A Hierarchical System for Modernizing Physics Education in Uzbekistan’s Societal Development: Integration of Virtual Technologies
Keywords:
Physics Education, Modernization, Virtual Technologies, Hierarchical System, Uzbekistan, Societal Development, Resource-Limited Settings, Teacher TrainingAbstract
This study explores a hierarchical system for modernizing physics education to support Uzbekistan’s societal development through the integration of virtual technologies. Focusing on resource-limited secondary schools, the research employs a dual-method approach—systematic literature review and comparative analysis—based on seven peer-reviewed studies from 2020-2023. The findings highlight the efficacy of accessible virtual tools, such as PhET and "Physics at School," in enhancing students’ understanding of physics concepts like optics and magnetism, while addressing the scarcity of physical laboratory resources. Conversely, advanced tools like Multisim and LabVIEW, despite their potential, require significant teacher training, posing challenges in under-resourced contexts. Grounded in constructivist learning theory and the Technology Acceptance Model, the proposed hierarchical framework integrates virtual technologies into Uzbekistan’s educational system, aligning with national development goals by fostering a scientifically literate society. The study offers practical recommendations, emphasizing lightweight tools and localized training, to modernize physics education effectively. While limited by its small sample size and reliance on secondary data, this research provides a novel, context-specific model for resource-constrained settings, contributing to the broader discourse on technology-enhanced learning. Future studies are recommended to empirically validate this system, reinforcing its role in Uzbekistan’s educational and societal advancement.
References
Brown, T., & Green, S. (2022). Simulations and Analytical Thinking in STEM. Educational Research Review, 38, 56-67.
Johnson, L. (2019). The Evolution of Virtual Learning Environments. London TRY: Academic Press.
Lee, J., & Smith, K. (2023). Virtual Reality in STEM Education. Journal of Educational Technology, 45(3), 123-134.
MIT OpenCourseWare. (2023). Innovative Physics Education Tools. Cambridge, MA: MIT Press.
OECD. (2023). STEAM Education and Digital Learning. Paris: OECD Publishing.
Samarqand Davlat Universiteti. (2024). Regional Innovations in Physics Education. Samarqand: SamDU Nashriyoti.
Smith, R. (2020). Early Digital Learning Tools: A Historical Perspective. New York: Springer.
UNESCO. (2023). Digital Transformation in Education: Global Trends. Paris: UNESCO Publishing.
World Bank. (2022). Education Equity and Digital Access. Washington, DC: World Bank Group.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н., Сандов М.С. Фоточувствительность раствора (Si2)1-x-y(Ge2)x(GaAs)y . Гелиотехника, №4, 2005, 52-56 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н., Сандов М.С., Сапаров Д. Влияние примеси CdS на фоточувствительность кремния. Гелиотехника, №2, 2006, 77-79 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Сандов М.С., Усмонов Ш.Н., Сапаров Д. Выращивание и фоточувствительность pSi–n(Si2)1-x(GaSb)x структур. Гелиотехника, №3, 2007, 85-88 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Абакумов А.А., Сандов М.С., Усмонов Ш.Н. Тепловольтайческие свойства солнечно-плавленного технического кремния. Гелиотехника, №4, 2007, 28-31 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н., Сапаров Д. Получение и исследование непрерывного твердого раствора (Si2)1-x-y(Ge2)x(GaAs)y ГДКТФ, Том 33, Выпуск 16, 2007, 59-64 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н., Сапаров Д. Спектральная чувствительность твердого раствора (Si2)1-x(CdS)x ПЖТФ,, Том 33, Выпуск 20, 2007, 5-10 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Сандов М.С., Усмонов Ш.Н., Сапаров Д. Фоточувствительность pSi-n(GaSb) 1-x-у(Si2)x(GaAs)y, pSi-n(GaSb)1-x-у(Si2)x(GaAs)y-n(GaSb) структур. Гелиотехника, №3, 2008, 85-88 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Лейдерман А.Ю., Усмонов Ш.Н. Вольтамперная характеристика p-n структур на основе непрерывного твердого раствора (Si2)1-x(CdS)x. ФТП, Том 43, Выпуск 4, 2009, 436-438 бетлар.
