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Áreas de matemáticas, que puede ser "gamified"?

Mi edad de escuela secundaria maestro de matemáticas ha puesto en marcha un club de matemáticas recientemente. Se ha convertido en muy popular (para mi agradable sorpresa), y he estado buscando maneras de contribuir. Para ello he estado buscando la manera de introducir los juegos y/o pequeños programas que permiten a los estudiantes investigar diferentes aspectos matemáticos. Un ejemplo clave de lo que yo estoy buscando para hacer (y mi primer proyecto) es una versión del juego de los Elementos de Euclid. Este es un candidato ideal, porque tenemos

  1. un par de reglas simples

  2. muy visual/experimental prueba de estilo

  3. los problemas son construcciones (no "demostrar este hecho es siempre la verdad") y por lo que los estudiantes realmente se puede aprender progresando a través de ejemplos concretos

  4. la estructura lógica de las pruebas de cómo se construyen unos sobre otros es muy inmediato. Esto puede ser enfatizado por permitir que los anteriores construcciones para ser utilizado como macros.

  5. La estimación aleatoria fallará. Si usted está interesado en resolver el rompecabezas en todo, no hay atajos. El esfuerzo intelectual necesario para resolver los problemas deliberadamente es claramente la mejor manera de ganar el juego, y no sólo tiene que servir como "su propia recompensa" o algo parecido.

  6. hacer matemáticas es en realidad el objetivo del juego. Una gran cantidad de intentos de gamificando sujetos hacerlo por hacer del sujeto un obstáculo para el verdadero objetivo que no aporta nada de valor a partir de un diseño del juego (o el jugador de juego) punto de vista. Si esto va a funcionar, el juego tiene que venir primero.

El último punto es, esencialmente, "si no me deliberadamente quiere gamify un área de matemáticas, pero acaba de hacer un juego divertido, que esto todavía ser vale la pena considerar?" Considero que la respuesta sea , por las razones antes mencionadas. Y ahora llegamos a la


PREGUNTA: ¿Qué áreas de matemáticas, ¿crees que se prestan bien a los juegos, y por qué? Ellos no tienen que ser geométrica, nada va (he visto autómatas y máquinas de turing se utiliza de forma bastante eficaz, por ejemplo). Las áreas dentro y fuera de la norma currículo de la escuela secundaria son bienvenidos: quiero exponer para que se enfríen nuevas áreas y a la vez mostrando el valor de lo que están aprendiendo.


ANTECEDENTES: Algunas otras ideas que he tenido, que he rechazado como no, por el contrario:

  1. un juego de disparos donde usted se detuvo para resolver la trigonometría y la geometría de los problemas que son relevantes para la programación de un juego. yo.e, "dada su posición y el ratón la posición, ¿qué fórmula se calcula la dirección para disparar balas?" y le disparan en la forma especificada, dando incentivos para la respuesta correcta. La razón por la que dijo que no es porque la matemática es sólo una estructura superficial en la parte superior de la real de juego (punto 6 de la falla). Dado que el problema no tiene nada que ver con el objetivo, alguien que no puede resolver inmediatamente el problema tendría ningún incentivo real para hacerlo. Creo que puede ser modificado en algo más natural, pero me deja sola por ahora.
  2. Una gráfica de la teoría del juego que ilustra varios conceptos como los niveles de un juego de rompecabezas. "encontrar una óptima coloración de este gráfico", "encontrar un camino hamiltoniano", "construir un gráfico con las propiedades x,y,z", etc. La razón por la que dijo que no es porque realmente no es un juego, así como una colección de ejercicios con una interfaz visual. Usted podría progresar a través del juego a través de la fuerza bruta y no es mejor en la teoría de grafos que cuando comenzó. La naturaleza de los niveles, no de la fuerza de penetración " para continuar (punto 5 de la falla). Aún podría ser útil para una clase, pero en realidad no es un juego propiamente dicho.

