Использование элементов технологии проблемного обучения в интеллектуальном развитии учащихся на уроках информатики

-постановка учащихся в условия необходимости практического использования знаний и умений в новых непривычных для них условиях;

-вскрытие противоречий между теоретическим или принципиально возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью или целесообразностью этого способа;

-постановка учащихся перед необходимостью выбора правильного решения из ряда известных им решений;

-постановка учащихся в ситуацию, когда они осознают, что имеющихся у них знаний и умений недостаточно, чтобы решить поставленную задачу.

На этой основе строится технология проблемного обучения, сущность которой заключается в том, что учащихся ставят в положение "первооткрывателей", "исследователей" учебных и практических ситуаций.

При проблемном обучении всегда имеют место постановка и решение познавательных задач (проблем), выдвигаемых в форме вопроса, задания, задачи. Но не всякая проблемная ситуация становится проблемой, хотя каждая проблема содержит проблемную ситуацию. Вопрос, на который учащийся заранее, знает ответ, не является проблемой. Не относится к проблеме и такой вопрос, ответ на который учащемуся неизвестен и у него нет знаний и опыта для его поиска.

Проблема -- это вопрос или задача, способ решения или разрешения которой учащемуся заранее неизвестен, но он обладает исходными знаниями и умениями для поиска результата или способа выполнения.[36, стр.72] Этими положениями следует руководствоваться при создании или выборе проблемных ситуаций и формулировании проблем.

Проблема, познавательная задача возникают на основе противоречия между известным, освоенным и еще неизвестным, между новыми фактами, явлениями, зависимостями и ранее усвоенными знаниями, способами деятельности, в которые эти факты и явления "не укладываются".

Таким образом, противоречия, которые существуют в реальной действительности, отражаются в сознании учащихся только тогда, когда они сталкиваются с ними. Проблема, следовательно, существует объективно, независимо от того, стала ли ситуация проблемной для учащегося, осознал ли он это противоречие, ищет ли он свое решение. Для учащегося его ситуация превращается в проблемную, когда он осознает и воспринимает противоречия. Исходя из этого положения, учителю не следует произвольно, искусственно конструировать проблемную ситуацию. Необходимо провести целесообразный отбор реальных учебных и практических ситуаций, столкнуть учащихся с ними, побуждая их к открытию нового.

Проблемное обучение как средство развития технического мышления

В результате более или менее длительного опыта решения технических задач вырабатывается определенная направленность мышления, выражающаяся в техническом осмысливании действительности, в особом стремлении выделять в ней технические явления, в способности сосредоточиться на решении технических задач. Если процесс технического мышления протекает в ходе решения задач, то естественно предположить, что способ его развития должен моделировать ход решения задачи. Такой способ обучения можно 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 способами их разрешения.[16 ,стр.12] Основу теории проблемного обучения составляют понятия проблемной ситуации и способа ее разрешения. Проблемная ситуация -- это психическое состояние человека, испытывающего познавательную трудность, это противоречие, выявившееся в форме вопроса, заданного самому себе [29, стр.11] 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 познавательные и практические возможности и т. п.

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

Обращаясь к проблемному обучению, учитель не сообщает знаний в "готовом виде", а ставит перед учащимися проблемные задачи, побуждает искать пути и средства для их решения. Здесь сама проблема "прокладывает путь" к новым знаниям и способам действия, а не наоборот. То, что новые знания вводятся не ради получения следующей порции сведений, а ради решения проблемы, является принципиально важным.

Можно выделить три признака проблемной ситуации в обучении. Во-первых, она должна быть такой, чтобы ее разрешение можно было ориентировать 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 соподчиненных проблем, вытекающих одна из другой и показывающих логические отношения между изучаемыми явлениями, законами, процессами.

Основным критерием выделения тех или иных типов проблемных ситуаций является принцип противоречий в структуре имеющихся на данном этапе обучения у учащихся представлений, знаний, умений и навыков. Именно 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, разрушающими известную теорию, между теоретически возможным способом решения и его практической нецелесообразностью, между практически доступным результатом и отсутствием теоретического обоснования и т. п.

В общем, большинство проблемных ситуаций можно свести к случаям нехватки или избытка теоретической или фактической информации (выделяют проблемные задачи с неопределенностью условий, с противоречивыми, недостающими, избыточными, частично неверными данными и т. п.). Главное, 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)обеспечить посильность работы для учеников с возникающими проблемами;

3) информация, 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 преподавателем и обучаемыми, когда возможна свобода выражения своих мыслей и взглядов учениками при пристальном доброжелательном внимании преподавателя 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, умения более прочные, чем при традиционном обучении;

3) воспитание активной, творческой личности ученика, умеющего видеть, решать нестандартные профессиональные проблем.

