Формування математичної компетентності студентів шляхом впровадження методів пошуку нестандартних алгоритмічних рішень

Автор(и)

  • Ольга Миколаївна Яковлєва Державний заклад «Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К. Д. Ушинського» https://orcid.org/0000-0003-0750-9769
  • Сергій Михайлович Сапрікін Державний заклад «Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К. Д. Ушинського» https://orcid.org/0000-0003-3092-9809
  • Анастасія Ігорівна Дроць Державний заклад «Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К. Д. Ушинського» https://orcid.org/0000-0001-7400-7270

Ключові слова:

фахова підготовка майбутніх вчителів математики, математична компетентність, проблемне навчання, нестандартні рішення, аналітичне мислення, алгоритмічні стратегії, дидактичні умови, самостійна діяльність, компетентнісний підхід.

Анотація

Мета дослідження – аналіз ефективності використання методів пошуку нестандартних алгоритмічних рішень у процесі навчання математичних дисциплін під час фахової підготовки майбутніх вчителів математики та визначення умов формування здатності здобувачів вищої освіти до самостійного й варіативного розв’язування задач. Застосовано теоретичні методи аналізу, синтезу, абстрагування, індукції та дедукції для систематизації наукових підходів до розвитку математичного мислення та компетентностей здобувачів вищої освіти, що дозволило виявити ключові принципи організації навчальної діяльності, спрямованої на активізацію творчого потенціалу студентів. Визначено педагогічні умови, що забезпечують розвиток математичної компетентності, серед яких організація проблемно-пошукового навчання, стимулювання творчої діяльності, інтерактивні форми контролю та використання візуалізації., що дозволяє поєднувати наочність із розвитком аналітичних навичок. У статті запропоновано авторську добірку задач з математичних дисциплін, ключовою особливістю яких є відхід від стандартних рішень і  орієнтація на пошук нестандартних способів розв’язання., що сприяє формуванню у студентів здатності абстрагуватися, логічно структурувати рішення та знаходити взаємозв’язки між різними математичними об’єктами. Отримані результати демонструють, що використання нестандартних алгоритмічних підходів сприяє переходу студентів до більш продуктивного рівня навчальної діяльності, розвитку логічного і критичного мислення, а також здатності самостійно оцінювати ефективність застосованих методів і вибирати оптимальні стратегії розв’язування задач. Обґрунтовано педагогічні умови формування математичної компетентності студентів на основі системного використання нестандартних алгоритмічних підходів у навчанні. Результати дослідження можуть бути використані викладачами закладів вищої освіти для вдосконалення фахової підготовки майбутніх вчителів математики, завдяки формуванню у студентів комплексних професійних навичок та готовності ефективно діяти у різноманітних навчальних і нестандартних ситуаціях.

Посилання

Kovalchuk M., Voievoda A., Prozor E. Algorithmic thinking as the meaningful component of cognitive competencies of the future engineer. Universal Journal of Educational Research. 2020. Vol. 8, № 11B. P. 6248–6255. DOI: https://doi.org/10.13189/ujer.2020.082263

Махова Я. Аналіз основних методологічних підходів до формування математичної компетентності учнів основної та старшої школи. Витоки педагогічної майстерності. 2024. № 34. С. 149–155. DOI: https://doi.org/10.33989/2075-146x.2024.34.318084

Попович (Брейдла) М. І. Застосування елементів STEM-освіти у процесі формування математичної компетентності учнів основної школи. Педагогічна інноватика: сучасність та перспективи. 2025. № 8. С. 157–161. DOI: https://doi.org/10.32782/ped-uzhnu/2025-8-26

Кравчук І. Г. Імплементація концепції освіти 4.0 у систему математичної підготовки учнів з особливими освітніми потребами. Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. Педагогічні науки. 2025. № 4(123). С. 184–200. DOI: https://doi.org/10.35433/pedagogy.4(123).2025.15

Кусій М. Формування у студентів здатності мислити стратегічно: математичний інструментарій. Дидактика математики: теорія, досвід, інновації. 2025. № 3. С. 44–52. DOI: https://doi.org/10.31652/3041-2277-2025-3-44-52

Холод С., Турка Т. Формування математичних компетентностей учнів в процесі вивчення рівнянь. Збірник наукових праць фізико-математичного факультету ДДПУ. 2025. № 15. С. 107–113. DOI: https://doi.org/10.31865/2413-26672415-3079152025338367

Тягнирядно Є. В., Абрамов А. П., Різак Г. В. Порівняльний аналіз моделей дистанційної освіти в європейських та українських університетах. Педагогічна академія: наукові записки. 2026. № 28. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.19177509

