1. DSpace KNU
  2. Наукові публікації
  3. 5. Факультет інформаційних технологій
  4. Кафедра професійної та соціально-гуманітарної освіти
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://ds.knu.edu.ua/jspui/handle/123456789/9237
Назва: Підвищення розуміння молекулярної геометрії учнями старшої школи за допомогою доповненої реальності
Автори: Семеріков, Сергій Олексійович
Селіванова, Тетяна Валеріївна
Нечипуренко, Павло Павлович
Старова, Тетяна Валеріївна
Карнішина, Діана Андріївна
Ключові слова: доповнена реальність
навчання хімії
молекулярна геометрія
просторове мислення
концептуальне розуміння
Blippar
мультимедійне навчання
дизайн навчання
змішані методи дослідження
середня освіта
Дата публікації: 2024
Бібліографічний опис: Підвищення розуміння молекулярної геометрії учнями старшої школи за допомогою доповненої реальності / Семеріков С. О., Селіванова Т. В., Нечипуренко П. П., Старова Т. В., Карнішина Д. А. // Цифрова трансформація відкритих науково-освітніх середовищ : монографія / Ін-т цифровізації освіти НАПН України ; [колектив авторів ; ред. О. М. Спірін, О. П. Пінчук]. – Київ, 2024. – С. 99–120. – DOI : https://doi.org/10.33407/lib.NAES.id/eprint/744025
Короткий огляд (реферат): Доповнена реальність (AR, ДР) стала перспективною технологією підтримки навчання хімії шляхом надання інтерактивної та захоплюючої візуалізації абстрактних понять. У цьому дослідженні вивчалася ефективність навчального модуля на основі доповненої реальності, розробленого з використанням платформи Blippar, для навчання молекулярної геометрії учнів старшої школи. Було використано квазі-експериментальний дизайн, в якому 49 учнів навчалися або за допомогою доповненої реальності, або за традиційною програмою. Для оцінки концептуального розуміння, просторового мислення, сприйняття та досвіду учнів було проведено до- і післятестове оцінювання, опитування та інтерв'ю. Результати показали, що група АР значно перевершила контрольну групу за показниками знань та просторових здібностей. Учні повідомили про високий рівень задоволеності, залученості та наміри використовувати доповнену реальність для вивчення хімії. Було визначено особливості дизайну та навчальні стратегії, які сприяли ефективному навчанню з використанням доповненої реальності, зокрема, підтримку, множинні репрезентації та застосування в реальному світі. Однак також були відзначені технічні проблеми та необхідність інтеграції з іншими педагогічними підходами. Отримані результати сприяють розвитку теоретичних та емпіричних основ використання доповненої реальності у навчанні хімії та мають практичне значення для розробки та впровадження досвіду навчання на основі доповненої реальності в цій галузі. Майбутні дослідження повинні вивчити довгострокові наслідки, індивідуальні відмінності та спільні аспекти навчання хімії з використанням доповненої реальності.
