Методический семинар "Проблемное обучение"

«Если ученик в школе не научился сам ничего творить,
то и в жизни он будет только подражать, копировать»
(Л.Н. Толстой)

Необходимо добиться того, чтобы ученики не получали знания в готовом виде, а пытались приобрести их самостоятельно. Ведь известно, что «плохой учитель сообщает истину, хороший – учит ее находить» (А. Дистерверг)

В условиях перехода на Федеральные государственные образовательные стандарты второго поколения методика обучения в современной школе переживает сложный период. Происходит смена образовательной парадигмы: предлагаются иное содержание, иные подходы, иные отношения, иное поведение, иной педагогический менталитет в рамках нового Федерального государственного стандарта.

В основе ФГОС лежит системно-деятельностный подход (организация учебного процесса, в котором главное место отводится активной и разносторонней, в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьника), который обеспечивает активную учебно-познавательную деятельность учащихся. Стандарт предписывает: знания не передаются в готовом виде, а добываются в процессе познавательной деятельности.

В этих условиях традиционная школа, реализующая классическую модель образования, стала непродуктивной. Передо мной, как и перед моими коллегами, возникла проблема – превратить традиционное обучение, направленное на накопление знаний, умений, навыков, в процесс развития личности ребенка.  

Но    как обычный урок сделать необычным? Как неинтересный материал представить интересным? Как с современными детьми говорить на современном языке? Эти   вопросы сегодня являются актуальными для учителей. Тут на помощь учителю приходят образовательные технологии

В условиях реализации требований ФГОС наиболее актуальными становятся технологии:

-              Информационно – коммуникационная технология

-              Технология развития критического мышления

-              Проектная технология

-              Технология развивающего обучения

-              Здоровьесберегающие технологии  

-              Технология проблемного обучения

-              Игровые технологии

-              Модульная технология

-              Технология мастерских

-              Кейс – технология

-              Технология интегрированного обучения

-              Педагогика сотрудничества. 

-              Технологии уровневой дифференциации 

-              Групповые технологии. 

Перед современной школой поставлена задача: найти такую технологию обучения детей, которая позволила бы ученикам не быть объектом обучения, пассивно воспринимающими учебную информацию, а быть активными её субъектами, самостоятельно владеющими знаниями и решающими познавательные задачи. Одной из таких технологий, которую я очень часто применяю, является проблемное обучение.

Технология проблемного обучения

Эффективность проблемного обучения доказана теоретиками и хорошо осознана практиками, а я сегодня буду говорить о том, как я открываю знания вместе с учениками.

Обобщение своего педагогического опыта я хотела бы представить в виде рецепта: «Не давать информацию в готовом виде. Работать так, чтобы ребята сами открывали новые знания».

Основные цели введения проблемного метода обучения на уроках:

-              развитие мышления и способностей учащихся, развитие творческих умений;

-              усвоение учащимися знаний, умений, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем, в результате эти знания, умения более прочные, чем при традиционном обучении;

-              воспитание активной творческой личности учащегося, умеющего видеть, ставить и разрешать нестандартные проблемы;

-              развитие профессионального проблемного мышления.

Всем ли учителям можно использовать проблемное обучение?

Да, всем! И начальной школе, и средней школе, и старшему звену. Эта технология для каждого учителя, независимо от того, какой предмет он преподает и в каком классе, т.к. технология проблемного обучения действительно универсальна: открывать знания можно на любом предмете и на всех школьных ступенях. Поэтому эта технология обучения может быть полезна учителям и первых и выпускных классов, и физикам, и лирикам.

Напомню основные этапы проблемного урока:

I этап - постановка педагогической проблемной ситуации, направление учеников на восприятие ее проявления, организация появления у них вопроса, необходимости реакции на внешние раздражители. 

II этап - перевод педагогически организованной проблемной ситуации в психологическую: состояние вопроса - начало активного поиска ответа на него, осознание сущности противоречия, формулировка неизвестного. На этом этапе педагог оказывает дозированную помощь, задает наводящие вопросы и т.д.

