ХИМИЯ ПӘНІН ОҚЫТУДА AR & VR ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ МАҢЫЗЫ

Тақырыбы: ХИМИЯ ПӘНІН ОҚЫТУДА AR & VR ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ МАҢЫЗЫ

Кіріспе

Білім беру саласында цифрлық технологияларды қолдану жаңа деңгейге көтеріліп, дәстүрлі оқыту әдістерін жаңаша тәсілдермен байыта түсуде. Химия пәнін оқытуда кеңістіктік ойлау, тәжірибелік жұмыстар мен визуализация өте маңызды рөл атқарады. Осы тұрғыда қосымша шындық (Augmented Reality, AR) және виртуалды шындық (Virtual Reality, VR) технологиялары химияны оқытудың тиімділігін арттырудың бірегей құралына айналды.

Тақырыптың өзектілігі: Қазіргі заманда білім беру саласы технологиялардың қарқынды дамуына сәйкес жаңаша әдіс-тәсілдерді талап етеді. AR (Augmented Reality – толықтырылған шындық) және VR (Virtual Reality – виртуалды шындық) технологиялары білім беру процесін инновациялық бағытқа бағыттап, оқушылардың қызығушылығы мен білімін тереңдетуде ерекше рөл атқарады. Әсіресе, химия пәнінде бұл технологиялар күрделі концепцияларды жеңіл түсінуге және тәжірибелік дағдыларды дамытуға зор мүмкіндік береді.

Мақсаты: Оқу процесін VR, AR визуализация, интерактивтілік және қолжетімділік арқылы жақсартып, химия пәнін оқыту сапасын жаңа деңгейге көтеру.

1. AR және VR технологияларының мәні

AR технологиясы шынайы әлем мен виртуалды элементтердің бірігуін қамтамасыз етіп, оқушыларға визуалды және интерактивті контент ұсынады. Ал VR технологиясы виртуалды ортада толыққанды шындықты сезінуге мүмкіндік береді. Бұл технологиялар білім беру процесін жаңғыртып, оқушыларға тек теориялық білім беріп қана қоймай, оны іс жүзінде қолданып көруге жағдай жасайды.

2. Химия пәнінде AR және VR қолданудың артықшылықтары:

2.1. Визуализация және түсіну.Молекулалардың құрылымы, химиялық байланыстар, реакциялар тәрізді күрделі тақырыптарды үшөлшемді модельдеу арқылы оқушылар оңай түсінеді. AR арқылы смартфон немесе планшет көмегімен атомдар мен молекулалардың пішінін және олардың қалай әрекеттесетінін көруге болады.

2.2. Қауіпсіздік және тәжірибе. Химиялық зертханаларда қауіпті реакцияларды жүргізу кезінде қауіпсіздік ережелері маңызды рөл атқарады. VR технологиясы оқушыларға зертханалық жұмыс жүргізуді қауіпсіз виртуалды ортада үйренуге мүмкіндік береді. Мысалы, қышқылдардың басқа заттармен әрекеттесуін бақылау немесе жарылғыш реакцияларды модельдеу.

2.3. Қызығушылықты арттыру. Интерактивті элементтер оқушылардың сабаққа деген қызығушылығын арттырады. AR/VR арқылы оқыту ойын элементтерін енгізуге және геймификация әдісін қолдануға мүмкіндік береді, бұл оқушыларды қосымша ынталандырады.

2.4. Қашықтан оқыту мүмкіндігі.Қазіргі заманғы білім беру форматы қашықтан оқытуды жиі қолданады. AR/VR технологиялары кез келген жерде химия пәнін сапалы меңгеруге мүмкіндік береді. Оқушылар виртуалды зертханалар арқылы тәжірибелік сабақтарды орындап, өз дағдыларын дамыта алады.

2.5. Жекелендірілген оқыту. Әр оқушының жеке ерекшелігі мен білім деңгейіне сәйкес тапсырмалар мен тәжірибелерді бейімдеп қолдану мүмкіндігі туындайды. Бұл оқушылардың жеке оқу траекториясын құруға көмектеседі.

Химия пәнінде жобалау технологиясын қолдану кезінде AR және VR технологияларының маңызы.

Заманауи технологиялар, әсіресе AR (Augmented Reality – кеңейтілген шындық) және VR (Virtual Reality – виртуалды шындық), жобалық жұмыстың тиімділігін арттыруға зор мүмкіндік береді. Химия сабағында AR және VR технологияларын қолдану арқылы оқушылар күрделі химиялық процестерді визуалды түрде көріп, түсінігін жеңілдетеді, сондай-ақ оқу үдерісін қызықты әрі қолжетімді етеді.

1. AR және VR технологияларының химиядағы рөлі мен мүмкіндіктері

Химия сабағында AR және VR технологияларын қолдану келесі артықшылықтарды ұсынады:

• Визуализация: Химиялық реакцияларды, молекула құрылымдарын, атомдардың байланысын және басқа да күрделі құбылыстарды көзбен көре отырып, түсіну оңайырақ болады.

• Қауіпсіздік: Виртуалды ортада қауіпті реакциялар мен эксперименттерді қауіпсіз жағдайда жасауға болады. Бұл оқушыларды химиялық тәуекелдерден қорғауға көмектеседі.

