основатель проблемного обучения это зеер
История развития проблемного обучения
Теория проблемного обучения была разработана в середине 1970-х годов В. Оконь и М.И. Махмутовым. Она построена на деятельностном подходе и исходит из того, что мышление носит проблемный характер, возникновение каждой мысли происходит в проблемной ситуации. [15, с.128]
Проблемное обучение – это не абсолютно новое педагогическое явление. Элементы проблемного обучения можно увидеть в эвристических беседах Сократа, в разработках уроков для Эмиля у Ж. Ж. Руссо. Особенно близко подходил к этой проблеме 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 освещённых сознанием головах, вызывал вопросами эти противоречащие ряды в светлый круг сознания и, таким образом, заставлял их сталкивать, или разрушать друг друга, или примеряться в третьей их соединяющей и уясняющей мысли [3].
Проблемное обучение возникло как результат достижения передовой практики и теории обучения и воспитания в сочетании с традиционным типом обучения является эффективным средством общего и интеллектуального развития учащихся.
Однако в истории педагогики постановка вопросов собеседнику, вызывающих затруднение в поисках ответа на них известна по беседам Сократа, пифагорейской школе, софистам. Идеи активизации обучения путем включения учащихся в исследовательскую деятельность нашли отражение в трудах Ж. Ж. Руссо, И. Песталоцци, Ф. А. Дистервега, К. Д. Ушинского, представителей нового воспитания и других [14, С. 33].
В американской педагогике в начале 20 в. известны две основные концепции проблемного образования. Дж. Дьюи предполагал все виды и формы обучения заменить самостоятельным учением школьников путем решения проблем [6].
В XX столетии идеи проблемного обучения получили интенсивное развитие и распространение в образовательной практике. В зарубежной педагогике концепция проблемного обучения развивалась под влиянием идей Дж. Дьюи. В работе «Как мы мыслим» (1909) американский философ, психолог, педагог отвергает традиционное догматическое обучение и противопоставляет ему активную самостоятельную практическую деятельность учащихся по решению проблем. Мышление, утверждает Дж. Дьюи, есть решение проблем.
Во втором издании указанной книги (1933) Дж. Дьюи обосновывает психологические механизмы способности решать проблемы. Он утверждает, что в основе способности учащихся решать проблемы лежит их природный ум. Мысль индивида движется к состоянию, когда все в задаче ясно, проходя определенные этапы [11, С. 34]:
1. принимаются во внимание все возможные решения или предположения;
2. индивид осознает затруднение и формулирует проблему, которую необходимо решить;
3. предположения используются как гипотезы, определяющие наблюдения и сбор фактов;
4. проводится аргументация и приведение в порядок обнаруженных фактов;
5. проводится практическая или воображаемая проверка правильности выдвинутых гипотез.
Существенную роль в развитии теории проблемного обучения сыграла концепция американского психолога Дж. Брунера [11, С. 34]. В ее основе лежат идеи структурирования учебного материала и доминирующей роли интуитивного мышления в процессе усвоения новых знаний. Особое внимание Дж. Брунер уделяет следующим вопросам:
− значение структуры знаний в организации обучения;
− готовность ученика учиться как фактор учения;
− интуитивное мышление как основа развития умственной деятельности;
− мотивация учения в современном обществе.
Ключевой для ученого является проблема структуры знаний, включающая, по его мнению, все необходимые элементы системы знаний и определяющая направление развития ученика.
Общее, что сближает американских авторов, сводится к следующему: признавая целью обучения развитие логического мышления, Дж. Дьюи и Дж. Брунер указывают на важность проблемного подхода в обучении.
Суть второй концепции заключается в механическом переносе выводов психологии на процесс обучения. В. Бертон считал, что обучение есть приобретение новых реакций или изменение старых и сводил процесс обучения к простым и сложным реакциям не учитывая влияние на развитие мышления ученика среды и условий воспитания [11, С. 35].
В отечественной педагогической литературе идеи проблемного обучения актуализируются, начиная со второй половины 50-х гг. XX века [13].
