Как яркая видеоигра может улучшить математическое мышление

Специалисты педагогического факультета Стэнфордского университета исследовали, как влияют цифровые математические игры на так называемое «чувство числа». Правда, положительное влияние оказывает далеко не каждая игра. 

Время чтения: 6 минут
Как яркая видеоигра может улучшить математическое мышление

Вообще под «чувством числа»понимается врождённая способность оценивать количество вещей без необходимости пересчитывать их поштучно. «На глазок» даже животные могут определить, в какой миске больше корма. А вот люди с хорошо развитым чувством числа способны распознать даже малые отклонения в количестве: скажем, разница между 10 и 25 предметами очевидна, а вот между 30 и 32 — уже не настолько. Эта интуитивная врождённая способность не зависит от общего уровня интеллекта и не является продуктом образования. Дети, показывающие лучшие результаты в экспериментах по определению количества предметов «на глазок», показывали и лучшие результаты в решении вполне определённых математических задач. Чувство числа явно связано с математическими способностями. Тем не менее, это чувство возможно подвергнуть изменению и дальнейшему развитию с помощью специальных упражнений.

Исследователи Стэнфордского университета задались целью выяснить, может ли цифровая игра стать стимулом к развитию этого числового чувства. В качестве экспериментальной игры была выбрана Wuzzit Trouble. Выбрана неслучайно, поскольку её создателем является Кит Девлин, автор научно-популярных книг по математике и эксперт NPR.

Wuzzit Trouble как бесплатный мобильный стимул к развитию математического чувства.

Источник: profkeithdevlin

В тексте самого исследования говорится о том, что не все игры из сотен ежедневно производимых для мобильных платформ одинаково полезны. Большая часть разрабатываемых игрушек ориентирована на обучение алгоритмам, выполнение арифметических операций, подготовку к экзаменам. Цифровые игры по-прежнему служат заменой учебнику 70-х годов, совсем не используя мощь геймификации для обучения математической грамотности.

Источник: Официальный сайт Wuzzit Trouble

Игра доступна для скачивания для Android и iOS

Напомним, что концепцию математической грамотности в подробностях разработал Национальный научно-исследовательский совет Канады на основе масштабного исследования, проведённого в 2001 году. В своём отчёте учёные представили пять главных составляющих математической грамотности как явления:

  • Концептуальное понимание — понимание математических концепций, операций, взаимоотношений между явлениями;
  • Процедурная беглость — способность гибко, точно, эффективно и в соответствии с контекстом выполнять математические действия;
  • Стратегическая компетенция — способность формулировать, представлять в уме и решать математические задачи;
  • Адаптивное мышление — способность к логическому обоснованию, размышлению, объяснению и поиску причинно-следственных связей;
  • Продуктивное планирование — взгляд на математику как на осмысленную, полезную, ценную дисциплину.

Математическая грамотность предполагает общее умение человека найти необходимые инструменты, с помощью которых можно как решать повседневные задачи, так и справляться с научными проблемами.

Кит Девлин доступно объяснял, почему именно правильные видеоигры бесценны в преподавании математики как жизненной дисциплины.

Книги и лекции (в классе или на экране) — полезные ресурсы для математического мышления, но они больше не являются центральным средством обучения математике. Единственный способ развить математическое мышление – использовать метод проб и ошибок. Именно это могут предоставить вам видеоигры. Они могут обеспечить неограниченное временем, контекстуально зависимое, проектное моделирование решения проблем. А это очень ценится в современном мире.

Источник: Официальный сайт Wuzzit Trouble

Кит Девлин много говорил о математическом мышлении, а мы об этом много писали.

 

К сожалению, на данный момент существует крайне мало исследований об эффективности существующих мобильных игр, направленных на обучением математике. Было проведено исследование, посвящённое изучению эффективности выучивания таблицы умножения, но о том, как математические игры способны помочь развить математическое мышление, пока очень мало известно — помимо слов и опыта Кита Девлина.

Поэтому исследование, о котором сейчас пойдёт речь, сконцентрировалось именно на поиске ответа на вопрос: если существует игра, направленная на развитие математического мышления (Wuzzit Trouble), насколько она в действительности эффективна?

Напомним основное отличие головоломок в Wuzzit Trouble от привычных игровых подходов. Дело в том, что возможностей пройти каждый уровень в этой игре существует множество: таким образом убирается порочная модель «одна задача — один вариант решения».

Видео-геймплей Wuzzit Trouble

 

Для того, чтобы выяснить, насколько игра с красочной графикой и привлекательными персонажами, чем-то напоминающими известных Нямов из Cut the Rope, способна развить непростые математические умения, проводился эксперимент в группе третьеклассников из 59 человек. В контрольную группу входили наиболее успевающие в математике ученики; в экспериментальную — наименее. Обе группы в течение месяца эксперимента продолжали учиться по обычной программе; но экспериментальная группа три раза в неделю по 10 минут урока играла в Wuzzit Trouble на iPad.

Затем проводился письменный срез знаний. Среди задач, которые должны были решить третьеклассники в финальной контрольной работе, были примерно такие:

  • Составить из имеющихся цифр наибольшее нечётное число;
  • Составить чётное число из имеющихся цифр;
  • Составить двузначные числа, используя цифры от 0 до 9 только раз;
  • Составить из имеющихся цифр число, близкое к 50, но не являющееся 50.

Эти вопросы выходили за рамки изучаемого в классе материала, но при этом оставались решаемыми при условии, если ученики освоили сам принцип работы алгоритма. Таким образом, подобные вопросы как раз выявляли способности учеников к алгоритмическому мышлению, навыки решения задач и числовое чувство. Выяснилось, что экспериментальная группа в этих вопросах улучшила свои результаты на 20% больше, чем контрольная (в сравнении с начальным срезом знаний).

Улучшение значительное, учитывая точность проведённого анализа данных и использование контрольной и экспериментальной группы — метод, который используется в медицинских исследованиях.

Джордан Шапиро, говоря об этом исследовании, предположил возможную причину такого обучающего успеха простой на первый взгляд игры:

Обучающие игры — лишь инструменты. Крайне вовлекающие инструменты... Детям нравится играть. Кроме того, игры позволяют избежать вопроса — зачем мне это вообще изучать? В обучающих играх создаётся чёткий контекст — по крайней мере одно из возможных применений конкретного знания становится понятным. Даже если дети будут думать, что математика нужна для игр, это уже хорошо. Это одна из задач преподавания — вам нужно найти способ приблизить академическое знание к реальной жизни ваших учеников.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
4 мая 2015, 12:00

Оставайтесь в курсе


У вас есть интересная новость или материал из сферы образования или популярной науки?
Расскажите нам!
Присылайте материалы на hello@newtonew.com
--