Создание проблемной ситуации. Типы ситуаций.

Наиболее важным моментом проблемного обучения является создание проблемной ситуации. Само по себе проблемное задание служит лишь базой, основой проблемности. Учащийся может, например, из опыта знать ответ на поставленный в задании вопрос, и в таком случае проблемная ситуация не возникает. Или задание может быть связано с недоступным для понимания учащегося материалом. В этом случае проблемность также не возникает. Но когда задание отвечает возможностям учащегося, несет в себе новые, нужные в данный момент знания или способы действия, без которых невозможно изготовление изделия, когда учащийся проникается необходимостью, стремлением выполнить это задание, когда в нем рождается интерес к той работе, которую содержит в себе задание, - это будет проблемная ситуация.

Анализ содержания учебного материала и процесса трудового обучения показал, что на уроках труда можно использовать по меньшей мере девять типов противоречий, способных при соответствующих условиях вызвать соответственно девять типов проблемных ситуаций. Охарактеризуем кратко каждый из них. [2; 45] 

1. Проблемные ситуации из-за несоответствия между системой знаний, имеющихся у учащегося, и новыми знаниями. В трудовом обучении такие ситуации наиболее часто возникают при несоответствии между усвоенными знаниями и новыми фактами или между научными знаниями и «донаучными», житейскими, практическими.

      Например, учащиеся шестого класса из опыта знают, что перемещение моделей моторной лодки по воде, самолета в воздухе обеспечивается вращением винта. В их понимании это чуть ли не единственное условие движения лодки, самолета. Чтобы пополнить знания шестиклассников, учитель перед изготовлением модели лодки с резиновым двигателем должен продемонстрировать ее работу с винтом, угол атаки которого равен нулю. Винт вращается, а лодка не перемещается. Учащиеся оказываются в затруднении: кажущееся достаточным условие движения лодки выполнено, а она не перемещается. Возникает проблемная ситуация указанного типа.

2. Проблемные ситуации, обусловленные сложностью выбора наиболее рационального способа действия из теоретически возможных в конкретной ситуации. Часто такие проблемные ситуации возникают при выборе режима резания, разработке технологических процессов, поиске причин неисправности оборудования и т. д. Например, при строгании учащийся заметил, что с обрабатываемой поверхности рубанок вырывает слои древесины. Ему известны возможные причины этого недостатка. Но какая из них, или совокупность каких причин проявляются в данном случае, ученик не может сразу определить. Такое затруднение, как правило, вызывает проблемную ситуацию.

3. Проблемные ситуации, возникающие при необходимости использовать имеющиеся знания и способы действия в принципиально новых условиях, например, после того как учащиеся уяснили, что основу любого режущего инструмента составляет клин, учитель предлагает им сравнить резцы рубанка и шерхебеля. Сравнивая их, учащиеся задают себе вопрос: почему режущая кромка резца шерхебеля, в отличие от рубанка, имеет полукруглую форму? Поиск ответа на этот вопрос связан с проблемной ситуацией указанного типа.

4. Проблемные ситуации, вызванные несоответствием между теоретически возможным путем решения учебной проблемы и практической неосуществимостью или нецелесообразностью избранного способа. Проблемная ситуация данного типа может возникнуть, например, при поиске ответа на какие-либо производственные вопросы, обычно это вопросы типа «почему?» («Почему ременные передачи не рекомендуют изготавливать с передаточным числом более пяти») и т. д.

5. Проблемные ситуации, обусловленные несоответствием между конкретным объектом (техническим устройством) и его изображением. В технических рисунках, чертежах, кинематических схемах, широко используемых в трудовом обучении, существенные элементы предметов, деталей, механизмов изображаются при помощи символов или проекций, а несущественные отпускаются. Изображение технического устройства, полученное таким образом, не соответствует его натуральному виду. Это несоответствие часто является источником проблемных ситуаций.

6. Проблемные ситуации как результат проявления объективно заложенного в схемах и чертежах противоречия между «статическим» характером самих изображений и необходимостью прочитать в них «динамические» процессы.

