. Під час розчинення у воді не змінюють реакцію розчину солі (записати формули): кобальт (ІІ) сульфіт; кальцій нітрит; алюміній бромід; літій карбонат.2. Скорочене йонне рівняння Zn2+ + CO32- → ZnCO3 відповідає реакції між: а) цинк хлоридом і кальцій карбонатом; б) цинк нітратом і калій карбонатом; в) цинк сульфідом і калій гідрогенкарбонатом; г) цинк нітратом і карбонатною кислотою.3. Встановіть відповідність між значенням рН та водними розчинами солей: А.рН  71.Zn(NO3)2;4.(NH4)3PO4;Б.рН  72.FeCl3;5.KNO3;В.рН  73.Rb2SiO3;6.SnCO3Завдання повинні враховувати майбутню спеціалізацію студентів, тобто бути професійно орієнтованими, а також міжпредметні зв’язки хімії з іншими дисциплінами. Метою самостійної роботи є формування самостійної особистості. Продуктивна особистісно-орієнтована самостійна робота стимулює креативний потенціал студента. Вона сприяє не тільки якісному запам’ятовуванню і засвоєнню навчального матеріалу, а й спонукає студентів до пошуку наукової інформації, а деяких - до самостійної наукової діяльності.Студенти, що добре навчаються, за бажанням мають можливість відвідувати наукові студентські гуртки, що працюють на кафедрі за різними напрямами, зокрема гурток «Чиста вода». Під керівництвом викладача вони вчаться працювати з науковою літературою, готують виступи на цікаві теми, доповіді на студентські конференції, проводять експериментальну роботу. Щорічно проводиться конкурс «Хімічний кросворд», круглі столи та ін.Дистанційні технології навчання дають змогу забезпечити студентів електронними навчальними ресурсами для самостійного опрацювання, завданнями для самостійного виконання, реалізувати індивідуальний підхід до кожного студента тощо. Використання таких технологій у навчальному процесі вищого навчального закладу вносить зміни в елементи традиційної системи освіти. Перш за все – у методику викладання всіх дисциплін. Це пов’язано з тим, що викладач перестає бути для студента єдиним джерелом отримання знань. Багато інформації можна знайти в мережі Інтернет та за її допомогою. Посилюється роль методів активного пізнання та дистанційного навчання. Доступність інформації сприяє розвитку умінь співставлення, синтезу, аналізу та ін. Використання дистанційних технологій змінює методику проведення аудиторних занять та організації самостійної роботи студентів.Існуючий в даний час рівень розвитку інформаційно-телекомунікаційних систем дозволяє реалізувати на практиці всі вищезазначені принципи особистісно-орієнтованого підходу в дистанційному навчанні.Доступність дистанційного навчання визначає глибину проникнення особистісно-орієнтованого підходу в освітній процес. Вона забезпечується: можливістю реалізації освітнього процесу у зручний для студента час; навчання може виконуватися дистанційно в повному обсязі, незважаючи на територіальну віддаленість; контролем освітнього процесу в режимі реального часу; можливістю створити для кожного студента персональний інформаційний навчальний простір.Така програма навчання складається з урахуванням особистісної мотивації студента. Її позитивні сторони та переваги:навчальна інформація може подаватися в різній формі: мовній, письмовій, візуальній та ін.;з урахуванням індивідуальних особливостей сприйняття того, хто користується нею;є можливості достатньо об’єктивно оцінити результати навчання на всіх його етапах;можна коректувати програму індивідуально в ході навчання з метою підвищення ефективності освітнього процесу.Для реалізації особистісно-орієнтованого підходу в дистанційному навчанні необхідно:Адаптувати існуючі методики застосування особистісно-орієнтованого підходу до сучасних комп’ютерних технологій введення, обробки, аналізу та подання інформації.Розробити інтелектуальну систему формування персонального інформаційно-навчального простору.Розробити методи динамічної адаптації програми навчання, що засновані на аналізі результатів проміжного контролю знань.Забезпечити постійно захищений доступ до персонального інформаційно-навчального простору на базі існуючих комунікацій.Опрацювати правовий статус оцінки результатів навчання.Таким чином, для ефективного використання дистанційних технологій у навчальному процесі потрібен системний підхід, який забезпечує вирішення завдань із технічним, програмним, навчально-методичним, кадровим, нормативно-правовим забезпеченням, управлінням процесом дистанційного навчання та розвитком дистанційних технологій [4].Інформаційні технології розвиваються дуже динамічно, так само динамічно має розвиватися і методика їх використання в навчальному процесі.