В Томском госуниверситете полным ходом идут масштабные исследования по изучению математических способностей у школьников в рамках глобального для российской науки конкурса мегагрантов.

Основная его идея заключается в том, чтобы привлечь в наши вузы лучших зарубежных ученых и под их руководством создать лаборатории мирового уровня. ТГУ вошел в число победителей второго конкурса, проведенного Министерством образования и науки России в прошлом году. Среди 39 мегагрантов только один относился к области психологии и когнитивных исследований, и среди всех университетов страны его выиграл Томский госуниверситет. Конкуренция, по словам декана факультета психологии ТГУ Эдуарда Галажинского, была жесточайшая. На эти гранты (по 150 млн рублей каждый) претендовало более 500 заявок. От томских вузов было подано около 40 предложений.

Мировая лаборатория

– Проект рассчитан на три года, и за это время мы должны получить под ключ лабораторию, интегрированную в международное сообщество и исследовательские проекты, – говорит профессор Эдуард Галажинский. – Мы вошли в суперсовременную мощную исследовательскую группу. Это большая возможность для нас и наших студентов.

Руководит исследованиями томских ученых доктор психологии Юлия Ковас, специалист по поведенческой генетике из Великобритании. Сам проект посвящен изучению генетических и средовых факторов в развитии математических способностей у людей.

– Математика является основой для самых разных точных наук, для инновационной науки и инновационной экономики, – рассказывает заведующий лабораторией психофизиологии ТГУ Сергей Богомаз. – Поэтому ученые, и мы в том числе, пытаются решить вопрос, от каких факторов зависит интерес к математике, чем определяются математические способности и математическая одаренность человека.

В проекте участвуют порядка 45 университетских преподавателей, аспирантов и студентов. Это психологи, психофизиологии, генетики, математики.

В 2011 году началось исследование учеников старших классов, причем сразу в нескольких городах России, по специальным методикам, связанным с определением их способностей к обучению. На сегодняшний день уже протестировано более тысячи школьников Томска и Томского района.

– Мы со своим оборудованием выезжаем в школы, на месте связываемся с сервером и организуем тестирование. Оно занимает примерно 45 минут на ребенка, – поясняет профессор Богомаз.

Близнецовый регистр

В этом году сбор данных продолжается. Также начались исследования близнецов для создания российского близнецового регистра.

– Изучение пар близнецов может помочь нам во многих вопросах, в том числе в области образования, ведь они, по сути, являются контрольной группой для самих себя. При учете их генетического сходства можно гораздо лучше понять, какие черты наследуются от предыдущих поколений, а что появляется под влиянием среды. И определить, как формируются интерес и склонность к той или иной науке, сфере деятельности, – объясняет Юлия Ковас, заведующая международной лабораторией когнитивных исследований и психогенетики факультета психологии ТГУ.

В Томской области живут 400 пар близнецов школьного возраста. Они проходят обследование по отдельной программе.

– В Великобритании этот проект включает в себя 10 тысяч пар английских близнецов, которые изучаются с рождения, сейчас старшим из них уже по 16 лет. Я в этом проекте руковожу направлением математических когниций, математического мышления. В процессе там было получено много интересных данных, и созданными методиками мы будем пользоваться здесь, чтобы не начинать работу с нуля, – продолжает Юлия Ковас.

ДНК математики

У близнецов, участвующих в исследовании, с согласия их родителей берется анализ ДНК. Ученые используют новейший метод, позволяющий получать ДНК из слюны.

Юлия Ковас подчеркивает, что весь собранный материал используется только в анонимном закодированном виде, в полном соответствии со всеми мировыми этическими нормами и законодательством. Родителям нет необходимости беспокоиться, потому что в системе полностью отсутствует идентифицирующая часть информации, все персональные данные хранятся отдельно.

В ТГУ сейчас закуплена основная часть оборудования для того, чтобы начать сбор ДНК для изучения генетических факторов, определяющих математическую одаренность. Для ее хранения необходимо также специальное оборудование и программное обеспечение. Для этого психологи развернули сотрудничество с НИИ ББ ТГУ, где есть и подходящая лаборатория, и квалифицированные сотрудники. Обработка данных будет вестись на базе ТГУ. Есть договоренность по поводу использования мощнейшего университетского суперкомпьютера СКИФ Cyberia – это необходимо для обработки больших объемов биоинформационных данных и для математического моделирования.

– В сентябре мы начнем новый цикл, связанный с исследованием студенческой молодежи, которая обучается на естественных, физических и математических факультетах. Кроме того, будет продолжена работа по тестированию математически одаренных юношей и девушек, – делится планами на будущее Сергей Богомаз.

ЕГЭ – предмет научного исследования

Все, чем занимается лаборатория, по мнению Юлии Ковас, так или иначе связано с качеством образования. Речь идет о создании эффективных индивидуализированных программ с учетом развития школьника, его наследственных и средовых факторов. К тому же томские ученые планируют провести большую работу по валидизации ЕГЭ по математике.

– Мы хотим понять, что все-таки реально измеряет единый госэкзамен, учитывает ли он математические способности, математическую креативность. Это актуально для всех родителей и выпускников. То есть мы попытаемся дать научную оценку имеющимся инструментам и взвешенно сказать, что нужно измерять и можно ли как-то выявлять эти математические способности, – объясняет профессор Галажинский.

Кроме того, декан факультета психологии ТГУ озвучил идею создания аппаратных технологий, которые бы позволили путем стимуляции определенных зон мозга повышать эффективность обучения математике, развивать математические способности.

– Это практическая инновационная вещь, передний край науки – поиск таких методик, которые бы способствовали раскрытию потенциала человека, – комментирует Эдуард Галажинский.

– Я верю, что образовательный процесс улучшится тогда, когда будет настроен индивидуально, а не вообще, как сейчас принято. Конечно, это долгий и сложный путь, но мы пытаемся приблизиться к конечной цели различными путями, – добавила Юлия Ковас.

 

Ученые пытаются выяснить, чем определяются математические способности и математическая одаренность человека

В сентябре мы начнем новый цикл, связанный с исследованием студенческой молодежи, которая обучается на естественных, физических и математических факультетах. Кроме того, будет продолжена работа по тестированию математически одаренных юношей и девушек.

наша справка

Проект под руководством доктора Юлии Ковас – это уже второй мегагрант ТГУ. Первая ласточка – лаборатория мирового уровня «Физика наноструктурных поверхностей и покрытий» – появилась в 2010 году, и возглавил ее выпускник ТГУ профессор университета Страны Басков, сотрудник Международного физического центра в Сан-Себастьяне Евгений Чулков. С 1 сентября в ТГУ уже будет запущена разработанная в рамках проекта магистерская программа по направлению «Физика» – «Квантовая теория конденсированного состояния объемных и наноразмерных систем».