Анотація
Метою дослідження було вивчення впливу інтерактивних методів, цифрових технологій і міждисциплінарного підходу на формування математичної компетентності студентів та ефективність засвоєння знань. Методологія включала порівняльний аналіз, педагогічний експеримент, аналіз сильних і слабких стопін, можливостей і загроз, визначення інноваційних підходів до формування математичної компетентності здобувачів вищої освіти за освітньою програмою “Початкова освіта”. Результати дослідження показали, що ведення щоденників успішності сприяє саморефлексії студентів, покращує їхню здатність до планування навчального процесу та підвищує мотивацію. Самооцінка студентів підтвердила зростання впевненості у власних знаннях і навичках, а також розвиток самостійності. Виявлено поліпшення у плануванні власного навчання та постановці реалістичних цілей за допомогою нових підходів. Це свідчить про підвищення їхньої навчальної мотивації та активної участі в освітньому процесі. Інноваційні методи навчання, такі як проблемно-орієнтоване навчання, моделювання, інтерактивні технології та гейміфікація, покращили розуміння математичних концепцій. Порівняльний аналіз засвідчив вищий рівень успішності в експериментальній групі – середній бал тестових завдань зріс на 23%. Щоденники сприяли усвідомленню власного навчального прогресу, що підвищило мотивацію та залученість студентів. Використання цифрових інструментів, таких як GeoGebra та Desmos, покращило візуалізацію математичних процесів. Основними викликами стали адаптація до нових форматів навчання та необхідність підготовки викладачів. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення методичних підходів до викладання математики у вищій освіті та розробки рекомендацій для впровадження інноваційних технологій у навчальний процес
Ключові слова
навчальний процес; гейміфікація; критичне мислення; новітні методи; індивідуальні потреби
Використані джерела
[1] Astafieva, M., Bodnenko, D., Lytvyn, O., Proshkin, V., & Zhyltsov, O. (2020). Mathematical preparation of students for their professional self-realization in modern innovative society. SHS Web of Conferences, 75, article number 04010. doi: 10.1051/shsconf/20207504010.
[2] Berciano, A., Uskola, A., & Zamalloa, T. (2024). Evaluation of mathematical and scientific competences in primary education STEAM projects in Spain: A systematic review. Education Sciences, 14(12), article number 1349. doi: 10.3390/educsci14121349.
[3] Canto López, M.C., Manchado Porras, M., Piñero Charlo, J.C., Mera Cantillo, C., Delgado Casas, C., Aragón Mendizábal, E., & García Sedeño, M.A. (2022). Description of main innovative and alternative methodologies for mathematical learning of written algorithms in primary education. Frontiers in Psychology, 13, article number 913536. doi: 10.3389/fpsyg.2022.913536.
[4] Chacón, F.Y., Ramírez Sobalvarro, Y., Gamboa Ferrer, L.R., & Blaz Fernandez, F.E. (2024). Integration of GeoGebra and Maple in the construction of mathematical competences in civil engineering students in a private university. In 22nd LACCEI international multi-conference for engineering, education, and technology: Sustainable engineering for a diverse, equitable, and inclusive future at the service of education, research, and industry for a society 5.0. hybrid event. San Jose. doi: 10.18687/LACCEI2024.1.1.233.
[5] Chau, D.B., Luong, V.T., Long, T.T., & Linh, N.T. (2025). Personalized mathematics teaching with the support of AI chatbots to improve mathematical problem-solving competence for high school students in Vietnam. European Journal of Educational Research, 14(1), 323-333. doi: 10.12973/eu-jer.14.1.323.
[6] Ester, P., Herrero, L., Ruiz, B., & Purón, A. (2022). Learning mathematics by playing: Development of mathematical skills through video games. Revista Ibérica de Sistemas e Tecnologías de Información, 50(5), 1-12.
[7] Frejd, P., & Vos, P. (2022). A commentary on the special issue “Innovations in measuring and fostering mathematical modelling competencies”. Educational Studies in Mathematics, 109, 455-468. doi: 10.1007/s10649-021-10122-4.
[8] Hetmanenko, L. (2024). The teacher’s role in the formation of mathematical competence through symmedian research. African Journal of Applied Research, 10(1), 387-399. doi: 10.26437/ajar.v10i1.710.
[9] Kandemir, M.A., & Eryilmaz, N. (2025). Innovative approaches in mathematical modeling: Harnessing technology for teaching second degree equations to future mathematics educators in Türkiye. Social Sciences & Humanities Open, 11, article number 101281. doi: 10.1016/j.ssaho.2025.101281.
[10] Kolomiiets, A., Klochko, V., Stakhova, O., Klochko, O., Petruk, V., & Kovalchuk, M. (2023). Improving the level of cognitive component of mathematical competence in the process of mathematical training of students of technical specialties. Revista Romaneasca Pentru Educatie Multidimensionala, 15(1), 261-284. doi: 10.18662/rrem/15.1/696.
