Между цифрами и вниманием: сложности освоения математики в цифровую эпоху

Автор: Бурячинская Ирина Васильевна

Организация: МБОУ Фёдоровская СОШ им. Е.Г. Тутаева

Населенный пункт: Республика Татарстан, с. Фёдоровское

Аннотация. Анализируются проблемы обучения математике в условиях цифровизации. Рассматривается влияние цифровых устройств на внимание и когнитивную нагрузку учащихся. Предлагаются педагогические стратегии баланса цифровых инструментов и развития математического мышления.

Ключевые слова: математика, внимание, цифровая среда, когнитивная нагрузка, обучение.

BETWEEN DIGITS AND ATTENTION: CHALLENGES OF MASTERING MATHEMATICS IN THE DIGITAL ERA

I. V. Buryachinskaya

Municipal Budgetary General Educational Institution "Fedorovskaya Secondary School named after Evgeny Gennadievich Tutaev of Kaibitsky Municipal District of the Republic of Tatarstan" (Fedorovskoye village, Republic of Tatarstan, Russia), mathematics teacher, ant22.12.2021@yandex.ru

Annotation. The problems of teaching mathematics under digitalization are analyzed. The influence of digital devices on attention and cognitive load of students is examined. Pedagogical strategies for balancing digital tools and mathematical thinking development are proposed.

Keywords: mathematics, attention, digital environment, cognitive load, education.

Цифровая трансформация образования — один из наиболее обсуждаемых процессов в современной педагогической науке. С одной стороны, цифровые технологии открывают беспрецедентные возможности для визуализации математических понятий, индивидуализации обучения и интерактивной работы с абстрактным материалом. С другой стороны, они порождают новые барьеры, которые ранее не были характерны для математического образования. В данной статье рассматривается один из наименее изученных аспектов цифровизации — влияние цифровой среды на внимание учащихся и связанные с этим трудности освоения математики.

Математика как учебный предмет предъявляет особые требования к когнитивным функциям обучающегося. Решение математической задачи предполагает удержание в рабочей памяти нескольких условий, пошаговое построение логической цепочки рассуждений, контроль промежуточных результатов и проверку окончательного ответа. Этот процесс требует не просто наличия знаний, но и устойчивой концентрации внимания — способности не отвлекаться на протяжении всего времени решения. Именно эта способность в наибольшей степени страдает в условиях цифровой среды, насыщенной стимулами и переключениями.

Исследования последних лет показывают, что активное использование смартфонов и других цифровых устройств приводит к снижению показателей внимания у школьников. В одном из экспериментальных исследований было установлено, что даже 20-минутное использование смартфона в развлекательных целях приводит к снижению продуктивности слухоречевой памяти и ухудшению точности зрительного восприятия. При этом наилучшие показатели внимания и памяти зафиксированы после физической активности (81–90% высоких результатов), тогда как после работы со смартфоном — лишь 60–63% [3]. Для математики, где ошибка на одном промежуточном шаге делает неверным весь результат, такое снижение точности имеет критическое значение.

Феномен «клипового мышления», часто обсуждаемый в контексте цифрового образования, применительно к математике приобретает особую остроту. Привычка к быстрому переключению между фрагментами информации, формируемая лентами социальных сетей и короткими видео, входит в противоречие с природой математического рассуждения, которое требует длительного сосредоточения на одной задаче. Учащийся, привыкший к «эффекту быстрого тыка», стремится «пролистать» условие задачи, не вникая в детали, что приводит к ошибкам не из-за незнания, а из-за недостаточного внимания к формулировке [3].

Особую роль в изменении паттернов внимания играет мультитаскинг — одновременное выполнение нескольких задач. Исследования показывают, что 86% учащихся держат телефон в зоне видимости во время выполнения домашних заданий, а 55% испытывают трудности при переключении с игровой деятельности на учебную. Постоянные уведомления, внутреннее ожидание новых сообщений создают так называемую фоновую когнитивную нагрузку, которая не осознаётся учеником, но реально снижает объём ресурсов, доступных для работы с математическим материалом [4].

Помимо проблемы внимания, цифровая среда порождает и другую сложность — изменение самой логики взаимодействия обучающегося с математическим знанием. Появление генеративных нейросетей качественно изменило характер этого взаимодействия: ученик получает альтернативный канал интерпретации математической информации — интерактивный, персонализированный и мгновенный. Если нейросеть выступает в роли «решателя задач», то мыслительная деятельность учащегося существенно редуцируется [1]. Наибольшую педагогическую ценность представляют сценарии, в которых нейросеть используется для проверки собственного ответа или генерации аналогичных тренировочных заданий — то есть те, что сохраняют субъектную позицию обучающегося.

