В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Удербаевой Нургуль Калиевны на тему «Теоретико-практические основы применения дополненной и виртуальной реальности при обучении предмету «Цифровая грамотность»» по образовательной программе «8D01511 – Информатика».
Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Информатики» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - казахский
Официальные рецензенты:
Мукашева Манаргуль Умирзаковна – кандидат педагогических наук, профессор, Ведущий научный сотрудник Центра развития цифровизации образования Национальной академии образования имени И. Алтынсарина (г. Астана, Республика Казахстан);
Баумуратова Диларам Бекбулатовна – доктор философии (PhD), старший преподаватель Педагогического института Международного университета Астаны (г. Астана, Республика Казахстан).
Временные члены Диссертационного совета:
Шадиев Рустам Нарзикулович – доктор философии (PhD), профессор, Университет Чжэцзян, профессор Педагогического колледжа, (г. Ханчжоу, КНР);
Шилибекова Айдана Сенбековна – кандидат педагогических наук, председатель правления АО «Национальный центр повышения квалификации «Өрлеу» (г. Астана, Республика Казахстан);
Казимова Динара Ашубасаровна – кандидат педагогических наук, ассоциированный профессор (доцент), Карагандинский университет им. академика Е.А. Букетова, профессор кафедры «Прикладная математика и информатика» (г. Караганды, Республика Казахстан).
Научные консультанты:
Карелхан Нурсауле – доктор философии (PhD), ассоциированный профессор Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан);
Peter Schmidt – доктор философии (PhD), профессор, заведующий кафедрой «Прикладной информатики» Братиславского государственного университета (г. Братислава, Республика Словакия).
Защита состоится: 16 июня 2025 года 10:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D015 – Подготовка педагогов по естественнонаучным предметам» по образовательной программе «8D01511 – Информатика» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Проведение заседания диссертационного совета в смешанном (оффлайн и онлайн) формате.
Ссылка: https://surl.li/ugzzge
Адрес: г. Астана, ул. К. Сатпаева 2, Главный корпус, ауд. № 302.
Аннотация (рус.): Актуальность исследования Цифровизация играет ключевую роль во всех сферах жизни общества, включая образование. В Послании Главы государства народу Казахстана «Экономический ориентир справедливого Казахстана» говорится: «Наша важнейшая стратегическая задача – сделать Казахстан ІТ государством...», от чего в условиях интенсивной цифровизации общества становятся все более важными вопросы формирования цифровой грамотности подрастающего поколения. В 2021 году на уровне начального образования общеобразовательных школ Республики Казахстан впервые был введен предмет «Цифровая грамотность». В условиях интенсивной цифровизации общества все большее значение приобретают вопросы формирования цифровых навыков подрастающего поколения. Это образование становится неотъемлемой частью образовательного процесса, обеспечивая подготовку учащихся к жизни в современном высокотехнологичном мире. Внедрение предмета «Цифровая грамотность» в школьную программу с раннего возраста позволит заложить прочную основу для дальнейшего развития навыков работы с информационно-коммуникационными технологиями. В настоящее время проводится множество международных исследований, направленных на изучение способности учащихся решать реальные прикладные задачи в различных областях. Одно из таких исследований – ICILS (International Computer and Information Literacy Study), которое оценивает уровень компьютерной и информационной грамотности учащихся (CIL). По результатам Международного исследования компьютерной и информационной грамотности (ICILS) 2023 года Казахстан набрал 407 баллов, что ниже среднего балла по странам, участвующим в исследовании, равного 476, и подчеркивает необходимость дальнейшего повышения уровня цифровой грамотности школьников. Учитывая, что в исследовании принимают участие восьмиклассники, очевидно, что формирование цифровой грамотности следует начинать с начальных классов общеобразовательной школы. Внедрение современных технологий и цифровых инструментов в учебный процесс на начальном этапе обучения укрепляет базовые навыки, что, в свою очередь, способствует улучшению результатов и приближению их к международному уровню. В условиях интенсивного развития цифровых технологий на начальном этапе образования становится актуальной необходимость внедрения современных образовательных средств в обучении предмета «Цифровая грамотность». Использование интерактивных и инновационных подходов не только помогает развивать устойчивый интерес обучающихся младших классов, но и значительно улучшает качество обучения. Использование таких технологий отвечает современным требованиям к образовательному процессу и открывает широкие возможности для формирования ключевых компетенций цифровой