VIRTUAL LABORATORIES AS A TOOL FOR ORGANIZING STUDENTS’ RESEARCH ACTIVITIES IN THE PROCESS OF LEARNING BIOLOGY

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31110/2616-650X-vol14i7-001

Keywords:

virtual laboratories, biological education, students’ research activities, students’ research skills, digital educational resources, educational research

Abstract

The article examines the didactic potential of virtual laboratories as an effective tool for organizing students’ research activities in the process of studying biology in general secondary education institutions. The relevance of using digital educational resources is substantiated in the context of education modernization, the implementation of a competency-based approach, the development of STEM education, and the digital transformation of the educational process. Based on the analysis of scientific sources, the concept of “virtual laboratory” is clarified and defined as an interactive digital environment that enables the modeling of biological processes, the conduct of experiments, and the implementation of the main stages of educational research. A classification of virtual laboratories for biology education is carried out for didactic purposes, identifying demonstrational, training, and research-oriented digital environments. A matrix of correspondence between virtual laboratories and students’ research skills is developed, which makes it possible to determine their didactic potential in developing skills such as observation, problem formulation, hypothesis generation and testing, planning and conducting experiments, analyzing and interpreting results, drawing conclusions, and presenting the outcomes of their work. Methodological approaches to organizing collaborative research activities of students using virtual laboratories in biology lessons are presented. Examples of research tasks are provided, demonstrating the capabilities of digital resources in implementing the full cycle of scientific inquiry. Pedagogical conditions for the effective use of virtual laboratories are identified, and the expediency of combining them with traditional laboratory experiments is substantiated. It is concluded that the use of virtual laboratories promotes the development of students' research skills, critical thinking, and subject-specific and natural science competencies, and creates conditions for improving the quality of biology education.

113 80

References

Водоп’ян Н. І. Створення цифрового освітнього середовища для проведення дистанційного біологічного практикуму. Наукові записки Малої академії наук України. 2023. № 1(26). С. 38-46. https://doi.org/10.51707/2618-0529-2023-26-05

Гнатюк В. В., Упатова І. П., Дехтярьова О. О., Куруц Н. В. Віртуальні лабораторії в біологічній освіті: моделювання експериментальних досліджень. Академічні візії. 2023. Вип. 21. С. 21–35. URL: https://academy-vision.org/index.php/av/article/view/479/438

Гнєзділова В., Микитин Т., Різничук Н., Приймак А. Використання онлайн-лабораторій та симуляторів на уроках біології. Вісник Дніпровської академії безперервної освіти. Серія «Філософія». 2025. Т. 8, № 1. С. 143-150. https://doi.org/10.54891/2786-7013-2025-1-17

Ількевич Н. Використання віртуальних лабораторій при вивченні біохімії студентами природничих факультетів. Журнал інформаційних технологій в освіті. 2021. № 48. С. 15-23. https://doi.org/10.14308/ite000746

Кривов’яз А. О., Кохан О. П., Сливка М. В. Віртуальна хімічна лабораторія як альтернатива шкільного хімічного експерименту. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія «Хімія». 2025. Т. 53, № 1. С. 75-83. https://doi.org/10.24144/2414-0260.2025.1.75-82

Нікітченко Л. О. Дослідницька діяльність як невід’ємна складова шкільної біологічної освіти. Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Теорія та методика навчання природничих наук. 2024. № 6. С. 24-33. https://doi.org/10.31652/2786-5754-2024-6-24-33

Скрипник С. Особливості використання цифрових технологій у вивченні біологічних дисциплін. Психолого-педагогічні проблеми сучасної школи. 2025. № 1(13). С. 76–85. https://doi.org/10.31499/2706-6258.1(13).2025.330212

Соболенко Л. Ю., Коршевнюк Т. В., Філь В. М. Впровадження віртуальних лабораторій в освітній процес для підвищення доступності біологічної освіти в Україні. Педагогічна Академія: наукові записки. 2025. № 17. https://doi.org/10.5281/zenodo.15275786

Akinola V. & Oladejo A. Virtual Laboratory: A viable and sustainable alternative to traditional physical laboratory. Journal of Educational Research and Development. 2020. Vol. 16. P. 1–7. URL: https://surl.li/xldxtv

Carroll J. S., Najafi H., Steiner M. Evaluating the effectiveness of virtual laboratory simulations for graduate-level training in genetic methodologies. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2025. Vol. 53(4). Pp. 422–432. https://doi.org/10.1002/bmb.21898

Lestari D. P., Supahar. Students and teachers’ necessity toward virtual laboratory as an instructional media of 21st century science learning. Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1440. Article 012091. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1440/1/012091

Shambare B., Simuja C. A Critical Review of Teaching With Virtual Lab: A Panacea to Challenges of Conducting Practical Experiments in Science Subjects Beyond the COVID-19 Pandemic in Rural Schools in South Africa. Journal of Educational Technology Systems. 2021. Vol. 50, no. 3. https://doi.org/10.1177/00472395211058051

Turakulova M., Ruzikulova N. & Allanazarova N. Design and evaluation of a virtual laboratory model for observing paramecium movement in biology education. Discover Education. 2026. https://doi.org/10.1007/s44217-026-01761-x

Udin, W. N., Ramli, M. and Muzzazinah. Virtual laboratory for enhancing students’ understanding on abstract biology concepts and laboratory skills: A systematic review. Journal of Physics: Conference Series. 2020. 1521. Article 042025. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042025

Zhang Y., Yang Y., Chu Y., Sun D., Xu J., Zheng Y. Virtual laboratories in science education: unveiling trajectories, themes and emerging paradigms (2013–2023). Journal of Baltic Science Education. 2024. Vol. 25(5). Pp. 990-1009. https://doi.org/10.33225/jbse/24.23.990

Published

2026-09-30

Issue

Section

Статті

How to Cite

Babkova, O. (2026). VIRTUAL LABORATORIES AS A TOOL FOR ORGANIZING STUDENTS’ RESEARCH ACTIVITIES IN THE PROCESS OF LEARNING BIOLOGY. Education. Innovation. Practice, 14(7), 9-16. https://doi.org/10.31110/2616-650X-vol14i7-001

Most read articles by the same author(s)