Проблемное обучение как общее средство развития технического мышления

В результате более или менее длительного опыта решения техничес-ких задач вырабатывается определенная направленность мышления, выража-ющаяся в техническом осмысливании действительности, в особом стремле-нии выделять в ней технические явления, в способности сосредоточиться на решении технических задач. Если процесс технического мышления протека-ет в ходе решения задач, то естественно предположить, что способ его разви-тия должен моделировать ход решения задачи. Такой способ обучения мож-но назвать проблемным .

Проблемное обучение — это система обучения, предполагающая создание в учебно-педагогическом процессе условий, при которых учащийся усваивает знания и умения путем проблемных ситуаций и овладения спосо-бами их разрешения. Основу теории проблемного обучения составляют по-нятия проблемной ситуации и способа ее разрешения.Проблемная ситуация — это психическое состояние человека, испытывающего познавательную трудность, это противоречие, выявившееся в форме вопроса, заданного са-мому себе. В результате разрешения системы таких ситуаций учащиеся открывают для себя новые знания и способы действий с ними, овладевают общими принципами решения задач. Проблемные ситуации должны быть доступными для учащихся определенного возраста, учитывать их познава-тельные и практические возможности и т. п.

В максимальной степени процесс мышления проявляется и развивается при решении проблемных задач.

Обращаясь к проблемному обучению, преподаватель не сообщает зна-ний в «готовом виде», а ставит перед учащимися проблемные задачи, побуж-дает искать пути и средства для их решения. Здесь сама проблема «прокла-дывает путь» к новым знаниям и способам действия, а не наоборот. То, что новые знаниявводятся не ради получения следующей порции сведений, а ра-ди решения проблемы , является принципиально важным.

 Можно выделить три признака проблемной ситуации в обучении. Во-первых, она должна быть такой, чтобы ее разрешение можно было ориен-тировать на возможности познавательной и исследовательской активности учащихся. Во-вторых, все вопросы, порождаемые проблемной ситуацией, должны быть значимыми для учащихся. В-третьих, разрешение основной проблемы, как правило, должно протекать на фоне решения цепи соподчи-ненных проблем, вытекающих одна из другой и показывающих логические отношения между изучаемыми явлениями, законами, процессами.

Основным критерием выделения тех или иных типов проблемных ситу-аций является принцип противоречий в структуре имеющихся на данном этапе обучения у учащихся представлений, знаний, умений и навыков. Имен-но через разрешение различного рода противоречий происходит глубокое и прочное усвоение знаний и именно разрешение противоречий способствует умственному развитию.

        Проблемная ситуация может возникнуть как следствие противоречия между исходными знаниями и новыми, парадоксальными фактами, разруша-ющими известную теорию, между теоретически возможным способом реше-ния и его практической нецелесообразностью, между практически доступ-ным результатом и отсутствием теоретического обоснования и т. п.

В общем, большинство проблемных ситуаций можно свести к случаям нехватки или избытка теоретической или фактической информации (выделя-ют проблемные задачи с неопределенностью условий, с противоречивыми, недостающими, избыточными, частично неверными данными и т. п.). Глав-ное, чтобы проблемная ситуация удивила учащегося, вызвала у него интерес, желание разобраться.

Психологический механизм происходящих процессов при проблемном обучении следующий: возникновение проблемы; осознание проблемы и ее «принятие»; процесс поисков решения проблемы (выдвижение гипотезных доказательств); получение окончательного результата и его проверка.

Выделяют основные условия успешного проблемного обучения: 1)необходимо вызвать интерес учащихся к содержанию проблемы; 2)обеспе-чить посильностьработы для учеников с возникающими проблемами;3) ин-формация, которую учащийся получит при решении проблемы, должна быть значимой, важной в учебно-профессиональном плане;4)проблемное обучение реализуется успешно лишь при определенном стиле общения между препо-давателем и обучаемыми, когда возможна свобода выражения своих мыслей и взглядов учениками при пристальном доброжелательном внимании препо-давателя к мыслительному процессу учащегося. В результате такое общение в виде диалога направлено на поддержание познавательной, мыслительной активности учеников.

        Проблемное обучение ставит своей задачей:

1) развитие мышления и способностей учеников, развитие творческих умений; 2) усвоение учениками знаний, умений добытых в ходе активного поиска и самостоятельной» решения проблем, в результате эти знания, уме-ния более прочные, чем при традиционном обучении; 3) воспитание актив-ной, творческой личности ученика, умеющего видеть, решать нестандартные профессиональные проблемы.

     Выделяют три основные метода проблемного обучения: 1)проблемное изложение;2)частично-поисковая деятельность; 3)самостоятельная исследо-вательская деятельность.