Algo con lo que estoy en la valla que sería "Pensar como un Topologist": estás dado de dos formas o los objetos cotidianos y dijo para determinar si están o no en homeomórficos (sin el uso de esos términos, por supuesto). Medición de exactitud/o velocidad de llegar a la clase a jugar juntos podemos hacer un rápido juego de la competencia. Los pensamientos?

13voto

Halfgaar Puntos 2866

Este es un comentario largo; por lo tanto, la wiki de la comunidad de estado.

Gamification no es la incrustación de contenidos educativos en un juego. Gamification es el de la construcción de los elementos propios de los juegos en torno a un paradigma tradicional, ya sea la educación, la formación, el marketing, etc. Esta comprensión errónea es una falacia común y una gran razón por la que hay tantos intentos fallidos de "hacer divertido el aprendizaje."

Lo creas o no, los juegos no son divertidos porque son interactivos, o tiene buenos gráficos, o implicar la anulación de las cosas de disparo o de cosas, o cualquier otra cosa, como que.

Los juegos son divertidos porque se producen a la satisfacción de un usuario intrínseco de las necesidades psicológicas. De hecho, la mayoría de los jugadores se encontrarán excepcional frustración en sus juegos favoritos. Ciertamente, esta no es la descripción de la "diversión" que la mayoría de la gente!

¿Qué juegos hacer es crear un marco en el que la auto actualización es posible. Juegos de sintetizar una progresión de la estructura en la que un usuario es capaz de demostrar su competencia. Buenos juegos también permitir a un usuario para dictar sus propios cursos de acción, dándoles autonomía. Y grandes juegos que nos permiten ser social con ellos, creando un sentido de relación.

Considere la posibilidad de cualquier gran estudiante: no están orgullosos de sí mismos cuando se resuelve un problema difícil, incluso si es frustrado por horas? No son ellos los que les gusta leer tres capítulos por delante y permanecer con usted después de la clase? No son ellos los que les gusta mostrar sus compañeros de los "trucos" que he descubierto?

Esto es lo que los juegos lo hacen. Cualquier matemático de la zona se puede gamified si lo haces bien. Hacer lo correcto es excepcionalmente difícil, que es la razón por la mayoría de los juegos de matemáticas son excepcionalmente aburrido.

¿Agregar un gráfico de colores, hacer un coseno más divertido? No. Hace girar un gráfico con un ratón hacen que el aprendizaje acerca de la teoría de grafos más divertido? No.

Ninguna de estas cosas son divertidas e interesantes, a menos que el usuario ya está motivado para ver a dónde va. Para la mayoría de los estudiantes, no les importa, por lo que un juego de video es sólo un sabor diferente de la hoja de cálculo.


Si desea gamify matemáticas, no hacer el juego de matemáticas. Hacer el juego algo más. Hacer una historia. Darles algo para cuidar y hacer matemáticas de la puerta de enlace. Puerta de recompensas detrás de los problemas. Escala de recompensas basadas en dificultad. El juego debe tener casi nada que ver con las matemáticas, sino que debe motivar a los estudiantes a utilizar las matemáticas para descubrir las cosas que están intrigados acerca de.

La estrella alumno está motivado por aprender, y eso es genial. Pero el promedio de los estudiantes no cuentan con esta motivación, por lo que debemos dar a ellos de alguna manera. Y si eres realmente inteligente, entonces usted puede atar esa historia en matemáticas, pero no se siente como que tiene que ser de matemáticas. Dar la sensación de que el estudiante pueda alcanzar sus propias metas. Hacer que ellos quieren para resolver problemas difíciles y superar la frustración.

Si el estudiante odia las matemáticas, la solución no es hacer que la recompensa más matemáticas.

6voto

lowglider Puntos 562

Bien, permítanme enumerar algunas ideas de juegos de matemáticas (uso de ambas palabras bastante vagamente) que he encontrado muy interesante. Esperemos, yo no soy un completo outlier aquí, para que otros puedan encontrarlos demasiado divertido.