Автори [4 ] виділяють чотири моделі використання інформаційно-комунікаційних та дистанційних технологій у навчальному процесі вищого навчального закладу:Моделі, що передбачають інтеграцію денної форми, інформаційно-комунікаційних та дистанційних технологій навчання.Моделі, що передбачають інтеграцію заочної форми навчання, інформаційно-комунікаційних та дистанційних технологій навчання.Заняття в он-лайн режимі з використанням відеоконференцсистеми (центральний офіс-регіональний офіс).Електронне спілкування, електронні варіанти друкованих посібників, електронні підручники (посібники), комп’ютерні презентації, навчальні компакт-диски, комп’ютерні програми навчального призначення.Для забезпечення студентів денної форми навчання електронними навчальними матеріалами, організації та керування самостійною роботою студентів, автоматизованого тестування використовють модель інтеграції денної форми навчання з інформаційно-комунікаційними та дистанційними технологіями навчання. У Національному університеті біоресурсів і природокористування України створено навчально-інформаційний портал на базі платформи дистанційного навчання Moodle.Електронні навчальні курси, які розробляються на платформі дистанційного навчання Moodle, складаються з електронних ресурсів двох типів: а) ресурси, призначені для подання студентам змісту навчального матеріалу, наприклад, електронні конспекти лекцій, мультимедійні презентації лекцій, методичні рекомендації тощо; б) ресурси, що забезпечують закріплення вивченого матеріалу, формування вмінь та навичок, самооцінювання та оцінювання навчальних досягнень студентів, наприклад, завдання, тестування, анкетування.Особистісно-орієнтований підхід забезпечує індивідуальний розвиток кожного, сприяє успішному навчанню, максимальному розвитку здібностей та обдарувань. Він забезпечує більш високі загальні та індивідуальні результати пізнавальної діяльності; активно впливає на розвиток пізнавальних здібностей, створює умови для того, щоб кожен міг успішно виконувати вимоги навчальної програми, подолати наявні недоліки та розвинути індивідуальні інтереси; забезпечити максимально продуктивну роботу всіх студентів.Однак в реальному навчальному процесі обставини змушують працювати не строго індивідуально, а з групою подібних студентів. Застосування дистанційних технологій дає можливість більше уваги приділяти індивідуальним потребам кожного студента, але відсутність живого спілкування ускладнює завдання викладача, тому що йому важче визначити індивідуальні потреби кожного студента. Тому необхідно поєднувати особливості та переваги особистісно-орієнтованого навчання із комп’ютерними технологіями, що дасть змогу уникнути деяких недоліків.

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

Неупереджений аналіз перебігу світових процесів останніх тисячоліть незаперечно свідчить на користь того, що порівняно незначний за площею і кількістю населення північно-західний фрагмент гігантського євразійського материка став лідером переважної більшості інновацій в більшості сфер людської діяльності. Особливо помітна його участь у прогресі технологій виробництва, що спираються не на примітивний емпіризм і “здоровий глузд”, а на вищу форму інтелектуальності – цілеспрямовані природничо-наукові дослідження й ефективне використання їх результатів в усіх можливих сферах. Слід вітати ту обставину, що в розвинених країнах все частіше зусилля істориків скеровуються не на чергові панегірики на честь національних політичних і військових лідерів (дуже часто – справжніх злочинців), а на дослідження людського буття і культурно-цивілізаційних взаємодій в Європі та інших регіонах планети (напр. [1]).Ці тенденції дають надію на те, що серед головних цілей діяльності систем навчання і виховання належне місце все впевненіше займатиме формування не націонал-патріотів, а висококультурних професіоналів з високим рівнем компетентності в сфері наук і технологій.В останні десятиріччя життя вимусило країни-лідери розпочати перехід від індустріального суспільства до нового, яке слід називати “суспільством знань”, а не “інформаційним” (в усі часи людський соціум продукував інформацію й будував буття саме на її основі!). Ці країни – більшість їх розташовані в Західній і Північній Європі – обирають цілковито нову стратегію індивідуальної і колективної діяльності, новий комплекс перспективних цивілізаційних цінностей, шукають і реалізують засоби поєднання стійкого розвитку соціуму і збереження довкілля. Українські політологи і соціологи ще дуже далекі від належного усвідомлення того, наскільки в цій сфері датчани чи норвежці випереджають американців чи англійців. Саме тому вони в аналізі майбутнього роблять серйозні помилки, помічаючи лише окремі явища змін – як правило, лише “глобалізацію” (напр. [2]) – й полишаючи поза увагою десятки інших (частина їх названа в статті [3]).