III этап - поиск решения проблемы, выхода из тупика противоречия. Совместно с учителем или самостоятельно ученики выдвигают и проверяют различные гипотезы, привлекают дополнительную информацию. Учитель оказывает необходимую помощь (в зоне ближайшего развития).

IV этап - "Ага-реакция", появление идеи решения, переход к решению, разработка его, образование нового знания (ЗУН, УУД) в сознании учеников. 

V этап - реализация найденного решения в форме материального или духовного продукта

Самое важное звено проблемного урока – постановка учебной проблемы. Ведь недаром французский антрополог Клод Леви-Стросс сказал: «Ученый – это не тот, кто дает правильные ответы, а тот, кто ставит правильные вопросы».

Хочу напомнить, что учебная проблема – это возникший или поставленный перед субъектом вопрос, ответ на который заранее неизвестен и подлежит творческому поиску, для осуществления которого у человека имеются некоторые исходные средства.

Проблемная ситуация действительно возникла, если у класса появился эмоциональный отклик: ученики широко распахивают глаза и открывают рты, задумчиво почесывают затылки и недоуменно смотрят на учителя. И по реакции детей проблемные ситуации можно разделить на два больших типа: «с удивлением» и «с затруднением». Эмоциональное переживание возникает у школьников в определенный момент урока – при столкновении с противоречием. Причем, не с каким угодно, а вполне с конкретным. Для этого классу предлагается вопрос или практическое задание на новый материал. Возникший в результате разброс мнений обычно вызывает у школьников реакцию удивления.

Таким образом, противоречие в проблемной ситуации, являясь движущей силой обучения, способствует активизации всей познавательной деятельности учащихся.

Эти приемы создания проблемных ситуаций можно выразить в виде следующей таблицы.

Проблемные ситуации и побуждающий диалог

Приемы создания проблемной ситуации	Побуждение к осознанию противоречия	Побуждение к формулированию проблемы
1. Столкнуть мнения учеников практи­ческим заданием или вопросом.	Что удивляет? (Что интересного заметили? Какие видите факты?)	Выбрать подходящее: Какой возникает вопрос? Какой будет тема урока?
2. Одновременно предъявить противо­речивые факты, теории, мнения.	Сколько в классе мнений? Почему? Чего мы еще не знаем?
3. Шаг 1. Обнажить житейское представление учащихся вопросом или заданием Шаг 2. Предъявить научный факт сообщением, экспериментом, наглядностью.	Вы сначала как думали? А как на самом деле?
4. Дать практическое задание,  не выполнимое вообще.	Вы смогли выполнить задание? В чем затруднение?
5. Дать практическое задание, не сходное с предыдущими	Вы смогли выполнить задание? Почему не получается? Чем оно не похоже на предыдущие?
6. Шаг 1. Дать задание, сходное с предыдущими. Шаг 2. Доказать, что задание ученики не выполнили.	Что вы хотели сделать? Какие знания применили? Задание выполнено?

Дидактические требования к созданию проблемных ситуаций:

1.          Учебная проблема должна быть связана с изучаемым материалом и вытекать из логики познавательного процесса.

2.          Проблемы должны создавать познавательные трудности, которые возникают из объективных противоречий, свойственных изучаемому материалу.

3.          Проблемные вопросы должны быть посильны для учеников.

4.          Проблемный вопрос обязательно должен продемонстрировать ученикам недостаточность имеющихся у них знаний, побуждать к высказыванию новых идей.

5.          Проблемные вопросы должны опираться на предыдущий опыт и имеющиеся знания учеников.

6.          Основным своим содержанием проблема должна направлять познавательный поиск учеников.

7.          Проблемные вопросы должны влиять на эмоциональное состояние учеников, заинтересовать их содержанием и методами решения, активизировать деятельность учеников, положительно повлиять на мотивацию обучения. 

