Вища математика як інструмент формування computational thinking у системі професійної підготовки

Анотація

У статті теоретично обґрунтувано та узагальнено можливості формування computational thinking (обчислювального мислення) у процесі вивчення вищої математики, визначено педагогічні умови його ефективного розвитку у здобувачів вищої освіти, зокрема майбутніх педагогів та фахівців ІТ-галузі. Описано кореляцію структурних компонент computational thinking (декомпозиція, абстрагування, алгоритмізація, моделювання, оцінювання рішень) зі змістом розділів вищої математики. Методи. Використано комплекс теоретичних методів: аналіз, синтез, узагальнення та систематизацію наукових джерел, що висвітлюють проблематику computational thinking у зарубіжному та українському науковому дискурсі; контент-аналіз сучасних педагогічних практик інтеграції computational thinking у STEM-освіту; структурно-функціональний аналіз змісту вищої математики щодо його відповідності компонентам computational thinking. Результати. У результаті дослідження встановлено, що computational thinking у сучасній освіті трансформується з вузькоспеціалізованої навички програмування у міждисциплінарну когнітивну компетентність, яка забезпечує ефективне розв'язування складних задач у різних сферах діяльності. Обґрунтовано, що вища математика має значний дидактичний потенціал для формування computational thinking, оскільки її зміст і методи природно охоплюють ключові компоненти цієї компетентності. Зокрема, математичний аналіз і лінійна алгебра сприяють розвитку абстрактного мислення, алгоритмічні процедури забезпечують формування послідовного та структурованого мислення, математичне моделювання виступає ефективним засобом інтеграції теоретичних знань із практичними завданнями. Водночас виявлено, що у традиційній практиці викладання вищої математики потенціал формування computational thinking реалізується недостатньо. Визначено педагогічні умови ефективного формування computational thinking: контекстуалізація математичних задач, інтеграція з програмуванням, використання методів математичного моделювання і цифрових інструментів для їх реалізації; STEM-контекст і міждисциплінарна інтеграція. Висновки. Формування computational thinking є одним із пріоритетних завдань сучасної вищої освіти, а вища математика виступає ефективним інструментом його розвитку за умови цілеспрямованої педагогічної організації освітнього процесу.