Подготовка педагога к созданию у учащихся (студентов) проблемной ситуации или технология конструирования проблемной ситуации

Приступая к организации проблемного обучения, необходимо прежде всего определить целесообразность преподнесения данного учебного материала в рамках данной технологии. Эта целесообразность определяется как внутренними, так и внешними факторами, в их неразрывном единстве. Под внутренними факторами понимается все, что качается содержания учебного материала и его функций. Под внешними – все, что касается учащихся (студентов), для которых оно предназначено. Известно, что с точки зрения содержания учебного материала, проблемно организовывать можно довольно большой перечень различного по характеру материала. Прежде всего это материал:

• имеющий определенную историческую основу,

• содержащий мировоззренческие вопросы,

• имеющий методологическое и теоретическое значение,

• материал итогового и обобщающего характера,

• материал, включающий стержневые ведущие идеи курса,

• имеющий непрерывные связи с ранее изученным,

• содержащий причинно-следственные связи.

Место проблемного обучения в учебном процессе находится в тесной взаимосвязи с его функциями. И с этой точки зрения материал целесообразно излагать проблемно, если он дает возможность:

• моделировать условия научного творчества;

• показывать учащимся доступные методы науки;

• формировать у учащихся обобщенные методы творческой деятельности.

Таким образом, с точки зрения содержания материала и его функций границы применимости проблемного обучения достаточно широкие, если не сказать больше: проблемно можно излагать любой материал, подлежащий изучению. И это действительно так, поскольку любой познавательный объект характеризуется противоречиями.Но излагать весь материал проблемно нецелесообразно. Поэтому имеются попытки определить соотношение репродуктивного и проблемного обучения не только качественно, но и количественно. Так, в результате одних исследований было установлено,что половину учебного материала надо изучать проблемно, следовательно, другую половину – традиционно, то есть репродуктивными методами. Другие исследователи пришли к выводу, что к трем-четырем темам курса целесообразно строить проблемы, треть всех остальных тем изучать путем решения частичных проблем, остальной материал преподносить информационно-рецептивным и инструктивно-репродуктивным способом. Думается, что такие рекомендации нельзя понимать буквально. Необходимо предоставить педагогу возможность самому решать вопрос о целесообразности применения проблемного обучения в каждом конкретном случае, исходя из интересов. потребностей, уровня развития обучающихся, в также учитывая реальные условия в которых реализуется процесс обучения.

Установив целесообразность проблемного обучения и таким образом реализовав первый этап, можно переходить ко второму, который заключается в организации проблемной ситуации. Этот процесс является особенно сложным и трудоемким и поэтому требует четкости, определенности и конкретизации. Данный этап представляет собственно методику построения проблемной ситуации и состоит из ряда следующих друг за другом операционных действий.

Приступая к организации проблемной ситуации, требуется прежде всего выделить из информационного блока основную информацию, усвоение которой обязательно. Именно не ней и должна в дальнейшем строиться проблемная ситуация. Выделение в изучаемом материале основной информации происходит в результате его дидактического анализа. Чаще всего таким информационным блоком служит объяснительно-иллюстративный текст учебника.

Далее встает задача осознания и вычленения ряда противоречий, которые могут быть положены в основу проблемной ситуации. Выявление этих противоречий требует высокого мастерства и профессионализма, под которым понимается глубокое и прочное знание как фактического, так и исторического аспектов своего предмета, с одной стороны, и развитое диалектическое мышление – с другой. Действительно, во многих случаях именно в истории вопроса заложена основа проблемной ситуации – противоречие. А глубокие и прочные знания фактического материала, которые предполагают способность широко применять их на практике, в быту, в любых жизненных ситуациях, позволяют легко вычленить необходимые в учебных целях противоречия. Но знание истории вопроса и фактического материала – необходимое, но еще не достаточное условие успешной реализации этого этапа, Можно хорошо знать историю вопроса, хорошо владеть фактическим материалом и при этом быть не в состоянии увидеть противоречия, вычленить их.

Так, например, каждому учителю физики известно, что законы свободного падения тел установил знаменитый итальянский ученый Галилео Галилей. Эти законы он обнаружил опытным путем, роняя тела с наклонной башни, Оказалось, что все тела, независимо от их массы, достигали поверхности Земли почти в одно и то же время. Таким образом Галилей опроверг господствовавшее ранее учение Аристотеля о том, что тела большей массы падают быстрее, чем тела меньшей массы. Итак, история вопроса известна. Но есть ли здесь противоречия? Если да, то в чем они заключаются?

Еще пример. Изучая тему «Теплопроводность», педагог показывает, как используется это свойство тел в жизни, В частности, он говорит, что мех - плохой проводник тепла и, следовательно, шуба из меха «согревает» человека, сохраняя его тепло. Можно ли здесь вычленить противоречия? Есть ли они? Безусловно есть! Но чтобы быстро и эффективно «схватить» их необходимо быть диалектиком, иметь развитое диалектическое мышление.