Система приемов создания проблемных ситуаций

Проблемные ситуации можно создавать на разных этапах урока, во время выполнения разнообразных заданий.

Рассмотрим несколько примеров.

1.            Проблемное обучение при решении физических задач (в частности межпредметного характера).

2.            Проблемное обучение в ходе выполнения физического эксперимента

3.            Домашние проблемные задания

4.            Проблемное изучение физических явлений

5.            Поисковая беседа

6.            Проблемная ситуация может создаваться также в процессе изучения физических законов, теорий, реализовываться во время проблемного изложения материала

7.            Источником проблемных задач могут служить факты из истории физики и техники. 

8.            Создание проблемной ситуации путем опоры на жизненный опыт учеников, связь обучения с жизнью; практикой

9.            Создание проблемных ситуаций с помощью технических средств обучения

10.        Создание проблемных ситуаций на основе использования межпредметных связей.

Итак, возможны различные методические приемы создания проблемных ситуаций, все они возбуждают познавательный интерес, вызывая познавательную потребность и познавательную активность учащихся. Каждый прием создания проблемных ситуаций имеет свои особенности и вносит дополнительные моменты, стимулирующие интерес к поиску нового и способствующие пониманию и решению возникающей в учебном процессе проблемы.

Наши наблюдения показывают, что сама проблемная ситуация, вызывая направление мысли, создает и определенный эмоциональный настрой учеников. Создавая проблемные ситуации, учитель должен находить приемы усиления мотивов учения, познавательного интереса учащихся к проблеме.

1.                     Ситуация неожиданности возникает при ознакомлении учеников с фактами, явлениями, опытами, выводами, которые вызывают удивление, кажутся необычными, парадоксальными.

Например, в 8 классе после прохождения темы «Кипение» я задаю вопрос: От чего зависит температура кипения жидкости? Данный вопрос репродуктивного характера, интереса не вызывающий. Если его перефразировать: «А может ли вода кипеть при комнатной температуре!» - это уже вызовет интерес у учащихся, а если дополнить экспериментом «имеется шприц с 1\8 воды комнатной температуры, закрыв отверстие резко выдвинуть поршень шприца до крайнего положения - вода закипит, будучи холодной» и поставить вопрос: Почему вода закипела? - для учащихся это будет проблемная задача, которая вызовет удивление, в результате возникнет проблемная ситуация. Такие проблемные ситуации в педагогике называют еще проблемными ситуациями «с удивлением».

Например, В 7 классе при изучении темы «Атмосферное давление» изложение нового материала можно начать с решения задачи. Одному из учеников предлагается определить, с какой силой вода давит на дно стакана, находящегося на демонстрационном столе. Он измеряет высоту стакана (площадь основания известна) и вычисляет силу давления.  Затем накрываем этот стакан листом бумаги и, поддерживая его рукой, переворачиваем вверх дном. Учащимся предлагается вопрос: Давит ли в этом случае вода на листок бумаги? Они дают ответ, что сейчас лист бумаги выполняет роль дна, и поэтому на него вода давит в направлении сверху вниз. Далее убираем руку, лист не падает, хотя на него сверху давит с силой давления вода. Задается следующий вопрос: Почему же листок не падает, находясь под действием силы давления? Учащиеся высказывают свои мнения. В ходе обсуждения этого опыта учащиеся подводятся к такому понятию, как «атмосферное давление».

2.                 Ситуация «с затруднением». В ее основе лежит противоречие между необходимостью выполнить задание учителя и невозможностью это сделать без сегодняшнего нового материала. Для создания такой ситуации ученикам задаются вопросы и задания, которые невозможно решить с помощью имеющихся знаний.