Отдельного внимания заслуживает проблема математической корректности ответов, генерируемых искусственным интеллектом. Нейросетевые модели способны допускать логические ошибки, некорректные преобразования, пропуск существенных шагов доказательства. В условиях несформированной критической позиции ученик воспринимает текст нейросети как авторитетный источник. Следовательно, одной из ключевых задач современного математического образования становится обучение процедуре верификации: проверке промежуточных преобразований, сопоставлению результата с условиями задачи, анализу предельных случаев [1].

На уровне учебного процесса возникает противоречие между двумя тенденциями. С одной стороны, цифровые инструменты визуализации (GeoGebra, Desmos, Wolfram Alpha) способны существенно снизить когнитивную нагрузку при работе с абстрактными понятиями, делая математическое содержание более доступным [2]. С другой стороны, чрезмерная опора на эти инструменты может привести к тому, что ученик не формирует собственные ментальные модели изучаемых объектов, а полагается на внешнюю визуализацию, что затрудняет перенос знаний в новые контексты и ослабляет аналитическое мышление.

Решение обозначенных проблем требует комплексного подхода, учитывающего как возможности, так и ограничения цифровой среды. Можно выделить несколько педагогических стратегий, направленных на преодоление негативных эффектов цифровизации при обучении математике.

Первая стратегия — регламентация использования цифровых устройств. Полный запрет представляется малоэффективным и трудно реализуемым. Более продуктивен подход, при котором обязательна самостоятельная попытка решения до обращения к цифровому инструменту, с фиксацией трудностей и письменной рефлексией после получения ответа [1]. Такая модель развивает метакогнитивные навыки и ответственность за собственный образовательный результат.

Вторая стратегия — целенаправленное развитие внимания как метапредметного навыка. Включение в структуру урока математики специальных упражнений на концентрацию (например, решение задач с избыточными или противоречивыми условиями, поиск ошибок в готовых решениях) формирует устойчивость внимания и привычку к глубокому анализу. Регулярное использование заданий на верификацию решений, предложенных нейросетью, развивает критическое мышление и одновременно тренирует концентрацию.

Третья стратегия — педагогически целесообразная интеграция цифровых инструментов. Цифровые средства визуализации целесообразно использовать на этапе введения нового понятия для создания наглядного образа, но постепенно необходимо переводить учащихся к работе с абстрактным материалом без визуальной поддержки. Это обеспечивает формирование внутренних ментальных моделей, не зависящих от внешнего инструмента [2].

Четвёртая стратегия — дифференциация интеграции технологий по возрастам. В основной школе приоритетом остаётся формирование базовых алгоритмических навыков и понимания фундаментальных понятий; цифровые инструменты используются дозированно. В старшей школе акцент может смещаться на анализ сложных задач, моделирование и исследовательскую деятельность с применением цифровых ресурсов [1]. Степень интеграции должна быть содержательно и возрастно дифференцированной.

Пятая стратегия — формирование культуры цифровой гигиены. Обучение учащихся принципам разумного использования устройств: ограничение времени, перерывы в работе, устранение отвлекающих факторов во время выполнения заданий — способствует восстановлению концентрации внимания. Исследования подтверждают, что при ограничении использования гаджетов до одного часа в день показатели концентрации и объёма внимания улучшаются у большинства учащихся [4].

Таким образом, цифровая эпоха ставит перед математическим образованием принципиально новый вызов: как сохранить и развить у учащихся способность к длительному сосредоточенному мышлению в условиях среды, которая эту способность систематически подрывает. Решение этой задачи не может быть сведено ни к отказу от технологий, ни к их некритическому внедрению. Требуется выверенный баланс, при котором цифровые инструменты служат средством развития математического мышления, а не его замены. Ключевая роль в достижении этого баланса принадлежит учителю — его цифровой грамотности, методическому мастерству и способности проектировать образовательный процесс, учитывающий когнитивные особенности современных школьников.

Список литературы

1. Денищева Л.О., Савинцева Н.В., Федосеева З.Р. Практики в институте цифрового образования (математика): учебное пособие. М.: МГПУ, 2021. 108 с.

2. Прокофьева Т.И., Жеманова А.М. Использование цифровых средств визуализации математической информации в обучении // Дневник науки. 2025. № 1. С. 24–31.

3. Резаков Р.Г., Васильев И.А., Данилова Е.Ю., Земченкова В.В., Кузина Л.Г. Научно-исследовательские практики исследователей образования: монография. М.: Парадигма, 2023. 100 с.

4. Антропова В.Ю. Влияние информационных технологий на мотивацию обучения математике // Математика в школе. 2017. № 4. С. 13–18.

5. Дейч Ю.К. Методические основы обучения школьников решению экспериментальных заданий по физике на примере некоторых задач различных разделов физики // Вестник науки. 2003. № 6 (63). С. 10.