ResearcherUz LogoResearcherUz
View Journal

KIMYO O‘QITISH METODIKASIDA RAQAMLI TA’LIM TEXNOLOGIYALARIDAN FOYDALANISH IMKONIYATLARI

Abstract

KIRISH: XXI asrda ta’lim tizimining raqamlashtirilishi global jarayonga aylandi. Raqamli texnologiyalarni ta’lim jarayoniga integratsiya qilish o‘quvchilarning bilim olish samaradorligini oshirish, mustaqil fikrlashini rivojlantirish hamda zamonaviy kompetensiyalarni shakllantirishda muhim omil hisoblanadi. Ayniqsa, kimyo fanini o‘qitishda murakkab molekulyar jarayonlar, laboratoriya tajribalari va abstrakt tushunchalarni vizuallashtirish zarurati raqamli vositalardan foydalanishni taqozo etadi. Kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish o‘quvchilarning nazariy bilimlarini amaliy ko‘nikmalar bilan integratsiyalash, virtual laboratoriyalar orqali tajribalarni xavfsiz va samarali bajarish hamda individual ta’lim trayektoriyasini shakllantirish imkonini beradi. MAQSAD: mazkur tadqiqotning asosiy maqsadi – kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanishning pedagogik imkoniyatlarini aniqlash, ularning o‘quv jarayoniga ta’sirini tahlil qilish hamda samaradorligini ilmiy asoslashdan iborat. Raqamli ta’lim texnologiyalarining nazariy asoslarini o‘rganish, kimyo fanini o‘qitishda qo‘llaniladigan raqamli platformalar va vositalarni tahlil qilish, virtual laboratoriya va simulyatsiyalarning didaktik imkoniyatlarini aniqlash, o‘quvchilarning bilim, ko‘nikma va kompetensiyalariga ta’sirini baholash. Kimyo fanining o‘ziga xosligi – undagi abstrakt tushunchalar (atom tuzilishi, molekulyar orbital nazariyasi, kimyoviy bog‘lanish turlari, kinetik va termodinamik jarayonlar) ko‘pincha o‘quvchilar tomonidan tasavvur qilishda qiyinchilik tug‘diradi. Raqamli simulyatsiyalar, 3D modellashtirish, animatsiyalar va virtual laboratoriyalar ushbu murakkab jarayonlarni vizuallashtirish orqali kognitiv yuklamani kamaytiradi va tushunishni chuqurlashtiradi. Bu esa o‘z navbatida bilimlarning barqaror va uzoq muddatli o‘zlashtirilishiga xizmat qiladi. MATERIALLAR VA METODLAR: tadqiqot jarayonida quyidagi metodlardan foydalanildi: Nazariy tahlil metodi – pedagogik va metodik adabiyotlarni o‘rganish. Taqqoslash metodi – an’anaviy va raqamli o‘qitish usullarini qiyosiy tahlil qilish. Eksperimental metod – raqamli vositalardan foydalangan holda dars jarayonini tashkil etish. Statistik tahlil – o‘quvchilarning o‘zlashtirish ko‘rsatkichlarini aniqlash. Tajriba jarayonida quyidagi raqamli vositalardan foydalanildi: PhET Interactive Simulations – kimyoviy reaksiyalar va molekulyar tuzilmani vizuallashtirish. Google Classroom – topshiriqlarni boshqarish va baholash. ChemDraw – kimyoviy formulalar va strukturalarni modellashtirish. Virtual laboratoriya dasturlari va interaktiv test platformalari. Eksperimental tadqiqot umumta’lim maktabining 9–10-sinf o‘quvchilari o‘rtasida olib borildi. Nazorat va tajriba guruhlari shakllantirilib, tajriba guruhida raqamli texnologiyalar asosida darslar tashkil etildi. MUHOKAMA VA NATIJALAR: tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish o‘quvchilarning mavzuni tushunish darajasini oshirdi, murakkab kimyoviy jarayonlarni vizual idrok etishni osonlashtirdi, mustaqil ta’lim olish ko‘nikmalarini rivojlantirdi, motivatsiyani sezilarli darajada kuchaytirdi. Virtual laboratoriyalar orqali xavfli kimyoviy tajribalarni xavfsiz muhitda bajarish imkoniyati yaratildi. Shuningdek, differensial yondashuv asosida individual topshiriqlar berish orqali o‘quvchilarning shaxsiy ehtiyojlari inobatga olindi. Bu esa raqamli texnologiyalarning didaktik samaradorligini tasdiqlaydi. Raqamli texnologiyalarni qo‘llash natijasida quyidagi pedagogik samaralarga erishildi: O‘quvchilarning fan bo‘yicha motivatsiyasi va qiziqishi oshdi, mustaqil va tadqiqotga yo‘naltirilgan o‘quv faoliyati shakllandi, tanqidiy va mantiqiy fikrlash ko‘nikmalari rivojlandi, axborot-kommunikatsion kompetensiyalar mustahkamlandi, differensial va individual yondashuv samaradorligi ta’minlandi. Shuningdek, raqamli ta’lim texnologiyalari inklyuziv ta’limni qo‘llab-quvvatlash imkoniyatiga ega. Turli darajadagi o‘quvchilar uchun moslashtirilgan topshiriqlar, multimediya materiallari va adaptiv test tizimlari har bir o‘quvchining individual ehtiyojlarini inobatga olishga xizmat qiladi. Bu esa ta’limning insonparvarlik va shaxsga yo‘naltirilgan tamoyillarini amalda ta’minlaydi. XULOSA: tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatadiki, kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan samarali foydalanish ta’lim jarayonining mazmuni, shakli va metodlarini tubdan takomillashtirish imkonini beradi. Raqamli vositalar nafaqat axborotni yetkazish vositasi, balki o‘quvchilarning mustaqil bilim olish faoliyatini tashkil etuvchi, refleksiv va interaktiv o‘quv muhitini yaratuvchi pedagogik instrument sifatida namoyon bo‘ladi. Tadqiqot davomida qo‘llanilgan interaktiv platformalar, xususan PhET Interactive Simulations va Google Classroom, o‘quvchilarning dars jarayonidagi faolligini oshirish, tezkor qayta aloqa (feedback)ni ta’minlash hamda baholash jarayonini shaffof va tizimli tashkil etishda samarali vosita ekanligi aniqlandi. Virtual laboratoriyalar esa moddiytexnik baza cheklangan sharoitlarda ham sifatli amaliy mashg‘ulotlarni tashkil etish imkonini beradi. Umuman olganda, kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish ta’lim sifatini oshirishning muhim strategik yo‘nalishi hisoblanadi. U o‘quvchilarning nazariy bilimlarini chuqurlashtirish, amaliy ko‘nikmalarini rivojlantirish hamda zamonaviy jamiyat talablariga mos kompetensiyalarni shakllantirishga xizmat qiladi. Kelgusida sun’iy intellekt, adaptiv o‘quv platformalari va kengaytirilgan reallik (AR/VR) texnologiyalarini kimyo ta’limiga integratsiya qilish orqali fan o‘qitishning samaradorligini yanada oshirish, o‘quvchilarda ilmiy-tadqiqot kompetensiyalarini shakllantirish va innovatsion fikrlashni rivojlantirish mumkin. Shunday qilib, raqamli ta’lim texnologiyalaridan oqilona va metodik jihatdan asoslangan foydalanish kimyo ta’limini modernizatsiya qilishning muhim omili sifatida namoyon bo‘ladi


