Макарова К.И., Цаплина О.В. | Развитие математических способностей младших подростков с помощью метода игрофикации

Макарова К.И., учитель математики  МБОУ «Школа с углубленным изучением отдельных предметов №31», Тольятти

E-mail: kcenyamak@mail.ru

Цаплина О.В., кандидат педагогических наук, доцент департамента психологии ГАОУ ВО МГПУ, Москва

E-mail: tsaplinaO@mgpu.ru 

В статье описаны результаты использования метода игрофикации во внеурочной деятельности с целью повышения уровня развития математических способностей младших подростков за счёт усиления мотивационного компонента учебной деятельности. Разработанная и внедренная программа внеурочных занятий по математике «Математическая шкатулка» базировалась на таких игровых механиках, как «Достижение», «Сборный рейтинг победителей», «Постепенная отдача информации», «Совместное исследование». В результате внедрения данной программы у обучающихся экспериментальной группы был выявлен рост уровня мотивации к изучению математики, положительные мотивационные установки, исследовательские навыки. Незначительно выросли показатели развития их математического интеллекта. Анализ диагностики контрольного эксперимента показал, что нельзя говорить о резком скачке развития математических способностей, но присутствует положительная динамика в экспериментальной группе младших подростков по сравнению с контрольной.

The article describes the results of using the gamification method in extracurricular activities in order to increase the level of development of the mathematical abilities of younger adolescents by strengthening the motivational component of educational activities. The developed and implemented program of extracurricular activities in mathematics “Math Box” was based on such game mechanics as “Achievement”, “Collective ranking of winners”, “Gradual release of information”, “Joint research”. As a result of the implementation of this program, students in the experimental group showed an increase in the level of motivation to study mathematics, positive motivational attitudes, and research skills of younger adolescents. The development indicators of their mathematical intelligence increased slightly. Analysis of the diagnostics of the control experiment showed that it is impossible to talk about a sharp jump in the development of mathematical abilities, but there are positive dynamics in the experimental group of younger adolescents compared to the control group.

Проблема всестороннего и гармоничного развития личности ребёнка в процессе обучения математике является сложной и на сегодняшний день до конца не изученной. Творческий подход к проведению уроков, организация внеурочных занятий и использование современных образовательных методов повышает мотивированность школьников, а также позволяет выявить одарённых учащихся [1, 2, 3]. Направить процесс обучения на повышение мотивации и вовлеченности обучающихся за счет включения элементов игрового взаимодействия в образовательную среду помогает метод игрофикации.

Актуальность исследования проблемы определяется существующими противоречиями между:

— социальной востребованностью формирования математического мышления и недостаточностью внедрения различных современных методов развития математических способностей у детей [4];

— педагогическим потенциалом нетрадиционных методов обучения математики, а именно, метода игрофикации, и недостаточностью разработки методики его применения, а также необходимостью формирования игровой компетентности у современных учителей.

Выявленные противоречия помогли обозначить проблему исследования, которая заключается в определении, является ли метод игрофикации фактором, улучшающим процесс развития математических способностей младшего подростка или не влияющим на данный процесс?

Цель исследования: разработать программу внеурочной деятельности по развитию математических способностей младших подростков на основе метода игрофикации и эмпирически определить ее эффективность.

Гипотеза исследования: использование метода игрофикации может повысить уровень развития математических способностей младших подростков за счёт усиления мотивационного компонента развития способностей.

В процессе анализа теоретического материала мы определились с основными понятиями нашей работы: математические способности и игрофикация. Математические способности выражаются в индивидуально-психологических особенностях деятельности человека и имеют многогранную структуру, включающую операции получения, обработки и хранения математической информации, а также компонент математического творчества.

Игрофикация образования — это метод повышения мотивации и вовлеченности обучающихся за счет включения элементов игрового взаимодействия в образовательную среду. Растущая популярность игрофикации основана на ее способности стимулировать и мотивировать, создавать дружескую конкуренцию и способствовать сотрудничеству [5]. Элементы игрофицированной системы – это инструментарий, при помощи которого мы получаем возможность организовать образовательный процесс на основе увлечения как процессом, так и содержанием.

Немаловажными элементами игрофикации являются динамика, механики и компоненты. Динамика – это главнейший элемент игрофицированной системы, в неё входят основные скрытые структуры, такие как эмоциональное воздействие, логика событий и особенности взаимодействия участников. Механики игрофикации призваны обеспечить движение игры вперёд. Компоненты игрофикации – это визуальное отображение прогресса, позволяющее мотивировать игроков, за счет чего повышается уровень развития способностей обучающихся, в нашем случае математических, а именно, уровень развития способности к мысленному решению задач, понятийного и пространственного мышления на основе усиления вовлеченности ребенка в занятия математикой.

Экспериментальная работа проводилась на базе муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения городского округа Тольятти «Школа с углубленным изучением отдельных предметов №31». В исследовании участвовало 30 детей в возрасте 11–12 лет, 15 детей в экспериментальной группе и 15 детей в контрольной группе.

Для выявления математических способностей были использованы:

1) тест математических аналогий В.Н. Дружинина в виде решения задачи высокой однородности мыслительной способности, выявляющий способность подростка оперировать абстрактными структурами на математическом материале. Всего дается 10 заданий, и если испытуемый, решает больше 5, то он обладает высоким уровнем развития математического интеллекта, умения мыслить аналогиями;

2) «Методика изучения мотивации обучения математике» составленная на основе методики М.Р. Гинзбурга. Тест состоит из 15 вопросов в трёх содержательных блоках:

• уровень устойчивого интереса к математике;
• поведенческий компонент учебной деятельности;
• самооценка учебных способностей по математике.

