MathTales: разработка и исследование системы генерации историй на основе ИИ-агентов для обучения детей решению математических задач

Математические истории, особенно включающие решение задач, широко признаются эффективным подходом к обучению математике. Представляя задачи в виде конкретных примеров, дети могут постепенно развивать навыки решения задач по мере развития сюжета. Однако создание таких историй обычно требует участия учителей или профессиональных авторов, что затрудняет масштабную подготовку историй для каждой задачи. В данной статье представлена MathTales — мультиагентная система, использующая локально развёрнутую большую языковую модель с открытым исходным кодом для автоматической генерации историй, предназначенных для обучения детей решению математических задач. В ходе экспертной оценки с участием людей было установлено, что MathTales создаёт надёжные математические истории с точки зрения точности, релевантности, связности, интеграции и удобочитаемости. Исследование с участием детей и учителей показало, что истории, сгенерированные MathTales, положительно влияют на вовлечённость, удовольствие от обучения и понимание материала. Кроме того, мы проанализировали отзывы учителей, чтобы выявить педагогическую ценность этих историй и сформулировать рекомендации по проектированию будущих систем генерации математических историй, поддерживающих преподавание и изучение математики.