INTRODUCTION: in the 21st century, the digitalization of the education system has become a global process. The integration of digital technologies into the educational process is an important factor in increasing learning effectiveness, developing students’ independent thinking, and forming modern competencies. In particular, in teaching chemistry, the need to visualize complex molecular processes, laboratory experiments, and abstract concepts necessitates the active use of digital tools.The use of digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry ensures the integration of theoretical knowledge with practical skills, enables safe and effective experimentation through virtual laboratories, and supports the formation of individual learning trajectories. AIM: the main purpose of this study is to identify the pedagogical opportunities for using digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry, to analyze their impact on the educational process, and to scientifically substantiate their effectiveness. The objectives of the research include: studying the theoretical foundations of digital educational technologies, analyzing digital platforms and tools used in chemistry teaching, identifying the didactic potential of virtual laboratories and simulations, evaluating their impact on students’ knowledge, skills, and competencies. The specificity of chemistry lies in its abstract concepts (atomic structure, molecular orbital theory, types of chemical bonding, kinetic and thermodynamic processes), which often create difficulties for students’ understanding. Digital simulations, 3D modeling, animations, and virtual laboratories help visualize complex processes, reduce cognitive load, and deepen comprehension, thereby ensuring durable and long-term knowledge acquisition. MATERIALS AND METHODS: the following research methods were employed: theoretical analysis of pedagogical and methodological literature, comparative analysis of traditional and digital teaching methods, pedagogical experiment using digital tools in the learning process, statistical analysis of students’ academic performance.During the experimental work, the following digital tools were used: PhET Interactive Simulations – for visualizing chemical reactions and molecular structures. Google Classroom – for assignment management and assessment. ChemDraw – for modeling chemical formulas and structures, virtual laboratory programs and interactive testing platforms. The experimental study was conducted among 9th–10th grade students of a general secondary school. Control and experimental groups were formed, and in the experimental group, lessons were organized using digital technologies. DISCUSSION AND RESULTS: the results of the study demonstrated that the use of digital educational technologies: increased students’ level of understanding of the subject matter, facilitated the visual perception of complex chemical processes, developed independent learning skills, significantly enhanced learning motivation. Virtual laboratories provided opportunities to conduct potentially hazardous chemical experiments in a safe environment. Furthermore, the implementation of differentiated instruction through individualized tasks allowed consideration of students’ personal learning needs. The following pedagogical outcomes were achieved: increased motivation and interest in chemistry, formation of research-oriented learning activities, development of critical and logical thinking skills, strengthening of information and communication competencies, improved effectiveness of individualized and differentiated instruction. Digital educational technologies also support inclusive education. Adapted assignments, multimedia materials, and adaptive testing systems help address diverse learning needs and ensure the implementation of learner-centered and humanistic educational principles. CONCLUSION: the findings of the study indicate that the effective use of digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry significantly improves the content, forms, and methods of instruction. Digital tools function not only as means of information delivery but also as pedagogical instruments that create an interactive, reflective, and research-oriented learning environment. The application of platforms such as PhET Interactive Simulations and Google Classroom proved effective in increasing classroom engagement, ensuring immediate feedback, and organizing transparent assessment processes. Virtual laboratories enable high-quality practical activities even in institutions with limited material and technical resources. Overall, the integration of digital educational technologies is a strategic direction for improving the quality of chemistry education. It promotes deeper theoretical understanding, enhances practical skills, and fosters competencies aligned with the demands of modern society. Future research perspectives include the integration of artificial intelligence, adaptive learning platforms, and augmented/virtual reality (AR/VR) technologies into chemistry education to further enhance instructional effectiveness, develop research competencies, and stimulate innovative thinking.

Full PDF Document

Related Articles

Full text

FOYDALANISH IMKONIYATLARI

Ergashov Mansur Yarashovich, Buxoro davlat pedagogika instituti Kimyo kafedrasi professori, Buxoro, O‘zbekiston Sadullayev Ibrat Shuxratovich, Buxoro davlat pedagogika instituti Matematika va informatika kafedrasi o‘qituvchisi, , Buxoro, O‘zbekiston

Annotatsiya

KIRISH

XXI asrda ta’lim tizimining raqamlashtirilishi global jarayonga aylandi. Raqamli texnologiyalarni ta’lim jarayoniga integratsiya qilish o‘quvchilarning bilim olish samaradorligini oshirish, mustaqil fikrlashini rivojlantirish hamda zamonaviy kompetensiyalarni shakllantirishda muhim omil hisoblanadi. Ayniqsa, kimyo fanini o‘qitishda murakkab molekulyar jarayonlar, laboratoriya tajribalari va abstrakt tushunchalarni vizuallashtirish zarurati raqamli vositalardan foydalanishni taqozo etadi. Kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish o‘quvchilarning nazariy bilimlarini amaliy ko‘nikmalar bilan integratsiyalash, virtual laboratoriyalar orqali tajribalarni xavfsiz va samarali bajarish hamda individual ta’lim trayektoriyasini shakllantirish imkonini beradi.