Большое значение для становления теории проблемного обучения имели работы психологов, сделавших вывод о том, что умственное развитие характеризуется не только объёмом и качеством усвоенных знаний, но и структурой мыслительных процессов, системой логических операций и умственных действий, которыми владеет ученик (С. А. Рубинштейн, Н. А. Менчинская, Т. В. Кудрявцев), и раскрывшей роль проблемной ситуации в мышлении и обучении (А. М. Матюшкин) [13].
Опыт применения отдельных элементов в школе исследован М. И. Махмутовым, И. Я. Лернером и другими. Исходными при разработке теории проблемного обучения стали положения теории деятельности (С. А. Рубинштейн, Л. С. Выгодский, А. Н. Леонтьев). Проблемность в обучении рассматривалась как одна из закономерностей умственной деятельности учащихся. Разработаны способы создания проблемных ситуаций в различных учебных предметах и найдены критерии оценки сложности проблемных познавательных задач. Постепенно распространялась, проблемное обучение проникло из общеобразовательной школы в среднюю и высшую профессиональные школы [4].
5.4.1. История зарождения и развития технологии проблемного обучения
Идея технологии проблемного обучения не нова. Величайшие педагоги прошлого всегда искали пути преобразования процесса учения в интересный процесс познания, развития умственных сил и способностей учащихся (Я.А. Коменский, Ж.Ж. Руссо, И.Г. Песталоцци, Ф.А. Дистерверг, К.Д. Ушинский и др.).
В XX веке идеи технологии проблемного обучения получили интенсивное развитие и распространение в образовательной практике. В зарубежной педагогике концепция проблемного обучения развивалась под влиянием идей Дж. Дьюи. В работе «Как мы мыслим» (1909 г.) американский философ, психолог и педагог отвергает традиционное догматическое обучение и противопоставляет ему активную самостоятельную практическую деятельность учащихся по решению проблем. Мышление, утверждает Дж. Дьюи, есть решение проблем.
Во втором издании указанной книги (1933 г.) Дж. Дьюи обосновывает психологические механизмы способности учащихся решать проблемы. Он утверждает, что в основе способности учащихся решать проблемы лежит их природный ум. «Овладеть коллективным мышлением может не каждый, – пишет Дьюи, – более того, не каждого можно научить этому». По Дьюи, мысль индивида движется к состоянию, когда все в задаче ясно, проходя определенные этапы:
принимаются во внимание все возможные решения или предположения;
индивид осознает затруднение и формулирует проблему, которую необходимо решить;
предположения используются как гипотезы, определяющие наблюдения и сбор фактов;
проводится аргументация и приведение в порядок обнаруженных фактов;
проводится практическая или воображаемая проверка правильности выдвинутых гипотез.
Существенную роль в развитии технологии проблемного обучения сыграла концепция американского психолога Дж. Брунера. Дж. Брунер уделяет внимание следующим вопросам:
значение структуры знаний в организации обучения;
готовность учащегося учиться как фактор учения;
интуитивное мышление как основа развития умственной деятельности;
мотивация учения в современном обществе.
Ключевой для ученого является проблема структуры знаний, включающая, по его мнению, все необходимые элементы системы знаний и определяющая направление развитие учащегося.
Общее, что сближает американских авторов, сводится к следующему: признавая целью обучения развитие логического мышления, Дж. Дьюи и Дж. Брунер указывают на важность проблемного подхода в обучении.
Идеи технологии проблемного обучения в советской педагогической литературе актуализируются начиная со второй половины 50-х годов XX века. Так, М.А. Данилов и В.П. Есипов формулируют правила активизации процесса обучения, которые отражают принципы организации технологии проблемного обучения:
вести учащихся к обобщению, а не давать им готовые определения, понятия;
эпизодически знакомить учащихся с методами науки;
развивать самостоятельность их мысли с помощью творческих заданий [9].
С начала 60-х годов в литературе развивается мысль о необходимости усиления роли исследовательского метода в обучении естественнонаучным и гуманитарным дисциплинам. Так, Н.К. Гончаров отмечает, что в этот период встает задача более широкого применения элементов исследовательского метода, а точнее, исследовательского принципа. Задача состоит в том, чтобы постепенно подводить учащихся к овладению методом науки, будить и развивать у них самостоятельную мысль. Можно учащемуся формально сообщать знания, и он их усвоит, и можно преподавать творчески, сообщать знания в их развитии и движении.
