«Помоги с домашкой»: как ИИ решает задачи по математике, физике и химии

Задачи и инструменты

Для тестирования мы выбрали Perplexity — поисковую систему с доступом к разным ИИ-моделям, включая последнюю версию ChatGPT 5.0. Вместе с ним за школьную парту посадим Алису от «Яндекса». Нейросетям предстоит решить по три задачи из математики, физики и химии для 9−11-го классов, включая задания повышенной сложности из ЕГЭ. Правильность ответов проверяем по решебникам из открытых источников в интернете.

Во всех случаях мы загружаем в ИИ скриншот из учебника и пишем запрос: «Реши задачу во вложении. Дай развернутый ответ».

Здесь отметим, что ИИ пока еще не научился достоверно распознавать рукописные тексты. Ошибки, помарки, недописанные в спешке буквы или цифры он может считывать неправильно. Поэтому убедитесь, что текст читается однозначно. В противном случае ошибки в расчетах неминуемы.

Задачи по математике

Задача из олимпиады для 9-го класса

ChatGPT 5.0 ответственно подошел к решению задачи, подробно расписал каждый шаг и выдал правильный ответ: a = 8.

При просьбе дать развернутый ответ алгоритм от Open AI не просто дает решение, а объясняет ход своих мыслей. При этом можно попросить его ответить более сжато.

Подход Алисы к решению задачи сначала обнадежил. Но в результате нейросеть от «Яндекса» сообщила, что правильного ответа не существует.

Возможно, причина в неспособности Алисы правильно распознавать систему уравнений. Ставим Алисе «неуд» и движемся дальше.

Задача с ЕГЭ по профильной математике

Предлагаем ИИ решить задачу по теории вероятности.

В этот раз ChatGPT подошел к решению задачи менее детально, но пришел к верному ответу.

Алиса продемонстрировала впечатляющие познания и исправила первое впечатление, дав правильный и развернутый ответ.

Задача из школьного этапа олимпиады для 11-го класса

Эту задачу мы нашли в задачнике для Всероссийской школьной олимпиады за 2023−2024 учебный год. Посмотрим, как с ней справится ИИ.

Как и в случае с первой задачей, ChatGPT подробно расписал решение и пришел к верному ответу.

Алиса тоже ответственно подошла к решению, доказав, что в этом деле ей тоже можно доверять.

Задачи по физике

Задача из сборника ОГЭ

Это расчетная задача из Банка ФИПИ, относящаяся к теме «Плавление и кристаллизация». Важно не только дать правильный ответ, но и продемонстрировать понимание темы.

Судя по ходу рассуждений ChatGPT, он прекрасно разбирается в теме. Заслуженный балл отправляется в копилку.

Алиса тоже дала верный ответ. Очень понравилось, как красиво она выводит формулы. За это даже хочется простить ей ошибку в самой первой задаче (но мы останемся строги и справедливы — просто даем ей балл на этом этапе).

Задача из олимпиады для 11-го класса

Многие задачи по физике проще решать графически. Эта как раз к ним относится. Попросим ChatGPT не только решить ее, но и подготовить график.

Подсматриваем в решебник. Для решения этой задачи необходимо построить график зависимости мгновенной скорости от времени и показать уровень средней и максимальной скорости, момент начала торможения и полное время в пути. Вот как этот график выглядит в решебнике.

В ChatGPT 5.0 пришлось отправлять два последовательных запроса. Первый — на решение задачи. С этим он справился.

Второй запрос — на построение графика: «Изобрази график зависимости мгновенной скорости автомобиля от времени и покажи на нем уровень средней скорости 𝑣ср и максимальной достигнутой скорости 𝑣𝑚𝑎𝑥, момент начала торможения 𝑡0 и полное время в пути 𝑡полн.».

Здесь ChatGPT 5.0 сработал вполсилы: не отметил на графике все точки, а некоторые величины указал на английском языке. Поэтому ставим ему 0,5 балла.

Алиса дала правильный ответ, но она вообще не умеет работать с графиками и изображениями. Поэтому балл мы ей начислить не можем.

Задача из сборника ЕГЭ

В ЕГЭ большой вес при оценке некоторых заданий играет обоснование. Причем оценивается не столько попадание в авторское решение, сколько логичность и правильность подхода. По результатам можно получить от 0 (за неправильный ответ) до 3 баллов. Одну из таких задач мы нашли в демоварианте ЕГЭ по физике за 2024 год.

Для описания разрыва снаряда в авторском решении предлагается использовать закон сохранения импульса системы тел, а при описании его движения — модель материальной точки. Посмотрим, как подойдет к задаче нейросеть. На всякий случай попросили ИИ дать не только развернутый ответ, но и обоснование.

В результате ChatGPT дает правильный ответ на вопрос, обосновывает использование закона сохранения импульса. Думаем, на ЕГЭ такой ответ получил бы высший балл.

Алиса от своего коллеги не отстает. Она обосновала применение двух законов и инерциальной системы отсчета, привела решение и дала правильный ответ.