Сущность проблемного обучения

Проблемное обучение это не абсолютно новое педагогическое явление. Элементы проблемного обучения можно увидеть в эвристических беседах Сократа, в разработках уроков для Эмилля у Ж.Ж.Руссо. Особенно близко подходил к этой идеи К.Д.Ушинский. Он, например, писал: "Лучшим способом перевода механических комбинаций в рассудочные мы считаем для всех возрастов, и в особенности для детского, метод, употреблявшийся Сократом и названный по его имени Сократовским. Сократ не навязывал своих мыслей слушателям, но, зная, какие противоречия ряда мыслей и фактов лежат друг подле друга в их слабо освещенных сознанием головах, вызывал вопросами эти противоречащие ряды в светлый круг сознания и, таким образом, заставлял их сталкивать, или разрушать друг друга, или примиряться в третьей их соединяющей и уясняющей мысли". [19, стр.28]

История собственно проблемного обучения начинается с введения, так называемого исследовательского метода, многие правила которого в буржуазной педагогике были разработаны Джоном Дьюи.

Глубокие исследования в области проблемного обучения начались в 60-х годах. Идея и принципы проблемного обучения в русле исследования психологии мышления разрабатывались советскими психологами С.Л.Рубинштейном, Д.Н.Богоявленским, Н.А.Менчинской, А.М.Матюшкиным, а в применении к школьному обучению такими дидактами, как М.А.Данилов, М.Н.Скаткин. Много этими вопросами занимались Т.В.Кудрявцев, Д.В.Вилькеев, Ю.К.Бабанский, М.И.Махмутов и И.Я.Лернер. Исследования в этой области ведутся сейчас и другими представителями педагогической науки.

Задачей образования является формирование гармонически развитой личности. В современной педагогике исследуются вопросы общего развития учащихся в процессе обучения. Важнейший показатель всесторонне и гармонично развитой личности - наличие высокого уровня мыслительных способностей.

Развивающим обучением, то есть ведущим к общему и специальному развитию можно считать только такое обучение, при котором учитель, опираясь на знания закономерностей развития мышления, специальными педагогическими средствами ведет целенаправленную работу по формированию мыслительных способностей своих учеников в процессе изучения ими основ наук. Такое обучение и является проблемным.

Проблемное обучение возникло как результат достижений передовой практики и теории обучения и воспитания в сочетании с традиционным типом обучения является эффективным средством общего и интеллектуального развития учащихся.

В педагогической литературе имеется ряд попыток дать определение этому явлению. Под проблемным обучением В.Оконь понимает "совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний".[9, стр.20]

Д.В.Вилькеев под проблемным обучением имеет в виду такой характер обучения, когда ему придают некоторые черты научного познания. Сущность проблемного обучения И.Я.Лернер видит в том, что "учащийся под руководством учителя принимает участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определенно системе, соответствующей образовательно-воспитатальным целям школы"

Т.В.Кудрявцев суть процесса проблемного обучения видит в выдвижении перед учащимися дидактических проблем, в их решении и овладении учащимися обобщенными знаниями и принципами проблемных задач. Такое понимание имеется и в работах Ю.К.Бабанского

На основе обобщения практики и анализа результатов теоретических исследований М.И.Махмутов дает следующее определение понятия "проблемное обучение": "Проблемное обучение - это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением или готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивости мотивов учения и мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций"[25,стр.54]

Проблемное обучение не может быть одинаково эффективным в любых условиях. Анализ практики показывает, что процесс проблемного обучения порождает различные уровни, как интеллектуальных затруднений учащихся, так и их познавательной активности и самостоятельности при усвоении новых знаний, чем при применении прежних знаний в новой ситуации.

Виды проблемного обучения правильнее всего различать по соответствующим видам творчества. На этом основании можно выделить три вида проблемного обучения.

Первый вид ("научное" творчество) - это теоретическое исследование, то есть поиск, и открытие ученикам нового правила, закона, теоремы и т.д. В основе этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение теоретических учебных проблем.

Второй вид (практическое творчество) - поиск практического решения, то есть поиск способа применения известного знания в новой ситуации, конструирование, изобретение. В основе этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение практических учебных проблем.

Третий вид (художественное творчество) - это художественное отображение действительности на основе творческого воображения, включающее в себя литературные сочинения, рисование, написание музыкального произведения, игру, и т.д.

Все виды проблемного обучения характеризуются наличием репродуктивной, продуктивной и творческой деятельности ученика, наличие поиска и решения проблемы. Они могут осуществляться при различных формах организации педагогического процесса. Однако первый вид чаще всего встречается на уроке, где наблюдается индивидуальное, групповое и фронтальное решение проблем. Второй - на лабораторных, практических занятиях. Третий вид - на уроке и на внеурочных занятиях.