Вот как описывает процесс поиска противоречий В.А. Сухомлинский: «Передо мной материал урока « Фотосинтез». Надо рассказать ученикам, что происходит в зеленом цветке растения. Все это можно изложить с научной достоверностью. Теоретической и дидактической последовательностью, но это не будет выполнением задания достичь определенной умственной деятельности учащихся. Я вдумываюсь в материал: где узелки сцепления причинно-следственных связей???? Вот он, важнейший узелок – превращение неорганических веществ в органические. Удивительная картина: растение берет из почвы воздух и неорганические вещества и превращает их в органические. Что происходит в растительном организме, этой чрезвычайно сложной лаборатории? Я покажу это учащимся, чтобы подвести их к осознанию этого вопроса, чтобы каждого взволновало: как же так – все это происходит на моих глазах, а я не задумывался над этим» (105, с.445.).

Следующий этап организации проблемной ситуации заключается в показе вычлененных противоречий, то есть непосредственному созданию проблемной ситуации, примеры которых были приведены выше.

Таким образом, технология конструирования проблемной ситуации состоит из следующих этапов:

1. Определение основного информационного-объяснительного текста, подлежащего усвоению.

2. Вычленение ряда противоречий, неявно содержащихся в основном тексте.

3. Нахождение среди противоречий дидактически центрального, на котором и будет строиться проблемная ситуация.

4. Реконструкция материала с целью показа учащимся выделенного противоречия, то есть непосредственное создание проблемной ситуации.

Общая технология конструирования проблемного обучения.

Чаще всего преподаватель ориентируется на учебник, учебное или справочное пособие, которые в большинстве своем содержат объяснительно-иллюстрационные тексты. Задача состоит в том, чтобы переконструировать имеющийся текст в проблемное изложение, которое будет основой проблемного занятия. Обращаем ваше внимание на то, что если преподаватель овладеет технологией конструирования проблемным изложением, то впоследствии он легко организует и второй и третий уровень проблемности. Другими словами данная технология является основой для формирования умений организовывать проблемное обучение.

Поскольку границы применимости проблемного обучения довольно широкие, если не сказать больше, что проблемному перекодированию может быть подвергнуть почти любой учебный материал. А это означает, что в любом объяснительно-иллюстративном тексте можно найти противоречия, поскольку они там имеются, но в скрытом, не явно выраженном виде. Рассмотрим например следующий фрагмент объяснительно-иллюстративного текста по курсу электротехника «Химическое обезжиривание».

«Очистка деталей и изделий от жира относится в заводской и лабораторной практике к самым обычным операциям и в большинстве случаев проводится химическим способом. Для этого применяются: органические растворители или щелочные растворы, а также комбинированные средства промышленного выпуска. Сильно загрязненные детали и изделия можно грубо обезжирить промывкой в солярном масле, керосине или скипидаре, затем промыть детали в техническом бензине, бензоле, ксилоле или толуоле. Для окончательного обезжиривания промыть детали в чистом бензине, трихлорэтилене или тетрахлорметане. При этом надо помнить, что все эти растворители являются взрыво и огнеопасны, а также выделяют ядовитые пары. Пользоваться ими можно только в хорошо проветриваемых помещениях.

В последние годы широко используются для обезжиривания жидкие «фреоны» – новые типы галогенозамещенных углеводородов.Это фреон – 113 (трихлортрифторэтан), фреон – 112 (дифтортетрахлорэтан), фреон – 11 (монофтортрихлорметан). Все эти вещества - производные метана или этана, в которых атомы водорода замещаются атомами фтора или хлора. Использовать их при обезжиривании деталей очень удобно и выгодно, поскольку они имеют целяй ряд достоинств. Прежде всего они имеют большую температурную и химическуюстойкость, с которой связаны такие свойства, как негорючесть, некоррозийность, малая токсичность; они стоики к окислению, кислотам, а если они содержат водород, то и к едким щелочам. У них отличные диалектические свойства ….., они не действуют на пластмассы, на лакокрасочные покрытия, шпаклевки и т. д.»

На первый взгляд здесь нет никаких противоречий, но это только на первый. В действительности их достаточно, но они скрыты, не выражены явно. Сравните этот же фрагмент в другом изложении:

«Целый ряд технологических процессов не мыслим без очистки деталей от жиров. Какие же существуют способы такой очистки? Почти каждый, соприкасающийся с техникой, знает, что сильно загрязненные детали и изделия можно обезжирить промывкой в соляровом масле, керосине или скипидаре. Но такая промывка считается грубой , недостаточной, если деталь готовится для дальнейшей механической обработки. Что делать, если требуется более тщательное обезжиривание? Тогда эту промывку надо продолжить в техническом бензине, техническом бензоле, ксилоле или толуоле. А если и этого не достаточно? Тогда завершить весь процесс необходимо промывкой детали в чистом бензине, трихлорэтилене или тетрахлорметане (четыреххлористом углероде). Значит для обезжиривания можно использовать органические растворители или щелочные растворы , а также комбинированные средства промышленного выпуска. Как видим процедура эта достаточно трудоемкая.