эпохи. В настоящее время одним из перспективных направлений развития образовательных технологий является интеграция дополненной (AR – Augmented Reality) и виртуальной (VR – Virtual Reality) реальности в учебный процесс. Это обусловливает необходимость теоретического осмысления и практического освоения данных технологий для формирования и развития аппаратно-коммуникационной и цифровой грамотности обучающихся, начиная с уровня начального общего образования. В этой связи была выбрана тема диссертации «Теоретико-практические основы применения дополненной и виртуальной реальности при обучении предмету «Цифровая грамотность»». Использование технологий AR и VR в преподавании цифровой грамотности представляет собой актуальное и инновационное направление, способствующее более эффективному усвоению учебного материала в условиях формирования современной информационной культуры. Это направление требует дальнейшего научного осмысления, методической проработки и практической апробации. Цель исследования: Выявление теоретических основ и практическая реализация применения дополненной и виртуальной реальности при обучении предмету «Цифровая грамотность». Объект исследования: Уровень начального образования общеобразовательных средних школ. Предмет исследования: Применение технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмета «Цифровая грамотность». Гипотеза исследования: если при обучении предмету «Цифровая грамотность» в начальных классах общеобразовательных средних школ будут использованы технологии дополненной и виртуальной реальности, то возрастет формирование у обучающихся знаний, умений, навыков по предмету цифровая грамотность, так как технологии дополненной и виртуальной реальности являются одним из современных методов в области образования в повышении цифровой грамотности учащихся с начальных классов. Задачи исследования: 1. Определить общее применение технологий дополненной и виртуальной реальности, а также их теоретические основы в обучении предмета «Цифровая грамотность». 2. Создание модели теоретико-практических основ использования технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмета «Цифровая грамотность». 3. Определение практических основ применения технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмета «Цифровая грамотность». 4. Разработка учебно-методического обеспечения применения дополненной и виртуальной реальности при обучении предмета цифровой грамотности на уровне начального образования. 5. Организация и анализ результатов опытно-экспериментальной работы по использованию технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмета «Цифровая грамотность». Ведущая идея исследования: Совершенствование знаний обучающихся с применением технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмету «Цифровая грамотность». Методологические и теоретические основы исследования: Теоретический (анализ философской, психолого-педагогической, научно-методической литературы по теме исследования; изучение и анализ образовательных стандартов РК, анализ, сравнение, систематизация и обобщение применения дополненной и виртуальной реальности в системе образования); эмпирический (наблюдение, проведение опросов среди обучающихся и преподавателей, проведение педагогического эксперимента); математический метод статистики (количественный и качественный анализ данных, графическое представление результатов). Источники исследования: Закон РК «Об образовании»; Закон РК «О науке»; концепция развития дошкольного, среднего, технического и профессионального образования РК; государственный общеобязательный стандарт начального образования; ICILS – международное исследование уровня компьютерной и информационной грамотности; отечественные и зарубежные научные труды о дополненной и виртуальной реальности. Методы исследования: Теоретический – анализ научной литературы по технологиям дополненной и виртуальной реальности, построение педагогической модели, выявление особенностей технологически-программного обеспечения применения дополненной и виртуальной реальности в обучении цифровой грамотности на уровне начального образования. Эмпирический – проведение педагогического контроля, собеседований, анкетирования, тестирования, а также определение уровня сформированности знаний, умений и навыков обучающихся по изучаемым темам. Статистический – уточнение характеристик знаний, умений и навыков, подтвержденных методами математической статистики. База исследования: Коммунальное государственное учреждение «Общеобразовательная школа имени Ахмета Байтурсынова отдела образования Костанайского района» управления образования акимата Костанайской области, коммунальное государственное учреждение «Школа-гимназия имени Н. Наушабаева отдела образования Костанайского района» управления образования акимата Костанайской области. Этапы исследования: Первый этап (2020-2021) – Теоретико-поисковый, определяющий этап эксперимента. Проведен анализ научных, учебно-методических работ по теме исследования. Составлен научный аппарат исследовательской работы, определены основные цели и задачи. В предмете «Цифровая грамотность» проанализирована структура учебно-информационной среды с применением технологий дополненной и виртуальной реальности. Материалы по рассматриваемой проблеме были собраны и систематизированы. Были выстроены методологические основы и принципы исследования, составлен план экспериментальной работы. Второй этап (2021-2022) – Подготовлены контрольно-измерительные материалы для экспериментальной работы, проведено экспериментальное исследование. В соответствии с научным прогнозом и задачами исследовательской работы по теме исследования, в системе общего среднего образования построена модель совершенствования знаний, формирования умений и навыков обучающихся по технологиям дополненной и виртуальной реальности, определены основы повышения качества подготовки, систематизированы этапы опытно-экспериментальной работы на исследовательских базах, научно-методически дифференцированы результаты. На основе учебника «Цифровая грамотность» разработаны авторское мобильное приложение «Digital AR» и программа «Digital VR» для применения дополненной и виртуальной реальности, учебное пособие для учащихся 2 класса «Развитие цифровой грамотности» и электронный образовательный ресурс «Развитие цифровой грамотности (2 класс)». Третий этап (2022-2023) – выполнен заключительный этап экспериментального исследования. Проведена статистико-математическая обработка результатов исследования по теме диссертации. Было предложено нулевое и альтернативное предположение, а критерий Пирсона 2 бала использовался для проверки прогноза. Осуществлено оформление диссертации в соответствии с требованиями. Научная новизна и теоретическая значимость исследования: 1. Состояние преподавания предмета «Цифровая грамотность» и теория использования технологий дополненной и виртуальной реальности в обучении определилась на основе: развития познавательных навыков, критического мышления, повышения интереса, мультимодального обучения, визуального восприятия. 2. Модель теоретических и практических основ использования технологий дополненной и виртуальной реальности в преподавании предмета «Цифровая грамотность» создана на основе охвата целевого, содержательно-методического и результативного блоков. 3. Выявлены особенности программ, отвечающих техническим требованиям по использованию технологий дополненной и виртуальной реальности при обучении предмету «Цифровая грамотность», разработаны и практически обоснованы приложение «Digital AR» и программа «Digital VR». 4. Разработаны учебно-методические материалы по использованию дополненной и виртуальной реальности в обучении цифровой грамотности на уровне начального образования. 5. Определены этапы и положительные результаты практической и экспериментальной работы по компонентам, критериям и показателям использования технологий дополненной и виртуальной реальности в преподавании предмета «Цифровая грамотность». Апробация и внедрение результатов исследования. В эксперименте приняли участие 2 классы коммунального государственного учреждения «Средняя школа с государственным языком обучения имени Ахмета Байтурсынулы Костанайского районного отдела образования» управления образования акимата Костанайской области, учащиеся 2-ого класса коммунального государственного учреждения «Школа-гимназия имени Н. Наушабаева Костанайского районного отдела образования» управления образования акимата Костанайской области, по предмету «Цифровая грамотность» дополнительно внедрены учебное пособие «Развитие цифровой грамотности» и электронный образовательный ресурс «Развитие цифровой грамотности (2 класс)», в которыех использованы технологии дополненной и виртуальной реальности. Практическая значимость исследования: Разработаны учебное пособие «Развитие цифровой грамотности» для учащихся 2 класса и цифровой образовательный ресурс «Развитие цифровой грамотности (2 класс)», основанные на учебник «Цифровая грамотность» для 2 класса и охватывающие все разделы, так же мобильное приложение «Digital AR» и программа для виртуальных очков «Digital VR», к которым получены свидетельства о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом. Достоверность и обоснованность результатов исследования: Экспериментальные результаты, проведенные по теме «Теоретико-практические основы применения дополненной и виртуальной реальности в преподавании предмета «Цифровая грамотность», обеспечены всесторонним анализом средств педагогической, учебно-методической литературы, систематическим проведением результатов исследования на различных этапах экспериментальной работы, математико-статистической обработкой полученных результатов, внедрением результатов исследования в учебный процесс. Основные положения, выносимые на защиту: 1. Состояние преподавания предмета «Цифровая грамотность» и теоретические основы использования технологий дополненной и виртуальной реальности в обучении: развитие когнитивных навыков, критического мышления, повышение интереса, мультимодальное обучение и визуальное восприятие. 