Сағымбай Арман

Ғылыми жетекші:Айдарханова Айнаш Казбековна

Ш.Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

БІЛІМ БЕРУ САЛАСЫНДА ВИРТУАЛДЫ ШЫНДЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫН ҚОЛДАНУ ТҮРЛЕРІН ШОЛУ ЖАСАУ

Аңдатпа

Мақалада білім беру саласында виртуалды шындық (Virtual Reality,VR) технологияларын қолданудың негізгі бағыттары қарастырылады. Виртуалды шындық – пайдаланушыны арнайы құрылғылар арқылы жасанды цифрлық ортаға енгізетін заманауи технология. Қазіргі таңда VR технологиялары оқу процесін көрнекі,интерактивті және тиімді етуге мүмкіндік береді. Мақалады VR – дың мектеп, колледж және жоғары оқу орындарында қолданылуы,оның артықшылықтары мен кемшіліктері,сондай-ақ болашақтағы даму перспективалары сипатталады.

Кілт сөздер: виртуалды шындық,білім беру,VR – технологиялары, интерактивті оқыту, цифрлық білім, симуляция.

Sagymbai Arman
Scientific Supervisor:Aidarkhanova Aynash Kazbekovna
Sh. Ualikhanov Kokshetau University, Kokshetau

REVIEW OF THE TYPES OF APPLICATIONS OF VIRTUAL REALITY TECHNOLOGIES IN THE FIELD OF EDUCATION

Abstract

The article discusses the main areas of application of virtual reality technologies (Virtual Reality,VR) in the field of Education. Virtual reality is a modern technology that introduces the user into an artificial digital environment using special devices. Currently, VR technologies make it possible to make the educational process more visual,interactive and effective. The article describes the use of VR in schools, colleges and universities,its advantages and disadvantages,as well as prospects for future development.

Keywords: virtual reality, education, VR technologies, interactive learning, digital education, simulation.

Сағымбай Арман
Научный руководитель: Айдарханова Айнаш Казбековна

Кокшетауский университет имени Ш. Уалиханова, г. Кокшетау

ОБЗОР ВИДОВ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Аннотация

В статье рассматриваются основные направления применения технологий виртуальной реальности (Virtual Reality,VR) в сфере образования. Виртуальная реальность-это современная технология, которая вводит пользователя в искусственную цифровую среду с помощью специальных устройств. Сегодня технологии VR позволяют сделать процесс обучения более наглядным,интерактивным и эффективным. В статье описывается использование VR в школах, колледжах и вузах,его преимущества и недостатки,а также перспективы будущего развития.

Ключевые слова: виртуальная реальность,образование, VR – технологии, интерактивное обучение, цифровое образование, симуляция.

Кіріспе

Қазіргі қоғамда ақпараттық технологиялар білім беру жүйесінің ажырамас бөлігіне айналды. Соңғы жылдары виртуалды шындық технологиялары білім беру саласында кеңінен қолданылып келеді. VR технологиясы оқушылар мен студенттерге күрделі ұғымдарды көрнекі түрде түсінуге, тәжірибелік жұмыстарды қауіпсіз ортада орындауға және оқу процесіне белсенді қатысуға мүмкіндік береді. Виртуалды шындық (VR)-компьютерлік технологияның көмегімен жасалған үш өлшемді цифрлық орта, онда пайдаланушы өзін шынайы әлемде жүргендей сезінеді және әртүрлі нысандармен әрекеттесе алады. Арнайы VR көзілдіріктерін, гарнитураларды және контроллерлерді пайдалана отырып, оқушылар виртуалды кеңістікке еніп, оқу материалын бақылап қана қоймай, оны практикалық тәжірибе арқылы зерттей алады.

Соңғы жылдары виртуалды шындық технологиялары әлемнің көптеген елдерінде білім беру саласына белсенді түрде енгізілуде. Бұл технология, әсіресе медицина, инженерия, биология, химия, тарих, география және тіл үйренуде жоғары тиімділікті көрсетті. Мысалы, медицина студенттері виртуалды операциялар жасай алады, химия студенттері қауіпсіз ортада күрделі реакциялар жасай алады, ал тарих студенттері ежелгі өркениеттерге виртуалды экскурсиялар жасай алады.