MAQSAD

mazkur tadqiqotning asosiy maqsadi – kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanishning pedagogik imkoniyatlarini aniqlash, ularning o‘quv jarayoniga ta’sirini tahlil qilish hamda samaradorligini ilmiy asoslashdan iborat. Raqamli ta’lim texnologiyalarining nazariy asoslarini o‘rganish, kimyo fanini o‘qitishda qo‘llaniladigan raqamli platformalar va vositalarni tahlil qilish, virtual laboratoriya va simulyatsiyalarning didaktik imkoniyatlarini aniqlash, o‘quvchilarning bilim, ko‘nikma va kompetensiyalariga ta’sirini baholash. Kimyo fanining o‘ziga xosligi – undagi abstrakt tushunchalar (atom tuzilishi, molekulyar orbital nazariyasi, kimyoviy bog‘lanish turlari, kinetik va termodinamik jarayonlar) ko‘pincha o‘quvchilar tomonidan tasavvur qilishda qiyinchilik tug‘diradi. Raqamli simulyatsiyalar, 3D modellashtirish, animatsiyalar va virtual laboratoriyalar ushbu murakkab jarayonlarni vizuallashtirish orqali kognitiv yuklamani kamaytiradi va tushunishni chuqurlashtiradi. Bu esa o‘z navbatida bilimlarning barqaror va uzoq muddatli o‘zlashtirilishiga xizmat qiladi.

MATERIALLAR VA METODLAR

tadqiqot jarayonida quyidagi metodlardan foydalanildi: Nazariy tahlil metodi – pedagogik va metodik adabiyotlarni o‘rganish. Taqqoslash metodi – an’anaviy va raqamli o‘qitish usullarini qiyosiy tahlil qilish. Eksperimental metod – raqamli vositalardan foydalangan holda dars jarayonini tashkil etish. Statistik tahlil – o‘quvchilarning o‘zlashtirish ko‘rsatkichlarini aniqlash. Tajriba jarayonida quyidagi raqamli vositalardan foydalanildi: PhET Interactive Simulations – kimyoviy reaksiyalar va molekulyar tuzilmani vizuallashtirish. Google Classroom – topshiriqlarni boshqarish va baholash. ChemDraw – kimyoviy formulalar va strukturalarni modellashtirish. Virtual laboratoriya dasturlari va interaktiv test platformalari. Eksperimental tadqiqot umumta’lim maktabining 9–10-sinf o‘quvchilari o‘rtasida olib borildi. Nazorat va tajriba guruhlari shakllantirilib, tajriba guruhida raqamli texnologiyalar asosida darslar tashkil etildi.

MUHOKAMA VA NATIJALAR

tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatdiki, raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish o‘quvchilarning mavzuni tushunish darajasini oshirdi, murakkab kimyoviy jarayonlarni vizual idrok etishni osonlashtirdi, mustaqil ta’lim olish ko‘nikmalarini rivojlantirdi, motivatsiyani sezilarli darajada kuchaytirdi. Virtual laboratoriyalar orqali xavfli kimyoviy tajribalarni xavfsiz muhitda bajarish imkoniyati yaratildi. Shuningdek, differensial yondashuv asosida individual topshiriqlar berish orqali o‘quvchilarning shaxsiy ehtiyojlari inobatga olindi. Bu esa raqamli texnologiyalarning didaktik samaradorligini tasdiqlaydi. Raqamli texnologiyalarni qo‘llash natijasida quyidagi pedagogik samaralarga erishildi: O‘quvchilarning fan bo‘yicha motivatsiyasi va qiziqishi oshdi, mustaqil va tadqiqotga yo‘naltirilgan o‘quv faoliyati shakllandi, tanqidiy va mantiqiy fikrlash ko‘nikmalari rivojlandi, axborot-kommunikatsion kompetensiyalar mustahkamlandi, differensial va individual yondashuv samaradorligi ta’minlandi. Shuningdek, raqamli ta’lim texnologiyalari inklyuziv ta’limni qo‘llab-quvvatlash imkoniyatiga ega. Turli darajadagi o‘quvchilar uchun moslashtirilgan topshiriqlar, multimediya materiallari va adaptiv test tizimlari har bir o‘quvchining individual ehtiyojlarini inobatga olishga xizmat qiladi. Bu esa ta’limning insonparvarlik va shaxsga yo‘naltirilgan tamoyillarini amalda ta’minlaydi.

XULOSA

tadqiqot natijalari shuni ko‘rsatadiki, kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan samarali foydalanish ta’lim jarayonining mazmuni, shakli va metodlarini tubdan takomillashtirish imkonini beradi. Raqamli vositalar nafaqat axborotni yetkazish vositasi, balki o‘quvchilarning mustaqil bilim olish faoliyatini tashkil etuvchi, refleksiv va interaktiv o‘quv muhitini yaratuvchi pedagogik instrument sifatida namoyon bo‘ladi. Tadqiqot davomida qo‘llanilgan interaktiv platformalar, xususan PhET Interactive Simulations va Google Classroom, o‘quvchilarning dars jarayonidagi faolligini oshirish, tezkor qayta aloqa (feedback)ni ta’minlash hamda baholash jarayonini shaffof va tizimli tashkil etishda samarali vosita ekanligi aniqlandi. Virtual laboratoriyalar esa moddiytexnik baza cheklangan sharoitlarda ham sifatli amaliy mashg‘ulotlarni tashkil etish imkonini beradi. Umuman olganda, kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish ta’lim sifatini oshirishning muhim strategik yo‘nalishi hisoblanadi. U o‘quvchilarning nazariy bilimlarini chuqurlashtirish, amaliy ko‘nikmalarini rivojlantirish hamda zamonaviy jamiyat talablariga mos kompetensiyalarni shakllantirishga xizmat qiladi. Kelgusida sun’iy intellekt, adaptiv o‘quv platformalari va kengaytirilgan reallik (AR/VR) texnologiyalarini kimyo ta’limiga integratsiya qilish orqali fan o‘qitishning samaradorligini yanada oshirish, o‘quvchilarda ilmiy-tadqiqot kompetensiyalarini shakllantirish va innovatsion fikrlashni rivojlantirish mumkin. Shunday qilib, raqamli ta’lim texnologiyalaridan oqilona va metodik jihatdan asoslangan foydalanish kimyo ta’limini modernizatsiya qilishning muhim omili sifatida namoyon bo‘ladi

KALIT SO‘ZLAR: axborot texnologiyalari, kimyo o‘qitish metodikasi, virtual laboratoriya, STEM, raqamli ta’lim.