• Қолжетімділік: Кейбір сирек немесе қымбат заттарды виртуалды ортада көруге мүмкіндік береді, бұл оқушыларға химияның барлық аспектілерін зерттеуге көмектеседі.[1]

Химияны оқытуда AR & VR технологияларының педагогикалық маңызы

• Сыни ойлауды дамыту:AR & VR технологиялары арқылы оқушылар химиялық процестерді бақылап, олардың себеп-салдарын талдауды үйренеді.

• Кеңістіктік ойлау:Үшөлшемді модельдер мен процестер оқушылардың кеңістіктік ойлау қабілетін дамытады.

• Топтық жұмыс:VR-орталарында оқушылар топтық зертханалық жұмыстарды бірлесіп орындай алады.

• Демократиялық оқыту:Қашықтықтан оқытуда AR & VR құралдары арқылы сапалы білім алуға барлық оқушыларға мүмкіндік беру.

AR & VR технологияларын қолданудың тиімді платформалары

eduverse.com: Виртуалды саяхаттар мен тәжірибелік зерттеулер жүргізуге арналған технология. Мысалы, күкірт қышқылының суда еруін VR симуляциясы арқылы көру.

• Тарихи саяхаттар:Химия ғылымының дамуы тарихына виртуалды саяхат жасап, Дмитрий Менделеевтің зертханасын немесе Антуан Лавуазьенің тәжірибелерін зерттеу.

• Қауіпті процестерді модельдеу:Мысалы, жанғыш заттардың оттегімен әрекеттесуін немесе жарылыс кезінде энергияның бөлінуін VR арқылы көрсету

2. Labster: Химия және биология бойынша виртуалды зертханалық тәжірибелер.

3. Arloppa :AR арқылы интерактивті химия сабақтарын өткізу.

4. Сospaces: AR және VR Молекулалық модельдеу және химиялық реакцияларды визуализациялау платформасы.

AR және VR технологиялары қолданылатын жобалық тақырыптар

AR және VR технологияларын қолдану арқылы химияда көптеген қызықты зерттеу тақырыптарын таңдап алуға болады:

• "Химиялық элементтердің атом құрылысы мен байланыстарын зерттеу": VR технологиясы арқылы оқушылар атомдардың құрылымын 3D модельде қарап, олардың байланыс сипатын зерттейді.

• "Химиялық реакциялардағы энергияның рөлі": Виртуалды ортада экзотермиялық және эндотермиялық реакцияларды бақылап, әртүрлі жағдайдағы энергияның өзгерісін көруге болады.

• "Металдардың коррозиясы және оны алдын алу жолдары": Металдардың тотығу процесін визуалды түрде бақылап, коррозияға қарсы әдістерді тәжірибе жүзінде сынақтан өткізу.

"Өндірісте қолданылатын химиялық процестердің симуляциясы": Өндірістік реакторлардағы химиялық процестерді VR технологиясы арқылы модельдеу, бұл оқушыларға өндірістік химияның негізін түсінуге көмектеседі.[2]

AR және VR технологияларын қолдану арқылы дағдыларды дамыту.

Жобалау технологиясын AR және VR көмегімен қолдану оқушылардың келесі қабілеттерін дамытады:

• Тәжірибелік дағдылар: Виртуалды ортада оқушылар тәжірибе жасап, химиялық процестердің негізін түсінеді, бұл олардың ғылыми-зерттеу дағдыларын нығайтады.

• Креативтілік пен инновация: AR және VR технологиялары оқушылардың шығармашылық қабілеттерін арттырып, жаңаша ойлауға ынталандырады.

• Техникалық сауаттылық: Жаңа технологиялармен жұмыс істеу оқушылардың техникалық дағдыларын дамытады, бұл болашақта мамандық таңдау кезінде маңызды болады. [3]

Қорытынды

Химияны оқытуда AR & VR технологияларын пайдалану оқушылардың пәнге деген қызығушылығын арттырып, күрделі процестерді терең түсінуге мүмкіндік береді. Бұл технологиялар дәстүрлі сабақтарды жаңашыл әрі тиімді ету арқылы білім берудің жаңа деңгейін қалыптастырады. Сондықтан AR & VR технологияларын білім беру үдерісіне енгізу – заман талабы.Ауылдық жерлердегі мектептерде AR/VR технологияларын қолдану – бұл білім беру сапасын арттырудағы маңызды қадам. Қарапайым және қолжетімді құралдарды пайдалану, мұғалімдерді оқыту және ынтымақтастықты дамыту арқылы осы технологиялар барлық оқушыларға пайда әкеледі. Бұл тек білім сапасын жақсартуға ғана емес, сонымен қатар ауылдық оқушылардың ғылымға деген қызығушылығын оятуға мүмкіндік береді.

Қолданылған әдебиеттер тізімі:

1. Кәкімов, Ш.Ж. (2019). Химияны оқытудың инновациялық әдістері. Алматы: Білім баспасы.

2. Юнусов, Т.А., және Басарова, Л.Р. (2020). "Білім беру технологияларындағы виртуалды және толықтырылған шындық." Қазіргі білім беру мәселелері журналы, 15(4), 34-40.

3. Бағдатова, А.К. (2021). STEM және AR/VR технологиялары білім беру жүйесінде. Астана: "Ұлт болашағы" баспасы.