Практические задания
1. Изучите примерную технологическую карту педагогического взаимодействия учителя и учащихся на уроке технологии (см. таблица 11). Обратите особое внимание на учебные действия учащихся и планируемые результаты обучения.
2. Используя разработанные на предыдущих занятиях для проектируемого урока учебные цели (задачи); содержание, методы и средства обучения, а также материалы технологической карты (см. Таблица 11), заполните графы 3, 4, 5, 6 в дидактической модели урока (см. Таблица 1).
Список литературы: [18, 30, 36, доп. литер.]
Занятие 10.
Технологии проблемного обучения
Цель: научиться проектировать и использовать технологии проблемного обучения на уроках технологии
Теоретические сведения
В последнее время в педагогике уделяется большое внимание организации проблемного обучения учащихся. При проблемном обучении всегда имеют место постановка и решение проблемы, выдвигаемой в форме вопроса, задания, задачи. Проблема возникает на основе противоречия между известным и еще неизвестным, между новыми фактами, явлениями, зависимостями и ранее усвоенными знаниями, в которые эти факты не укладываются. Когда учащийся сталкивается с указанными противоречиями и создается проблемная ситуация. Проблемные ситуации не должны создаваться преподавателем искусственно, они естественным образом вытекают из содержания учебного материала и процесса его усвоения. Важно увидеть их и разумно использовать для включения учащихся в познавательные УУД (установление причинно-следственных связей, выполнение мыслительных операций: анализ, синтез, обобщение, сравнение и др.).
М.И. Махмутов указывает основные способы создания преподавателем проблемных ситуаций:
1. Побуждение учащихся к объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними или противоречивости.
2. Использование жизненных и учебных ситуаций, возникающих дома, на улице,
при выполнении учащимися производственных заданий и др.
3. Постановка проблемных заданий (вопросов, задач) на объяснение явлений,
сущности изучаемого понятия или по поиску способов его практического применения.
Побуждение учащихся к анализу фактов и явлений действительности,
порождающему противоречия между практическими представлениями учащихся и научными понятиями об этих фактах.
5. Побуждение учащихся к предварительному обобщению новых фактов или новой информации.
6. Ознакомление учащихся с фактами, имеющими как будто бы необъяснимый характер и приведшими в истории науки и техники к постановке проблемы.
7. Организация межпредметных связей с целью использования выводов, правил, принципов одной науки для объяснения выводов или фактов другого предмета.
8. Варьирование содержания задачи (задания), изменение формулировки вопроса.
9. Изменение последовательности изучения понятий, применение наглядности и словесных иллюстраций к выводам и объяснениям.
10. Использование задач с производственным содержанием.
11. Побуждение учащихся к объяснению вопросов техники и технологии производства с помощью законов физики, химии, биологии, математики.
12. Задания на иллюстрацию изучаемых фактов, принципов примерами из практики [ 20 ]
Автором рассмотрены также варианты взаимодействия учителя и учащихся при постановке и решении проблемы:
- ставит проблему и решает ее учитель, а учащиеся при этом наблюдают и действуют по образцу;
- ставит проблему учитель, а решают ее с его помощью учащиеся;
- проблему ставят и решают учащиеся, а учитель им помогает;
- проблема формулируется и решается совместно (учащиеся и учитель);
- проблему и ставят, и решают учащиеся без учителя.
Таким образом, возможны четыре уровня проблемности учения.
Постановка проблемы имеет несколько этапов: анализ проблемной ситуации; осознание учащимися сущности затруднения (или видение проблемы); словесная формулировка проблемы (ее постановка) в форме вопроса или нескольких вопросов. После формулировки проблемы высказываются предположения (гипотезы) о способах ее решения. Гипотезы доказываются фактами, примерами, суждениями, опытами и др.
При организации познавательной деятельности учащихся по усвоению знаний наиболее часто используются ситуации второго и третьего уровней проблемности. Повышение уровня проблемности учения не должно быть самоцелью учителя. Все зависит от конкретных условий. Поэтому, степень участия (активности) учащихся в решении проблемной ситуации может быть различной. Если учащиеся по ходу решения проблемы не могут ответить на некоторые вопросы, проанализировать, высказать предположения и т.п., преподаватель задает наводящие вопросы, делает пояснения. И наоборот, если учащиеся в процессе диалога проявляют способность к самостоятельной поисковой деятельности, надо предоставить им эту возможность.