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ В МЕТОДИКЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ

Эргашов Мансур Ярашович, профессор кафедры химии Бухарского государственного педагогического института, Бухара, Узбекистан Садуллаев Ибрат Шухратович, преподаватель кафедры математики и информатики Бухарского государственного педагогического института, Бухара, Узбекистан

Аннотация

ВВЕДЕНИЕ

в XXI веке цифровизация системы образования стала глобальным процессом. Интеграция цифровых технологий в образовательный процесс является важным фактором повышения эффективности обучения, развития самостоятельного мышления учащихся и формирования современных компетенций. Особенно в преподавании химии необходимость визуализации сложных молекулярных процессов, лабораторных экспериментов и абстрактных понятий обусловливает активное использование цифровых средств обучения. Применение цифровых образовательных технологий в методике преподавания химии обеспечивает интеграцию теоретических знаний с практическими навыками, проведение экспериментов в безопасной виртуальной среде, а также формирование индивидуальной образовательной траектории обучающихся.

ЦЕЛЬ

основной целью данного исследования является выявление педагогических возможностей использования цифровых образовательных технологий в методике преподавания химии, анализ их влияния на учебный процесс и научное обоснование их эффективности. В рамках исследования были поставлены следующие задачи: изучение теоретических основ цифровых образовательных технологий, анализ цифровых платформ и инструментов, применяемых при обучении химии, определение дидактических возможностей виртуальных лабораторий и симуляций, оценка влияния цифровых технологий на знания, умения и компетенции учащихся. Специфика химии заключается в наличии абстрактных понятий (строение атома, теория молекулярных орбиталей, типы химической связи, кинетические и термодинамические процессы), которые вызывают трудности в восприятии у учащихся. Цифровые симуляции, 3Dмоделирование, анимации и виртуальные лаборатории способствуют визуализации сложных процессов, снижению когнитивной нагрузки и углублению понимания изучаемого материала, что обеспечивает прочное и долговременное усвоение знаний.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

в ходе исследования использовались следующие методы: теоретический анализ педагогической и методической литературы, сравнительный анализ традиционных и цифровых методов обучения, педагогический эксперимент с использованием цифровых средств обучения, статистическая обработка результатов обучения учащихся. В процессе эксперимента применялись следующие цифровые инструменты: PhET Interactive Simulations — для визуализации химических реакций и молекулярных структур; Google Classroom — для управления заданиями и организации оценивания; ChemDraw — для моделирования химических формул и структур; виртуальные лабораторные программы и интерактивные тестовые платформы. Эксперимент проводился среди учащихся 9–10 классов общеобразовательной школы. Были сформированы контрольная и экспериментальная группы, при этом в экспериментальной группе учебные занятия организовывались на основе цифровых технологий.

ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ

результаты исследования показали, что использование цифровых образовательных технологий способствует: повышению уровня понимания учебного материала, облегчению визуального восприятия сложных химических процессов, развитию навыков самостоятельного обучения, значительному росту учебной мотивации. Виртуальные лаборатории обеспечили возможность проведения потенциально опасных химических экспериментов в безопасной среде. Кроме того, реализация дифференцированного подхода посредством индивидуальных заданий позволила учитывать образовательные потребности каждого учащегося. В результате применения цифровых технологий были достигнуты следующие педагогические эффекты: повышение интереса и мотивации к изучению химии, формирование исследовательской направленности учебной деятельности, развитие критического и логического мышления, укрепление информационно-коммуникационных компетенций, обеспечение эффективности индивидуального и дифференцированного обучения. Цифровые образовательные технологии также обладают потенциалом поддержки инклюзивного образования. Адаптивные тестовые системы, мультимедийные материалы и индивидуализированные задания способствуют реализации гуманистических и личностно-ориентированных принципов обучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

результаты исследования свидетельствуют о том, что эффективное использование цифровых образовательных технологий в методике преподавания химии позволяет существенно модернизировать содержание, формы и методы обучения. Цифровые инструменты выступают не только средством передачи информации, но и педагогическим ресурсом, формирующим интерактивную, рефлексивную и исследовательскую образовательную среду. Применение таких платформ, как PhET Interactive Simulations и Google Classroom, показало их эффективность в повышении учебной активности, обеспечении оперативной обратной связи и прозрачности оценивания. Виртуальные лаборатории позволяют организовать качественную практическую деятельность даже при ограниченной материально-технической базе. В целом использование цифровых образовательных технологий является важным стратегическим направлением повышения качества химического образования. Оно способствует углублению теоретических знаний, развитию практических навыков и формированию компетенций, соответствующих требованиям современного общества. Перспективным направлением дальнейших исследований является интеграция технологий искусственного интеллекта, адаптивных образовательных платформ, а также средств дополненной и виртуальной реальности (AR/VR) в процесс обучения химии с целью развития исследовательских компетенций и инновационного мышления обучающихся. Таким образом, методически обоснованное и системное внедрение цифровых образовательных технологий выступает важным фактором модернизации химического образования

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

информационные технологии, методика преподавания химии, виртуальная лаборатория, STEM, цифровое образование.

