Использование техник виртуальной реальности в обучении школьной биологии

Июль 26, 2022

Главная
Биология
Использование техник виртуальной реальности в обучении школьной биологии

Содержание

2. СОДЕРЖАНИЕ Введение Влияние образовательной виртуальной реальности биологической тематики на мышление школьников 15-17 лет
3. ВВЕДЕНИЕ В данной работе рассматриваются результаты инновационного опыта использования в образовательных целях обучающей программы биологической тематики,
5. Внедрение таких технологий в практику преподавания различных предметов в средних и высших школах, по нашему мнению,
6. Ведущей инновационной идей опыта является предположение о том, что при преподавании некоторых биологических тем в ВР
7. ВЛИЯНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ВР БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕМАТИКИ НА МЫШЛЕНИЕ, ПАМЯТЬ И ПСИХИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ ШКОЛЬНИКОВ 15-17 ЛЕТ Программа «Наследование
8. НАЧАЛО ПРОГРАММЫ
9. РЕШЕТКА ПЕННЕТА
10. Констатирующий эксперимент имел цель выявить, как влияет на мышление обычный урок. Формирующий эксперимент имел цель выявить,
11. Этапы констатирующего эксперимента. Базовое исследование. Базовое исследование включало тестирование по темам «Мейоз», «Дигибридное скрещивание. Закон независимого
12. Микросемантическое исследование мышления. На этом этапе исследование проводилось в индивидуальном порядке. Испытуемым предлагалось решить аналогичные генетические
13. Этапы формирующего эксперимента. 1) Базовое исследование. Базовое исследование также включало аналогичное тестирование по темам «Мейоз», «Дигибридное
14. Данные, полученные в результате констатирующего и формирующего экспериментов, сравнивались, анализировались и обрабатывались математико-статистически. Достоверность различий влияния
15. В результате сравнительного анализа результатов исследований с участием контрольной и экспериментальной выборки были выявлены следующие особенности.
16. ТАБЛИЦА 1. ЗНАЧЕНИЯ U-КРИТЕРИЯ МАННА-УИТНИ, ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ЗНАЧИМОСТЬ РАЗЛИЧИЙ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕСТИРОВАНИЯ ПО ВОПРОСАМ, ТРЕБУЮЩИМ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ,
17. На значимость различий указывает также расчет Т-критерия Стьюдента. Тэмп. оказалось равным 3,47, при чем Тэмп. больше
18. ТАБЛИЦА 2. СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРА АНАЛИЗА ЧЕРЕЗ СИНТЕЗ ПОД ВЛИЯНИЕМ ВР И ОБЫЧНОГО УРОКА. Из таблицы 3
20. Скачать презентацию

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Влияние образовательной виртуальной реальности биологической тематики на мышление школьников 15-17 лет

Слайд 3

ВВЕДЕНИЕ
В данной работе рассматриваются результаты инновационного опыта использования в образовательных целях

обучающей программы биологической тематики, созданной на базе средств виртуальной реальности (ВР-программы).
Технологии ВР – одни из наиболее прогрессивных новейших информационных технологий, создающих иллюзию вхождения при помощи искусственных средств в виртуальный мир и позволяющие даже действовать в нем, меняя параметры виртуального окружения. Для эксплуатации таких технологий могут применяться обычные компьютеры, интерактивные и проективные доски, шлемы ВР, перчатки ВР, костюмы ВР; комнаты виртуальной реальности.

Слайд 4

Слайд 5

Внедрение таких технологий в практику преподавания различных предметов в средних и

высших школах, по нашему мнению, является достаточно перспективным по причине повышенного интереса современного человека к таким технологиям; их высоких изобразительных и интерактивных возможностей; безопасностью использования детьми и взрослыми при учете некоторых требований и ограничений; доступностью в средних школах некоторых средств (в особенности компьютеров), за счет которых возможно вхождение пользователя в ВР и действия в ней.

Слайд 6

Ведущей инновационной идей опыта является предположение о том, что при преподавании

некоторых биологических тем в ВР знания, умения, мышление и другие компоненты личности учащегося формируются и развиваются эффективнее, нежели при проведении обычных уроков. В рассматриваемом опыте приведены в достаточном, по нашему мнению, положительных доказательств данному предположению.

Слайд 7

ВЛИЯНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ВР БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕМАТИКИ НА МЫШЛЕНИЕ, ПАМЯТЬ И ПСИХИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ

ШКОЛЬНИКОВ 15-17 ЛЕТ

Программа «Наследование генов» раскрывает закономерности независимого наследования генов при дигибридном скрещивании (генетическая тематика) через изображение и описание фаз мейоза (деления клетки с уменьшением числа хромосом вдвое, происходящее обычно при образовании половых клеток) у морских свинок, а также генетических схем скрещивания.

Слайд 8

НАЧАЛО ПРОГРАММЫ

Слайд 9

РЕШЕТКА ПЕННЕТА

Слайд 10

Констатирующий эксперимент имел цель выявить, как влияет на мышление обычный урок.

