Submitted by Наталья Николаевна Черенкова on вс, 29/01/2012 - 16:54
ВВЕДЕНИЕ
Тема «Технология проблемного обучения» интересна для меня по многим причинам. В настоящее время возникло противоречие между большим количеством информации, которую должны усвоить учащиеся, и ограниченным сроком обучения. Это вызывает необходимость постоянного совершенствования учебного процесса. Учащиеся должны не просто получить определенный объем знаний, но и получить развитие на уроках, овладеть различными мыслительными операциями сравнения, анализа, синтеза, обобщения. Поэтому одной из главных задач обучения становится развитие творческого мышления.
Объяснительно-иллюстративный метод не позволяет решить эту задачу. Наиболее эффективным, действенным способом активизации мышления учащихся является проблемное обучение. Создание проблемных ситуаций на уроках, их анализ, активное участие учеников в поиске путей решения поставленной учебной проблемы возбуждает мыслительную активность обучаемых и поддерживает глубокий познавательный интерес.
На протяжении нескольких лет в своей работе использую метод проблемного обучения. Стараюсь планомерно включать строго продуманную систему специально организованных и последовательно разрешаемых проблемных ситуаций по каждой теме с учетом индивидуальных возможностей в каждом классе. Применяю сочетание
приема выдвижения гипотез с экспериментальными исследованиями, эвристическую беседу, проблемное изложение материала, делаю попытки использовать исследовательский метод на уроках физики, но он требует больших временных затрат.
Считаю, что одним из важнейших достоинств проблемного обучения является возможность для возникновения, поддержания и дальнейшего развития положительных мотивов учебной деятельности.
1. Понятие о проблемном обучении.
Проблемное обучение- система правил применения ранее известных приемов учения и преподавания, построенная с учетом логики мыслительных операций и закономерностей поисковой деятельности учащихся. Как тип обучения проблемное наиболее соответствует духу развивающего обучения, задаче развития творческих способностей и познавательной самостоятельности учащихся, превращение их знаний в убеждения, а также характеру физической науки, что обусловило довольно широкое его применение на уроках физики.
При проблемном обучении учитель физики, излагая материал и объясняя наиболее сложные понятия, систематически создает на уроках проблемные ситуации. Организует учебно-познавательную деятельность учеников так, что они на основе анализа фактов, наблюдения явлений (при демонстрационном или фронтальном эксперименте) самостоятельно делают выводы и обобщения, формулируют (иногда с помощью учителя) правила, определения понятий, законы, связи между физическими величинами или применяют имеющиеся у них знания в новой ситуации -решают задачи, выполняют лабораторные исследования.
Создание проблемной ситуации лежит в основе проблемного обучения. Процесс проблемного обучения есть нечто иное, как движение и развитие этой проблемной ситуации. Он может быть выражен схемой: проблемная ситуация - проблема - познавательная деятельность, связанная с решением проблемы, - система знаний.
2.Роль проблемной ситуации в проблемном обучении.
Проблемная ситуация - это объективное противоречие, принявшее форму, наиболее отвечающую задачам обучения. Преломляясь через сознание, оно выступает для ученика в качестве затруднения, барьера, преодоление которого требует интенсивной мыслительной деятельности. Выступая как затруднение, проблема не только выявляет потребность в новых недостающих знаниях, но и вызывает необходимость актуализации старого, известного знания.
Включение учащихся в познавательный процесс будет успешным в том случае, если проблемные ситуации будут отвечать определенным требованиям.
1. Проблемная ситуация должна быть такой, чтобы уже первоначальной анализ ее вызвал у учащихся одновременно и чувство затруднения, и чувство предстоящего успеха, то есть, чтобы возникало не только противоречие, но и потенциальная возможность снятия его. Если проблемная ситуация слишком трудна, ученик теряет надежду на разрешение проблемы; ели она слишком проста, учащийся теряет интерес к предстоящему решению.
2. Проблемная ситуация должна содержать в себе элемент нового, интересного для учащихся; это способствует включение ученика в активный познавательный поиск. Новизна в учебном процессе носит, конечно, репродуктивный характер в том смысле, что учащиеся не обогащают научное познание, а совершают «открытие» для себя. Новизна проблемной ситуации возможно либо по содержанию, либо по способам ее решения. Разнообразие проблемных ситуаций само по себе может вызвать у учащихся интерес к их решению. Поэтому важно при создании проблемных ситуаций стремиться к тому, чтобы они были разными по содержанию и имели разную форму выражения.