Например, на весах уравновешивается сосуд с водой. «Нарушится ли равновесие весов, если в сосуд опустить одним концом предмет, держа другой его конец в руке?» - спрашивает учитель. «Весы останутся в равновесии, так как предмет, введенный в сосуд, нельзя рассматривать как лишнюю нагрузку; его вес не действует на чашу весов», - предполагают учащиеся. Опыт не подтверждает их предположения. Возникает противоречие между практически достигнутым результатом и отсутствием у учащихся теоретического обоснования

 Например, при изучении темы «Сообщающиеся сосуды» в 7 классе демонстрирую сосуды, и задаю вопрос: Как поведут себя однородные жидкости в этих сосудах? А как разнородные? Ученики не могут ответить на вопросы так, как не знают законов сообщающихся сосудов, поэтому возникает интеллектуальное затруднение.

3.                 Ситуация конфликта используется в основном при изучении физических теорий и фундаментальных опытов. Такие ситуации часто возникали в истории развития физики.

 Например, при изучении тепловых явлений учащимся неоднократно подчеркиваю, что все тела, находящиеся длительное время в контакте друг с другом, имеют одинаковую температуру. Для наглядности предлагаю учащимся измерить температуру воздуха в разных местах класса и убедиться, что она одинакова. После этого прошу их дотронуться до разных тел, находящихся у них на парте: карандаш, сама парта, ножка парты, книга, металлический цилиндр. И тут житейская привычка на ощупь судить о температуре тела и различие в ощущениях при прикосновении к предметам вступают в противоречие с научным фактом равенства температур при длительном тепловом контакте тел.

Например, перед изучением явления электромагнитной индукции учащимся напоминаю условия существования тока в цепи – наличие источника! Демонстрирую опыт – движение магнита относительно катушки, замкнутой на гальванометр – создается проблемная ситуация: ток возникает в катушке без источника!

4.                 Ситуация предвидения заключается в выдвижении учителем гипотезы о возможности существования определенной закономерности или явления с вовлечением учеников в исследовательский поиск.

 Например, учитель делает такой прогноз: «Известно, что возникновение электрического тока всегда сопровождается появлением магнитного поля. Можно ли получить обратное явление: вызвать электрический ток в проводнике с помощью магнитного поля?» Обсуждая разные варианты решения проблемы, ученики в результате обсуждения приходят к изучению известного опыта М. Фарадея, связанного с открытием явления электромагнитной индукции.

5.                 Ситуация опровержения создается тогда, когда ученикам предлагается доказать неосуществимость какой-либо идеи, проекта, доказательства, антинаучного вывода.

Например, предлагается доказать невозможность создания определенного проекта вечного двигателя или движения со скоростью, превышающей скорость света в вакууме, и тому подобное.

6.                 Ситуация несоответствия заключается в том, что жизненный опыт учеников, понятия и представления, сложившиеся у них стихийно, вступают в противоречие с научными данными.

Например, при изучении в 7 классе архимедовой силы я предлагаю детям задачу из «Занимательной физики» Якова Перельмана «Что тяжелее?»: на одну чашку весов поставлено ведро, до краев наполненное водой. На другую – точно такое же ведро, тоже полное до краев, но в нем плавает кусок дерева. Какое ведро перетянет?

Решение этой проблемной задачи приводит к установлению закона плавания тел.

Оба ведра имеют одинаковый вес. Во втором ведре, правда, воды меньше, нежели в первом, потому что плавающий кусок дерева вытесняет некоторый ее объем. Но, по закону плавания, всякое плавающее тело вытесняет своей погруженной частью ровно столько жидкости (по весу), сколько весит все это тело. Вот почему весы и должны оставаться в равновесии.

Например, в ходе изучения вопроса о свободном падении, даются для обсуждения слова древнегреческого учёного Аристотеля, утверждавшего, что «... тело большей массы падает на землю быстрее, чем тело меньшей массы». Прав ли Аристотель? Чаще всего ребята согласны с высказыванием Аристотеля. В последующих опытах (два листа бумаги, один из которых скомкан, два кружка – железный и бумажный), обучающиеся приходят к выводу о том, что здесь свою роль играет сопротивление воздуха.

Итак, проблемная ситуация создана: школьники лоб в лоб столкнулись с противоречием и испытывают острое чувство удивления или затруднения.