Наиболее простой метод — проблемное изложение учебного материала по лекции, когда преподаватель ставит проблемные вопросы, выстраивает проблемные задачи и сам их решает, ученики лишь мысленно включаются процесс поиска решения.

Частично-поисковый метод постепенно приобщает учеников к самосто-ятельному решению проблем; в ходе проблемных семинаров, практических занятий, эвристических бесед ученики под руководством преподавателя ре-шают проблемы. Преподаватель придумывает систему проблемных вопро-сов, ответы на которые опираются на имеющуюся базу знаний, но при этом не содержатся в прежних знаниях, т. е. вопросыдолжны вызывать интеллек-туальные затруднения учащихся и целенаправленный мыслительный поиск. Преподаватель должен придумать возможные «подсказки» и наводящие воп-росы, он сам подитоживает главное, опираясь на ответы учеников.

Исследовательский метод предполагает, что ученики самостоятельно формулируют проблему и решают ее с последующим контролем преподава-теля, что обеспечивает продук­тивную деятельность (творчество) и  наиболее эффективных и прочных«знаний-трансформаций».

 

  2.3. Общая характеристика методов обучения

       Методы обучения - это способы взаимосвязанной деятельностипреподавателя и студентов, направленные на овладение обучающимися зна-ниями, умениями и навыками, на воспитание и развитие в процессе обу-чения. Педагогическая наука и практика предлагают преподавателю богатый арсенал методов и приемов обучения. Творческая деятельность препода-вателя состоит в том, чтобы рационально использовать в учебном процес-се методы, обеспечивающие наилучшее достижение поставленной цели.       Разнообразие методов и приемов создает у учащихся интерес к самой учебно-познавательной деятельности, что чрезвычайно важно для выработки мотивированного отношения к учебным занятиям.       В педагогике приняты несколько классификаций методов обучения, имеющих разные основания: по источнику учебной информации (нагляд-ные, словесные, игровые, практические), по способам взаимодействия обу-чающих и обучающихся (объяснительно-иллюстративный, частично-поиско-вый, проблемный, исследовательский). Нами рассматривается классифика-ция, в основании которой лежит направленность методов на решение тех или иных дидактических задач. Пользуясь ею, преподаватель может выбрать из общего набора методов те, которые наиболее способствуют решению конкретной дидактической  задачи на конкретном этапе обучения: в про-цессе первичного ознакомления с учебным материалом, при закреплении и совершенствовании знаний, в процессе формирования умений и навыков.       В предлагаемой классификации методы делятся прежде всего надве группы:       - методы, направленные на первичное овладение знаниями;       - методы, способствующие закреплению и совершенствованиюзнаний, и овладению умениями и навыками.       В зависимости от степени активности учащихся в процессе обу-чения методы 1 группы делятся на информационно-развивающие и про-блемно-поисковые, 2-й -- на репродуктивные и творчески-воспроизводящие.       В традиционно сложившейся практике преподавания в средних специальных учебных заведениях большое место занимают информационно-развивающие методы (лекция, объяснение, рассказ,беседа), в которых препо- даватель играет более активную роль, чем студенты. Для закрепления зна-ний и совершенствования умений особенно часто используют репродуктив-ные методы (пересказ - воспроизведение студентами учебного материала, выполнение упражнений по образцу, лабораторных работ по инструкции). Эти методы более ориентированы на запоминание и воспроизведение учеб-ного материала, менее - на развитие творческого мышления, активизацию самостоятельной познавательной деятельности.       В последние десятилетия широкое распространение получили такназываемые активные методы обучения, побуждающие обучающихся ксамостоятельному добыванию знаний, активизирующие их познавательную деятельность, развитие мышления, формирование практических умений и навыков. Именно на решение этих задач направлены проблемно-поисковые и творчески-воспроизводящие методы. Новая образовательная парадигма ориентирована прежде всего на развитие личности, повышение ее активности и творческих способностей, а следовательно, и на расширение использования методов самостоятельной работы студентов, самоконтроля,использования активных форм и методов обучения.       Активные методы обучения - это методы, которые побуждаютстудентов к активной мыслительной и практической деятельности в процессе овладения учебным материалом. Активное обучение предполагает исполь-зование такой системы методов, которая направлена главным образом не на изложение преподавателем готовых знаний, их запоминание и воспроиз-ведение студентом, а на самостоятельное овладение студентом знаниями и умениями в процессе активной познавательной и практической деятельности.       Для активизации познавательной деятельности студентов используют-ся традиционные методы обучения с применением таких приемов, как постановка вопроса при изложении материала, включение в него отдельных практических упражнений, ситуационных задач, обращение к наглядным и техническим средствам обучения, побуждение к ведению записей, созданию опорных конспектов.       Особенности активных методов обучения состоят в побуждениистудентов к практической и мыслительной деятельности, без которой нет движения вперед в овладении знаниями.       Появление и развитие активных методов обусловлено возникающими перед процессом обучения новыми задачами, состоящими в том, чтобы не только дать студентам знания, но и обеспечить формирование и развитие познавательных интересов и способностей, творческого мышления, умений и навыков самостоятельного умственного труда. Возникновение новых задач обусловлено бурным развитием информации.        Познавательная активность означает интеллектуально эмоциональ-ный отклик на процесс познания, стремление учащегося к учению, к выпол-нению индивидуальных и общих заданий, интерес к деятельности препода-вателя и других учащихся.       Под познавательной самостоятельностью принято понимать стремле-ние и умение самостоятельно мыслить, способность ориентироваться в новой ситуации, находить свой подход к решениюзадачи, желание понять не только усваиваемую учебную информацию, но и способы ее добывания, критичес-кий подход к суждениям других, независимость собственных суждений.       Познавательная активность и познавательная самостоятельность - качества, характеризующие интеллектуальные способности человека к уче-нию. Как и другие способности, они проявляются и развиваются в деятель-ности. Отсутствие условий для проявления активности и самостоятельности приводит к тому, что они не развиваются. Вот почему только широкое ис-пользование активных методов, побуждающих к мыслительной и практи-ческой деятельности, причем с самого начала процесса обучения, развивает столь важные интеллектуальные качества человека, обеспечивающие в даль-нейшем его деятельное желание в постоянном овладении знаниями и приме-нении их на практике.       Активные методы обучения могут быть использованы на разныхэтапах учебного процесса: при первичном овладении знаниями, закреплении и совершенствовании знаний, формировании умении и навыков. Нельзя рез-ко разделить имеющиеся методы обучения на активные и неактивные. Используя разнообразные приемы активизации познавательной деятельнос-ти, преподаватель добивается повышения познавательной активности сту-дентов.