3. При создании проблемных ситуаций необходимо учитывать разные виды мотивов обучения. В школьных условиях проблемная ситуация специально организуется учителем, но от этого ее объективность не исчезает.
3. Правила создания проблемных ситуаций.
1 .Для создания проблемной ситуации перед учащимися должно быть поставлено такое практическое или теоретическое задание, при выполнении которого учащийся должен открыть подлежащие усвоению новые знания или действия. При этом следует соблюдать такие условия: а) задание основывается на тех знаниях и умениях которыми владеет учащийся; б) неизвестное, которое нужно открыть составляет подлежащую усвоению общую закономерность, общий способ действия, общие условия выполнения действия; в) выполнение проблемного задания должно вызывать у учащегося потребность в усваиваемом знании.
2.Предлагаемое ученику проблемное задание должно соответствовать его интеллектуальным возможностям.
3.Проблемное задание должно предшествовать объяснению подлежащего усвоению материала.
4.Проблемное задание может вызвать проблемную ситуацию при определенных условиях.
5.Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий.
6.Возникшую проблемную ситуацию должен формулировать учитель путем указания ученику на причины невыполнения им поставленного практического учебного задания или невозможности объяснить им те или иные продемонстрированные факты.
4. Типы проблемных ситуаций.
Существуют различные типы проблемных ситуаций.
1. Проблемные ситуации возникают в тех случаях, когда
обнаруживается не соответствие между имеющимися уже системами знаний у учащихся с теми требованиями, которые предъявляются к ним при решении новых учебных задач. Это несоответствие (доходящие в ряде случаев до противоречия) может возникать: а) между усвоенными учащимися знаниями и новыми фактами, обнаруживающимися в ходе решения задач; б) между одними и теми же по характеру знаниями, но более низкого и более высокого уровня; в) между научными знаниями и знаниями донаучными, житейскими, практическими.
2. Возможность создание проблемных ситуаций возникает также тогда, когда учащиеся сталкиваются с новыми практическими условиями использования имеющихся знаний, когда имеет место поиск путей применения знаний на практике.
3. Проблемные ситуации возникают тогда, когда необходимо выбрать из многообразного количества систем имеющихся знаний единственную, необходимую систему, использование которой только и сможет обеспечить правильное решение предложенной проблемной задачи.
4. Проблемная ситуация возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью или нецелесообразностью избранного способа, а так же между практически достигнутым результатом выполнения задания и отсутствием теоретического обоснования.
5. Различные уровни проблемности.
Выделяют различные уровни проблемности в зависимости от характера деятельности учащихся.
Первый уровень является низшим уровнем. Он характеризуется возникновением проблемной ситуации независимо от приемов работы учителя. Возникшая ситуация затруднения снимается преподавателем при объяснении учебного материала. При этом уровне наблюдается максимальная активность учителя и минимальная учащихся.
Второй уровень характеризуется преднамеренным созданием проблемной ситуации учителем и вовлечением учащихся в совместный с учителем поиск решения. Его можно наблюдать при изложении нового материала. Активность учащихся в этом случае повышается при сохранении активности (внешней) учителя.
Третий уровень - самостоятельное решение учащимися сформулированной учителем проблемы путем выдвижения гипотез. Этот уровень характерен постановкой перед учащимися системы познавательных задач. В этой ситуации растет познавательная активность учащихся, за учителем сохраняется первоначальный анализ проблемной ситуации.
Четвертый уровень - самостоятельная формулировка проблемы и поиск ее решения учащимися. Этот случай характерен для наиболее высокого уровня познавательной деятельности и самостоятельности учащихся.
6. Способы создания проблемных ситуаций.
Проблемную ситуацию на уроке физики можно создать различными способами. Главным средством для этого служат проблемные вопросы, демонстрационный и мысленный эксперимент, фронтальные опыты, экспериментальные задачи, специально выбранные факты из истории физики.
Демонстрационный и фронтальный эксперимент.
