Методы проблемного обучения
Назначение проблемного обучения в высшей школе заключается в постановке и решении студентами теоретических или практических задач, ранее ими не решаемых. Предлагаемые задачи (проблемы) имеют широкий диапазон сложности — от достаточно простых учебно-предметных задач до исследования и решения оригинальных научно-прикладных вопросов комплексного характера.
В основе проблемного обучения лежит создание проблемных ситуаций некоторой степени трудности при сочетании известного и неизвестного для студентов материала.
Проблемное обучение требует от студентов аналитико-синтети- ческОй деятельности, то есть самостоятельного научного поиска. Они должны уметь пользоваться приобретенными знаниями, раз-
личными литературными источниками, справочниками, таблицами и другими выносными источниками информации.
Проблемное обучение является формой самостоятельного получения новых знаний не только по книгам, но и путем использования измерительной аппаратуры, приборов, путем проведения расчетов и проектирования.
Высшей школе присуще проблемное обучение. Проблемные ситуации создаются на семинарских занятиях, в курсовом и дипломном проектировании, в самостоятельном научном исследовании, в расчетных работах, даже в лабораторных работах индивидуального типа, в установлении межпредметных связей и отношений. Задачи современной высшей школы требуют распространения проблемного обучения на лекционные, практические занятия и даже на экзамены. Все это позволяет рассматривать проблемное обучение как одну из активных форм учебного процесса высшей школы.
Проблемное обучение в высшей школе имеет ряд своих особенностей. К ним относятся: создание условий, обеспечивающих выполнение проблемы исходя из реальной деятельности специалиста данного профиля (в решении отдельных частных задач); анализ данных фактов, оказывающих влияние на постановку и решение поставленных задач; подход к решению проблемы на основе использования соответствующих методов науки; оптимальный выбор путей решения данной проблемы. Характерным для проблемных заданий является использование не только знаний данного предмета, но также знаний других учебных дисциплин, а в некоторых случаях и дополнительных сведений сверх программы.
Проблемное обучение позволяет находить пути и методы решения нерешенных задач, новые способы их решения и анализа, расширять пределы доказанного и определенного с использованием различных средств доказательности и обоснования.
Методика проблемного обучения предполагает более глубокое сочетание индуктивного и дедуктивного методов организации мыслительной работы с непременным установлением определенных следствий. Эта система учебной работы требует также знания путей модельного построения проблемных ситуаций с аналитической оценкой их критериев и параметров, а также сочетания данных моделирования с исходными фактами проблемы.
В отличие от эвристического поиска решение проблемных задач в основном происходит на основе логических суждений, утверждающих или отрицающих возможность или вероятность достижения цели на основе определенных данных, выражающих условия и пути решения задачи, что не исключает применения эвристик. Соответственно для решения сложных проблем создаются проблемно-гипо- тетические, модельно-проблемные задания или концептуально- имитационные модели, для решения которых используется ЭВМ. В такого рода моделировании широкое использование находят аналогии, экстраполяция, интерполяция и другие общие методы научного поиска, посредством которых решаются проблемные задания следующих примерных типов: поиск решения на основе необходимых, но недостаточных данных; выбор оптимального решения из множества вариантов с полными и неполными данными; нахождение неизвестного основания для оптимального решения задачи; выбор решения на основе аналогий; решение задач с противоречивыми данными.
Существенно важным в решении проблемных задач по моделям является выбор этих решений, как промежуточных, так и заключающих, результативных, проводимых в определенных и неопределенных ситуациях. Выбор решений рассматривается при этом как предложение способов, средств, форм, условий достижения цели. Предложения даются вполне определенные, но вариантные при изменении ситуаций, и дополняются разъясняющей информацией.
Существенно важным для проблемного обучения является развитие у студентов умения принимать самостоятельное решение, быстро ориентироваться в ситуации, решать задачи с интересом и увлечением. Выполнение этих условий способствует развитию у студентов творческого воображения, понимания ситуации, творческой интуиции, т. е. качеств, необходимых для всех специалистов высокой квалификации.
