Введение. Внедрение в образовательный процесс технологии дополненной реальности как оптимального средства для визуализации трехмерных объектов открывает перспективы для решения проблемы низкой геометрической грамотности, обнаруживаемой на протяжении ряда лет по результатам ЕГЭ, ГИА и PIZA. Одним из недостаточно изученных педагогических аспектов использования образовательных AR-средств остается объем когнитивной нагрузки на обучающихся в процессе обучения. Цель настоящего исследования – выяснить, может ли использование трехмерной AR-визуализации увеличить эффективность обучения решению геометрических задач и снизить постороннюю когнитивную нагрузку и увеличить релевантную.
Материалы и методы. Исследование было организовано по схеме обучающего эксперимента с использованием контрольной и экспериментальной групп с замерами умений решения геометрических задач «до и после». Испытуемыми выступили 40 студентов первого курса ДВФУ, обучающихся в по программе педагогического бакалавриата гуманитарного профиля. Для диагностики воспринимаемой когнтитивной нагрузки использовался переведенный на русский язык и модифицированный опросник когнитивной нагрузки CSL Леппинга с соавторами, который включает три субшкалы – внутренней, посторонней и релевантной когнитивных нагрузок. Первичные результаты анализировались при помощи аппарата описательной статистики, Z-теста Колмогорова-Смирнова и T-тестов для двух независимых выборок и для парных выборок.
Результаты исследования. Полученные результаты показали, что обучение с помощью трехмерной AR-визуализацией приводит к более высокому приросту результатов решения геометрических задач, чем обучение при помощи трехмерной визуализации модели на плоскости (Т = -3,00, р=0,008). Было также обнаружено, что AR-вмешательство позитивно сказывается на объеме когнитивной нагрузки у обучающихся, позволяя снизить постороннюю нагрузку (t = -2,04*, p=0,04) и увеличить релевантную (t = 2,75, p=0,009).
Заключение. Выявленные в исследование данные вносят вклад в научные обоснования методики преподавания математических дисциплин, разработок образовательных AR-приложений, а также – в углубление понимания когнитивно-психологических механизмов процесса обучения.
Ключевые слова: дополненная реальность, обучение, математическое образование, геометрическая грамотность, PISA, пространственная визуализация, когнитивная нагрузка
Ссылка для цитирования: Гаврилова Т. А., Бажина П. С., Ходченко А. К., Замараева Я. А. Маркерная технология дополненной реальности как средство развития геометрической грамотности: эффективность и когнитивная нагрузка // Перспективы науки и образования. 2022. № 6 (60). С. 535-553. doi: 10.32744/pse.2022.6.32
Информация об авторах:
Гаврилова Татьяна Александровна (Россия, Владивосток) - Доцент, кандидат психологических наук, заведующая лабораторией цифровой педагогики Дальневосточный федеральный университет. ORCID ID: 0000-0002-7265-579X. Scopus Author ID: 7006541928. E-mail: gavrilova.ta@dvfu.ru Бажина Полина Сергеевна (Россия, Владивосток) - Кандидат педагогических наук, научный сотрудник лаборатории цифровой педагогики. Дальневосточный федеральный университет. ORCID ID: 0000-0002-7273-0702. Scopus Author ID: 57216184928. E-mail: bazhina.ps@dvfu.ru Ходченко Алексей Константинович (Россия, Владивосток) - Лаборант-исследователь лаборатории цифровой педагогики. Дальневосточный федеральный университет. E-mail: khodchenko.ak@dvfu.ru Замараева Яна Александровна (Россия, Владивосток) - Лаборант-исследователь лаборатории цифровой педагогики. Дальневосточный федеральный университет. E-mail: zamaraevayana@gmail.com
Оставить комментарий