Проблемные технологии обучения
статья по информатике и икт по теме

Технология проблемного обучения.

Сегодня под проблемным обучением понимается такая форма организации учебных занятий, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их решению, в результате чего и происходит овладение знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

При проблемном обучении деятельность учителя состоит в том, что он, давая в необходимых случаях объяснение содержания наиболее сложных понятий, систематически создает проблемные ситуации, сообщает учащимся факты и организует их учебно-познавательную деятельность. На основе анализа фактов учащиеся самостоятельно делают выводы и обобщения, формулируют (с помощью учителя) определение понятий, правила, или самостоятельно применяют известные знания в новой ситуации. При проблемном обучении учитель систематически организует самостоятельные работы учащихся по усвоению новых знаний, умений, повторению закрепленного и отработке навыков. Учащиеся сами добывают новые знания, у них вырабатываются навыки умственных операций и действий, развиваются внимание, творческое воображение, догадка, формируется способность открывать новые знания и находить новые способы действия путем выдвижения гипотез и их обоснования.

Этапы технологии проблемного обучения:

1. Постановка учебной проблемы; организация проблемной ситуации. Результат этого этапа – затруднение учащихся и постановка проблемного вопроса, который и будет являться целью урока.
2. Поиск решения проблемы:

1. - через диалог;
2. - выдвижение гипотез.

3. Проверка гипотез, начиная с ложной.
4. Формулировка правила, способа; сравнение его с научным образцом в учебнике.
5. Обучение постановке учебных вопросов (проблемных).
6. Проведение  контрольных и проверочных работ с включение заданий проблемного характера:

• поставь проблемный вопрос;
•  выдвини гипотезу;
•  докажи.

Наиболее оптимальной является следующая структура проблемного урока:

• Проблемная ситуация.
• Формулировка проблемы.
• Выдвижение гипотез.
• Доказательство или опровержение гипотез.
• Проверка правильности решений (рефлексия-самоанализ).

Рассмотрим каждый этап проблемного урока.

I. Проблемная ситуация.

Условия создания проблемной ситуации.

Возникают, например при изучении темы «Выигрышная стратегия в игре»,  «Решение логических задач» или при составлении различных программ.

 Проблема должна быть достаточно трудной, но посильной с опорой на предыдущие знания, умения, навыки.

Выделяют 2 типа проблемных ситуаций:

С удивлением (разные мнения по поводу выполнения одного и того же
задания).

С затруднением (практическое задание на новый материал, с которым
ребята не могут справиться).

Способы создания проблемной ситуации.

При организации практической работы учащихся. Это могут быть задачи по программированию на Бейсике и Паскале, при создании проекта в ЛогоМирах.

При побуждении учащихся к сравнению, сопоставлению, противопоставлению, например, во время «логических минуток» на уроках информатике в начальных классах, при изучении темы «Предметы с необычным составом и действиями», а также при решении различных задач по программированию. При исследовательских заданиях, создании проектов, написании рефератов.

Приемы создания проблемной ситуации.

       1.  Непреднамеренный приём - ошибка ученика.

      2. Преднамеренный приём. Ставится проблемный вопрос «Можно ли...?». Если следует ложное умозаключение, учитель говорит: «Я считаю, что …, а вы как думаете?». Далее используются аналогии, например,  найди «лишнее» в данном ряду. Используются противоречивые сведения. Например, «Выбери правильный ответ в тесте: «Понятность алгоритма обозначает то, что он должен быть записан с помощью ... а) Команд, понятных создателю алгоритма, б) Команд из системы команд исполнителя, в) Команд, понятных пользователю алгоритма, г) операторов языков программирования».

Вопросы для осознания противоречия:

• Что удивило вас? Что интересного заметили? Какие факты налило?
• Сколько же разных мнений в классе? Что вы сначала думали?
• Что вы предполагали? Что получилось на самом деле?

II. Формулировка учебной проблемы.

Проблема может быть озвучена на примере темы урока (например, «Системы счисления»). Ставится вопрос «Почему записи 111 и III означают разные числа?», ответом на который и будет новое знание.

Лучший вариант постановки проблемы, если ее озвучивают сами ученики. Но если они не могут осознать противоречие и сформулировать проблему, то учитель может использовать два вида диалога:

Побуждающий (побуждает к осознанию противоречия и формулирования проблемы («Вы удивлены? Почему? Что интересного заметили? Какие возникают вопросы?»).

Подводящие (Посильные для ученика вопросы и задания, которые, шаг за шагом, приводят его к осознанию проблемы («Вспомни», «Сравни», «Проанализируй»).

III. Выдвижение гипотезы

Учитель «направляет» учащихся с помощью наводящих суждений:

• Давайте предположим...
• В какой последовательности будете решать проблему...
• Выскажите свою точку зрения
• Какие есть догадки, предположения.

Если ученики не выдвинули своих гипотез, то учитель предлагает свои (среди них сознательно могут быть ошибочные).

IV. Доказательство или опровержение гипотез.

Приемы:

• Наблюдение и анализ.
• Сравнение, выделение общих признаков.
• Отбор методом исключения («Это не подходит, так как...»).
• Сочетание наблюдения и опыта.

