Статья "Современные образовательные технологии. Технология проблемного обучения"
статья

Современные образовательные технологии. Технология проблемного обучения.

1.1. Цели проблемного обучения

В отечественной педагогике идеи проблемного обучения стали актуальными начиная со второй половины 1950-х гг., а в 1960-е гг. в научно-педагогической и методической литературе обосновывается богатый потенциал решения учебных проблем и выявляются способы организации проблемного обучения. [6]

Цель проблемного обучения: развитие интеллекта и творческих способностей учащихся; формирование прочных знаний; повышение мотивации через эмоциональную окраску урока; воспитание активной личности.

Таким образом, можно отметить, что проблемное обучение - это обучение, при котором учитель, создавая проблемные ситуации и организуя деятельность учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальное сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов науки.[7]

Под проблемным обучением В. Оконь понимает «совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний Д. В. Вилькеев под проблемным обучением имеет в виду такой характер обучения, когда ему придают некоторые черты научного познания.[1]

Сущность проблемного обучения И. Я. Лернер видит в том, что «учащийся под руководством учителя принимает участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определенно системе, соответствующей образовательно-воспитатальным целям школы» .[2]

Т. В. Кудрявцев суть процесса проблемного обучения видит в выдвижении перед учащимися дидактических проблем, в их решении и овладении учащимися обобщенными знаниями и принципами проблемных задач. Такое понимание имеется и в работах Ю. К. Бабанского.[3]

На основе обобщения практики и анализа результатов теоретических исследований М. И. Махмутов дает следующее определение понятия «проблемное обучение»: «Проблемное обучение - это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивости мотивов учения и мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций».[4]

Проблемное обучение, в отличие от любого другого, способствует не только приобретению учащимися необходимой системы знаний, умений и навыков, но и достижению высокого уровня их умственного развития, формированию у них способности к самообучению, самообразованию. Обе эти задачи могут быть реализованы с большим успехом именно в процессе проблемного обучения, поскольку усвоение учебного материала происходит в ходе активной поисковой деятельности учащихся, в процессе решения ими системы проблемно-познавательных задач. Нужно отметить еще одну из важных целей проблемного обучения: формирование особого стиля умственной деятельности, исследовательской активности и самостоятельности учащихся.[5]

1.2. Формы проблемного обучения и способы его организации

В отечественной педагогике различают три основные формы проблемного обучения:

• проблемное изложение учебного материала в монологическом режиме лекции либо диалогическом режиме семинара;

• частично-поисковая деятельность при выполнении эксперимента, на лабораторных работах;

• самостоятельная исследовательская деятельность. Проблемный семинар можно провести в форме теоретической игры, когда небольшие рабочие группы, организованные на базе студенческой группы, доказывают друг другу преимущества своей концепции, своего метода. Решение серии проблемных задач может быть вынесено на практическое занятие, посвященное проверке или оценке определенной теоретической модели или методики, степени их пригодности в данных условиях. [8]

Наиболее оптимальной является следующая структура проблемного задания:

• Создание проблемной ситуации:

Постановка педагогом проблемных ситуаций ставит своей целью активизацию усилий учащихся по разрешению соответствующего противоречия. [9]

Целью этапа мотивации на уроке должно стать возникновение сомнения, неуверенности, вопроса или проблемы. На их разрешение должна быть направлена вся дальнейшая активность учащихся.

Создание разных вариантов практических обстоятельств помогут создать проблемные ситуации на уроке. Выделяют три основных способа их создания:

• приём ключевых слов;
• приём загадки-интерпретации;
• выполнимое/невыполнимое действие.