Вполне понятно, что каждый вид проблемного обучения как внутренне дифференцированная деятельность имеет сложную структуру, дающую в зависимости от множества факторов различную результативность обучения.

Каждый из перечисленных видов проблемного обучения может протекать различной степенью познавательной активности ученика. Определение этой степени имеет важное значение для управления процессом формирования познавательной самостоятельности учащихся.

Каждый вид отвечает одному из важнейших условий проблемного обучения - наличие определенного уровня познавательной самостоятельности ученика.

Выделяют три основных метода проблемного обучения:

1)проблемное изложение;

2)частично-поисковая деятельность;

3)самостоятельная исследовательская 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 самостоятельному решению проблем; в ходе проблемных семинаров, практических занятий, эвристических бесед ученики под руководством преподавателя решают проблемы. Преподаватель придумывает систему проблемных вопросов, ответы на которые опираются на имеющуюся базу знаний, но при этом не содержатся в прежних знаниях, т. е. вопросы должны вызывать интеллектуальные затруднения учащихся и целенаправленный мыслительный поиск. Преподаватель должен придумать возможные "подсказки" и наводящие вопросы, он сам подытоживает главное, опираясь на ответы учеников.

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

Проблемно-поисковые методы обучения. Отличительной чертой этих методов является постановка перед студентами вопроса (проблемы), на который они самостоятельно ищут ответ, сами создают для них новые знания, "делают открытия", формулируют теоретические выводы. Проблемно-поисковые методы требуют активной мыслительной деятельности учащихся, творческого поиска, анализа собственного опыта и накопленных знаний, умения обобщать частные выводы и решения. Несомненно, познавательная деятельность студентов протекает не самостоятельно, а под руководством преподавателя, который цепочкой вопросов и заданий подводит студентов к выводам. Использование проблемно-поисковых методов требует от преподавателя хорошего знания учебного материала, умения устанавливать и поддерживать в учебной работе контакт со студентами, создавать атмосферу сотрудничества.

Проблемная лекция отличается от обычной тем, что начинается с постановки проблемы, которую в ходе изложения учебного материала лектор 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 излагаемому материалу, привлекает внимание слушателей.

Эвристическая беседа (от лат. эврика - открытие) представляет собой ряд вопросов преподавателя, направляющих мысли и ответы учащихся. Успех беседы зависит от умелой постановки серии вопросов и знания предполагаемых ответов учащихся. Беседа может начинаться с сообщения фактов, описания явлений, событий, демонстрации фрагментов кинофильмов, показывающих проблемные ситуации, которые необходимо разрешить.

В ходе эвристической беседы преподаватель путем умело поставленных вопросов заставляет студентов на основе имеющихся знаний, наблюдений, жизненного опыта, логических рассуждений формулировать новые понятия, выводы, правила. Учащихся сами "делают открытия", получают новые знания, что доставляет им творческую радость и стимулирует их познавательную активность.

Эвристическая беседа - основной метод проблемного обучения.[22, стр.37] Степень проблемности в ней проявляется по-разному: это может быть цепочка вопросов, обращенных к опыту, знаниям, размышлениям студентов; постановка проблемы, которую студенты решают под руководством преподавателя, 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 дискуссию, 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. Выявление позиций учащихся, их правильных и ошибочных суждений дает возможность 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. Она требует определенной подготовленности учащихся - умения вести обсуждение, достаточного кругозора, запаса знаний и представлений.

Поисковая лабораторная работа. По ряду учебных предметов изучению теоретического материала может предшествовать поисковая лабораторная работа по инструкции, на основании которой учащиеся сами должны сделать выводы о свойствах тех или иных веществ, взаимосвязи и зависимости между ними, способах выявления этих свойств. За поисковой лабораторной работой следует эвристическая беседа, в ходе которой под руководством 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.

2.2 Технология проблемного обучения

Технология проблемного обучения основывается на теоретических положениях американского философа, психолога и педагога Д. Дьюи. Сегодня под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей. Целью проблемной технологии выступает приобретение ЗУН, усвоение способов самостоятельной деятельности, развитие познавательных и творческих способностей.

Проблемное обучение основано на создании особого вида мотивации - проблемной, поэтому требует адекватного конструирования дидактического содержания материала, который должен быть представлен как цепь проблемных ситуаций. Проблемные ситуации могут быть различными по содержанию неизвестного, по уровню проблемности, по виду рассогласования информации, по другим методическим особенностям.

Проблемные методы - это методы, основанные на создании проблемных ситуаций, активной познавательной деятельности учащихся, состоящей в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умения видеть за отдельными фактами явление, закон.