Одна з подібних стратегічних помилок вищого політичного і економічного керівництва України – спроба реалізувати концепцію “вільного ринку” в умовах, коли згадані нами країни-лідери давно відмовилися від цього надмірно архаїчного засобу організації діяльності економічного життя. Ця помилка співпала у часі й просторі з ще однією – нерозумінням значення фундаментальних наук і високоінтелектуальних технологій для забезпечення якості життя і прогресу націй у ХХІ ст. Тому перші роки нашої незалежності стали часом повернення до зразків капіталістичного суспільства періоду ХІХ століття, а не свідомої підтримки паростків нового суспільства ХХІ ст.Утім, події останніх двох-трьох років свідчать на користь того, що керівництво і громадськість України поступово позбавляються решток невиправданих сподівань на неорганізований “ринок”, суспільний хаос (чого варта шкода від “тіньового сектора”!) і шкідливий для 99,9% населення варіант приватизації колективної власності. Одна з ознак обрання більш перспективного напряму розвитку – бажання інтегруватися в європейські економічні структури шляхом глибоких законодавчих та виробничих змін.Серед тих засобів, які ми можемо використати в процесі руху до інтеграції – удосконалення і ефективізація діяльності системи освіти. Вона у нас має чимало позитивних рис, але загалом не надто добре відповідає європейським стандартам. До того ж, є певні відмінності між нашою і європейською стратегію розвитку та модернізації освіти.У цих тезах ми акцентуватимемо лише частину європейської освітньої стратегії – намагання зберегти і підвищити якість освіти, забезпечити кожного молодого європейця достатньою за обсягом і змістом компетентністю (реалізаційними знаннями, вміннями і навичками), яка б гарантувала його індивідуальні успіхи на ринку праці та світову якість створеної продукції чи наданих ним послуг.Про важливість освіти для подальшого існування та економічних успіхів об’єднаної Європи нікого на її теренах переконувати не треба – це вже визнана аксіома. Питання стоїть в іншій площині – як досягти максимальних результатів за наявних і можливих засобів і ресурсів. Саме так сформулювали завдання своїх держав та урядів вищі керівники 15 країн-членів Європейського Союзу під час березневої наради 2000 року в Лісабоні – зусиллями науковців, освітян та фахівців всіх інших профілів забезпечити для Європи економічні успіхи на основі “найбільш конкурентноздатних знань у світі” [4].Виконання цих складних завдань можливе за умови спільних зусиль всіх європейських країн одразу на трьох стратегічних напрямах удосконалення первинної освіти (цей термін означає всі форми навчання і підготовки до моменту виходу на ринок праці):І. покращення її якості та ефективності;ІІ. лібералізації і розширення до теоретичного максимуму доступу до первинної освіти;ІІІ. відкритості систем освіти на оточення і світ.Завдання підвищити якість освіти не випадково стоїть на першому місці – ніхто не має бажання надаремне витратити 5-8% валового національного продукту ([4, с.7]) і зусилля 3-6% всього активного населення (саме у цих межах лежить відсоток вчителів і викладачів серед всіх зайнятих у розвинених країнах [5, с.219]). Це завдання передбачає вирішення кількох вужчих проблем.Стимулювати вибір учнями і студентами науково-технологічних профілів навчання.Розвинути у молоді компетентності, необхідні для життя у суспільстві знань (інформаційному суспільстві).Забезпечити їй доступ до всіх нових інформаційних технологій.Поліпшити навчання і підготовку педагогічних працівників.Забезпечити ефективніше використання ресурсів.Для стратегічного планування шляхів розвитку національної освіти вищому керівництву й педагогам України слід уважно дослідити вказаний перелік тих заходів, які Європейський Союз вважає надійним фундаментом забезпечення якості освіти.Особливо важливий акцент на природничо-математичну та інженерно-технологічну освіту, оскільки саме цю сферу знань європейці вважають критичним показником якості всієї освіти, всієї первинної підготовки. І вони мають рацію – суспільство знань спиратиметься на найвищі технології й вершинні досягнення фундаментальних наук. Саме на це, а не на класичну механіку, елементарну хімію, фізику чи основи металознавства. Час цих наукових знань залишився у віддаленому індустріальному минулому.