Приём ключевых слов основан на рефлексии учащимися того, что им уже известно, и стимулировании постановки вопросов о том, что им ещё неизвестно. Для рефлексии известного и вычленения неизвестного применяется лобовой приём: учитель сначала спрашивает детей о том, что они знают по тому или иному вопросу, а затем спрашивает их о том, что им ещё неизвестно. Такая постановка задания не вызывает у учащихся каких-либо серьёзных трудностей. Трудность заключается в том, что вопросы детей о том, что им неизвестно могут быть весьма многочисленными и среди них может и не быть того вопроса, который подлежит изучению. Использование ключевых слов позволяет избежать этой трудности. Стимулирование и обучение постановке исследовательских вопросов является одним из важнейших способов развития исследовательской активности. Учащимся предлагается отгадать, что спрятано в шкатулке с помощью вопросов, на которые учитель может отвечать только «да» и «нет». Дети с увлечением начинают задавать вопросы, но достаточно быстро их вопросы иссякают в силу отсутствия умения задавать исследовательские вопросы.

Следующий этап – этап поиска неизвестного. Учитель предлагает ребятам воспользоваться специальными ключами, которые подведут их к решению главной проблемы. Этими ключами являются вопросы, которые основаны на словах, с помощью которых можно решить поставленную задачу. Задача учителя на данном этапе – научить пользоваться ключевыми словами для постановки исследовательских вопросов. Целесообразно начать обучение постановке вопросов с таких ключей, как «свойства» и «функции».

Помогая детям переходить от одного ключа к другому, учитель стимулирует постановку исследовательских вопросов. В этом случае дети быстро решают проблемную задачу. Если было проведено хотя бы одно такое занятие, то в дальнейшем не составляет труда вводить такие ключевые слова как «причина», «условие», «значение», «происхождение», «виды» и т.д.

Учителя, которые впервые начинают пользоваться этим приёмом, удивляются тому, как дети быстро приходят к тем вопросам, которые входили в круг изучаемых. Необходимо всегда помнить о принципиальной разнице между вопросом, который поставил учитель и вопросом, который родился у учащегося. За ученическим вопросом стоит потребность в познании нового материала.

Далее учитель может предложить сгруппировать вопросы, сходные по смыслу. Или обращает внимание детей, что есть ещё много вопросов по данной теме и побуждает учащихся решить, что в таком случае необходимо сделать. Дети, имеющие опыт самостоятельного поиска, могут предложить провести исследование. Обсудив с детьми, в какой форме лучше всего провести исследование, и сформулировав задачу такого исследования, можно переходить к следующему этапу урока – исследованию в малых группах.

Приём ключей обеспечивает возникновение вопроса, что составляет обязательное условие проведения индуктивного исследования.

Широко используется другой способ создания мотивации – приём загадки. Он основан на использовании такого стимульного материала, который характеризуется той или иной степенью неопределенности, что позволяет создать проблемную ситуацию. Таким стимульным материалом может быть всё, что угодно: реальные объекты, рисунок, схема, модель, демонстрация и т.п.

Третий способ создания мотивации на уроке – выполнимое/невыполнимое действие. Характерной особенностью данного способа является то, что детям предлагается выполнить такое задание, которое субъективно кажется выполнимым. Но в процессе его выполнения зарождается сомнение или обнаруживается невозможность его осуществления. Проблемная ситуация в этом случае создаётся с помощью какого-то задания с «ловушкой». Преимуществом данного приёма является то, что обеспечивает возникновение очень сильной потребности в познании чего-либо, что необходимо узнать детям. [10]

• Формулировка проблемы:

Далее педагог дает четкую формулировку проблемы. При правильной постановке проблемной ситуации у учащихся возбуждается интерес и появляется мотивация к ее изучению.

• Выдвижение гипотез:

Ученики выдвигают возможные гипотезы по решению данной проблемы с помощью разных форм технологии проблемного обучения.

• Доказательство или опровержение гипотез:

Обязательно учащимся предлагается обосновать гипотезу и доказать ее, проверить, насколько она соответствует исходным условиям проблемной ситуации.

• Проверка правильности решений (рефлексия-самоанализ):

После доказательства гипотезы, выполняемой путем выведения из нее следствий и их проверки, осуществляется окончательный этап: оценка найденного решения, определение того, насколько оно пригодно для решения других задач.