В связи с введением ФГОС ООО вызывает интерес технология проблемного диалога, когда учитель, организуя диалог с учащимися, подводит их к самостоятельной формулировке проблемы. Рассмотрим это на примере конкретной ситуации. Учитель на уроке технологии в 5 классе, перед тем как перейти к изготовлению изделия «Разделочная доска», может вызвать учащихся на диалог вопросом «Из какого материала будем изготовлять разделочную доску? В ходе диалога учащиеся не приходят к однозначному выводу. На основе своего жизненного опыта, они предлагают разные решения: «из дерева», из фанеры», «из березы», «из дуба» и т.п. Таким образом, учащиеся сталкиваются с проблемой и формулируют ее: «Из какого материала лучше изготовить разделочную доску и почему?»
Далее учитель организует процесс решения данной проблемы в следующей последовательности:
Первая учебная задача: Определить направление поиска (в какой последовательности надо решать проблему?)
Вопросы, побуждающие учащихся к высказыванию гипотез (предположений) о направлении поиска:
- Что нужно знать, чтобы ответить на поставленный вопрос?
- В какой последовательности нужно решать задачу?
Вывод: для решения проблемы необходимо выполнить следующие учебные действия: проанализировать условия эксплуатации (работы) разделочной доски; затем определить необходимые свойства доски с учетом последствий ее эксплуатации, требований удобства, безопасности и др.; и наконец, на основе сравнения разных материалов – установить материал разделочной доски, обладающий выявленными свойствами. Строиться схема (алгоритм) решения проблемы:
М
атериал
доски Требования к материалу доски
Условия эксплуатации (работы) доски
Вторая учебная задача: Определить условия эксплуатации разделочной доски
Вопросы, побуждающие учащихся к высказыванию предположений, объяснению явлений, фактов:
Что делают на разделочной доске?
Чем режут продукты? Что происходит при этом с доской?
Вывод: Разделочная доска изнашивается из-за воздействия на нее ножа. При резке продуктов ножом от доски отделяются небольшие кусочки материала, которые могут через рот попасть в организм человека.
Третья учебная задача: Определить свойства, которыми должна
обладать разделочная доска.
Вопросы, побуждающие учащихся к высказыванию предположений, объяснению явлений, фактов:
- Какие свойства материала будут способствовать меньшему износу разделочной доски?
-В каком случае нож, которым режут хлеб на разделочной доске, будет дольше оставаться острым?
- Какой материал будет более экологичным, менее опасным для человека, если попадет в его желудок?
Вывод: Разделочная доска должна обладать следующей совокупностью свойств:
- быть достаточно прочной, но не «тупить» нож;
- обеспечивать максимальную безопасность для человека при попадании в его желудок.
Четвертая учебная задача: Установить материал разделочной доски, обладающий выявленными свойствами.
Вопросы, побуждающие учащихся к высказыванию предположений, объяснению явлений, фактов:
Какие материалы могут быть использованы для изготовления разделочной доски?
Почему предпочтение отдается не пластмассе, не фанере, а цельной доске из древесины?
Почему не желательно использовать хвойные породы древесины - ель, сосну?
Какие лиственные, твердые породы древесины могут быть использованы для изготовления разделочной доски?
5. На основании ответов учащихся делается окончательный вывод (решение проблемы): данной совокупностью свойств обладают лиственные породы древесины – береза, дуб, ясень, бук и др. Выбираем березу, так как этот материал более доступен в данных условиях (имеется в мастерской).
Реализация указанной схемы организации познавательной деятельности учащихся на продуктивном уровне (определение направлений поиска, ответы на вопросы и решение проблемы в целом), безусловно, требует определенного учебного времени. Но именно такая деятельность учащихся позволяет не только решить конкретную учебную задачу, но и включить их в выполнение различных УУД:
- регулятивных (планировать свои действия для решения проблемы);
- коммуникативных УУД (работать в группе, слушать собеседника и вступать с ним в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, задавать вопросы, выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации);
- познавательных (анализировать, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи и др.).
Важным средством управления мыслительными процессами учащихся становятся вопросы, задачи и задания.М.И.Махмутов [20] разделяет вопросы, используемые учителем, на информационные и проблемные. Информационный вопрос не содержит новых сведений, а требует ответов содержащих известные учащимся знания. Например, вопросы типа: «Перечислите основные столярные операции»; «Назовите основные части спирального сверла» и др.
Вопрос становится для учащегося проблемным, если:
- содержит в себе новую для учащегося информацию, которая выступает как познавательное затруднение и стимулирует умственный поиск учащегося;
- информация, заключенная в вопросе имеет логическую связь с ранее усвоенными понятиями и представлениями и теми сведениями, которые подлежат усвоению в определенной учебной ситуации;
- вызывает чувство удивления при сопоставлении нового с ранее известным, неудовлетворенность имеющимся запасом знаний, умений и навыков.