Зададимся вопросом: « А насколько безопасно использовать растворители?» Отвечая на него, обратим внимание на то, что работа с растворителями разрешается в специальных, отдельных, хорошо вентилируемых помещениях. Почему? Дело в том, что растворители являются взрывоопасными и огнеопасными веществами. Кроме того пары их достаточно ядовиты. Таким образом использование указанных выше веществ в процессе обезжиривания имеет существенные недостатки.

Возникает вопрос, какие еще вещества могут быть пригодны для эффективной реализации этой операции и которые не были бы столь вредными ? Исследования показали, что такие вещества существуют. Это новые типы галогенозамещенных углеводов, производные метана или этана, известные под названием «фреоны». Их свойства просто удивительны. Они имеют большую температурную и химическую стойкость, с которой связаны такие свойства, как негорючесть, некоррозийность, малая токсичность и т.д.………(дается характеристика)

Но здесь возникает новая проблема. Дело в том, что большинство фрионов при нормальной температуре существует только в газообразном состоянии и используются главным образом в холодильной технике в качестве хладагентов для турбокомпрессоров и кондиционеров. Согласитесь, трудно сделать промывку деталей газом? Что же делать? Надо искать выход. И он был найден.! Оказывается не все фрелны являются газом, некоторые из них при нормальной температуре имеют жидкое состояние. Это ФРЕОН – 113 (дается характеристика). ФРЕОН – 112.(дается характеристика), ФРЕОН –11(дается характеристика)

В некоторых странах используют также хлорированные углеводороды – производные от этана, например трихлорэтан, которые аналогично фреонам имеют лучшие свойства, чем соединения этилена.

51. Таким образом ……(делается общий вывод).»

Чем же первое изложение отличается от второго? Прежде всего второй текст является рассуждающим, а потом уже информационным. Обозначены и показаны возможные противоречия, предложена канва исследования, учащиеся имеют возможность опережать рассуждения педагога, за счет грамотно сформулированных вопросов. Текст постоянно держит слушателей в интеллектуальном напряжении и т.д. а это означает, что он активизирует студентов, создавая ряд проблемных ситуаций, выдвигая и доказывая или опровергая различные предположения, то есть является проблемным!

Этапы построения проблемного занятия

Построение проблемного занятия может быть представлено в виде следующих этапов:

1. Актуализация опорных знаний.

2. Анализ проблемного задания.

3. Вычленение проблемы.

4. Выдвижение всевозможных предположений.

5. Сужение поля поиска.

6. Доказательство рабочих гипотез.

7. Проверка правильности решения

Прежде всего отметим, что обозначенные выше этапы соотносятся с элементами ПСБ (проблемно-структурированного блока) следующим образом: первый, второй и третий этапы соотносятся с организацией проблемной ситуацией; четвертый и пятый – с выдвижением гипотезы; шестой –с доказательством, седьмой – с выводом.

Рассмотрим каждый из этапов с точки зрения его цели, путей реализации, возможного результата и соответствующие им возможные изменения в развитии и совершенствовании личностно-профессиональных качеств студентов.

• 1.ЭТАП. Актуализация опорных знаний.

Цель: вспомнить и актуализировать имеющиеся знания. (Что мы знаем или должны знать?)

Путь реализации: Фронтальный опрос, рассказ вступление, решение задачи, индивидуальный устный ответ с последующими необходимыми уточнениями и добавлениями.

Результат: Наличие у учащихся опорных знаний, необходимых для осмысленного восприятия противоречий.

Спектр изменений в личности : умение соотносить ответы с образцом, четко формулировать ответы, управлять своим вниманием, развивать чувство взаимопомощи и поддержки.

• 2.ЭТАП. Анализ проблемного задания.

Цель: понять начальные условия. ( Почему это происходит?)

Путь реализации: Коллективное обсуждение, изложение педагога, постановка проблемного опыта.

Результат: понимание существования, наличия какого-то несоответствия.

Спектр изменений личности учащихся: умение ответственно относиться и сопоставлять свою позицию с позицией другого, корректировать свою точку зрения.

• 3.ЭТАП. Вычленение проблемы.

Цель: Выявление сути противоречия.(В чем наше затруднение? Что мы не знаем?)