Xoliqov K.T., Duvlayev K.A. Methods of organizing practical classes and laboratory works in physics with the help of Multisim software. JournalNX - A Multidisciplinary Peer Reviewed Journal, June 18th & 19th, 2020, 6 бетлар.
Xoliqov K.T., Duvlayev K.A., Axmedova F. Use of multimedia programs in students’ extracurricular activities. Novateur Publication India’s International Journal of Innovations in Engineering Research and Technology [IJIERT], ISSN: 2394-3696, 15th June, 2020, 7 бетлар.
Xoliqov K.T., Duvlayev K., Shirinov G., Maxmudova Sh., Shukurova S. Methods of virtual organization of research, practical and laboratory activities in physics. European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences, 8 (8), Part III, 2020, 77-83 бетлар, ISSN 2056-5852.
Xoliqov K.T., Duvlayev K.A., Axmedova F. How to use computer software in organizing practical exercises in physics. Middle European Scientific Bulletin, Volume 7, December 2020, 113-118 бетлар, ISSN 2694-9970.
Xoliqov K.T., Usanov R. Ways to Use the "Physics at School" Platform in the Organization of Practical and Laboratory Classes in Physics. Middle European Scientific Bulletin, Volume 16, Sep 2021, 119-124 бетлар, ISSN 2694-9970.
Xoliqov K.T., Norqulova M.M., Ochilov A.A. On methods of using engineering software in research activity of students. Current Research Journal of Pedagogics, Volume 04, Issue 05, 2023, 109-114 бетлар, ISSN 2767-3278.
Xoliqov K.T., Toshmurodov N.P. Advantages of Performing Mechanical Laboratory Work Virtually. Web of Semantic: Universal Journal on Innovative Education, Volume 2, Issue 12, 2023, 33-40 бетлар, ISSN 2835-3048, https://univerpubl.com/index.php/semantic/article/view/2911.
Xoliqov K.T., Karshiboev Sh.E., Islomboyev S.S. Improving the Use of Virtual Laboratories When Performing Independent Work. Best Journal of Innovation in Science, Research and Development, Volume 3, No. 3, 2024, 1030-1039 бетлар,
https://www.bijisrd.com/index.php/bijisrd/article/view/1989/1827.
Xoliqov K.T., Boqiyev Yormuhammad. Methods of Virtually Conducting Experiments on the Process of Pressure Transmission in Liquids and Gases. Web of Semantics: Journal of Interdisciplinary Science, Volume 2, No. 5, 2024, 182-186 бетлар, ISSN 2960-9550, https://web.semanticjournals.org/index.php/wos/article/view/276/231.
Xoliqov K.T., Boqiyev Yormuhammad. On the Use of Electronic Guides in Research Activity of Students. Web of Semantics: Journal of Interdisciplinary Science, Volume 2, No. 5, 2024, 188-191 бетлар, ISSN 2960-9550, https://web.semanticjournals.org/index.php/wos/article/view/277/232.
Xoliqov K.T., Fayzullayev Obidjon O‘ktam o‘g‘li. Problem Solving Methodology of Kinematics Department. Web of Semantics: Journal of Interdisciplinary Science, Volume 2, No. 5, 2024, 192-195 бетлар, ISSN 2960-9550, https://web.semanticjournals.org/index.php/wos/article/view/278/233.
Холиков К.Т., Салдов А.С., Лейдерман А.Ю., Усмонов Ш.Н. Вольтамперная характеристика структур на основе непрерывного твердого раствора (Si2)1-x-y(Ge2)x (GaAs)y ДАН РУз, №5, 2008, 23-25 бетлар.
Xoliqov K.T., Duvlayev K.A., Axmedova F., Sultonov F. Fizikadan amaliy mashg‘ulotlarni tashkil etishda kompyuter dasturlaridan foydalanish usullari. "Uzluksiz ta’lim" jurnali, maxsus son, 5 бетлар.