Система методов проблемного обучения

Система общих методов (наиболее известна номенклатура методов, предлагаемая М.Н. Скаткиным и И.Я. Лернером):

Объяснительно иллюстративный;

Репродуктивный;

Проблемное изложение;

Частично-поисковый;

Исследовательский метод.

Система бинарных методов - информационно-репродуктивный, информационно-эвристический и другие методы преподавания и такие методы учения как слушание чтения учебника упражнения и так далее.

В целом можно говорить о шести дидактических способах организации процесса проблемного обучения (то есть общих методах), представляющих собой три вида изложения учебного материала учителем и три вида организации им самостоятельной учебной деятельности учащихся:

монологическом;

рассуждающем;

диалогическом;

эвристическом;

исследовательском;

методе программированных заданий.

Метод монологического изложения

При монологическом методе учитель сам объясняет сущность новых понятий, фактов, дает учащимся готовые выводы науки, но это делается в условиях проблемной ситуации форма изложения - рассказ, лекция.

Методы рассуждающего изложения

Первый вариант - создав проблемную ситуацию, учитель анализирует фактический материал, делает выводы и обобщения.

Второй вариант - излагая тему, учитель пытается путем поиска и открытия ученого, то есть он как бы создает искусственную логику научного поиска путем построения суждений и умозаключений на основе логики познавательного процесса. Форма - беседа лекция.

Метод диалогического изложения

Представляет диалог учителя с коллективом учащихся. Учитель в созданной им проблемной ситуации сам ставит проблему и решает её, но с помощью учащихся, то есть они активно участвуют в постановке проблемы выдвижения предположений, и доказательства гипотез. Деятельности учащихся присуще сочетание репродуктивного и частично-поискового методов обучения. Основы формы преподавания - поисковая беседа, рассказ.

Метод эвристических заданий

Суть эвристического метода заключается в том, что открытие нового закона, правила и тому подобное совершается не учителем, при участии учащихся, а самими учащимися под руководством и с помощью учителя. Формой реализации этого метода является сочетание эвристической беседы и решением проблемных задач и заданий.

Метод исследовательских заданий

Организуется учителем путем постановки перед учащимися теоретических и практических исследовательских заданий имеющие высокий уровень проблемности. Ученик совершает логические операции самостоятельно, раскрывая сущность нового понятия и нового способа действия. По форме организации исследовательские работы могут быть разнообразны: ученический эксперимент, экскурсия и сбор фактов, беседы с населением, подготовка доклада, конструирование и модулирование.

Метод программированных заданий

Это метод при котором учащиеся с помощью, особым образом, подготовленных дидактических средств может приобретать новые знания и новые действия.

Бинарные методы обучения

Методы преподавания	Методы учения
а) сообщающий	а) исполнительный
б) объяснительный	б) репродуктивный
в) инструктивный	в) практический
г) объяснительно-побуждающий	г) частично-поисковый
д) побуждающий	д) поисковый

Сообщающий метод преподавания представляет систему приемов обеспечивающих сообщение учителем фактов или выводов без достаточного их объяснения, обобщения и систематизации.

Исполнительный метод учения представляет собой сочетание приемов, характеризующих учебную деятельность школьника в основном по образцу, используя ранее приобретенные навыки. Этот метод предполагает: слушание рассказа учителя, заучивание изложенных учителем фактов и выводов без критического анализа и осмысления.

Объяснительный метод состоит из системы приемов, включающих сообщения и обобщения учителем фактов данной науки, их описание и объяснения.

Репродуктивный метод учения - система таких приёмов, как слушание и осмысление, восприятие, наблюдение, систематизация фактов, решение типовых задач, анализ и тому подобное. Применяется для осмысления усвоение теоретических знаний, для обработки умений и навыков, для заучивания учебного материала.

Инструктивный метод преподавания. Учитель инструктирует учащихся, что надо делать, и показывает, как надо делать. Используется для организации практической деятельности учащихся.

Практический метод учения предполагает практические и физические учащихся как основной вид деятельности. Такой метод является сочетанием приемов:

а) обработки навыков практических действий по изготовлению предметов или их обработки с целью совершенствования, видоизменения.

б) деятельности, связанной с техническим моделированием и конструированием, рационализацией и изобретением.

Объяснительно-побуждающий метод преподавания представляет собой сочетание приемов объяснения и побуждения ученика к самостоятельным действиям поискового характера. Учебный материал частично объясняется учителем, а частично дается учеником в виде проблемных задач, вопросов, заданий для самостоятельного усвоения путем открытия нового знания.

Частично-поисковый метод учения является сочетанием восприятия объяснений учителя учеником с его собственной поисковой деятельностью по выполнению работ требующих самостоятельного прохождения всех этапов познавательного процесса. Преобладающими приемами учения здесь чаще всего является слушание и осмысление, анализ фактов, систематизация, поиск решения проблем.

