Электронная онлайн библиотека

 
 Дидактика

статья 3. Проблемное обучение


Структура проблемного изучения материала. Высокая эффективность проблемного обучения ни у кого из ученых и учителей современной школы не вызывает сомнения, однако его использование в школьной практике - явление не такое уж частое. Одной из причин этого является сравнительно сложная технология его реализации. Надо отметить, что в педагогической литературе проблемное обучение называют видом обучения, в основе которого лежит метод проблемного изучения материала. Итак, раскрыть сущность проблемного обучения - это в первую очередь раскрыть особенности метода проблемного изучения материала.

Структура метода проблемного изучения материала включает в себя следующие этапы:

- создание проблемной ситуации;

- формулировка проблемы;

- выдвижение гипотез;

- проверка выдвинутых гипотез;

- анализ результатов проверки гипотез;

- заключение и обобщения;

- возвращение к проблемной ситуации.

Проблемное изучение материала начинается с создания проблемной ситуации. Почему именно с проблемной ситуации, а не из формулировки проблемы? Если бы обучения начинать сразу с формулировка проблемы, то ученики восприняли бы эту проблему как не "свою" и наверняка некоторые из них подумал бы: учитель ее сформулировал, то же учитель пусть ее и решает. Возникает, таким образом, необходимость осуществить такие шаги, которые бы приблизили проблему к ученику, то есть такие шаги, после которых ученик проблему воспринял бы как свою собственную. Итак, проблемная ситуация - это своеобразная лестница, пользуясь которой можно выйти на формулировка проблемы, это средство для формирования интереса учащихся к данному вопросу. Но это только один аспект проблемной ситуации.

Проблемная ситуация - это осложнения или задание, которое может вывести ученика на формулировку проблемы. Речь идет о том, что это, очевидно, такое осложнение (задачи), когда поиск путей выхода из него приводит к формулировке проблемы.

Проблемная ситуация характеризуется мнимой несовместимостью двух информаций. Сочетание двух несовместимых информаций, которое порождает проблему, называют информационно-познавательной противоречием.

Структуру ее можно представить в виде сочетания одной информации с ей несовместимой второй информацией, объединенных с помощью логического союза "и". Необходимо подчеркнуть, что проблемную ситуацию нельзя создавать на незнании учениками какого-нибудь материала, она всегда создается на знании, но на противоречивом знании.

После создания проблемной ситуации осуществляется формулировка проблемы.

Проблема - это объективное вопрос, который возникает в ходе познания или целый комплекс вопросов, решение которых представляет существенный практический или теоретический интерес.

Как же подвести учеников к формулировке проблемы? Отметим, что умение видеть проблему там, где она есть, не менее важное от умения ее решить. К тому же, решение проблем, выявленных самими учениками, происходит на высшем уровне умственной активности.

Увидеть проблему - это значит осознать тот вопрос, который выплывет из сочетание несовместимых, на первый взгляд, информаций. Кажущаяся несовместимость этих противоречивых информаций и ведет к возникновению вопрос, к формулировке проблемы.

Мнение человека направлена на то, чтобы не допустить логические противоречия, но это можно сделать только через постановку проблемного вопроса.

Следовательно, чтобы сформулировать проблему, которая следует из данной проблемной ситуации, необходимо четко определить одну и вторую противоречивые информации. Осуществляя операцию сравнения, установить между ними разницу ли их тождественность и развязать этот "умственный конфликт", сформулировав проблему, или, как иногда говорят, проблемный вопрос. Вопрос "почему?", которое возникает вследствие проблемной ситуации, является лишь первым и необходимым шагом к формулировке проблемы, а для ее окончательной формулировки необходимо всесторонне и глубоко проанализировать самую проблемную ситуацию.

Третьим этапом в реализации технологии проблемного обучения является выдвижение гипотез относительно путей решения сформулированной проблемы. Гипотеза - это своеобразная стратегия решения проблемы. ее создание возможно только тогда, когда ученики очень глубоко вникнуть в суть самой проблемы, осознают ее глубину.

Вообще говоря, в ходе урока учащиеся вместе с учителем могут выдвинуть несколько гипотез решения поставленной проблемы. Каждую из гипотез надо проверить. Итак, следующий этап технологии проблемного изучения материала - проверка выдвинутых гипотез.

Проверка выдвинутых гипотез предполагает привлечение учащихся к активной умственной деятельности. Она происходит с помощью учителя. Если несколько учеников выдвинули гипотезы, то возникает потребность сформировать группы, которые бы занимались проверкой каждой гипотезы. Необходимо выслушать каждую группу, найти в их рассуждениях ошибку, если она есть.

