Роль математики в трансдисциплинарности содержания современного образования

Введение. В модернизации современного образования преобладающей тенденцией становится более глубокий (по сравнению с междисциплинарным) трансдисциплинарный уровень познания, порождающий универсальную методологию, способную решать сложные многофакторные междисциплинарные проблемы природы и общества. Появляются трансдисциплинарные научные области, такие как кибернетика, теория катастроф, синергетика, искусственный интеллект, большие данные и др. Все эти концепции были разработаны на основе достижений математики за последние 70-80 лет, эпоху математизации наук. В результате эта наука стала основой языка информационных технологий и процессов и тем самым породила глобальную цифровую трансформацию общества на основе использования уникальных возможностей компьютера.
Цель статьи - исследовать роль математики в трансдисциплинарной тенденции в обновлении содержания образования с целью вывода образования на более высокий (по сравнению с междисциплинарностью) уровень на основе включения в содержание обучения современных математических теорий и методов и их применений в зависимости от направления и профиля подготовки студентов в вузах.
Методология и методики. В исследовании использовались системный, культурологический и метапредметный подходы в ходе анализа роли математики в образовании при решении междисциплинарных проблем модернизации содержания образования (на основе наиболее ярких проявлений современной математической культуры). В результате синтеза этих подходов возникает целостное научное мировоззрение, не только выходящее за рамки традиционных дисциплин и методов, но и находящееся над ними.
Результаты и научная новизна. Проведен анализ трансдисциплинарной тенденции в постиндустриальном образовании. Исследованы математико-педагогические аспекты реализации системного, культурологического и метапредметного подходов в выводе образования на более высокий уровень. При этом обосновано использование в обучении математического моделирования, дискретной математики, вычислительных процессов и искусственного интеллекта для формирования у студентов нового, наддисциплинарного способа мышления, овладения общекультурной когнитивной стратегией в решении профессиональных и транспрофессиональных задач.
Практическая значимость. Материалы статьи вносят вклад в реализацию трансдисциплинарной тенденции в содержании подготовки студентов и будут интересны как теоретикам образования, так и преподавателям, ведущим профессиональную подготовку студентов многих направлений, и всем, кто заинтересован в благополучном будущем системы образования.

1. Floridi L. The Fourth Revolution. How the Infosphere is Reshaping Human Reality. Oxford: Oxford University Press. 2014. 272 p.

2. Загвязинский В. И. Стратегические ориентиры развития современного образования и пути их реализации // Образование и наука. 2012. № 4 (93). C. 3-15.

3. Сенашенко В. С. Междисциплинарность образования как отражение междисциплинарности окружающего мира на любых уровнях его организации // Управление устойчивым развитием. 2016. № 3 (04). С. 79-85.

4. Иванов В. Г., Кайбияйнен А. А., Галиханов М. Ф. Междисциплинарность как вектор развития инженерного образования (обзор сетевой конференции) // Высшее образование в России. 2016. № 8-9. С. 149-160.

5. Tejedor G., Segalas J., Rosas-Casals M. Transdisciplinarity in higher education for sustainability: How discourses are approached in engineering education. // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 175. P. 29-37. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.11.085

6. Golubev O. B., Testov V. A., Ganicheva E. M. On the Continuity of Engineering Training in the “School-University” System Based on the Creation of a Center of Modern Competencies // Proceedings of the International Scientific Conference “Far East Con” (ISCFEC 2020). Series: Advances in Economics, Business and Management Research. Vol. 128. DOI: 10.2991/aeb-mr.k.200312.335

7. Scholz R. W., Steiner G., Transdisciplinarity at the crossroads // Sustainability Science. 2015. Vol. 10, No. 4. P. 521-526.

8. Колесников А. В., Сиренко С. Н. Междисциплинарность, синергетика и грядущий новый этап научно-технической революции как предпосылки обновления содержания высшего образования // Научные труды Республиканского института высшей школы. Минск. 2016. № 16-2. С. 344-351.

9. Gapontsev V. L., Fedorov V. А., Gapontseva M. G., Khuziakhmetov A. N. Description Language of Educational Content Structure: Possibilities of Modern Mathematics // EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education. 2019. Vol. 15, № 3. Article number em1678. DOI: 10.29333/ejmste/103031

10. Перминов Е. А., Тестов В. А. Методология моделирования как основа реализации междисциплинарного подхода в подготовке студентов педагогических направлений // Образование и наука. 2020. Т. 22, № 6. С. 9-30. DOI: 10.17853/1994-5639-2020-6-9-30

11. Klein J. T., Haberli R., Scholz R. W., Grossenbacher-Mansuy W., Bill A., Welti M. The Discourse of Transdisciplinarity: An Expanding Global Field // Transdisciplinarity: Joint Problem Solving among Science, Technology, and Society. Birkhauser, Basel, 2001. P. 35-44.

