КУПОЛЬНЫЕ ИММЕРСИВНЫЕ МЕДИАСРЕДЫ КАК СРЕДСТВО ИНТЕГРАЦИИ МЕДИАОБРАЗОВАНИЯ С КУРСОМ ХИМИИ

«Обучение начинается не с изображения,

а с изменения позиции наблюдателя»

АННОТАЦИЯ

В статье представлен теоретический анализ дидактического потенциала купольных иммерсивных медиасред в контексте интеграции медиаобразования с обучением химии в основной и старшей школе. Показано, что купольные конструкции — мобильные планетарии, сферические павильоны и иммерсивные купольные залы — формируют особый тип образовательной медиасреды, характеризующийся панорамным охватом зрительного поля, полисенсорностью восприятия и выраженным эффектом пространственного присутствия. Обосновано, что контролируемое усиление психо-эмоционального воздействия в условиях купольной визуализации выступает не фактором когнитивной перегрузки, а педагогическим ресурсом, способствующим углублению осмысления абстрактных химических понятий. Раскрыты возможности купольных медиасред для согласования макроскопического, микроскопического и символического уровней представления химических явлений, а также предложена типология медиазаданий, ориентированных на развитие критического мышления и медиакомпетентности обучающихся. Сформулированы педагогические условия эффективного и безопасного использования купольных иммерсивных технологий в образовательном процессе.

ABSTRACT

The article presents a theoretical analysis of the didactic potential of dome-based immersive media environments in the context of integrating media education into chemistry education at the primary and secondary school levels. It is demonstrated that dome structures—such as mobile planetariums, spherical pavilions, and immersive domed halls—form a distinct type of educational media environment characterized by panoramic visual coverage, multisensory perception, and a pronounced sense of spatial presence. The study substantiates that the controlled intensification of psycho-emotional impact under dome-based visualization conditions does not lead to cognitive overload; rather, it functions as a pedagogical resource that facilitates a deeper understanding of abstract chemical concepts. The educational potential of dome media environments for aligning macroscopic, microscopic, and symbolic levels of representation of chemical phenomena is revealed, and a typology of media-based tasks aimed at developing students’ critical thinking and media competence is proposed. The pedagogical conditions necessary for the effective and safe integration of dome immersive technologies into the educational process are formulated.

Ключевые слова: купольные медиа среды, иммерсивное обучение, медиа образование, обучение химии, эффект присутствия, психоэмоциональное восприятие, медиакомпетентность.

Keywords: dome-based media environments, immersive learning, media education, chemistry education, sense of presence, psycho-emotional perception, media competence.

Введение

Современное общее и профильное школьное образование развивается в условиях интенсивной цифровизации и медиатизации, что сопровождается трансформацией традиционных педагогических моделей. В образовательной практике происходит постепенный переход от репродуктивно-трансляционного обучения к компетентностно-ориентированному, предполагающему формирование у обучающихся не только предметных знаний, но и универсальных когнитивных, коммуникативных и медиакомпетентностей [1]. В этом контексте особую актуальность приобретает поиск образовательных сред, обеспечивающих не только наглядность учебного материала, но и его глубокое когнитивное и смысловое освоение [2].

Исследования в области психологии обучения и педагогики мультимедиа показывают, что эффективность визуально-цифровых средств определяется не их технологической сложностью, а соответствием когнитивным закономерностям переработки информации, включая ограниченность рабочей памяти, необходимость интеграции визуального и вербального каналов и управление когнитивной нагрузкой [3-4]. Чрезмерное или неструктурированное использование визуальных эффектов может приводить к поверхностному восприятию и снижению глубины понимания учебного материала.

В этой связи в последние десятилетия возрастает интерес к иммерсивным образовательным средам, способным качественно изменять характер восприятия учебной информации за счёт эффекта присутствия и пространственного погружения [2,5]. Иммерсивные технологии позволяют создавать условия, при которых обучающийся воспринимает себя не внешним наблюдателем, а участником моделируемых процессов, что потенциально усиливает вовлечённость и мотивацию к обучению.

Одним из направлений развития иммерсивных технологий является использование купольных конструкций — мобильных планетариев, сферических павильонов и специализированных купольных залов. В зарубежных исследованиях данные среды рассматриваются как эффективный инструмент обучения естественно-научным дисциплинам благодаря панорамному охвату зрительного поля, коллективному характеру восприятия и формированию эффекта совместного присутствия [6]. Психологический феномен присутствия (sense of presence) признан одним из ключевых факторов, определяющих образовательную ценность иммерсивных визуализаций [6,7].

