ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ VESTA У ФОРМУВАННІ НАВИЧОК ХІМІЧНОЇ НОМЕНКЛАТУРИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ХІМІЇ

Abstract

Метою дослідження є обґрунтування методичної доцільності використання програмного забезпечення VESTA для візуалізації кристалічних структур як засобу формування навичок хімічної номенклатури у здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти, які навчаються за освітньою програмою «Середня освіта (Хімія)», а також визначення ефективності інтеграції тривимірної візуалізації у процес вивчення освітнього компонента «Хімічна термінологія». Дослідження передбачало комплексний підхід, що включав: завантаження кристалічних структур з відкритої бази даних Crystallography Open Database (COD) у форматі cif; роботу студентів з тривимірними моделями в програмному середовищі VESTA; обертання, масштабування моделей, аналіз симетрії, визначення атомних координат, міжатомних відстаней та кутів зв’язків; ідентифікацію хіральних центрів та стереоізомерних форм; порівняння із альтернативними ізомерами; формулювання правил найменування за IUPAC. Ефективність впровадження нового підходу оцінювали за допомогою структурованого опитування та систематичного педагогічного спостереження. Використання VESTA дозволяє поєднувати теоретичні знання з інтерактивним просторовим аналізом, що сприяє усвідомленому встановленню взаємозв’язку між складом, структурою та назвою речовин. Педагогічна новизна полягає в інтеграції цифрових інструментів у навчальний процес для розвитку просторового та аналітичного мислення майбутніх учителів хімії. Результати експерименту показали, що використання VESTA у навчанні допомагає студентам розвивати аналітичні компетентності для визначення атомного складу, типів зв’язків, ступенів окиснення та правильного формування хімічних назв відповідно до IUPAC. 90% студентів продемонстрували усвідомлене застосування номенклатури після аналізу тривимірних моделей, зменшилася кількість механічних помилок. Інтеграція 3Dвізуалізації у навчальний процес сприяє формуванню ключових компетентностей майбутніх учителів хімії та розвитку методичної готовності до використання цифрових інструментів і дослідницьких підходів у викладанні хімії