Математична компетентність майбутнього інженера: аналіз феномену

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Вінницький національний технічний університет

Математична компетентність майбутнього інженера: аналіз феномену

В. В. Хом'юк

У статті розкрито визначення «математичної компетентності» як однієї із сутнісних характеристик особистості. Розглянуто педагогічні аспекти формування математичної компетентності майбутнього інженера у вищому технічному навчальному закладі. Проаналізовано основні погляди вітчизняних та зарубіжних науковців, на основі яких сформульовано дефініцію поняття «математична компетентність майбутнього інженера» як інтегрованої якості особистості, що відображає рівень основних математичних методів, необхідних для аналізу й моделювання процесів і явищ, пошуків оптимальних рішень з метою підвищення ефективності виробництва та вибору найкращих способів реалізації цих рішень, опрацювання й аналізу результатів експериментів.

Ключові слова: компетентність, компетенція, математична компетентність, майбутній інженер, ключові компетенції математичної компетентності.

математичний компетентність інженер комунікативний

Постановка проблеми. Компетентного фахівця відрізняє вміння серед багатьох рішень обирати оптимальне, аргументовано спростовувати хибні рішення, піддавати сумніву ефектні, але неефективні рішення, тобто мати критичне мислення, а для цього необхідно володіти математичною компетентністю, яка формується в процесі вивчення математичних дисциплін. У роботах відомих дидактів В. Беспалька, М. Скаткіна та ін. робиться акцент на те, що недостатнє знання фундаментальних дисциплін перешкоджає процесу професійної освіти; підкреслюється необхідність гармонії між професійним і спеціальним навчанням студентів у ВНЗ. Це говорить про те, що необхідний пошук нових рішень у побудові навчального процесу, перегляду структури й ретельного добору змісту математичної підготовки студентів з метою підвищення якості математичної компетентності майбутніх інженерів.

Аналіз актуальних досліджень. Компетентнісний підхід до підготовки майбутніх фахівців досліджували В. Байденко, Н. Бібік, Є. Зеєр, І. Зимняя, А. Маркова, О. Овчарук, А. Хуторський та ін. Модернізація освіти на компетентнісній основі розроблялася Б. Гершунським, В. Сєриковим,

Кузьміною, С. Шишовим, В. Шадриковим та ін. Особливе значення для обґрунтування теоретичних аспектів сучасної професійної математичної підготовки мають праці Г. Бевза, M. Бурди, П. Єрднієва, М. Ігнатенко, Ю. Колягіна, Г. Луканкіна, М. Метельського, З. Слєпкань, А. Столяра,Тесленко, М. Шкіля, Н. Шунди. У роботах Р. Блохіної, Г. Жукової,Г. Іларіонової, О. Аверіної розглянута проблема формування професійно- математичної компетентності фахівців різного профілю у ВНЗ. Аналіз цих матеріалів показав недостатню розробленість питання формування математичної компетентності майбутніх інженерів.

Мета статті полягає в розгляді педагогічних аспектів формування математичної компетентності майбутнього інженера у вищому технічному навчальному закладі.

Виклад основного матеріалу. Поняття «математична компетентність» на сучасному етапі розвитку педагогіки визначається і як ключова, і як предметна. Так, Європейська довідкова система рекомендує розглядати математичну компетентність рівнозначно із базовими компетентностями в галузі науки й техніки як ключову. У її документі «Ключові компетентності для навчання впродовж життя» подається таке визначення: «Математична компетентність - це здатність застосовувати додавання, віднімання, множення, ділення та пропорції в усних та письмових обчисленнях у повсякденних ситуаціях... Математична компетентність включає - різною мірою - здатність та бажання використовувати математичні способи мислення (логічне й просторове) та викладу (формули, моделі, конструкції, графіки, діаграми) [11, 189]. На нашу думку, подане тлумачення суголосне з характеристикою предметної компетентності - специфічної здатності, необхідної для виконання конкретної дії в певній предметній галузі на основі вузькоспеціальних знань, предметних умінь, навичок і способів мислення.

Дослідниця І. Зіненко розглядає математичну компетентність як якість особистості, яка поєднує в собі математичну грамотність та досвід самостійної математичної діяльності [2]. Під професійною математичною компетентністю Я. Стельмах розуміє інтегративну властивість особистості, що забезпечує готовність самостійно і відповідально застосовувати математичний інструментарій адекватно задачам професійної діяльності, а також системоутворювальні компоненти, показники яких у вигляді математичних компетенцій свідчать про теоретичну та практичну готовність випускників вищих професійних закладів до професійної діяльності [12].

