проблемное обучение
учебно-методический материал по химии (10 класс)

Проблемное обучение.

Актуальность: Качественный скачок в развитии новых технологий во всех сферах человеческой деятельности повлек за собой и резкое возрастание потребностей общества в творческих людях, способных создавать новое в производственной и социальной жизни, умеющих ставить и решать новые проблемы, актуальные и для современного общества, и для будущего.

Будущее образования находится в тесной связи с перспективами проблемного обучения. И цель проблемного обучения широкая: усвоение не только результатов научного познания, но и самого пути процесса получения этих результатов; она включает еще и формирование познавательной самостоятельности ученика и развития его творческих способностей (помимо овладения системой знаний, умений, навыков и формирования мировоззрения).

По мнению учёных (психологов, педагогов), проблемному обучению принадлежит ведущая роль в развитии творческого потенциала личности обучающихся (С.Л. Рубинштейн, А.М. Матюшкин, А.В. Брушлинский, В. Оконь, Т.В. Кудрявцев, М.Н. Скаткин, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, В.Т. Кудрявцев, Е.Л. Яковлева, Н.Б. Шумакова и др.).

Из истории…

Технология проблемного обучения не нова: она получила распространение в 20-30-х годах в советской и зарубежной школе. Проблемное обучение основывается на теоретических положениях американского философа, психолога и педагога Дж.Дьюи (1859-1952), основавшего в 1894 г. в Чикаго опытную школу, в которой учебный план был заменен игровой и трудовой деятельностью. В современных условиях теория и практика проблемного обучения разрабатывалась (конец 60-х – 70-е годы XX века) и разрабатывается, начиная с 90-х годов, на качественного новой основе. Этому способствует, прежде всего развитие психологической и педагогической наук.

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

Целевые ориентации:

•  Приобретение ЗУН.

•  Усвоение способов самостоятельной деятельности.

•  Развитие познавательных и творческих способностей.

Характерной чертой проблемного обучения является функция развития творческих способностей.

В процессе решения цепи проблемных ситуаций  в ходе  проблемно-исследовательской деятельности учащиеся  овладевают новыми знаниями и способами действия, а в результате этого формируются творческие способности, продуктивное мышление, воображение,  интерес к познанию.

Проблемное обучение является одним из наиболее эффективных средств активизации мышления ученика. Суть активности, достигаемой при проблемном обучении, заключается в том, что ученик должен анализировать фактический материал и оперировать им так, чтобы самому получить из него новую информацию.  

Другими словами это расширение, углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Нового применения прежних знаний не может дать ни учитель, ни книга, оно ищется и находится учеником, поставленным в соответствующую ситуацию. Это и есть поисковый метод учения как антипод методу восприятия готовых выводов учителя (хотя последний метод тоже вызывает определённую активность ученика).

Теоретические основы проблемного обучения.

  Первый способ - побуждение учащихся к теоретическому объяснению  явлений, фактов,  внешнего  несоответствия  между  ними.   Это   вызывает   поисковую деятельность учеников и проводит к активному усвоению новых знаний.

  Второй способ - использование учебных и жизненных  ситуаций,  возникающих при  выполнении  учащимися  практических  заданий  в  школе,  дома  или   на производстве, в ходе наблюдения за  природой  и  тому  подобное.  Проблемная ситуация  возникает   при   попытке   учащихся   самостоятельно   достигнуть поставленной перед ними практической цели.

  Третий способ - расстановка  учебных  проблемных  заданий  на  объяснение

явлений или поиск путей практического решения. Примером может служить  любая исследовательская работа учащихся на учебно-опытном участке, в мастерской  и так далее.

  Четвертый  способ  побуждения  учащихся  к  анализу  фактов   и   явлений

действительности, поражающему противоречия между жизненными  представлениями и научными понятиями об этих фактах.

  Пятый способ выдвижение предположения (гипотез) формулировка выводов и их опытная проверка.

  Шестой  способ  -  побуждение  учащихся  к  сравнению   сопоставлению   и

противопоставлению фактов, явлений, правил, в результате  которых  возникает

проблемная ситуация.

  Седьмой способ - побуждения учащихся к предварительному  обобщению новых

фактов. Учащиеся получают  задание  рассмотреть  некоторые  факты,  явления,

содержащиеся в новом для них материале, сравнить их с известными  и  сделать

самостоятельное обобщение.

  Восьмой способ - ознакомление учащихся с фактами носящими  как  будто  бы

необъяснимый характер и приведенными в истории науки  к  постановке  научной

проблемы.

  Девятый способ  -  организация  межпредметных  связей.  Часто  материал

учебного  предмета  не  обеспечивает  создание  проблемной   ситуации   (при

обработке навыков, повторения пройденного и тому подобное).  В  этом  случае

следует  использовать  факты  и  данные  наук,  имеющие  связь  с   изучаемым

материалом.

