У межах науково-дослідної роботи кафедри математики і методики її навчання проводиться за такими темами:

«Теоретико-методичні основи формування компетентності майбутніх вчителів в галузі методики навчання природничо-математичних дисциплін (фізика, математика та інформатика)» (2010 – 2013 рр.);

«Теоретико-методичні основи формування методичної компетентності у навчанні математики (інформатики) в системі неперервної освіти вчителя» (2014 – 2018 рр.);

«Технології формування методичної компетентності майбутніх учителів у навчанні учнів математики» (2019 – 2023 рр.). Метою таких досліджень є розробка та впровадження моделі формування методичної компетентності вчителя у навчанні математики.

З 2014 по 2018 роки викладачами кафедри було отримано такі основні теоретичні і практичні результати:

- визначено поняття «методична компетентність вчителя», як властивості особистості, що виявляється у здатності ефективно розв’язувати стандартні та проблемні методичні задачі, яка ґрунтується на теоретичній і практичній готовності до проведення занять за різними навчальними комплектами, що виявляється у сформованості системи дидактико-методичних знань і умінь з окремих розділів та тем курсу, окремих етапів навчання й досвіду їх застосування та наявності емоційно-ціннісного ставлення до діяльності із навчання учнів предмету (дидактико-методичних компетенцій);

- розроблено структуру методичної компетентності вчителя у навчанні математики (інформатики): мотиваційно-ціннісний, когнітивний, діяльнісний і рефлексивно-творчий;

- деталізуючи когнітивний та діяльнісний компоненти методичної компетентності визначаємо їх складники: нормативний, варіативний, спеціально-методичний, контрольно-оцінювальний, проектувально-моделювальний та технологічний;

- розроблено і експериментально перевірено структурно-функціональну модель формування методичної компетентності, яка містить концептуально-цільовий блок (мета, складники методичної компетентності, наукові підходи), змістово-діяльнісний (методична система підготовки) та результативний боки (моніторинг та діагностика рівнів сформованості методичної компетентності і запланований результат);

- розроблено нормативні моделі методичної компетентності для спеціальностей 013 Початкова освіта, 014 Середня освіта (Математика), в яких на підставі ОКХ Галузевих стандартів, а також із врахуванням особливостей сучасного етапу загальної освіти, до кожного зі складників методичної компетентності визначено компетенції у вигляді знань, вмінь, навичок та досвіду діяльності;

- обґрунтовано комплекс наукових підходів, реалізація яких, як було доведено на експериментальному етапі дослідження, сприяє підвищенню ефективності формування методичної компетентності майбутніх учителів.

За останні роки в результаті НДР викладачами кафедри були надруковані: міжнародні статті, які індексуються у науко метричних базах даних Scopus та Web of Science, Index Copernicus - 12, фахова стаття - 47, статті в міжнародних виданнях - 44, статті у науково-методичних виданнях - 62, тези конференції - 124, підручники - 4, навчальні посібники з грифом МОН – 58; навчальні посібники - 24.

З 2019 року професорсько-викладацький склад кафедри математики і методики її навчання розпочав роботу над новою науковою темою

«Технології формування методичної компетентності майбутніх учителів у навчанні учнів математики».

Кафедрою математики і методики її навчання Університету Ушинського сумісно зі стейкхолдерами, Одеським приватним ліцеєм «Мрія», Одеським приватним НВК «Загальноосвітня школа І ступеня з поглибленим вивченням іноземних мов – дошкільний навчальний заклад «Мрія»» протягом 2020 року проведено науково-дослідну роботу на тему: «Дослідження науково-методичних засад формування математичної компетентності здобувачів середньої освіти» (за договором №1 від 3 червня 2020 р.).

Наукові та науково-методичні праці співробітників кафедри свідчать про високий професійний рівень викладачів, сприяють удосконаленню навчальних курсів.