Опис: 1. Abdinejad M., Talaie B., Qorbani H.S., Dalili S. Student Perceptions Using Augmented Reality and 3D Visualization Technologies in Chemistry Education. Journal of Science Education and Technology. 2021. Vol. 30, no. 1. P. 87-96. DOI: https://doi.org/10.1007/s10956-020-09880-2 2. Abrahamson D. Building educational activities for understanding: An elaboration on the embodied-design framework and its epistemic grounds. International Journal of ChildComputer Interaction. 2014. Vol. 2, no. 1. P. 1-16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcci.2014.07.002 3. Ainsworth S. DeFT: A conceptual framework for considering learning with multiple representations. Learning and Instruction. 2006. Vol. 16, no. 3. P. 183-198. DOI: https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2006.03.001 4. Azuma R. T. A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1997. Vol. 6, no. 4. P. 355-385. DOI: https://doi.org/10.1162/pres.1997.6.4.355 5. Blippar Group Limited. Create & Build AR | Blippbuilder Free 3D Augmented Reality Tool - Blippar. 2024. URL: https://www.blippar.com/build-ar 6. Bobkova O. S., Bukhtiiarov V. K., Valiuk V. F., Velychko L. P., Dubovyk O. A., Pavlenko V. O., Puhach S. V. Chemistry. 10-11 grades. Profile level: Curriculum for institutions of general secondary education. 2017. URL: https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/programy-10-11-klas/2018- 2019/ximiya-10-11-profilnij-riven.docx 7. Braun V., Clarke V. Using thematic analysis in psychology. Qualitative Research in Psychology. 2006. Vol. 3, no. 2. P. 77-101. DOI: https://doi.org/10.1191/1478088706qp063oa 8. Brown J. S., Collins A., Duguid P. Situated Cognition and the Culture of Learning. Educational Researcher. 1989. Vol. 18, no. 1. P. 32-42. DOI: https://doi.org/10.3102/0013189X018001032 9. Bujak K. R., Radu I., Catrambone R., MacIntyre B., Zheng R., Golubski G. A psychological perspective on augmented reality in the mathematics classroom. Computers & Education. 2013. Vol. 68. P. 536-544. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2013.02.017 10. Cai S., Wang X., Chiang F. K. A case study of Augmented Reality simulation system application in a chemistry course. Computers in Human Behavior. 2014. Vol. 37. P. 31- 40. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chb.2014.04.018 11. Cavin C. S., Cavin E. D., Lagowski J. J. The effect of computer-assisted instruction on the attitudes of college students toward computers and chemistry. Journal of Research in Science Teaching. 1981. Vol. 18, no. 4. P. 329-333. DOI: https://doi.org/10.1002/tea.3660180407 12. Chen P., Liu X., Cheng W., Huang R. A review of using Augmented Reality in Education from 2011 to 2016. Innovations in Smart Learning. Singapore: Springer Singapore, 2017. P. 13-18. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-2419-1_2 13. Chen S. Y., Liu S. Y. Using augmented reality to experiment with elements in a chemistry course. Computers in Human Behavior. 2020. Vol. 111. P. 106418. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chb.2020.106418 14. Creswell J. W., Plano Clark V. L. Designing and Conducting Mixed Methods Research. 3rd ed. SAGE Publications, 2017. 15. Davis F. D. Perceived Usefulness, Perceived Ease of Use, and User Acceptance of Information Technology. MIS Quarterly. 1989. Vol. 13, no. 3. P. 319-340. DOI: https://doi.org/10.2307/249008 16. Domínguez Alfaro J. L., Gantois S., Blattgerste J., De Croon R., Verbert K., Pfeiffer T., Van Puyvelde P. Mobile Augmented Reality Laboratory for Learning Acid-Base Titration. Journal of Chemical Education. 2022. Vol. 99, no. 2. P. 531-537. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.1c00894 17. Dunleavy M., Dede C., Mitchell R. Affordances and Limitations of Immersive Participatory Augmented Reality Simulations for Teaching and Learning. Journal of Science Education and Technology. 2009. Vol. 18, no. 1. P. 7-22. DOI: https://doi.org/10.1007/s10956-008-9119-1 18. Ebner M., Holzinger A. Successful implementation of user-centered game based learning in higher education: An example from civil engineering. Computers & Education. 