Умови формування критичного мислення студентів як необхідної складової математичної компетентності

Размещено на http://www.allbest.ru/

Умови формування критичного мислення студентів як необхідної складової математичної компетентності

Михайленко Ірина Володимирівна кандидат педагогічних наук, доцент кафедри вищої математики, доцент кафедри вищої математики, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків

Нестеренко Володимир Олексійович старший викладач кафедри вищої математики, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, м. Харків

Анотація

У даній статті розглянута одна з актуальних проблем математичної освіти в Україні - організація освітнього процесу з вивчення вищої математики на засадах компетентністого підходу. Проаналізовано психолого-педагогічну літературу щодо різних аспектів формування математичної компетентності в процесі професійної освіти, щодо загальних теоретичних питань компетентнісного підходу до підготовки майбутніх фахівців. На основі проведеного аналізу останніх публікацій, було встановлено, що різні аспекти формування математичної компетентності в процесі професійної освіти в останні роки представляли сферу наукових інтересів багатьох дослідників. Проведено аналіз останніх досліджень з питань розвитку критичного мислення студентів в процесі вивчення вищої математики, а також проблеми формування критичного мислення у контексті реформування змісту освіти і впровадження нових освітніх технологій. Було встановлено, що формування математичної компетентності майбутніх фахівців технічного профілю розглядається дослідниками з позицій суті і структури поняття математичної компетентності. Визначено сутність математичної компетентності студентів технічних університетів, як засобу підвищення ефективності професійної підготовки майбутніх фахівців технічного профілю; розглянуто різні тлумачення поняття «математична компетентність», виокремлено структурні компоненти математичної компетентності, такі як, мотиваційний, змістовий та діяльнісний компоненти; подано характеристику кожного компонента та умови їх реалізації. Сформульовано означення критичного мислення, охарактеризовано умови та етапи його формування, виокремлено основні характеристики і принципи критичного мислення. Встановлено, що розвиток критичного мислення є важливим чинником для формування математичної компетентності майбутніх інженерів, оскільки це мислення, що характеризується здатністю здійснювати пошук відповідей на поставлене завдання, аналізувати інформацію та знаходити протиріччя в ній, мати власну точку зору з певного питання і відстоювати її, використовуючи переконливі аргументи, уміння обґрунтовувати свої твердження і застосовувати отримані результати.

Ключові слова: математична компетентність, вища освіта, технічний університет, критичне мислення, здобувачі вищої освіти.

Abstract

Mykhailenko Iryna Volodymyrivna Сandidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Higher Mathematics, Kharkiv National Automobile and Highway University, Kharkiv

Nesterenko Volodymyr Oleksiivych Senior Lecturer of the Department of Higher Mathematics, Kharkiv National Automobile and Highway University, Kharkiv

CONDITIONS FOR FORMATION OF STUDENTS 'CRITICAL THINKING AS A NECESSARY COMPONENT OF MATHEMATICAL COMPETENCE

This article considers one of the current problems of mathematics education in Ukraine - the organization of the educational process for the study of higher mathematics on the basis of a competency-based approach. The psychological and pedagogical literature on various aspects of the formation of mathematical competence in the process of professional education is analyzed. An analysis of recent research and publications on the development of critical thinking of students in the study of higher mathematics, as well as the problems of forming critical thinking in the context of reforming the content of education and the introduction of new educational technologies. The essence of mathematical competence of students of technical universities as a means of increasing the effectiveness of professional training of future technical specialists is determined; different interpretations of the concept of "mathematical competence" are considered, the structural components of mathematical competence are singled out, such as motivational, semantic and activity components; the characteristic of each component and conditions of their realization are given. The definition of critical thinking is formulated as a way of thinking that helps to navigate in the information environment to know yourself and the world around you; the conditions and stages of its formation are characterized. It was found that one of the conditions for the development of critical thinking in applicants for higher technical education is the organization of educational activities in a mixed form of education, and in accordance with this, the main tasks of the teacher are defined. The main characteristics and principles of critical thinking are formulated, which include: independence and individuality; information is the starting point, not the end point of critical thinking; critical thinking always begins with the formulation and awareness of the problem; critical thinking strives for convincing argumentation; critical thinking is, above all, social thinking. It is the developed critical thinking that contributes not only to the perception of the received information, but also to the independent consideration of the proposed ideas from different points of view. It was established that the development of critical thinking is a factor in the formation of mathematical competence of future engineers, after this thinking, characterized by the ability to find answers to the task, analyze information and place contradictions in it, have one's own point of view on a certain issue and defend it, using persuasive arguments, the ability to substantiate their assertions and obtain the results obtained.

