Профессор ТПУ создала более 20 настольных игр по матанализу

Уточняется, что в Томском политехническом университете проходит образовательный эксперимент. Профессор отделения математики и математической физики Екатерина Филиппова разработала авторские настольные игры, чтобы было интересно изучать математический анализ.

Сейчас в ее арсенале более 20 игр – "Математические картографы", "Боевые утята", "Лакомство для енота" и многие другие.

"В эксперименте участвуют более 200 человек, это два потока студентов первого курса Инженерной школы природных ресурсов. Сами студенты признаются, что игры действительно сделали занятия по матанализу более увлекательными и эффективными. И теперь играют в них во внеурочное время", – говорится в сообщении.

Эксперимент профессор запустила с сентября 2023 года. Его цель – исследовать, влияет ли формат геймификации в учебном процессе на результаты успеваемости студентов.

"Меня заинтересовал игровой процесс. Преподавание математического анализа несколько сухо и не всегда может быть интересным. Чтобы замотивировать студентов и включить их в процесс решения задач, я разработала серию игр на отработку навыков и повышение уровня знаний по математике. Сначала проводила игры на практических занятиях в группах по 20 человек. Для этого с начала года каждую неделю придумывала новую игру. Сейчас их уже больше 20, а студенты приходят сами во внеурочное время просто поиграть", – рассказывает Екатерина Филиппова.

В арсенале профессора присутствуют игры на отработку теоретического и практического материала. Так, в игре "Скажи иначе" студенты должны объяснить математические термины на время, а в игре "Лакомство для енота" подобрать "пару" для производных или интегралов. В игре "Боевые утята" участникам необходимо решать пределы функций и последовательностей.

Одна из последних игр – стратегия "Математические картографы". По сюжету студенты составляют свою карту местности и, решая математические задачи за определенное время (например, неопределенные интегралы), получают игровые монеты, на которые могут строить города и совершать набеги на соперника. Побеждает та команда, которая сможет сохранить свои владения и наберет большее количество монет.

"Я специально изучала, как делаются игры. В какие-то настольные игры играю сама, а потом перекладываю их механику на математический лад. Всегда стараюсь сделать игру нетривиальной и захватывающей, много вкладываю в процесс создания. Например, для игры "Математические картографы" каждую карточку рисовала в CorelDRAW, подбирала материалы для печати и упаковки. Игры должны быть эстетичными, с юмором, приятными на ощупь. Это должно быть не просто решение примеров, нужно получать удовольствие от игры", – уверена Екатерина Филиппова.

Все студенты, задействованные в эксперименте, прошли тестирование по итогам семестра. Их просили ответить, как они оценивают формат игр в образовательном процессе. Результаты опроса сейчас обрабатываются. Для оценки результативности эксперимента также будут использоваться сведения об успеваемости студентов.

"Математики довольно скептически относятся к игровому подходу и геймификации, однако, как показывают результаты промежуточного тестирования, – это отличный способ повысить мотивацию студентов к учебе и качество образования. Для нас это действительно серьезный эксперимент с комплексным исследованием результатов. Помимо самих игр собирается большое количество дополнительной информации, проводится психолингвистический анализ на основе анкетирования студентов. Для обработки полученных данных привлекаются студенты-математики нашего отделения. Так, распознавание рукописного текста в анкетах в дальнейшем будет происходить с помощью нейросетей, эмоциональный окрас ответов будет проводится на основе семантических нейронных сетей. Также изучается и общая статистика результативности такого подхода", – отмечает и.о. руководителя отделения математики и математической физики ТПУ Борис Мерзликин.

Студенты инициативу преподавателя поддерживают и продолжают приходить играть в математические игры.

"У меня несколько тетрадей, исписанных задачами по интегралам, я готовился к играм. А Костя с параллельной группы, чтобы подготовиться к одной игре, посмотрел шестичасовое видео на YouTube с объяснением, как берутся производные. Это крутой формат, мозг "качает", – признается первокурсник Михаил Матошин.