Dopolnjena resničnost za doseganje boljšega razumevanja trojne narave kemijskih pojmov
natisniPredstavitev projekta
Naslov: Dopolnjena resničnost za doseganje boljšega razumevanja trojne narave kemijskih pojmov
Šifra projekta: J5-50155
Vodilna institucija: UL PEF
Partnerska institucija: UP FAMNIT
Vodja projekta na UP FAMNIT: dr. Matjaž Kljun
Financer projekta: Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS)
Raziskovalno področje (ARIS): 5.01 - Vzgoja in izobraževanje
Vrsta projekta: Temeljni projekt
Trajanje projekta: 1. 10. 2023–30. 9. 2026
Dopolnjena resničnost in kemija se osredotoča na razumevanje kemije na treh ravneh (makroskopski, submikroskopski in simbolni) predstavitev kemijskih pojmov, predstavlja inovativen pristop na področju kemijskega izobraževanja. S pomočjo naprednih tehnologij, ki omogočajo uporabo virtualne resničnosti in obogatene resničnosti se učencem omogoča, da se poglobijo v svet molekul, atomov in ionov ter kemijskih reakcij na način, ki ga klasične metode poučevanja kemije ne omogočajo.
Dopolnjena resničnost bo omogočila interaktivno raziskovanje interakcij med delci, ki so ključni procesi, ki jih preučuje kemija. Sodelujoči študenti bodo lahko virtualno manipulirali z delci, opazovali kemijske reakcije v realnem času in poskušali bolj poglobljeno in ustrezno razumeti kompleksne kemijske pojme.
Poleg tega bo projekt spodbujal sodelovalno učenje in raziskovanje, saj bodo udeleženci lahko delili svoje virtualne izkušnje ter se učili drug od drugega. S tem se bo povečala motivacija za učenje kemije in spodbudila kreativnost v raziskovanju sveta delcev. Celoten projekt si prizadeva premostiti vrzeli med razumevanjem kemijskih procesov na makroskopski in submikroskopski ravni ter obogatiti učno izkušnjo na področju kemije.
Poleg tega bo del projekta preučeval pristope izobraževanje prihodnjih učiteljev kemije za uporabo tehnologije virtualne in obogatene resničnosti v pouku kemije na osnovnošolski in srednješolski ravni.
Cilji:
- Izvesti pregled literature obstoječih dejavnosti v zvezi z dopolnjeno resničnostjo glede na njen potencialni uporabi pri učenju in poučevanju kemije.
- Razviti primere dejavnosti za spodbujanje didaktične uporabe informacijsko-komunikacijske tehnologije pri poučevanju kemije, s poudarkom na obogateni resničnosti, za usposabljanje bodočih učiteljev kemije na univerzitetni ravni za pridobivanje kompetenc pri določenih kemijskih vsebinah.
- Oblikovati model didaktične uporabe dopolnjene resničnosti pri laboratorijskih dejavnostih v študijskih programih izobraževanja učiteljev, pri kemijskih predmetih, s ciljem razvoja razumevanja trojne narave kemijskih pojmov.
- Razviti modul z integracijo dopolnjene resničnosti, ki bo nudil podporo pri razumevanju dinamike reverzibilnih in ireverzibilnih kemijskih procesov med laboratorijsko dejavnostjo.
- Pregledati učinkovitost dejavnosti, za spodbujanje didaktične uporabe informacijsko-komunikacijske tehnologije pri poučevanju kemije, s poudarkom na dopolnjeni resničnosti, za usposabljanje prihodnjih učiteljev kemije na terciarni ravni izobraževanja.
- Izvesti laboratorijske dejavnosti s podporo dopolnjene resničnosti vizualizacijskih elementov na ravni delcev z simbolnimi prevodi na študijskih programih izobraževanja učiteljev kemije, ter preveriti učinkovitost dejavnosti.
- Prilagoditi razvit modul laboratorijskih dejavnosti z dopolnjeno resničnostjo, da bo ta primeren za učenje kemije z raziskovanjem in za uporabo tudi na nižjih ravneh izobraževanja (kemija v osnovni in srednji šoli).
Oddelek UP FAMNIT, v okviru katerega se izvaja projekt:
Oddelek za informacijske znanosti in tehnologije
Project presentationna vrh
Title: Augmented reality to achieve better understanding of the triple nature of chemical concepts
Project acronym: J5-50155
Leading institution: UL PEF
Partner institutions: UP FAMNIT
Principal investigator at UP FAMNIT: dr. Matjaž Kljun
Funding organization: Slovenian Research and Innovation Agency (ARIS)
Research field (ARIS): 5.01 - Educational studies
Duration: 1. 10. 2023–30. 9. 2026
Augmented Reality and Chemistry focuses on the understanding of chemistry at three levels (macroscopic, submicroscopic and symbolic), presenting chemical concepts in an innovative approach to chemistry education. Using advanced technologies that allow the use of virtual reality and augmented reality, it allows students to delve into the world of molecules, atoms and ions, and chemical reactions in a way that traditional methods of teaching chemistry do not allow.
Augmented reality will allow interactive exploration of the interactions between particles, which are key processes studied in chemistry. Participating students will be able to virtually manipulate particles, observe chemical reactions in real time and try to understand complex chemical concepts in a more in-depth and relevant way.
In addition, the project will promote collaborative learning and exploration, as participants will be able to share their virtual experiences and learn from each other. This will increase motivation to learn chemistry and encourage creativity in exploring the world of particles. The overall project aims to bridge the gap between the understanding of chemical processes at macroscopic and submicroscopic levels and to enrich the learning experience in chemistry.
In addition, part of the project will explore approaches to train future chemistry teachers to use virtual and augmented reality technology in chemistry teaching at primary and secondary school level.
Objectives:
- To conduct a literature review of existing activities related to augmented reality with respect to its potential use in learning and teaching chemistry.
- To develop examples of activities to promote the didactic use of ICT in the teaching of chemistry, with a focus on augmented reality, to train future chemistry teachers at university level to acquire competences in specific chemistry topics.
- To develop a model for the didactic use of augmented reality in laboratory activities in teacher education programmes, in chemistry subjects, with the aim of developing an understanding of the triple nature of chemistry concepts.
- To develop a module with augmented reality integration to support the understanding of the dynamics of reversible and irreversible chemical processes during laboratory activities.
- To review the effectiveness of activities to promote the didactic use of ICT in the teaching of chemistry, with an emphasis on augmented reality, for the training of future chemistry teachers at tertiary level.
- To carry out laboratory activities with augmented reality support of visualisation elements at particle level with symbolic translations in chemistry teacher education courses, and to verify the effectiveness of the activities.
- Adapt the developed module of laboratory activities with augmented reality to make it suitable for teaching chemistry by exploration and for use also at lower levels of education (chemistry at primary and secondary school).
