Педагогическая проблема: «Проблемное обучение - как основа интеллектуального развития школьников»

1. Публичное представление собственного инновационного педагогического опыта.

Педагогическая проблема:

«ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ - как основа интеллектуального развития школьников».

Актуальность проблемы:

Проблемное обучение относится к активным технологиям обучения. В его основе лежит решение какой-либо проблемы, задачи.

В широком смысле проблема – это сложный теоретический и практический вопрос, требующий изучения и разрешения; в науке – противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов и требующая адекватной теории для ее разрешения.

Проблемное обучение – это обучение решению нестандартных задач, в ходе которого учащиеся усваивают новые знания и приобретают навыки и умения творческой деятельности.

Преимущества проблемного обучения это, прежде всего, большие возможности для развития внимания, наблюдательности, активизации мышления, активизации познавательной деятельности учащихся; оно развивает самостоятельность, ответственность, критичность и самокритичность, нестандартность мышления. Кроме того, что очень важно, проблемное обучение обеспечивает прочность приобретаемых знаний, ибо они добываются в самостоятельной деятельности, это во-первых, и, во-вторых, здесь срабатывает известный в психологии «эффект неоконченного действия», открытый . Его суть в том, что действия, которые были начаты, но не закончены, запоминаются лучше. Иначе говоря, проблемное обучение связано с исследованием и потому предполагает растянутое во времени решение задачи. Ученик попадает в ситуацию подобно деятелю, решающему творческую задачу или проблему. Он постоянно думает над ней и не выходит из этого состояния, пока ее не решит. Именно за счет этой незавершенности и формируются прочные знания, навыки и умения.

Настоящая проблема всегда связана с наукой, она содержит явное противоречие, не имеет окончательного ответа на главный вопрос проблемы и, следовательно, требует поисковой, исследовательской работы. Проблемная задача предполагает ряд действий, для ее решения ученику нужно самостоятельно провести частичный поиск.

Проблемное обучение отвечает требованиям времени: обучать - исследуя, исследовать - обучая. Только так можно формировать творческую личность, а значит выполнять сверхзадачу нашего педагогического труда.

Концепция проблемного обучения получила широкое распространение тем не менее, существует несколько подходов к ее трактовке. 
Проблемное обучение — это 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 (В. Оконь, 1975).

Проблемное обучение — это тип развивающего обучения, содержание которого представлено системой проблемных задач различного уровня сложности, в процессе решения которых учащиеся овладевают новыми знаниями и способами действия, а через это происходит формирование творческих способностей: продуктивного мышления, воображения, познавательной мотивации, интеллектуальных эмоций (, 1991).

Проблемное обучение — это такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками и умениями и развитие мыслительных способностей (, 1998).

Историческая справка

В основу проблемного обучения легли идеи американского психолога, философа и педагога Дж. Дьюи (), который в 1894 году основал в г. Чикаго опытную школу, в которой основу обучения составлял не учебный план, а игры и трудовая деятельность. Методы, приемы, новые принципы обучения, применявшиеся в этой школе, не были теоретически обоснованы и сформулированы в виде концепции, но получили распространение в 20-30 годах ХХ века. В СССР они также применялись и даже рассматривались как революционные, но в 1932 году были объявлены прожектерством и запрещены.

В разработке принципиальных положений концепции проблемного обучения активное участие принимали: , , В. Оконь, и другие.

Теоретические сведения

Проблемным обучение называется не потому, что весь учебный материал учащиеся усваивают только путем самостоятельного решения проблем и открытия новых понятий. Здесь есть и объяснение учителя, и репродуктивная деятельность учащихся, и постановка задач, и выполнение учащимися упражнений. Однако организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебных проблем – характерный признак этого типа обучения. Поскольку вся система методов при этом направлена на всестороннее развитие школьника, развитие его познавательных потребностей, на формирование интеллектуально активной личности, проблемное обучение является подлинно развивающим обучением.

В педагогической литературе имеется ряд попыток дать определение этому явлению. Под проблемным обучением В. Оконь понимает совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний. Основной недостаток этого определения состоит в том, что процесс обучения выступает здесь как процесс приобретения всех знаний только путем решения проблем. Такой принцип организации обучения методически недопустим с точки зрения теории проблемного обучения.