Следует отметить, что перед началом формирующего эксперимента для оценки различий между экспериментальной и контрольной группами мы применили статистический t-критерий Стьюдента, который показал отсутствие значимых различий между уровнем развития математических способностей в контрольной и экспериментальной группах, что с большой долей вероятности позволит нам получить объективные результаты влияния нашей программы на развитие младших подростков обеих групп.

С целью развития математических способностей учащихся нами была разработана Программа внеурочной деятельности по развитию математических способностей «Математическая шкатулка», с применением метода игрофикации. Программа рассчитана на 17 ч., занятия проходили во внеурочное время 2 раза в неделю.

Само содержание программы было направлено на выполнение различных логических заданий, для решения которых достаточно использовать базовые знания и умственные операции. В результате решения логических задач формируется цепочка рассуждений. Иногда данная цепочка состоит из множества звеньев, что зачастую затрудняет выбор верного направления в решении. Решая задачи такого типа, учащийся готовится вычислять более сложные задачи, в которых проявляются и развиваются его математические способности.

Следует отметить, что обе группы, и экспериментальная и контрольная, занимались по одной программе, но в экспериментальной был включен метод игрофикации в организацию учебного процесса. Программа внеурочных занятий по математике «Математическая шкатулка» базировалась на таких игровых механиках, как «Достижение», то есть виртуальное выражение результата выполнения действий, выражаемое в баллах. «Сборный рейтинг победителей» — это рейтинговая система, которая представляет собой Google – таблицу с результатами каждого участника. «Постепенная отдача информации» учащиеся получают информацию дозированно, материал идёт на усложнение. Подкрепляет данную механику «Совместное исследование», когда учащиеся объединяются с целью вместе найти решение задач, преодолеть препятствия.

На первом занятии учащиеся получили бейджи со своим именем, которые в ходе эксперимента заполнялись наклейками за определённые достижения. По результатам каждого занятия заполнялась рейтинговая Google таблица, где каждый мог отследить свой прогресс, каждый учащийся выбрал себе ник, который он мог сообщить одноклассникам, а мог оставить в секрете.

Каждое занятие посвящалось определённой теме и содержало как обязательные задания, а также дополнительные необязательные задания, чтобы заработать баллы. Например, при правильном решении всех заданий из карточки учащийся получал дополнительный бонус, удвоение баллов за урок, это пример применения механики «Модификаторы».

У обучающихся экспериментальной группы была выявлена положительная динамика высокого уровня мотивации, который характеризуют активная учебная деятельность по математике, положительные мотивационные установки, исследовательские навыки. Также увеличилось количество детей, находящихся на нормальном уровне, для которого характерны положительная мотивационная установка, но сохраняется необходимость в помощи педагога или родителей. Снизилось количество детей с низкой мотивационной установкой. В то время как в контрольной группе значительных изменений не произошло.

По окончании программы был также проведён контрольный срез уровня развития математического интеллекта, который показал, что произошло улучшение результатов теста у участников экспериментальной группы в то время, как повышение результатов контрольной группы было незначительным. То есть суммируя все результаты, мы можем сделать вывод о том, что нельзя говорить о резком скачке развития математических способностей, но безусловно положительная динамика присутствует. Обучающиеся экспериментальной группы положительно восприняли внедрение элементов игрофикации, механик игрового взаимодействия в процесс обучения математики.

Для оценки различий экспериментальных данных полученных в 2-х разных условиях на одной и той же выборке испытуемых мы использовали статистический критерий Т-Вилкоксона. Полученная величина Т_эмп попала в зону значимости, т.е. сдвиг показателей после формирующего эксперимента является неслучайным. Из этого можно сделать вывод, что наша программа внеурочной деятельности способствовала развитию математических способностей младших подростков.

Таким образом, было выявлено, что применение метода игрофикации является эффективным средством повышения мотивации к изучению математики, что ведёт к увеличению изученного объема учебного материала и улучшает качество его усвоения. Это способствовало повышению уровня развития способности к решению математических задач и развитию математического интеллекта. Данная программа может стать полезным дополнением к учебным занятиям и способствовать развитию математических способностей у младших подростков.

Список литературы

1. Ларионова Л.И. Культурно-психологическая модель интеллектуальной одаренности // Психология одаренности и творчества. монография. Санкт-Петербург, 2017. С. 125-138.
2. Романова М.А., Афанасьева Д.О. Структура творческого потенциала личности младшего школьника // Прогрессивные технологии развития. 2011. № 11. С. 66-69.
3. Савенков А.И., Карпова С.И. Детская одаренность как предиктор учебной и жизненной успешности в педагогике и психологии XX века // Вестник МГПУ. Серия: Педагогика и психология. 2012. № 2 (20). С. 53-65.
4. Смирнова П.В. Развитие метакогнитивных навыков младших школьников в ходе проектно-исследовательского обучения // Психология одаренности и творчества. Сборник научных трудов II международной научно-практической онлайн-конференции . 2020. С. 160-163.
5. Цаплина О.В. Интеллектуальные игры как фактор когнитивного развития личности // Творчество в современном мире: человек, общество, технологии. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Я.А. Пономарева. Москва, 2020. С. 173-174.