Для выдвижения гипотез,  их доказательств и опровержения  у учащихся должны       быть сформированы такие практические навыки, как:

• умение ставить цель;
• находить и формулировать противоречия;
• выдвигать и обосновывать гипотезы;
• спорить, рассуждать, сравнивать свое мнение с высказываниями других;
• составлять план решения или выполнения задания;
• проверять и оценивать свои действия.

V.  Проверка правильности решений.

Приёмы проверки:

• Сравнение с формулировкой правила в учебнике, готовым планом действий.
•  Формулировка вывода с использованием таблиц, схем, алгоритмов и памяток.
•  Выполнение практических заданий по данной теме.

Примеры использования проблемных технологий на уроках информатики.

Конспект урока

«Решение логических задач»

Цели:

• Способствовать развитию логического мышления
• Способствовать развитию внимания
• Научиться анализировать исходные данные задачи

Используемые образовательные технологии: игровая, групповая, проблемная, здоровьесберегающая, ИКТ, дифференцированного обучения.

Ход урока

1. Организационный момент – 2 минуты.
2. Разминка – 5 секунд на раздумье. 15 вопросов. Проблемная технология.  (3  минуты).
3. Работа в парах. Выполните следующие задания: (6 минут)

1. Напишите в течение трёх минут слова, имеющие отношение к школе.
2. Составьте со словом ключ столько предложений, сколько это слово имеет значений. Игровая, групповая технологии.

4. Теоретический материал. Как решать логические задачи табличным способом. Объяснительно-иллюстративный метод обучения с применением информационно-компьютерной, игровой и проблемной технологии. Показ презентации. 7 минут
5. Физкультминутка  - 3 минуты
6. Выполнение практических заданий.  Разноуровневые задания – дифференцированное обучение, проблемная технология. 16 минут.
7. Подведение итогов урока. Домашнее задание. 3 минуты.

Конспект открытого урока

«Выигрышная стратегия»

Цели:

• Познакомиться с выигрышной стратегией в игре
• Научиться применять её в конкретных задачах
• Способствовать развитию логического мышления
• Способствовать воспитанию внимательности и аккуратности при работе за ПК

Используемые образовательные технологии: репродуктивная, проблемная, игровая, здоровьесберегающая, групповая, ИКТ.

Ход урока

1. Организационный момент – 2 минуты.
2. Повторение пройденного (репродуктивный метод обучения). 3 минуты.
3. Объяснение нового материала. Учитель предлагает классу поиграть в следующую игру. На доске изображён ряд бусинок. Можно закрашивать одну или две бусинки. Выигрывает тот, кто закрасит последнюю бусинку. Учитель выбирает второй ход и выигрывает. Проводится несколько раундов игры и задаётся вопрос: «Почему учитель при данных условиях всегда выигрывает»? Ученики предлагают свои варианты ответов и так находится решение задачи. (проблемная и игровая технологии). 4 минуты.

1. Задача «Закрась бусинки, число которых кратно 4 ». Обсуждение с классом выигрышной стратегии для этого случая. Игра. 5 минут
2. Задача «Закрась произвольное число бусинок». Обсуждение выигрышной стратегии и игра в парах (групповая и игровая технологии). 5 минут.
3. Задача «Закрась яблоки на яблонях». Решаем самостоятельно в парах (групповая и игровая  технологии). 5 минут.

4. Физкультминутка – 3 минуты.
5. Выполнение практического задания. Задача Баше, игра с компьютером. Информационно-компьютерная, игровая и проблемная технологии. 10 минут.
6. Подведение итогов урока. Выставление оценок. Домашнее задание. 3 минуты.

Конспект урока

«Поиск элементов массива, удовлетворяющих некоторым условиям»

9 класс, I триместр

Цели:

• Научиться составлять простые и сложные условия для поиска элементов массива
• Научиться анализировать исходные данные задачи поиска элементов массива
• Способствовать развитию логического мышления
• Способствовать воспитанию внимательности и аккуратности при работе за ПК

Используемые технологии: дифференцированного обучения, проблемная, ИКТ, здоровьесберегающая, фронтального опроса.

Ход урока

7. Организационный момент – 2 минуты.
8. Проверка домашнего задания. Двое учеников решают задачи у доски. Остальные предлагают свои варианты решения. (Репродуктивный метод обучения). 5 минут.
9. Актуализация знаний . Фронтальный опрос. 4 минуты.

4. Что такое массив?
5. Как описать одномерный массив?
6. Как обратится к некоторому элементу массива?
7. Что общее между всеми элементами массива? Что у каждого своё?
8. Как заполнить массив?
9. Как вывести его на экран?

10. Теоретическая основа урока. Показ презентации. (Объяснительно-иллюстративный метод обучения, информационно-компьютерная технология). После объяснения вопросы:

1. Как вывести на экран чётные элементы?
2. Как вывести элементы, стоящие на чётных местах?
3. Как вывести чётные элементы, стоящие на чётных местах? (Проблемный метод обучения). 10 минут.

11. Физкультминутка - 3 минуты.
12. Выполнение практического задания. Разноуровневые задачи. (Дифференцированный метод обучения, информационно-компьютерная технология). 18 минут.
13. Подведение итогов урока. Выставление оценок. Домашнее задание. 3 минуты.