TALABALARNING AKADEMIK-RAQAMLI FAOLIYATINI OSHIRISHDA VIRTUAL VIZUALIZATSIYA VOSITALARIDAN UZVIY FOYDALANISH TEXNOLOGIYASI.

VIZUALIZATSIYA VOSITALARIDAN UZVIY FOYDALANISH TEXNOLOGIYASI.

Yalg‘ashev Burxon Fayzullayevich, fizika-matematika fanlari doktori (DSc), dotsent, Matematika o‘qitish metodikasi va geometriya kafedrasi mudiri, Chirchiq davlat pedagogika universiteti.

Annotatsiya

KIRISH

raqamli ta’lim muhitida virtual vizualizatsiya vositalari o‘quv jarayonini samarali tashkil etishning muhim komponentlaridan biri sifatida e’tirof etilmoqda. Ushbu maqolada talabalarning akademik-raqamli faoliyatini oshirishga xizmat qiluvchi virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy, tizimli foydalanish texnologiyasi nazariy-uslubiy jihatdan asoslangan. Tadqiqotning maqsadi - virtual laboratoriyalar, simulyatsiyalar va interaktiv vizual vositalarni yagona pedagogik texnologiyaga integratsiyalashning kognitiv-psixologik va didaktik asoslarini aniqlashtirish hamda ularni amaliyotga tatbiq etishning bosqichmabosqich texnologik modelini ishlab chiqishdan iborat. Tadqiqot nazariy-analitik metodga multimedia orqali o‘qitish, ikki kanalli kodlash, kognitiv yuklama, tajribaviy o‘rganish va konstruktsionizm nazariyalari bo‘yicha ilmiy adabiyotlarni tizimli tahlil qilish hamda ularni yagona texnologik modelga integratsiyalashga asoslanadi.

MAQSAD

tadqiqotning asosiy maqsadi talabalarning akademik-raqamli faoliyatini oshirishga xizmat qiluvchi virtual vizualizatsiya vositalaridan (virtual laboratoriyalar, tashqi simulyatsiya resurslari va refleksiv o‘z-o‘zini baholash mexanizmlaridan) uzviy foydalanish texnologiyasini nazariy-uslubiy jihatdan ishlab chiqish va asoslashdan iborat.

MATERIALLAR VA METODLAR

tadqiqot tizimli tahlil va nazariy-analitik metodga asoslangan. Ish jarayonida multimedia orqali o‘qitish, ikki kanalli kodlash, kognitiv yuklama, tajribaviy o‘rganish, konstruksionizm va muammoni hal etish kabi xalqaro kognitivpsixologik nazariyalar hamda PhET Interactive Simulations platformasi va DigComp raqamli kompetensiyalar modeli ma’lumotlari qiyosiy tahlil qilindi.

MUHOKAMA VA NATIJALAR

tahlillar asosida to‘rt bosqichli (nazariy tayyorgarlik, virtual simulyatsiya, natijalarni tahlil qilish, refleksiya) interaktiv ta’lim texnologiyasi ishlab chiqildi. Texnik-uslubiy asos sifatida virtual laboratoriya modulining tashqi simulyatsiya platformalari (PhET) bilan API yoki iframe orqali yagona muhitga integratsiyalashuvi taklif etildi. Har bir bosqich axborotni parallel qayta ishlash, ishchi xotira yuklamasini optimallashtirish hamda talabalarda mustaqil tadqiqotchilik ko‘nikmalarini shakllantirish funksiyalariga muvofiq ravishda tizimlashtirildi.

XULOSA

ishlab chiqilgan texnologiya virtual vositalarni shunchaki texnik ketmaketlikda emas, balki pedagogik-psixologik uzviylikda qo‘llash imkonini beradi. Mazkur maqola nazariy-uslubiy xarakterga ega bo‘lib, unda taklif etilgan modelning cheklovlari (gumanitar fanlarga moslashtirish va dasturiy ta’minot zaruriyati) qayd etilgan hamda kelgusida uning amaliy samaradorligini pedagogik tajriba-sinov orqali statistik tekshirish vazifasi belgilangan.

Kalit so‘zlar: virtual vizualizatsiya, akademik-raqamli faoliyat, virtual laboratoriya, kognitiv yuklama nazariyasi, ikki kanalli kodlash, tajribaviy o‘rganish, raqamli ta’lim platformasi.

ТЕХНОЛОГИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ВИРТУАЛЬНОЙ

ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ПОВЫШЕНИИ АКАДЕМИКО-ЦИФРОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

СТУДЕНТОВ.

Ялгашев Бурхон Файзуллаевич, доктор физико-математических наук (DSc), доцент, заведующий кафедрой методики преподавания математики и геометрии Чирчикского государственного педагогического университета. .

Аннотация

ВВЕДЕНИЕ

в условиях цифровой образовательной среды средства виртуальной визуализации признаются важным компонентом эффективной организации учебного процесса. В данной статье теоретически-методически обоснована технология последовательного, системного использования средств виртуальной визуализации, направленная на повышение академическо-цифровой активности студентов. Цель исследования - уточнение когнитивно-психологических и дидактических основ интеграции виртуальных лабораторий, симуляций и интерактивных визуальных средств в единую педагогическую технологию, а также разработка поэтапной технологической модели её практического внедрения. Исследование основано на теоретико-аналитическом методе - систематическом анализе научной литературы по теории мультимедийного обучения, теории двойного кодирования, теории когнитивной нагрузки, теории опытного обучения и конструкционизма, а также их интеграции в единую технологическую модель.

ЦЕЛЬ

основная цель исследования заключается в теоретикометодологической разработке и обосновании технологии непрерывного (взаимосвязанного) использования средств виртуальной визуализации (виртуальных лабораторий, внешних симуляционных ресурсов и механизмов рефлексивной самооценки), направленной на повышение академическо-цифровой активности студентов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

исследование базируется на системном анализе и теоретико-аналитическом методе. В процессе работы был проведен системный анализ международных когнитивно-психологических теорий, таких как теория мультимедийного обучения, двойного кодирования, когнитивной нагрузки, экспериментального обучения, конструкционизма и решения задач, а также данных платформы PhET Interactive Simulations и модели цифровых компетенций DigComp.

ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ

на основе анализа разработана четырехэтапная интерактивная образовательная технология (теоретическая подготовка, виртуальная симуляция, анализ результатов, рефлексия). В качестве технико-методической основы предложена интеграция модуля виртуальной лаборатории с внешними симуляционными платформами (PhET) в единую среду через API или iframe. Каждый этап систематизирован в соответствии с функциями параллельной обработки информации, оптимизации нагрузки на рабочую память и формирования у студентов навыков самостоятельного исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

разработанная технология позволяет применять виртуальные средства не просто в технической последовательности, а в педагогикопсихологической взаимосвязи. Данная статья носит теоретико-методологический характер; в ней отмечены ограничения предложенной модели (необходимость адаптации к гуманитарным наукам и программного обеспечения) и определены задачи последующей статистической проверки ее практической эффективности посредством педагогического эксперимента.

Ключевые слова: виртуальная визуализация, академическо-цифровая активность, виртуальная лаборатория, теория когнитивной нагрузки, двойное кодирование, опытное обучение, платформа цифрового образования.

TECHNOLOGY OF INTEGRATED USE OF VIRTUAL VISUALIZATION TOOLS IN

ENHANCING STUDENTS' ACADEMIC-DIGITAL ACTIVITY.

Yalg‘ashev Burxon Fayzullayevich, Doctor of Sciences in Physics and Mathematics (DSc), Associate Professor, Head of the Department of Mathematics Teaching Methodology and Geometry, Chirchik State Pedagogical University.

Annotation

INTRODUCTION in the digital learning environment, virtual visualization tools are increasingly recognized as an important component for the effective organization of the educational process. This article provides a theoretical-methodological substantiation of a technology for the coherent, systematic use of virtual visualization tools aimed at enhancing students’ academic-digital activity. The purpose of the study is to clarify the cognitive-psychological and didactic foundations of integrating virtual laboratories, simulations, and interactive visual tools into a unified pedagogical technology, and to develop a step-by-step technological model for its practical implementation. The research is based on a theoretical-analytical method namely, a systematic analysis of scientific literature on multimedia learning theory, dual coding theory, cognitive load theory, experiential learning, and constructionism, and their integration into a unified technological model.

AIM

the primary objective of this study is to theoretically and methodologically develop and substantiate a technology for the integrated (seamless) use of virtual visualization tools (virtual laboratories, external simulation resources, and reflexive selfassessment mechanisms) designed to enhance the academic-digital activity of students.