Keywords: mathematical competence, higher education, technical university, critical thinking, applicants for higher education

Постановка проблеми

математична компетентність критичне мислення

Сучасна освіта повинна забезпечити підготовку професійно-компетентних кадрів, здатних до оперативної реакції на мінливі соціально-економічні умови суспільства, реалізацію нестандартних рішень, виключення стереотипізації з професійної й особистісної сфер взаємодії. Професійна компетентність є запорукою конкурентоспроможності майбутнього фахівця на ринку праці. Професійно-компетентний інженер потребує глибокого знання і розуміння математики, що дозволяє знаходити і аналізувати шляхи розв'язання професійних науково-технічних задач.

Актуальність теми статті пояснюється потребами суспільства у творчій особистості, що вимагає формування відповідних здібностей і навичок самостійного наукового пізнання, самоосвіти і самореалізації особистості студента. Основна задача віщої школи полягає в тому, щоб навчити здобувачів вищої освіти умінню вчитися протягом життя. Саме ці питання визначені, як один із пріоритетних напрямків державної політики щодо розвитку освіти і зосереджені у «Національній доктрині розвитку освіти» [6].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналізуючи психолого- педагогічну літературу, ми встановили, що різні аспекти формування математичної компетентності в процесі професійної освіти в останні роки представляли сферу наукових інтересів багатьох дослідників.

Проблеми професійної спрямованості навчання математики у вищих навчальних закладах представлені в дослідженнях М.С. Амосова, Л.В. Васяк, Г.І. Ілларіонова, М.М. Міншіна, Г.В. Сірої, Я.Г. Стельмах, Т.І. Федотової.

У них показано, що професійна діяльність має специфічні особливості, які потрібно враховувати в процесі навчання студентів в різних закладах професійної освіти найрізноманітніших профілів.

Загальні теоретичні питання компетентнісного підходу до підготовки фахівця досліджувалися вітчизняними та зарубіжними науковцями досить ґрунтовно (В. Байденко, Н. Бібік, Е. Зеєр, І. Зимня, І. Зязюн, А. Маркова, Краєвський, О. Овчарук, О. Савченко, А. Хутірский та ін.); модернізація освіти на компетентнісній основі (Б. Гершунський, В. Сєриков, Н. Кузьміна, Шишов, В. Шадриков, М. Холодная та ін.); різноманітні проблеми формування математичної компетентності фахівців різного профілю у ВНЗ (О. Аверіна, І. Білоновська, Р. Блохіна, Г. Жукова, Г. Іларіонова, В. Петрук та ін.).

Питання розвитку критичного мислення досліджували з філософської, психологічної і педагогічної точок зору М. Скрівен і Р. Пол (Michael Scriven & Richard Paul, 1987), Е. Гласер (Edward M. Glaser), П. Е. Томас^Ы Everett Thomas) та ін. Проблемою формування критичного мислення у контексті реформування змісту освіти і впровадження нових освітніх технологій займалися такі вітчизняні вчені, як І. Зязюн, С. Терно, О. Удод, А. Фурман та інші. Аналіз психолого-педагогічної літератури, вказує на недостатню увагу науковців щодо критичного мислення, як складової математичної компетентності майбутніх інженерів.

Мета статті - визначити сутність математичної компетентності студента та виділити умови формування прийомів критичного мислення.

Методи дослідження. На різних етапах дослідження застосовано комплекс загальнонаукових методів: а) теоретичні методи: ретроспективний аналіз, порівняльний аналіз літературних джерел, структурно-системний аналіз та теоретичне моделювання; б) емпіричні методи: спостереження для виявлення стану проблеми в теорії і практиці, діагностичні (тестування рівня сформованості системи компетентностей), прогностичні, праксиметричні для встановлення рівнів навчальних досягнень студентів; методи математичної статистики.