Проблемными вопросами при определенных условиях могут быть следующие:
- Почему детали, изготовленные на токарно-винторезном станке, имеют, как правило, круглую форму?
- Почему увеличение глубины резания меньше влияет на падение стойкости инструмента, чем увеличение подачи?;
- Как влияют на скорость резания механические, физические свойства обрабатываемого материала и состояние поверхности заготовки?;
- Какую другую (не типовую) принципиальную схему работы может иметь станок для токарной обработки крупногабаритных заготовок?
При постановке проблемных вопросов учитель должен учитывать дидактические принципы обучения: научность, доступность, политехнический принцип и др.
С целью формирования умений применять полученные знания на практике на уроках технологии часто используют задачи. Махмутов М.И. определяет задачу как данное и искомое, совокупность последовательных действий (операций) над которыми приводит к преобразованию объекта (задачи). Следовательно, характерным для любой задачи является, во-первых, наличие данных (исходных условий), во-вторых, наличие того, что нужно найти (к чему прийти), в-третьих, выполнение последовательности действий (операций) по решению данной задачи и, в-четвертых – результат решения задачи. Задачи, по мнению автора, бывают дидактическими, учебными и познавательными. Дидактическая задача является наиболее общей, и ее решение приводит к достижению дидактической цели, например «формированию умения работать на токарно-винторезном станке» [20].
Учебная задача имеет более конкретный характер. В.А.Скакун [34 ] делит учебные задачи на количественные и качественные. Количественные задачи связаны с оперированием формулами, подсчетами, определением величин. Качественные задачи не требуют никаких вычислений. При их решении учащиеся на основе изученных закономерностей, соотношений, правил определяют, объясняют, сравнивают, анализируют, оценивают, диагностируют, обосновывают и т.д.
Познавательная задача всегда приводит учащихся к новым для них знаниям и способам действий. Уровень сложности такой задачи зависит от способа ее постановки и речевой формулировки, от проблемности содержания задачи, от отношения ученика к задаче и др. Часто познавательные задачи носят эвристический, поисковый, исследовательский характер. Например, на этапе изучения контрольно-измерительных инструментов, в качестве познавательной задачи на уроках технологии учащимся может быть предложено, определить быстрый и эффективный способ контроля размеров детали после обработки ее на токарном станке по дереву (Варианты решения: шаблон, калибр).
Учебные задания - это любой вид поручения преподавателя учащимся, заключающийся в требовании выполнить какие либо учебные действия. Задание может быть предложено учащимся в форме вопроса (вопросов), задачи (задач) или вопросов и задач.
Учебные задания задачи в форме вопросов, задаваемых учителем (учащимися) в процессе урока технологии – самый простой и довольно эффективный способ достичь метапредметных результатов обучения, включить учащихся в познавательные учебные действия, так как они:
- позволяют естественным образом более глубоко изучать учебный материал;
- не требуют большого количества времени на решение;
- позволяют осмысливать изучаемые вопросы, способы действий;
- включают учащихся в мыслительные операции (анализ, синтез, сравнение, обобщение, систематизация, оценка).
Приведем некоторые примеры таких вопросов:
На выявление причинно-следственных связей:
- «Почему сверло изготовляют из быстрорежущей стали?»
- «Почему при распиливании фанеры ножовку наклоняют по отношению к заготовке на угол 15-20 град?»;
-«Почему при сверлении отверстий на сверлильном станке на обратной стороне заготовки иногда бывают сколы?»
На сравнение:
-«Чем отличаются пилы для продольного и поперечного распиливания
древесины?»
- «В чем сходство слесарной ножовки и напильника?»
На анализ:
- «Какие основные вопросы мы изучили сегодня на уроке?»
- «Какие технологические операции выполняются на начальных этапах
изготовления изделия?»
На синтез:
- «К какому инструменту для обработки древесины относятся такие детали, как
«колодка», «железка»?
- «Какие технологические операции необходимо выполнить при изготовлении
разделочной доски?»
На обобщение:
- «Чем являются рубанок, напильник и слесарная ножовка?»
- «Что общего между сверлильным и токарным станками?»
На оценку:
- «В чем состоит достоинство станочной обработки материалов по
сравнению с обработкой ручными инструментами?»
-«Какие недостатки, на ваш взгляд, имеет данная конструкция кормушки?»
Указанные выше виды вопросов и заданий для учащихся также могут быть использованы в технологии критического мышления, которая рассмотрена нами ниже более подробно.