Сущность проблемного обучения состоит в том, что учащиеся под руководством учителя принимают участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определенной системе. Однако в этом определении неполно отражена роль ученика в проблемном обучении: ученик не только принимает участие в решении проблем учителем, но и, главным образом, решает их самостоятельно, под руководством учителя или с его помощью.

Проблемное обучение Махмутов считает (12) ведущим элементом современной системы развивающего обучения, включающей содержание учебных курсов, разные типы обучения и способы организации учебно-воспитательного процесса в школе.

Для построения процесса проблемного обучения требуется преднамеренное и систематическое создание соответствующих проблемных ситуаций, из которых наиболее характерными для педагогической практики являются следующие.

Первый тип. Проблемные ситуации чаще всего возникают тогда, когда учащиеся сталкиваются с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях. При этом учащиеся часто сталкиваются с фактом недостаточности знаний, умений и навыков для решения практической задачи. Осознание этого факта учащимися возбуждает познавательный интерес и стимулирует поиск новых знаний.

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

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

Четвертый тип следует считать самым распространенным. Проблемные ситуации возникают, если учащиеся не знают способа решения поставленной задачи, т. е. в случае осознания учащимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта.

Создание проблемной ситуации и ее осознание учащимися, как отмечает Махмутов, возможно при изучении почти любой учебной темы, так как в большинстве случаев можно поставить перед учеником проблемный вопрос для самостоятельного его решения. Подготовленность ученика к проблемному обучению определяется прежде всего его умением «увидеть» выдвинутую учителем или возникшую в ходе урока проблему, сформулировать ее, найти пути решения и решить самыми эффективными приемами.

Проблемное обучение на уроках химии и пути его реализации. Условия развития учащихся в процессе обучения химии

Развитие учащихся в процессе обучения осуществляется средствами каждого учебного предмета, в том числе и химии. Поэтому первым и важнейшим условием развивающего обучения следует считать овладение учащимися системой научных знаний и умений по каждому учебному предмету.

Круг знаний и умений, которыми должны овладеть учащиеся, определяется государственными программами по химии. Так, знания по предмету включают знания теорий и законов, знаний химического языка и основных химических понятий, знаний различных правил по химии, в частности, правил решения типовых расчетных задач, а также знаний определенного фактического материала.

Важнейшими умениями учащихся, обучающихся химии, являются: умение применять знания или осуществлять их перенос, умение решать химические задачи, умение выполнять определенные виды химического эксперимента, проявляя при этом такие частные умения, как: наблюдать, сравнивать, фиксировать устно или письменно результаты химического эксперимента, обобщать, делать соответствующие выводы, умение отражать устно или письменно решение химических задач.

Знания и умения в процессе обучения подвергаются определенным изменениям – углубляются, расширяются, становятся более действенными, между ними устанавливаются сложные взаимосвязи. В этом и заключается их развитие, которое, в свою очередь, влияет и определяет развитие учащихся.

Способы организации проблемного обучения

Наиболее эффективны следующие три способа проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.

Проблемное изложение

Этот способ организации проблемного обучения наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации. В этом случае поиск осуществляет сам учитель. Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучения бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, учитель не просто сообщит выводы науки, а раскроет путь, который привел к этим выводам.

Учитель при проблемном изложении материала руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Прежде чем учитель даст ответ на поставленный вопрос, ученики уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводом учителя.

Проблемное изложение материала подводит учащихся к более высокому уровню проблемности, учит их проблемно мыслить. Выше было отмечено, что проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же школьники обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется поисковая беседа.

Поисковая беседа

Это такая беседа, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом учащиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы. Например, при изучении комплексных соединений учитель может предложить учащимся следующую учебную проблему: «Чем объяснить изменение окраски раствора соли хрома (III) при нагревании?» Проблемная ситуация возникает при демонстрации опыта нагревания раствора хлорида хрома (III). Для того чтобы подготовить учащихся к выдвижению гипотезы, можно привлечь их знания о кристаллогидратах и предложить вспомнить опыты по обезвоживанию медного купороса и гидратации сульфата меди (II). В ходе поисковой беседы учащиеся при помощи учителя раскрывают сущность понятия изомерии комплексных соединений и дают ему определение.

Беседа поискового характера является необходимой подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования.

Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся

Самостоятельная деятельность учащихся исследовательского характера является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.

