Віртуальні лабораторії автоматики як сучасний інструмент інтерактивного навчання старшокласників

У статті здійснено теоретико-методичний аналіз використання віртуальних лабораторій автоматики як сучасного інструменту інтерактивного навчання старшокласників в умовах цифрової трансформації освіти. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю оновлення змісту та форм організації освітнього процесу відповідно до вимог компетентнісного підходу та завдань реформи Нова українська школа, що передбачає формування в учнів технологічної, інженерної, інформаційно-цифрової та дослідницької компетентностей.
У роботі розкрито сутність поняття «віртуальна лабораторія автоматики», охарактеризовано її структурні компоненти та функціональні можливості.
Проаналізовано дидактичний потенціал цифрових симуляторів у процесі вивчення принципів автоматичного керування, алгоритмізації, роботи датчиків, виконавчих механізмів і систем регулювання. Визначено, що використання віртуальних лабораторій забезпечує моделювання реальних технічних процесів, організацію експериментальної діяльності без матеріальних витрат і ризиків для безпеки учнів, створення умов для багаторазового повторення дослідів та варіювання параметрів систем.
Обґрунтовано переваги інтеграції віртуальних лабораторій у зміст освітньої галузі «Технології» та STEM-орієнтованих модулів: підвищення мотивації до вивчення технічних дисциплін, розвиток критичного та інженерного мислення, формування навичок аналізу, проєктування та оптимізації автоматизованих систем. Окрему увагу приділено можливостям індивіалізації навчання, диференціації завдань та організації змішаного й дистанційного форматів навчання.
У статті окреслено методичні умови ефективного впровадження віртуальних лабораторій у практику закладів загальної середньої освіти, визначено перспективи їх подальшого використання як інструменту модернізації технологічної підготовки старшокласників і професійної орієнтації на інженернотехнічні спеціальності.

The article presents a theoretical and methodological analysis of the use of virtual automation laboratories as a modern tool for interactive learning of high school students in the context of digital transformation of education. The relevance of the study is determined by the need to update the content and forms of organizing the educational process in accordance with the requirements of the competency-based approach and the objectives of the New Ukrainian School reform, which предусматриes the development of students’ technological, engineering, information-digital, and research competencies.
The paper clarifies the essence of the concept of a «virtual automation laboratory” and characterizes its structural components and functional capabilities.
The didactic potential of digital simulators in studying the principles of automatic control, algorithmization, the operation of sensors, actuators, and control systems is analyzed. It is determined that the use of virtual laboratories enables the modeling of real technical processes, organization of experimental activities without material costs and safety risks for students, and the creation of conditions for repeated experiments and variation of system parameters.
The advantages of integrating virtual laboratories into the content of the «Technology» educational field and STEM-oriented modules are substantiated, including increased motivation to study technical disciplines, development of critical and engineering thinking, and formation of skills in analysis, design, and optimization of automated systems. Particular attention is paid to the possibilities of individualized learning, differentiation of tasks, and the organization of blended and distance learning formats.
The article outlines methodological conditions for the effective implementation of virtual laboratories in the practice of general secondary education institutions and identifies prospects for their further use as a tool for modernizing the technological training of high school students and guiding them toward engineering and technical specialties.