Проблемное обучение (PBL) на уроках математики (стр. 1 )

АВТОНОМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЗАРБАЕВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ШКОЛЫ»

ФИЛИАЛ «НАЗАРБАЕВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ШКОЛА

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ В Г. СЕМЕЙ»

ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ (PBL) НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ

Методическое пособие

,

учитель математики

Семей 2012

Автор:	– учитель Назарбаев Интеллектуальной школы физико-математического направления г. Семей
Рецензент:	– к. ф.-м. н., доцент кафедры математики и методики преподавания математики Семипалатинского государственного педагогического института

В пособии рассматриваются теоретические основы и практическое применение технологии проблемного обучения PBL (Problem-Based learning).

Особенностью PBL является заполнение таблиц FILA (Facts, Ideas, Learning Issues, Action Plan) в процессе поиска выхода из проблемных ситуаций. В теоретической части перечислены и пояснены основные этапы процесса PBL, сравнение PBL с традиционным обучением, преимущества PBL. В пособии приведены примеры применения проблемного обучения на уроках алгебры и геометрии.

Предназначено учителям математики в помощь при подготовке и проведении уроков.

Оглавление

Что такое PBL?. 4

Теоретическая основа PBL.. 4

Краткий обзор Процесса PBL.. 6

В чем преимущество PBL?. 6

Сравнение PBL с традиционным методом обучения. 7

Изменение ролей: учителя и учеников. 7

PBL Основы.. 8

Использование диаграммы FILA.. 12

Пример применения таблицы FILA при решении проблемы.. 13

Типы проблем в PBL.. 16

Применение PBL на уроках математики. 17

Заключение. 27

Литература. 28

Что такое PBL?

Проблемное обучение или PBL (Problem-based Learning) - учебный подход, который использует реальные проблемы в качестве стимула для того, чтобы учиться. Анализ этих проблем приводит к приобретению новых знаний по дисциплине и навыков решения проблем.

Перед учащимся ставится проблемная ситуация прежде, чем он приобрел какое-либо знание об изучаемом понятии. Работая с другими, он анализирует проблему, формулирует вопросы, проводит опрос и исследование, создает гипотезы и достигает решения проблемы. Вместо того, чтобы приобретать знание в вакууме, не зная, как это знание может быть применено, проблема привлекает учащегося, бросает вызов, пропуская сложности и детали. Школьники учатся в контексте, в котором изучение будет применено в будущем. Это приведет к более глубоким подходам в изучении.

В словах Barrows (1986), PBL - “образовательный процесс, который требует от обучения пройти те действия во время изучения, которые важны в реальном мире … Его цель состоит в том, чтобы бросить вызов с помощью проблемной ситуации, взятой из практической жизни, которая должна являться стимулом для изучения, она должна помочь так организовать обучение, чтобы полученные знания могли быть применены в будущей работе”.

Происхождение PBL

Возникновение PBL как методики преподавания и учебного проекта связывают с Медицинским университетом Макмэстера (Канада, сентябрь 1969).

Проблемы, основанные на фактических клинических случаях, являлись главными пунктами в медицинской программе. Основанный на учебном процессе, развитом Barrows, медицинский учебный план переходил от подхода сосредоточивания на профессорско-преподавательском составе к подходу сосредоточенному на ученике, а также к междисциплинарному подходу.

Точно такие же учебные планы PBL были введены в новых медицинских школах в университете Маастрихта и университете Ньюкасла. В 1980-ых университет Нью-Мексико создал альтернативный учебный план PBL для небольшой группы учеников, Медицинская школа Гарвардского университета приняла Новые Пути в преподавании, программу PBL для всех ее учеников. С тех пор PBL распространился из медицинских дисциплин в другие дисциплины, такие как архитектура, бизнес, экономика, образование, музыка, закон, оптометрия, политология, социальная работа и другие.

Теоретическая основа PBL

PBL находится в струе конструктивиста, изучающего жанр, поскольку оно, как считают, совместимо с конструктивизмом, хотя его теоретические корни происходят от различных теорий изучения, включая когнитивную и гуманистическую теории, и основанную на изучении через опыт. В целях этого модуля мы сосредоточим наше обсуждение конструктивизма как главной теоретической основы PBL.

Что означает конструктивизм? Термин относится к теории обучения, что человеческие знания полученные людьми в пределах социальных сообществ, основаны на предыдущих знаниях обучаемого.

Ученик рассматривается как активный участник обучения вместо пассивного получателя знания. Согласно конструктивистам, понимание приходит из взаимодействия с окружающей средой, в результате познавательного конфликта, который стимулирует изучение, и знание сформировано тогда, когда ученики преодолевают трудности в социальных ситуациях и приобретают индивидуальное понимание.