Побуждающим методом преподавания называется деятельность учителя, которая побуждает активную умственную деятельность ученика.

Поисковый метод учения представляет умственные действия по формулировке проблемы и нахождения пути ее решения.

Структура проблемного урока

Структура урока лежит в основе тематического и поурочного плана, предопределяют логику анализа урока. Под структурой понимают различные варианты взаимодействия между элементами состава, возникающие в процессе функционирования объекта.

Структурные элементы проблемного урока:

актуализация прежних знаний учащихся;

усвоение новых знаний и способов действия;

формирование умений и навыков.

Эта структура отражает основные этапы учения и этапы организации современного урока.

Поскольку показателем проблемности урока является наличие в его структуре этапов поисковой деятельности, то естественно, что они и представляют внутреннюю часть структуры проблемного урока:

возникновение проблемных ситуаций и постановка проблемы;

выдвижение предположений и обоснования гипотезы;

доказательство гипотезы;

проверка правильности решения проблемы.

Структура проблемного урока, представляющая собой сочетание внешних и внутренних элементов процесса обучения, создает возможность управления самостоятельной учебной деятельностью ученика.

В современной теории проблемного обучения различают два вида проблемных ситуаций: психологическую и педагогическую. Первая касается деятельности учеников, вторая представляет организацию учебного процесса.

Педагогическая проблемная ситуация создается с помощью активизирующих действий, вопросов педагога, подчеркивающих новизну, важность, красоту и другие отличительные качества объекта познания. Создание психологической проблемной ситуации сугубо индивидуально. Ни слишком трудная, ни слишком легкая познавательная задача не создают проблемной ситуации для детей. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле.

2.3 Создание проблемной ситуации в процессе теоретического обучения

Анализ опыта обучения показывает необходимость специальной подготовки преподавателя к проведению проблемного занятия. Одно из основных требований - тщательный теоретико-логический анализ учебного материала, который должен быть усвоен учащимися, разбивка его на отдельные порции и выбор способа структурирования (причинная, хронологическая или любая другая структура). Преподавателю следует заранее планировать деятельность не только свою, но и учащихся, гипотетически определяя ход урока, четко выделяя по отношению к каждой порции учебного материала, на основе которого создается тот или иной тип проблемной ситуации. Сталкиваясь с противоречивой, новой, непонятной проблемой, у учащегося возникает состояние недоумения, удивления, возникает вопрос: в чем суть? Далее мыслительный процесс учащегося происходит по следующей схеме: выдвижение гипотез, их обоснование и проверка. И учащийся либо самостоятельно осуществляет мыслительный поиск, открытие неизвестного, либо с помощью преподавателя. (Приложение № 2) Учащиеся формулируют проблемные ситуации по аналогии и решают их совместно с преподавателем.

Все этапы разрешения проблемной ситуации проходятся самими учащимися, самостоятельность и познавательная активность учащихся наивысшая.

Приведенная выше схема этапов проблемного обучения отражает и основные этапы организации современного проблемного урока. Вместе с тем, проблемное обучение не отказывается полностью от не проблемных методов изложения (объяснительно-иллюстративного и репродуктивного), поэтому они также могут применяться на проблемном уроке. От традиционного его в этом случае отличает методика подачи учебного материала: проблемные задачи ставятся до объяснения усваиваемого материала, а не после. Кроме того, важным отличием является то, что на проблемном уроке актуализация приобретенных знаний не акцентируется, имеет скрытый характер, так как происходит в процессе подачи нового материала, в процессе решения новых проблемных задач.

Джон Дьюи в качестве основных условий успешности обучения называл проблематизацию учебного материала, активность учащегося и связь обучения с жизнью, игрой, трудом. В современной педагогике на основе психологической особенностей процесса обучения выделяются четыре главных условия эффективности проблемного обучения:

1. Обеспечение достаточной мотивации учащихся, способной вызывать и поддерживать интерес к содержанию проблем в процессе обучения.

2. Обеспечение посильности предлагаемых учащимся проблемных ситуаций, рациональное соотношение известного и неизвестного (по Л.С. Выготскому - ориентация на зоны ближайшего развития).

3.Значимость для учащихся информации, получаемой при разрешении проблемных ситуаций.

4. Необходимость "диалогического доброжелательного общения педагога с учащимися, когда со вниманием и поощрением относятся ко всем мыслям, гипотезам, высказанным учащимися".