2007. Vol. 49, no. 3. P. 873-890. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2005.11.026 19. Faridi E., Ghaderian A., Honarasa F., Shafie A. Next generation of chemistry and biochemistry conference posters: Animation, augmented reality, visitor statistics, and visitors' attention. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2021. Vol. 49, no. 4. P. 619-624. DOI: https://doi.org/10.1002/bmb.21520 20. Field A. Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics. 5th ed. SAGE Publications, 2017. URL: http://repo.darmajaya.ac.id/5678/ 21. García Franco A., Taber K. S. Secondary Students' Thinking about Familiar Phenomena: Learners' explanations from a curriculum context where 'particles' is a key idea for organising teaching and learning. International Journal of Science Education. 2009. Vol. 31, no. 14. P. 1917-1952. DOI: https://doi.org/10.1080/09500690802307730 22. Gillespie R. J. The VSEPR model revisited. Chemical Society Reviews. 1992. Vol. 21. P. 59-69. DOI: https://doi.org/10.1039/CS9922100059 23. Glenberg A. M. Embodiment as a unifying perspective for psychology. WIREs Cognitive Science. 2010. Vol. 1, no. 4. P. 586-596. DOI: https://doi.org/10.1002/wcs.55 24. Housecroft C. E., Sharpe A. G. Inorganic Chemistry. 2nd ed. Pearson, 2005. 25. Ibáñez M. B., Delgado-Kloos C. Augmented reality for STEM learning: A systematic review. Computers & Education. 2018. Vol. 123. P. 109-123. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.05.002 26. Irwansyah F. S., Yusuf Y. M., Farida I., Ramdhani M. A. Augmented Reality (AR) Technology on The Android Operating System in Chemistry Learning. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 288, no. 1. P. 012068. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/288/1/012068 27. Johnstone A. H. Why is science difficult to learn? Things are seldom what they seem. Journal of Computer Assisted Learning. 1991. Vol. 7, no. 2. P. 75-83. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2729.1991.tb00230.x 28. Johnstone A. H. Teaching of chemistry - logical or psychological? Chemistry Education Research and Practice. 2000. Vol. 1, no. 1. P. 9-15. DOI: https://doi.org/10.1039/A9RP90001B 29. Karnishyna D. A., Selivanova T. V., Nechypurenko P. P., Starova T. V., Stoliarenko V. G. The use of augmented reality in chemistry lessons in the study of "Oxygen-containing organic compounds" using the mobile application Blippar. Journal of Physics: Conference Series. 2022. Vol. 2288, no. 1. P. 012018. DOI: https://doi.org/10.1088/1742- 6596/2288/1/012018 30. Kozma R. The material features of multiple representations and their cognitive and social affordances for science understanding. Learning and Instruction. 2003. Vol. 13, no. 2. P. 205-226. DOI: https://doi.org/10.1016/S0959-4752(02)00021-X 31. Kozma R. B. The Use of Multiple Representations and the Social Construction of Understanding in Chemistry. Innovations in Science and Mathematics Education: Advanced Designs for Technologies of Learning. Mahwah, NJ: Erlbaum, 2000. P. 11-46. URL: https://www.academia.edu/42103279 32. Lave J., Wenger E. Situated Learning: Legitimate Peripheral Participation. Cambridge: Cambridge University Press, 1991. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511815355 33. Lindgren R., Johnson-Glenberg M. Emboldened by Embodiment: Six Precepts for Research on Embodied Learning and Mixed Reality. Educational Researcher. 2013. Vol. 42, no. 8. P. 445-452. DOI: https://doi.org/10.3102/0013189X13511661 34. Mayer R. E. Multimedia Learning. 3rd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2020. DOI: https://doi.org/10.1017/9781316941355 35. Miles M. B., Huberman A. M., Saldaña J. Qualitative Data Analysis: A Methods Sourcebook. 3rd ed. SAGE Publications, 2014. URL: https://www.metodos.work/wpcontent/uploads/2024/01/Qualitative-Data-Analysis.pdf 36. Nechypurenko P. P., Semerikov S. O., Pokhliestova O. Y. An augmented reality-based virtual chemistry laboratory to support educational and research activities of 11th grade students. Educational Dimension. 