Развитие критического мышления студентов – будущих биотехнологов средствами математики

Abstract

Introduction. In the context of the availability of information containing misleading arguments, the prevalence of electronic devices and the Internet, there is the increasing demand for the ability to effectively navigate the information field, to establish cause-and-effect relationships, to formulate one’s own conclusions and to make informed decisions. Consequently, one of a modern university graduate’s key competencies is critical thinking, which influences students’ adaptation in society and their professional realisation. Critical thinking development is an urgent task in the process of mathematical education of students, who plan to work in areas directly related to the well-being of future generations. Aim. The current research aims to identify and test the methodological conditions that ensure the development of critical thinking of students – future biotechnologists in the process of teaching mathematics at the university. An additional task was the development of diagnostic tools aimed at assessing critical thinking skills. Methodology and research methods. The research involved 81 students of the Vyatka State University majoring in 19.03.01 Biotechnology training programme. The main methods for measuring critical thinking, presented by the UF/EMI Critical Thinking Disposition Instrument and the Critical Thinking Barriers Scale (CTBS), were supplemented with diagnostic tools from specially designed tasks, taking into account the specifics of teaching mathematics to future biotechnologists. Statistical analysis of the obtained results was performed using the Mann-Whitney U test. Results and scientific novelty. For the first time, on the basis of modern research, the features of the formation and evaluation of critical thinking of students – future biotechnologists in the process of teaching mathematics are presented. A number of methodological conditions, which ensure the development of this type of thinking, are formulated. The conditions clarify and expand the ideas about the system of mathematical training of bachelors-biotechnologists. Diagnostic tools were developed and tested. Its key feature is that the student does not work in a simulated environment, but on real problems. The intervention effectiveness based on the described conditions was confirmed by significant differences (Uemp.= 128 < Ucr.= 142; p < 0,01). Practical significance. The identified methodological conditions and the proposed diagnostic tools can be used to improve the mathematical training of future biotechnologists, as well as to optimise the process of teaching mathematics in order to develop the main components of critical thinking.

Введение. В условиях доступности информации, содержащей вводящие в заблуждение аргументы, распространенности электронных устройств и интернета востребованной становится способность эффективно ориентироваться в информационном поле, устанавливать причинно-следственные связи, формулировать собственные выводы и принимать взвешенные решения. Следовательно, одной из ключевых компетенций современного выпускника университета, от которой зависит его адаптация в обществе и профессиональная реализация, выступает критическое мышление. Его развитие является актуальной задачей в процессе математического образования студентов ряда направлений подготовки, которым предстоит работать в сферах, имеющих непосредственное отношение к благополучию будущих поколений. Цель. Выявить и апробировать методические условия, обеспечивающие развитие критического мышления студентов – будущих биотехнологов в процессе обучения математике в вузе. Дополнительной задачей стала разработка диагностического инструментария, направленного на оценку навыков критического мышления. Методология, методы и методики. В исследовании принял участие 81 студент Вятского государственного университета направления подготовки 19.03.01 Биотехнология. Основные методики измерения критического мышления, представленные Опросником склонности к критическому мышлению (UF/EMI Critical Thinking Disposition Instrument) и Шкалой барьеров критического мышления (The Critical Thinking Barriers Scale, CTBS), были дополнены диагностическим инструментарием из специально составленных задач с учетом специфики обучения математике будущих биотехнологов. Статистический анализ полученных результатов выполнен посредством U-критерия Манна-Уитни. Результаты и научная новизна. Впервые представлены особенности формирования и оценки критического мышления студентов – будущих биотехнологов средствами математики на основе современных исследований. Сформулирован ряд методических условий, обеспечивающих развитие данного типа мышления, что уточняет и расширяет представления о системе математической подготовки бакалавров-биотехнологов. Разработан и апробирован диагностический инструментарий. Его ключевой особенностью является то, что студент работает не в симулированной среде, а над реальными проблемами. Эффективность вмешательства на основе описанных условий подтверждена достоверными различиями (Uэмп. = 128<Uкр.= 142; p < 0,01). Практическая значимость. Выявленные методические условия и предложенный диагностический инструментарий могут быть использованы при совершенствовании математической подготовки будущих биотехнологов, а также для оптимизации процесса обучения математике с целью развития основных компонентов критического мышления.