ВИКОРИСТАННЯ ІМЕРСИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У НАВЧАННІ ФІЗИКИ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНИХ ЗАКЛАДІВ ФАХОВОЇ ПЕРЕДВИЩОЇ ОСВІТИ

17 June 2022 Last Updated: 17 June 2022

Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка

Фоменко Олена

Найпрогресивніші методи діагностики та лікування засновані на використанні складної медичної апаратури (ядерних магніторезонансних томографів, комп’ютерних рентгенівських томографів, клінічних аудіометрів, ендоскопічного обладнання, кібер-ножів тощо). Але, найчастіше, знання молодших медичних працівників не дозволяють їм використовувати сучасні медичні комплекси, так як вони мають слабкі фундаментальні уявлення про фізичні методи, що задіяні в даних комплексах, специфіку використання цих комплексів під час медичної діагностики. Потрібні фахівці які володіють фундаментальними знаннями з фізики та розуміють загальні принципи функціонування людського організму.

Традиційна форма навчання не може в повній мірі вирішувати дану задачу. Необхідно використовувати нові технології навчання, які б давали «нову якість» освіти. Однією з таких нових технологій є використання імерсивних технологій при вивченні природничих дисциплін.

Імерсивні технології (англ. Immersive — занурювати) — технології повного або часткового занурення у віртуальний світ або різні види змішання реальної і віртуальної реальності. Імерсивні технології також називають технологіями розширеної реальності. В сучасних умовах, з переходом на змішане та дистанційне навчання проблема використання імерсивних технологій є наразі дуже актуальною, особливо для природничих дисциплін, коли в учасників освітнього процесу не завжди є доступ до лабораторій та навчальних аудиторій.

Проаналізувавши дані з відкритих джерел Українського центру оцінювання якості освіти (УЦОЯО) можемо констатувати, що за останні роки суттєво знизилась зацікавленість учнів у вивченні природничих наук, а саме фізики. Для прикладу: у 2016 р. серед всіх учасників ЗНО по Україні фізику обрали лише 13 % учасників, а у 2017 р. їх стало ще менше – 11 % учасників Більшість учнів і студентів вважають фізику складним предметом для вивчення.

Візуалізація навчального матеріалу за останні десятиліття значно еволюціонувала: спочатку на заняттях з фізики використовувались динамічні моделі, різноманітна наочність, пізніше, з розвитком комп’ютерних технологій, почали використовувати flash-анімації, 3D-моделі, віртуальні лабораторії тощо. Саме у віртуальному просторі деталізовано можна розглядати будь який об’єкт або процес, для учнів і студентів це набагато цікавіше, ніж дивитись на нерухому картинку в підручнику. Інтерактивні комп’ютерні технології занурення у віртуальну реальність (імерсивні технології) почали виходити з лабораторій та проникати у звичайне освітнє середовище. Технології доповненої реальності або імерсивні технології навчання - це технології повного (VR – virtual reality ) або часткового занурення (AR – augmented reality) у віртуальний світ та різні види змішаної і доповненої реальності. Дані технології можна віднести до категорії мобільного навчання (mobile learning, M- Learning) – технології навчання яка базується на використанні мобільних засобів та сучасних технологій.

Дослідження використання імерсивних технологій навчальному процесі на сьогодні є предметом інтересу багатьох вітчизняних та закордонних вчених. Науковці Ковальчук О.І., Бондаренко М.П., Охрей А.Г., Прибитько І.Ю., Решитнік Є. М., з навчально-наукового центру КНТУ ім. Тараса Шевченка, проаналізували використання імерсивних технологій навчання на дисципліні «Анатомія і фізіологія» [1]. В своїх дослідженнях вони дійшли висновку, що необхідність впровадження імерсивних технологій в навчальний процес обумовлена застосуванням цих новітніх технологій у медичній практиці. Інша дослідниця, Ольга Пінчук у своїй статті: «Імерсивні технології навчання: проблема чи перспектива?» аналізує використання даних технологій для візуалізації матеріалу, а також наголошує, що інтеграція новітніх технологій доповненої реальності у звичне навчальне середовище, на її думку, має синергетичний ефект і позитивно впливає на учнів, а також дозволяє забезпечити додаткові можливості навчання для людей з особливими потребами [2]. Дослідниками - Крюковою Є.С, Голуб Т.П. та Амерідзе О.С. на базі факультетів англійської мови технічного спрямування Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» було проведено анкетування за темою «Використання імерсивних технологій» [3]. Результати їх соціологічного дослідження дозволяють зробити висновки, що використання імерсивних технологій підвищує ефективність навчання. Всі учасники навчального процесу позитивно ставляться до впровадження сучасних технологій і підкреслюють широкі можливості використання даних технологій.