Хорошо, но мало. Из проблемной ситуации надо еще достойно выйти. И не куда-нибудь погулять, а к учебной проблеме! А для этого стоит проделать с классом определенную мыслительную работу, которая заключается в осознании противоречия и формулировании проблемы. Здесь возможны варианты: надо провести диалог, побуждающий учеников к осознанию противоречия.

Вот здесь надо учесть еще одну деталь, упустив которую, можно загубить все. После создания проблемной ситуации учитель, не ожидая милостей от природы (от учеников), разворачивает побуждающий диалог. И когда ученики предлагают свои версии учебной проблемы, может оказаться ситуация, что их мысль будет, не всегда безупречно, грамотно оформлена, или он может сказать что-то не относящееся к теме. Вот тут важно правильно реагировать на ошибки! Ведь стоит дать отрицательную оценку (не так, не правильно!) – и в другой раз ученик на диалог не пойдет. Поэтому лучше откликнуться таким образом – сделать кивок головой и сказать «так» - мысль ученика услышана и принята к сведению. Побуждаем других учащихся к переформулированию учебной проблемы – «кто еще хочет сказать?», «кто думает иначе?», «кто может точнее выразить эту мысль?».

Для того чтобы привлечь внимание учеников к изучаемому на уроке и показать значимость материала используются мотивирующие приемы создания проблемной ситуации: «яркое пятно» и «актуализация».

Для реализации первого приема «ЯРКОЕ ПЯТНО» применяются интригующий материал (сказки, отрывки из литературных произведений, пословицы, сценки), постановку занимательного опыта. Использование отрывков из литературных произведений и элементы устного народного творчества помогают обогатить образное мышление учащихся, восполнить недостающие эмоции при рассмотрении конкретных физических явлений. Использование фрагментов из литературных произведений на уроках физики способствует возникновению потребности в чтении и анализе информации с точки зрения физических закономерностей, тем самым развиваются навыки осмысленного чтения

Например, урок «Третий закон Ньютона» можно начать с «яркого пятна».

Примерный ход урока:

Учитель: Помните ли вы народную былину о Святогоре-богатыре, который вздумал поднять Землю? Архимед, если верить преданию, тоже готов был совершить такой подвиг и требовал точки опоры для своего рычага. Но Святогор был силён и без рычага. Он искал лишь, за что ухватиться, к чему приложить богатырские руки. «Как бы я тяги нашёл, так бы всю землю поднял!» Случай представился: богатырь нашёл на земле «сумочку перемётную», которая «не скрянется, не сворохнётся, не подымется»:

В ходе рассуждений, ученики должны прийти к выводу, а именно к третьему закону Ньютона: «действие равно противодействию». И если бы Святогор был знаком с этим законом, то он бы не рискнул поднимать землю таким способом!

Задачи с заведомо допущенными ошибками

Широко использую такой приём: найти и исправить ошибки в решении или проверить правильность задания. Дети очень любят выступать в роли учителя, проверяющего работу. Данный приём развивает внимание, активизирует мыслительную деятельность учащихся.

Иногда предлагаю “найти ошибки” в заданиях, которые выполнены верно. Чтобы проанализировать готовое решение, детям необходимо сначала самим правильно решить задачу. Проанализировав, сравнив, приходят к выводу, что решение верное. Но бывает, что ребёнок сам допускает ошибку. Возникает проблемная ситуация. Тогда на помощь приходит класс или учитель.

Другой приём: даю правильное решение одной и той же задачи несколькими разными способами и предлагаю найти “верное” решение. Детям приходится проанализировать различные способы решения задачи, доказать, что все варианты верны, выбрать самый доступный или рациональный.

Например

1. Тема «Центр тяжести. Сила тяжести»

Вопрос о невозможности изменить положение центра тяжести системы тел только за счет действия внутренних сил системы обсуждаем с учащимися, вспоминая Мюнхаузена (Э. Распе), а также героя белорусской сказки «Бортник»: «Человеку нужно достичь другого берега реки. Но как ее перейти? Глубоко и плавать он не умеет. Подумал, рассудил Бортник, ухватил себя за волосы, да как рванет – так и перебрался через реку».