Los fractales

Hay una serie de construcciones, tales como la L-systems o sistemas de función iterada que permiten especificar un conjunto de reglas y generar interesantes formas fractales que se basan en ellos. Con un equipo moderno, uno puede incluso permitir al usuario modificar los parámetros en tiempo real y ver cómo los cambios en la forma.

Los autómatas celulares

Otra área fértil para la experimentación con la complejidad emergente. Hay un buen número de conocidos de autómatas celulares reglas (Conway Juego de la Vida el ser sólo la punta del iceberg), que puede producir sorprendentemente compleja (y bastante!) el comportamiento de reglas simples y condiciones de partida, pero, por supuesto, la verdadera diversión está en viniendo para arriba con sus propias reglas y viendo lo que hacen.

La programación de juegos

La mayoría de "juego" como idea en esta lista: tomar cualquier juego tradicional pero, en lugar de los jugadores que juegan directamente, ellos van a escribir un conjunto de instrucciones de juego por adelantado y dejar que el juego de forma no interactiva de acuerdo a estas instrucciones. A continuación, deja que los jugadores refinar sus instrucciones y repita.

El truco está viniendo para arriba con los juegos que son lo suficientemente simples mecánicamente para hacer la tarea de programación fácil de usar, pero lo suficientemente complejo estratégicamente para seguir siendo interesante.

Un posible punto de partida podría ser la de los jugadores de diseño de estrategias para el dilema del prisionero iterado (que es realmente simple mecánica: en cada turno puedes elegir entre dos alternativas y, a continuación, averiguar lo que su oponente elegido) y a ver si alguien va a venir para arriba con el ojo por ojo de la estrategia. A continuación, cambie las rentabilidades o introducir algunas variantes (como errores aleatorios, o vecino más cercano de la competencia y de la replicación en un entramado) y ver qué pasa.


Temas comunes a todas las ideas anteriores son indirectos de control y de la complejidad emergente: en lugar de tener el control del reproductor, lo que sucede en el juego en tiempo real, ellos tienen especificar un simple conjunto de reglas por adelantado y reloj complicado comportamiento surgir. Yo no creo que sea una coincidencia. En un sentido, que es exactamente lo que la matemática es acerca de: a partir de reglas simples y ver algo complejo y hermoso emerger.

3voto

Daniel Franke Puntos 814

Cuando vi tu pregunta me acordé de inmediato de este:

http://logitext.mit.edu/logitext.fcgi/tutorial

Ver también el blog del autor:

http://blog.ezyang.com/2012/05/an-interactive-tutorial-of-the-sequent-calculus/

Básicamente se trata de un rudimentario prueba asistente para la LC cálculo, se presentó con una interfaz que hace que se sienta muy similares a juegos. Yo creo que es una fuerte validación para su idea de gamificando la geometría Euclidiana, por lo que demuestra que la lógica formal , en general, puede ser de forma convincente gamified, aún en ausencia de la agradable ayudas visuales que una geometría de juego permitirá que usted proporcione.

2voto

zyx Puntos 20965

En línea topología de juego que ilustra una reciente teorema de

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/math/OCAMI/news/gamehp/etop/gametop.html

1voto

jwarzech Puntos 2769

La teoría de grafos, en particular para los grafos planares, parece una buena zona para la clase de matemáticas recreativas puzzles para mantener el club a los socios interesados.

Aquí están las dos que he aprendido acerca de la recientemente:

Planaridad El objetivo es mover los vértices alrededor y obtener un borde recto de la incrustación sin cruces (computer-based)

Las coles de Dos jugadores toman turnos la adición de no cruzar los bordes (que puede ser curvo) a un gráfico hasta un máximo plana el gráfico que se alcanza (de lápiz y papel; normal y misère formas de jugar).

Mejor conocido es el juego de la Hexagonal, lo que aprendí de los (muchos años atrás) de Martin Gardner, Juegos Matemáticos columna en la revista Scientific American, sin duda, otra buena fuente de ideas.

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