Метод проблемного обучения в информатике

Метод проблемного обучения стал широко использоваться с 1960 годов после выхода монографии В. Оконя «Основы проблемного обучения», хотя исторически он восходит к «сократовским беседам».

К.Д. Ушинский придавал этому методу обучения большое значение. Но, несмотря на достаточно длительную историю, среди методистов, а тем более среди учителей широко распространены заблуждения и искажения его сущности. Причина, на наш взгляд, отчасти лежит в названии метода, которое крайне неудачно. В переводе с греческого слово «проблема» звучит как задача, но тогда искажается смысл – что означает «задачное обучение»? Это что, обучение решению задач или обучение путем решения задач? Смысла мало. Но когда используют термин «проблемное обучение», то на этом можно спекулировать, ведь у всех есть проблемы, есть они и в науке, и в обучении, тогда можно говорить, что учителя применяют современные методы обучения. При этом часто забывается, что в основе проблемы всегда лежит противоречие. Проблема возникает лишь тогда, когда есть противоречие. Именно наличие противоречия создает проблему – будь то в жизни или в науке. Если противоречие не возникает, то тогда это не проблема, а просто задача.

Если мы на учебных занятиях будем показывать, создавать противоречия, то мы и будем применять метод проблемного обучения. Не избегать противоречий, не уходить от них, а наоборот, выявлять, показывать, вычленять и использовать для обучения. Часто можно видеть, как учитель легко и просто, без сучка и задоринки объясняет учебный материал, так у него все гладко получается – готовые знания просто «вливаются» в головы учеников. А, между тем, добывались эти знания в науке тернистым путем проб и ошибок, через постановку и разрешение противоречий, проблем (иногда на это уходили годы и десятилетия). Если мы хотим, в соответствии с принципом научности, методы обучения приблизить к методам науки, то надо учащимся показывать, каким путем знания были получены, моделировать тем самым научную деятельность, поэтому должны использовать проблемное обучение.

Таким образом, сутью проблемного обучения является создание и разрешение на занятиях проблемных (противоречивых) ситуаций, в основе которых лежит диалектическое противоречие. Разрешение противоречий и является путем познания, не только научного, но и учебного. Структуру проблемного обучения можно представить схемой, как показано на рисунке.

Используя этот метод обучения, надо четко представлять, что возникающее противоречие является обычно противоречием для учащихся, а не для учителя или науки. Поэтому в этом смысле оно субъективно. Но так как противоречие возникает по отношению к обучаемому, то оно объективно.

Противоречия могут возникать и быть обусловлены свойствами субъекта, воспринимающего учебный материал. Поэтому можно создавать проблемные ситуации, основанные на противоречиях, связанных с особенностями восприятия учебной информации. Их можно создавать на формальном или неглубоком понимании материала, сужении или расширении рамок применяемых формул и используемых законов и т.п.

Например, после изучения единиц измерения информации можно задать учащимся серию вопросов:

– «Может ли количество информации быть меньше одного бита?».

– «Если для кодирования одной буквы или цифры требуется объем памяти в один байт, тогда что можно закодировать одним битом? Ведь в этом случае бессмысленно представлять, что один бит нужен для кодирования одной восьмой части буквы или цифры?». Затем путем организации эвристической беседы учитель организует обсуждение и разрешает возникшее противоречие.

Следующий пример создания проблемной ситуации основан на использовании шуточного стихотворения необычного содержания, который можно зачитать перед началом изучения двоичной системы счисления.

Ей было 1100 лет.

Она в 101 класс ходила.

В портфеле по 100 книг носила.

Всё это правда, а не бред.

Когда пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И 10 загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И 10 тёмно‐синих глаз

Оглядывали мир привычно.

Но станет всё совсем обычным,

Когда поймёте наш рассказ.

Учащиеся весьма живо начинают обсуждать описываемую в стихотворении ситуацию, выдвигая самые фантастические предположения о персонаже: что это инопланетянин, мутант, животное и т.п. Учителю следует лишь чутко следить за высказываемыми предположениями, аргументировать доводы и выдвигать контрдоводы, направлять дискуссию в нужное русло, подвести учащихся к необходимости изучения двоичной и других систем счисления.

Создавая проблемные ситуации, мы добиваемся того, что само незнание приобретает активную форму, стимулирует познавательную учебную деятельность, ибо процесс разрешения противоречия есть процесс выработки нового знания. Проблемная ситуация и процесс разрешения противоречия побуждает задавать вопросы и, тем самым, развивает творческие способности.

Проблемная ситуация тогда становится для учащихся проблемной, когда заинтересовывает их, как говорится, «задевает за живое». Мастерство учителя как раз и состоит в том, чтобы повернуть учебный материал такой гранью, которая высветит противоречие.

Использование проблемных ситуаций требует от учителя определенного опыта и мастерства. Необходим особый такт, уважительная деловая атмосфера, психологический комфорт, ведь учащийся сталкивается с противоречием, испытывает затруднения, ошибается. Учителю надо проявлять при этом деликатность, тактичность, поддерживать учеников, внушать уверенность в своих силах. Ученики должны видеть заинтересованность учителя и его искреннее желание научить их. Часто учителю требуется умение непредвзято оценить решения, которые предлагают ученики. Бывают случаи, когда сами ученики подмечают противоречие в объяснении учителя или в учебном материале, в этом случае от учителя требуется особая деликатность и умение быстро сориентироваться в ситуации. Существует довольно распространённое мнение, что разрешить проблемную ситуацию должны сами ученики. Однако этого вовсе не требуется, но обязательным является условие, чтобы они были эмоционально подготовлены к её разрешению.

Как отмечают психологи, творческие способности не создаются от рождения, а «высвобождаются» в процессе обучения и воспитания. Поэтому проблемное обучение в большой степени способствует «высвобождению» творческих способностей учащихся, повышению их интеллектуального уровня.

Часто можно слышать мнение, что проблемное обучение возможно использовать при работе лишь с подготовленными учащимися в старших классах. Однако это не так, противоречие может возникнуть в любой момент обучения и для любых учеников, поэтому проблемное обучение можно применять для детей любого возраста и уровня подготовки.

Необходимо отметить, что проблемное обучение требует от учителя хорошего знания учебного материала, опыта, даже чутья на проблемные ситуации. Затраты учебного времени при этом достаточно велики, особенно по сравнению с традиционными методами обучения, но они окупаются возможностью организовать поисковую деятельность, эффективно развивать диалектическое мышление учащихся. Проблемное обучение решает принципиально иные задачи обучения, которые трудно и даже невозможно решать другими методами.