У другому семестрі 2021-2022 н. р. студенти Кіровоградського медичного фахового коледжу ім. Є. Й. Мухіна на заняттях з фізики мали змогу працювати з додатками: BookVar, ArBook, Electricity AR та інтерактивними симуляціями для природничих наук - PhET INTERACTIVE SIMULATIONS. Опитування студентів показало, що використання імерсивних технологій в навчанні фізики зробило це навчання цікавим, інтерактивним, та на думку самих студентів - дозволяє занурюватись в тему заняття, робить матеріал наочним, дозволяє дистанційно проводити досліди та експерименти. Також ми можемо відмітити що:

мобільний додаток BookVar розроблений для всього шкільного курсу фізики, але у нього відсутня віртуальна лабораторія і він, в майбутньому, має бути платним;
мобільний додаток Electricity AR застосовується лише при вивченні розділу «Електрика», перевагою є те, що він легко встановлюється на будь-які моделі мобільних телефонів;
мобільний додаток ArBook є безкоштовним, проте він знаходиться ще на стадії розробки та не має 3D-моделей і AR до всіх тем курсу шкільної фізики, а також деякі телефонів не підтримують AR;
симулятор PhET INTERACTIVE SIMULATIONS є інтерактивним, дозволяє студенту бути активним суб’єктом навчання, проте не всі моделі мобільних телефонів коректно працюють із симулятором.

Дослідження з використання імерсивних технологій навчання на заняттях з фізики ще знаходиться на початковому етапі, проте, аналізуючи поточні оцінки студентів, як до початку використання даної технології так і підчас використання, ми можемо зробити проміжні висновки:

імерсивні технології покращили знання студентів, які мали достатній та високий рівні знань;
для студентів з низьким та середнім рівнем знань, суттєвих змін у покращені рівня знань не спостерігається, але зросла зацікавленість у вивченні фізики.

Сьогодні відбувається розвиток фахової передвищої освіти пов'язаний з переходом до практичної реалізації нової освітньої парадигми, що спрямована на створення цілісної системи неперервної освіти, на формування наукового стилю мислення, на озброєння майбутніх фахівців навичками роботи із сучасним медичним обладнанням та медичними інформаційними системами.

Застосування комп'ютерної техніки для викладання у фаховій передвищій освіті призвело до появи нового покоління освітніх технологій, що дають змогу підвищувати якість навчання, створюють нові засоби впливу для ефективної взаємодії між педагогами і студентами. На думку багатьох фахівців, дані освітні технології повинні забезпечувати:

візуалізацію представленої інформації, мобільність в навчанні.
активне використання інтелектуального потенціалу в науковій, освітній та інших видах діяльності;
інтеграцію інформаційних технологій з науковим, освітнім розвитком усіх сфер діяльності.

СПИСОК ДЖЕРЕЛ

Ковальчук О.І., Бондаренко М.П., Охрей А.Г., Прибитько І.Ю., Решетник Є.М. Особливості використання імерсивних технологій (віртуальної і доповненої реальності) в медичній освіті та практиці. Методологія наукових досліджень. 2020. Том 14 (№ 3). С. 158–164.
О. Пінчук. Імерсивні технології в навчанні: проблема чи Перспектива? Матеріали ХІІ Міжнародної наук.-практ. конф., м. Вінниця, Україна, 2020 p., «ІОН-2020» ВНТУ, С.257-258.
Крюкова Є.С, Голуб Т.П. та Амерідзе О.С. Використання імерсивних технологій в освіті. Інноваційна педагогіка. 2021 Випуск 32. Т. 2. С.186-188.