7. Проблемные ситуации, отражающие несоответствие между мысленным образом действия и собственно практическим его осуществлением. Прежде чем выполнить новое практическое действие, учащийся должен создать в своем сознании его образ. Источниками для моделирования такого образа являются объяснение и показ действия учителем, описание способа действия в инструкциях, карточках-заданиях, учебниках и т. д. практическое выполнение нового действия учеником в большинстве случаев (это обусловлено влиянием различных факторов) не совпадает с его описанием. Несоответствия такого типа вызывают проблемные ситуации в ходе практической работы. Например, после объяснения и показа операции опиливания учащиеся не могут сразу правильно выполнить ее.

8. Проблемные ситуации, вызванные преодолением «психологического барьера» прошлого опыта. Общеизвестно положительное и отрицательное влияние прошлого опыта на процесс усвоения новых знаний и способов действия. Происходит борьба между тенденцией к сохранению приобретенных знаний и умений и необходимостью их усовершенствовать, обновить. В определенных условиях это противоречие становится источником проблемных ситуаций. При конструировании, моделировании, составлении технологических процессов учащимся трудно отойти от известных конструкций, моделей, типовых процессов. Пытаясь найти новое, нестандартное решение, школьники испытывают затруднение проблемного характера.

9. Проблемные ситуации как результат проявления противоречивых суждений. При конструировании и составлении технологических процессов часто по одному и тому же поводу высказывается альтернативные суждения типа: «возможно - невозможно», «рационально - нерационально», «положительно - отрицательно». Задания на доказательство приемлемости того или иного суждения носят проблемный характер. [3; 53]                                                                                         

Приведенная типология проблемных ситуаций, как показывают исследования и практика, имеет важное значение для организации проблемного обучения на уроках труда. Она облегчает выделение проблемных заданий из содержания учебного материала, дает возможность определить наиболее эффективные способы создания проблемных ситуаций, активизировать познавательную деятельность школьников, изучить особенности их деятельности в той или иной ситуации, осуществлять развитие логического, конструктивно-технологического мышления, наблюдательности и т. д.

 Существуют различные способы создания проблемных ситуаций: побуждение учащихся к выявлению несоответствий между изучаемыми предметами, явлениями; использование затруднений практического характера, для преодоления которых необходимы новые знания и трудовые умения; создание ситуаций выбора фактов, противоречащих убеждениям, личному опыту, а также постановка заданий, в которых необходимо по схематическому изображению представить динамику процессов; решение диагностических и прогностических задач и т. д.

  Формулирование и решение проблемы.

   В результате восприятия задания под влиянием проблемной ситуации у обучающихся возникает учебная проблема. Сначала она рождается в виде умозаключения, а потом оформляется в виде вопроса. Словесное оформление проблемы, т. е. ее формулирование, вызывает у учащихся, как правило, значительные затруднения. Это характерно особенно для школьников средних классов. Свойственная им поверхностность и поспешность анализа ситуаций приводит к тому, что первую же мысль, возникшую после постановки проблемного задания, они принимают за правильно найденный ответ. Неопытные учителя выслушивают такие мнения, тут же их корректируют и фактически тем самым снимают проблемность.

    Учитель должен вовремя почувствовать состояние учащихся в проблемной ситуации. Если после постановки проблемного задания ученики готовы сразу отвечать, то это первый признак того, что тут не все в порядке. Возможно, для большинства детей это задание не является проблемным, так как они знают ответ на него из содержания какого-нибудь другого изучаемого предмета или жизненного опыта. Возможно, проблемное задание для них слишком сложное, и учащиеся понимают его по-своему или не готовы дать аргументированный ответ. В таких ситуациях учитель должен еще раз сформулировать задание, сделав упор на противоречии или не соответствии в условии. После этого сразу станет понятным, знают учащиеся ответ на вопрос или нет. [6; 91]