OPPORTUNITIES FOR USING DIGITAL EDUCATIONAL TECHNOLOGIES IN THE

METHODOLOGY OF TEACHING CHEMISTRY

Ergashov Mansur Yarashovich, Professor of the Department of Chemistry, Bukhara State Pedagogical Institute, Bukhara, Uzbekistan Sadullayev Ibrat Shukhratovich, Lecturer of the Department of Mathematics and Informatics, Bukhara State Pedagogical Institute, Bukhara, Uzbekistan

Annotation

INTRODUCTION

in the 21st century, the digitalization of the education system has become a global process. The integration of digital technologies into the educational process is an important factor in increasing learning effectiveness, developing students’ independent thinking, and forming modern competencies. In particular, in teaching chemistry, the need to visualize complex molecular processes, laboratory experiments, and abstract concepts necessitates the active use of digital tools.The use of digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry ensures the integration of theoretical knowledge with practical skills, enables safe and effective experimentation through virtual laboratories, and supports the formation of individual learning trajectories.

AIM

the main purpose of this study is to identify the pedagogical opportunities for using digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry, to analyze their impact on the educational process, and to scientifically substantiate their effectiveness. The objectives of the research include: studying the theoretical foundations of digital educational technologies, analyzing digital platforms and tools used in chemistry teaching, identifying the didactic potential of virtual laboratories and simulations, evaluating their impact on students’ knowledge, skills, and competencies. The specificity of chemistry lies in its abstract concepts (atomic structure, molecular orbital theory, types of chemical bonding, kinetic and thermodynamic processes), which often create difficulties for students’ understanding. Digital simulations, 3D modeling, animations, and virtual laboratories help visualize complex processes, reduce cognitive load, and deepen comprehension, thereby ensuring durable and long-term knowledge acquisition.

MATERIALS AND METHODS

the following research methods were employed: theoretical analysis of pedagogical and methodological literature, comparative analysis of traditional and digital teaching methods, pedagogical experiment using digital tools in the learning process, statistical analysis of students’ academic performance.During the experimental work, the following digital tools were used: PhET Interactive Simulations – for visualizing chemical reactions and molecular structures. Google Classroom – for assignment management and assessment. ChemDraw – for modeling chemical formulas and structures, virtual laboratory programs and interactive testing platforms. The experimental study was conducted among 9th–10th grade students of a general secondary school. Control and experimental groups were formed, and in the experimental group, lessons were organized using digital technologies.

DISCUSSION AND RESULTS

the results of the study demonstrated that the use of digital educational technologies: increased students’ level of understanding of the subject matter, facilitated the visual perception of complex chemical processes, developed independent learning skills, significantly enhanced learning motivation. Virtual laboratories provided opportunities to conduct potentially hazardous chemical experiments in a safe environment. Furthermore, the implementation of differentiated instruction through individualized tasks allowed consideration of students’ personal learning needs. The following pedagogical outcomes were achieved: increased motivation and interest in chemistry, formation of research-oriented learning activities, development of critical and logical thinking skills, strengthening of information and communication competencies, improved effectiveness of individualized and differentiated instruction. Digital educational technologies also support inclusive education. Adapted assignments, multimedia materials, and adaptive testing systems help address diverse learning needs and ensure the implementation of learner-centered and humanistic educational principles.

CONCLUSION

the findings of the study indicate that the effective use of digital educational technologies in the methodology of teaching chemistry significantly improves the content, forms, and methods of instruction. Digital tools function not only as means of information delivery but also as pedagogical instruments that create an interactive, reflective, and research-oriented learning environment. The application of platforms such as PhET Interactive Simulations and Google Classroom proved effective in increasing classroom engagement, ensuring immediate feedback, and organizing transparent assessment processes. Virtual laboratories enable high-quality practical activities even in institutions with limited material and technical resources. Overall, the integration of digital educational technologies is a strategic direction for improving the quality of chemistry education. It promotes deeper theoretical understanding, enhances practical skills, and fosters competencies aligned with the demands of modern society. Future research perspectives include the integration of artificial intelligence, adaptive learning platforms, and augmented/virtual reality (AR/VR) technologies into chemistry education to further enhance instructional effectiveness, develop research competencies, and stimulate innovative thinking.

Keywords: information technologies, chemistry teaching methodology, virtual laboratory, STEM, digital education.

So‘nggi yillarda ta’lim tizimida axborot texnologiyalarining jadal sur’atlar bilan rivojlanishi kimyo o‘qitish metodikasini ham tubdan o‘zgartirmoqda. Zamonaviy o‘quvchi an’anaviy doska va kitobdan tashqari, interaktiv vositalar, virtual laboratoriyalar, mobil ilovalar va elektron darsliklar orqali bilim olmoqda. Shu sababli, kimyo o‘qitishda AKTdan foydalanish ilmiy asoslar bilan puxta o‘rganilishi va samarali metodik yechimlar ishlab chiqilishi zarur. Zamonaviy o‘quv jarayonida axborot texnologiyalarining ahamiyati tobora ortib bormoqda va uni kimyo o‘qitishda qo‘llash yangi imkoniyatlar va muammolarni yaratmoqda. Raqamli transformatsiya sharoitida kimyo o‘qituvchilari texnologik jihatdan malakali va dars davomida zamonaviy vositalardan samarali foydalana olishlari tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.

