هوش مصنوعی به‌عنوان دستیار آزمایشگاه مجازی فیزیک: از ایده تا شبیه‌سازی مفهومی

کد مقاله : 1206-INNOLABCONF (R1)

نویسندگان

سمیه نظام دوست * دبیر آموزش و پرورش

چکیده مقاله

پس از همه‌گیری کرونا، نیاز به محتوای آموزشی نوین و گرایش دانش‌آموزان به روش‌های تعاملی افزایش یافت. آزمایشگاه‌های مجازی مانند PHET پرطرفدار شدند، اما محدودیت‌های موضوعی و نیاز به کدنویسی، توسعه آن‌ها را دشوار کرد. هوش مصنوعی با رفع موانع برنامه‌نویسی، ابزاری قدرتمند برای معلمان شد. در این پژوهش، چهار مدل هوش مصنوعی Copilot، Gemini، Grok4 و GPT برای طراحی آزمایش تعاملی نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان یکنواخت (شبیه‌سازی میلیکان) مقایسه شدند. Copilot ساختار اولیه داد اما در پویایی ضعیف بود؛ Gemini صفحه غیرفعال تولید کرد و به دلیل محدودیت دسترسی کنار گذاشته شد؛ Grok4 فایل HTML مستقیم ارائه داد اما در درک فارسی خطا داشت؛ GPT با دقت بالا و فهم صحیح فارسی، کد نهایی را تولید کرد. با بهینه‌سازی پرامپت‌ها (گام‌به‌گام، تعریف متغیرها، توصیف بصری)، شبیه‌سازی شامل صفحات خازن رنگی، خطوط میدان پیکان‌دار، بار قابل کشیدن، بردار نیروی پویاF=qE کنترل شدت میدان ایجاد شد. اعتبارسنجی توسط متخصصان با پرسشنامه ۱۵سؤالی، اعتبار محتوایی بالا S-CVI/Ave ≥0.80) ) تأیید کرد. این روش زمان کدنویسی را کاهش داد، خطاها را با بازخورد هوش مصنوعی رفع کرد و تمرکز را بر آموزش فیزیک معطوف نمود. پیشنهادها شامل پرامپت‌نویسی نظام‌مند (گام‌به‌گام، دوبخشی، تصویری) برای تسریع کار معلمان است.

کلیدواژه ها

هوش مصنوعی، آموزش فیزیک، آزمایشگاه فیزیک مجازی، شبیه‌سازی‌های تعاملی، میدان الکتریکی

وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر