Технология проблемного обучения на уроках математики

Технология проблемного обучения на уроках математики Знания – дети удивления и любопытства Луи де Бройль

Из истории:

• Проблемный подход к обучению берет свое начало со времен Сократа. Серьёзное теоретическое обоснование этот подход получил в работах американского философа, психолога и педагога Д. Дьюи (1859-1952). Проблемным обучением занимались и в отечественной педагогике. В 1920-1930 г.г. работы А.М. Леонтьева и С.Л. Рубинштейна, а позднее работы Д.В. Вилькеева, И.Я. Лернера, Т.В. Кудрявцева, М.Н. Скаткина и др. внесли большой вклад в изучение проблемных форм обучения. Главным условием такого обучения становится включение обучающихся в практическую деятельность, игру, труд, в процессе которой возникает интерес и потребности в овладении чем-либо.

Уникальность проблемного обучения состоит в следующем:

• стимулирование мотивации учения;
• повышение познавательного интереса;
• формирование самостоятельности;
• развитие творческих способностей;
• развитие коммуникативных навыков;
• прочное усвоение изученного;
• формирование убеждений;
• овладение первичными навыками исследовательской деятельности.

Главные понятия проблемного обучения

• Проблемная ситуация – это психологическое состояние интеллектуального затруднения студента. Пути преодоления проблемной ситуации требуют поиска новых знаний, новых способов деятельности.

• Учебная проблема – это тот элемент проблемной ситуации, который вызвал затруднение. Проблемная ситуация перерастает в учебную проблему, когда студент осознает этот элемент, вызвавший затруднение, и принимает его к решению.

Формы выражения проблемы

Движущая сила и методы проблемного обучения

По М.И. Махмутову, это «диалектическое противоречие между прежними знаниями студента и новыми фактами, явлениями, для объяснения которых прежних знаний недостаточно, нужны новые».

Проблемная

лекция

Частично

-поисковый

Исследова

тельский

Уровни проблемного обучения

• I уровень – самый высокий – исследовательская работа.

Форма реализации – проблемные практические и теоретические задания.

• II уровень – частично-поисковый предполагает выдвижение проблемы преподавателем, а решение находят обучающиеся под руководством преподавателя. Этот уровень может быть организован, т.е. форма реализации методом эвристического диалога, форма реализации которого - беседа эвристического характера.

Эвристическая беседа – это может быть цепочка вопросов, обращенных к опыту, знаниям размышлениям студентов, это могут быть гипотезы предложенные обучающимися по решению поставленной задачи преподавателем, где присутствует совместное обсуждение (подтверждение или опровержение) предложенных гипотез, это может быть просто «название» темы, в связи с которым студенты сами формулируют и решают проблемы. Руководя беседой студентов, преподаватель подводит их к самостоятельному выводу.

• III уровень – самый низкий – проблемное изложение, в ходе которого преподаватель сам выдвигает проблему, создавая у студентов проблемную ситуацию, сам выдвигает гипотезы и сам их доказывает.

Форма реализации метода – лекция проблемного характера.

Деятельность преподавателя

• Определение проблем и формулирование проблемных заданий
• Определение способа включения задания в учебный процесс
• Определение вариантов решения проблемы студентами
• Руководство деятельностью студентов
• Помощь и консультирование в процессе решения
• Общее обсуждение решения проблемы или разбор ошибок

Противоречия, с помощью которых можно создать проблемные ситуации:

• между известным и неизвестным,
• между формальными и истинными знаниями,
• между привычным и необычным рассмотрением предмета,
• между усвоенными знаниями и применением их на практике,
• между одними и теме же по характеру знаниями, но низкого и высокого уровня,
• между научными и житейскими знаниями,
• между фантазией и действительностью,
• между теорией и практикой,
• между известными фактами и навыками

Формы организации проблемной ситуации:

• вербальное описание противоречий;
• показ проблемного опыта;
• формулировка проблемного задания;
• лабораторный эксперимент.

Этапы построения проблемного занятия:

:

• Актуализация опорных знаний Организация
• Анализ проблемного задания проблемной
• Вычисление проблемы ситуации
• Выдвижение всевозможных предположений Выдвижение гипотезы
• Сужение поля поиска
• Доказательство рабочих гипотез} → доказательство
• Проверка правильности решения} → вывод
•   Этап 1-й, 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 необходимыми последующими уточнениями и добавлениями.
• Результат: наличие у студентов опорных знаний, необходимых для осмысленного восприятия противоречий.
• Спектр изменений личности студента: формируется умение со­относить ответы с образцом, четко формулировать ответы, управ­лять своим вниманием, развивать стремление к взаимопомощи и оказанию поддержки.

• Этап 2-й, анализ проблемного задания.
• Цель: понять начальные условия. (Почему это происходит?)
• Путь реализации: коллективное обсуждение, изложение пре­подавателя, постановка проблемного опыта.
• Результат: понимание существования, наличия какого-то не­соответствия.
• Спектр изменений личности студента: формируется умение от­ветственно относиться к своей позиции и сопоставлять ее с позицией другого, корректировать свою точку зрения.

• Этап 3-й, 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 преподавателем.
• Результат: вербальная формулировка проблемы.
• Спектр изменений личности студента: формируется развитие логического мышления, вербализация перехода от анализа про­тиворечия к поиску направления его разрешения, самостоятель­ность суждений, развитие навыков интеллектуального взаимодей­ствия с партнерами по образовательному процессу.

