Проект за иновации в математическото образование отчита впечатляващи научни резултати

Живеем във време на дигитализация и необходимост от нови умения на 21. век, които изискват промяна и иновиране на всяка социална система, включително и образованието. На всеки е ясно, че училището днес не е това, в което ние сме учили.

За новите професии все повече ще са необходими математическа и дигитална компетентност. Отчитайки изискванията на бъдещето, МОН започва образователна реформа за увеличаване на часовете по математика в училище и поставя предизвикателства към учителите да прилагат съвременни образователни технологии. Университетът и факултетите, подготвящи учители, отговарят на тези предизвикателства като осигуряват подпомагаща среда за научни изследвания, рефлектиращи в учебната практика.

През 2025 година научен екип от преподаватели от катедра „Математика“ към факултет „Математика и информатика“ на Великотърновския университет „Св. св. Кирил и Методий“ реализира проект „Иновативни модели за математическо образование в съвременното общество“ (№ ФСД-31-328-17/23.04.2025г.). Ръководител на проекта е доц. д-р Десислава Георгиева. Основните цели на проекта са разработване и апробиране на иновативни модели за математическо образование, STEM технологии и нови дидактически подходи, които да подобрят качеството на обучението по математика в училищата и оптимизират подготовката на учителите.

Водещо място в екипа на проекта има проф. д-р Иванка Минчева – дългогодишен лидер в изследванията по методика на обучението по математика. Тя обединява усилията на екипа от млади учени-докторанти. До момента трима нейни докторанти (Жоржета Ангелова, Виолета Миткова, ас. Елена Петрова) успешно са защитили дисертационните си трудове в научната област „Методика на обучението по математика“, а други двама (Юлия Трифонова, ас. Росен Ангелов) продължават изследoвателската си работа.

Сериозна научно-методическа подкрепа на изследователския екип оказва проф. д-р Даринка Гълъбова, дългогодишен преподавател във ФМИ при ВТУ. Четирима от нейните докторанти са участвали в предишни проекти, защитили са дисертационни трудове и успешно внедряват дидактически модели в училище. В екипа на настоящия проект участва докторантката ѝ Калина Друмева (учител в СУ „Емилиян Станев“), която разработва иновативни технологии по модела STEM (наука, технологии, инженерство, математика).

За една година изследователският екип постига впечатляващи фундаментални и приложни научни резултати. Членовете на екипа са изнесли общо 8 доклада на научни форуми, конференции и семинари, на които са представени изследователски резултати и са проведени научни дискусии по проблемите на съвременното математическо образование. Публикувани са 12 научни публикации (една студия и 11 статии), насочени към модернизиране на математическото образование и изграждането на математически компетентности. Статиите са публикувани предимно в списания с отворен достъп, реферирани в Национален референтен списък. В списание „Математика и информатика“ (индексирано и реферирано в международната база данни Web of Science) е публикувана студията „Компетентностни модели за изучаване на числовите множества“ с автор доц. д-р Десислава Георгиева. Тя провежда мащабно фундаментално изследване върху дидактически модели за обучение по темите естествени, дробни, рационални и ирационални числа, интегриращо GeoGebra, Excel и STEM методология. В други 3 нейни публикации („Формиране на компетентности за опериране с буквена символика и алгебрични изрази и тъждествени изрази в училищния курс по математика“ и„Компетентностен подход при изучаване на уравненията в обучението по математика“) е предложена систематизация на базови знания и авторски технологии за изграждане на трайни компетентности по алгебра и уравнения.

Не по-малко впечатляваща по обем и значимост е публикационната дейност на младите изследователи. Стимулиращата подкрепа на екипа на проекта мотивира изследванията на докторанти и дипломанти. За по-малко от 12 месеца те разработват и публикуват 8 статии в списания. Като резултат те успешно защитават дисертационни трудове и дипломни работи. Доказателство за това е придобитата образователна и научна степен „доктор“ от двама докторанти, членове на екипа (Елена Петрова и Виолета Миткова). Гл. ас. д-р Жоржета Ангелова участва в изследвания, свързани с дидактически модели с използване на GeoGebra, приложими в средното образование. Студентът Алекси Иванов (член на екипа) отлично защити дипломна работа на тема „Изучаване на многостени и ротационни тела чрез аналитични, синтетични и визуални методи“.

Проблемните области, които изследват членовете на екипа, обхващат всички образователни степени в училище и в университета. Едно от предизвикателствата пред учениците е моделирането, разбирането и решаването на текстови задачи. Тази проблематика изследва асистент Елена Петрова, като в своите 4 публикации („Текстови задачи – анкетно проучване с родители на четвъртокласници“; „Онагледяване на процеса на решаване на текстови задачи – проучване с ученици“; „Теоретичен модел за решаване на текстови задачи в обучението по математика в 4. клас“; „Понятията като елементи на логиката в обучението по математика“) тя проучва и съчетава визуални активни методи, дигитални технологии с елементи от логиката и моделирането.

Как да се направи математиката динамична, жива и интересна? Отговор на този въпрос дава асистент Росен Ангелов, който извършва фундаментални изследвания в областта на аналитичната геометрия и динамичните геометрични среди. В рамките на проекта той публикува 2 статии – „Динамично онагледяване на геометрични места на точки в равнината, които са криви от втора степен“ и „Възможности и ресурси на динамичната математика“. Разработените от него образователни технологии със специализиран учебен софтуер GeоGebra провокират студентите към учене чрез изследване и откриване.

В началото на своите изследователски проучвания са Калина Друмева и Юлия Трифонова. Дори в първите години от докторантурата си те имат публикации, което е постижение за докторантите. Калина Друмева има 2 публикации в списания („Национални STEM стратегии – анализ на световни и български практики“; „STEM уменията в контекста на компетентностите на 21. век“), а Юлия Трифонова експериментално доказва положителния ефект на игровите подходи в своята статия „Занимателните задачи като средство за повишаване на успеваемостта при изучаване на координатна система“.

В края на 2025 година научно-изследователският проект на ФМИ на ВТУ постига успешно своите цели. Повишават се научните и професионалните компетенции на членовете на екипа. Освен отпечатаните 12 публикации в списания и сборници от конференции е реализирано участие в 17 научни форума и обучения. С това се осигурява пространство за споделен опит и сътрудничество с учени от други университети и научни институции.

Проектът за иновации в математическото образование отчита впечатляващи резултати:

разработени са иновативни образователни модели;
разкрити са нови дидактически закономерности;
разработени са фундаментални модели за математическо мислене;
разработени са и се въвеждат модерни STEM технологии;
иновативните модели подпомагат директно учители, студенти и ученици;
има висока научна продуктивност в международно видими издания.
Постигнатите резултати доказват, че проектът е с ясно изразен научен и иновативен характер, като съчетава фундаментални изследвания и приложни резултати. Това поставя Факултет „Математика и информатика“ на ВТУ „Св. св. Кирил и Методий“ сред водещите научно-образователни центрове по математическо образование в България.