Анотація
Метою даного дослідження була розробка рекомендацій щодо використання 3D інтерактивних технологій у навчальному процесі для покращення засвоєння матеріалу студентами. В експерименті взяли участь 200 студентів одного віку у двох різних групах, які взаємодіяли з імерсивними або традиційними технологіями. Завдання було поділено на чотири етапи. У сучасному світі імерсивні технології постійно розвиваються, що дозволяє ефективно навчатися, а отже, створювати 3D навчальне середовище. Це дослідження висвітлило значення інтерактивних 3D-середовищ у навчальному процесі, які впливають на довготривале збереження знань студентами. У дослідженні було проаналізовано сприйняття та задоволеність освітою через інтерактивність. Визначено потенційні переваги впровадження 3D інтерактивних навчальних середовищ в освітній процес. Доведено, що інтерактивні 3D навчальні середовища можуть бути ефективним способом передачі та зберігання інформації з таких причин, як залучення студентів, візуалізація матеріалу, адаптація до індивідуальних потреб, збереження наданої інформації та оцінка результату. Отримані результати допомогли визначити ефективність розуміння, обміну та збереження знань у 3D інтерактивному навчальному середовищі. Встановлено, що використання 3D навчальних середовищ сприяє підвищенню зацікавленості та активності студентів у процесі навчання. Відкриваються нові можливості для візуалізації складних понять та ефективного навчання в різних галузях. Важливим аспектом є те, що потенціал 3D навчальних середовищ як інноваційного засобу передачі та збереження знань є значним, а вплив на студентів – позитивним. Практичне значення роботи полягає у визначенні ефективності використання інтерактивних 3D технологій у навчальному процесі, що сприяють підвищенню зацікавленості, активності та довготривалому збереженню знань студента
Ключові слова
освітні ресурси; освітні платформи; неформальна освіта; комп’ютерна графіка; STEAM освіта
Використані джерела
[1] Abowardah, E.S., Khalil, M., & Ramadan, M. (2019). Sense of place attachment to the architectural academic library: Toward an interactive learning environment. International Journal of Design Education, 14(2), 43-69. doi: 10.18848/2325-128X/CGP/v14i02/43-69.
[2] Bekele, M.K. (2019). Walkable mixed reality map as interaction interface for virtual heritage. Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, 15, article number e00127. doi: 10.1016/j.daach.2019.e00127.
[3] Bozzelli, G., Raia, A., & Ricciardi, S. (2019). An integrated VR/AR framework for user-centric interactive experience of cultural heritage: The ArkaeVision project. Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage, 15, article number e00124. doi: 10.1016/j.daach.2019.e00124.
[4] Camilleri, M. (2024). Metaverse applications in education: A systematic review and a cost-benefit analysis. Interactive Technology and Smart Education, 21(2), 245-269. doi: 10.1108/ITSE-01-2023-0017.
[5] Canet, F., & Sánchez-Castillo, S. (2024). Understanding how immersive media enhance prosociality: A systematic literature review and meta-analysis. Communication Research. doi: 10.1177/00936502241247534.
[6] Chatwattana, P., Kuntama, K., & Phadungthin, R. (2020). A 3D-interactive virtual classroom with a virtual learning environment. World Transactions on Engineering and Technology Education, 18(4), 387-392.
[7] Declaration of Helsinki. (2013). Retrieved from https://www.wma.net/what-we-do/medical-ethics/declaration-of-helsinki/.
[8] Georgeon, O.L., Lurie, D., & Robertson, P. (2024). Artificial enactive inference in three-dimensional world. Cognitive Systems Research, 86, article number 101234. doi: 10.1016/j.cogsys.2024.101234.
[9] Girvan, C., & Savage, T. (2019). Virtual worlds: A new environment for constructionist learning. Computers in Human Behavior, 99, 396-414. doi: 10.1016/j.chb.2019.03.017.
[10] Gong, Z., Gonçalves, M., Nanjappan, V., & Georgiev, G.V. (2024). Priming uncertainty avoidance values: Influence of virtual reality stimuli on design creativity in ideation. Computers in Human Behavior, 158, article number 108257. doi: 10.1016/j.chb.2024.108257.
[11] Griffin, K. (2023). Interactive 3D geo-visualization systems, deep learning-based image classification algorithms, and virtual navigation and simulation modeling tools across web3-powered metaverse worlds. Linguistic and Philosophical Investigations, 22, 230-246. doi: 10.22381/lpi22202314.
[12] Grupac, M., Machcinik, S., & Negoianu, A.E. (2023). Immersive engagement and geospatial mapping technologies, deep learning and neural network algorithms, and visual perception and data mining tools in metaverse interactive and extended reality environments. Linguistic and Philosophical Investigations, 22, 196-212. doi: 10.22381/lpi22202312.
[13] Harkema, G.J., & Rosendaal, A. (2020). From cinematograph to 3D model: How can virtual reality support film education hands-on? Early Popular Visual Culture, 18(1), 70-81. doi: 10.1080/17460654.2020.1761598.
