У дослідженні обгрунтовано та визначено поняття готовності майбутніх учителів математики до організації самостійної роботи старшокласників в умовах профільного навчання, розглянуто науково-теоретичні основи процесу формування зазначеної готовності під час професійної підготовки вчителів математики. Виявлено та експериментально перевірено організаційно-педагогічні умови, за яких здійснюється ефективне формування у майбутніх учителів математики готовності до організації самостійної роботи старшокласників: впровадження в систему самостійної роботи майбутніх учителів математики ІКТ та дистанційних технологій навчання; розширення змісту професійної підготовки майбутніх вчителів математики за рахунок введення спецкурсу "Організація самостійної роботи з математики у профільній школі"; оптимізація програм педагогічних практик. Розроблено критерії, показники та виокремлено рівні сформованості у майбутніх учителів математики готовності до організації самостійної роботи учнів старших класів в умовах профільного навчання. Запропоновано та експериментально перевірено методику діагностики рівня готовності до організації самостійної роботи старшокласників в умовах профільного навчання. Здійснено дослідницько-експериментальну перевірку та експертну оцінку запропонованих організаційно-педагогічних умов, які засвідчили їх високі дидактичні якості.