Як же на практиці Європа здійснює наміри підвищити якість освіти через розширення залучення учнів і студентів на науково-технологічні профілі навчання? Ситуація у цій сфері досить строката, про що й свідчать дані щодо їх загальної кількості на цих профілях у вищих навчальних закладах різних країн ЄС (табл. 1). Таблиця 1. Відсоток студентів, які вивчають точні науки(2000 рік) [4] Країна% студентів, які навчаються на даних профіляхКількість дипломованих осіб віком 20-29 років в розрахунку на 1000 мешканцівТочні науки (разом з інформатикою)Технології та інженеріяТочні науки, технологія, інженеріяФінляндія10.625.6– *Великобританія14.88.816.2Ірландія16.911.423.2Бельгія9.211.89.7Швеція11.419.111.6Австрія11.614.07.1Франція–––Данія10.210.0–Німеччина12.715.88.2Іспанія12.616.19.9Італія7.616.8–Португалія9.417.96.3Греція–––Люксембург9.38.11.8Примітка: * – брак даних. Тут стикаємося з певною несподіванкою – за короткий період 1990-х років Фінляндія стала європейським і світовим лідером з фундаменталізації освіти. Керівники цієї країни анітрішечки не бояться того, що мало не 40 відсотків всіх її студентів вивчають точні науки і “високі” технології.На початку 1990-х років Фінляндія потрапила в глибоку економічну кризу. Розпад Радянського Союзу позбавив цю невелику країну величезного ринку, який задовольнявся виробами, що хоч і мали задовільну якість, але не вимагали “високих” технологій. Це не лише майже вполовинило валовий національний продукт Фінляндії і знизило рівень життя населення, але й примусило виходити на світові ринки з підвищеними вимогами як до технологій, так і до якості.Під час вибору стратегії розвитку своєї освіти, Фінляндія відхилила пропозиції гранично гуманітаризувати її та розширити підготовку правників і менеджерів. Було скорочене викладання історії, на ранній дитячий вік перенесене перше ознайомлення з друкованими текстами тощо. Натомість, розширене і поліпшене викладання точних наук і найновіших технологій. Невисокої якості середня професійна освіта була досить швидко реформована у вищу, випускники якої отримували глибокі наукові знання і вміння використовувати досягнення точних наук. Наслідок усіх цих змін – стрімкий розвиток виробництва у найновітніших сферах і перше місце у світі з темпів підвищення людського капіталу нації на основі використання “високих” технологій.Та приклад Фінляндії не є винятком. Як стає все більш очевидним з даних останніх років, значна частина інших країн ЄС також відзначається великою (15-19%) кількістю тих студентів, які готуються розвивати і використовувати найбільш ефективні технології ХХІ століття. Та ще важливіша та обставина, що на відміну від України, де надто часто звучать промови про “надмірну кількість науковців та інженерів” й пропонується прискорено готувати необмежену кількість адвокатів і менеджерів, в країнах ЄС застосовується стратегія збереження (і навіть розширення) саме природничо-математичних та інженерно-технологічних секторів вищої освіти.Сучасний розподіл нашого студентства в закладах університетського рівня за профілями підготовки відповідає кращим європейським зразкам – ми маємо приблизно 11% майбутніх науковців і близько 20% – інженерів і технологів [6]. Ось тільки б зберегти і підвищити якість навчання, зокрема, не витрачати перші семестри на ліквідацію недоліків роботи школи…На жаль, ми не можемо сподіватися на позитивні зрушення в роботі середньої школи, оскільки керівництво міністерства освіти і науки вважає, що навчатися і набувати досвід можна лише на власних помилках. Однак, доцільніше вчитися на чужих невдачах. Наприклад, багато разів у десятках країн світу з різноманітних міркувань ті чи інші предмети переводили з обов’язкових у вибіркові, ліквідовуючи жорсткі випускні екзамени. Результат кожного разу був один і той же – профанація викладання, різке зниження знань випускників шкіл і погіршення діяльності всієї вищої освіти. Кожна країна виходила з подібної кризи своїм шляхом. Більшість повертала обов’язковість вивчення і глибоко модернізувала зміст програм, інші (як США) просто скуповували за рубежем випускників шкіл і студентів з потрібними якостями і знаннями.То чи не краще нам відмовитися від подальшого поглиблення кризи в природничо-математичній освіті й обрати за приклад не американський, а фінський досвід?