2.4 Возможности использования элементов технологии проблемного обучения в интеллектуальном развитии учащихся на уроках информатики

Под проблемным обучением в информатике мы будем понимать такую организацию учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность обучающихся по их разрешению, в результате чего происходит творческое овладение знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

Уникальность проблемного обучения состоит в его многофункциональности, эффективном решении следующих задач:

v стимулирование внутренней мотивации учения;

v повышение познавательного интереса;

v формирование самостоятельности;

v развитие творческих способностей, воображения;

v развитие коммуникативных навыков;

v прочное усвоение изученного;

v формирование убеждений;

v овладение первичными навыками исследовательской деятельности.

Обратившись вновь к анализу научно-педагогической литературы (А. М. Матюшкин, Д. В. Вилькеев, Н. М. Мочалова, Б. Г. Зильберман), обнаруживаем, что ведущим элементом проблемной ситуации является противоречие, выявленное и осознанное. Если обучающийся выявил и осознал противоречия, то это и означает, что возникла ситуация затруднения, значит, разделение этих моментов не представляется рациональным, так как именно их единство создает то психологическое состояние, которое называют проблемной ситуацией. Поэтому нельзя согласиться с точкой зрения, согласно которой проблемная ситуация вытекает из затруднения, т.е. затруднение и проблемная ситуация соотносятся между собой как причина и следствие.

В настоящее время известно достаточно большое количество противоречий, с помощью которых можно создать проблемные ситуации в обучении информатике. Вот наиболее распространенные противоречия:

Ш между известным и неизвестным;

Ш между формальными и истинными знаниями;

Ш между привычным и необычным рассмотрением предмета,

Ш между усвоенными знаниями и применением их в новых практических условиях;

Ш между одними и теми же по характеру знаниями, но имеющими более низкий и более высокий уровни;

Ш между научными и житейскими знаниями;

Ш между теорией и практикой.

В теории проблемного обучения разработаны приемы, помогающие обострить противоречия, сделать их доступными и понятными обучающимся: эмоциональное воздействие; острота и неожиданность; учет актуальности рассматриваемого вопроса; парадоксальность; борьба идей; конкретизация и персонификация; сопоставление, открыто поставленный проблемный вопрос и др.

Чаще всего используется одновременно ряд приемов, что делает проблемную ситуацию еще более значимой для обучающихся. При этом надо помнить, что проблемная ситуация должна характеризоваться тематической направленностью, содержательной значимостью, законченностью элементов, целесообразностью и посильностью ее решения для учащихся.

Формами организации проблемной ситуации может быть вербальное описание противоречий, показ проблемного опыта, формулировка проблемного задания, практический эксперимент.

Особенности создания проблемных ситуаций на уроке информатики

Как известно, мыслить человек начинает тогда, когда у него появляется потребность что-то понять. Мышление всегда начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Можно использовать любое из выше названных противоречий, но главная задача преподавателя -- дать возможность обучающимся обнаружить их, показать, донести, так сказать, "обнажить" противоречия до такой степени, чтобы у учащихся с наибольшей вероятностью возникла проблемная ситуация.

Приступая к организации проблемного обучения, необходимо, прежде всего, определить целесообразность изменения данного учебного материала в рамках данной технологии. Эта целесообразность определяется как внутренними, так и внешними факторами, их неразрывным единством. Под внутренними факторами понимается все, что касается содержания учебного материала и его функций, под внешними -- все, что касается учащихся, для которых оно предназначено.

С точки зрения содержания и функции учебного материала, границы применимости проблемного обучения достаточно широкие, если не сказать больше: проблемно можно излагать любой материал, подлежащий изучению. И это действительно так, поскольку любой познавательный объект характеризуется противоречиями. Но излагать проблемно весь материал нецелесообразно. Поэтому в работе следует совмещать репродуктивное и проблемное обучение. Так, в результате одних исследований было установлено, что половину учебного материала надо изучать проблемно, следовательно, другую половину -- традиционно, т.е. репродуктивными методами. Другие исследователи пришли к выводу, что к трем -- четырем темам курса целесообразно строить проблемы, треть всех остальных тем -- изучать путем решения частичных проблем, оставшийся материал -- преподносить информационно-рецептивным и инструктивно-репродуктивным способом. Думается, что такие рекомендации нельзя понимать буквально. Поэтому в каждом классе следует решать вопрос, о целесообразности применения проблемного обучения исходя из интересов, потребностей, уровня развития обучающихся, а также учитывая реальные условия реализации процесса обучения.

Перед изучением нового материала следует ставить интересные, неожиданные вопросы, на которые ученикам надо дать ответы в конце объяснения нового. На проблемных уроках изучение содержания урока полностью проходит на поисковом уровне познавательной деятельности. Для учащихся можно приготовить изложение теоретических сведений в скрытой форме, опуская сущность фактов и их связей. Начиная изучение нового, выдвигаем проблему, даём учебный материал и ориентиры для ее решения, сопровождая объяснение вопросами и заданиями поискового характера. На основе изучаемого учащиеся решают проблему, как правило, давно уже решенную наукой. Но ученикам надо ее "переоткрыть", например: придумать принцип кодирования текстовой информации, учитывая, что символов для кодирования на компьютере всего два, а букв в алфавите значительно больше. Эта задача не кажется им трудной до тех пор, пока перед ними не встает проблема о необходимости разделения кода каждой буквы.