Формирующий эксперимент имел цель выявить, как влияет на мышление ВР. Выборки делались из учеников 10х классов средних школ г. Смоленска и Смоленской области (в частности, МКОУ Дуровская СОШ Сафоновского района Смоленской области, МБОУ СОШ №26,29 г. Смоленска), однократно изучавших темы «Мейоз», «Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков» в рамках школьной программы в 9ом классе. Такой возрастной выбор обусловлен задачей выявить не только отличия влияния обычного урока и ВР на мышление школьников, но и выявить еще, насколько обычный урок и ВР повышает уровень мышления с учетом базового опыта изучения темы. Работа с виртуальной обучающей программой проводилась испытуемыми самостоятельно, без помощи экспериментатора, в течение около 30 мин.
Общая цель исследования: выявить особенности влияния образовательной ВР биологической тематики на мышление испытуемых по сравнению с обычным уроком.

Слайд 11

Этапы констатирующего эксперимента.
Базовое исследование.
Базовое исследование включало тестирование по темам «Мейоз», «Дигибридное

скрещивание. Закон независимого наследования признаков» по вопросам, требующим проявления мыслительной активности, до и после обычного урока.

Слайд 12

Микросемантическое исследование мышления.
На этом этапе исследование проводилось в индивидуальном порядке. Испытуемым

предлагалось решить аналогичные генетические задачи по темам «Мейоз», «Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков» до и после обычного урока. Экспериментатор записывал на диктофон все рассуждения для последующего микросемантического анализа (А.В. Брушлинский), целью которого было выявление особенностей влияния обычного урока на некоторые параметры мышления: уровень прогнозов искомого решения, характер анализа через синтез, уровень «принятия-непринятия» подсказки и др.

Слайд 13

Этапы формирующего эксперимента.
1) Базовое исследование.
Базовое исследование также включало аналогичное тестирование по

темам «Мейоз», «Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков» до и после работы с программой. Полученные результаты подвергались математико-статистической обработке, включающей проверку на достоверность различий по критериям Манна-Уитни, парного критерия Стьюдента.
2) Микросемантическое исследование мышления.
На этом этапе исследование проводилось в индивидуальном порядке. Испытуемым предлагалось решить аналогичные генетические задачи по темам «Мейоз», «Дигибридное скрещивание. Закон независимого наследования признаков» до и после работы с программой. Экспериментатор записывал все рассуждения на диктофон для последующего микросемантического анализа (А.В. Брушлинский), целью которого было выявление особенностей влияния ВР на некоторые параметры мышления: уровень прогнозов искомого решения, характер анализа через синтез, уровень «принятия-непринятия» подсказки и др.

Слайд 14

Данные, полученные в результате констатирующего и формирующего экспериментов, сравнивались, анализировались и

обрабатывались математико-статистически. Достоверность различий влияния обычного урока и ВР на мышление определялось опять же по критериям Манна-Уитни и парного критерия Стьюдента.

Слайд 15

В результате сравнительного анализа результатов исследований с участием контрольной и экспериментальной

выборки были выявлены следующие особенности.
Обычный урок повышает количество правильных ответов и уровень мышления в 1.2; 2; 3 раза.
Работа в ВР повышает уровень в 1.6, 2, 3, 4, 5, 6раз. Высшие показатели повышения (в 5 раз и более) встречаются в единичных случаях.
Наглядно видно, что количество правильных ответов и уровень мышления повышается после работы с ВР сильнее, чем после обычного урока.
На значимость различий результатов констатирующего и формирующего эксперимента указывают также расчеты U-критериев Манна-Уитни (см. таблицу 1).

Слайд 16

ТАБЛИЦА 1. ЗНАЧЕНИЯ U-КРИТЕРИЯ МАННА-УИТНИ, ПОКАЗЫВАЮЩИЕ ЗНАЧИМОСТЬ РАЗЛИЧИЙ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕСТИРОВАНИЯ ПО

ВОПРОСАМ, ТРЕБУЮЩИМ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫСЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, ПОСЛЕ РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ «НАСЛЕДОВАНИЕ ГЕНОВ» ПО СРАВНЕНИЮ С ОБЫЧНЫМ УРОКОМ.
U1 – критерий для результатов после обычного урока; U2 – критерий для результатов после работы с программой; ΔU – разница между U2 и U1.
Очевидно, U2˃ U1. Значит, U2 – эмпирическое значение критерия Манна-Уитни. U2 также больше Uкр., равного 127(p≤0,05).

Слайд 17

На значимость различий указывает также расчет Т-критерия Стьюдента. Тэмп. оказалось равным

3,47, при чем Тэмп. больше Ткрит., равного 2,098 (р≤0,05).
Для сравнения характера анализа через синтез под влиянием ВР и обычного урока приведем следующую таблицу (см. таблицу 2).

Слайд 18

ТАБЛИЦА 2. СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРА АНАЛИЗА ЧЕРЕЗ СИНТЕЗ ПОД ВЛИЯНИЕМ ВР И

ОБЫЧНОГО УРОКА.
Из таблицы 3 видно, что работа в ВР приводит к более существенному повышению направленных черт в анализе через синтез, чем в случае обычного урока. В отличие от обычного урока, появляются случаи характера изменения показателя «с низкого до высокого» под влиянием ВР.