Задачи по химии

Задача из сборника ОГЭ

Эта задача требует знаний простых и сложных веществ, их совместимости и реакций.

Для ответа нет необходимости в обосновании. Но нам интересна логика нейросети, поэтому промпт задаем прежний: дать развернутый ответ.

ChatGPT рассуждает как на уроке химии: пробует разные подходы, заблуждается и тут же исправляется, отметив неоднозначность формулировок в задаче. В результате ответ верный, а логика выглядит здраво.

Алиса же давать развернутый ответ отказалась и ошиблась во всех сопоставлениях. Стоило сообщить ей правильный ответ, как она согласилась с ним. Вот только это мы ей засчитать не можем.

Задача из итоговой контрольной за 11-й класс

Проверяем знания химических формул. Для этого подойдет эта задача из второй части итоговой контрольной по химии для 11-го класса.

Чтобы получить максимальный балл, ChatGPT должен определить степень окисления и составить баланс, расставить коэффициенты в исходном уравнении и определить окислитель и восстановитель.

Алиса тоже справилась с этой задачей: привела расчеты, обосновала и дала верный ответ.

Задача из сборника ЕГЭ

Кажется, мы нашли задачу, которая не под силу нейросетям. Это одно из заданий к ЕГЭ по химии за 2025 год.

Нейросеть правильно мыслит, формулы внешне схожи, но все же отличаются от верного ответа. Ставим ноль.

А вот Алиса удивила, дав ответ, максимально близкий к правильному, но без указаний воздействия (нагрева) и выделения вещества (выпадения в осадок и выделения газа). Нельзя сказать, что за это решение нейросеть от «Яндекса» получила бы высший балл (поэтому и мы поставим полбалла), но справилась она однозначно лучше ChatGPT.

Главный вывод

Подведем итоги! ChatGPT получает 7,5 балла из 9, Алиса — 5,5.

Наш эксперимент показал, что нейросетям, в принципе, можно доверять решение задач из школьной программы физики, математики и химии. Вот только не стоит забывать, что искусственный интеллект несовершенен и тоже может ошибаться. Поэтому обязательно проверяйте факты — по учебникам и собственным знаниям. Перефразируя поговорку: на ИИ надейся, а сам не плошай.

Как использовать ИИ, чтобы он приносил пользу

Искусственный интеллект — как ученик, у которого списывают все остальные. Результат предсказуем: могут быть вполне хорошие оценки за домашние задания, но есть риск провалиться на контрольных, где приходится думать самостоятельно.

Ученые проверили, как ИИ влияет на наш мозг. Компания Microsoft вместе с американским университетом опросила более 300 человек, которые регулярно пользуются нейросетями на работе. Выяснилось интересное: чем больше мы доверяем ИИ, тем реже включаем собственные мозги для проверки его ответов.

Но это еще не все. Швейцарские исследователи протестировали 666 человек разного возраста и обнаружили: молодежь от 17 до 25 лет чаще всего использует ИИ и хуже всего справляется с задачами на анализ информации. Получается замкнутый круг: чем чаще пользуешься нейросетями, тем сложнее потом думать самостоятельно.

Исследователи называют это «когнитивной разгрузкой» — когда мы перекладываем думание на алгоритмы. Звучит сложно, но суть простая: мозг без тренировок слабеет.

Это не значит, что нужно бежать от ИИ. Просто стоит помнить: если нейросеть всегда дает готовые ответы, то на экзамене, где телефона нет, могут возникнуть проблемы. Лучше использовать ИИ как репетитора, который объясняет принципы решения, а не как шпаргалку с готовыми ответами.

Как может выглядеть запрос к ИИ: «Ты — мой репетитор по [название предмета] и помогаешь готовиться к ЕГЭ. Помоги понять, как решать задачу во вложении. Объясни поэтапно, но не давай прямого ответа». Чтобы получить от взаимодействия с нейросетью больше пользы, попробуйте вместо генеративных моделей другой тип ИИ — модели аргументации, например Claude Sonnet 4.0 Thinking. Эта нейронка при таких запросах переводит работу в режим диалога, где задает наводящие вопросы пользователю, направляет его, хвалит за правильные ответы и помогает понять, где он ошибся.

Подобный формат взаимодействия с нейросетью похож на индивидуальное занятие с репетитором — и результат принесет такой же.

Заключение

Предназначение нейросетей — сделать нашу жизнь легче. Неудивительно, что школьники активно этим пользуются. Это здорово, ведь владение генеративными моделями — действительно важный навык, без которого уже невозможно представить будущее.

Однако важно не забывать, что чем больше задач мы делегируем искусственному интеллекту, тем меньше работает наш собственный разум. А это уже чревато другими последствиями — от двоек на контрольных и заваленных экзаменов до неспособности самостоятельно принимать решения уже во взрослой жизни.

Используйте искусственный интеллект осознанно. Он был создан, чтобы стать помощником и советчиком человечества, а не чтобы заменить нас.