Интеграция метода дизайн-мышления в преподавание математики: научный обзор в контексте средней школы
DOI:
https://doi.org/10.47526/3107-3123.419Ключевые слова:
дизайн-мышление, математическое образование, средняя школа, систематический обзор литературы, SpringerLink, Scopus.Аннотация
Цель представленного исследования – изучение применения дизайн-мышления в преподавании математики в средних школах и обзор существующей литературы по данной теме. В ходе исследования рассматриваются преимущества метода дизайн-мышления в контексте математического образования. Также в работе использованы ключевые слова, относящиеся к таким темам, как дизайн-мышление, математическое образование, математика, средняя и основная школа.
В качестве метода исследования выбран систематический обзор литературы, который позволил собрать и проанализировать необходимую информацию. Обзор проводился с использованием научных баз данных, таких как SpringerLink и Scopus, что обеспечило полноту и качество исследования. Для представления результатов был использован протокол PRISMA, способствующий эффективному анализу научных работ.
В рамках исследования за период с 2017 по 2024 год было отобрано 1123 статьи из баз данных SpringerLink и Scopus по ключевым словам. В результате содержательного анализа были исключены дублирующиеся и нерелевантные материалы, и для научной экспертизы было оставлено 23 статьи. Ограниченность количества исследований по применению дизайн-мышления в среднем образовании объясняется новизной направления и недостаточной степенью его научного изучения.
В Казахстане метод дизайн-мышления является новым направлением, которое только начинает внедряться в систему образования. В последние годы отдельные школы и педагогические вузы предпринимают попытки интеграции данного подхода в учебный процесс через пилотные проекты. Однако число методических исследований, основанных на дизайн-мышлении, остается ограниченным, что подчеркивает необходимость его дальнейшего теоретического и практического изучения.
Выводы подчеркивают значимость дизайн-мышления как одного из ключевых методов в обучении учащихся средней школы. Этот подход способствует повышению конкурентоспособности образовательной системы в условиях глобализации и является эффективным инструментом в развитии математического мышления и личностного роста школьников.
Библиографические ссылки
1. Карелхан Н., Ибраева П., Карилхан Н. Орта мектепте STREAM технологиясымен оқытуда Scratch ортасындағы mBlock бағдарламасын қолданудың ерекшеліктері // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2023. – №2(128). – Б. 314–328. https://doi.org/10.47526/2023-2/2664-0686.25
2. Аманбайқызы Р., Майгельдиева Ш.М., Исаева Г.Б. Болашақ мұғалімдердің ойлау дизайны дағдыларын конструктивті оқыту арқылы қалыптастыру // Ясауи университетінің хабаршысы. – 2024. – №3(133). – Б. 353–366. https://doi.org/10.47526/2024‑3/353‑366.
3. Құрманали Е. Дизайн ойлау және креативті шешімдер // Қазақ университеті. – 2023. – №1(78). – Б. 104–110.
4. Ибрагимов А.Б. Математикалық білім берудегі инновациялық әдістер: дизайн ойлау әдісін қолдану мүмкіндіктері // Білім берудегі зерттеулер. – 2022. – №2(65). – Б. 41–47.
5. PISA 2022 Results (Volume III): Creative Minds, Creative Schools – Kazakhstan Country Note. – OECD Publishing, Paris, 2023. – 300 p.
6. Thienen J.P.A., Clancey W.J., Corazza G.E., Meinel CTheoretical foundations of design thinking // In: Understanding Innovation: Design Thinking Research. – Springer, 2018. – P. 13–38.
7. Xin Y.P. The effect of a conceptual model-based approach on ‘additive’ word problem solving of elementary students struggling in mathematics // ZDM – The International Journal on Mathematics Education. – 2019. – Vol. 51, №1. – P. 139–150. https://doi.org/10.1007/s11858-018-00953-2
8. Isaksen S.G., Akkermans H.J. The creative climate: A leadership lever for innovation // The Journal of Creative Behavior. – 2011. – Vol. 45, №3. – P. 161–187. https://doi.org/10.1002/jocb.26
9. Van Hooijdonk M., Mainhard T., Kroesbergen E.H., Van Tartwijk J. Creative problem solving in primary education: Exploring the role of fact finding, problem finding, and solution finding across tasks // Thinking Skills and Creativity. – 2020. – Vol. 37. – Article 100665. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2020.100665
10. Freiman V., Polotskaia E., Savard A. Mathematical modeling and creativity: Theoretical framework, pedagogical practices, and research perspectives // Proceedings of the 10th Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME10). – 2017. – P. 1336–1343.
11. Noh N., Jeong S., Shin S. Trends in design thinking within mathematics education: Focus on creative and mathematical thinking // Thinking Skills and Creativity. – 2021. – Vol. 40. – Article 100820. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2021.100820
12. Painter E. Design thinking in mathematics education contexts // Education Journal. – 2018. – Vol. 7, №6. – P. 123–130.
13. Severino P., Petrovich F., Mercanti-Anthony A., Fischer K. Design-based innovation in math learning: An integrated approach to develop thinking skills // Journal of Innovative Learning. – 2021. – Vol. 5, №2. – P. 44–58. https://doi.org/10.5296/jil.v5i2.17654
14. Pendleton Julian A., Brown D Design Thinking as a Fundamental Literacy for the 21st Century // Journal of Educational Innovation. – 2015. – Vol. 9, №2. – P. 45–53.
15. Plattner H., Meinel C., Leifer L. Design Thinking: Innovation lernen; Ideenwelten öffnen. – München: mi Wirtschaftsbuch, 2009. – 240 p.
16. Liu H. The Designer’s Self-Perception and Its Impact on Design Thinking // Design Studies. – 1996. – Vol. 17, №3. – P. 243–260.
17. Braha D., Reich Y. Topological Structures for Modeling Complex Engineering Design Processes // Research in Engineering Design. – 2003. – Vol. 14, №4. – P. 185–199.
18. Pavie X., Carthy J. Design Thinking in Transforming Products, Services, Processes and Strategies // International Journal of Innovation Management. – 2015. – Vol. 19, №1. – P. 1550008.
19. Kelley T., Kelley D. Creative Confidence: Unleashing the Creative Potential Within Us All. –New York: Crown Business, 2013. – 320 p.
20. Withell A., Haigh N. Developing design thinking expertise in higher education // DRS//Cumulus LearnXDesign 2013 Conference Proceedings. – 2013. – P. 160–167.
21. Cooper L., Higgins K. Integrating experiential and cognitive approaches in design thinking education: Kolb’s Four-Stage Theory applied // Journal of Design Education. – 2015. – Vol. 12, №2. – P. 45–52.
22. Oxman R. Thinking with a New Purpose: Think Maps as a pedagogical model for design thinking education // Design Studies. – 2004. – Vol. 25, №3. – P. 251–267.
23. Rauth I., Köppen E., Jobst B., Meinel C. Design Thinking: An Educational Model towards Creative Confidence // Proceedings of the First International Conference on Design Creativity (ICDC). – Kobe, Japan, 2010. – P. 117–122.
24. Sheer A., et al. Impact of design thinking pedagogy on student innovation, creativity, problem-solving, and teamwork in schools // Journal of Educational Innovation and Practice. – 2012. – Vol. 8, №1. – P. 23–34.
25. Fujita T., Kondo Y., Kumakura H., Kunimune S., Jones K. Spatial reasoning skills about 2D representations of 3D geometrical shapes in grades 4 to 9 // Mathematics Education Research Journal. – 2020. – Vol. 32. – P. 235–255.
REFERENCES
1. Karelhan N., Ibraeva P., Karilhan N. Orta mektepte STREAM tehnologiasymen oqytuda Scratch ortasyndagy mBlock bagdarlamasyn qoldanudyn erekshelіkterі [Features of using the mblock program in the Scratch environment in teaching with STREAM technology in high school] // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2023. – №2(128). – B. 314–328. https://doi.org/10.47526/2023-2/2664-0686.25 [in Kazakh]
2. Amanbaiqyzy R., Maigeldieva Sh.M., Isaeva G.B. Bolashaq mugalіmderdіn oilau dizainy dagdylaryn konstruktivtі oqytu arqyly qalyptastyru [Formation of thinking design skills of future teachers through constructive learning] // Iasaui universitetіnіn habarshysy. – 2024. – №3(133). – B. 353–366. https://doi.org/10.47526/2024‑3/353‑366. [in Kazakh]
3. Qurmanali E. Dizain oilau zhane kreativtі sheshіmder [Design thinking and creative solutions] // Qazaq universitetі. – 2023. – №1(78). – B. 104–110. [in Kazakh]
4. Ibragimov A.B. Matematikalyq bіlіm berudegі innovacialyq adіster: dizain oilau adіsіn qoldanu mumkіndіkterі [Innovative methods in mathematical education: possibilities of using the method of design thinking] // Bіlіm berudegі zertteuler. – 2022. – №2(65). – B. 41–47. [in Kazakh]
5. PISA 2022 Results (Volume III): Creative Minds, Creative Schools – Kazakhstan Country Note. – OECD Publishing, Paris, 2023. – 300 p.