[11] Krause, M., et al. (2024). Effects of student-owned and provided mobile devices on mathematical modeling competence: Investigating interaction effects with problematic smartphone use and fear of missing out. Frontiers in Education, 9, article number 1167114. doi: 10.3389/feduc.2024.1167114.
[12] Kulimova, Yu. (2024). Improving the speech-communicative competence of future elementary school teachers in the context of digitalisation the higher pedagogical education in Ukraine. Pedagogical Sciences, 27(2), 24-33. doi: 10.33989/2524-2474.2024.2.24.
[13] Menacho, I., Aragón, E., Arrigoni, F., Mera, C., Canto, M.C., & Navarro, J.I. (2024). Establishing benchmarks for assessing early mathematical competence in children. Frontiers in Education, 9, article number 1384422. doi: 10.3389/feduc.2024.1384422.
[14] Munaji, M., Rohaeti, T., Mutadi, M., Sumliyah, S., & Kodirun, K. (2025). A literature review of flexibility in interactive mathematics classrooms: The role of teachers and students. EduLearn, 19(2), article number 21501. doi: 10.11591/edulearn.v19i2.21501.
[15] Neugebauer, M., Tousside, B., & Frochte, J. (2023). Success factors for mathematical e-learning exercises focusing first-year students. In Proceedings of the 15th international conference on computer supported education (pp. 306-317). Prague. doi: 10.5220/0011858400003470.
[16] Nordqvist, D., Ahl, L.M., & Helenius, O. (2023). Piloting an innovation for developing students’ written mathematical communication competency. In Thirteenth congress of the European society for research in mathematics education (CERME13). Budapest: Alfréd Rényi Institute of Mathematics; Eötvös Loránd University of Budapest.
[17] Onoprienko, O.V., & Skvortsova, S.O. (2024). Educational program “Methodology of formation of mathematical competence of primary school students” as a resource for professional development of teachers. New Inception, 1-2(15-16), 13-25. doi: 10.58407/NI.24.1-2.1.
[18] Pansell, A. (2023). Mathematical knowledge for teaching as a didactic praxeology. Frontiers in Education, 8, article number 1165977. doi: 10.3389/feduc.2023.1165977.
[19] Piñero Charlo, J.C., Noriega Bustelo, R., Canto López, M., & Costado Dios, M.T. (2022). Influence of the algorithmization process on the mathematical competence: A case study of trainee teachers assessing ABN- and CBC-instructed schoolchildren by gamification. Mathematics, 10(16), article number 3021. doi: 10.3390/math10163021.
[20] Rashidov, A. (2020). Development of creative and working with information competences of students in mathematics. European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences, 8(3), 10-15.
[21] Rocha, H., & Babo, A. (2024). Problem-solving and mathematical competence: A look to the relation during the study of Linear Programming. Thinking Skills and Creativity, 51, article number 101461. doi: 10.1016/j.tsc.2023.101461.
[22] Sayeg, G., & Rodriguez-Paz, M.X. (2024). Use of game-based learning with ChatGPT to improve mathematical modeling competences in first-year engineering students. In 2024 ASEE annual conference & exposition. Portland. doi: 10.18260/1-2--48216.
[23] Sirakov, Н. (2022). Mathematics curricula and their role for formation of mathematical competence for students in specialties “Programmer” and “System programmer”. Mathematics and Education in Mathematics, 51, 190-195.
[24] Sirakova, N., & Sirakov, N. (2023). Diagnosis and assessment of the motivation and mathematical competence of students majoring in systems programming. AIP Conference Proceedings, 2939, article number 050003. doi: 10.1063/5.0179388.
[25] Williner, B. (2024). Influence of tasks with GeoGebra software on the development of mathematical competence in engineering students. Bolema − Mathematics Education Bulletin, 38, article number e230215. doi: 10.1590/1980-4415v38a230215.
[26] Wulandari, Y.O., Khasanah, F., & Yuniarto, E. (2024). The profile of mathematical literacy skills of prospective mathematics teachers in graph theory. AIP Conference Proceedings, 3148, article number 040044. doi: 10.1063/5.0242209.
[27] Zaporozhchenko, T., Vykhrushch, V., Paguta, T., Bykov, I., Chykurova, O., & Pysarchuk, O. (2022). How to improve the mathematical competences of future primary school teachers in Ukraine? Innovative aspect. Revista Romaneasca pentru Educatie Multidimensionala, 14(1), 83-100. doi: 10.18662/rrem/14.1Sup1/538.
[28] Zhang, L., Stylianides, A.J., & Stylianides, G.J. (2025). Approaches to supporting and measuring mathematical problem posing: A systematic review of interventions in mathematics education. International Journal of Science and Mathematics Education. doi: 10.1007/s10763-025-10542-1.
[29] Zhang, L., Stylianides, G.J., & Stylianides, A.J. (2024). Enhancing mathematical problem posing competence: A meta-analysis of intervention studies. International Journal of STEM Education, 11, article number 48. doi: 10.1186/s40594-024-00507-1.