При этом в научной литературе подчёркивается двойственный характер эмоционального воздействия иммерсивных сред. С одной стороны, они способны усиливать мотивацию и внимание, с другой — при отсутствии педагогической регуляции могут приводить к когнитивной перегрузке и доминированию эмоционального эффекта над познавательным [3,8].

Согласно закону Йеркса–Додсона^[1] оптимальный уровень эмоциональной активации способствует повышению эффективности усвоения сложного материала, тогда как чрезмерная или недостаточная активация снижает продуктивность познавательной деятельности [8].

Особую значимость данные положения приобретают в контексте обучения химии — учебного предмета с высоким уровнем абстракции, требующего одновременного оперирования макроскопическим, микроскопическим и символическим уровнями представления вещества и процессов [9,10]. Трудности усвоения химии во многом обусловлены фрагментарностью визуальных образов и недостаточной сформированностью пространственно-динамических моделей химических явлений.

Несмотря на наличие работ, посвящённых мультимедийным и иммерсивным технологиям обучения, а также исследованиям в области медиаобразования, купольные иммерсивные медиасреды до настоящего времени рассматривались преимущественно как средство демонстрации или популяризации научных знаний [11,12]. Их систематическое использование как инструмента интеграции медиаобразования с курсом химии, ориентированного на развитие критического мышления и медиакомпетентности, остаётся недостаточно теоретически обоснованным.

Цель исследования — теоретически обосновать дидактический потенциал купольных иммерсивных медиасред

Материалы и методы

Исследование выполнено в формате теоретико-методологического и аналитического исследования, направленного на обоснование купольных иммерсивных медиасред как дидактического инструмента интеграции медиаобразования с курсом химии основной и старшей школы. Выбор данного подхода обусловлен недостаточной разработанностью педагогических моделей систематического использования купольных технологий в предметном обучении химии.

Исследование не включает эмпирический педагогический эксперимент; полученные положения рассматриваются как теоретическая основа для последующей экспериментальной верификации.

Методологическая рамка исследования базируется на интеграции трёх научных направлений (табл. 1).

Таблица 1

Теоретико-методологические основания исследования

В качестве материалов исследования использованы:

• научные публикации по медиаобразованию, мультимедийному и иммерсивному обучению;
• исследования по психологии восприятия визуальной информации и эмоциональной регуляции обучения;
• методические работы по преподаванию химии, посвящённые визуализации микромира и формированию научных моделей;
• описания образовательных практик применения купольных конструкций (мобильные планетарии, сферические павильоны) в естественно-научном образовании.

Анализ носил обобщённый и типологический характер, без привязки к конкретным коммерческим программным продуктам.

В работе применён комплекс взаимодополняющих методов (табл. 2).

Таблица 2.

Методы исследования и их функции

Для повышения операциональности выводов использован набор критериев оценки педагогической целесообразности купольного контента (табл. 3), который может применяться в последующих экспериментальных исследованиях.

Таблица 3

Критерии оценки купольной химической визуализации

Здесь правильно будет отметить, что исследование носит концептуально-аналитический характер; эмпирическая проверка эффективности купольных медиасред в обучении химии выходит за рамки данной работы и рассматривается как перспективное направление дальнейших исследований.

Результаты и обсуждение

Купольные технологии в контексте когнитивной нагрузки

На рисунке 1 приводится общий вид надувной купольной конструкции и схема размещения учащихся.

Рисунок 1. Общий вид купольной конструкции и схема размещения учащихся

Результаты анализа подтверждают, что ключевым фактором эффективности купольных иммерсивных медиасред является управление когнитивной и эмоциональной нагрузкой, а не максимизация визуальных эффектов. С позиций когнитивной теории мультимедийного обучения чрезмерная насыщенность визуального контента может привести к перегрузке рабочей памяти и снижению качества усвоения.

Купольная среда, за счёт полного охвата зрительного поля, потенциально усиливает нагрузку, однако при соблюдении принципов:

• сегментации информации;
• постепенного наращивания сложности;
• сочетания визуализации с вербализацией,

она, напротив, способствует оптимизации переработки информации. Это позволяет рассматривать купольные технологии не как риск перегрузки, а как инструмент тонкой педагогической настройки уровня вовлечённости.

Соотношение иммерсивности и критического мышления

Одним из дискуссионных аспектов применения иммерсивных технологий является риск снижения критичности восприятия вследствие сильного эффекта присутствия. Проведённый анализ показывает, что данный риск актуален лишь при отсутствии специально организованной рефлексии.

Включение купольных медиасред в структуру медиаобразования позволяет:

• перевести внимание обучающихся с эмоционального впечатления на анализ содержания;
• сформировать установку на осознание границ любой визуальной модели;
• использовать эффект присутствия как объект анализа, а не только как средство мотивации.

Таким образом, иммерсивность и критическое мышление не являются антагонистами, а при корректной педагогической организации взаимно усиливают друг друга.

Ограничения и перспективы дальнейших исследований

Как выше было уже отмечено, настоящее исследование носит теоретико-аналитический характер и не включает экспериментальной проверки эффективности купольных медиасред в конкретных образовательных условиях. Это определяет направления дальнейших исследований, включающих:

• педагогический эксперимент с контрольными и экспериментальными группами;
• анализ влияния купольных визуализаций на различные когнитивные уровни усвоения;
• изучение возрастных и индивидуальных различий в восприятии иммерсивного контента;
• разработку стандартизированных сценариев купольных уроков по химии (см. пример сценария на тему «Химия огня и света: горение на разных уровнях», разработанный по рекомендациям программы искусственного интеллекта ChatGPT 5.2).

Сценарий короткометражного купольного научного фильма

«ХИМИЯ ОГНЯ И СВЕТА»

Формат: купольная проекция 180–360°

Длительность: 13–14 минут

Аудитория: 8–11 классы

Жанр: научный фильм (образовательно-исследовательский), без «шоу»-эффектов

РЕЖИССЁРСКО-ДИКТОРСКИЙ СЦЕНАРИЙ

0:00–0:50 — Пролог. «Тишина перед реакцией»

Кадр: тёмный купол. Едва различимая точка света.

Музыка: низкий эмбиент (60 bpm), дыхание пространства

Диктор (спокойно): «Огонь кажется простым. Но простота — лишь иллюзия масштаба. Сегодня мы изменим масштаб и увидим, как химия превращает вещество в свет».

0:50–2:40 — Макроуровень. «Свет, тепло, движение»

Кадр: сверхзамедленное пламя (свеча → спирт → магний), панорамно.

Музыка: лёгкий пульс, мягкие струнные.

Диктор: «Мы видим пламя. Мы чувствуем тепло. Это макроуровень — уровень ощущений. Он верен… но неполон».

Экран-вопрос (тихо): Что мы видим — и чего не видим?

2:40–3:30 — Переход масштаба. «Внутрь явления»

Кадр: «нырок» в пламя, растворение фактуры в частицах.

Музыка: фильтрованный свип, снижение частот.

Диктор: «Чтобы понять огонь, нужно войти туда, где нет цвета и формы».

3:30–6:40 — Микроуровень. «Реакция»

Кадр: молекулы O₂ и топлива; столкновения; разрыв и образование связей. Цвет — условный.

Музыка: ритм 90 bpm, пульсирующий, нейтральный.

Диктор: «Горение — это реакция. Связи разрушаются. Связи возникают. Энергия перераспределяется».

«Это модель. Она помогает понять, но не подменяет реальность».

Экран-вопрос: Где граница модели?

6:40–8:30 — Энергия. «Почему выделяется тепло»

Кадр: энергетический профиль, подъём к активации → спуск.

Музыка: на подъёме — напряжение, на спуске — разрешение.

Диктор: «Чтобы реакция началась, нужна энергия. Но продукты — энергетически выгоднее. Разница высвобождается. Мы ощущаем её как тепло».

8:30–10:40 — Свет. «Цвет как подпись атома»

Кадр: спектры Na, K, Cu; электронные переходы.

Музыка: прозрачный синт, лёгкие акценты.

Диктор: «Цвет — это не украшение. Это квантовый переход. Каждый атом оставляет световую подпись».

Экран-вопрос: Можно ли “прочитать” вещество по свету?

10:40–12:20 — Синтез. «Единая картина»

Кадр: наложение макро/микро/энергии.

Музыка: объединяющая тема, спокойная.

Диктор: «Огонь — это одновременно движение частиц, изменение энергии и свет. Химия связывает уровни в целое».

12:20–13:40 — Эпилог. «Научный взгляд»

Кадр: возвращение к свече.

Музыка: затухание.

Диктор: «Каждая визуализация — вопрос. Наука начинается там, где мы спрашиваем: почему именно так?»

Реализация данных направлений позволит перейти от теоретического обоснования к эмпирически подтверждённой модели использования купольных медиасред в школьном химическом образовании.