VR технологиясының басты ерекшелігі-оқушының оқу процесіне толық енуі (иммерсивті оқыту). Оқытудың бұл формасы білімді түсінуді жеңілдетеді және теориялық материалды практикалық тәжірибемен ұштастыруға мүмкіндік береді. Зерттеулер көрсеткендей, виртуалды шындықты қолдану оқушылардың ынтасын арттырады, есте сақтау қабілетін жақсартады және пәнге деген қызығушылықты арттырады.

Сонымен қатар, виртуалды шындық технологиялары қауіпсіздік тұрғысынан айтарлықтай артықшылықтар береді. Виртуалды ортада қауіпті немесе қымбат эксперименттер жүргізу арқылы студенттер нақты жабдықты пайдаланбай практикалық дағдыларды игере алады. Бұл әсіресе медициналық процедураларды, өндірістік процестерді және төтенше жағдайларды жою жағдайларын оқытуда өте маңызды. Қазақстанда цифрлық білім беру бағдарламалары шеңберінде виртуалды шындық технологияларын енгізуге де ерекше көңіл бөлінуде. Виртуалды зертханалар, 3D модельдер, модельдеу платформалары қазірдің өзінде жоғары оқу орындарында және кейбір мектептерде қолданылуда. Бұл елдің білім беру жүйесінің халықаралық тәжірибеге сәйкес дамып келе жатқандығын көрсетеді.

Мақаланың мақсаты-білім берудегі виртуалды шындықты қолданудың негізгі түрлерін қарастыру, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін талдау, іске асырудың қазіргі тәжірибесін зерттеу. Мақалада VR технологияларын әртүрлі оқу пәндерінде қолдану, олардың тиімділігі, болашақтағы даму перспективалары туралы жан-жақты шолу берілген.

Негізгі бөлім

Виртуалды шындық технологиялары Білім беру саласындағы оқу процесін ұйымдастырудың жаңа тәсілдерін қалыптастыруда. Бұл технологиялар оқу материалын тек мәтін немесе сурет түрінде ұсынумен ғана шектеліп қоймайды, сонымен қатар оқушыны виртуалды ортаға енгізу арқылы оны оқу процесінің белсенді қатысушысына айналдырады. Нәтижесінде студенттер мен студенттер күрделі ұғымдар мен процестерді көрнекі және эксперименталды түрде зерттеуге мүмкіндік алады[1].

Білім беру саласында виртуалды шындықты қолданудың маңызды бағыттарының бірі Жаратылыстану ғылымдарын оқыту болып табылады. Биология сабақтарында студенттер адам ағзасының құрылымын, ағзалардың қызметін және жасушалардың ішкі құрылымын үш өлшемді форматта зерттей алады[2]. Химияда қауіпті реакциялар виртуалды зертханаларда жүргізіледі, ал физика сабақтарында әртүрлі заңдылықтар мен құбылыстарды интерактивті түрде байқауға болады. Мұндай тәсіл оқу материалын терең түсінуге және теорияны практикамен байланыстыруға көмектеседі.

Медицина саласында виртуалды шындықтың маңызы ерекше. Медициналық жоғары оқу орындарының студенттері виртуалды операцияларды орындай алады, адам анатомиясын жан-жақты зерттей алады және клиникалық жағдайларды талдай алады. Бұл әдіс болашақ дәрігерлердің кәсіби дағдыларын қауіпсіз ортада қалыптастыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, қателіктерді бірнеше рет түзету арқылы студенттердің тәжірибесі артады.

Тарих пен географияда VR технологиялары оқушыларға әлемнің әртүрлі аймақтарына виртуалды саяхат жасауға мүмкіндік береді[4]. Мысалы, студенттер ежелгі қалаларды аралай алады, тарихи ескерткіштерді көре алады немесе жанартау атқылауының табиғи ерекшеліктерін, мұхит түбін және таулы аймақтарды зерттей алады. Оқытудың бұл тәсілі оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырады және кеңістіктік ойлауды дамытады.