Анализ результатов проверки гипотез, отбор и подтверждение гипотезисы. Учитель вместе с учениками отбирает ту гипотезу, которая доказана без всякой научной ошибки. их может быть несколько. Но если они правильно доказаны, то должны привести к одинаковому результату. Что является критерием отбора гипотез? Конечно, это - практика. Надо пытаться полученный результат проверить любым практическим способом или просто другим способом. Наконец, критерием отбора может быть авторитет и знания учителя.

Вывод и обобщения как элемент метода и технологии не является, однако, окончательной звеном в цепи рассуждений, хоть и выделяет те знания, которые наконец получили ученики. Окончательную точку ставит возвращение к облемної ситуации. Когда снова возвращаемся к проблемной ситуации, то с точки зрения полученных знаний выясняем, а почему, собственно, возникла эта ситуация, и даем ей объяснения.

Анализируя всю последовательность этапов проблемной технологии, видим, что сами знания учащиеся получают будто то как побочный продукт, ведь главное внимание было уделено собственно решению проблемы, то есть пути получения этих знаний, метода их получения. В том и ценность проблемного изучения материала. Как видим, при проблемном обучении новые знания ученик получает не в готовой форме, а вследствие своей умственного труда, они его собственным открытием, продуктом его умственной деятельности[24;28; - 30;34].

Примеры организации проблемного изучения материала со школьных научебных предметов. Проиллюстрируем все этапы проблемного изучения материала на конкретной теме по математике.

Тема: Сумма внутренних углов треугольника.

(Говорится, что в любом треугольнике сумма внутренних углов равна 180 градусов).

В некий момент урока учитель предлагает ученикам построить треугольник, стороны которого имеют произвольную длину, а углы такие: а = 60 мм, b = 70 градусов,£ = 80 градусов.

Ученики принимают линейку, транспортир, карандаш и начинают выполнять задание. Отложив два углы и построив треугольник, они измеряют третий угол и видят, что он отнюдь не равна 80 градусов. Потом начинают построение треугольника со 2-го, 3-го угла, измеряют первый и т.д. Наконец приходят к выводу, что треугольник с заданными углами построить нельзя. Это и есть проблемная ситуация.

Выше мы уже выяснили, что проблемная ситуация характеризуется несовместимостью двух информаций. В этом случае: первая информация - каждый ученик знает, как построить треугольник; вторая - треугольник с заданными углами построить нельзя.

Итак, имеем информационно-познавательную противоречие: можно построить бесконечное количество треугольников и нельзя построить треугольник с углами: а = 60 мм, b = 70 градусов, есть = 80 градусов.

Ученики обращают внимание на то, что, выполняя задание, можно легко построить первый и второй углы, которые требуются условием задачи, а третий угол построить нельзя. Приходят к мысли, что определенную роль играет сумма углов треугольника.

Так ученики вышли на формулировка проблемы, которая вытекает из данной ситуации. Суть проблемы: чему равна сумма внутренних углов треугольника?

Сформулировав проблему, конструируем гипотезы ее решения. Могут быть такие предложения: взять транспортир, измерить все углы и найти их сумму. Это одна из гипотез. Но она имеет недостаток, который заключается в том, что точно измерить углы нельзя, ведь транспортир - прибор неточный, к тому же существуют погрешности способа измерений, дефекты зрения и т.д. Оценить примерное значение суммы внутренних углов треугольника, конечно же, можно. И тем ученикам, которые такую гипотезу выдвинули, можно позволить построить 5-6 треугольников и измерить сумму всех углов любого треугольника, полученные результаты сравнить, проанализировать и сделать вывод.

Зная, что все недовольны таким решением, учитель и ученики работают над разработкой еще одной гипотезы. Можно было бы путем достройки до треугольника приложить один угол к другому и сравнить полученную сумму с прямым или развернутым углом.

Таким образом, проверка гипотезы осуществлена. Сравнивая полученный результат с тем, что получили непосредственно, измеряя углы транспортиром, приходим к выводу, что сумма внутренних углов треугольника равна 180 градусов.

Далее возвращаемся к той ситуации, с которой, собственно, начинали работу, к построению заданного треугольника. Ученики могут сделать вывод, что им не удалось построить треугольник том, что сумма внутренних углов у каждого треугольника равна 180 градусов, а в их задании она больше чем 180 градусов.