Математичну компетентність відносять до ключових також деякі російські вчені. Зокрема, Г. Селевко називає її «ключовою суперкомпетентністю» і визначає як «уміння працювати з числом, числовою інформацією - володіння математичними вміннями [9, 21]. З нашого погляду, такий висновок дещо суперечить сутнісній властивості ключової компетентності - приналежність до метапредметного, тобто спільного для всіх предметів змісту. Як відомо, початковий курс математики має особливий, відмінний від інших предметів характер змістового наповнення. Радше можна відзначити, що засобами математики формуються елементи ключових компетентностей, наприклад: здатність критично мислити, знаходити різні способи для розв'язування навчальної задачі, складати алгоритм виконання дій, розподіляти час у роботі (уміння вчитися); аналізувати та відбирати потрібні для розв'язування задач дані чи інформацію, застосовувати інформаційні та телекомунікаційні технології для виконання творчих завдань (ІКТ); будувати зв'язні висловлювання з використанням математичної термінології (комунікативна); працювати і взаємодіяти в групі чи команді (соціальна) тощо.

У публікаціях А. Тихоненко, присвячених методиці навчання математики, також йдеться про математичну компетентність як ключову, хоча проблема розглядається на прикладах виключно предметного змісту [13; 14]. Вітчизняні педагоги на ранньому етапі дослідження відносили математичну компетентність до сфери функціональних компетентностей, «що передбачають компоненти інтелектуального розвитку, здатність застосовувати логіку, математичні знання та здібності, системне мислення та вміння розв'язувати складні логічні й математичні конструкції, просторові навички та моделювання [5, 19]. Таке бачення математичної компетентності спонукає до її визначення як ключової, оскільки функціональність полягає в готовності особистості застосовувати набуті впродовж життя знання, уміння та навички для розв'язування максимально широкого діапазону життєвих задач у різноманітних галузях діяльності [1].

Математична компетентність, за С. Раковим, - це вміння бачити та застосовувати математику в реальному житті, розуміти зміст і метод математичного моделювання, уміння будувати математичну модель, досліджувати її методами математики, інтерпретувати отримані результати, оцінювати похибку обчислень [7, 15].

Нам імпонує визначення мобільності, яке наводить Л. Кудрявцев [3] стверджуючи, що математична компетентність - це інтегративна особистісна якість, заснована на сукупності фундаментальних математичних знань, практичних умінь і навичок, що свідчать про готовність і здатність студента здійснювати математичну діяльність.

За визначенням PISA, математична компетентність учнів визначається як поєднання математичних знань, умінь, досвіду та здібностей людини, які забезпечують успішне розв'язання різноманітних проблем, що потребують застосування математики. При цьому мають на увазі не конкретні математичні вміння, а більш загальні уміння, що включають математичне мислення, математичну аргументацію, постановку та розв'язання математичної проблеми, математичне моделювання, використання різних математичних мов, інформаційних технологій, комунікативні вміння [6, 47].

Отже, поняття «математичної компетентності» розглядають як:

здатність та бажання використовувати математичні способи мислення (О. Локшина);

інтегративну властивість особистості, що забезпечує готовність самостійно й відповідально застосовувати математичний інструментарій адекватно задачам професійної діяльності (Я. Стельмах);

якість особистості, яка поєднує в собі математичну грамотність і досвід самостійної математичної діяльності (І. Зіненко);

володіння математичними уміннями (Г. Селевко);

інтегративну особистісну якість, засновану на сукупності

фундаментальних математичних знань, практичних умінь і навичок (Л. Кудрявцев).

Підсумовуючи наведені погляди на поняття «математична компетентність», ми можемо доповнити зроблене узагальнене визначення математичної компетентності як однієї із сутнісних характеристик особистості, яка проявляється в професійній діяльності, здатністю самостійно, вільно володіти математичним інструментарієм, здатністю до моделювання технологічного процесу, умінням знаходити нестандартні рішення в нових ситуаціях, умінням спрогнозувати й оцінити характер і хід змін у галузі, у якій працює фахівець. Але вирішення поставлених у дослідженні завдань вимагає вивчення компонентів «математичної компетентності».

Вивчаючи розвиток формування математичної компетентності можна відзначити, що цей процес проходить у декілька етапів, кожен із яких характеризується зростанням рівня узагальненості знань, умінь, їх продуктивного та творчого характеру. Так, наприклад, дослідниця Л. Романишина виділяє п'ять етапів формування професійних компетенцій, а саме:

мотиваційний - формування у студентів бажання працювати над вивченням певного матеріалу;

усвідомлення - визначення схеми орієнтованих дій;

тренувальний - виконання тренувальних вправ із поступовим ускладненням;

репетиторний - студент оговорює та пояснює власні думки та дії;

контролю дій - тут визначається рівень сформованості компетенцій [8, 76-77].

Розгляд змісту поняття «математична компетентність» неможливий без визначення компонентного складу цієї категорії.

Л. Низамієва вважає, що компонентами професійної математичної компетентності фахівців економічного профілю є: мотиваційно-ціннісний, що включає мотиви значимості придбання математичних знань; когнітивний, що включає освоєння математичного апарату й необхідні для цього якості мислення; конативний, що передбачає навички цілепокладання та вміння саморегуляції діяльності [4].