6. Thienen J.P.A., Clancey W.J., Corazza G.E., Meinel CTheoretical foundations of design thinking // In: Understanding Innovation: Design Thinking Research. – Springer, 2018. – P. 13–38.
7. Xin Y.P. The effect of a conceptual model-based approach on ‘additive’ word problem solving of elementary students struggling in mathematics // ZDM – The International Journal on Mathematics Education. – 2019. – Vol. 51, №1. – P. 139–150. https://doi.org/10.1007/s11858-018-00953-2
8. Isaksen S.G., Akkermans H.J. The creative climate: A leadership lever for innovation // The Journal of Creative Behavior. – 2011. – Vol. 45, №3. – P. 161–187. https://doi.org/10.1002/jocb.26
9. Van Hooijdonk M., Mainhard T., Kroesbergen E.H., Van Tartwijk J. Creative problem solving in primary education: Exploring the role of fact finding, problem finding, and solution finding across tasks // Thinking Skills and Creativity. – 2020. – Vol. 37. – Article 100665. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2020.100665
10. Freiman V., Polotskaia E., Savard A. Mathematical modeling and creativity: Theoretical framework, pedagogical practices, and research perspectives // Proceedings of the 10th Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (CERME10). – 2017. – P. 1336–1343.
11. Noh N., Jeong S., Shin S. Trends in design thinking within mathematics education: Focus on creative and mathematical thinking // Thinking Skills and Creativity. – 2021. – Vol. 40. – Article 100820. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2021.100820
12. Painter E. Design thinking in mathematics education contexts // Education Journal. – 2018. – Vol. 7, №6. – P. 123–130.
13. Severino P., Petrovich F., Mercanti-Anthony A., Fischer K. Design-based innovation in math learning: An integrated approach to develop thinking skills // Journal of Innovative Learning. – 2021. – Vol. 5, №2. – P. 44–58. https://doi.org/10.5296/jil.v5i2.17654
14. Pendleton Julian A., Brown D Design Thinking as a Fundamental Literacy for the 21st Century // Journal of Educational Innovation. – 2015. – Vol. 9, №2. – P. 45–53.
15. Plattner H., Meinel C., Leifer L. Design Thinking: Innovation lernen; Ideenwelten öffnen. – München: mi Wirtschaftsbuch, 2009. – 240 p.
16. Liu H. The Designer’s Self-Perception and Its Impact on Design Thinking // Design Studies. – 1996. – Vol. 17, №3. – P. 243–260.
17. Braha D., Reich Y. Topological Structures for Modeling Complex Engineering Design Processes // Research in Engineering Design. – 2003. – Vol. 14, №4. – P. 185–199.
18. Pavie X., Carthy J. Design Thinking in Transforming Products, Services, Processes and Strategies // International Journal of Innovation Management. – 2015. – Vol. 19, №1. – P. 1550008.
19. Kelley T., Kelley D. Creative Confidence: Unleashing the Creative Potential Within Us All. –New York: Crown Business, 2013. – 320 p.
20. Withell A., Haigh N. Developing design thinking expertise in higher education // DRS//Cumulus LearnXDesign 2013 Conference Proceedings. – 2013. – P. 160–167.
21. Cooper L., Higgins K. Integrating experiential and cognitive approaches in design thinking education: Kolb’s Four-Stage Theory applied // Journal of Design Education. – 2015. – Vol. 12, №2. – P. 45–52.
22. Oxman R. Thinking with a New Purpose: Think Maps as a pedagogical model for design thinking education // Design Studies. – 2004. – Vol. 25, №3. – P. 251–267.
23. Rauth I., Köppen E., Jobst B., Meinel C. Design Thinking: An Educational Model towards Creative Confidence // Proceedings of the First International Conference on Design Creativity (ICDC). – Kobe, Japan, 2010. – P. 117–122.
24. Sheer A., et al. Impact of design thinking pedagogy on student innovation, creativity, problem-solving, and teamwork in schools // Journal of Educational Innovation and Practice. – 2012. – Vol. 8, №1. – P. 23–34.
25. Fujita T., Kondo Y., Kumakura H., Kunimune S., Jones K. Spatial reasoning skills about 2D representations of 3D geometrical shapes in grades 4 to 9 // Mathematics Education Research Journal. – 2020. – Vol. 32. – P. 235–255.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Yassawi Journal of Education Studies
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