  Десятый способ - варьированные задачи, переформулировка вопроса.

Виды проблемного обучения.

по соответствующим видам творчества:

• •Первый вид («научное» творчество) – это теоретическое исследование, то есть поиск и открытие ученикам нового правила, закона, теоремы и т.д. В основе этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение теоретических учебных проблем.
• •Второй вид (практическое творчество) – поиск практического решения, то есть поиск способа применения известного знания в новой ситуации, конструирование, изобретение. В основе этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение практических учебных проблем.
• Третий вид (художественное творчество) – это художественное отображение действительности на основе творческого воображения, включающее в себя литературные сочинения, рисование, написание музыкального произведения, игру, и т.д.Все виды проблемного обучения характеризуются наличием репродуктивной, продуктивной и творческой деятельности ученика, наличие поиска и решения проблемы.

В зависимости от характера взаимодействия учителя и обучающихся выделяют четыре уровня проблемного обучения:

 - уровень несамостоятельной активности - восприятие учениками объяснения учителя, усвоение образца умственного действия в условиях проблемной ситуации, выполнение учеником самостоятельных работ, упражнений воспроизводящего характера, устное воспроизведение;

 - уровень полусамостоятельной активности характеризуется применением прежних знаний в новой ситуации и участие обучающихся в поиске способа решения поставленной учителем проблемы;

 - уровень самостоятельной активности - выполнение работ репродуктивно-поискового типа, когда ученик сам решает по тексту учебника, применяет прежние знания в новой ситуации, конструирует, решает задачи среднего уровня сложности, доказывает гипотезы с незначительной помощью учителя и так далее;

 - уровень творческой активности - выполнение самостоятельных работ, требующих творческого воображения, логического анализа и догадки, открытия нового способа решения учебной проблемы, самостоятельного доказательства; самостоятельные выводы и обобщения, изобретения, написание художественных сочинений.

Эти показатели характеризуют уровень интеллектуального развития учащихся и могут применяться учителем как видимые показатели продвижения ученика в учебном развитии, в качестве основного содержания обратной информации.

Методы проблемного обучения.

1. По способу решения проблемных задач выделяют четыре метода:

• проблемное изложение (педагог самостоятельно ставит проблему и самостоятельно решает ее);
• совместное обучение (педагог самостоятельно ставит проблему, а решение достигается совместно с учащимися);
• исследование (педагог ставит проблему, а решение достигается учащимися самостоятельно);
• творческое обучение (учащиеся и формулируют проблему и находят ее решение).

2. По способу представления проблемных ситуаций и степени активности учащихся выделяют шесть методов:

• метод монологического изложения;
• рассуждающий метод;
• диалогический метод;
• эвристический метод;
• исследовательский метод;
• метод программированных действий.

                      Метод монологического изложения.

  При монологическом методе учитель сам объясняет сущность  новых  понятий, фактов, дает учащимся готовые выводы  науки,  но  это  делается  в  условиях проблемной ситуации форма изложения - рассказ, лекция.

                       Методы рассуждающего изложения.

  Первый  вариант  -  создав  проблемную  ситуацию,   учитель   анализирует фактический материал, делает выводы и обобщения.

  Второй вариант - излагая тему, учитель пытается путем поиска  и  открытия ученого, то есть он как бы  создает  искусственную  логику  научного  поиска путем построения суждений и умозаключений на основе  логики  познавательного процесса. Форма - беседа лекция.

                       Метод диалогического изложения.

  Представляет диалог учителя с коллективом учащихся. Учитель  в  созданной им проблемной ситуации сам  ставит  проблему  и  решает  её,  но  с  помощью учащихся, то есть они активно участвуют  в  постановке  проблемы  выдвижения предположений,  и  доказательства  гипотез.  Деятельности  учащихся  присуще сочетание репродуктивного и  частично-поискового  методов  обучения.  Основы формы преподавания - поисковая беседа, рассказ.

                        Метод эвристических заданий.

  Суть эвристического метода заключается в том, что открытие нового закона, правила и тому подобное совершается не учителем,  при  участии  учащихся,  а самими учащимися под руководством и с  помощью  учителя.  Формой  реализации этого метода является сочетание эвристической беседы и  решением  проблемных задач и заданий.

                      Метод исследовательских заданий.

  Организуется учителем путем постановки перед  учащимися  теоретических  и практических   исследовательских    заданий    имеющие    высокий    уровень проблемности.   Ученик   совершает   логические   операции   самостоятельно, раскрывая сущность нового  понятия  и  нового  способа  действия.  По  форме организации исследовательские работы могут  быть  разнообразны:  ученический эксперимент, экскурсия  и  сбор  фактов,  беседы  с  населением,  подготовка доклада, конструирование и модулирование.