MATERIALS AND METHODS

the study is based on a systemic analysis and a theoretical-analytical method. The research involved a comprehensive review of international cognitive-psychological theories—including multimedia learning, dual coding, cognitive load, experiential learning, constructionism, and problem-solving theories—as well as frameworks from the PhET Interactive Simulations platform and the DigComp digital competence model.

DISCUSSION AND RESULTS

based on the synthesis of these frameworks, a fourstage interactive learning technology was developed, comprising theoretical preparation, virtual simulation, results analysis, and reflection. As a technical and methodological foundation, the integration of a virtual laboratory module with external simulation platforms (such as PhET) into a single educational environment via API or iframe technologies was proposed. Each stage is structured to align with mechanisms for parallel information processing, working memory load optimization, and the cultivation of independent inquiry skills.

CONCLUSION

the proposed technology enables the application of virtual tools not merely as a technical sequence, but through a pedagogically and psychologically cohesive continuity. This article is theoretical and methodological in nature; it delineates the limitations of the current model (such as software development requirements and adaptation needs for humanities) and outlines future directions for statistically verifying its practical effectiveness through empirical pedagogical experimentation.

Keywords: virtual visualization, academic-digital activity, virtual laboratory, cognitive load theory, dual coding, experiential learning, digital learning platform.

Zamonaviy raqamli ta’lim muhitida virtual vizualizatsiya vositalari o‘quv jarayonini samarali tashkil etishning muhim komponentlaridan biri sifatida e’tirof etilmoqda. Virtual vizualizatsiya tushunchasi ta’lim jarayonida axborotni grafik, animatsion, interaktiv va simulyatsion shakllarda taqdim etish orqali bilimlarni idrok etish va o‘zlashtirishni yengillashtiruvchi texnologiyalar majmuasini anglatadi. Bunday vositalar real jarayonlar va obyektlarni virtual muhitda aks ettirish orqali murakkab tushunchalarni ko‘rgazmali, tushunarli va interaktiv shaklga keltiradi.

Virtual vizualizatsiyaning ta’limdagi o‘rni, avvalo, talabalarning bilimlarni qabul qilish va qayta ishlash jarayonlari bilan bog‘liq. R. Mayer tomonidan ishlab chiqilgan multimedia orqali o‘qitish nazariyasiga ko‘ra, vizual va verbal axborotning birgalikda, ikki kanalli (dualchannel) tarzda taqdim etilishi bilimlarni chuqurroq o‘zlashtirishga olib keladi [1]. Ushbu g‘oya A. Paivio tomonidan ilgari surilgan ikki kanalli kodlash (dual coding) nazariyasi bilan uzviy bog‘liq bo‘lib, unga ko‘ra inson axborotni vizual va verbal tizimlar orqali parallel ravishda qabul qiladi hamda ushbu ikki kanalning uyg‘unligi bilimlarni uzoq muddatli xotirada saqlashni ta’minlaydi [2]. Shu nuqtai nazardan, virtual vizualizatsiya vositalari abstrakt tushunchalarni konkretlashtirish va talabalarda mantiqiy tafakkurni shakllantirishda muhim didaktik vosita sifatida namoyon bo‘ladi.

Vizual texnologiyalarning samaradorligi, shuningdek, o‘quv jarayonida kognitiv yuklamani boshqarish imkoniyati bilan ham izohlanadi. J. Sweller tomonidan asoslangan kognitiv yuklama nazariyasiga ko‘ra, o‘quv materialining haddan tashqari murakkab yoki tartibsiz taqdim etilishi ishchi xotiraning ortiqcha yuklanishiga olib keladi va bu o‘zlashtirish jarayonini sekinlashtiradi [3]. Vizual vositalar esa axborotni strukturaviy, mantiqiy va ixcham shaklda ifodalash orqali ushbu yuklamani optimallashtiradi, talabaning e’tiborini muhim elementlarga yo‘naltiradi.