Инженерлік-техникалық білім беруде виртуалды шындық механизмдердің, құрылыс объектілерінің және өндірістік процестердің жұмысын модельдеу үшін қолданылады[5]. Студенттер күрделі жабдықтардың құрылысын зерттейді және оларды басқару тәсілдерін үйренеді. Сәулет және құрылыс саласында жобаларды үш өлшемді форматта қарау олардың сапасын жақсартуға және дизайндағы қателіктерді азайтуға мүмкіндік береді.

Шет тілдерін оқытудағы VR технологиялары нақты өмірге жақын тілдік ортаны қалыптастырады. Студенттер әуежайда, дүкенде, қонақүйде немесе басқа жағдайларда виртуалды кейіпкерлермен сөйлесу арқылы сөйлеу дағдыларын дамытады. Бұл әдіс тілдік кедергіні азайтады және оқушылардың еркін қарым-қатынасына ықпал етеді[6].

Виртуалды шындық кәсіптік оқытуда және қауіпсіздік техникасы бойынша оқытуда кеңінен қолданылады. Өрт қауіпсіздігі, төтенше жағдайлар, өндірістік техниканы пайдалану және алғашқы медициналық көмек сияқты дағдылар виртуалды ортада оқытылады. Бұл студенттерге қауіпті жағдайларда дұрыс шешім қабылдауға мүмкіндік береді[7].

VR технологиялары ерекше білім беру қажеттіліктері бар балаларды тәрбиелеуде де үлкен маңызға ие. Олар әлеуметтік дағдыларды дамытуға, зейінін шоғырландыруға және қоршаған ортаға бейімделуге көмектеседі. Виртуалды орта балаларға бірте-бірте жаңа жағдайларға үйренуге және өзіне деген сенімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

Виртуалды шындық технологияларының білім беру саласындағы басты артықшылығы-көрінудің жоғары деңгейі, интерактивтілік, қауіпсіздік және оқуға деген ынтаның жоғарылауы. Сонымен қатар, студенттер оқу материалын бірнеше рет қайталап, оны өз қарқынымен меңгере алады. Бұл білім беру сапасын арттыруға және практикалық дағдыларды тиімді қалыптастыруға жағдай жасауға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, VR технологияларын енгізуде белгілі бір қиындықтар бар. Олардың ішінде құрал-жабдықтардың қымбаттығы, арнайы бағдарламалық қамтамасыз етудің қажеттілігі, техникалық инфрақұрылымның жеткіліксіздігі және мұғалімдерді даярлаудағы проблемалар бар[8]. Кейбір пайдаланушылар ұзақ уақыт қолданған кезде айналуы немесе көзінің шаршауы мүмкін.Қазақстанда білім беру жүйесіне виртуалды шындық технологияларын енгізу біртіндеп дамып келеді. Симуляциялық орталықтар құрылып, медициналық және техникалық университеттерде виртуалды зертханалар пайдаланылуда. Бұл тәжірибе отандық білім беру жүйесінің заманауи халықаралық стандарттарға сәйкес дамып келе жатқанын көрсетеді.

Жалпы алғанда, виртуалды шындық технологиялары білім беру саласының тиімділігін арттыратын инновациялық құрал болып табылады. Олар теориялық білімді практикамен ұштастырады, студенттердің пәнге деген қызығушылығын арттырады және кәсіби құзыреттілікті қалыптастыруға көмектеседі. Болашақта VR технологияларының қолжетімділігі артып, олардың білім беру жүйесіндегі рөлі одан әрі нығайтылатын болады[9].

Осылайша, білім беру саласында виртуалды шындық технологияларын қолдану оқыту сапасын жақсартуға, күрделі тақырыптарды тиімді меңгеруге және қауіпсіз ортада практикалық дағдыларды қалыптастыруға мүмкіндік береді. Виртуалды шындық оқушылардың танымдық белсенділігін арттырады және заманауи білім беру талаптарына сәйкес инновациялық оқу ортасын жасайды.

Негізгі бөлімде қарастырылған мәліметтер виртуалды шындық технологияларының білім беру жүйесінде көптеген мүмкіндіктерге ие екендігін көрсетеді. VR технологиялары мектеп оқушылары мен студенттерге теориялық білімді көрнекі түрде қабылдауға, практикалық тапсырмаларды орындауға және нақты өмірдегі жағдайларды модельдеу арқылы жаңа дағдыларды игеруге жағдай жасайды. Бұл әсіресе медицина, инженерия, жаратылыстану ғылымдары, тарих, география және шет тілдерін оқытуда тиімді.

