Концепции проблемного обучения

 

Основными этапами  познавательной деятельности при решении  проблемной ситуации являются: осознание  проблемы, разрешение проблемы, проверка решения [6].

 

Первый этап — осознание проблемы в учебной  среде — зависит от того, как  дидактически построена проблемная ситуация. Если задача сформулирована, то осознание ее проблемности со стороны  обучающихся связано с умением  увидеть разрыв между известным  и неизвестным, с проведением  анализа информации, выделением противоречия в ней. Понимание задачи связано  также с выбором средств решения, что сопровождается реконструкцией уже известного, с определением отношений, обозначенных в задаче, и недостающих связей, с интерпретацией в соответствии с общетеоретическими положениями. В результате этой деятельности формулируется вопрос, который фиксирует соотношение сообщаемой информации с известными ранее положениями. Вопрос как бы вскрывает, обнаруживает главное, предмет изучения, и тем самым намечает последовательность актов решения, определяет направление, по которому следует искать ответ. Постановкой вопроса завершается первый этап [7].

 

Второй этап — планирование исполнительских  действии, концептуальная модель —  предполагает выработку гипотезы и  принятие решения. Это центральный  этап. Гипотеза — это проектируемый  субъектом результат, выбор способов решения, ведущих к устранению выявленных противоречий; гипотетическое мышление – прогнозирование, эвристические  процедуры поиска. Гипотеза позволяет  сделать мыслительный переход от того, что очевидно, к тому, что  следует найти. На этом этапе, как  и на предыдущем, большое значение имеет прошлый опыт, перенос имеющихся  знаний в новые условия, способы  осмысления неизвестного с позиции  уже известного, переработка уже  знакомой информации в целях применения ее для практического решения, оценка ситуации и своих возможностей. Некоторые  исследователи выделяют постановку гипотезы в самостоятельный этап, тогда развитие процесса решения  проблемы рассматривается как отдельная  стадия, а гипотеза выполняет роль идеи как способа толкования проблемы [7].

 

Третий этап — проверка произведенного решения. Это завершающий этап в решении  проблемы. Он включает опенку гипотезы, правильности произведенных действий, представляет собой апробацию гипотетического  решения, анализ и оценку достоверности  полученных результатов, соответствия их основным теоретическим положениям науки, а также практике. Если проверка подтверждает правильность избранной  стратегии решения, то на этом решение  поставленной задачи заканчивается. В  том случае, если обнаруживается несоответствие полученных результатов основным критериям  достоверности, то познавательный процесс  продолжается: вносятся коррективы, строится новая гипотеза - вновь выстраивается  стратегия решения, осуществляется решение проблемы и контроль. Это  второй виток спиралеобразного развития процесса познания. Могут иметь место  и третий, и четвертый витки  и так далее [7].

 

В познавательном акте, построенном по этой схеме, проявляется  творчество, особенно на этапе построения гипотезы - на этапе построения проекта  решения, плана действий, при создании теоретической, концептуальной основы действий для нахождения решения. Именно здесь обнаруживается индивидуальность, способность решить мыслительную задачу. Построение гипотезы важный этап в  изобретательской деятельности, следовательно, и в организации проблемного  обучения, цель которого состоит в  конструировании дидактических  условий, сходных с задачей, требующей  творческого решения.

 

Учебный процесс  в ходе проблемного обучения предполагаем анализ цели, выделение главного, существенного, анализ исходных данных задачи, выяснение  отношения между элементами, условиями  и требованиями задачи.

 

Многие ученые придерживаются мнения, что новое  знание можно получить только путем  скачка мысли, что открытие совершается  с помощью интуиции. Однако есть и другая точка зрения, согласно которой достижение нового знания осуществляется путем мыслительного процесса, сочетающего  логические и эвристические приемы мышления. На службе этой точки зрения эвристические программы, представленные комплексом формализованных эвристических правил, а также методики решения мыслительных задач (Г.С. Альтшуллер, Д. Пойа, В.Н.Соколов, О.К. Тихомиров, Л.М. Фридман) [1, С. 57].

 

B ходе решения  проблемной задачи выделяются  основные данные — условия  задачи — и вводятся переменные, далее проектируются результаты, строится гипотетическое решение,  происходит поиск эвристических  методов и определяется стратегия  решения. Полученные результаты  анализируются, осуществляется корректировка  допущенных ошибок и неточностей  и вновь формулируется рабочая  цель. Такова психологическая структура  проблемной ситуации.