Vizual vositalar orqali tashkil etiladigan o‘rganish jarayoni D. Kolbning tajribaviy o‘rganish nazariyasi bilan ham uzviy bog‘liqdir: bilimlar bevosita tajriba, kuzatish, tahlil va refleksiya jarayonlari orqali shakllanadi [4]. Virtual simulyatsiyalar aynan shu tsiklni raqamli muhitda takrorlash imkonini beradi - talaba model bilan ishlaydi, parametrlarni o‘zgartiradi, natijalarni kuzatadi va xulosalar chiqaradi. Bu jarayon, shuningdek, S. Papertning konstruktsionistik yondashuvi bilan ham hamohang bo‘lib, unga ko‘ra talaba bilimni tayyor holda emas, balki faol interaktiv jarayon orqali mustaqil ravishda shakllantiradi [5]. J. Dyui tomonidan asoslangan faol o‘rganish g‘oyalariga ko‘ra ham, bilimlar faol ishtirok orqali shakllanadi, bu esa vizual-interaktiv muhitning nazariy zaruriyatini yana bir bor tasdiqlaydi [6].

Ilmiy va texnik jarayonlarni tahlil qilish, sabab-oqibat bog‘liqliklarini aniqlash va muammolarga yechim topish qobiliyati A. Nyuell va H. Saymon tomonidan asoslangan muammoni hal etish nazariyasida markaziy o‘rin tutadi, unga ko‘ra murakkab vaziyatlarni tahlil qilish va optimal yechimlarni topish inson tafakkurining tizimli jarayoni sifatida modellashtirilishi mumkin [7]. Virtual laboratoriyalar va simulyatsiyalar aynan shu turdagi tafakkurni - talabalarning parametrlarni o‘zgartirish, natijalarni kuzatish va xulosa chiqarish orqali - amaliy tarzda mashq qildirish imkonini beradi.

Yevropa Komissiyasi tomonidan ishlab chiqilgan raqamli kompetensiyalar modelida (DigComp) axborotni izlash, qayta ishlash, raqamli vositalardan foydalanish va muammolarni hal etish alohida kompetensiya sohalari sifatida belgilangan [8]. Virtual laboratoriyalar va interaktiv simulyatsiyalar bilan ishlash jarayoni talabalarni aynan shu kompetensiyalarni amaliy faoliyatda egallashiga xizmat qiladi. Amaliyotda bunday yondashuvning samaradorligi PhET Interactive Simulations loyihasi doirasida ham ko‘rsatilgan: fizika ta’limida qo‘llanilgan interaktiv simulyatsiyalar talabalarning kontseptual tushunchani chuqurroq o‘zlashtirishiga hamda ular real ilmiy tadqiqotchilarga xos tarzda tajriba bilan ishlashiga xizmat qilgani aniqlangan [9]. UNESCO tomonidan e’tirof etilishicha, zamonaviy ta’lim tizimlari interaktiv va vizual vositalar asosida tashkil etilgandagina yuqori natijadorlikka erishadi, biroq raqamli infratuzilma va interaktiv resurslarga kirish imkoniyati jahon miqyosida hamon notekis taqsimlangan [10].

Yuqorida ko‘rib chiqilgan nazariy yondashuvlar virtual vizualizatsiya vositalarining alohida-alohida ta’lim samaradorligiga ta’sirini yetarlicha yoritgan bo‘lsa-da, ushbu vositalarni - virtual laboratoriyalarni, tashqi simulyatsiya resurslarini va refleksiv o‘z-o‘zini baholash mexanizmlarini - yagona, izchil (uzviy) texnologik jarayonga integratsiyalash masalasi metodik jihatdan yetarlicha ishlab chiqilmagan. Xususan, bunday integratsiyaning bosqichlari, har bir bosqichning nazariy asoslari va ularning talabalarning akademik-raqamli faoliyatiga ta’siri mexanizmlarini tizimli tarzda tavsiflovchi ishlanmalar taqchil.

Shu sababli, ushbu tadqiqotning maqsadi talabalarning akademik-raqamli faoliyatini oshirishga xizmat qiluvchi virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy foydalanish texnologiyasini nazariy-uslubiy jihatdan ishlab chiqishdan iborat. Tadqiqotning vazifalari quyidagilardan iborat: (1) virtual vizualizatsiya vositalarining kognitiv-psixologik va didaktik asoslarini aniqlashtirish; (2) virtual laboratoriya va tashqi simulyatsiya resurslarini integratsiyalashning texnik-uslubiy jihatlarini tavsiflash; (3) vositalardan uzviy foydalanishning bosqichma-bosqich texnologik modelini ishlab chiqish; (4) modelning har bir komponentini xalqaro ilmiy adabiyotlar bilan bog‘lab nazariy jihatdan asoslash.