  Так, при ознакомлении пятиклассников с рабочим местом учитель рассказал про назначение и устройство слесарных тисков, обратил внимание учащихся на то, что на губках тисков сделана насечка. Показал специально изготовленные из мягкого металла накладки, которые предупреждают порчу поверхности детали, зажимаемой в тисках. Потом обратился к учащимся: «Не возникает ли у вас в связи с этим какого-нибудь вопроса?». Приблизительно половина учащихся класса подняли руку с намерением что-то сказать. Учитель не спешил вызвать учащихся. Будто рассуждая сам с собой, он продолжал; «Получается, что на заводе, который изготовляет тиски, один рабочий наносит на губки насечку, а другой изготовляет накладки, чтобы насечка не портила поверхности детали». Учащиеся насторожились. Желающих отвечать стало меньше. Было заметно, что они напряженно думают. Только через некоторое время учащиеся снова проявили желание обратиться к учителю. Большинство из них сформировали проблему (вопрос) правильно.

В другом (параллельном) классе учащимся дали возможность высказаться сразу же после постановки задания. Все вопросы оказались не по существу. Одни учащиеся желали знать, для чего на губки наносится насечка, другие – из какого металла изготовляют накладки и др. были даже абсурдные вопросы. Учитель так и не добился правильной формулировки проблемы, хотя и затратил на это значительно больше времени, чем в предыдущем классе.

Учить учащихся видеть и формулировать проблемы – длительная и кропотливая работа. О результативности ее можно судить по следующему примеру. Перед учащимися было поставлено проблемное задание: «Легковой автомобиль имеет двигатель мощностью 51,4 кВт, а трактор ДТ-54 – около 36,8 кВт. Если к трактору и автомобилю прицепить одинаковые плуги, то автомашина не сдвинется с места, а трактор легко потянет. Чем это объяснить?» В школе, где учитель не обучал формулированию учебной проблемы, никому из учащихся не удалось поставить ее в достаточном соответствии с содержанием задания. Все формулировки были неконкретны. Многие учащиеся даже не поняли, что от них требуется, хотя чувствовалось, что они заинтересовались проблемой. Там же, где учитель постоянно формировал у учащихся умение формулировать проблемы, результаты оказались значительно лучшими. Большинство учеников довольно быстро сформулировали проблему так: «Установить зависимость между мощностью двигателя и тяговым усилием машины». Даже те учащиеся, которые нечетко сформулировали проблему, верно раскрыли ее содержание. [5; 67]

После того, как правильно и четко сформулирована учебная проблема, необходимо приступить к ее решению. Правильность формулировки проблемы указывает на то, что учащиеся понимают поставленное перед ними задание и в некоторой мере предвидят пути ее решения. Правильно сформулированная проблема должна невидимой нитью быть связанной с решением, т. е. в формулировке проблемы должен быть какой-нибудь элемент, штрих, который наталкивает на поиск в нужном направлении. Важно, чтобы эта мысль вносилась учащимися в формулировку сознательно, в ходе логических размышлений. Покажем это на примере ранее приведенного задания о ременной передаче: «Почему не используются ременные передачи с передаточным числом больше пяти?» Учащиеся поняли, что указанное ограничение вызвано какой-то важной причиной. Большинство из учеников начали рассуждать примерно так: передаточное число связано с соотношением диаметра ведущего и ведомого шкивов; поскольку это число ограничивают, значит, оно как-то влияет на работу ременной передачи, принцип действия которой основан на использовании сил трения; не влияет ли в таком случае соотношение диаметров шкивов на величину трения? В результате такого рассуждения учащиеся формулировали учебную проблему так: установить, как соотношение диаметров шкивов ременной передачи влияет на трение между шкивами и ремнем? Те ученики, которые не вникали глубоко в суть задания, не провели логического анализа ситуации, сформулировали проблему близко к заданию: установить, почему не изготовляют ременную передачу с передаточным числом больше пяти?

Очевидно, что и в первой и во второй формулировке проблема отражает поиск одной и той же зависимости. Однако первая формулировка более конкретна и, главное, указывает на направление поиска, рождает ряд предположений. Из них легко выделить гипотезу и проверить ее правильность. Иными словами, такая формулировка учебной проблемы включает учащихся в систему последовательных действий по ее решению.