З розвитком інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) з’являються нові форми і програмні сервіси для зберігання та управління даними. В останні роки багато робиться для того, щоб використати досвід обміну знаннями і залучити учнів, студентів, вчителів та викладачів до участі в житті реальних предметних спільнот, де у рамках окремої спільноти усі учасники можуть обмінюватися повідомленнями, текстовими документами, відео та аудіо файлами, а також знаннями, які вони можуть використати у своїй діяльності.Актуальність дослідження обумовлена тим, що «Концепція Державної цільової соціальної програми підвищення якості шкільної природничо-математичної освіти на період до 2015 року» визначає фундаментальну природничо-математичну освіту однією з основних факторів розвитку особистості, і потребує оновлення її змісту з урахуванням суспільних запитів, потреб інноваційного розвитку науки та виробництва, запровадження сучасних методів навчання, поліпшення якості підготовки та видання навчально-методичної літератури, удосконалення механізмів оцінювання результатів навчальної діяльності [5].Систематичне використання ІКТ під час навчання предметів природничо-математичного циклу у загальноосвітніх навчальних закладах спонукає вчителів до постійного і систематичного створення власних презентацій до окремих тем уроків, тестів, пошуку відео і аудіо фрагментів дослідів тощо. Виникає проблема збереження навчальних матеріалів їх оцінювання, обміну з колегами, використання під час атестації, конкурсів. Виникає потреба у створенні і розвитку динамічних віртуальних предметних спільнот.Наукові пошуки питання обумовлені широким використанням мережі Інтернет, як комунікаційного середовища з широким комунікаційним потенціалом. У зарубіжній науковій літературі дослідження віртуальних спільнот мають, в основному, описовий характер і орієнтовані на вирішення наступних завдань: формування визначення поняття «віртуальна спільнота» (А. Денніс, К. Рідінгз, Б. Уеллман, К. Фігалло, С. Хільц та ін.), розробку класифікації віртуальних спільнот (К. Портер, У. Долакіа, М. Вірнош, К. Джонс, С. Рафаелі, С. Кришнамерти, Л. Коміто, У. Маркус, Р. Багоззі, Б. Батлер, Дж. Прііс, А. Армстронг та ін.), визначення структурних властивостей віртуальних спільнот (К. Фігалло, К. Портер, К. Джонс, С. Кришнамерти, А. Бленкард, С. Харрісон та ін.), педагогічний підхід до вивчення віртуальних спільнот (Є. Д. Патаракін). Розвиток віртуальних спільнот розкрито у працях таких науковців, як: В. Ю. Биков, Р. О. Голощук, М. І. Жалдак, Н. Т. Задорожна, В. М. Кухаренко, І. Д. Малицька, Н. В. Морзе, В. В. Осадчий, С. А. Раков, О. М. Самойленко (Україна), О. О. Андрєєв, Є. Д. Патаракін, Є. С. Полат, А. В. Хуторський, Н. С. Чураєва (Росія), С. Віркус (Великобританія), Д. Боуден (США) та інших.Нові можливості, які відкриваються перед навчанням, пов’язані з розвитком «цифрової пам’яті». Це не тільки збереження даних, але і наявність сервісів, які полегшують можливість індивідуального та колективного їх використання.З розвитком мережі ми переходимо від індивідуального програмного забезпечення до мережних програм та управлінню колективною пам’яттю. Прикладом колективної пам’яті може слугувати Всесвітня глобальна павутина (World Wide Web), в якій усі ресурси зберігаються по універсальних адресах URL. «Цифрова пам’ять» не тільки вбудовується в усі об’єкти мережної культури але поступово вбирає в себе матеріали архіві, музеїв, бібліотек та дослідних інститутів, зазначає Є. Д. Патаракін [4, с. 18]Усі ці новітні підходи щодо «цифрової» і колективної пам’яті останнім часом реалізуються у різних віртуальних спільнотах, особливо у тих, які формуються і підтримуються освітянами.Втіленням інформаційної епохи сьогодні стала глобальна мережа Інтернет як ключова інформаційна технологія і універсальний засіб вільної комунікації в освіті. Досягнення у сфері ІКТ є підґрунтям для створення нової форми педагогічної комунікації, яка отримала назву віртуальних предметних спільнот.Важливим фактором у дослідженні віртуальних предметних спільнот є формування основних понять. Переклад англійських аналогів virtual community, online community, online group узагальнено у понятті «віртуальна спільнота».