Tadqiqot nazariy-analitik metodga asoslanadi. Tadqiqot jarayonida multimedia orqali o‘qitish, ikki kanalli kodlash, kognitiv yuklama, tajribaviy o‘rganish, konstruktsionizm va muammoni hal etish nazariyalari, shuningdek virtual laboratoriyalar va ta’limiy simulyatsiyalar samaradorligi bo‘yicha xalqaro ilmiy adabiyotlar tizimli tahlil qilindi. Tahlil natijalari asosida virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy foydalanish texnologiyasi konseptual jihatdan ishlab chiqildi.

Texnologiyaning texnik-uslubiy asosini virtual laboratoriya moduli tashkil etadi, unda har bir tajriba uchun tajriba tavsifi, bajarish bosqichlari, nazorat savollari va baholash mezonlari belgilanishi nazarda tutiladi. Virtual vizualizatsiya imkoniyatlarini kengaytirish maqsadida tashqi simulyatsiya resurslari, xususan, PhET Interactive Simulations platformasi bilan integratsiyalash taklif etiladi. Bunday integratsiya API yoki iframe texnologiyalari orqali amalga oshirilishi, natijada talabalar tashqi resurslardan chiqmasdan turib, yagona o‘quv muhiti ichida interaktiv tajribalar bilan ishlash imkoniyatiga ega bo‘lishi mo‘ljallanadi.

Texnologiyaning bosqichma-bosqich tuzilishini asoslashda quyidagi mezon qo‘llanildi: har bir bosqich alohida kognitiv-psixologik mexanizmga (dual-channel qayta ishlash, kognitiv yuklamani boshqarish, tajribaviy sikl, refleksiv o‘z-o‘zini baholash) mos kelishi kerak, shunda bosqichlar orasidagi izchillik (“uzviylik”) nafaqat texnik, balki pedagogik-psixologik jihatdan ham asoslangan bo‘ladi.

Ushbu maqola nazariy-uslubiy xarakterga ega bo‘lib, taklif etilgan texnologiyaning amaliy samaradorligini statistik jihatdan tekshirish (pedagogik tajriba-sinov, tajriba va nazorat guruhlarini qiyoslash) ushbu maqola doirasiga kiritilmagan va alohida empirik tadqiqotning predmeti bo‘lishi lozim.

Ilmiy adabiyotlarning tizimli tahlili asosida talabalarning akademik-raqamli faoliyatini oshirishga xizmat qiluvchi virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy foydalanish texnologiyasi ishlab chiqildi. Texnologiya to‘rt bosqichli tuzilishga ega bo‘lib, har bir bosqich o‘ziga xos kognitiv-psixologik mexanizmga tayanadi (1-jadval).

Nazariy tayyorgarlik bosqichida talaba o‘rganilayotgan jarayon yoki hodisaning nazariy asoslari bilan tanishadi. Mayerning multimedia orqali o‘qitish nazariyasiga ko‘ra [1], ushbu bosqichda taqdim etiladigan nazariy ma’lumot keyingi bosqichlarda vizual kanal orqali kelib tushadigan axborotni to‘ldiruvchi, u bilan raqobatlashmaydigan tarzda tashkil etilishi lozim, aks holda ikki kanal o‘rtasida yuklama ziddiyati yuzaga kelishi mumkin.

Virtual simulyatsiya bosqichida talaba virtual laboratoriya yoki tashqi simulyatsiya resursi (masalan, PhET) yordamida tajribani amalga oshiradi: parametrlarni o‘zgartiradi, jarayonni kuzatadi va natijalarni tizimga kiritadi. Ushbu bosqich Kolbning tajribaviy o‘rganish tsikliga [4] va Papertning konstruktsionistik yondashuviga [5] to‘g‘ridan-to‘g‘ri mos keladi - talaba bilimni tayyor holda qabul qilmaydi, balki uni faol interaktiv jarayon orqali mustaqil shakllantiradi.