2. «Ребята, всем нам случалось выходить в гололедицу: сколько усилий стоило нам удержаться от падения, сколько смешных движений приходилось нам проделывать, чтобы устоять! Это заставляет признать, что обычно земля, по которой мы ходим, обладает драгоценным свойством, благодаря которому мы сохраняем равновесие без особых усилий. Та же мысль у нас возникает, когда мы едем на велосипеде по скользкой мостовой».

О каком драгоценном свойстве земли идет речь?

Задачи с неполными данными

Физические задачи, в условии которых не хватает данных, для их решения называют задачами с неполными данными. Недостающие данные для таких задач находят в справочниках, таблицах и в других источниках. С такими задачами учащиеся будут часто встречаться в жизни, в связи с этим решение в школе подобных задач очень ценно. Для того, чтобы проявить учащимся интерес к решению задач необходимо их умело подбирать. Содержание задач должно быть понятным и интересным, кратко и четко сформулированным. Математические операции в задаче не должны затушевывать ее физический смысл, необходимо избегать искусственности и устаревших числовых данных в условиях задач. Начинать решение задач по темам нужно с простейших, в которых внимание учащихся сосредотачивается на закономерности, изучаемой в данной теме, или на уточнении признаков нового понятия, установлении его связи с другими понятиями. Затем постепенно следует переходить к более трудным задачам.

Таким образом, из приведённых примеров видно, что технология проблемного обучения требует от учителя такого конструирования дидактического содержания материала, при котором этот материал предстаёт как цепь проблемных ситуаций. И, конечно, учитель никогда не сообщает тему урока: её формулируют сами учащиеся после того, как пройдут все этапы творческого познавательного процесса, каковым и является урок, организованный по технологии проблемного обучения.

Актуальность данной технологии определяется развитием высокого уровня мотивации к учебной деятельности, активизации познавательных интересов учащихся, что становится возможным при разрешении возникающих противоречий, создании проблемных ситуаций на уроке. В преодолении посильных трудностей у учащихся возникает постоянная потребность в овладении новыми знаниями, новыми способами действий, умениями и навыками. Конечно, такое обучение требует значительных изменений не только в организации учебного процесса, но и в изложении учебного материала. Но такие изменения в настоящее время крайне необходимы в свете снижения познавательных мотивов школьников. Использование технологии проблемного обучения позволяет повысить качество образования учащихся. Учащиеся не получают готовые знания, а в результате постановки проблемной ситуации начинают поиск решения, открывая новые знания самостоятельно. Затем, обязательное проговаривание алгоритма решения и применение его на практике при выполнении самостоятельной работы. Это плодотворно сказывается на отношении школьника к учению.

Решение учебных проблем оказывает положительное воздействие на эмоциональную сферу учащихся, создаёт благоприятные условия для развития коммуникативных способностей детей, развития их индивидуальности и творческого мышления. Кроме того, умение видеть проблемы, задавать вопросы, выдвигать гипотезы, давать определение понятиям, проводить наблюдения и эксперименты, делать выводы и умозаключения, работать с текстом, доказывать и защищать свои идеи ведёт к достижению таких образовательных результатов, как способность к самостоятельной познавательной деятельности, умение быть успешным в быстро изменяющемся мире и т.д.

Создание проблемных ситуаций на уроках, на любом его этапе - это один из способов развития творческого мышления младших школьников.

Вывод:

-              проблемное обучение активизирует мыслительную деятельность, без которой школьнику очень сложно учиться, тем более с интересом;

-              у большинства учащихся   формируется положительная мотивация к изучению предметов, познавательный интерес;

-              возрастает эффективность развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

-              коммуникативный режим проблемного обучения и самообучения позволяет рационально организовывать и воспитывать культуру умственного труда.