• Воспроизведение нового материала (выражение решения):

В дальнейшем закрепление полученных знаний может осуществляться как по традиционной схеме – с применением репродуктивных методов, так и снова в рамках проблемного обучения (вернее, с элементами проблемного обучения) - путем видоизменения условий исходной проблемной ситуации. [9]

Уровни проблемного обучения отражают не только разный уровень усвоения учащимися новых знаний и способов умственной деятельности, но и разные уровни мышления.

• Уровень обычной несамостоятельной активности - это восприятие учащимися объяснений педагога, усвоение образца умственного действия в условиях проблемной ситуации, выполнение самостоятельных работ, упражнений воспроизводящего характера.
• Уровень полусамостоятельной активности характеризуется применением усвоенных знаний в новой ситуации и участием учащихся в совместном с педагогом поиске способа решения поставленной учебной проблемы.
• Уровень самостоятельной активности предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника, применяет усвоенные знания в новой ситуации, конструирует решение задачи среднего уровня сложности, путем логического анализа доказывает гипотезы, - помощь педагога при этом минимальна.
• Уровень творческой активности характеризует выполнение самостоятельных работ, требующих творческого воображения, логического анализа, открытия нового способа решения, самостоятельного доказательства. На этом уровне делаются самостоятельные выводы и обобщения, изобретения; художественное творчество тоже относится к этому уровню. [11]

1.3. Структура проблемной ситуации

Проблемные ситуации могут различаться по степени сложности решения этой проблемы. Высшая степень проблемности присуща такой учебной ситуации, в которой человек:

1) сам формулирует проблему (задачу);

2) сам находит ее решение;

3) решает и самоконтролирует правильность этого решения.

Проблемные ситуации основаны на активной познавательной деятельности учащихся, состоящей в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умение видеть за отдельными фактами закономерность и др.

В качестве проблемной ситуации на уроке могут быть:

– проблемные задачи с недостающими, избыточными, противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками;

– поиск истины (способа, приема, правила решения);

– различные точки зрения на один и тот же вопрос;

– противоречия практической деятельности.

Пути, которыми учитель может привести учеников к проблемной ситуации:

– побуждающий диалог – это “экскаватор”, который выкапывает проблему, вопрос, трудность, т.е. помогает формулировать учебную задачу

– подводящий диалог: логически выстроенная цепочка заданий и вопросов – “локомотив”, движущийся к новому знанию, способу действия;

– применение мотивирующих приёмов: “яркое пятно” – сообщение интригующего материала (исторических фактов, легенд и т.п.), демонстрация непонятных явлений (эксперимент, наглядность), “актуализация” – обнаружение смысла, значимости проблемы для учащихся.

Основными условиями использования проблемных ситуаций являются:

Со стороны учащихся:

– новая тема (“открытие” новых знаний);

– умение учащихся использовать ранее усвоенные знания и переносить их в новую ситуацию;

– умение определить область “незнания” в новой задаче;

– активная поисковая деятельность.

Со стороны учителя:

– умение планировать, создавать на уроке проблемные ситуации и управлять этим процессом;

– формулировать возникшую проблемную ситуацию путем указания ученикам на причины невыполнения поставленного практического учебного задания или невозможности объяснить им те или иные продемонстрированные факты. [12]

Таблица 1. Приёмы создания проблемной ситуации

1.4. Сравнительная характеристика проблемного и традиционного обучения

Главным отличием двух видов обучения следует считать целеполагание и принцип организации педагогического процесса. Цель сложившегося типа обучения: усвоение результатов научного познания, вооружения учащихся знанием основ наук, привития им соответствующих знаний и навыков. Цель проблемного обучения более широкая: усвоение не только результатов научного познания, но и самого пути, процесса получения этих результатов, она включает еще и формирование познавательной деятельности ученика, и развитие его творческих способностей (помимо овладения системой знаний, умений и навыков). Здесь акцент делается на развитие мышления. В таблице 2 приведена основная сравнительная характеристика проблемного и традиционного видов обучения.[13]

Таблица 2. Сравнительная характеристика традиционного и проблемного видов обучения

2. Химический эксперимент как проблемная задача в учебном процессе

Xимический эксперимент придает особую специфику предмету химии. Он является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения.