1-rasm. Virtual laboratoriya interfeysi misoli (Fresnel linzasi simulyatsiyasi)

Natijalarni tahlil qilish bosqichida talaba to‘plangan ma’lumotlarni tahlil qiladi, sabab-oqibat bog‘liqliklarini aniqlaydi va xulosa chiqaradi. Bu bosqich Nyuell va Saymonning muammoni hal etish nazariyasida [7] tavsiflangan tizimli tahliliy jarayonga mos keladi hamda talabaning analitik va muhandislik fikrlashini rivojlantirishga xizmat qiladi.

Refleksiya bosqichida talaba o‘z faoliyati va olingan natijalar yuzasidan refleksiv fikr yuritadi, natijalarini o‘zi yoki o‘qituvchi tomonidan belgilangan baholash mezonlari asosida baholaydi. Ushbu bosqich, avvalambor, Kolb tsiklining yakuniy elementi (refleksiv kuzatish) bilan bog‘liq bo‘lib [4], talabaning o‘z-o‘zini boshqaruvchi ta’lim sub’ekti sifatidagi pozitsiyasini mustahkamlaydi.

1-jadval. Virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy foydalanish texnologiyasining bosqichlari

Bosqich Mazmuni Tayanadigan nazariy asos

1. Nazariy tayyorgarlik

O‘rganilayotgan jarayon yoki

hodisaning nazariy-

tushunchaviy asoslari bilan

tanishish

Multimedia orqali o‘qitish

nazariyasi [1]; ikki kanalli kodlash

[2]

2. Virtual simulyatsiya

Virtual laboratoriya yoki tashqi

simulyatsiya (masalan, PhET)

yordamida tajriba o‘tkazish,

parametrlarni o‘zgartirish

Tajribaviy o‘rganish tsikli [4];

konstruktsionizm [5]; kognitiv

yuklama nazariyasi [3]

3. Natijalarni tahlil qilish

To‘plangan ma’lumotlarni tahlil

qilish, sabab-oqibat

bog‘liqliklarini aniqlash, xulosa

chiqarish

Muammoni hal etish nazariyasi

[7]

4. Refleksiya O‘z faoliyatini va natijalarini

baholash mezonlari asosida

refleksiv baholash

Tajribaviy o‘rganish tsikli

(refleksiv kuzatish) [4]; faol

o‘rganish g‘oyalari [6]

Texnologiyaning texnik-uslubiy vositasi sifatida virtual laboratoriya moduli va uning tashqi simulyatsiya resurslari, xususan PhET Interactive Simulations, bilan integratsiyasi taklif etiladi. Bunday integratsiya orqali talabalar turli tashqi platformalarga chiqmasdan, yagona o‘quv muhiti ichida fizik, kimyoviy va matematik jarayonlarni interaktiv tarzda o‘rganish imkoniyatiga ega bo‘ladi. Wieman, Adams va Perkinsning tadqiqotlarida ko‘rsatilganidek, ilmiy asoslangan tarzda ishlab chiqilgan simulyatsiyalar talabalarni real ilmiy tadqiqotchilarga xos tarzda - kuzatish, gipoteza qurish, tekshirish - tajriba bilan ishlashga undaydi [9], bu esa taklif etilgan texnologiyaning ikkinchi bosqichi (virtual simulyatsiya) uchun ilmiy asos bo‘lib xizmat qiladi.

Texnologiyaning barcha to‘rt bosqichi o‘zaro bog‘liq bo‘lib, ular orasidagi izchillik ("uzviylik") shunchaki texnik ketma-ketlik emas, balki har bir bosqichning oldingi bosqich natijasiga bevosita tayanishi ma’nosidagi pedagogik-psixologik uzviylikni anglatadi: nazariy tayyorgarliksiz virtual simulyatsiya mazmunsiz bo‘lib qoladi, simulyatsiya natijalarini tahlil qilmasdan turib esa refleksiya imkonsizdir. Ushbu uzviylik, Yevropa Komissiyasining raqamli kompetensiyalar modelida belgilangan axborotni izlash, qayta ishlash va muammolarni hal etish kompetensiyalarini [8] bir-biri bilan bog‘liq holda, alohidaalohida emas, balki yaxlit jarayon doirasida rivojlantirish imkonini beradi.