В зависимости от направленности на формирование системы знаний или овладение умениями и навыками активные методы обучения делят на неимитационные и имитационные. Имитационные предполагают, как правило, обучение профессиональным умениям и навыкам и связаны с моделированием профессиональной деятельности. При их применении имитируются как ситуации профессиональной деятельности, так и сама профессиональная деятельность. Имитационные методы, в свою очередь, делят на игровые и неигровые в зависимости от принимаемых студентами условий, выполняемых ими ролей, взаимоотношений междуьролями, уста-навливаемых правил, наличия элементов состязательности при выполнении заданий.

       Неимитационные: проблемная лекция, эвристическая беседа, учебная дискуссия, поисковая лабораторная работа,исследовательский метод, само-стоятельная работа с обучающейпрограммой (программированное обуче-ние), самостоятельная работа скнигой.        Имитационные:       неигровые: анализ конкретных производственных ситуаций,решение ситуационных производственных задач, упражнения-действияпо инструкции (лабораторные и практические работы по инструкции),выполнение индивидуальных заданий в процессе производственнойпрактики;       игровые: разыгрывание ролей (элементы деловой игры), деловаяигра.       Активные методы, направленные на первичное овладение знаниями, способствуют развитию мышления, познавательных интересов и способ-ностей, формированию умений и навыков самообразования, однако при их планировании следует помнить, что они требуют значительного времени. Именно поэтому невозможно перевести весь учебный процесс только на при-менение активных методов. Наряду с ними используются и  традиционные: обычная лекция, объяснение, рассказ.       При выборе метода обучения следует прежде всего проанализировать содержание учебного материала и использовать активные методы там, где наиболее действенно могут проявиться творческое мышление учащихся , их познавательные способности, жизненный опыт, умение адаптироваться в реальной деятельности. В преподавательской деятельности часто пользуются термином «прием обучения». Прием - это часть метода, которая усиливает,повышает его эффективность. Так, в практике обучения широко используют-ся наглядные приемы обучения, сопровождающие лекцию, объяснение, рас-сказ, беседу: показ изображений на таблицах, плакатах, демонстрация моде-лей, натуральных объектов, устройств, механизмов. Объяснение учебного материала может сопровождаться демонстрацией опытов, слайдов; показом диа- и кинофильмов и их фрагментов, видеозаписей, телефильмов и т. п.       Использование наглядных приемов не только помогает понять и лучше запомнить учебный материал, но и создает эмоциональное отношение к изучаемому, повышает интерес к нему. Особенно сильное эмоциональное воздействие на учащихся оказывает демонстрация видео- и кинофильмов, кинофрагментов, которые могут быть использованы и в качестве иллюстративного материала, и для создания проблемных ситуаций, на основе которых строится эвристическая беседа, учебная дискуссия.       В качестве приема, создающего эмоциональное отношение к изу-чаемому материалу, широко используется чтение стихотворений, отрывков из них, фрагментов литературной прозы, публицистических материалов. В обстановке приподнятых чувств обостряется внимание к теоретическому материалу, происходит приобщение студентов к актуальным проблемам жизни общества, придается новая окраска изучаемому содержанию, повы-шается его значимость в представлениях студентов.               2.3.1. Классификация активных методов обучения                    2.3.1.1. Проблемно-поисковые методы обучения       Отличительной чертой этих методов является постановка перед сту-дентами вопроса (проблемы), на который они самостоятельно ищут ответ, са-ми создают для них новые знания, «делают открытия», формулируют теоре-тические выводы. Проблемно-поисковые методы требуют активной мысли-тельной деятельности учащихся, творческого поиска, анализа собственного опыта и накопленных знаний, умения обобщать частные выводы и решения. Несомненно, познавательная деятельность студентов протекает не самостоя-тельно, а под руководством преподавателя, который цепочкой вопросов и заданий подводит студентов к выводам. Использование проблемно-поиско-вых методов требует от преподавателя хорошего знания учебного материала,  умения устанавливать и поддерживать в учебной  работе контакт со студен-тами, создавать атмосферу сотрудничества.       