Дослідниця С. Скворцова виділяє наступні компоненти. Професійно- діяльнісний компонент: предметна компетентність (наявність стрункої системи інтегрованих економіко-математичних знань і готовність до їх застосування у професійній діяльності; спроможність вирішувати типові професійні задачі засобами математики); інформаційна (спроможність знаходити економіко-математичну та математичну інформацію; здатність систематизувати й узагальнювати її; здатність працювати із математичною інформацією). Комунікативний компонент: комунікативна компетентність (володіння спеціальною економіко-математичною термінологією; уміння передавати математичну інформацію; уміння користуватися вербальними та невербальними засобами передачі математичної інформації). Особистісний компонент: рефлексивна (прагнення до досконалості професійної діяльності засобами математики); творча (уміння використовувати інноваційні математичні методи у професійній діяльності) [10].

На думку І. Зіненко, структурними компонентами математичної компетентності є мотиваційно-ціннісний, когнітивний, операційно- технологічний та рефлексивний [2].

Висновок

математичний компетентність інженер комунікативний

Синтезувавши різні точки зору науковців щодо сутності поняття «математична компетентність фахівця» як психолого-педагогічної категорії дозволив сформулювати дефініцію поняття математична компетентність інженера як інтегрованої якості особистості, що відображає рівень основних математичних методів, необхідних для аналізу й моделювання процесів і явищ, пошуків оптимальних рішень з метою підвищення ефективності виробництва і вибору найкращих способів реалізації цих рішень, опрацювання й аналізу результатів експериментів.

Перспективи подальших досліджень вбачаємо у вивченні процесу формування математичної компетентності майбутніх інженерів засобами інтерактивних технологій.

Література

Губанова М. И. Функциональная грамотность младших школьников: проблемы и перспективы формирования / М. И. Губанова, Е. П. Лебедева // Начальная школа плюс до и после. - 2009. - № 12. - С. 1-4.

Зіненко І. М. Визначення структури математичної компетентності учнів старшого шкільного віку / І. М. Зіненко // Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології. - 2009. - № 2. - С. 165-174.

Кудрявцев Л. Д. Мысли о современной математике и методике ее преподавания / Л. Д. Кудрявцев. - М. : Физматлит, 2008. - 434 с.

Низамиева Л. Ю. Дифференцированная профессионально-ориентированная математическая подготовка специалистов экономического профиля с использованием мультимедийных технологий : автореф. дис. ... канд. пед. наук / Л. Ю. Низамиева. - Казань, 2010. - 24 с.

Овчарук. О. Компетентності як ключ до оновлення змісту освіти / О. Овчарук // Стратегія реформування освіти в Україні: рекомендації з освітньої політики. - К. : «К.І.С.», 2003. - С. 19.

Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся PISA - 2006 / [Баранова В. Ю., Ковалева Г. С., Кошеленко Н. Г., Красновский Э. А. и др.]. - М. : Центр оценки качества образования ИСМО РАО, 2007. - 99 с.

Раков С. А. Математична освіта: компетентнісний підхід з використанням ІКТ : монографія / С. А. Раков- Х. : Факт, 2005. - 360 с.

Романишина Л. М. Формування ключових компетентностей майбутніх фахівців у процесі навчання в медичному коледжі / Л. М. Романишина, І. М. Хмеляр, М. М. Лукащук // Наукові записки ТНПУ ім. В. Гнатюка. - Серія: Педагогіка. - 2011. - № 2. - С. 71-78.

Селевко Г. К. Энциклопедия образовательных технологий: в 2 т. / Г. К. Селевко. - Т. 1. - М. : НИИ школьных технологий, 2006. - С. 21.

Скворцова С. О. Формування професійної компетентності в майбутнього вчителя математики / С. О. Скворцова // Електронний журнал «Педагогічна наука: історія, теорія, практика, тенденції розвитку». - 2010. - Вип. № 4. - Режим доступу :

http://www.inteNect-invest.org.ua/ukr/pedagog_editions_e-

%20magazme_pedagogical_sdence_vypuski_n4_2010_st_4/".

Старша школа зарубіжжя: організація та зміст освіти / за ред. О. І. Локшиної. - К. : СПД Богданова А.М., 2006. - C. 189.

Стельмах Я. Г. Формирование профессиональной математической компетентности студентов - будущих инженеров : автореф. дис. ... канд. пед. наук / Я. Г. Стельмах. - Самара, 2011. - 23 с.

Теоретические и методические основы изучения математики в начальной школе / А. В. Тихоненко [и др.] ; под ред. А. В. Тихоненко. - Ростов н/Д. : Феникс, 2008.

Тихоненко А. В. К вопросу о формировании ключевых математических компетенций младших школьников / А. В. Тихоненко // Начальная школа. - 2006. - № 4. - С. 78-84.

Размещено на Allbest.ru