Виртуалды шындықтың көмегімен оқу процесі интерактивті, қызықты және нәтижелі болады. Студенттер оқу материалына тереңірек үңіліп, күрделі құбылыстарды анық көріп, олармен тікелей әрекеттесе алады. Мұндай тәсіл ақпаратты жақсы есте сақтауға, логикалық және кеңістіктік ойлауды дамытуға, сондай-ақ өзін-өзі оқыту дағдыларын қалыптастыруға ықпал етеді.

Сонымен қатар, VR технологиялары қауіпсіздік тұрғысынан да өте тиімді. Виртуалды ортада қауіпті, қымбат немесе арнайы жабдықты қажет ететін эксперименттерді орындау арқылы материалдық шығындарды азайтуға және студенттерге тәуекелсіз ортада тәжірибе жинауға мүмкіндік беруге болады. Бұл кәсіби даярлықтың сапасын арттыруға және болашақ мамандардың практикалық құзыреттілігін нығайтуға мүмкіндік береді.

Дегенмен, виртуалды шындықты білім беру жүйесіне енгізуде техникалық, қаржылық және әдістемелік мәселелер бар. Құрылғылардың қымбаттығы, сапалы мазмұнның жеткіліксіздігі және мұғалімдердің арнайы дайындығына деген қажеттілік белгілі бір дәрежеде осы технологияны кеңінен қолдануды шектейді[10]. Соған қарамастан, цифрлық технологиялардың дамуы және олардың қолжетімділігінің артуы бұл кедергілерді біртіндеп азайтуға мүмкіндік береді.

Қорытынды

Қорытындылай келе, виртуалды шындық технологиялары білім беру саласын түбегейлі өзгертіп, оқу процесін жаңа сапалы деңгейге көтеруде. Бұл технологиялар студенттерге күрделі тақырыптарды көрнекі түрде меңгеруге, қауіпсіз ортада практикалық дағдыларды қалыптастыруға және оқуға деген ынтасын арттыруға мүмкіндік береді. Дегенмен, оны кеңінен енгізу үшін техникалық инфрақұрылымды жақсарту, мамандарды даярлау және қаржылық қолжетімділікті арттыру қажет. Болашақта виртуалды шындық технологиялары білім беру жүйесінің ажырамас бөлігіне айналады және оқытудың инновациялық әдістерін дамытуға үлкен үлес қосады.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Burdea G. C., Coiffet P. Виртуалды шындық технологиялары (Virtual Reality Technology). Wiley-IEEE Press, 2003.
   https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/047174849X

2. Sherman W. R., Craig A. B. Виртуалды шындықты түсіну (Understanding Virtual Reality). Morgan Kaufmann, 2018.
   https://www.sciencedirect.com/book/9780124081180/understanding-virtual-reality

3. Slater M., Sanchez-Vives M. V. Виртуалды шындықтың білім мен өмір сапасына әсері. Frontiers in Robotics and AI, 2016.
   https://doi.org/10.3389/frobt.2016.00074

4. Makransky G., Lilleholt L. Білім беруде виртуалды шындықты қолданудың психологиялық әсері. Computers & Education, 2018.
   https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.02.009

5. Freina L., Ott M. Білім берудегі иммерсивті виртуалды шындыққа шолу. 2015.
   https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877042815021483

6. Bacca J. және т.б. Білім берудегі кеңейтілген шындық технологиялары. 2014.
   https://doi.org/10.1109/JSYST.2014.2324742

7. Қазақстан Республикасы. «Цифрлық Қазақстан» мемлекеттік бағдарламасы.
   https://digitalkazakhstan.gov.kz/

8. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі (цифрлық білім беру ресурстары).
   https://www.gov.kz/memleket/entities/edu?lang=kk

9. Назарбаев Университеті. (2022). Білім берудегі инновациялық технологиялар бойынша зерттеулер жинағы. Астана.

10. Ы. Алтынсарин атындағы Ұлттық білім академиясы. (2023). Орта білім беру мазмұнын жаңарту жағдайында цифрлық технологияларды қолдану әдістемесі. Астана.