Виклад основного матеріалу

Впровадження компетентнісного підходу є ознакою сучасного етапу розвитку освітніх програм і педагогічних технологій в системі професійної підготовки майбутніх фахівців.

Вивчення математичних дисциплін у закладах вищої освіти повинно забезпечити:

- розвиток інтелектуальних здібностей, аналітичного та синтетичного мислення, інтуїції, математичної культури;

- оволодіння математичним апаратом, необхідних для вивчення фахових дисциплін;

- здатність до застосування основних математичних методів, для аналізу і моделювання процесів і явищ професійної діяльності;

- пошук оптимальних рішень з метою підвищення ефективності роботи, вибору найкращих способів реалізації цих рішень.

На сучасному етапі розвитку педагогіки існують різні точки зору у визначені математичної компетентності. Так С. Раков розглядає математичну компетентність, як вміння бачити та застосовувати математику у реальному житті, розуміти зміст і метод математичного моделювання, вміння будувати математичну модель, досліджувати її методами математики, інтерпретувати отримані результати, оцінювати похибку обчислень [8, c. 31].

І. Зіненко розуміє математичну компетентність, як якість особистості, яка поєднує в собі математичну грамотність та досвід самостійної математичної діяльності. Автор розглядає професійну математичну компетентність і розуміє її, як 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 [2].

Математична компетентність за О. Овчарук - це здатність застосовувати логіку, математичні знання та здібності, системне мислення та вміння розв'язувати складні логічні й математичні конструкції, просторові навички та моделювання [7].

На думку Л. Кудрявцева, математична компетентність представляє собою інтегративну особистісну якість, основою якої є сукупність фундаментальних математичних знань, практичних умінь і навичок, що свідчать про готовність і здатність студента здійснювати професійну діяльність [4].

В. Хом'юк дає визначення математичної компетентності, як однієї з 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 та оцінити характер і хід змін як у галузі, в якій працює фахівець [10].

Водночас, Н. Євтихова розглядає формування математичної компетентності через систему його складових, зокрема: вивчення теоретичних основ курсу математики; формування грамотної математичної мови; формування уміння виділяти теоретичну базу у підручниках математики; формування уміння вирішувати нестандартні математичні завдання [1, с. 82].

У процесі формування математичної компетентності вирішуються завдання щодо набуття студентами умінь застосовувати набуті математичні знання, вміння й навички для: розвитку наукового стилю мислення та світогляду за рахунок теоретичних математичних знань; з'ясування теоретичної основи понять та способів діяльності, передбачених початковим курсом математики; побудови й оцінювання істинності змісту математичних тверджень й умовиводів, способів дії; формування грамотного математичного мовлення; стимулювання прагнення до самоосвіти та саморозвитку у сфері набуття студентами математичних знань, умінь та навичок; активізації контролю та самооцінювання математичної діяльності студентів. Відповідно до запропонованого розуміння нами поняття «математична компетентність» та поняття «формування математичної компетентності» вважаємо, що набуття математичних знань, умінь і практичних навичок відбувається у процесі формування особистісних якостей, що знаходять вияв у системі теоретичних знань з математики.

Нами встановлено, що формування математичної компетентності майбутніх фахівців технічного профілю розглядається дослідниками з позицій суті і структури поняття математичної компетентності. Так, виділяючи у структурі математичної компетентності мотиваційний, змістовий та діяльнісний компоненти, пропонуємо здійснювати їх системне формування. Формування мотиваційного компонента відбувається через забезпечення позитивного ставлення студентів до математичної діяльності; виховання пізнавального інтересу, що забезпечується використанням цікавих фактів з життя знаменитих людей, різноманітних історичних матеріалів тощо. Формування змістовного компонента математичної компетентності майбутніх інженерів здійснюється на основі індивідуально-диференційованого підходу. При цьому використовують різні форми організації навчальної діяльності студентів: індивідуальну, групову, фронтальну, роботу в парах. Формуючи діяльнісний компонент математичної компетентності необхідно робити акцент на створенні оптимальних умов для поступового переходу від дій під керівництвом викладача до самостійних дій студента, акцент на можливості самостійного пошуку шляхів розв'язання пізнавальних та практичних завдань. В цих умовах особливого значення набуває уміння знаходити потрібну інформацію в різних джерелах і критично її переосмислювати, що, в свою чергу, призводить до формування критичного мислення студентів, як складової математичної компетентності.