 

Всякое решение  задачи связано с изменением проблемной ситуации и переконструированием данных задачи в зависимости от требований задачи. Преобразование приводит к  установлению отношений между известным  и неизвестным. Отсюда — возможность  построения гипотезы на основе новой  проблемной ситуации, сконструированной  самим субъектом. В ходе этого  процесса происходят осмысление связей, обозначенных в условии задачи, актуализация необходимых теоретических и  фактологических знаний, а также  способов решения задачи, построение предложений и применение имеющихся  средств для нахождения ответа. Целью  проблемного обучения является построение такой структуры учебного материала, которая соответствует логике продуктивного  мышления, наиболее ярко проявляющейся  при решении оригинальных задач.

 

Поскольку проблемное обучение применяется в структуре  других методов, его нельзя рассматривать  ни как особый метод обучения, ни как какую-то новую систему обучения. Правильнее всего будет его считать  особым подходом к организации обучения, проявляющимся прежде всего в  характере организации познавательной деятельности обучаемых.

 

Несомненно, не всякий материал может служить  основой для создания проблемной ситуации. К непроблемным элементам  учебного материала относится вся  конкретная информация, содержащая цифровые и количественные данные, факты, даты и тому подобное, которые нельзя «открыть».

 

Проблемное  обучение возможно применять для  усвоения обобщенных знаний – понятий, правил, законов, причинно-следственных и других логических зависимостей. Оно нужно тогда, когда ставится задача специального обучения учащихся приемам и способам умственной деятельности, необходимым при добывании знаний и решении поисковых задач.

 

2.2 Содержание  проблемных ситуаций на уроках  математики

 

 

 

А.М. Матюшкин характеризует проблемную ситуацию как, «особый вид умственного  взаимодействия объекта и субъекта, характеризующийся таким психическим  состоянием субъекта (учащегося) при  решении им задач, который требует  обнаружения (открытия или усвоения) новых, ранее субъекту неизвестных  знаний или способов деятельности». Иначе говоря, проблемная ситуация - это такая ситуация, при которой  субъект хочет решить какие-то трудные  для себя задачи, но ему не хватает  данных и он должен сам их искать [11].

 

Проблемные  ситуации можно подразделять по нескольким основаниям:

 

- по области  научных знаний или учебной  дисциплине (физике, математике и  тому подобное);

 

- по направленности  на поиск недостающего нового (новых знаний, способов действия, выявления возможности применения  известных знаний и способов  в новых условиях);

 

- по уровню  проблемности (очень острые противоречия, средней остроты, слабо или  неявно выраженные противоречия);

 

- по типу  и характеру содержательной стороны  противоречий (например, между житейскими  представлениями и научными знаниями, неожиданным фактом и неумением  его объяснить и тому подобное) [7].

 

Дидактически  и методически основанные способы  создания проблемных ситуаций могут  быть найдены только в том случае, если учителю известны общие закономерности их возникновения. В литературе по проблемному  обучению встречаются попытки сформулировать эти закономерности в виде типов  проблемных ситуаций.

 

Как показали исследования, можно выделить наиболее характерные для педагогической практики типы проблемных ситуаций, общее  для всех предметов.

 

1. Его следует  считать наиболее общим и распространенным: проблемная ситуация возникает  при условии, если учащийся  не знает способа решения поставленной  задачи, не могут ответить на  проблемный вопрос, дать объяснение  новому факту в учебной или  жизненной ситуации, то есть в  случае осознания учащимися недостаточности  прежних знаний для объяснения  нового факта [10].

 

Учительница на уроке геометрии в 7 классе на тему «Трапеция» предложила учащимся задачу: в трапеции ABCD (BC||AD) проведена  средняя линия MN. Основание |ВС| равно 8 см. |АО|=14см, |АВ|—5см. |СВ|=9см. Вычислить  периметр трапеции MBCN.

 

Решая задачу, ребята легко находят боковые  стороны новой трапеции; одно основание  им известно, а найти длину второго, которое является средней линией, не могут (недостаточно знаний о трапеции). Возникает противоречие между потребностью в решении задачи и недостаточностью прежних знаний.

