«Боевые утята» и «Математические картографы»: профессор ТПУ создала больше 20 настольных игр по матанализу

В Томском политехническом университете проходит образовательный эксперимент. Чтобы математический анализ было изучать интересно, профессор отделения математики и математической физики Екатерина Филиппова разработала авторские настольные игры. Сейчас в ее арсенале больше 20 игр – «Математические картографы», «Боевые утята», «Лакомство для енота» и многие другие. В нем участвуют больше 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.

Этот 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,

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,

«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 .