Kimyo fanini o‘qitishda AT vositalaridan foydalanish bo‘yicha ko‘plab ilmiy izlanishlar olib borilgan. Jumladan, Konstruktivizm nazariyasi: o‘quvchilar bilimni tayyor shaklda emas, balki faoliyat jarayonida hosil qiladi. AKT bu jarayonni kuchaytiradi (Jonassen, 1999). TPACK modeli (Mishra & Koehler, 2006): texnologik, pedagogik va fanga oid bilimlarni uyg‘unlashtirishni talab qiladi. STEM yondashuvi: kimyo darslariga texnologiyalarni kiritish orqali o‘quvchilarni muhandislik, texnologiya va ilmiy tadqiqotlarga tayyorlaydi (Bybee, 2013). Virtual laboratoriyalar: real tajribalarni xavfsiz, tez va iqtisodiy jihatdan arzon o‘tkazish imkonini beradi. Masalan, PhET Interactive Simulations platformasi (Kolorado universiteti) 200 dan ortiq virtual tajribalarni taklif etadi. O‘zbekiston ta’limida tajriba: 2023 yilda Maktabgacha va maktab ta’limi vazirligi 100 dan ortiq maktablarda kimyo darslariga interaktiv doska va virtual laboratoriyalarni joriy etishni boshladi (Vazirlik axborot xizmati, 2023). Jahon tajribasi: Koreya va Finlyandiya maktablarida kimyo darslarining 40% dan ortig‘i raqamli resurslar orqali o‘tiladi (OECD, 2021). Tadqiqotlarga ko‘ra, kimyo fanida AKT qo‘llash o‘quvchilarning motivatsiyasini 25– 30% ga oshiradi (Şimşek, 2017). Bulardan tashqari ushbu sohaning dolzarb muammolari bo‘yicha so‘ngi yillarda bir nechta ilmiy tadqiqotlar olib borilgan (1-jadvalga qarang).

Kimyo o‘qitish metodikasida raqamli ta’lim texnologiyalaridan foydalanish bo‘yicha

manbalar

1-jadval

Sarlavha Muallif / yili Nima haqida Foydali tomonlari Digital tools in secondary education – added value or modern

Wohlfart, Wagner,

Wagner · 2023

Maktablarda kimyo

o‘qitishda raqamli

vositalarning qo‘llanishi,

foydalari va to‘sqinliklar

(infrastructure,

tayyorgarlik, vaqt bilan

Metodikaning

amaliy jihatlarini

batafsil tahlil

qilish mumkin. gimmicks? bog‘liq muammolar) Modes of technology integration in teaching: theory and practice

Aroch, Katchevich,

Blonder · 2024

(pubs.rsc.org)

O‘qituvchilarning

texnologiyalarni qanday

usullarda (virtual

laboratoriyalar, ochiq

ma’lumotlar bazalari,

vizualizatsiya va h.k.)

integratsiya qilayotgani va

nazariy asoslari

(pubs.rsc.org)

TPACK modeli,

texnologik va

pedagogik

bilimlar bo‘yicha

argument

qo‘shish mumkin. Utilization of artificial intelligence and machine learning in education

Iyamuremye · 2024

(SpringerLink)

AI va ML

texnologiyalarining kimyo

ta’limida foydalanilishi:

imkoniyatlar va cheklovlar

(ma’lumotlar, maxfiylik,

metodlar) (SpringerLink)

Zamonaviy

texnologiyalar

(sun’iy intellekt)

bo‘yicha ilmiy

asoslar

keltirilgan. Digital Technology Approach in Chemistry Education

S. binti Ali · 2023

(Semantic Scholar)

VR, AR, digital ilovalar,

interaktiv simulyatorlar

yordamida kimyo

ta’limining yangi

yondoshuvlari va

muammolar (Semantic

Scholar)

Texnologik

vositalar misollari,

ularning afzallik

va kamchiliklarini

ko‘rsatish uchun

foydali. Challenges of Integration of Information and Communication Technology (ICT) in Education

Akpomiemie · 2025

(foej.fuotuoke.edu.ng)

Ta’limda ICT

integratsiyalashdagi

asosiy to‘sqinliklar:

infratuzilma, resurslar,

o‘qituvchilarning

tayyorgarligi

(foej.fuotuoke.edu.ng)

Muammolar

bo‘limi uchun

ma’lumot

berilgan. Inquiry-based education: a systematic review

Jegstad · 2024

(Tandfonline)

Kimyo ta’limida ilmiy

so‘rov usullari (inquiry-

based learning) qanchalik

qo‘llanayotgani va

samarasi (Tandfonline)

O‘quvchilarning

bilimlarini

chuqurlashtirish

va tayyorlash

yo‘nalishlari

uchun.

Asosiy qism. Quyida kimyo o‘qitish metodikasida axborot texnologiyalaridan foydalanishning ilmiy asoslarini ko‘rib chiqamiz.

Kognitiv va konstruktivistik yondashuvlar: Axborot texnologiyalari vizual, audio va interfaol materiallar orqali murakkab kimyoviy tushunchalarni anglashni osonlashtiradi, o‘quvchilarning faol qatnashishini ta’minlaydi. Bu yondashuvlar kimyo kabi murakkab va ko‘pincha abstrakt tushunchalar bilan shug‘ullanadigan fan uchun ayniqsa muhimdir.

Kognitiv yondashuv: ongni kimyoviy tushunchalarga o‘rgatish

Muammo: Kimyoda atom, molekula, kimyoviy bog‘, reaksiya mexanizmi kabi tushunchalarni oddiy rasm yoki formulalar orqali tushuntirish qiyin. Bu o‘quvchining ishchi xotirasiga qattiq yuk bo‘ladi, chunki u hamma narsani tasavvur qilishi kerak bo‘ladi.

AT yordami: 3D molekulyar modellar (masalan, PhET simulyatsiyalari, MolView.org) yordamida o‘quvchi molekulaning fazoviy joylashishini aylantirib, istalgan burchakdan ko‘rishi, bog‘larning uzunligini va burchaklarini o‘lchashi mumkin. Bu miyaga vizual ma'lumot sifatida tushadi va abstrakt tushuncha konkret shaklga kiradi. Animatsion videolar (masalan, elektroliz jarayoni yoki kovalent bog‘lanish paydo bo‘lishi) vaqt bilan bog‘liq jarayonlarni bosqichma-bosqich ko‘rsatadi.

Natijada o‘quvchining kognitiv yuki kamayadi. U formulani yoddan aytish o‘rniga, ko‘z oldida aylanayotgan suv (H2O) molekulasining modelini ko‘radi va uning qanday qurilganligini chuqurroq tushunadi.

Konstruktivistik yondashuvda o‘quvchi –“ Kichik kimyogar”

Muammo: An’anaviy laboratoriyada noto‘g‘ri harakat natijasida tajriba muvaffaqiyatsiz tugashi, hatto xavfli bo‘lishi mumkin. Bu o‘quvchining eksperiment o’tkazish qiziqishini susaytirishi mumkin.