Роль и место экспериментов в преподавание физике исключительно велико. Эксперимент является источником знания, могучим методом физических исследований, критерием истинности знаний о мире. Методика включение эксперимента в канву урока может быть самой различной. Эксперимент можно успешно использовать для постановки учебной проблемы благодаря его особенности привлекать к себе внимание учеников.
Наблюдение новых, неожиданных эффектов возбуждает познавательную активность учащихся, вызывает острое желание разобраться в сути явления. При этом в одних случаях полезно предложить учащимся внимательно наблюдать за происходящим, а в других - попробовать предсказать заранее результат опыта. Вторым приемом полезно воспользоваться тогда, когда можно ожидать заведомо ошибочных предсказаний, после чего демонстрация вызовет еще больший интерес. С помощью предварительной демонстрации физического явления можно ставить учебную проблему, которая будет разрешена не на данном уроке, а по мере изучения курса.
При отборе экспериментов для выдвижения учебной проблемы следует руководствоваться соображениями, основанными на знание некоторых психологических закономерностей.
Интерес новизны, а следовательно, возбуждение внимания и мыслительной активности возникает тогда, когда новое может вступить в связь с прошлым опытом. Не вызывает интереса, как слишком хорошо знакомое, так и абсолютно непонятное. Нужна определенная степень рассогласование между усвоенными знаниями и наблюдаемым эффектом.
При отборе экспериментов для седьмых-восьмых классах следует иметь в виду психологические особенности подростков. Сильное эмоциональное воздействие эффектного опыта может вызвать у них слишком большое возбуждение мешающие сосредоточению внимания на изучаемом явлении. Переключение внимания от непонятной демонстрации к анализу явления для детей 12-13-летнего возраста может быть очень трудным. Поэтому некоторые опыты целесообразно показать в конце урока и предложить ученикам их объяснить.
Постановка учебной проблемы с помощью предварительной демонстрации эксперимента позволяет реализовать начальный этап проблемного обучения, подводит к возбуждению творческой активности. К показанному опыту полезно обратится еще раз по мере рассмотрения нового материала или после рассмотрения теории изучаемого явления, предложив учащимся объяснить этот опыт на базе полученных новых знаний.
Например, при изучении электрического поля в десятом классе можно поставить такой эксперимент. Между вертикально расположенными на расстоянии 8-10 см. друг от друга дисками раздвижного конденсатора помещают шарик от настольного тенниса подвешенный на шелковой нити. Диски конденсатора присоединены к борнам электрофорной машины. Наблюдают, как при зарядке конденсатора шарик притягивается к ближайшему к нему диску. Затем шарик покрывают тонким слоем графита и замечают, что поведение шарика изменяется. Теперь он колеблется между дисками. Объяснить
наблюдаемые явления ученики смогут, лишь изучив поведения проводников и диэлектриков в электрическом поле.
Фронтальные экспериментальные задания эффективны для создания проблемной ситуации. Например, при изучении математического маятника учащимся дается задание: «Выяснить, от каких величин зависит период колебаний математического маятника». Оборудование: штатив, нить, секундомер, набор грузов.
Каждый учащийся, самостоятельно проводя эксперименты, приходит к результату, что период маятника не зависит от амплитуды колебаний маятника и его массы, а зависит от длины маятника. Возникает проблема: чему же равен период математического маятника. В итоге ее обсуждения получается формула периода колебаний математического маятника.
Задачи - вопросы.
Заинтересовать новой проблемой и сформулировать проблему исследования можно с помощью задач.
В практике преподавания вопросы задачи обычно широко используются для закрепления и проверки знаний учащихся. Постановка некоторых вопросов до изучения темы будет способствовать возбуждению познавательной активности учащихся.
При подборе вопросов-задач нужно учитывать специфику их использования. Постановка вопросов при закреплении знаний вызывает, как правило, большую активность и интерес у учащихся. Это можно объяснить тем, что ученики испытывают удовлетворение, поскольку полученные знания помогают понять им происходящее вокруг. При постановке вопросов-задач для выдвижения учебной проблемы положение иное: вопрос предлагается с целью показать недостаточность имеющихся знаний. Поэтому необходимо избегать вопросов, на которые учащиеся могут дать ответ благодаря знаниям, почерпнутым из различных каналов информации. Надо быть готовым к тому, что заведомая невозможность ответить на поставленный вопрос из-за отсутствия необходимой базы знаний может несколько снизить интерес к нему. Основываясь на этом, следует при подборе вопросов-задач для постановки проблемы подбирать вопросы, связанные со знакомыми жизненными ситуациями и в тоже время достаточно трудными для объяснения. Например, при переходе к изучению влажности воздуха в 10 классе предлагаю вопросы: почему летом обычно роса вы падает перед ясной погодой? Почему входя с мороза в комнату приходиться протирать очки?