Спільнота – мала група або велика соціальна група людей, які активно спілкуються між собою як на професійні, так і на непрофесійні теми [4, с. 22-23].Спільнота – це група людей, які мають спільні інтереси, прагнення та цілі [8].Спільнота – це група людей які взаємодіють між собою, живуть у деякій близькості (просторі, часі, відносинах) [1].Віртуальна спільнота – соціальне об’єднання, яке виростає з мережі, коли група людей підтримує відкрите обговорення досить довго і по-людськи, для того, щоб сформувати мережу особистих відношень у кіберпросторі. [4, с. 8]. У середині спільноти обмін знаннями і досвідом здійснюється на основі електронної розсилки повідомлень, списку новин, дошки оголошень або віртуальних сайтів тощо. Всі заохочення взаємодії, іноді фокусуються навколо особливого інтересу, а іноді і просто спілкуванні.Віртуальна спільнота – це сукупність індивідів, об’єднаних спільними інтересами, цілями та звичаями, тривала взаємодія яких повністю, або у крайньому випадку, частково здійснюється засобами Інтернету і регулюється специфічними для нього засобами комунікації протоколами і нормами [6] .Всередині спільноти обмін знаннями і досвідом здійснюється у вигляді обміну професійними даними і відомостями.Віртуальна предметна спільнота  це об’єднання вчителів-предметників, яке виростає з мережі, має спільні інтереси, прагнення та цілі, активно спілкується між собою як на професійні, так і на непрофесійні теми.У співробітництві з НАПН України компанією «Майкрософт Україна» було започатковано мережу «Партнерство в навчанні» [3], яка надає більше можливостей освітянам дізнатися про новітні ІКТ з метою покращання якості навчання. Призначення мережі – створювати професійні віртуальні спільноти, спільно працювати над розробкою уроків, навчальних і методичних матеріалів, обмін досвідом та ідеями, про що зазначає І. Д. Малицька [7].Розвиток та інтегрування ІКТ у системах освіти зарубіжних країн та України є одним з пріоритетних напрямів, тому у мережі «Партнерство в навчанні» було започатковано шість віртуальних предметних спільнот природничо-математичного циклу природничо-математичного циклу: математика (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/mathematics), фізика (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/physics), хімія (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/chemistry), біологія (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/biology_b), географія (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/geography), інформатика (ua.partnersinlearningnetwork.com/communities/informatic).Мета створення предметних спільнот: стійкий інноваційний розвиток та навчально-методичне забезпечення природничо-математичної освіти.Характерні особливості віртуальної предметної спільноти: 1) відсутність бар’єрів комунікації як психологічних, так і географічних; 2) інтерактивний характер взаємодії членів, які можуть ефективно обмінюватися корисною і цікавою інформацією; 3) можливість самопрезентації і самореалізації вчителів-предметників; 4) неформальна структура он-лайн спілкування; 5) структурований банк навчально-методичних матеріалів.Повідомлення, які розміщуються у спільноті можна розділити на п’ять основних груп:статичні з постійною адресою. До цієї групи відносяться різноманітні мережні публікації. Наприклад, статті, книги, фото тощо;динамічні без постійної адреси. Ця група формується на засадах дискусії, діалогу, обміну думками. Наприклад, електронна пошта, списки розсилки, форуми, чати;динамічні з постійною адресою. Прикладами можуть слугувати блоги, wiki-wiki;інтерактивні з постійною адресою. До цієї групи відносяться різноманітні мережні публікації (статті, книги, нормативні документи, розробки уроків, презентації, фото тощо) які формуються на засадах інтенсивного колективного використання, обговорення та поліпшення;он-лайн без постійної адреси. Ця група формується на засадах дискусії, діалогу, презентації, обміну думками в режимі реального часу. Наприклад, Adobe Acrobat Connect; COMDI; Dimdim; BigBlueButton, WiZiQ, V-class.ru, Glance Networks (англ.); IBM Lotus Sametime; InterCall (англ.); Microsoft Office Live Meeting; WebEx (англ.); WebTrain (англ.) тощо [2].Структура предметної спільноти включає наступні компоненти: оголошення, дискусії, події, посилання, спільні документи, відео матеріали, презентації, розробки уроків, фото матеріали, методичне забезпечення.