Одним из путей осуществления данного способа организации проблемного обучения является постановка исследовательских заданий. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала, как правило, выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, работа над книгой, сбор материала), а затем их теоретический анализ и обобщение. При этом проблема очень часто возникает не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами.

Так, при изучении свойств щелочных металлов можно предложить следующее задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной ситуации учитель может предложить проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди (II)?» При проведении эксперимента и дальнейшем анализе его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов.

При исследовательском методе обучения познавательная деятельность школьников по своей структуре приближается к исследовательской деятельности ученого, открывающего новые научные истины. Таким образом, исследовательский метод обучения – один из самых эффективных способов организации проблемного обучения, обеспечивающий наиболее высокий уровень познавательной самостоятельности учащихся.

Перечисленные способы организации проблемного обучения не являются единственно возможными; могут быть и другие, целесообразность применения и эффективность которых может подтвердить лишь практика.

Этапы осуществления проблемного обучения

Осуществление проблемного обучения возможно при следующих условиях:

– наличие проблемной ситуации;

– готовность ученика к поиску решения;

– возможность неоднозначного пути решения (16).

При этом выделяют следующие этапы осуществления проблемного обучения:

Первый этап – подготовка к восприятию проблемы. На этом этапе проводится актуализация знаний, которые необходимы для того, чтобы учащиеся могли решить проблему, так как при отсутствии необходимой подготовки они не могут приступить к решению. Например, если поставить перед учащимися 8-го класса вопрос, почему вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, обладают разными свойствами, эта важнейшая химическая проблема не вызовет потребности ее решать, так как их знаний пока недостаточно.

Второй этап – создание проблемной ситуации. Это самый ответственный и сложный этап проблемного обучения, который характеризуется тем, что учащийся не может выполнить задачу, поставленную перед ним учителем, только с помощью имеющихся у него знаний и должен дополнить их новыми. Учащийся обязан осознать причину этого затруднения. Однако проблема должна быть посильной. Класс может быть готов к ее решению, но учащиеся должны получить установку к действию. Они примут задание к исполнению, когда будет четко сформулирована проблема.

Третий этап – формирование проблемы – это итог возникшей проблемной ситуации. Она указывает, на что учащиеся должны направить свои усилия, на какой вопрос искать ответ. Если учащиеся систематически вовлекаются в решение проблем, они могут сформулировать проблему сами.

Четвертый этап – процесс решения проблемы. Он состоит из нескольких ступеней.

Пятый этап – доказательство правильности избранного решения, подтверждение его, если возможно, на практике.

Этап создания проблемной ситуации требует от учителя большого мастерства. Поэтому методисты уделяют этому этапу большое внимание.

Способы создания проблемной ситуации

Способы создания проблемной ситуации могут быть самыми разнообразными. К ним можно отнести следующие:

1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые учащимся неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации. Они побуждают к поиску новых знаний. Например, учитель демонстрирует аллотропные видоизменения элементов и предлагает объяснить, почему они возможны, или, например, учащиеся еще не знают, что хлорид аммония может возгоняться, а им предлагают вопрос, как разделить смесь хлорида аммония и хлорида калия.

2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, учитель задает вопрос: может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться прозрачный раствор? Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция.

3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами: рядом напряжения металлов, рядом анионов, расположенных в порядке убывания способности к окислению, и сведениями об окислительно-восстановительной сущности электролиза.

4. Построение гипотезы на основе известной теории, а затем ее проверка. Например, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположение, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение.

5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами; определить эти вещества наиболее коротким способом, с наименьшим числом проб.

6. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока, поэтому для решения проблемы необходимо вне урока использовать дополнительную литературу, справочники. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса.

7. Принцип историзма также создает условия для проблемного обучения. Например, поиск путей систематизации химических элементов, приведший в конечном счете к открытию периодического закона. Многочисленные проблемы, связанные с обеспечением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения, также являются отражением вопросов, возникавших в истории развития органической химии.

 Наиболее удачно найденной проблемной ситуацией следует считать такую, при которой проблему формулируют сами учащиеся.

При использовании проблемного обучения нужно понимать, что только тогда можно говорить о развитии мышления, когда проблемные ситуации используются регулярно, сменяя одна другую. Использование проблемных ситуаций на уроках химии способствует формированию диалектического мышления школьников, развитию умений находить и решать противоречия. Отношение к противоречиям является показателем мышления человека.