Во многих случаях проблемную ситуацию легко создать на уроке при решении расчетной задачи, ответ к которой противоречит известным закономерностям или «здравому смыслу». Например, перед рассмотрением темы «Полное внутреннее отражение» в 11 классе предлагаю учащимся решить задачу: «Определить угол преломления луча при переходе света из воды в воздух, если угол его падения 60°. Решение задачи не вызывает затруднений. Однако, записав закон преломления света в виде -----= —, где п - абсолютный показатель воды, ученики получают необычный результат:
Этот результат противоречит известному в математике соотношению.
Возникает проблемная ситуация, которая побуждает приступить к выяснению явления полного отражения света, обеспечивая интерес учащихся к учебному материалу.
Рассказ - вступление.
Активизировать мышление учащихся при постановке учебной проблемы путем предварительного рассказа о значении рассматриваемого явления можно при изучении физики благодаря особенностям физической науки, ее глубокой связи с техническим прогрессом. Подобный рассказ-вступление можно делать, когда учитель касается фундаментальных проблем изучаемых в курсе физики, для поощрения любознательности и эрудиции школьников. Исходя из психологических особенностей подростков, полезно придавать рассказу некоторую занимательность. Эффективность этого приема обусловлено тем, что он позволяет осуществить связь изучаемого с жизнью.
После изучения темы к техническим применениям полезно вернуться вновь: это акцентирует внимание учеников на значительности изучаемого, усиливает политехническую направленность школьного курса физики.
Обращение к истории науки с привлечением выдержек из работ выдающихся физиков, философов, общественных деятелей, а так же из художественной литературы может быть успешно использовано для постановки учебной проблемы.
Особенность использование выдержек из работ ученых для постановки учебной проблемы состоит в том, что этот прием уже самой постановкой задачи показывает, как труден путь к истине. Ученики видят, что даже великие умы, пытаясь разобраться в сложном мире, высказывали гипотезы, которые опровергались дальнейшим развитием науки.
Привлечение выдержек из художественной литературы для постановки учебной проблемы создает положительный эмоциональный настрой, доставляет эстетическое наслаждение и побуждает понять причину необыкновенного явления.
Выбор конкретного приема при выдвижении учебной проблемы определяется содержанием обучения, психологическими особенностями возраста учащихся, уровнем подготовки класса, средствами, имеющимися в распоряжении учителя.
7. Организация проблемного обучения.
В зависимости от степени самостоятельной поисковой деятельности учащихся различают проблемное изложение материала, частично-поисковый и исследовательский метод.
При проблемном изложении материала учащиеся приобщаются к способам поиска знаний, включаются в атмосферу научного поиска и становятся как бы соучастниками научного открытия. Обучение физике открывает большие возможности для такого изложения материала. При отборе материала нужно учитывать его мировоззренческое значение, возможность познакомить учащихся с вопросами методологии научного познания, показать им постепенное проникновение в тайны природы, рождение фундаментальных физических экспериментов. Например, начать изучение динамики в 9 классе полезно с исторического экскурса. Для постановки проблемы на уроке по изучению первого закона Ньютона зачитать цитату из «Механики» Аристотеля: «Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие» и поставить вопрос прав ли был Аристотель?
Для ответа на поставленный вопрос можно показать опыты по движению тележки при постоянном уменьшении сил сопротивления и подвести учащихся к мысленному эксперименту, в котором силы сопротивления полностью устранены. Тогда они придут к пониманию одного из основных законов механики - первого закона Ньютона и тем самым к опровержению взглядов Аристотеля.
При изложении материала этим методом учащиеся являются слушателями, но не пассивными слушателями, так как их постоянно будоражит мысль, «что было дальше». Ожидание событий возбуждает любознательность учеников.