Xoliqov K.T., Zoirov S.X., Abduraxmonov M. "LABVIEW" dasturida virtual laboratoriyalarni yaratish imkoniyatlari haqida. Fan, ta’lim va amaliyot integratsiyasi, Jild 04, Nashr 03, May 2023, 194-200 бетлар, ISSN 2181-1776(E), SJIF 2023: 6.907.
Xoliqov K.T., Duvlayev K. Fizika fanidan tadqiqotchilik faoliyatida muhandislik dasturlaridan foydalanish haqida. Fan, ta’lim va amaliyot integratsiyasi, Jild 04, Nashr 04, 27-iyun, 2023, 618-623 бетлар, ISSN 2181-1776(E), SJIF 2023: 6.907,
https://journal.bilig.uz/isepsmj/article/view/1245/1389.
Xoliqov K.T., Sulaymanov O.A., Karshiboev Sh.E. Karno sikliga oid namoyish tajribalarni virtual tarzda o‘tkazish usullari. Fan, ta’lim va amaliyot integratsiyasi, Jild 04, Nashr 04, 27-iyun, 2023, 623-626 бетлар, ISSN 2181-1776(E), SJIF 2023: 6.907.
Xoliqov K.T., Karshiboev Sh.E., Duvlayev K.A., Qo‘chqorov M.B. "Maktabda fizika" platformasi yordamida magnit maydonini o‘rganish metodikasi. NamDU ilmiy axborotnomasi, 2023-yil, 7-son, 37-44 бетлар.
Xoliqov K.T., Qarshiboyev Sh., Sulaymanov A., Egamberdiyev T.X. Fizika ta’limida online virtual laboratoriyalardan foydalanish afzalliklari haqida. Fan va ta’lim integratsiyasi, ISSN 2992-9210, 2023-yil, 1-son, 126-136 бетлар,
https://journals.uzfi.uz/media/journals/Fan_va_talim_integratsiyasi_2023-yil_1-son_UASCmBl.pdf.
Xoliqov K.T., Mamatov Z.U. Optikaga oid laboratoriya ishlarini bajarishda Phet dasturidan foydalanish metodikasi. Fan va ta’lim integratsiyasi, ISSN 2992-9210, 2023-yil, 2-son, 110-118 бетлар, http://journal.uzfi.uz/index.php/ISE/article/view/58/393.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н. Термоотжиг пленок аморфного гидрированного кремния. Материалы конференции (нашр маълумотлари тўлиқ эмас), 2 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н. Получение и исследование твердого раствора (Si1-xGex)1-y (GaAs)y Материалы IV республика конференцияси «Рост, свойства и применение кристаллов» РСПК-2005, Нукус, 27-29 октябрь, 2005, 22-24 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н. Исследование фотоэлектрических свойств твердого раствора (Si2)1-x-y(Ge2)x(GaAs)y Материалы международной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы физики полупроводников», Андижон, 20-21 декабрь, 2005, 172-174 бетлар.
Холиков К.Т. Получение и исследование твердого раствора (Si2)1-x-y(Ge2)x(GaAs)y Сборник тезисов XIII международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006», Москва, МГУ, 12-15 апрель, 2006, Том 2, 155-156 бетлар.
Холиков К.Т. Получение поликристаллического кремния из металлургического кремния в солнечной печи. Сборник тезисов XIII международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов-2006», Москва, МГУ, 12-15 апрель, 2006, Том 4, 449-450 бетлар.
Холиков К.Т. Исследование чувствительности поликристаллического кремния, полученного из металлургического кремния на солнечной печи. Сборник тезисов XIII международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов-2007», Москва, МГУ, 12-15 апрель, 2007, 430-431 бетлар.
Холиков К.Т., Сандов А.С., Усмонов Ш.Н., Сапаров Д., Курмантаев А.Н. Получение и исследование некоторых электрофизических свойств pSi-n(Si2)1-x(CdS)x структур. Тезисы докладов Международной научной конференции «Физика и физическое образование: достижения и перспективы развития», Бишкек, Кыргызская Республика, 7-9 сентябрь, 2006, 15 бет.
