СОЗДАНИЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ УЧЕБНЫХ СРЕД: ДОПОЛНЕННАЯ И ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ НА УРОКАХ ХИМИИ

CREATING INTERACTIVE LEARNING ENVIRONMENTS: AUGMENTED AND VIRTUAL REALITY IN CHEMISTRY CLASSES

Tsybuleva Alina Aleksandrovna

Student, Belgorod National Research University, Russia, Belgorod

Rizvanova Diana Damirovna

Assistant of the Department of Computer Science, Natural Sciences and Teaching Methods, Belgorod National Research University, Russia, Belgorod

Аннотация. В статье рассматриваются проблемы влияния интерактивных учебных сред (виртуальная и дополнительная реальность). Разработка интерактивных сред является важной тенденцией в компьютеризации образования. Сочетание привлекательности игры с аудиовизуальными, вычислительными и информационными возможностями компьютерной техники открывает значительный дидактический потенциал, который необходимо реализовать в учебной практике. Информационные технологии в образовании позволяют удерживать внимание студентов, что способствует повышению их интереса к обучению и развитию технологических навыков, необходимых для академической и профессиональной деятельности. В частности, в рамках преподавания химии, перспективным направлением является использование технологий виртуальной реальности. В связи с этим, данная статья представляет результаты исследования, посвященного использованию компьютерных игр и технологий виртуальной реальности в процессе обучения студентов химических специальностей в Белгородском государственном национальном исследовательском университете. Особое внимание уделяется применению VR для имитации химических лабораторий и проведения виртуальных экспериментов, что позволяет безопасно и наглядно изучать сложные химические процессы. В рамках исследования рассмотрено, как интерактивные симуляции химических реакций, визуализированные с помощью VR, влияют на понимание студентами механизмов реакций и усвоение теоретического материала. Также анализируется эффективность VR-лабораторий для отработки практических навыков работы с химическим оборудованием и реагентами, что особенно актуально в условиях ограниченного доступа к традиционным лабораторным практикумам.

Abstract. The article discusses the problems of the influence of interactive learning environments (virtual and augmented reality). The development of interactive environments is an important trend in the computerization of education. The combination of the attractiveness of games with the audiovisual, computational, and informational capabilities of computer technology opens up significant didactic potential that needs to be implemented in educational practice.

Information technologies in education allow students to retain their attention, which helps to increase their interest in learning and develop the technological skills necessary for academic and professional activities. In particular, the use of virtual reality technologies in the teaching of chemistry is a promising area. In this regard, this article presents the results of a study on the use of computer games and virtual reality technologies in the teaching of chemistry students at Belgorod State National Research University. The focus is on the application of VR to simulate chemical laboratories and conduct virtual experiments, which allows for the safe and visual exploration of complex chemical processes. The study explores how interactive simulations of chemical reactions, visualized using VR, can enhance students' understanding of reaction mechanisms and the acquisition of theoretical knowledge. The article also analyzes the effectiveness of VR laboratories for practicing practical skills in working with chemical equipment and reagents, which is especially important in the context of limited access to traditional laboratory workshops.

Ключевые слова: дополненная реальность, виртуальная реальность, цифровые образовательные технологии, преподавание химии, учебный процесс.

Keywords: augmented reality, virtual reality, digital educational technologies, chemistry teaching, and the learning process.

Современное образование всё больше использует цифровые технологии, рассматривая дополненную (AR) и виртуальную (VR) реальность как эффективные инструменты обучения. В химии, предмете с обилием абстрактных понятий и практических опытов, AR и VR открывают новые возможности для визуализации и индивидуализации обучения, позволяя моделировать эксперименты и визуализировать молекулы в 3D.

AR накладывает виртуальные объекты на реальный мир, создавая интерактивную среду. В химии это позволяет визуализировать структуры и реакции прямо в классе. Исследования показывают, что AR значительно повышает эффективность обучения, улучшая усвоение информации и концентрацию.

VR создаёт искусственную среду для безопасного проведения сложных и опасных экспериментов, визуализируя процессы на микроскопическом уровне. VR может использоваться для изучения строения молекул, проведения виртуальных лабораторных работ, визуализации химических реакций и создания интерактивных моделей.

Применение AR и VR соответствует принципам наглядности, практической значимости теории, активности и контроля успеваемости. AR/VR платформы персонализируют обучение, анализируя действия ученика и предлагая индивидуальные задания.

Внедрение AR/VR в обучение химии обладает рядом преимуществ, включая наглядность, безопасность, вовлечение, фокусировку и возможность проведения виртуальных уроков. Обучающие видеоигры также влияют на развитие эмоциональных и интеллектуальных навыков. Процесс изучения делится на проявление потребности в знаниях, усвоение материала и практическое закрепление. Основным препятствием для широкого распространения AR остаётся стоимость оборудования. Тем не менее, будущее химии заключается в сочетании возможностей AR/VR и преподавательского мастерства, где технологии улучшают мышление и развивают творчество.