2. Модель теоретических и практических основ использования технологий дополненной и виртуальной реальности в обучении предмету «Цифровая грамотность», состоящая из целевого, содержательно-методического и результативного блока. 3. Практические основы использования технологий дополненной и виртуальной реальности в преподавании предмета «Цифровая грамотность»: 3.1 систематизация баз программного обеспечения по техническим требованиям; 3.2 методы использования технологий дополненной и виртуальной реальности – игровые, наглядно-иллюстративные, ориентированные на опыт, иммерсивные, адаптивные; 3.3 технические и программные основы использования дополненной и виртуальной реальности, мобильного приложения «Digital AR» и программы «Digital VR». 4. Учебное пособие «Развитие цифровой грамотности» для учащихся 2-класса, ориентированный на использование дополненной и виртуальной реальности на уровне начального образования, а также сертифицированный электронный образовательный ресурс «Развитие цифровой грамотности (2-й класс)»; 5. Этапы и положительные результаты практической и экспериментальной работы по компонентам, критериям и показателям использования технологий дополненной и виртуальной реальности в преподавании предмета «Цифровая грамотность», обоснование научных гипотез. Обсуждение и реализация результатов исследования: Опубликованные статьи и научные труды характеризуют результаты исследования по теме диссертации. 2 статьи в международных рецензируемых научных журналах с процентилем CiteScore не ниже 25 в базе данных Scopus, в том числе 1 статья в журнале с импакт-фактором Q3 по данным JCR, индексируемом в базе данных Web of Science Core Collection: 1. The Effectiveness of Using Virtual and Augmented Reality Technologies for Teaching Computer Scince in Schools // International Journal of Information and Education Technology (IJIET). – 2024. Vol.14 (Процентиль: Education – 61%). 2. Developing Future Teachers’ Competences in IT and Robotics Using Virtual and Augmented Reality: A Study of Teaching Effectiveness // Journal of Technical Education and Training (JTET). – 2025. Vol. 17 No. 1 (Процентиль: Education – 50%). Опубликовано 3 статьи в журналах рекомендуемых Комитетом по обеспечению качества в сфере науки и высшего образования Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан: 3. Цифрлық сауаттылық оқытуда виртуалды және толықтырылған шындықты қолдану негіздері // Вестник Евразийского национального университета им. Л. Н. Гумилева, Педагогика. Психология. Серия социология. –2022. – №1(138). 4. «Цифрлық сауаттылық» пәнін оқытуда AR және VR технологияларын қолданудың тиімділігі // Вестник Евразийского национального университета им. Л. Н. Гумилева, Педагогика. Психология. Серия социология. – 2023. – №4(145). 5. Виртуалды және толықтырылған шындық технологияларын «Цифрлық сауаттылық» пәнінде қолданудың практикалық негіздері // Вестник КазНПУ им. Абая, серия физико-математических наук. – 2024. – №2(86). Статьи, опубликованные на международных конференциях и в научных журналах: 6. Review of the effectiveness of new information technologies in the era of global digital technologies // Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russian Federation – 2022. 7. The use of modern digital technologies in education. Trends and Innovations in E-business // Education, and Security Tenth International Scientific Web-conference of Scientists and Ph.D. students or candidates. Slovak Society for Economic Informatics. – November 18, 2022. 8. Использование иммерсивных технологий для обучения цифровой грамотности младших школьников // Султангазинские чтения. Международная научно-практическая конференции «Современные исследования в образовании: теория, практика, результаты». – 15 ноября, 2024. 9. «2–сынып оқушыларына арналған «Цифрлық сауаттылықты дамыту» бойынша оқу құралы» – «Костанайский Издательский дом», 2024. – 21 c. Приложение дополненной реальности и программа виртуальной реальности: 10. Мобильное приложение дополненной реальности «Digital AR» для мобильных устройств Android. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом №44070 от «29» марта 2024 г. ; 11. Программа виртуальной реальности «Digital VR» предназначена для виртуальных очков Oculus Quest 2. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом №43913 от «26» марта 2024 г. 12. «Цифрлық сауаттылықты дамыту (2-сынып)» цифровой образовательный ресурс, интегрированный в ЭВМ. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом №43914 «26» марта 2024 г. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Отзыв зарубежного консультанта
Заключение комиссии по этической оценке исследований
Решение диссертационного совета
Защита диссертации: https://youtu.be/2fCUnyuxNYY?si=ZCML-AdqIa9Ppxxc