В отличие от объективистского подхода, где ученики проинструктированы попробовать выполнить задачи и упражнения, чтобы понять и применить знание, подход, проявленный в PBL, начинается с проблемы, представленной ученику, который будет сотрудничать с другими в группе, чтобы обсудить проблему и определить, что должно быть изучено или какое исследование требуется провести, чтобы выполнить задания, указанного в проблемном сценарии.

У учеников, участвующих в PBL, есть возможность сформировать свое собственное понимание решения проблемы, сравнить его со решениями сверстников и усовершенствовать их собственное решение, поскольку они приобретают опыт в процессе решения проблемы. Формирование знаний происходит, когда ученики исследуют проблемы, занимают позиции, обсуждают идеи, отражают и переоценивают их положения, и наконец приходят к синтезируемому или сформированному результату.

Piagent (1970) предположил, что одно из побуждений для интеллектуального развития является ‘познавательным конфликтом’, который возникает между познанием ребенком мира и пониманием этого. Именно этот 'конфликт', - борьба, которую учащиеся имеют, когда сталкиваются с пробелами в знаниях, которые они должны восполнить, чтобы решить проблему.

Одно значение конструктивистского представления изучения - то, что учащиеся должны быть активными и использовать множество стратегий обучения, чтобы помочь им научиться и понять. При активном обучении ученикам дают возможность испытать процесс изучения задачи в более привлекательной и интерактивной.

PBL, основывался на подходе, при котором ученик находится в центре процесса обучения. Президентская Американская Психологическая Ассоциация в Образовании обрисовывала в общих чертах, что основательное знание и понимание связано с 12 принципами обучаемого, которые были преобразованы Alexander & Murphy (1994) в 5 измерений значащего изучения.

Это: (1) база знаний (формирование знания), (2) исполнительный контроль (самостоятельное обучение), (3) побуждение и деятельность, (4) развитие индивидуальных различий в изучении и (5) важность социальных и контекстуальных факторов в изучении. Silins & Murray Harvey (1994) утверждает, что хорошо разработанный и облегченный учебный план PBL, должен быть сосредоточен на принципах учета психологических особенностей учеников.

Помимо использования проблемы как центра среды обучения, проект курса PBL также вовлекает обеспечение учащихся объяснительными и интеллектуальными системами поддержки, которые позволяют построить процесс обучения. При PBL учитель выступает в роли помощника. В процессе решения проблемы учениками, учитель оказывает помощь при обсуждении, подсказывает какую литературу необходимо использовать. Такая помощь в процессе решения задачи может принимать форму семинаров, консультаций, обсуждения проблемы помощником и членами команды.

Существенные особенности PBL

Учащиеся должны взять на себя ответственность и составить план их собственного изучения проблемы Проблема - отправная точка изучения нового знания Роль учителя состоит в том, чтобы направить мышление учащихся в правильное русло для достижения результатов учебной деятельности Ученики участвуют активно в совместном изучении Ученики участвуют в рефлексивном мышлении Ученики учатся посредством процесса решения проблемы

Краткий обзор Процесса PBL

Итак, рассмотрим основные этапы процесса PBL.

TP PBL процесс:

Стадия 1: Создание групп

Урегулирование климата группы, участники представляются, устанавливают основные правила для группы, определяют роли учащихся и помощника.

Стадия 2: Постановка проблемы

Учащиеся сталкиваются с проблемой. Они работают в группах, чтобы идентифицировать и разъяснить проблему. Они делают это, составляя вопросы, связанные с решаемой проблемой и перечисляют основные факты.

Стадия 3: Генерирование идей

Учащиеся генерируют идеи, которые помогли бы им понять проблему или решить проблему. Они могут организовать свои идеи и предыдущие знания, связанные с проблемой, и попытаться определить в общих чертах природу проблемы.

Стадия 4: Изучение проблем

Идеи по решению проблемы могут расшириться в изучение проблемы и создание плана действий. Идеи решения проблемы, которую учащиеся неспособны понять, формулируются в виде вопросов на этапе ‘изучения проблем’. Учащиеся определят то, что они знают и 'что они не знают’. Вопросы записываются в порядке возникновения их во время обсуждения. Работа разделена среди членов группы. Некоторые проблемы изучения могут потребовать, чтобы целая группа была вовлечена в работу, в то время как при решении других необходимо, чтобы участники провели исследование в различных областях, по различным темам.

Стадия 5: Самостоятельное изучение

Затем учащиеся начинают искать информацию и узнавать необходимые факты о проблеме изучения или индивидуально, или как группа. После чего суммируют собранную информацию.

Стадия 6: Синтез и Применение

Когда ученики возобновляют совместную работу, они исследуют их предыдущее изучение проблемы и соединяют свои 'результаты'. Они объединят свое новое знание в контекст проблемы. Ученики суммируют свои знания, соединяют новые понятия со старыми. Они участвуют в повторяющемся и непрерывном процессе очистки и определения новых проблем изучения, поскольку они копаются далее в проблеме.