Залучення вчителів до предметних спільнот здійснено за такими напрямками: електронна розсилка посилань з адресою предметних спільнот на електронні скриньки загальноосвітніх навчальних закладів; проведення он-лайн навчальних семінарів для вчителів-предметників; презентація предметних спільнот на науково-практичних семінарах та конференціях.Наповнення нормативно-методичних сховищ спільнот здійснено вчителями-предметниками, координаторами спільнот та методистами. Нормативно-методичні документи регламентують діяльність вчителя та включають інструкції (з техніки безпеки, протипожежної безпеки, безпека під час проведення екскурсій, лабораторних робіт тощо), навчальні плани, методичні рекомендації (щодо викладання предметів, проведення Всеукраїнських олімпіад), листи МОНмолодьспорт України, листи місцевих органів управління (ГУОН м. Києва, обласні управління освіти тощо), листи інститутів підвищення кваліфікації (графіки проходження курсів підвищення кваліфікації) тощо.Таким чином, створення та наповнення інформаційних сховищ віртуальних предметних спільнот слугує засобом управління нормативно-меточним забезпеченням діяльності вчителя-предметника загальноосвітнього навчального закладу.

Стаття дає характеристику методу проектів, містить основні підходи і прийоми обґрунтування проектної методики як одного з кращих прикладів формування й розвитку життєвих компетентностей школярів у процесі вивчення хімії в профільній школі, відтворює основні мотиваційні характеристики щодо посилення зацікавленості суб’єктів навчання в їх пізнавальній і практичній діяльності, формування їх самостійності, творчого саморозвитку учнів з використанням комп'ютерно орієнтованих засобів навчання в системі сучасного навчального середовища з метою виведення на новий технологічний рівень всієї системи навчання.

<p class="MsoNormal" style="text-align: justify; line-height: normal;"><strong style="mso-bidi-font-weight: normal;"><span style="font-size: 12.0pt; font-family: 'Times New Roman','serif'; mso-ansi-language: UK;" lang="UK">У статті наведено досвід викладання “Tоксикологічної хімії”, на прикладі класу “леткі” отрути в умовах кредитно-модульної системи навчання. Викладено основні методики вивчення отруйних речовин та їх хімічних перетворень за</span></strong><strong style="mso-bidi-font-weight: normal;"></strong><strong style="mso-bidi-font-weight: normal;"><span style="font-size: 12.0pt; font-family: 'Times New Roman','serif'; mso-ansi-language: UK;" lang="UK">допомогою схематизації хімічного матеріалу.</span></strong></p>

Мета роботи – з’ясувати особливості організації науково-дослідної роботи студентів-першокурсників медичного профілю у взаємозв’язку з навчальним процесом.Основна частина. Об’єктом даного дослідження є студентський науковий гурток (СНГ) як основна початкова позааудиторна форма організації наукової роботи. У статті розглянуто особливості організації науково-дослідницької діяльності студентів-першокурсників спеціальності “222 Медицина” на кафедрі загальної хімії ДВНЗ “Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України” (ТДМУ).В аспекті даного дослідження обґрунтовано доцільність використання позааудиторної форми наукової роботи на прикладі функціонування СНГ, як необхідної складової процесу формування професійної компетентності майбутнього лікаря до саморозвитку і самореалізації. У даному процесі відзначено роль куратора гуртка, як гаранта реалізації функцій СНГ, який бере активну участь у залученні студентів до наукового пошуку, аналізу наукової літератури з даної проблематики гуртка, написанні наукових звітів та обговоренні їх на засіданнях гуртка; разом із гуртківцями бере участь у науково практичних конференціях, публікуванні та апробації результатів наукової роботи. Також значна увага приділена формуванню мотиваційного компонента у підвищенні ефективності діяльності СНГ, який поєднує використання зовнішніх та внутрішніх мотивів з домінуванням останніх.Висновок. Для формування готовності висококваліфікованого фахівця до професійного самовдосконалення необхідно забезпечити в університетах нерозривний зв’язок навчального процесу і науково-дослідної роботи студентів у системі вищої медичної освіти, особливо на перших курсах навчання.