В методической литературе можно встретить много различных формулировок понятия химического эксперимента, используемого для обучения: «школьный химический эксперимент», «ученический эксперимент по химии» и др. В качестве центрального в этом многообразии понятий можно выделить понятие «учебный химический эксперимент».

В процессе обучения химический эксперимент выполняет различные функции. Рассмотрим некоторые из них.

• Эвристическая функция химического эксперимента проявляется в установлении новыха) фактов; б) понятий и в) закономерностей.

а) В качестве примера можно привести реакцию взаимодействия газообразного водорода с оксидом меди(II). Наблюдая данную демонстрацию, ученики устанавливают, что водород при определенных условиях может реагировать с оксидами металлов, восстанавливая металл до простого вещества.

б) Химический эксперимент обладает большими потенциальными возможностями для формирования новых понятий. Например, при изучении темы «Кислород» учитель демонстрирует способ получения кислорода из пероксида водорода. Для ускорения процесса разложения пероксида водорода в пробирку вводится диоксид марганца. После завершения реакции учитель дает определение катализатора.

в) Особенно ярко функция выявления зависимостей и закономерностей проявляется при изучении темы «Закономерности протекания химических реакций». Демонстрационный эксперимент позволяет выявить зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ, концентрации, поверхности соприкосновения реагирующих веществ и т.д.

Корректирующая функция химического экспериментапроявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Очень часто учащиеся считают, что при взаимодействии растворов хлороводорода и серной кислоты с медью выделяется водород. Для исправления таких ошибок полезно продемонстрировать следующий опыт. В пробирки с соляной кислотой и раствором серной кислоты прибавляют кусочки меди. Учащиеся наблюдают, что при обычных условиях и при нагревании водород не выделяется.

Корректировке процесса приобретения экспериментальных умений способствуют эксперименты, которые демонстрируют последствия неправильного выполнения некоторых химических операций. Например, как проводить разбавление концентрированной серной кислоты водой. Для этого в высокий химический стакан наливают концентрированную серную кислоту. Стакан закрывают листом фильтровальной бумаги и через отверстие в бумаге приливают пипеткой горячую воду. При соприкосновении воды с кислотой происходит образование паров и разбрызгивание раствора. При приливании серной кислоты в воду и перемешивании раствора растворение протекает спокойно.

Обобщающая функция химического эксперимента позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии опытов можно сделать обобщенный вывод, например, о принадлежности различных классов веществ к электролитам.

Исследовательская функция химического эксперимента наиболее ярко проявляется в проблемном обучении. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

В школьном курсе химии эксперимент является не только методом исследования, источником и средством нового знания, но и проблемным объектом изучения. В ходе химического эксперимента ученик решает проблемную задачу, применяя практические навыки. В ходе таких работ не только изучаются вещества, но и осваиваются различные экспериментальные методы, применяемые в химии.

Исследовательская функция связана с развитием практических умений и навыков по анализу и синтезу веществ, поиску знаний о свойствах веществ и исследованию их простейших признаков, конструированию приборов и установок, т.е. освоению простейших методов научно-исследовательской работы. В соответствии с этой функцией учебный химический эксперимент как бы соединяет применение основных приемов научного метода с выполнением учащимися учебно-исследовательских заданий.

Ученический эксперимент, связанный с измерением количественных характеристик, практически не используется на уроках и очень редко применяется на факультативных и внеурочных занятиях по химии. Вместе с тем систематическое выполнение количественных экспериментальных задач приучает учащихся аккуратно работать, критически подходить к делу, вырабатывает навыки точной количественной оценки результатов эксперимента и существенно изменяет характер поисковой познавательной деятельности.