Проблемное изложение материала чаще использую в 10-11 классе, так как этот метод позволяет изучить большой объём материала, способствует формированию научного мировоззрения учащихся, убеждает их в познаваемости мира.
Цель частично-поискового метода - постепенное приближение учащихся к самостоятельному решению проблем.
Построение эвристической беседы предполагает вопросно-ответную форму взаимодействия учителя с учеником. Суть эвристической беседы заключается в том, что учитель заранее продумывает систему вопросов, каждый из которых стимулирует учащегося на осуществление небольшого поиска. Путем рассмотрения всей совокупности вопросов учащиеся должны разобраться в новом для них явлении. Система вопросов, которую заранее составляет учитель, должна удовлетворять определенным требованиям. Вопросы нужно ставить так, чтобы максимально стимулировать познавательную активность школьников. Для этого ответ на вопрос должен опираться на имеющуюся базу знаний, но при этом не содержаться в прежних знаниях. Только в этом случае он вызовет интеллектуальное затруднение у ученика и целенаправленный мыслительный процесс.
Вопросы необходимо формировать четко, ясно с учетом возрастных особенностей учащихся и уровня их знаний. Система вопросов должна быть связана логической цепью.
Учитель продумывает не только систему вопросов, но и предполагаемые ответы учащихся и возможные «подсказки», которые направляют мысль учащихся по нужному руслу. В заключении учитель подводит итог, помогая учащимся сделать правильные выводы.
Использую этот метод в 7-9 классах при изучении нового материала, так как он при недостаточном внимании детей позволяет поддерживать интерес к проблеме исследования и стимулировать мышление.
Выдвижение учащимися гипотез в сочетании с экспериментальным исследованием позволяет реализовать в обучении путь научного познания: от проблемы к гипотезе, от гипотезы к эксперименту, от эксперимента к теоретическому осмысливанию выводов. Некоторые этапы этого пути учащиеся проходят активно, самостоятельно осуществляя частичный поиск в исследовании проблемы.
Таким методом провожу уроки «Сила трения», «Выталкивающая сила», «Расчет сопротивления проводника», лабораторные работы «Выяснение условий плавания тел», «Выяснение условия равновесия рычага», «Исследование периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника».
Этот прием частично-поискового метода учит школьников внимательно наблюдать и вдумываться в наблюдаемое, приковывает внимание к эксперименту более остро, чем при иллюстрации на опыте уже рассмотренного явления.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование проблемного обучения на уроках физики позволяет в комплексе решать все три задачи обучения: образовательную, воспитательную, развивающую. Эта технология позволяет не только формировать у учащихся систему знаний, умений и навыков, но и достигать высокого уровня развития школьников, развития их способностей к самообучению, самообразованию. Позволяет сделать учебный процесс интересным и увлекательным, позволяет развивать индивидуальность ученика, создавать ситуацию успеха.
Это подтверждают результаты диагностического контроля. Учащиеся лучше справляются с решением качественных задач в контрольных работах; уровень обще учебных умений и навыков становиться выше, развивается речь учащихся. Даже слабые ученики при постепенном повышении требований начинают участвовать в обсуждении проблем, учатся думать, не боятся высказывать свои мысли.
Не смотря на то, что в последнее время контингент учащихся в нашей школе меняется не в лучшую сторону, применение проблемного обучения позволяет поддерживать у учащихся интерес к урокам, сохранить качество знаний.
Проблемное обучение, как и любой другой метод преподавания не является универсальным, однако оно представляет собой важную составную часть современной системы обучения физике. Оптимальное сочетание его с другими методами на различных этапах изучения физике позволяет получить хороший результат, а значит и удовлетворение от педагогической деятельности
ЛИТЕРАТУРА
Бугаев А.И. «Методика преподавания физики в средней школе» М. «Просвещение», 1981.
Древе У., Фурманн Э. «Организация урока» М. «Просвещение», 1984.
Железнякова О.М. «Как конструировать проблемное изложение учебного материала» «Физика в школе» № 6,1999.
Зверева Н.М. «Активизация мышления учащихся на уроках физики» М. «Просвещение», 1980.
Зотов Ю.Б. «Организация современного урока» М. «Просвещение», 1984.
---= —, где п - абсолютный показатель воды, ученики получают необычный результат: