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

VESTA, хімічна номенклатура, тривимірна візуалізація, кристалічна структура, хіральність, стереоізомерія, амінокислоти, підготовка вчителів хімії, цифрові освітні технології, педагогічна компетентність

Як цитувати

Кормош, Ж., Бохан, Ю., Форостовська, Т., & Горбатюк, Н. (2026). ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ VESTA У ФОРМУВАННІ НАВИЧОК ХІМІЧНОЇ НОМЕНКЛАТУРИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ ХІМІЇ. Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Теорія та методика навчання природничих наук, 10, 56-66. https://doi.org/10.31652/xewdrx42

Анотація

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 3D-візуалізації у навчальний процес сприяє формуванню ключових компетентностей майбутніх учителів хімії та розвитку методичної готовності до використання цифрових інструментів і дослідницьких підходів у викладанні хімії.

PDF

Посилання

VESTA [Computer software]. URL: https://jp-minerals.org/vesta/en/.

Williamson V.M. What is the research evidence for using visualization techniques in the chemistry classroom? How should these techniques be implemented? LUMAT: International Journal on Math, Science and Technology Education. 2015. Vol. 3, № 4. P. 10-22. URL: https://doi.org/10.31129/lumat.v3i4.1022.

Teruya K., Cavallo G., Shudo K. Visualization in chemistry education: Directions for research and development of educational resources. ResearchGate. 2015. URL: https://www.researchgate.net/publication/262442572

Momma K., Izumi F. VESTA 3 for three dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. Journal of Applied Crystallography. 2011. Vol. 44, № 6. P. 1272–1276. URL: https://doi.org/10.1107/S0021889811038970.

Momma K., Izumi F. VESTA: a three dimensional visualization system for electronic and structural analysis. Journal of Applied Crystallography. 2008. Vol. 41, № 3. P. 653-658. URL: https://doi.org/10.1107/S0021889808012016.

Momma K. Development of crystallographic visualization software and its application (Review article). Nihon Kessho Gakkaishi. 2014. Vol. 56, № 3. P. 173-178. URL: https://doi.org/10.5940/jcrsj.56.173.

Momma K., Izumi F. Applications of the three dimensional visualization system VESTA in mineralogical sciences. Japanese Magazine of Mineralogical and Petrological Sciences. 2010. Vol. 39, № 4. P. 136-145. URL: https://doi.org/10.2465/gkk.100216.

Nadiyyah K., Aprianti R., Zakirman Z., Widiasih W., Jhora F.U., Ratnawulan R. Enhancing student comprehension of crystal structures: The effectiveness of Vesta as a learning tool. Momentum: Physics Education Journal. 2025. Vol. 9, № 1. P. 69-79. URL: https://doi.org/10.21067/mpej.v9i1.10448.

Іванець, Л. М., Д. О. Польовий. 2024. Візуалізація понять при вивченні дисципліни «фізична та колоїдна хімія» здобувачами вищої освіти спеціальності «фармація». Медична освіта. № 1 С. 14-19. URL: https://doi.org/10.11603/m.2414-5998.2024.1.14448.

Сняла Ю. Застосування цифрових інструментів у навчанні хімії. Освіта. Інноватика. Практика. 2023. № 4. С. 55–64. URL: https://doi.org/10.31110/2616-650X-voll1i4-008.