AT yordamida Virtual kimyo laboratoriyalari (masalan, ChemCollective, Labster) o‘quvchiga istalgan reagentni istalgan miqdorda aralashtirish, eritma konsentratsiyasini o‘zgartirish va natijani ko‘rish imkoniyatini beradi. Agar u "noto‘g‘ri" bajarsa, dastur buni ko‘rsatadi, lekin hech nima portlamaydi va vaqt yo‘qotilmaydi. O‘quvchi turli parametrlarni o‘zgartirib, o‘zi kimyoviy qonuniyatni kashf etadi.

Natija: O‘quvchi faqat ko‘rib o‘rganuvchi emas, balki bilimni o‘zi quruvchi bo‘ladi. U tajriba orqali, masalan, konsentratsiya ortishi bilan reaksiya tezligi ham oshishini mustaqil ravishda "kashf etadi". Ana shu jarayonda kognitiv tafakkur konstruktivizm vositasida yangi bilimlarni tez va oson o‘zlashtiradi.

Didaktik talablar: Ta’limda vizuallashtirish, individualizatsiya va differensiasiya kabi didaktik talablarning amaliyotga tadbiq etilishida axborot texnologiyalari muhim vositaga aylanmoqda.

Zamonaviy kimyo darsini tashkil qilish

Vizuallashtirish: Ko‘rib o‘rganish

Misol: "Elektron bulutlari" tushunchasini tushuntirish. An’anaviy usulda bu chiziqli formulalar bilan ifodalanadi. AT yordamida bu turli orbitalarning (s, p, d) 3D-grafik ko‘rinishlari, ularning shakli va fazoda joylashishini ko‘rsatish mumkin. Bu tushunarsiz chiziqchalarga qaraganda aniqroqdir.

Konstruktivistik yondashuvning yana bir afzalligi - individualligidir, yani shaxsiylashtirilgan: har bir talabaga alohida yondashuv asosida o’zlashtirish foizi oshadi.

Misol: Sinfdagi ba'zi o‘quvchilar kimyoviy tenglamalarni muvozanlashtirishda, boshqalari esa organik kimyodan moddalarni nomlashda qiynalishi mumkin. AT yordamida (masalan, onlayn platformalar: Khan Academy, Quizlet) o‘qituvchi har bir o‘quvchi yoki guruh uchun uning zaif tomonlarini mustahkamlovchi maxsus topshiriqlar yaratishi mumkin. Darsdan keyin ham o‘quvchi mustaqil mashqlarni ishlay oladi.

Differensiallashtirish xususiyati bu – bir mavzu bo’yicha turli darajadagi vazifalardir. Masalan, "Kislotalar va asoslar" mavzusini o‘qitayotganda:

Asosiy daraja: AT yordamida interfaol indikatorlar jadvali. O‘quvchi turli eritmalarga virtual indikator tomizganda, uning rangi o‘zgaradi va dastur pH qiymatini ko‘rsatadii.

Murakkab daraja: O‘quvchidan virtual titrlash usuli yordamida noma’lum kislota konsentratsiyasini aniqlash so‘raladi, bu yerda u o‘zi grafiklar bilan ishlaydi va hisobkitoblar olib boradi.

Ta’lim jarayoni bugungi kunda raqamli pedagogika tushunchasi asosida anglanadi. Zamonaviy pedagogik yondashuvlar raqamli texnologiyalar asosida o‘quv jarayonini loyihalash, amalga oshirish va baholashni o‘z ichiga oladi.

Butun kimyo o‘qitish jarayonini qayta qurish

Bu butunlikdagi yondashuv bo‘lib, kimyo o‘qituvchisining ishini tubdan o‘zgartiradi.

Loyihalash: O‘qituvchi darsni oddiy darslik asosida emas, balki virtual laboratoriya mashg‘uloti, kimyoviy modellashtirish dasturi va onlayn baholashni birlashtirgan holda loyihalaydi. Amalga oshirish: O‘quvchilar guruh bo‘lib, Google Docs yoki Padlet da kimyoviy birikmalar haqida ma'lumotlar to‘plashadi va birgalikda loyiha ishlaydi. O‘qituvchi videokonferensiya orqali masofadan turib virtual tajribaga rahbarlik qiladi.

Baholash: O‘quvchining bilimi faqat yakuniy test orqali emas, balki uning elektron portfoliosi (qilgan virtual tajribalari hisoboti, yaratgan molekulyar modellari, onlayn forumdagi mulohazalari) asosida baholanadi. Hozirgi kunda kimyo fanini o‘qitish jarayonida ko‘zga tashlanadigan bir nechta muammolar mavjud. Masalan, texnik infratuzilma yetishmovchiligi ulardan biridir.Ko‘plab maktablarda kimyo laboratoriyalari zamonaviy texnika vositalari bilan ta’minlanmagan. Interaktiv doska va virtual simulyatorlar faqat ayrim ta’lim muassasalarida mavjud. Buning natijasida o‘quvchilar murakkab kimyoviy jarayonlarni ko‘rgazmali o‘rganish imkoniyatidan mahrum bo‘lishadi.

O‘qituvchilarning malakasi: Texnologiyalarni dars jarayonida samarali qo‘llash uchun o‘qituvchidan fanni mukammal bilish bilan birga, AKT bo‘yicha ham ko‘nikma talab qilinadi. Aks holda, kimyo fanida o‘quvchilarning tajribaviy mashg‘ulotlari qog‘ozdagi nazariya bilan chegaralanib qolishi raqamli bilimlar zamoni talablariga mos kelmaydi.

O‘zbek tilidagi resurslarning kamligi yana bir kamchiliklardan biridir. Virtual laboratoriyalar va elektron darsliklarning aksariyati ingliz tilida. O‘quvchilar kimyoviy reaksiyalarni tushunishda til to‘sig‘iga duch keladi. Bu holat ayniqsa murakkab organik kimyo va analitik kimyo mavzularida sezilarli bo‘ladi. Internet va elektr ta’minotidagi uzilishlar: Qishloq maktablarida internet tezligi past bo‘lgani sababli onlayn kimyo simulyatorlari to‘liq ishlamaydi. Bu esa virtual laboratoriya darslarini to‘xtatib qo‘yadi.