2023. Vol. 8. P. 240-264. DOI: https://doi.org/10.31812/educdim.4446 37. Paas F., van Gog T., Sweller J. Cognitive Load Theory: New Conceptualizations, Specifications, and Integrated Research Perspectives. Educational Psychology Review. 2010. Vol. 22, no. 2. P. 115-121. DOI: https://doi.org/10.1007/s10648-010-9133-8 38. Pence H. E. Smartphones, Smart Objects, and Augmented Reality. The Reference Librarian. 2010. Vol. 52, no. 1-2. P. 136-145. DOI: https://doi.org/10.1080/02763877.2011.528281 39. Radu I. Augmented reality in education: a meta-review and cross-media analysis. Personal and Ubiquitous Computing. 2014. Vol. 18, no. 6. P. 1533-1543. DOI: https://doi.org/10.1007/s00779-013-0747-y 40. Rau M. A. Enhancing undergraduate chemistry learning by helping students make connections among multiple graphical representations. Chemistry Education Research and Practice. 2015. Vol. 16. P. 654-669. DOI: https://doi.org/10.1039/C5RP00065C 41. Revvity Signals Software. ChemDraw. 2024. URL: https://revvitysignals.com/products/research/chemdraw 42. Schutera S., Schnierle M., Wu M., Pertzel T., Seybold J., Bauer P., Teutscher D., Raedle M., Heß-Mohr N., Röck S., Krause M. J. On the Potential of Augmented Reality for Mathematics Teaching with the Application cleARmaths. Education sciences. 2021. Vol. 11, no. 8. P. 368. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci11080368 43. Semerikov S. O., Vakaliuk T. A., Mintii I. S., Hamaniuk V. A., Soloviev V. N., Bondarenko O. V., Nechypurenko P. P., Shokaliuk S. V., Moiseienko N. V., Shepiliev D. S. Immersive E-Learning Resources: Design Methods. Digital Humanities Workshop. New York, NY, USA: Association for Computing Machinery, 2022. P. 37-47. DOI: https://doi.org/10.1145/3526242.3526264 44. Sweller J. Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction. 1994. Vol. 4, no. 4. P. 295-312. DOI: https://doi.org/10.1016/0959- 4752(94)90003-5 45. Taber K. S. Towards a Curricular Model of the Nature of Science. Science & Education. 2008. Vol. 17, no. 2. P. 179-218. DOI: https://doi.org/10.1007/s11191-006-9056-4 46. Tasker R. Research into practice: Visualising the molecular world for a deep understanding of chemistry. Teaching science. 2014. Vol. 60, no. 2. P. 16-27. 47. Ferk V., Vrtacnik M., Blejec A., Gril A. Students' understanding of molecular structure representations. International Journal of Science Education. 2003. Vol. 25, no. 10. P. 1227-1245. DOI: https://doi.org/10.1080/0950069022000038231 48. Vlasenko K. V., Lovianova I. V., Volkov S. V., Sitak I. V., Chumak O. O., Krasnoshchok A. V., Bohdanova N. G., Semerikov S. O. UI/UX design of educational on-line courses. CTE Workshop Proceedings. 2022. Vol. 9. P. 184-199. DOI: https://doi.org/10.55056/cte.114 49. Wilson M. Six views of embodied cognition. Psychonomic Bulletin & Review. 2002. Vol. 9, no. 4. P. 625-636. DOI: https://doi.org/10.3758/BF03196322 50. Wu H. K., Krajcik J. S., Soloway E. Promoting understanding of chemical representations: Students' use of a visualization tool in the classroom. Journal of Research in Science Teaching. 2001. Vol. 38, no. 7. P. 821-842. DOI: https://doi.org/10.1002/tea.1033 51. Wu H. K., Lee S. W. Y., Chang H. Y., Liang J. C. Current status, opportunities and challenges of augmented reality in education. Computers & Education. 2013. Vol. 62. P. 41-49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2012.10.024 52. Zhai X., Jackson D. F. A pedagogical framework for mobile learning in science education. International Encyclopedia of Education. 4th ed. Oxford: Elsevier, 2023. P. 215-223. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818630-5.13037-4 53. Zhang J., Li G., Huang Q., Feng Q., Luo H. Augmented Reality in K-12 Education: A Systematic Review and Meta-Analysis of the Literature from 2000 to 2020. Sustainability. 2022. Vol. 14, no. 15. P. 9725. DOI: https://doi.org/10.3390/su14159725
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://ds.knu.edu.ua/jspui/handle/123456789/9237
Розташовується у зібраннях:Кафедра професійної та соціально-гуманітарної освіти

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
_2024_final-100-121.pdf746.38 kBAdobe PDFПереглянути/Відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.