Критичне мислення - це спосіб мислення, який допомагає орієнтуватись в інформаційному середовищі для пізнання себе і навколишнього світу.

Розвиток критичного мислення допомагає:

- формулювати питання і проблеми чітко і зрозуміло;

- збирати і оцінювати потрібну інформацію, використовуючи абстрактні ідеї, інтерпретувати цю інформацію і ефективно доводити до обґрунтованих висновків рішень, перевіряючи їх згідно відповідних критеріїв і стандартів;

- об'єктивно розглядати альтернативні думки, визнання та оцінки;

- ефективно взаємодіяти з іншими у з'ясуванні і вирішенні складних проблем.

Формування критичного мислення реалізується в процесі формулювання проблеми, вирішенні проблемних ситуацій, виконанні творчих робіт, проектів.

Формування навичок критичного мислення у студентів реалізується через такі види діяльності, як дидактична гра, ділова гра, "мозковий штурм", дискусія, науково-практична конференція, науково-дослідницька робота [3].

Сформовані навички критичного мислення забезпечують прийняття найбільш оптимальних рішень у будь-якій професійній сфері, відкритість новим ідеям і знанням. Критичне мислення необхідне під час розв'язання проблемних завдань, формулювання висновків, оцінювання та прийняття рішень.

До основних характеристик і принципів критичного мислення відносять: самостійність та індивідуальність; інформація є відправним, а не кінцевим пунктом критичного мислення; критичне мислення завжди починається з постановки й усвідомлення проблеми; критичне мислення прагне до переконливої аргументації; критичне мислення є, перш за все, мисленням соціальним.

Однією з умов розвитку критичного мислення у здобувачів вищої технічної освіти є організація освітньої діяльності за змішаною формою навчання. За таких умов основним завданням викладача є вміле поєднання інтерактивних, інформаційно-комунікаційних технологій із метою забезпечення розвитку критичного мислення студентів.

Основним навчально-методичним ресурсом, що забезпечує освітню діяльність здобувачів вищої освіти за змішаною моделлю є електронний навчальний курс. Це комплекс електронних навчально-методичних матеріалів дисципліни, створених для організації індивідуального та групового навчання з використанням дистанційних технологій, що ґрунтуються на інтернет- технологіях відповідно до графіка навчального процесу закладу вищої освіти.

Окрім того, здобувачі вищої освіти можуть самостійно вивчати додатковий матеріал із теми, враховуючи при цьому власні потреби. Осмислення нової інформації сприяє розвитку критичного мислення. Умова проблемної ситуації передбачає наявність завдання, для вирішення яких студентам потрібно виявити вміння з пошуку даних, їх аналізу, структуру- вання й адекватного подання, висунення і перевірки гіпотез, вироблення і зіставлення різних варіантів розв'язання завдання, аргументованого оптимального вибору [9]. Комплексну перевірку цих умінь викладач може здійснити за допомогою одноосібних та групових проектних завдань. Одним з етапів їх вирішення є обговорення, яке передбачає аналіз, оцінку та систематизацію даних, - один із найпоширеніших методів стимулювання критичного мислення.

Критичне мислення активізується за умов, коли нові, уже зрозумілі ідеї перевіряються, оцінюються, розвиваються та застосовуються. Їх перевірку на точність та адекватність можна здійснити навіть в умовах змішаного навчання, використовуючи сучасні інформаційні технології [5].

Висновки

Математична компетентність майбутнього інженера є важливою складовою частиною його професійної компетентності. Професійна спрямованість змісту математичних дисциплін є обов'язковою і необхідною для розвитку і формування математичної компетентності, що досягається більш ефективно, використовуючи інноваційні технології. Розвиток критичного мислення є важливим чинником для формування математичної компетентності майбутніх інженерів, оскільки це мислення, що характеризується здатністю здійснювати пошук відповідей на поставлене завдання, аналізувати інформацію та знаходити протиріччя в ній, мати власну точку зору з певного питання і відстоювати її, використовуючи переконливі докази, уміння обґрунтовувати свої твердження і застосовувати отримані результати.

