Особенности Применения Технологии 3d Моделирования При Подготовке Будущих Учителей Физики

Abstract

Физиканың ғылым ретінде дамуы және физикалық құбылыстар мен заңдылықтарды зерттеу әртүрлі физикалық жүйелердің модельдерін құрумен тығыз байланысты. Физиканың эксперименттік ғылым екендігін және физиканы оқытуда кейбір құбылыстарды түсіндірудің қиындығын ескерсек, бұл мәселені шешудің ғылыми негізделген тәсілін, жеңілдетілген баламасын құру ӛзекті болып табылады. Бұл зерттеудің мақсаты 3D модельдеудің физикалық зертханалық жұмыстарды орындаудағы тиімділгін айқындау болып табылады. Сонымен қатар, болашақ физика мұғалімдерінің танымдық қабілеттерін, пәнге қызығушылықтарын дамытуда 3D модельдеуді қолданудың мүмкіндіктері мен ерекшеліктерін анықтау. Зерттеу барысында теориялық және эмпирикалық әдістер, зерттеудегі сандық-сапалық әдіс элементтері, моделдеу әдісі қоладнылды. ІТ-білім, роботатехника элементтері, электрондық оқыту ресурстары сарапталды және 3D негізді компьютерлік бағдарламалар таңдалды. Рецензияланатын жоғары рейтингті журналдарда жарық кӛрген ғылыми әдебиеттер зерделенді, 3D виртуалды шындықты модельдеу және оның білімгерлерге физикалық құбылысты түсінуіне ықпалы 32 студентке жүргізілген сауалнама арқылы расталды. Зерттеу нәтижелері кӛрсеткендей оқытудың дәстүрлі түрлерімен қатар, 3D модельдеу технологияларын енгізу оқыту тәжірибесін едәуір кеңейтіп, білім сапасын арттырады. Болашақ физака мұғалімдерінің сауалнамадағы жауаптары виртуалды шындықты модельдеу олардың физикалық түсініктерін тереңдету үшін ӛте пайдалы деп санайтындығын кӛрсетті. Зерттеу нәтижелерін жоғары және орта білім беру ұйымдарында физиканы оқыту үдерісінде қолдану және болашақта осы саланың зерттеушілері үшін негізге алынатын ғылыми еңбек ретінде ұсынылады. Тҥйін сҿздер: физиканы оқыту, 3D модельдеу, цифрлық білім беру, электрондық ресурс, болашақ физика мамандары, виртуалды шындық, қолданбалы физика, модельдеу әдісі. Развитие физики как науки и изучение физических явлений и закономерностей тесно связано с созданием моделей различных физических систем. Учитывая, что физика–это экспериментальная наука и сложность объяснения некоторых явлений в преподавании физики, актуальным является создание научно обоснованного подхода, упрощенной альтернативы решению этой проблемы. Целью данного исследования является определение эффективности 3D моделирования при выполнении физических лабораторных работ. Кроме того, выявить возможности и особенности применения 3D моделирования в развитии познавательных способностей будущих учителей физики, интереса к предмету. В ходе исследования были достигнуты теоретические и эмпирические методы, элементы количественно- качественного метода в исследовании, метод моделирования. Были проанализированы IT-знания, элементы робототехники, ресурсы электронного обучения и выбраны компьютерные программы на основе 3D. Изучена научная литература, опубликованная в рецензируемых высокорейтинговых журналах, 3D моделирование виртуальной реальности и ее влияние на понимание обучающимися физического явления подтверждено опросом 32 студентов. Результаты исследования показали, что наряду с традиционными формами обучения внедрение технологий 3D моделирования значительно расширяет опыт обучения и повышает качество знаний. Ответы будущих учителей физаки в опросе показали, что моделирование виртуальной реальности может быть очень полезным для углубления их физического понимания. Применение результатов исследования в процессе обучения физике в организациях высшего и среднего образования и представляется в будущем в качестве основополагающего научного труда для исследователей данной области. Ключевые слова: обучение физике, 3D-моделирование, цифровое образование, Электронный ресурс, будущие специалисты по физике, виртуальная реальность, прикладная физика, метод модели- рования. The development of physics as a science and the study of physical phenomena and laws is closely connected with the creation of models of various physical systems. Given that physics is an experimental science and the complexity of explaining some phenomena in physics teaching, it is urgent to create a scientifically based approach, a simplified alternative to solving this problem. The purpose of this study is to determine the effectiveness of 3D modeling when performing physical laboratory work. In addition, to identify the possibilities and features of the use of 3D modeling in the development of cognitive abilities of future physics teachers, interest in the subject. In the course of the study, theoretical and empirical methods, elements of a quantitative and qualitative method in the study, and a modeling method were achieved. IT knowledge, robotics elements, e-learning resources were analyzed and 3D-based computer programs were selected. The scientific literature published in peer-reviewed high-ranking journals was studied, 3D modeling of virtual reality and its impact on students' understanding of the physical phenomenon was confirmed by a survey of 32 students. The results of the study showed that, along with traditional forms of education, the introduction of 3D modeling technologies significantly expands the learning experience and improves the quality of knowledge. The answers of future physics teachers in the survey showed that virtual reality modeling can be very useful for deepening their physical understanding. The application of the research results in the process of teaching physics in higher and secondary education organizations and is presented in the future as a fundamental scientific work for researchers in this field. Keywords: teaching physics, 3D modeling, digital education, Electronic resource, future physics specialists, virtual reality, applied physics, modeling method.