Каким же образом создается проблемная ситуация? Это может быть противоречие, содержащееся в учебном материале, или введение в урок задания противоречивого характера, или изложение противоречивых взглядов на один и тот же вопрос. То, что учитель излагает проблемно, ученики должны с помощью ранее приобретенных знаний выделить из фактов и сформулировать решение проблемы самостоятельно.

Используем факты, идеи, вызывающие удивление, кажущиеся парадоксальными, поражающие своей неожиданностью. Например, при изучении темы "Алгоритмы" учащимся предлагается составить план переправы через реку волка, козы и капусты, учитывая, что нельзя оставлять на одном берегу волка с козой, а козу с капустой. При решении задачи дети сталкиваются с проблемой, которую не могут решить до тех пор, пока не поймут, что предметы можно перевозить в разных направлениях. Это повышает у них интерес к предмету и учит мыслить нестандартно.

Создание ситуаций конфликта, когда новые факты и выводы вступают в противоречие с устоявшимися в науке теориями и представлениями. Например, при изучении программирования учащиеся знакомятся с операцией присваивания. Обычно она не вызывает у них вопросов. До тех пор пока им не предлагается определить значение переменной Х, выведенное на экран после выполнения фрагмента программы:

Х=5

Х=Х+10

Х=Х/2

PRINT X

C математической точки зрения равенства неверны, и учащиеся, используя знания, полученные на уроке информатики, пытаются объяснить это противоречие. Для этого им еще раз приходится анализировать понятие "присваивание" и выявлять его отличие от понятия "равенство"

Ситуацию неопределенности можно создать, когда проблемное задание содержит недостаточное количество данных для его решения. Расчет делается на сообразительность и интуицию учащихся. Например, при изучении темы "Программирование" учащимся предлагается составить программу для определения принадлежности числа, введенного с клавиатуры, заданному числовому промежутку, учитывая, что язык программирования позволяет сравнивать только два числа (о возможности использования составных условий учащиеся еще не знают). Учащиеся должны составить такие условия в условном операторе, чтобы можно было однозначно определить их истинность или ложность.

Также помогает и создание ситуаций предположения, которая основана на возможности выдвинуть собственную версию. Например, при изучении темы "Системы счисления" учащимся предлагается сравнить числа, записанные в позиционной и непозиционной системах счисления (эти термины в начале урока не называются). Затем знаки, используемые при записи чисел, меняются местами, и учащиеся пытаются объяснить, почему в одном случае это не повлияло на значение числа, а в другом случае повлияло. Делая вывод, что иногда при записи числа место цифры (или позиция) имеет значение, учащихся самостоятельно формулируют тему "Позиционные и непозиционные системы счисления"

Этапы построения проблемного занятия могут быть следующими:

1) актуализация опорных знаний;

2) анализ проблемного задания;

3) вычленение проблемы;

4) выдвижение всевозможных предположений;

5) сужение поля поиска;

6) доказательство рабочих гипотез;

7) проверка правильности решения.

Первый, второй и третий этапы соотносятся с организацией проблемной ситуации; четвертый и пятый -- с выдвижением гипотезы; шестой -- с доказательством, седьмой -- с выводом.

Рассмотрим каждый из этапов с точки зрения его цели, путей реализации, возможного результата.

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 последующими необходимыми уточнениями и добавлениями.

Результат: наличие у учащихся опорных знаний, необходимых для осмысленного восприятия противоречий.

Спектр изменений личности школьника: 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 школьника: 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 школьника: 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.

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 школьника: 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 школьника: 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 учащимися или представителем группы. Доказательство гипотезы самим учителем (мини-лекция, объяснение). Коллективное доказательство под руководством учителя (фронтальная беседа).

Результат: наличие стройной системы доказательства и уяснение ее сути.

Спектр изменений личности школьника: формируется умение формулировать и выстраивать логику доказательства, конструировать цепочку причинно-следственных связей, выстраивать свою позицию и быть готовым к ее 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 школьника: формируется способность к объяснению, оценке собственных действий, убежденность.

Для практической реализации проблемы мы провели микроисследование на базе ГАОУ СПО НСО "ТПК". В исследовании принимали участие студенты 11 и 12 групп, в количестве 24 человек.

Цель исследования: выявить возможности использования элементов технологии проблемного обучения в интеллектуальном развитии учащихся на уроках информатики.