Вторая формулировка слишком общая, она непосредственно не связана с поиском неизвестного, «зеркально» отражает суть поставленного задания. Таким образом, формулирование и решение проблемы не происходит стихийно. Это результат обучения под руководством учителя при активной творческой работе учащихся.

Практика трудового обучения показывает, что эпизодическое использование основных типов проблемных ситуаций малоэффективно. Подлинная активизация познавательной деятельности учащихся возможно лишь в том случае, если проблемный подход осуществляется в определенной, дидактически обоснованной системе, удовлетворяющей следующим требованиям: задания должны отражать содержание и логику учебного материала; задания должны быть связаны с практической работой и расположены последовательно по принципу возрастания их трудности.

Поскольку содержание трудовой подготовки направлено на обучение школьников в основном трем видам деятельности: конструкторской, технологической и организационно-эксплуатационной, то для того, чтобы трудовое обучение имело творческий характер, проблемные задания, решаемые на уроках, должны включать учебные проблемы соответственно трех типов: конструкторские, технологические и организационные.

      Уровни проблемного обучения.

Организации трудового обучения с использованием проблемных заданий должна предшествовать определенная подготовка. Прежде всего учителю необходимо установить, какие новые знания и способы действия учащимся предстоит усвоить по изучаемой теме или разделу учебного материала. Затем определить, какие из них целесообразно изучить проблемно, а какие -репродуктивно. По выделенным для проблемного усвоения новым знаниям и способам действия, базируясь на заложенных в них противоречиях, нужно сформулировать задания, после чего, исходя из дидактических требований, предъявляемых к последовательности решения учебных проблем, создать систему проблемных заданий и определить место каждого из них в цикле уроков по данной теме.

Выделяют четыре уровня проблемного обучения:

    Первый уровень – учитель вводит учащихся в проблему, формулирует ее, создает проблемные ситуации, обеспечивает фактическим материалом для работы, указывает методы решения учебных проблем, разъясняет логические приемы перехода от неизвестного к известному и делает выводы. С помощью наводящих вопросов вовлекает учащихся в диалог. Находясь в состоянии проблемной ситуации, школьники следят за ходом мыслительной деятельности учителя, активнее усваивают учебный материал и приемы умственной деятельности;

 Второй уровень – учитель создает проблемную ситуацию, вместе с учащимися формирует учебную проблему и при их участии решает ее. По ходу анализа условий проблемного задания и при решении учебной проблемы школьники под руководством педагога должны выявить сущность процессов и явлений, содержащихся в задании, найти недостающие данные, выдвинуть предположения, обосновать и доказать свои гипотезы;

Третий уровень – учитель создает проблемную ситуацию, помогает учащимся сформулировать учебную проблему. Школьники самостоятельно находят метод ее решения, раскрывают причинно-следственные связи процессов и явлений, рассматриваемых в задании, вместе с учителем формируют выводы;

Четвертый уровень – учитель, излагая учебный материал или содержание трудового задания, создает условия для возникновения проблемных ситуаций. При этом школьники самостоятельно формируют учебную проблему. Наводящие вопросы учителя помогают им обнаружить противоречия в фактах и доказательствах и прийти к тем выводам и сообщениям, которые соответствуют логике учебного материала.

Создание системы проблемных заданий и определение места каждого из них в системе уроков по данной теме производятся после того, как подобраны и сформулированы необходимые задания. При этом следует предусмотреть, чтобы проблемные вопросы, задачи, практические задания, входящие в систему, располагались в порядке возрастания трудности; они должны включать конструкторские, технологические и организационные вопросы по изучаемой теме. Используя их, можно создавать проблемные ситуации различных типов, вызывая потребность в противопоставлении, сравнении, анализе, синтезе, обобщении и формулировании выводов. Другими словами, система проблемных заданий должна представлять собой определенную программу, выполнение которой способствовало бы активному и сознательному усвоению новых знаний и способов действий учащимися, обеспечивало планомерный переход с одного уровня обучения на другой, более высокий и творческий.