Путь реализации: работа в группах (мозговой штурм), индивидуальные суждения-выступления, коллективное обсуждение, изложение педагогом.

Результат: Вербальная формулировка проблемы.

Спектр изменений личности уч-ся: развитие логического мышления, вербализация перехода от анализа противоречия к поиску направления его разрешения, самостоятельность суждений, развитие навыков интеллектуального взаимодействия с партнерами по образовательному процессу.

• 4.ЭТАП. Выдвижение возможных предположений.

Цель: выдвижение предположений по решению проблемы.( Как можно ответить на вопрос, какие могут быть гипотезы?)

Путь реализации: Групповая работа, мозговая атака, индивидуальные суждения, предложения, выдвинутые педагогом (изложение)

Результат: Наличие ряда гипотез.

Спектр изменений личности: проявление гибкости мышления, умение мысленно прослеживать путь решения , аналитико- прогностические умения.

• 5.ЭТАП. Сужение поля поиска.

Цель: Проработать каждое из выдвинутых предложений с целью отсева неперспективных. .(Какие гипотезы не перспективны? Какие более перспективны?)

Путь реализации: коллективное обсуждение, групповая работа, индивидуальные суждения, изложение-рассуждение педагога.

Результат : Сужение поля поиска решения, определение рабочей гипотезы.

Спектр изменений личности: Умение делать эскизный проект решения проблемы, анализировать перспективность гипотез, определять недостатки и достоинства предложений не смотря на их авторство.

• 6.ЭТАП. Доказательство рабочих гипотез.

Цель: Доказать рабочую гипотезу.(Какое теоретическое или практическое обоснование мы можем предложить? Как доказать справедливость выдвинутой гипотезы?).

Путь реализации: Групповая работа ,последовательное проведение доказательства несколькими учащимися или представителем группы. Доказательство гипотезы самим преподавателем (мини-лекция, объяснение). Коллективное доказательство под руководством педагога (фронтальная беседа).

Результат: Наличие стройной системы доказательства и уяснение ее сути.

Спектр изменений личности: умение формулировать и выстраивать логику доказательства, конструировать цепочку причинно-следственных связей, умение выстраивать свою позицию и быть готовым к ее коррекции или замене.

• 7.ЭТАП. Проверка гипотез.

Цель: Осуществить рефлексию проделанной работы, сделать вывод. (Как проверить правильность решения? Или Как доказать правильность доказательства?)

Пути реализации: Задания (на поэтапную проверку правильности выполненных действий, соотнесение начальных условий с характером и содержанием решения и т.д.). Упражнения ( на проверку правильности вывода путем переноса его на другие типичные исходной ситуации )

Результат: Убежденность в правильности полученного вывода.

Спектр изменений личности: формирование способности к объяснению, самооценке собственных действий, убежденности.

Ранее мы указывали на существование трех уровней проблемности: 1)низкий, 2)средний,3) высокий.

При реализации первого уровня педагог сам формулирует проблему, показывает противоречия, формулирует задание или вопрос, сам выдвигает гипотезу, обосновывает и доказывает ее, делает вывод.

На втором уровне преподаватель лишь формулирует проблему, создавая проблемную ситуацию, а учащиеся под руководством педагога выдвигают гипотезы, стремятся доказать их, делают вывод.

На третьем уровне педагог организует обучение таким образом, что учащиеся сами обнаруживают противоречия, сами выдвигают гипотезы, доказывают их и делают выводы.

Каждому уровню соответствуют свой метод. Первому соответствует метод проблемного изложения. Чаще всего он реализуется в форме проблемной лекции. Второму уровню соответствует метод эвристической беседы, который чаще всего используется на семинарских и практических занятиях. Третьему – исследовательская работа, доминирующая на практических занятиях.

При чередовании этапов ( педагог – учащиеся – педагог - учащиеся) можно получить второй уровень проблемности, реализуемый через беседу проблемного характера. Если же все этапы реализуются самими учащимися при минимальной необходимой помощи педагога, то имеем третий уровень проблемности - исследовательскую работу. Если все этапы указанной выше схемы реализуются через изложение педагога мы получаем проблемную лекцию, соответствующую первому уровню проблемности.

Итак, проблемное обучение имеет значительные возможности в подготовке профессиональных кадров, а это значит, что его надо по возможности широко использовать в практике средних специальных учебных заведениях. Для этого педагог должен иметь как профессиональные умения (определять целесообразность ввода в учебный процесс проблемного обучения исходя из конкретных ситуаций и содержания учебного материала, владеть методикой конструирования проблемных ситуаций, уметь структурировать проблемное обучение, знать и владеть этапами организации проблемного занятия), так и соответственный уровень личностного развития (владеть диалектикой познания, иметь развитое диалектическое мышление, уметь вычленить противоречия в любом учебном материале и сделать их доступными для обучающихся).