12. Гаранина О. Д. Развитие трансдисциплинарной методологии: ответ на вызовы интеграции современного научного познания // Тенденции развития науки и образования. 2018. Т. 40. Ч. 1. С. 5-7. DOI: 10.18411/lj-07-2018-01

13. Piaget J. L'epistemologie des relations interdisciplinaires // In: L. Apostel, G. Berger, A. Briggs, G. Michaud (Eds.). L'interdisciplinarite - Problemes d'enseignement et de recherche. Centre pour la Recherche et l'Innovation dans l'Enseignement. Paris: Organisation de Cooperation et de developpement economique, 1972. P. 131-144.

14. Крушанов А. А. «Трансдисциплинарная» тенденция в современном научном познании // Тенденции развития науки и образования. 2018. Т. 42. Ч. 5. С. 77-80. DOI: 10.18411/lj-09-2018-106

15. Мокий М. С., Мокий В. С. Трансдисциплинарность в высшем образовании: экспертные оценки и практические решения [Электрон. ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 5. Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=14526 (дата обращения: 02.07.2020).

16. Alvargonzales D. Multidisciplinarity, Interdisciplinarity, Transdisciplinarity and Sciences // International Studies in the Philosophy of Science. Vol. 25, № 4. P. 387-403.

17. Девисилов В. А. Синергизм и трансдисциплинарность в образовании // Alma mater (Вестник высшей школы). 2013. № 2. С. 95-101.

18. Крушанов А. А. Пора упорядочить «трансдисциплинарный хаос» // История и философия науки в эпоху перемен: сборник научных статей. Москва: Изд-во «Русское общество истории и философии науки», 2018. С. 83-86.

19. Frodeman R., Klein J. T., Mitcham C. The Oxford handbook of interdisciplinarity. New York: Oxford, 2010. 580 p.

20. Ganicheva Ye., Golubev O., Testov V., Khabibulin A. Digital literacy is a necessary factor of modern education // Proceedings of the International Scientific-Practical Conference “Business Cooperation as a Resource of Sustainable Economic Development and Investment Attraction” (ISPCBC 2019). Pskov, 2019. P. 298-302. DOI: 10.2991/ispcbc-19.2019.73

21. Kizito M. Transdisciplinarity and Information Systems: IT Governance in the Digitalisation of Healthcare // Proceedings of the IS4SI 2017 Summit Digitalisation for a Sustainable Society. Gothenburg, Sweden, 2017. Vol. 1, № 3. P. 175. DOI: 10.3390/IS4SI-2017-04015

22. Князева Е. Н. Трансдисциплинарные стратегии исследований // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. № 10. С. 193-201.

23. Pohl C., Krutli P., Stauffacher M., Modolo L. Teaching transdisciplinarity appropriately for students' education level // GAIA - Ecological Perspectives for Science and Society. 2018. Vol. 27, № 2. P. 250-252. DOI: 10.14512/gaia.27.2.14

24. Tejedor G., Segalas J., Rosas-Casals M. Transdisciplinarity in higher education for sustainability: How discourses are approached in engineering education // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 175. P. 29-37. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.11.085

25. Kabronska J. Contemporary Spaces of Memory - Towards Transdisciplinarity in Architecture // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 245. Article number 042034.

26. Brink E., Wamsler C., Adolfsson M., et al. On the road to “research municipalities”: analysing transdisciplinarity in municipal ecosystem services and adaptation planning // Sustainability Science. 2018. Vol. 13, № 3. P. 765-784.

27. Андреев В. В., Гибадулин Р. Я., Жданов Р. И. Формирование трансдисциплинар -ного подхода к научной и педагогической деятельности как основная миссия Института перспективных исследований // Преподаватель XXI век. 2019. № 2-1. С. 9-22.

28. Перминов Е. А. О роли математизации наук в интеграции математической и методической подготовки будущих учителей // Интеграция образования. 2013. № 1. С. 29-35.

29. Perminov E. A., Anakhov S. V., Grishin A. S., Savitskiy E. S. On the Research of the Methodology of Mathematization of Pedagogical Science // International Journal of environmental & science education. 2016. Vol. 11, № 16. P. 9339-9347.

30. Тестов В. А. О некоторых видах метапредметных результатов обучения математике // Образование и наука. 2016. № 1. С. 4-20. DOI: 10.17853/1994-5639-2016-1-4-20

31. Перминов Е. А. Культурологический подход как методологическая основа математического просвещения // Образование и наука. 2017. Т. 19, № 10. С. 9-29. DOI: 10.17853/1994-5683-2017-10-9-29

32. Хуторской А. В. Метапредметное содержание образования с позиций человекосообразности [Электрон. ресурс] // Вестник Института образования человека. 2012. № 1. Режим доступа: https://eidos-institute.ru/journal/2012/100/Eidos-Vestnik2012-115-Khutorskoy.pdf (дата обращения: 02.07.2020).

33. Чернякова И. С. О возможностях и границах цифровизации гуманитарного образования // Архитектура университетского образования: современные университеты в условиях единого информационного пространства: сборник трудов III Национальной научно-методической конференции с международным участием. Часть I. Санкт-Петербург: Изд-во СПбГЭУ, 2019. С. 60-63.

34. Красовский Н. Н. Размышления о математическом образовании // Известия УрГУ. 2003. № 27. С. 5-12.