ЗАСТОСУВАННЯ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ДОСЛІДНИЦЬКИХ ЗАВДАННЯХ З КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

Анотація

Науково обґрунтовано та розглянуто перспективи застосування штучного інтелекту для розв’язання задач дослідження в курсі загальної фізики. Автори наголошують на тому, що штучний інтелект застосовується в багатьох галузях сучасного виробництва, освіти та науки. Розвиток технологій машинного навчання на початку 21 століття забезпечив значний прорив у впровадженні штучного інтелекту в освітній процес. Розпочався процес впровадження ШІ в освітній процес багатьох країн на державному рівні, навіть створені цілі міністерства, які займаються тільки цією проблемою. Штучний інтелект в освіті можна застосовувати у вигляді інтерактивних платформ та чат-ботів, які надають студентам миттєві відповіді на запитання та можуть застосувати математичний апарат для значного полегшення та пришвидшення розв’язування фізичних задач. Особливо це має значення для задач дослідницького характеру. Але актуальним постає питання: «наскільки коректно ШІ справляється з поставленими завданнями?». В роботі проведено тестування сучасних ШІ, таких як ChatGPT-4turbo, DeepSeek, Copilot, Gemini 2.0, Claude, Grok щодо достовірності розв’язання саме дослідницьких фізичних завдань. З метою систематизації результатів дослідження запропоновано класифікацію завдань з фізики, які поділено на групи за змістом і ступенем узагальнення, за характером формулювання, за способом розв’язування та дослідження, за дидактичною метою, залежно від вимог поставленого завдання. Розглянуто три основні типи завдань, пов’язаних з розв’язанням задач дослідження: задачі, в яких дослідження починається з початку розв’язання; задачі, в яких досліджується проміжний, отриманий у вигляді функціональної залежності результат; задачі, в яких досліджується кінцевий результат розв’язання. Для цього кожному з розглянутих ШІ запропоновано для розгляду 30 задач, в переліку яких були задачі з кожного типу з вищезазначеної класифікації задач дослідження та задачі підвищеної складності. На основі проведених досліджень встановлено, шо протестовані ШІ, такі як ChatGPT-4turbo, DeepSeek, Copilot, Gemini 2.0, Claude, правильно розв’язують близько 60 % задач на дослідження, а у разі неправильного розв’язку відхилення від правильної відповіді становить від декількох відсотків до декількох разів. ШІ Grok показує дещо гірший результат як за відсотком правильно розв’язаних задач (50 %), так і за відхиленням від істинного результату. За характером трактування відповідей можна впевнено сказати, що саме ШІ з розвинутою здатністю до міркувань (в наших дослідженнях це ChatGPT-4turbo, DeepSeek, Copilot, Gemini 2.0, Claude) показують кращий результат розв’язування задач на дослідження та задач підвищеної складності. Результати досліджень показали можливість використання ШІ для полегшення та пришвидшення розв’язування дослідницьких задач за умови перевірки результатів, оскільки наразі можна вважати, шо ШІ знаходяться поки що на етапі навчання. При цьому роль викладача не зменшується, а навпаки — зростає.