Taklif etilgan texnologiyaning birinchi va ikkinchi bosqichlari Mayerning multimedia orqali o‘qitish nazariyasi [1] va Paivioning ikki kanalli kodlash nazariyasi [2] bilan bevosita bog‘liqdir. Ushbu ikki nazariyaga ko‘ra, vizual va verbal axborotning muvofiqlashtirilgan holda taqdim etilishi bilimlarni chuqurroq o‘zlashtirishga olib keladi; texnologiyaning "nazariy tayyorgarlik - virtual simulyatsiya" ketma-ketligi aynan shu muvofiqlashtirishni ta’minlashga xizmat qiladi.

Swellerning kognitiv yuklama nazariyasi [3] texnologiyaning barcha bosqichlarida axborotni bosqichma-bosqich, ortiqcha yuklamasiz taqdim etish zarurligini asoslaydi. Bu, xususan, virtual laboratoriya modulini loyihalashda muhim ahamiyat kasb etadi: agar talabaga bir vaqtning o‘zida ham nazariy tushuncha, ham murakkab simulyatsiya interfeysi, ham baholash mezonlari taqdim etilsa, bu ishchi xotiraning ortiqcha yuklanishiga olib kelishi mumkin. Shu sababli, texnologiyada bosqichlarning izchil, bir-biridan ajratilgan holda taqdim etilishi nazariy jihatdan asoslangan yechim hisoblanadi.

Kolbning tajribaviy o‘rganish tsikli [4] va Papertning konstruktsionistik yondashuvi [5] texnologiyaning "virtual simulyatsiya - natijalarni tahlil qilish - refleksiya" ketma-ketligini to‘g‘ridan-to‘g‘ri izohlaydi. Bu ketma-ketlik, mohiyatan, Kolb tsiklining to‘rt elementini (konkret tajriba, refleksiv kuzatish, mavhum kontseptuallashtirish, faol eksperimentlashtirish) raqamli muhitda takrorlashga urinishdir. Dyuining faol o‘rganish g‘oyalari [6] ham shu yo‘nalishda: talaba bilimni faqat tinglash orqali emas, balki faol ishtirok orqali egallaydi.

Nyuell va Saymonning muammoni hal etish nazariyasi [7] texnologiyaning uchinchi bosqichi - natijalarni tahlil qilish - uchun nazariy asos bo‘lib xizmat qiladi. Bu nazariyaga ko‘ra, murakkab vaziyatlarni tahlil qilish va yechim topish jarayoni tizimli, bosqichmabosqich amalga oshiriladigan tafakkur faoliyati sifatida modellashtirilishi mumkin; virtual simulyatsiya natijalarini tahlil qilish jarayoni talabaga aynan shunday tizimli tahliliy faoliyatni mashq qildirish imkonini beradi.

Amaliy jihatdan, Wieman, Adams va Perkinsning PhET simulyatsiyalari bo‘yicha tadqiqotlari [9] taklif etilgan texnologiyaning ikkinchi bosqichi uchun muhim empirik asos beradi: ilmiy asoslangan tarzda loyihalashtirilgan simulyatsiyalar talabalarni real tadqiqotchilarga xos xulq-atvorga - kuzatish, gipoteza qurish va tekshirish - undashi mumkinligi ko‘rsatilgan. Shu bilan birga, Yevropa Komissiyasining raqamli kompetensiyalar modeli [8] va UNESCO‘ning interaktiv-vizual ta’lim borasidagi xulosalari [10] texnologiyaning nafaqat individual bosqichlari, balki uning yaxlit tizim sifatidagi zarurligini ham asoslaydi: raqamli infratuzilma va interaktiv resurslarga notekis kirish imkoniyati mavjud bo‘lgan sharoitda, mavjud vositalarni tizimli va uzviy tarzda tashkil etish ularning cheklangan resurslardan maksimal samara olish imkonini beradi.

Shu bilan birga, taklif etilgan texnologiyaning bir qator cheklovlarini ta’kidlash lozim. Birinchidan, texnologiya nazariy-analitik tahlil asosida ishlab chiqilgan bo‘lib, uning amaliy samaradorligi ushbu maqola doirasida pedagogik tajriba-sinov orqali statistik jihatdan tekshirilmagan; bu alohida, mustaqil empirik tadqiqotning predmeti bo‘lishi lozim. Ikkinchidan, virtual laboratoriya modulining texnik-dasturiy amalga oshirilishi, jumladan uning PhET kabi tashqi resurslar bilan integratsiyasi, alohida dasturiy-texnik ishlanmani talab qiladi, bu esa ushbu maqolaning predmetidan tashqarida qoladi. Uchinchidan, texnologiyaning turli fan sohalarida (nafaqat aniq fanlarda, balki gumanitar va ijtimoiy fanlarda ham) qo‘llanilishi alohida moslashtirishni talab qilishi mumkin, chunki barcha fan sohalarida ham PhET kabi tayyor simulyatsiya resurslari mavjud emas.