Різак Г. В. Адаптація навчальних програм з біоорганічної хімії для студентів хімічних, медичних і біологічних спеціальностей до сучасних вимог: інтеграція інновацій та активних методів викладання. Інноваційна педагогіка. 2024. Т. 2, № 69. С. 129–134.DOI: https://doi.org/10.32782/2663-6085/2024/69.2.27

Novik K., Honcharuk V., Kyrychenko V., Petrovska K., Zelinska V. The role of social media and online communities in learning and collaboration in the age of digital transformation. Futurity Education. 2024. Vol. 4, № 3. P. 334–351. DOI: https://doi.org/10.57125/fed.2024.09.25.19

Novik K. The role of artificial intelligence in creating adaptive learning environments for teacher education. Innovative development of science, technology and education: proc. the 11th International scientific and practical conference (August 1-3, 2024). Perfect Publishing, Vancouver, Canada. 2024. p. 189–193. URL: https://sci-conf.com.ua/wp-content/uploads/2024/08/INNOVATIVE-DEVELOPMENT-OF-SCIENCE-TECHNOLOGY-AND-EDUCATION-1-3.08.24.pdf#page=189 (дата звернення: 16.03.2026)

Zamir S., Yang Z., Wenwu H., Sarwar U. Assessing the attitude and problem-based learning in mathematics through PLS-SEM modeling. PLOS ONE. 2022. Vol. 17, № 5. Article e0266363. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266363

Романчук Н. О. Теоретико-методологічні засади формування математичних компетентностей майбутніх інженерів у вищих технічних закладах освіти. Академічні студії. Серія «Педагогіка». 2022. № 2. С. 25–30. DOI: https://doi.org/10.52726/as.pedagogy/2022.2.4

Худа Ж. В., Тонконог Є. А. Методологічні проблеми навчання вищої та прикладної математики студентів електромеханічного напряму. Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки). 2021. Т. 1, № 38. С. 172–180. DOI: https://doi.org/10.31319/2519-2884.38.2021.21

Іванченко Є. А., Шагова О. Y., Дєдков О. В. Результати пілотажного дослідження сформованості математичної компетентності майбутнього офіцера Збройних сил України. Збірник наукових праць Педагогічні науки. 2023. № 104. С. 29–36. DOI: https://doi.org/10.32999/ksu2413-1865/2023-104-5

Boom-Cárcamo E., Buelvas-Gutiérrez L., Acosta-Oñate L., Boom-Cárcamo D. Gamification and problem-based learning (PBL): development of creativity in the teaching-learning process of mathematics in university students. Thinking Skills and Creativity. 2024. Vol. 53. Article101614. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsc.2024.101614

Juandi D. Heterogeneity of problem-based learning outcomes for improving mathematical competence: a systematic literature review. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1722. Article 012108. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1722/1/012108

Simanjuntak D. A., Makmuri M., Rahayu W. Problem-based learning: Its effect on higher-order mathematical thinking skills in terms of student’s initial abilities and mathematical beliefs. Al-Jabar: Jurnal Pendidikan Matematika. 2021. Vol. 12, № 2. P. 457–466. DOI: https://doi.org/10.24042/ajpm.v12i2.10137

Nguyen N.-G., Pham H.-T., Nguyen T.-N. T. Fostering problem-based learning competence through teaching the generalization of practical problems on the topic of exponential and logarithmic functions. Universal Journal of Educational Research. 2021. Vol. 9, №3. P. 423–440. DOI: https://doi.org/10.13189/ujer.2021.090302

Amin A. K., Sudana I. N. D., Setyosari P., Djatmika E. T. The effectiveness of mobile blended problem based learning on mathematical problem solving. International Journal of Interactive Mobile Technologies (iJIM). 2021. Vol. 15, №01. P. 119–141. DOI: https://doi.org/10.3991/ijim.v15i01.17437

Faulkner F., Breen C., Prendergast M., Carr M. Profiling mathematical procedural and problem-solving skills of undergraduate students following a new mathematics curriculum. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology. 2023. Vol. 54, №2. P. 220–249. DOI: https://doi.org/10.1080/0020739x.2021.1953625

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-30

Як цитувати

Яковлєва, О. М., Сапрікін, С. М., & Дроць, А. І. (2026). Формування математичної компетентності студентів шляхом впровадження методів пошуку нестандартних алгоритмічних рішень. Академічні візії, (55). вилучено із https://academy-vision.org/index.php/av/article/view/3253

Номер

Розділ

Освіта/Педагогіка