Этапы построения проблемного занятия:

• Этап 4-й , 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 преподавателем (изложение).
• Результат: наличие ряда гипотез.
• Спектр изменений личности студента: проявляется гибкость мышления, формируется умение мысленно прослеживать путь ре­шения, аналитико-прогностические умения.

• Этап 5-й , сужение поля поиска. .
• Цель: проработать каждое из выдвинутых предложений с целью отсева неперспективных.
• (Ка­кие гипотезы неперспективны? Какие более перспективны ?)
• Путь реализации: коллективное обсуждение, групповая работа, индивидуальные суждения, изложение - рассуждение преподавателя.
• Результат: сужение поля поиска решения, определение рабо­чей гипотезы.
• Спектр изменений личности студента: формируется умение де­лать эскизный проект решения проблемы, анализировать перспек­тивность гипотез, определять недостатки и достоинства предло­жений, несмотря на их авторство.
• Этап 6-й, 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 студентами или представите­лем группы. Доказательство гипотезы самим преподавателем (мини-лекция, объяснение). Коллективное доказательство под ру­ководством преподавателя (фронтальная беседа).
• Результат: наличие стройной системы доказательства и уясне­ние ее сути.
• Спектр изменений личности студента; формируется умение формулировать и выстраивать логику доказательства, конструиро­вать цепочку причинно- следственных связей, выстраивать свою по­зицию и быть готовым к се коррекции или замене.

•   Этап 7-й, 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, ана­логичные исходной, ситуации).
• Результат: убежденность в правильности полученного вывода. Спектр изменений личности студента: формируется способность к объяснению, оценке собственных действий, убежденность.
• Для внедрения проблемного обучения в учебный процесс, преподаватель должен иметь большой потенциал профессиональных умений и соответствующий уровень личностного развития.

Этапы решения проблемы

Название этапа

Суть этапа

1. Осознание проблемы, вскрытие противоречия

Приём учебной работы

Первоначальное состояние замешательства, недоумения. Обнаружение скрытого противоречия в проблем вопросе

2. Формулировка гипотезы

Установление причинно-следственных связей, нахождение разрыва в связях. Формулировка проблемы, подлежащей решению

Обозначение с помощью гипотезы основного направления поиска ответа

3. Доказательства гипотезы

Выдвижение гипотезы

Доказательство или опровержение высказанного в гипотезе предположения

4. Общий вывод

Проверка решения с помощью непосредственных действий и обоснование гипотезы, если результаты проверки согласуются с теоретическими посылками

Обогащение ранее сформулированных причинно-следственных связей новым содержанием

Установление причинно-следственных связей

Примеры создания проблемных ситуаций на занятии

• 1. Преподаватель при изучении электропроводности жидкостей демон­стрирует, что конкретная жидкость (дистиллированная вода) и твердое тело (хлористый натрий) не проводят электрический ток. Значит ли это, что водный раствор поваренной соли также не является проводником? Студенты, скорее всего, ответят утвердительно. Преподаватель проводит демонстрационный опыт, результат которого подводит к прямо проти­воположному выводу: водный раствор поваренной соли проводит элект­рический ток. Как объяснить такое противоречие?

В основе создания проблемной ситуации лежит противоречие между практикой и теорией (недостаточностью знаний). Приемы, помогающие создать проблемную ситуацию, - парадокс и неожиданность, форма — проблемная демонстрация.

• 2. Известно, что металлы хорошо проводят электрический ток. Зна­чит, все металлические конструкции могут быть использованы в каче­стве заземляющих и нулевых защитных проводников. Однако в инструк­ции по устройству сетей заземления и зануления в электроустановках запрещается в качестве заземляющих и нулевых проводников исполь­зовать металлические оболочки трубчатых проводов, несущих тросов, металлических оболочек изоляционных трубок, металлорукавов, а так­же броню и свинцовые оболочки проводов и кабелей. Почему? Что же может быть использовано в качестве заземляющих и нулевых защитных проводников?

В основе проблемной ситуации лежит противоречие между ранее усвоенными и новыми знаниями. Прием, используемый в организации проблемной ситуации, - острота и неожиданность, актуальность, форма – вербальное описание противоречий.

• 3. При изучении темы «Простые механизмы» преподаватель может со­здать проблемную ситуацию следующим образом: «Вчера с сыном поехали на пригородном поезде в лес за грибами. Потеряли друг друга и нашлись только за полчаса до отхода поезда, да и то по разные стороны достаточно глубокого ручья. Что делать? Если обходить ручей, опоздаем на поезд. Надо искать другой выход. Каждый нашел по доске, но обе они оказались чуть меньше ширины ручья. Смог ли сын перебраться на другую сторону ручья при помощи этих двух досок, если у нас ни молотка, ни гвоздей не было? Как вы думаете, попали ли мы на поезд? Если да, то как?»

В основе проблемной ситуации лежит противоречие между житейс­кими представлениями и научными знаниями. Прием - персонификации и конкретизации, форма — проблемное задание.

Результат:

• В овлечение большинства студентов в процесс решения проблем
• О сознание учащимися характера своей умственной деятельности
• Р азвитие творческого мышления
• С тимулирование поисковой деятельности