Первоначально учащиеся начинают решать количественные экспериментальные задачи на образцах искусственных смесей (например, определение содержания карбонатов в выданном образце щелочи). Затем характер задач усложняется и приближается к жизненным условиям (например, определение кислотности пищевых продуктов: хлеба, молока, ягод, фруктов и т.д.). Особый интерес представляют количественные экспериментальные задачи по синтезу веществ (например, получение индикатора метилоранжа и других препаратов, необходимых для школьного химического эксперимента). Они имеют ценность и в творческом, и в эмоциональном аспектах: синтезированный препарат сохраняется и используется затем в других экспериментах. Выполняя эти работы, учащиеся не только изучают вещества, но и осваивают экспериментальные методы, применяемые в химии (взвешивание, титрование, экстракция, хроматография, анализ, синтез и т.д.).

Выполнять эксперимент возможно лишь с опорой на полученные ранее знания. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию (которое становится более целенаправленным и активным) и осмыслению его сущности. Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы.

Эксперимент должен стать необходимой частью урока при изучении конкретных вопросов. Ученики должны знать, для чего проводится эксперимент, какое теоретическое положение он подтверждает, на какой вопрос поможет ответить.[14]

3. Разработка урока по химии с элементами проблемного обучения

Тема урока: "Химические реакции"

Цель урока: сформировать представление у учащихся о разделении веществ и о видах химических реакций.

Задачи урока:

а) образовательные:

-формировать знания и умения;

- наблюдать явления, узнавать их и делать выводы на основе наблюдений;

- способствовать усвоению понятий о реакция горения, реакциях экзотермических и эндотермических.

б) воспитательные:

-воспитание уважения чужого мнения, способности работать в коллективе

-воспитание потребности в знаниях, повышения познавательных интересов, привитие интереса к химии;

-формирование правильной самооценки учащихся.

в) развивающие:

-развитие умений и навыков самостоятельно работать с учебной литературой;

-развитие умений анализировать, сравнивать, обобщать, выдвигать собственные гипотезы и делать выводы, выступать перед аудиторией.

Тип урока: комбинированный ( словесно –наглядный).

Методы обучения:

- частично – поисковый

- словесно –наглядный

Ход урока:

Ход урока

I.Организационный момент

Учитель: "Здравствуйте, ребята! Сегодня на уроке мы изучим тему, которая будет называться "Химические реакции". В конце урока вы будете меть представления о разделении веществ, а также о видах химических реакций. На доске записано домашнее задание на следующий, откройте свои дневники и запишите его"

Домашнее задание: пар.27 - пересказ, ответить на вопросы в конце параграфа; пар.28 - прочитать

II. Основная часть урока

На слайде представлены вопросы, ответы на которые ученикам следует дать в тетрадях для самостоятельной работы. Перед выполнением самостоятельной работы ученики закрывают свои учебники и кладут их на край стола.

Вопросы:

1. Что представляет собой дистилляция или перегонка вещества?

2. Что такое дистиллированная вода?

3. Для чего используют кристаллизацию?

4. На чем основан способ фильтрования?

5. В чем суть возгонки (сублимации) вещества?

Объяснение нового материала.

Учитель: «На предыдущем уроке мы рассмотрели физические явления, т.е. такие изменения вещества, которые не приводят к изменению состава и строению молекул. Сегодня мы изучим другие явления, которые называются химические ».

Учитель проводит демонстрационные опыты:

• CuSO4+NaOH = Cu(OH)2+Na2SO4 (выпадение осадка)
• К полученному раствору Cu (OH)2 добавить раствор кислоты HCl

Cu (OH)2 + 2 HCl = CuCl2 +2 HOH (растворение осадка)

• Прибавление фенолфталеина к NaOH (раствор окрасится в малиновый цвет)

Вопросы для обсуждения: "Какие изменения наблюдаются в ходе реакций? Чем отличаются физические явления от химических явлений?" После ответов на вопросы, в тетрадях записать внешние признаки протекания химических реакций (первый абзац параграфа).

