test

1.

В ирт уал ь ная л аборатория по ф изике и математике
Автор проекта: Рыжов Роман Евгеньевич, обучающийся 10 «Б» класса. МБОУ "Школы №189"
Руководитель проекта: Скрябина Светлана Вячеславовна учитель математики и физики, МБОУ СОШ №74, г. Лесной,
Свердловская область

2.

Актуальность проекта: Образование в цифровую эпоху
Доступность
инновации
Образование для широкой аудитории
растущая роль ИИ в образовании и повседневной жизни
обучение становится гибким и
новая реальность
увлекательным
наглядность и увлекательность
В любое время и из любой точки мира
интерактивность
Развитие навыков программирования и веб-разработки
Потребность в интерактивных инструментах для обучения и
самопроверки
интерактивные упражнения и форма
интерактивные модели и симуляции
развитие навыков программирования и веб-разработки стали
ключевыми факторами
Разработка веб-сайта позволит мне применить свои знания в
области программирования и веб-дизайна

3.

Цел ь проекта
разработка и внедрение виртуальной лаборатории (web-сайта) как интерактивной платформы для изучения физики и
математики, способствующей углубленному пониманию и практическому применению знаний, используя систему
интеллектуальных подсказок (элементов ИИ) и калькулятор формул.

4.

Задачи проекта
1.
Изучить существующие образовательные веб-сайты
2. Собрать и систематизировать ключевые формулы по математике и физике.
3. Разработать дизайн и пользовательский интерфейс web -сайта.
4. Реализовать функционал калькулятора формул.
5. Интегрировать элементы искусственного интеллекта для анализа условий задач и предоставления подсказок/шагов решения.
6. Протестировать разработанный функционал с участием группы пользователей.
7. Презентовать web- сайт учителям и одноклассникам.

5.

Гипотеза и Методы Исследования
Гипотеза
Использование виртуальной лаборатории повысит эффективность
обучения, улучшит усвоение сложных концепций и разовьет
практические навыки у студентов физико-математических
специальностей.
Методы исследования
• Анализ литературных источников и существующих платформ.
• Опрос и анкетирование целевой аудитории (студентов и
преподавателей).
• Проектирование и прототипирование.
• Экспериментальная разработка и тестирование.
• Статистический анализ результатов.

6.

Виртуальная лаборатория — это веб-платформа, имитирующая реальные эксперименты и
исследовательские процессы в цифровой среде.
Преимущес тва
Недос татки
Тенденции
• Доступность
• Недостаток
• Интеграция с ИИ
24/7,
тактильных
• Дополненная и
безопасность
ощущений
виртуальная
• Экономичность
• Зависимость от
реальность
• Возможность
качества
повторения
программного
экспериментов и
обеспечения
визуализация
• Потребность в
абстрактных
высокоскоростно
концепций.
м интернете.
(AR/VR)
• Облачные
технологии и
персонализирова
нное обучение.

7.

Обзор существующих образовател ь ны х вебс айтов

8.

компоненты веб - сайта
Front-end
B ack-end
Инф раструкт ура
Отвечает за внешний вид и взаимодействие
Обрабатывает данные и логику приложения
Обеспечивает размещение и доступность
пользователя с сайтом.
на сервере.
приложения.
HTML (заголовки, текст, формы, списки)
Серверный код (Python, Flask)
Место на сервере (хостинг)
CSS (цвета, шрифты, макет)
База данных (хранение данных)
Адрес сайта (домен)
JS (Интерактив, анимации)
API (взаимодействие с фронтенда)
Безопасность и масштабируемость

9.

Тех нол огии Разработки
Язы к программирования
IDE
Библиотеки
Python — это высокоуровневый язык
Visual Studio Code — это легкий и
Flask - создание веб-приложений
программирования, известный своей
мощный редактор кода от Microsoft с
cffi - для использования скомпилированного кода
простотой и читаемостью. Идеален для
поддержкой множества языков
веб-разработки, анализа данных и
программирования и расширений.
искусственного интеллекта.
на C/C++
sqlalchemy - ORM для управления базой данных
Langchain - для использования LLM

10.

в ход на веб-с айт
1. Необходимо зайти по ссылке
2. Зарегистрироваться:
• ввести имя, фамилию
• email, пароль
• роль

11.

возможности для учителя
Управление учениками
• Отправка заявок
• Просмотр учеников
• Статус заявок
Создание и управление
заданиями
• Создание задания для
класса
• Управление заданиями
• Генерация тестов
Статистика и аналитика
• Статистика по заданию
Видеозвонки и записи
уроков
• Статистика по классу
• Видеозвонки
• Статистика по ученику
• Записи уроков
• Управление
записями

12.

В озможности дл я ученика
Управлени
Выполнени
Обучающие
е
е заданий
материалы
Просмо
1.
Выбор темы
Входя
тр
2.
AI-генерация
щие
задани
учителями
заявки
й
Инфор
Мои
мация
учител
о
я
задани
Прохож
и
дение
Калькулятор формул
AI-чат помощник
Уроки и видеозвонки
1.
Создание
Геометрия
Помощь в
Записи уроков
теста
Алгебра
понимании
Видеозвонки
Прохожден
Физика
2.
объяснений
ие теста
3.
материала
Объяснение
сложных тем
Результаты
Решение задач
с пояснениями
Ответы на
вопросы по
задани
математике и
я
Результ
физике
аты
Тестирование
тестам
Истори
я
задани
й
Подготовка к
Рекомендации
по изучению

13.

ГЛАВА 2
В ы бор тех нологий дл я реал изации проекта
Язы ки программирования
Выбор Python (для бэкенда) и JavaScript (для фронтенда) как наиболее гибких и мощных инструментов.
Граф ические библ иотеки / Фреймворки
Использование React.js для интерактивного интерфейса и Three.js для 3D-визуализации экспериментов.

14.

Этапы разработки веб-сайта
02
03
Пл анирование и проектирование
Разработка бэкенда
Разработка ф ронтенда
Создание базы данных, разработка API, реализация логики управления экспериментами и пользовательскими данными.
Определение функциональных требований, разработка архитектуры, создание макетов интерфейса пользователя.
Создание интерактивного пользовательского интерфейса, реализация визуализации экспериментов, адаптивная верстка.
05
Тестирование и отл адка
Разверты вание и поддержка
Проведение функционального, нагрузочного тестирования, исправление ошибок и оптимизация производительности.
Размещение лаборатории на сервере, мониторинг работы, регулярные обновления и добавление нового контента.

15.

ГЛАВА 2
Описание разработанных модулей и экспериментов
Модуль "Виртуальная Лаборатория Физики"
Модуль "Виртуальная Лаборатория Математики"
Механика: Законы Ньютона, движение тел, колебания.
Функции и графики: Интерактивное построение и анализ.
Электричество и магнетизм: Цепи, электромагнитная индукция.
Геометрия: Построение фигур, расчеты площадей и объемов.
Оптика: Преломление, отражение света, линзы.
Статистика: Визуализация данных, вероятностные модели.

16.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ирт уал ь ная л аборатория: Шаг в буд ущее образования
Разработанная виртуальная лаборатория представляет собой мощный инструмент для повышения качества физико-математического образования. Она не только делает обучение более доступным и
интерактивным, но и готовит студентов к вызовам цифровой эпохи, развивая критическое мышление и навыки решения проблем.
Список используемой литературы (внешний документ).
Приложения (дополнительные материалы, код, скриншоты).

17.

Спасибо за внимание!