Как видим, проблемная ситуация стала тем пусковым механизмом, который привел к формулировке проблемы, в ходе решения которой учащиеся получили знания о сумме внутренних углов треугольника, а также были включены в ту деятельность, в ходе которой они пришли в этих знаний, то есть освоили не только сами фактологические знания, но и методы их получения.

Как пример, который иллюстрирует технологию проблемного обучения, опишем организации изучения темы по физике "Конвекция" в 8-м классе.

Наливаем в тонкостенную пробирку воды, наклоняем ее под углом 30 градусов - 60 градусов к горизонту и, держа за верхнюю ее часть, подносим к спиртовки и нагреваем. Через несколько минут один из учеников выходит к демонстрационному столу, прикасается пальцами пробирки снизу и сверху и утверждает, что вода в пробирке прогрелась равномерно и во всем ее объеме. Для учеников в этом факте нет ничего удивительного, ведь они знают на основе своего собственного жизненного опыта: если какое-нибудь тело нагревать в одном месте, то через некоторое время все тело нагреется и станет теплым или горячим. Поменяв воду в пробирке, снова будем ее нагревать над спиртовкой, но теперь пробирку будем держать за нижнюю ее часть, а нагревать будем сверху. Кто из учеников выходит к демонстрационному столу, коснувшись пробирки в двух-трех местах снизу и сверху утверждает, что вода в пробирке прогрілась неравномерно: сверху она горячая, снизу - холодная. Итак, имеем проблемную ситуацию, которая характеризуется такой познавательно-информационной противоречием: первая информация - нагрев воды в пробирке снизу приводит к равномерного прогревания жидкости во всем ее объеме; вторая информация - нагрев воды в пробирке сверху приводит к неравномерному ее прогревание во всем объеме жидкости. Если вода равномерно прогревается, когда ее в пробирке подогревать снизу, то, очевидно, тепло неким образом переносится во все части объема жидкости. Следовательно, возникает проблема: как осуществляется перенос тепла в воде, если пробирка с водой нагревается снизу.

После формулировки проблемы учитель вместе с учениками работает над гипотезами по решению данной проблемы. Одна из них такая: тепло переносится теплыми потоками жидкости, которые возникают в месте нагрева сосуда с жидкостью. Для проверки гипотезы ставится такой демонстрационный опыт: в две пробирки, снизу и сверху соединенные стеклянными трубками, наливают воды столько, чтобы она заполнила верхнюю горизонтальную трубку. С помощью черпака легонько опускают кусочек калия перманганата на дно одной из пробирок и нагревают ее в этом месте. Через некоторое время станет видно, как цветной поток воды в пробирке поднимается вверх, попадает в верхнюю горизонтальную трубочку, потом во вторую пробирку и опускается вниз. Через некоторое время вся жидкость в обоих пробирках и в стеклянных трубочках будет равномерно окрашена. Объяснение этого факта такое: жидкость в месте нагрева нагревается, ее плотность становится меньше, следовательно, выталкивающая сила, действующая на нее со стороны холодной воды, большая силу притяжения теплой воды. Нагретая вода поднимается вверх, переходит во вторую пробирку, охлаждается и опускается вниз. Вода начинает циркулировать. Это и есть явление конвекции, которое обеспечивает равномерный нагрев воды во всем ее объеме.

Постановкой опыта подтверждена гипотеза о переносе тепла потоками жидкости. Можно, таким образом, сделать вывод о том, что во время нагревания жидкостей и газов тоже) снизу возникают конвекционные потоки, которые движутся вверх, отдают тепло холодным слоям и, охлаждаясь, опускаются вниз. Теперь становится понятным (возвращаемся к проблемной ситуации), почему нагрева пробирки с водой сверху не привело к равномерного нагрева воды. Теплая вода не имела куда подниматься и оставалась на месте, поэтому вода прогревалась неравномерно. Если учесть, что теплопроводность воды очень низкая, то становится понятным, что верхний слой воды может нагреться до очень высокой температуры, в то свмий время как кусочек льда, опущен на дно пробирки, даже не будет таять.

Заканчивая раскрытия сути проблемного изучения материала, отметим, что его применения в умственном развитии учащихся принесет безусловную пользу только тогда, когда оно будет подчинено четкой системе работы учителя по использованию активных методов обучения.

Итог. Структура проблемного изучения материала включает такие этапы и в такой последовательности:

- создание проблемной ситуации;

- формулировка проблемы;

- разработка рабочих гипотез;

- проверка рабочих гипотез;

- анализ результатов проверки рабочих гипотез, формулировка выводов;

- возвращение к проблемной ситуации.



Назад