В дальнейшем сами преподаватели будут создавать соответствующие контенты, усовершенствовать и распространять их. И именно здесь таится творческий и инновационный потенциал преподавателя, позволяя раскрыться в полной мере.

Заключение

Проведённое исследование позволяет рассматривать купольные иммерсивные медиасреды как перспективное средство интеграции медиаобразования с курсом химии, ориентированное на формирование целостного научного мышления, медиакомпетентности и осознанного отношения к визуально представленным знаниям. Купольные конструкции создают уникальные условия для управляемого психо-эмоционального вовлечения обучающихся, которое при соблюдении специально разработанных дидактических и психолого-педагогических условий способствует углублению понимания химических процессов.

Показано, что педагогическая ценность купольных технологий определяется не эффектом иммерсивности как таковым, а включённостью визуализации в структуру учебной деятельности, критического анализа и коллективной рефлексии. Купольные медиасреды позволяют использовать эмоциональное воздействие как осознанно регулируемый дидактический ресурс, обеспечивающий переход от фрагментарных представлений к целостным научным моделям.

Полученные теоретические положения формируют основу для дальнейшей экспериментальной верификации и разработки методических рекомендаций по внедрению купольных иммерсивных технологий в школьный курс химии в контексте современных задач медиаобразования.

Список литературы:

1. Wilson C., Grizzle A., Tuazon R., Akyempong K., Cheung C.K. Media and information literacy: curriculum for teachers. – Paris: UNESCO, 2011. – 192 p. – ISBN 978-92-3-104198-3.
2. Dede C. Immersive interfaces for engagement and learning // Science. – 2009. – Vol. 323, № 5910. – P. 66–69. – DOI: 10.1126/science.1167311.
3. Mayer R.E., Moreno R. A cognitive theory of multimedia learning: implications for design principles // The Cambridge handbook of multimedia learning. – Cambridge: Cambridge University Press, 2005. – P. 31–48. – DOI: 10.1017/CBO9780511816819.004.
4. Mayer R.E. The past, present, and future of the cognitive theory of multimedia learning // Educational Psychology Review. – 2024. – Vol. 36. – Art. 8. – DOI: 10.1007/s10648-023-09842-1.
5. Slater M., Usoh M., Steed A. Depth of presence in immersive virtual environments // Presence: Teleoperators and Virtual Environments. – 1994. – Vol. 3, № 2. – P. 130–144. – DOI: 10.1162/pres.1994.3.2.130.
6. Lessiter J., Freeman J., Keogh E., Davidoff J. A cross-media presence questionnaire: the ITC-Sense of Presence Inventory // Presence. – 2001. – Vol. 10, № 3. – P. 282–297. – DOI: 10.1162/105474601300343612.
7. Yu N., Yu J., Li B., Zhao Q. The impact of virtual reality immersion on learning outcomes: cognitive, affective and motivational perspectives // Behavioral Sciences. – 2025. – Vol. 15, № 10. – Art. 1322. – DOI: 10.3390/bs15101322.
8. Tene T. et al. Integrating immersive technologies with STEM education: systematic review // Frontiers in Education. – 2024. – Vol. 9. – Art. 1410163. – DOI: 10.3389/feduc.2024.1410163.
9. Amirbekova E., Shertayeva N., Mironova E. Teaching chemistry in the metaverse: the effectiveness of using virtual and augmented reality for visualization // Frontiers in Education. – 2024. – Vol. 9. – Art. 1184768. – DOI: 10.3389/feduc.2023.1184768.
10. Irwanto I., Lintangnicita T., Cahyana U. et al. Examining the effect of immersive virtual reality on 11th-grade students’ creative thinking disposition and academic achievement // Discover Education. – 2025. – Vol. 4. – Art. 438. – DOI: 10.1007/s44217-025-00880-1.
11. Van Dinther R., De Putter L., Pepin B. Features of immersive virtual reality to support meaningful chemistry learning // Journal of Chemical Education. – 2023. – Vol. 100, № 4. – P. 1537–1546. – DOI: 10.1021/acs.jchemed.2c01069.
12. Hamidon N.F., Mohd Zaid H.F., Jumbri K. Immersive virtual reality and computational approaches for advancing chemistry education: a narrative review // Jurnal Penelitian dan Pengkajian Ilmu Pendidikan: e-Saintika. – 2025. – Vol. 9, № 1. – P. 32–45. – DOI: 10.36312/e-saintika.v9i1.2567.