Большие возможности для проблемного обучения открывает использование и собственное создание студентами алгоритмов поиска, преобразования, а также эвристик, свободных и логически организуемых.
Весьма существенным для проблемного обучения является последовательная связь разрешаемых студентами заданных проблем, связь межпредметных проблем. Такая связь выражает сущность- проблемного обучения как частной системы учебного процесса высшей школы. Из этого следует, что проблемное обучение не может рассматриваться каким-то автономным методом и даже системой решения учебных задач, этот метод — лишь компонент в общей системе обучения.
В перспективе развития высшей школы неизбежно установление связей проблемного обучения с интегрированным (трансферент- ным) обучением. Этот вид обучения представляет собой суммирование средств, содержания, методов и видов обучения.
Интегрированное обучение выражает своего рода подсистему общей системы обучения, в которой учебный процесс рассматривается как группа взаимосвязанных, целенаправленных комплексов дисциплин и видов обучения, имеющих учебное, научное и профессиональное единство.
Система интегрированного обучения в своих построениях и функционировании исходит из задачи устанавливать и подчеркивать связь каждой учебной дисциплины с другими предметами и видами обучения путем введения некоторой суммы сведений из этих предметов.
В основу интегрирования кладутся цели и задачи подготовки данного специалиста высшей квалификации на уровне настоящего и предвидимого развития науки и практики применительно к его профилю. Учебный процесс при этом рассматривается как система обучения студентов на основе комплекса учебной, научной, практической и общественной работы студентов; как продуманная и тщательно разработанная координация средств, форм, методов обучения для решения задач взаимного проникновения учебных дисциплин исходя из задач теоретической и практической подготовки специалистов.
Интегрированное (трансферентное) обучение видит оптимальность учебного процесса в соединении ряда предметных комплексов на основе их взаимного соподчинения исходя из целей и задач научной и профессиональной подготовки студентов.
Трансферирование включает установление связей в учебной, научной, практической и самостоятельной работе студентов на основе концептуального моделирования межпредметных связей применительно к решению типовых и проблемных задач комплексного характера. Модель включает число предметов и видов обучения (N), множество содержательных вариативных операций внутри предмета и в его связях (М), множество состояний знания, навыков и умений при решении проблемы (Z), показатель времени действия (Г) (см. гл. VI).
По отношению ко всему времени обучения модель включает ряд промежуточных содержательных платформ, а также формирование содержательных платформ послевузовского совершенствования специалистов. ,
Содержательные платформы всех уровней иерархически связаны между собой, переходя от низших уровней к высшим. Результаты обучения в этой системе проверяются постоянной транспозицией знаний внутри предмета, при пересечениях видов обучения и комплексном проблемно-модельном решении задач. Программы функционирования каждого уровня и компоненты системы являются ориентирующими, т. е. обладающими свойствами направлять поиск в условиях неполной информации, что характерно для проблемных ситуаций. Новые задачи высшей школы все более требуют приобщения студентов к занятиям наукой в творческом плане. В соответствии с этим учебный процесс дополняется самостоятельной научной работой по той или иной тематике с применением методов теоретического и экспериментального исследования.
Учебная научно-исследовательская работа характеризуется участием студентов в разработке конкретных научных проблем, что тесно связывает этот вид работы с проблемным обучением.
В практике вузов проблематика студенческих исследовательских работ делится на теоретическую и экспериментальную. И те и другие исследования приводят к более высоким результатам, если они проводятся на основе проблемного решения задач.
Учебные исследовательские работы дополняют предметные знания и прививают навыки в решении научных проблем. Научная работа как метод самостоятельного поиска позволяет студентам глубже усвоить материал, стимулирует их интерес к участию в более глубоком исследовании.
В процессе такой работы выявляются склонности студентов к определенной сфере деятельности, их творческая одаренность и что особенно существенно, формируются навыки самостоятельного научного поиска.