Содержание



Содержание        2

Аннотация        3

Введение        3

Обзор литературы и существующих решений        4

План работы над проектом        4

Выполнено:        4

Планируется:        5

Ресурсное обеспечение проекта        5

Описание проектного решения        5

Оценка полученного результата        8

Выводы        8

Список литературы        9

Приложения        10

Аннотация

Проектная работа представляет собой программное приложение, разработанное как для уроков физики и химии, так и для индивидуальных занятий, в ходе которых пользователь может собирать атомы различных химических элементов из протонов, нейтронов, электронов.

В процессе «сборки» из протонов, нейтронов и электронов можно смотреть существует ли такой элемент в природе на самом деле, или же выбирать из периодической таблицы Менделеева. Также программное приложение позволяет моделировать альфа и бета распады и проходить тесты по темам ядерные распады и электронные формулы.

Введение

Данный проект был создан с целью решения проблемы плохого усвоения материала при изучении курса физики по темам: «Строение атомов», «Реакции ядерного распада» и курса химии – «Электронные формулы атомов химических элементов». Проблема была выявлена путем интервьюирования учеников и учителей школы № 000 и в её корне лежало отсутствие возможности визуализировать строение атома должным образом.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В качестве решения проблемы мы решили сделать мобильное приложение, в котором ученик сам мог бы собирать атомы элементов из протонов, нейтронов и электронов, а также смотреть прохождение реакций альфа-распада и бета-распада.

Для самопроверки знаний создана тестирующая система с автоматически создаваемыми заданиями на необходимые темы.

Также для внесения игрового оттенка в процесс обучения создана система достижений внутри приложения.

К приложению прилагается веб версия для встраивания в школьную систему дистанционного образования «moodle».

Приложение помогает учителям объяснять материал, ученикам – лучше понимать устройство мира и закреплять материал дома, обычным пользователям, скачавшим приложения из магазина приложений своей мобильной операционной системы (Приложения доступно под Android, iOS, Windows Phone) – самообразовываться в свое удовольствие.

Обзор литературы и существующих решений

В настоящее время темы "строение атома" и "реакции ядерного распада" изучаются в школе посредством учебника или, в лучшем случае, образовательных видеороликов из интернета.

Таким учебником является учебник для 8 класса, но это решение не дает наглядности. Преподавателю приходится рисовать изображать атомы на доске, но это крайне неудобно. Образовательные ролики чаще всего берутся с сайта internerturok. ru, и в них обычно бывает тот же учебник, но в формате видео.

Также существует приложение MEL Chemestry, но оно занимается визуализации молекул, а никак не атомов.

Нельзя не упомянуть о такой платформе для онлайн-обучения, как UCHI. ru, но пока у них есть только уроки по математике для учащихся 1- классов.

Вышеуказанные решения не имеют визуализации планетарной модели атома, по этой причине мы создали своё.

План работы над проектом

Наша команда состоит из трех человек и у каждого из нас своя роль в команде:

- Попов Михаил, дизайнер

- Кухта Евгений, backend

- Грачев Егор, вёрстка

Выполнено:

Проверка гипотез Wireframing Создание дизайна Создание прототипа Добавление тестов Тестирование Работа с обратной связью Внесение корректировок Загрузка проекта в магазины приложений Работа с обратной связью от пользователей из магазинов приложений

Планируется:

Провести редизайн проекта на основе полученных данных об использовании от учителей и учеников. Добавить электронные облака в раздел моделирования элемента Загрузить работу в систему МЭШ (Московскую электронную школу)

Ресурсное обеспечение проекта

Проект написан на созданном компанией Unity Technologies движке Unity, который часто применяется для создания игр, он легок в использовании и позволяет делать кроссплатформенные приложения, а также является бесплатным для компаний с заработком менее $100 000 в год. Для проекта требуется ежегодное продление лицензий разработчика в магазинах мобильных приложений (Google Play - $20, App Store – $100, Windows Store - $10).

Описание проектного решения

Проектное решение представляет собой кроссплатформенное приложение с 3 главными разделами:

1.  Моделирование. Делится на 2 подраздела: моделирование элементов и ядерные распады.

В разделе «Моделирование элементов» пользователь может добавлять на экран протоны, электроны и нейтроны нажатием на кнопки снизу, если таким образом пользователь собрал элемент, существующий в таблице Менделеева, то название элемента отобразится слева вверху на месте знака «?», при нажатии на название можно посмотреть распределение электронов по электронным уровням в элементе. В разделе «Ядерные распады» пользователь выбирает элемент из списка доступных, а затем выбирает провести альфа-распад или бета-распад и видит выбранный процесс на экране. Результат распада отображается сверху формулой. Тесты. Здесь в подразделе «Виды тестов» ученик может выбрать темы, задачи по которым он хочет решать (Темы: «электронная формула», «альфа-распад», «бета-распад»). И начав решать пользователь видит количество верно решенных подряд в графе «Комбо» и максимальное комбо за все время в графе «Рекорд». В подразделе «Статистика» пользователь может посмотреть на какие темы он совершал больше всего ошибок и процент верности его решений. Достижения. В игре есть система достижений для игрофикации процесса обучения, в этом разделе пользователь может посмотреть какие достижения он выполнил, а какие нет и что для этого нужно.

Оценка полученного результата

Сейчас наше приложение используется в школе № 000 на уроках химии и физики в 7-9 классах, получило положительные отзывы как от учеников, так и от учителей и готово к внедрению в МЭШ для использования во всех школах Москвы. Также без каких-либо затрат на рекламу приложение скачало 6946 заинтересованных в самообразовании людей из магазинов мобильных приложений, в это число входят и ученики школы № 000.

Выводы

Образование можно и нужно делать интереснее для учеников. Сейчас, как никогда важна мотивация. В связи с этим Atom. Phys как никогда кстати подойдет для решения этой задачи.

Наше приложение визуализирует процессы ядерного распада и строение атома. Это позволило увлечь учеников и повысить их заинтересованность на таком во многом перегруженном теорией уроке, как физика.

По словам учителей, непосредственно руководивших нашим проектом – очень важно, что такую программу сделали именно мы – такие же ученики школы, как и другие наши одноклассники. Такая «история успеха» может показать, что и в обычной средней школе можно стать программистом, программу которого скачает более 6000 тысяч раз.

        Список литературы

Документация по движку Unity - https://docs. /Manual/index. html Документация по языку C# - https://docs. /ru-ru/dotnet/csharp/programming-guide/ Форум разработчиков, где искали решения некоторых проблем, возникших при разработке - https:///questions/tagged/unity3d

Приложения

Наше приложение в различных магазинах

AppStore: https://itunes. /ru/app/atom-physics/id1209110390?mt=8

GooglePlay: https://play. /store/apps/details? id=com. CowboyBebop. AtomPhys&hl=ru

WindowsStore: https://www. /ru-ru/store/p/atomphys/9p9dv88hb9s8