Задачи:

1. Выявить уровень интеллектуального развития учащихся.

2. Изучить влияние целенаправленного включения элементов технологии проблемного обучения в процесс обучения информатике.

Исследование проводилось в три этапа. На первом этапе, целью которого является определение уровня интеллектуального развития студентов, были использованы следующие диагностические процедуры: тест Айзенка на определение уровня IQ, краткий ориентировочный тест (КОТ) В.Н. Бузина, Э.Ф. Вандерлик (Приложение № 5). Суммарные результаты тестов показали, что высокий уровень интеллектуального развития у 20 %, средний у 40 %, низкий у 40 % студентов. Результаты данного этапа способствовали выбору технологии, благоприятствующей интеллектуальному развитию студентов, разработке проблемных ситуаций для уроков информатики.

Цель второго этапа - организация целенаправленной работы по интеллектуальному развитию студентов на уроках информатики.

Выявленный уровень интеллектуального развития студентов позволил нам определить систему мер по их совершенствованию:

· использование проблемных задач и ситуаций на уроке (Приложение № 6)

· использование проблемных методов обучения. Проблемная лекция , эвристическая беседа (Приложение №7 ),учебная дискуссия, поисковая лабораторная работа.(Приложение № 8)

На третьем этапе исследования была проведена повторная диагностика, которая показала эффективность системы мер по интеллектуальному развитию учащихся с использованием элементов технологии проблемного обучения.(Приложение № 9). Сравнение результатов повторной диагностики с входной показало, что наблюдается незначительный, но всё-таки рост уровня интеллектуального развития студентов.

Ознакомившись с работами известных педагогов, анализируя содержание курса информатики и цели современного образования, мы пришли к выводу, что на данном этапе развития человечества проблемное обучение просто необходимо.

Достоинства технологии проблемного обучения: обеспечивает особый тип мышления, глубину убеждений, прочность усвоения знаний и творческое их применение в практической деятельности. Кроме того, оно способствует формированию мотивации достижения успеха, развивает мыслительные способности обучающихся. C его помощью формируется гармонически развитая творческая личность способная логически мыслить, находить решения в различных проблемных ситуациях, систематизировать и накапливать знания, способная к высокому самоанализу, саморазвитию и самокоррекции.

Недостатки: требует больших затрат времени для усвоения одного и того же объема знаний по сравнению с другими типами обучения.

Считаем особенно эффективным использование технологии проблемного обучения на уроках информатики в силу специфики данного предмета: жизненный опыт учащихся не всегда помогает им при решении задач. Налицо противоречие между привычным и необычным рассмотрением предмета, между научными и житейскими знаниями.

Постоянная постановка перед ребенком проблемных ситуаций приводит к тому, что он не "пасует" перед проблемами, а стремится их разрешить, тем самым мы воспитываем творческую личность всегда способную к поиску.

Выводы по второй главе

Содержательный анализ психолого-педагогической и методической литературы позволил нам сделать следующие выводы:

1. Проблемное обучение -- это целостная система, в основе которой лежит идея разрешения проблем.

2. Проблемное обучение основано на получении новых знаний обучающихся посредством разрешения проблемных ситуаций как практического, так и теоретико-познавательного характера, проблемное обучение основывается на аналитико-синтетической деятельности обучающихся, реализуемой в рассуждении, размышлении.

3. В рамках дисциплины "Информатик и ИКТ" проблемное обучение способствует развитию технического мышления учащихся.

4. Анализ условий организации успешного проблемного обучения позволил выделить наиболее существенные:

1)необходимо вызвать интерес учащихся к содержанию проблемы; 2)обеспечить посильность работы для учеников с возникающими проблемами;

3) информация, 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 преподавателем и обучаемыми, когда возможна свобода выражения своих мыслей и взглядов учениками при пристальном доброжелательном внимании преподавателя к мыслительному процессу учащегося.

5. Проблемное обучение позволяет решить ряд задач: развитие мышления и способностей учеников, развитие творческих умений; усвоение учениками знаний, умений добытых в ходе активного поиска и самостоятельной" решения проблем, в результате эти знания, умения более прочные, чем при традиционном обучении; воспитание активной, творческой личности ученика, умеющего видеть, решать нестандартные профессиональные проблем.

6. Виды проблемного обучения различают по соответствующим видам творчества: "научное" творчество, практическое творчество, художественное творчество.

7. Выделяют три основных метода проблемного обучения:

1)проблемное изложение;

2)частично-поисковая деятельность;

3)самостоятельная исследовательская деятельность.

8. Под проблемным обучением в информатике мы будем понимать такую организацию учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность обучающихся по их разрешению, в результате чего происходит творческое овладение знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

...