 

2. Проблемные  ситуации возникают при столкновении  учащихся с необходимостью использовать  ранее усвоенные знания в новых  практических условиях. Как правило,  учителя организуют эти условия  не только для того, чтобы учащиеся  сумели применить свои знания  на практике, но и столкнулись  с фактом их недостаточности.  Осознание этого факта учащимися  возбуждает познавательный интерес  и стимулирует поиск новых  знаний [10].

 

Например, учитель  накануне урока на тему «Объем усеченной  пирамиды» дает учащимся домашнее задание - найти в окружающей жизни примеры  применения усеченной пирамиды и  попытаться определить ее объем. Он объясняет, что для сооружения, например, железнодорожной  насыпи необходимо заранее рассчитать ее объем, чтобы определить необходимое  количество строительных материалов, то есть, указывает на практическую значимость домашнего задания.

 

На следующий  день урок начинается с беседы. Учащиеся в качестве примеров усеченной пирамиды называют формы насыпей песка, щебня, формы картонных коробок, башни, детали машин и так далее. Они  рассказывают о своих попытках найти  варианты решения, но вычислить объем  усеченной пирамиды не могут. Возникает  проблемная ситуация и потребность  найти решения проблемы, имеющей (для учащихся) практическую значимость [10].

 

Таким образом, процесс формирования новых знаний начался в ходе выполнения задания  учителя в домашних условиях, в  жизненной ситуации, которая раскрыла главную проблему, выявила противоречия между возникшей познавательной потребностью и необходимостью ее удовлетворения при полученных ранее знаниях. Здесь  мы видим элемент перспективности  обучения; домашнее задание рассчитано на подготовку к усвоению новых знаний; повторения пройденного происходит не форме повторного чтения указанных  учителем страниц учебника или переписывания  упражнений, а в форме самостоятельной  работы, содержанием которой является решение возникшей проблемы практической или теоретической задачи.

 

Проблемная  ситуация легко возникает в том  случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путем  решения задачи и практической неосуществимостью  избранного способа [7].

 

Проблемная  ситуация возникает тогда, когда  имеется противоречие между практически  достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием  у учащихся знаний для его теоретического обоснования.

 

Возможности управления процессом учения состоит  в том, что проблемная ситуация в  своей психологической структуре  имеет не предметно-содержательную, но и мотивационную, личностную сторону (интересы ученика, его желания, потребности, возможности и так далее).

 

Какие дидактические  цели преследует создание проблемных ситуаций в учебном процессе? Можно  указать на следующие дидактические  цели:

 

1)  привлечь  внимание ученика к вопросу,  задаче, учебному материалу, возбудить  у него познавательный интерес  и другие мотивы деятельности;

 

2)  поставить  его перед таким познавательным  затруднением, продолжение которого  активизировало вы мыслительную  деятельность;

 

3)  помочь  ему определить в познавательной  задаче, вопросе, задании основную  проблему и наметить план поиска  путей выхода из возникшего  затруднения; побудить ученика  к активной поисковой деятельности;

 

4)  помочь  ему определить границы актуализируемых  ранее усвоенных заданий и  указать направление поиска наиболее  рационального пути выхода из  ситуации затруднения [16].

 

Способы создания проблемных ситуаций. Можно указать  несколько основных способов создания проблемных ситуаций.

 

1.  Побуждение  учащихся к теоретическому объяснению  явлений, фактов, внешнего несоответствия  между ними. Это вызывает поисковую  деятельность учеников и приводит  к активному усвоению новых  знаний.

 

2.  Использование  учебных и жизненных ситуаций, возникающих при выполнении учащимися  практических заданий в школе,  дома или на производстве, в  ходе наблюдений за природой  и так далее. Проблемные ситуации  в этом случае возникают при  попытке самостоятельно достигнуть  поставленной перед ними практической  цели. Обычно ученики в итоге  анализа ситуации сами формулируют  проблему [16].

 

На уроке  геометрии в 6 классе по теме «Длина ломаной» ученикам была предложена работа в 2-х вариантах: первый - начертить  ломанную, состоящую из двух звеньев; второй - начертить ломанную состоящую  из 3-х звеньев. Путем измерений  сравнить длину ломаной с расстоянием  между ее концами. Учащиеся это задание  легко выполнили. Учитель некоторые  из полученных результатов записывает в 2 столбика на доске:Длина ломаной Расстояние между ее концами