Проблемное обучение как средство активизации

мыслительной деятельности обучающихся.

      Под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса,  которая предполагает создание под руководством преподавателя, проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность обучающихся по их разрешению. Данный вид обучения направлен на самостоятельный поиск обучающимися новых понятий и способов действий. Он предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед обучающимися познавательных проблем, разрешение которых  приводит к активному усвоению новых знаний.  Проблемное обучение обеспечивает особый способ мышления, прочность знаний и творческое их применение в практической деятельности. При проблемном обучении преподаватель не сообщает готовых знаний, а организует обучающихся на их поиск: понятия, закономерности,  теории познаются в ходе поиска, наблюдений, анализа фактов, мыслительной деятельности.

Необходимыми составляющими проблемного обучения являются следующие понятия: "проблема", "проблемная ситуация", "гипотеза",  "эксперимент". Что же такое "проблема" и "проблемная ситуация"?

Проблема (от греческого - это задача) – сложный вопрос, требующий решения (И.С.Ожигов). Проблема может быть научной и учебной. Учебные проблемой является вопрос или задание, способ решения или результат, которого обучающемуся заранее неизвестен, но обучающийся обладает определенными знаниями и умениями. Для того, чтобы осуществить поиск этого результата или способа выполнения задания. Вопрос, на который обучающийся заранее знает ответ, не является проблемой. Проблемную ситуацию психологи определяют как психическое состояние личности, при котором возникает познавательная потребность, в результате каких либо противоречий.

Для построения процесса проблемного обучения требуется создание соответствующих проблемных ситуаций. Наиболее характерными является проблемные ситуации, которые чаще всего возникают тогда, когда обучающиеся сталкиваются с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях. При этом обучающиеся часто сталкиваются с фактом недостаточности знаний, умений и навыков для решения практической задачи. Осознание этого факта обучающимися возбуждает познавательный интерес и стимулирует поиск новых знаний.

Второй тип проблемной ситуации легко возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путём решения задачи и практической неосуществимостью избранного способа.

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

Четвертый тип следует считать самым распространенным. Он возникает, если обучающиеся не знают способы решения поставленной задачи. То есть в случае осознания обучающимися недостаточности прежних знаний для объяснения нового факта.

Создание проблемной ситуации и ее осознание обучающимися, как отмечает М.И.Махмутов, возможно при изучении почти любой учебной темы, так как в большинстве случаев можно поставить перед обучающимися проблемный вопрос для самостоятельного его решения. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. Технологическая схема проблемного обучения такова: преподаватель создает проблемную ситуацию, направляет обучающихся на её решение, организует поиск решения и применении полученных знаний в решении практических задач. Наиболее эффективны следующие три способа организации проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность обучающихся.

Проблемное изложение наиболее уместно в тех случаях, когда обучающиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и могут установить необходимые ассоциациативные связи. В этом случае поиск осуществляет сам преподаватель. Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучение бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, преподаватель не просто сообщает выводы науки, но и раскрывает путь, который привёл к этим выводам.

При изучении темы "Углеводы" можно задать такой проблемный вопрос: почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус? В жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их иногда приходится моделировать. Проблемная ситуация возникает в том случае, если преподавателем сообщаются новые факты, которые не вписываются в рамки изученных теорий, усвоенных законов и понятий. Например, при изучении темы "Гидролиз солей". Кислоты кислые из за содержания протонов, для щелочей из за присутствия гидроксид ионов характерна щелочная среда. Какой характер среды могут иметь соли? Обучающиеся считают, что в солях нет ни протонов, ни гидроксид ионов значит, для солей характерна нейтральная среда. Опыты показывают, что это не всегда так. Среда, может быть и кислой и щелочной.

Проблемная ситуация возникает при создании условий, когда обучающиеся на основе известных им закономерностей будут моделировать процессы, которые невозможно осуществить экспериментально. Тема "Свойства солей", "Свойства металлов". На основе ряда напряжений металлов обучающиеся могут сделать ошибочный прогноз о характере реакции натрия с раствором сульфата меди. Важно знать, что натрий щелочной металл, в первую очередь взаимодействует с водой с  образованием щёлочи, затем щёлочь реагирует с солью меди с образованием синего осадка гидроксида меди.

Ситуации неожиданности создаются при ознакомлении обучающихся с информацией, вызывающих удивление, поражающей своей контрастностью, необычностью. Эмоциональная реакция обучающихся является дополнительным мотивационным фоном  создания проблемной ситуации и последующей постановки учебной проблемы. При изучении темы "Состав воздуха" обучающимся можно сообщить следующий факт: в Италии существует получившая широкую известность пещера, которую назвали "Собачья пещера". В ней человек стоя может находиться длительное время, а забежавшая туда собака задыхается и гибнет.

Ситуации предположения возникают в случаях, когда в процессе сопоставления какого либо закона с ранее усвоенной информацией, выявляется недостаточность этой информации для обоснования данного закона или же когда требуется доказать справедливость того или иного предположения, идеи, высказывания и так далее.

Ситуации неопределенности создаются в случаях, когда можно предложить обучающимся задания с явно недостаточными или избыточными данными для получения однозначного ответа.

Проблемные ситуации возникают в результате практической деятельности человека в быту. Например, вы прокипятили белое белье со стиральным порошком и содой в старом баке из оцинкованной жести и обнаружили, что на белье, которое находилось на дне бака, появились желтые пятна, а на стенках бака белый рыхлый налет. Почему это произошло? Напишите уравнения реакций. Как можно удалить пятна с белья и налет со стенок бака? Что надо было сделать, чтобы не испортить белье?

Если же обучающиеся обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется следующий способ организации проблемного обучения поисковая беседа. Поисковой или эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов преподавателя и ответов обучающихся. Конечной целью которой является решение целостной новой для обучающихся проблемы или ее части. Основные ценности эвристической беседы (по В.И.Андрееву) состоят в том, что искусно поставленные вопросы задают стратегию творческого мышления.

Проблема развивается на подпроблемы: снижается уровень сложности до уровня соответствующих возможностей обучающегося. Каждый новый вопрос формирует новую стратегию- цель деятельности. Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемой преподавателем проблемной ситуации. При этом обучающиеся самостоятельно намечают этапы поиска,  различные предложения, выдвигая варианты решения проблемы.

В методике обучения химии способы создания проблемной ситуации сформулированы следующим образом: демонстрация или сообщения некоторых фактов, которые обучающимся неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации. Они побуждают к поиску новых знаний. Например, преподаватель демонстрирует Аллотропные видоизменения элементов и требуют объяснить, почему они возможны. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основе известных знаний обучающиеся высказывают неправильные суждения. Например, преподаватель задает вопрос: может ли при пропускании оксида углерода (IV) известковую воду получиться прозрачный раствор? Обучающиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а преподаватель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дана конечная цель. Например, преподаватель предлагает экспериментальную задачу: даны 3 пробирки с веществами. Определить эти вещества наиболее коротким путем с наименьшим числом проб. Принцип историзма также создает условия для проблемного обучения. Например, поиск путей систематизации химических элементов, приведшей в конечном счете Д.И.Менделеева к открытию периодического закона. Многочисленные проблемы, связанные с объяснением взаимного влияния атомов в молекулах органических веществ на основе электронного строения, также являются отражением вопросов, возникших в истории развития органической химии.