Демонстрационный опыт: горение дихромата аммония (NH4)2Cr2O7(изменение размера реакции, цвета, выделение тепла и света).

В тетрадях записать определения реакциям горения, эндотермическим и экзотермическим реакциям. Вопрос ученикам: «Реакция какого типа произошла в последнем опыте? Какого значение горения? Где в повседневной жизни оно используется?" (экзотермическая реакция; значение горения: обеспечивает движение транспорта; обогревает жилища; применяется во всех отраслях промышленности; применяется в сельском хозяйстве; используется на тепловых электростанциях).

Условия течения химических реакций:

1. Соприкосновение веществ (зависит от площади реагирующих веществ);

2. Нагревание;

3.Действие электрического тока, тепла и т.д.

III. Обобщение и закрепление нового материала.

На слайде представлена таблица - технологическая карта.

Эти вопросы можно найти в конце учебника. Второй столбик заполняется на уроке путем обсуждения и объяснения учениками того или иного ответа. Третий столбик ученики заполняют дома, опираясь на пройденный материал и самоподготовку.

IV, V Подведение итогов урока, рефлексия.

Учитель: "Сегодня на уроке мы познакомились с новой темой "Химические реакции". Узнали о реакциях горения, реакциях эндотермических и экзотермических. На следующем уроке нам предстоит изучить химические уравнения и способы расстановки коэффициентов в них".

Ученики анализируют свои знания, полученные в ходе урока, делает вывод о том, что усвоено им хорошо, а какие моменты урока следует повторить еще дома.

VI.Домашнее задание: пар.27 - изучить, ответить на вопросы в конце пар., заполнив технологическую карту, пар.28 - читать.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании вышеизложенного материала, можно сделать следующие выводы.

Главным образом проблемное обучение призвано для реализации трёх основных целей:

Первая цель - сформировать у учащихся необходимую систему знаний, умений и навыков.

Вторая цель - достигнуть высокого уровня развития школьников, развития способности к самообучению, самообразованию.

Третья цель - сформировать особый стиль умственной деятельности, исследовательскую активность и самостоятельность учащихся.

В соответствии с поставленными задачами в ходе курсовой работы:

- изучена и раскрыта сущность технологии проблемного обучения в учебном процессе;

-рассмотрена технологии проблемного обучения в учебном процессе на уроках химии;

-разработан урок по химии с элементами проблемного обучения.

Список использованной литературы

1. Оконь В. Основы проблемного обучения. - М.:Просвещение, 1968 г.

2. Лернер И.Я. Вопросы проблемного обучения на Всесоюзных педагогических чтениях.//Советская педагогика.- 1968 г.-№ 7.

3. Кудрявцев Т.В. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. - М.: Знание, 1991 г.

4. Махмутов М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории.-М.:Педагогика, 1975

5. Кудрявцев Т.В. Психология творческого мышления. - М., 1975.-С. 200-201.

6. http://si-sv.com/publ/14-1-0-84 (Задоя С.Э. «Технология проблемного обучения» [Электронный ресурс])

7. http://festival.1september.ru/articles/596227/

8. http://www.pedagogics-book.ru/articles/6-4-5.html

9. http://dls.vspu.ac.ru/wiki/

10.https://sites.google.com/a/digicamp.ru/sajt-ucitela-nacalnyh-klassov-tolokneevoj-anny-nikolaevny/metodiceskaa-kopilka

11. http://festival.1september.ru/articles/583913/

12. http://festival.1september.ru/articles/411632/

13.http://proffi95.ru/blogs/chechenskii-koledzh-yekonomiki-i-upravlenija-256/sravnitelnaja-harakteristika-problemnogo-i-tradicionogo-obuchenija.html

14. http://him.1september.ru/article.php?ID=200702404