[14] Hu, J. (2024). Individually integrated virtual/augmented reality environment for interactive perception of cultural heritage. Journal on Computing and Cultural Heritage, 17(1), article number 9. doi: 10.1145/3631145.
[15] Iqbal, M.Z., Mangina, E., & Campbell, A.G. (2021). Exploring the real-time touchless hand interaction and intelligent agents in augmented reality learning applications. In 2021 7th international conference of the immersive learning research network (iLRN) (pp. 1-8). Eureka: Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.23919/iLRN52045.2021.9459415.
[16] Jiang, L. (2024). Exploration of virtual reality technology enabling diversified teaching models of civics and politics. Applied Mathematics and Nonlinear Sciences, 9(1). doi: 10.2478/amns-2024-1034.
[17] Klopp, M., Dörringer, A., Eigler, T., Bartel, P., Hochstetter, M., Weishaupt, A., Geirhos, P., Abke, J., Hagel, G., Elsebach, J., & Rossmann, R. (2023). Development of an authoring tool for the creation of individual 3D game-based learning environments. In Proceedings of the 5th European conference on software engineering education (pp. 204-209). New York: Association for Computing Machinery. doi: 10.1145/3593663.3593689.
[18] Lee, S.M., & Wu, J.G. (2024). Preparing teachers for the future: Microteaching in the immersive VR environment. ReCALL. doi: 10.1017/S0958344024000089.
[19] Lin, V., Yeh, H.C., Huang, H.H., & Chen, N.S. (2022). Enhancing EFL vocabulary learning with multimodal cues supported by an educational robot and an IoT-based 3D book. System, 104, article number 102691. doi: 10.1016/j.system.2021.102691.
[20] Pan, X., Lin, Q., Ye, S., Li, L., Guo, L., & Harmon, B. (2024). Deep learning based approaches from semantic point clouds to semantic BIM models for heritage digital twin. Heritage Science, 12, article number 65. doi: 10.1186/s40494-024-01179-4.
[21] Price, C., & Archer, A. (2022). Resemiotization: Tracing the movement of resources in landscape architectural design trajectories. Visual Communication, 22(1), 152-173. doi: 10.1177/14703572221118583.
[22] Segear, S., Chheang, V., Baron, L., Li, J., Kim, K., & Roghayeh, L. (2024). Visual feedback and guided balance training in an immersive virtual reality environment for lower extremity rehabilitation. Computers & Graphics, 119, article number 103880. doi: 10.1016/j.cag.2024.01.007.
[23] Sparrow, T., Bain, K., Kimber, M., & Wilson, A.S. (2024). Visualising heritage: Using 3D immersive technologies to innovate, document and communicate rich narratives for HS2. Internet Archaeology, 65. doi: 10.11141/ia.65.7.
[24] Spick, R., & Walker, J. (2019). Realistic and textured terrain generation using GANs. In CVMP ‘19: Proceedings of the 16th ACM SIGGRAPH European conference on visual media production (pp. 1-10). New York: Association for Computing Machinery. doi: 10.1145/3359998.3369407.
[25] Sudiarno, A., Sari Dewi, R., Widyaningrum, R., Murtaja Dzaky, A.M., & Supriatna, A.Y. (2024). Investigating the future study area on VR technology implementation in safety training: A systematic literature review. Journal of Safety Science and Resilience, 5(2), 235-248. doi: 10.1016/j.jnlssr.2024.03.005.
[26] Sun, X., & Ch’ng, E. (2024). Evaluating the management of ethnic minority heritage and the use of digital technologies for learning. Journal of Cultural Heritage Management and Sustainable Development. doi: 10.1108/JCHMSD-03-2023-0024.
[27] Tai, N. (2023). Applications of augmented reality and virtual reality on computer-assisted teaching for analytical sketching of architectural scene and construction. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 22(3), 1664-1681. doi: 10.1080/13467581.2022.2097241.
[28] Tatlow, S. (2024). Authenticity in sound design for virtual reality. In History as fantasy in music, sound, image, and media (pp. 161-183). New York: Routledge. doi: 10.4324/9781003291725.
[29] Tian, F., & Kim, S. (2024). LEAPSE: Learning environment affordances for 3D human pose and shape estimation. Transactions on Image Processing, 33, 3285-3300. doi: 10.1109/TIP.2024.3393716.
[30] Wahid, M., & Muslim, S. (2019). Assessment of media learning based on learning virtual reality in industrial work practices in SMK. Humanities & Social Sciences Reviews, 7(3), 446-453. doi: 10.18510/hssr.2019.7365.
[31] Zhang, B., Goodman, L., & Gu, X. (2022). Novel 3D contextual interactive games on a gamified virtual environment support cultural learning through collaboration among intercultural students. Sage Open, 12(2). doi: 10.1177/21582440221096141.