                      Метод программированных заданий.

 Это метод при котором учащиеся с помощью, особым образом,  подготовленных дидактических средств может приобретать новые знания и новые действия.

Этапы продуктивной познавательно деятельности.

Психологической наукой установлена определенная последовательность этапов продуктивной познавательной деятельности человека в условиях проблемной ситуации:

• Создание  проблемной ситуации
• Постановка  проблемы
• Поиск способов решения
• Решение проблемы

Преднамеренное создание проблемной ситуации является отправным моментом проблемного обучения, а возникшая при этом проблема и будет учебной проблемой.

Типы проблемных ситуаций.

Проблемная ситуация — состояние интеллектуального затруднения, которое требует поиска новых знаний и новых способов их получения. Ситуации интеллектуального затруднения чаще всего создаются с помощью проблемного вопроса.

В процессе работы наиболее часто учитель использует проблемные вопросы в форме познавательной (проблемной) задачи.

Различается четыре основных типа проблемных ситуаций:

1) ситуация нехватки знаний (учащиеся не могут решить задачу, ответить на вопрос из-за отсутствия необходимых знаний);

2) ситуация новых условий (необходимые знания у детей, однако им предстоит придумать, как применить имеющиеся знания и умения в новых условиях);

3) ситуация противоречия между теоретической возможностью и практической осуществимостью (например, ученику надо выбрать из нескольких известных ему способов решения самый рациональный);

4) ситуация противоречия между полученным практическим результатом и отсутствием знаний для того, чтобы объяснить, как и почему получен именно такой результат.

Правила создания

проблемных ситуаций.

1. Чтобы создать проблемную ситуацию, перед учащимися следует поставить такое практическое или теоретическое задание, выполнение которого требует открытия новых знаний и овладения новыми умениями; здесь может идти речь об общей закономерности, общем способе деятельности или общих условиях реализации деятельности.

2. Задание должно соответствовать интеллектуальным возможностям учащегося. Степень трудности проблемного задания зависит от уровня новизны материала преподавания и от степени его обобщения.

3. Проблемное задание дается до объяснения усваиваемого материала.

4. Проблемными заданиями могут быть:

• усвоение;
• формулировка вопроса;
• практические здания.

Проблемное задание может привести к проблемной ситуации только в случае учета вышеупомянутых правил.

5. Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий.

6. Очень трудную проблемную ситуацию учитель направляет путем указания учащемуся причин невыполнения данного ему практического задания или невозможности объяснения им тех или других фактов.

Методические приемы создания проблемных ситуаций:

• -учитель подводит обучающихся к противоречию и предлагает найти им способ его разрешения,

• -сталкивает противоречия практической деятельности,

• -излагает различные точки зрения на один и тот же вопрос,

• -предлагает классу рассмотреть явление с различных позиций (например, командира, юриста и т.д.),

• -побуждает учащихся делать сравнения, обобщения, выводы из сопоставляемых фактов,

• -ставит конкретные вопросы,

• -определяет проблемные теоретические и практические задания,

• -ставит проблемные задачи.

Проблемная задача представляет собой проблему, решаемую при заданных условиях или параметрах, и отличается от проблемы тем, что в первой заведомо ограничено поле поиска решения.

Она является средством создания проблемной ситуации. В отличие от обычной задачи она представляет собой не просто описание какой-либо ситуации, состоящее из характеристики данных, составляющих условие задачи и указание на неизвестное, которое должно быть раскрыто на основании этих условий. Примером проблемной задачи могут быть задачи на установление причинно-следственных связей, на определение преемственности между фактами, на выявление степени прогрессивности явления и т.д.

Методы постановки учебной проблемы.

Побуждающий от проблемной ситуации диалог

 представляет собой сочетание приема создания проблемной ситуации и специальных вопросов, стимулирующих учеников к осознанию противоречия и формулированию учебной проблемы.

Подводящий к теме диалог

 представляет собой систему вопросов и заданий, обеспечивающих формулирование темы урока учениками. Вопросы и задания могут различаться по характеру и степени трудности, но должны быть посильными для учеников. Последний вопрос содержит обобщение и позволяет ученикам сформулировать тему урока. По ходу диалога необходимо принимать даже ошибочные ответы учащихся.

Сообщение темы с мотивирующим приемом.

Суть метода заключается в том, что учитель предваряет сообщение готовой темы либо интригующим материалом (прием «яркое пятно»), либо характеристикой значимости темы для самих учащихся (прием «актуальность»). В некоторых случаях оба мотивирующих приема используются одновременно.

Методы поиска решения учебной проблемы.    