Metodik qo‘llanmalar yetishmasligi: Ko‘plab kimyo o‘qituvchilari texnologiyalarni qo‘llash bo‘yicha aniq metodik tavsiyalardan foydalanishga muhtoj. Darslarda AKTdan qanday va qaysi bosqichda foydalanish bo‘yicha yagona qo‘llanmalar yo‘q.

Yuqorida keltirilgan texnik va metodik muammolarga mos ravishda quyidagi yechimlarni taklif qilish mumkin.

Texnik infratuzilmani kuchaytirish: Kimyo xonalarini interaktiv doska, planshet, simulyatsiya dasturlari bilan jihozlashni nazarda tutadi. Masalan, “PhET Interactive Simulations” kabi platformalarning lokal (oflayn) versiyalarini o‘rnatish orqali o‘quvchilar gazlarning xossalari yoki atom tuzilishini amalda o‘rganishlari mumkin. O‘qituvchilar malakasini oshirish - kimyo o‘qituvchilari uchun maxsus AKT kurslarini yo‘lga qo‘yish orqali amalga oshiriladi. Masalan, “Virtual kimyo laboratoriyalaridan foydalanish metodikasi” mavzusida seminarlar o‘tkazish maqsadga muvofiq. Bu orqali ustozlar kimyoviy reaksiyalarni interaktiv modellar yordamida tushuntira oladi.

O‘zbek tilidagi resurslarni yaratish: O‘zbek tilida kimyo faniga mos elektron darsliklar, virtual laboratoriyalar va animatsiyalar ishlab chiqish tavsiya etiladi. Masalan, “Elektroliz jarayonlari” yoki “Kislota-asos reaksiyalari” bo‘yicha multimedia qo‘llanmalar bo’lishi mumkin. Internet va elektr muammosiga yechim- kimyo faniga oid oflayn ishlaydigan mobil ilovalar ishlab chiqish orqali hal etiladi. Masalan, o‘quvchilar internet bo‘lmasa ham, “Organik moddalarning izomeriyasi”ni 3D shaklda telefon orqali ko‘ra olishi kerak. Metodik qo‘llanmalar tayyorlashda kimyo darslari uchun maxsus “AKTdan foydalanish bo‘yicha metodik tavsiyalar” to‘plamini yaratish. Masalan, “Darsning kirish qismida kimyoviy jarayon animatsiyalaridan foydalanish”, “Mustahkamlash bosqichida virtual laboratoriyani qo‘llash” kabi ko‘rsatmalar asosida amalga oshirilsa, nazariy jarayonda olingan bilim amaliyotda ko‘nikma hosil qiladi.

Kimyo o‘qitishda axborot texnologiyalaridan foydalanish – bu zamon talabi. U o‘quvchilarda fan asoslarini chuqurroq tushunishga, mustaqil izlanishga va ilmiy fikrlashni rivojlantirishga xizmat qiladi. Shu bilan birgalikda, muammolarni bartaraf etish uchun davlat siyosati, ilmiy tadqiqotlar va o‘qituvchilarning malakasini oshirish muhim ahamiyatga ega. Kimyo fanida raqamli ta’lim vositalaridan ATdan foydalanish – bu nafaqat doskada videoni ko‘rsatish, balki butun o‘quv jarayonini o‘quvchining murakkab materialni idrok etishiga yordam beradigan, uni faol ishtirokchiga aylantiradigan va o‘qituvchiga har bir o‘quvchining ehtiyojiga javob berish imkoniyatini beradigan kuchli pedagogik strategiyadir.

ADABIYOTLAR RO‘YXATI | СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES

1. Wohlfart O, Wagner AL and Wagner I (2023) Digital tools in secondary chemistry

education – added value or modern gimmicks? Front. Educ. 8:1197296. doi:

10.3389/feduc.2023.1197296

2. Aroch, I., Katchevich, D., & Blonder, R. (2024). Modes of technology integration

in chemistry teaching: theory and practice. Chemistry Education Research and

Practice, 25(3), 843–861. https:doi.org/10.1039/d3rp00307h

3. Iyamuremye, A., Niyonzima, F. N., Mukiza, J., Twagilimana, I., Nyirahabimana, P.,

Nsengimana, T., Habiyaremye, J. D., Habimana, O., & Nsabayezu, E. (2024).

Utilization of artificial intelligence and machine learning in chemistry education: a

critical review. Discover Education, 3(1). https://doi.org/10.1007/s44217-024-00197-5

4. Ali, S. B., Talib, C. A., & Jamal, A. M. (2023). Digital Technology Approach in

Chemistry Education: A Systematic Literature Review. Journal of Natural Science and

Integration, 6(1), 1. https://doi.org/10.24014/jnsi.v6i1.21777

5. Challenges of Integration of Information and Communication Technology (ICT) in

Chemistry Teaching in Secondary Schools in Bayelsa State. (2025). FUO-Journal of

Educational Research, 4(2), 219-227. https://doi.org/10.5281/

6. Jegstad, K. M. (2023). Inquiry-based chemistry education: a systematic

review. Studies in Science Education, 60(2), 251–313.

7. Jonassen, D. H. (1999). Designing constructivist learning environments.

8. Mishra, P., & Koehler, M. J. (2006). Technological Pedagogical Content

Knowledge: A framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6).

9. Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education. NSTA Press.

10. OECD (2021). Education at a Glance 2021. OECD Publishing.

11. Şimşek, Ö. (2017). The effect of computer simulations on students’ chemistry

achievements. Journal of Science Education and Technology.

12. O‘zbekiston Respublikasi Maktabgacha va maktab ta’limi vazirligi axborot xizmati.

(2023). ta’lim yangiliklari portali (https://uzedu.uz).

Text was extracted automatically from the PDF and may contain inaccuracies.