Проблемная лекция отличается от обычной тем, что начинаетсяс постановки проблемы, которую в ходе изложения учебного материала лек-тор последовательно и логично решает или раскрывает пути ее решения. Постановка проблемы побуждает слушателей к работе мысли, к попытке самостоятельно ответить на поставленный вопрос, вызывает интерес к изла-гаемому материалу, привлекает внимание слушателей.       Эвристическая беседа (от лат. эврика – открытие) представляет со-бой ряд вопросов преподавателя, направляющих мысли и ответы учащихся. Успех беседы зависит от умелой постановки серии вопросов и знания пред-полагаемых ответов учащихся. Беседа может начинаться с сообщения фак-тов, описания явлений, событий, демонстрации фрагментов кинофильмов, показывающих проблемные ситуации, которые необходимо разрешить.   В ходе эвристической беседы преподаватель путем умело постав-ленных вопросов заставляет студентов на основе имеющихся знаний, наблюдений, жизненного опыта, логических рассуждений формулировать новые понятия, выводы, правила. Учащихся сами «делают открытия», полу-чают новые знания, что доставляет им творческую радость и стимулирует их познавательную активность.       Эвристическая беседа - основной метод проблемного обучения.Сте-пень проблемности в ней проявляется по-разному: это может быть цепочка вопросов, обращенных к опыту, знаниям, размышлениям студентов; поста-новка проблемы, которую студенты решают под руководством преподавате-ля, выдвигая гипотезу, формулируя возможные пути ее решения, совместно обсуждая ход и результаты решения, экспериментируя, подтверждая или опровергая выдвинутую гипотезу; это может быть лишь «называние» темы, где студенты сами формулируют и решают проблемы.       Учебная дискуссия - один из методов проблемного обучения.Суть ее состоит в том, что преподаватель излагает две различные точки зрения, касающиеся одной и той же проблемы, и предлагает учащимся выбрать  и обосновать свою позицию. Преподаватель поддерживает дискус-сию, раскрывая, уточняя аргументы спора, вводя дополнительные вопросы, поскольку задача участников дискуссии состоит не только в том, чтобы отстоять свою точку зрения, но и опровергнуть противоположную. Выяв-ление позиций учащихся, их правильных и ошибочных суждений дает воз-можность более обоснованно и убедительно утвердить в их сознании основные теоретические положения и выводы.       Для дискуссии выбирают такие вопросы, в которых наличие двух точек зрения может быть естественным. Не следует создавать искусственные ситуации, когда кто-то отстаивает заведомо ложную точку зрения, будучи убежденным в том, что она ложная.       Учебная дискуссия - организационно сложная форма работы. Онатребует определенной подготовленности учащихся - умения вестиобсуждение , достаточного кругозора, запаса знаний и представлений.        Поисковая лабораторная работа. По ряду учебных предметов изучению теоретического материала может предшествовать поисковая лабо-раторная работа по инструкции, на основании которой учащиеся сами долж-ны сделать выводы о свойствах тех или иных веществ, взаимосвязи и зави-симости между ними, способах выявления этих свойств. За поисковой лабо-раторной работой следует эвристическая беседа, в ходе которой под руко-водством преподавателя учащиеся на основе проведенных наблюдений и экспериментов делают обобщения и теоретические выводы. Выполнение отдельными группами учащихся экспериментов с разными веществами или различными способами обогащает коллективный опыт, делает теоретические положения более обоснованными, убедительными.