Побуждающий к выдвижению и проверке гипотез диалог представляет собой сочетание специальных вопросов, стимулирующих учеников выдвигать и проверять гипотезы. Данный метод имеет определенную структуру: начинается с общего  побуждения (призыва к мыслительной работе), при необходимости продолжается подсказкой (намеком, сужающим круг поиска), в крайнем случае завершается сообщением учителя. При выдвижении и проверке гипотез диалог выглядит так:

Подводящий к теме диалог представляет собой систему вопросов и заданий, обеспечивающих формулирование («открытие») нового знания учениками. Подводящий диалог можно развернуть как от поставленной учебной проблемы, так и без нее.

Технологии проблемного обучения – организация образовательного процесса, которая предполагает постановку проблемных вопросов, создание учебных проблемных ситуаций для стимулирование активной познавательной деятельности студентов.

Примеры форм учебных занятий с использованием технологий проблемного обучения:

Проблемная лекция – изложение материала, предполагающее постановку проблемных и дискуссионных вопросов, освещение различных научных подходов, авторские комментарии, связанные с различными моделями интерпретации изучаемого материала.  

Практическое занятие в форме практикума – организация учебной работы, направленная на решение комплексной учебно-познавательной задачи, требующей от обучающихся применения как научно-теоретических знаний, так и практических навыков.

Практическое занятие на основе кейс-метода («метод кейсов», «кейс-стади») –  обучение в контексте моделируемой ситуации, воспроизводящей реальные условия научной, производственной, общественной деятельности. Обучающиеся должны проанализировать ситуацию, разобраться в сути проблем, предложить возможные решения и выбрать лучшее из них. Кейсы базируются на реальном фактическом материале или же приближены к реальной ситуации.

Типы лекций в технологии проблемного обучения.

• Вводная: постановка проблемы.
• Объяснительно-иллюстративная.
• Проблемного изложения знаний.
• Проблемного изложения знаний с опорой на самостоятельную работу обучающихся.
• С элементами эвристической беседы.

Примерная схема организации урока в форме

проблемного обучения.

• Создание учебной проблемной ситуации.
• Постановка познавательной задачи (или задач), четкая ее формулировка.
• Изучение различных условий, характеризующих поставленную задачу.
• Процесс решения поставленной задачи.
• Исследование получаемого решения задачи, обсуждение его результатов, выявление нового знания.
• Применение нового знания посредством решения специально подобранных     учебных задач для его усвоения.
• Обсуждение возможных расширений и обобщений результатов решения задачи в рамках исходной проблемной ситуации.
• Изучение полученного решения задачи и поиск других более экономичных или более изящных способов ее решения.
• Подведение итогов проделанной работы.

                        Структура проблемного урока.

          Структура  урока  лежит  в  основе  тематического  и  поурочного   плана, предопределяют логику анализа  урока.  Под  структурой  понимают   различные варианты взаимодействия между элементами  состава,  возникающие  в  процессе функционирования объекта.

  Структурными элементами  проблемного урока:

 1) актуализация прежних знаний учащихся;

 2) усвоение новых знаний и способов действия;

 3) формирование умений и навыков.

  Эта  структура  отражает  основные  этапы  учения  и  этапы   организации современного урока.

  Поскольку показателем проблемности урока является наличие в его структуре этапов поисковой  деятельности,  то  естественно,  что  они  и  представляют внутреннюю часть структуры проблемного урока:

 1) возникновение проблемных ситуаций и постановка проблемы;

 2) выдвижение предположений и обоснования гипотезы;

 3) доказательство гипотезы;

 4) проверка правильности решения проблемы.

  Структура проблемного урока  представляющая  собой  сочетание  внешних  и внутренних  элементов  процесса  обучения,  создает  возможность  управления самостоятельной учебной деятельностью ученика.

Рекомендации учителю.

 Чтобы проблемное обучение было эффективным, учитель должен реализовать следующие ключевые условия:

- интерес учащихся к содержанию проблемы;

- посильность решения проблемы для учеников данного возраста и уровня подготовленности;

- значимость для ученика информации, получаемой при решении проблемы;

- диалогическое доброжелательное общение педагога с учащимися, тактичность, поощрение педагогом мыслей, гипотез, высказанных учащимися.

Учителю рекомендуется продумать:

• Точное определение объема и содержания учебного материала, предназначенного для изучения на уроке.

• Систематизация учебного материала в соответствии с логикой учебного предмета, его структурой, а так же в соответствии с принципами дидактики.

• Деление учебного материала на легко усваиваемые и тесно между собой связанные части.

• Усвоение частей, сопровождающихся контролем и корректированием результатов усвоения.

• Учет индивидуальных темпов усвоения учебного материала школьниками и темпов работы группы.

Таким образом, технология проблемного обучения предполагает систему учебных занятий с основной целью — создать условия, при которых учащиеся открывают новые знания, овладевают новыми способами поиска информации, развивают проблемное мышление.