Shunga qaramay, texnologiyaning har bir bosqichi alohida-alohida xalqaro ilmiy adabiyotlarda keng tekshirilgan va nazariy jihatdan asoslangan kognitiv-psixologik mexanizmlarga (dual-channel qayta ishlash, kognitiv yuklamani boshqarish, tajribaviy o‘rganish, konstruktsionizm, tizimli muammo yechish) tayanishi, taklif etilgan texnologiyaning nazariy jihatdan puxta asoslanganligini va uni keyingi bosqichda empirik tekshirish uchun mustahkam asos bo‘lishini ko‘rsatadi.

Ilmiy adabiyotlarning tizimli tahlili natijasida talabalarning akademik-raqamli faoliyatini oshirishga xizmat qiluvchi virtual vizualizatsiya vositalaridan uzviy foydalanish texnologiyasi ishlab chiqildi. Texnologiya to‘rt bosqichdan - nazariy tayyorgarlik, virtual simulyatsiya, natijalarni tahlil qilish va refleksiya - iborat bo‘lib, uning markazida virtual laboratoriya modulining tashqi simulyatsiya resurslari (xususan, PhET Interactive Simulations) bilan integratsiyasi yotadi. Har bir bosqich alohida kognitiv-psixologik nazariyaga (multimedia orqali o‘qitish, ikki kanalli kodlash, kognitiv yuklama, tajribaviy o‘rganish, konstruktsionizm, muammoni hal etish) tayanishi, texnologiyaning bosqichlararo izchilligini nafaqat texnik, balki pedagogik-psixologik jihatdan ham asoslaydi.

Har bir komponentning nazariy asoslari xalqaro ilmiy adabiyotlar (Mayer, Paivio, Sweller, Kolb, Papert, Dyui, Nyuell-Saymon, Yevropa Komissiyasi, Wieman-AdamsPerkins, UNESCO) bilan bog‘lab tahlil qilinishi, taklif etilgan texnologiyaning nazariy jihatdan puxta asoslanganligini ko‘rsatadi. Shu bilan birga, ta’kidlash lozimki, texnologiyaning amaliy samaradorligi ushbu maqola doirasida statistik jihatdan tekshirilmagan; bu vazifa alohida pedagogik tajriba-sinov o‘tkazish orqali kelgusi empirik tadqiqotlar doirasida hal qilinishi lozim. Taklif etilgan texnologiya ana shunday empirik tekshirishlar uchun nazariy asos hamda oliy ta’lim muassasalarida virtual vizualizatsiya vositalarini tizimli joriy etish bo‘yicha amaliy tavsiya sifatida xizmat qilishi mumkin.

ADABIYOTLAR RO‘YXATI | СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES

1. Mayer, R. E. (2009). Multimedia Learning (2nd ed.). Cambridge University Press. 2. Paivio, A. (1986). Mental Representations: A Dual Coding Approach. Oxford University

Press. 3. Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive

Science, 12(2), 257-285. https://doi.org/10.1207/s15516709cog1202_4 4. Kolb, D. A. (1984). Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and

Development. Prentice-Hall. 5. Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. Basic Books. 6. Dewey, J. (1938). Experience and Education. Macmillan. 7. Newell, A., & Simon, H. A. (1972). Human Problem Solving. Prentice-Hall. 8. Carretero, S., Vuorikari, R., & Punie, Y. (2017). DigComp 2.1: The Digital Competence

Framework for Citizens with eight proficiency levels and examples of use. Publications

Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/38842 9. Wieman, C. E., Adams, W. K., & Perkins, K. K. (2008). PhET: Simulations that enhance

learning. Science, 322(5902), 682-683. https://doi.org/10.1126/science.1161948 10. UNESCO. (2023). Global Education Monitoring Report 2023: Technology in Education

- A Tool on Whose Terms? UNESCO Publishing.