У подальшому плануємо на прикладі електронного навчального курсу, розробленого на платформі Moodle, продемонструвати реалізацію відомих педагогічних технологій, які сприяють розвитку критичного мислення.

Література

1. Евтихова Н. М. К вопросу о функциональной математической грамотности будущего учителя начальных классов. Научно-методический электронный журнал «Концепт», 2015. Т. 9. С. 81-85.

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

3. Киселева Ю.В. К проблеме формирования критического мышления студента вуза. Теоретический журнал CredoNew. 2012. URL: http://credonew.ru/content/view/1091/67.

4. Кудрявцев Л. Д. Мысли о современной математике и ее изучении. Москва: Наука, 1977. 65 с.

5. Музичюк К. Розвиток критичного мислення здобувачів вищої освіти в умовах змішаного навчання. Нова педагогічна думка. №3(99), 2019. С. 61-65.

6. Національна доктрина розвитку освіти. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ 347/2002#Text.

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

8. Раков С. А. Формування математичних компетентностей учителя математики на основі дослідницького підходу у навчанні з використанням інформаційних технологій : дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 / Київ, 2005. 503 с.

9. Хачумян Т. І. Формування критичного мислення студентів вищих навчальних закладів засобами інформаційних технологій : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.09 / Харків., 2005. 221 с.

10. Хом'юк В. В. Компетентністний підхід до формування математичної компетентності майбутніх інженерів. - [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://visnyk.chnpu.edu.ua/? wpfb_dl=741.

References

1. Evtykhova N. M. (2015) K voprosu o funktsyonalnoi matematycheskoi hramotnosty budushcheho uchytelia nachalrnikh klassov.[ On the question of functional mathematical literacy of the future primary school teacher]. Nauchno-metodycheskyi э1еЙтоппьп zhurnal «Kontsept».

2. Zinenko I.M. (2009) Vyznachennia struktury matematychnoi kompetentnosti uchniv starshoho shkilnoho viku. [Determining the structure of mathematical competence of high school students] Pedahohichni nauky: teoriia, istoriia, innovatsiini tekhnolohii.

3. Kyseleva Yu.V. (2012) Kprobleme formyrovanyia krytycheskoho mbshlenyia studenta vuza.[ On the problem of the formation of critical thinking in a university student] Teoretycheskyi zhurnal CredoNew. 2012. URL: http://credonew.ru/content/view/1091/67.

4. Kudriavtsev L. D. (1977) Mbisly o sovremennoi matematyke y ee yzuchenyy. [Thoughts about modern mathematics and study it] Moskva: Nauka.

5. Muzychiuk K. (2019) Rozvytok krytychnoho myslennia zdobuvachiv vyshchoi osvity v umovakh zmishanoho navchannia. [Development of critical thinking of higher education students in the context of blended learning.] Nova pedahohichna dumka.

6. Natsionalna doktryna rozvytku osvity. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/347/ 2002#Text.

7. Ovcharuk O. (2003) Kompetentnosti yak kliuch do onovlennia zmistu osvity. [Competences as a key to updating the content of education] Stratehiia reformuvannia osvity v Ukraini: rekomendatsii z osvitnoi polityky. Kyiv : «K.I.S.».

8. Rakov S. A. (2005) Formuvannia matematychnykh kompetentnostei uchytelia matematyky na osnovi doslidnytskoho pidkhodu u navchanni z vykorystanniam informatsiinykh tekhnolohii [Formation of mathematical competencies of a mathematics teacher on the basis of a research approach in teaching with the use of information technologies] : dys. ... d-ra ped. nauk : 13.00.02 / Kyiv.

9. Khachumian T. I. (2005) Formuvannia krytychnoho myslennia studentiv vyshchykh navchalnykh zakladiv zasobamy infor matsiinykh tekhnolohii [Formation of critical thinking of students of higher educational institutions by means of information technologies]: dys. ... kand. ped. nauk : 13.00.09 / Kharkiv.

10. Khomiuk V. V. Kompetentnistnyi pidkhid do formuvannia matematychnoi kompetentnosti maibutnikh inzheneriv. [Competence approach to the formation of mathematical competence of future engineers]. URL: http://visnyk.chnpu.edu.ua/?wpfb_dl=741.

Размещено на Allbest.ru