Именно мысль сообщать знания в их движении и развитии выступила важнейшим принципом проблемного изложения учебного материала и одним из способов организации проблемного обучения. Со второй половины 60-х годов идея технологии проблемного обучения начинает всесторонне и глубоко разрабатываться. Большое значение для становления теории проблемного обучения имели работы таких психологов и педагогов: А.В. Брушлинского, И.А. Ильницкой, Т.В. Кудрявцева, И.Я. Лернера, А.М. Матюшкина, Н.А. Менчинской, М.И. Махмутова, В. Оконь, С.Л. Рубинштейна и др.
В педагогической литературе имеется ряд попыток дать определение технологии проблемному обучению. Приведем некоторые из них.
В. Оконь под проблемным обучением понимает совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем (постепенно к этому приучаются учащиеся сами), оказание учащимся необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний [26].
И.Я. Лернер сущность технологии проблемного обучения видит в том, что учащийся под руководством преподавателя принимает участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определенной системе, соответствующей образовательно-воспитательным целям национальной школы [19, 19].
Т.В. Кудрявцев суть процесса технологии проблемного обучения видит в выдвижении перед учащимися дидактических проблем, в их решении и овладении учащимися обобщенными знаниями и принципами решения проблемных задач.
Наиболее обобщенное определение технологии проблемного обучения сформулировал М.И. Махмутов: эта технология является типом технологии развивающего обучения, в котором сочетается систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки [24].
Процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся.
Представленные определения отражают существенные признаки технологии проблемного обучения (специфически организованная самостоятельная деятельность учащегося; выстроенная с учетом целеполагания и принципа проблемности деятельности преподавателя; специфика содержания обучения).
Основатель проблемного обучения это зеер
Учитель химии МОУСОШ №9 Шапкина Ж.А.
Каждый учитель хочет, чтобы его предмет вызывал глубокий интерес у школьников, чтобы ученики умели не только писать химические формулы и уравнения реакций, но и понимать химическую картину мира, умели логически мыслить, чтобы каждый урок был праздником, маленьким представлением, доставляющим радость и ученикам и учителю.
Для этого необходимо сделать из ученика активного соучастника учебного процесса. Ученик может усвоить информацию только в собственной деятельности при заинтересованности предметом. Поэтому учителю нужно забыть о роли информатора, он должен исполнять роль организатора познавательной деятельности ученика.
Самостоятельное открытие малейшей крупицы знания учеником доставляет ему огромное удовольствие, позволяет ощутить свои возможности, возвышает его в собственных глазах. Ученик самоутверждается как личность. Эту положительную гамму эмоций школьник хранит в памяти, стремится пережить еще и еще раз. Так возникает интерес не просто к предмету, а что более ценно – к самому процессу познания – познавательный интерес.
Развитию познавательных и творческих интересов у учащихся, исследовательских навыков учащихся способствуют различные виды технологий: компьютерные технологии, технология проблемного и исследовательского обучения, технология игрового обучения, использование тестов и т.д.
Первостепенное значение среди методов и приемов обучения занимают эвристическая беседа, проблемное изложение, дедуктивный подход. На широком использовании этих методов и строится современная теория проблемного обучения, разработанная М.И. Махмутовым, заслуга которого заключается в том, что он дал научное обоснование проблемному обучению как дидактической системе.
М.И.Махмутов считает, что проблемное обучение – это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивых мотивов учения и мыслительных, включая и творческие способности в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций.
Остановимся на применении проблемного обучения для развития творческой активности и исследовательских навыков учащихся при изучении химии.
Круг знаний и умений, которыми должны овладеть учащиеся, определяется государственными программами по химии. Так, знания по предмету включают знания теорий и законов, знаний химического языка и основных химических понятий, знаний различных правил по химии, в частности, правил решения типовых расчетных задач, а также знаний определенного фактического материала.
1)умение применять знания или осуществлять их перенос;
2)умение решать химические задачи;
3)умение выполнять определенные виды химического эксперимента, проявляя при этом такие частные умения, как: наблюдать, сравнивать, фиксировать устно или письменно результаты химического эксперимента, обобщать, делать соответствующие выводы;
4)умение отражать устно или письменно решение химических задач.
Знания и умения в процессе обучения подвергаются определенным изменениям – углубляются, расширяются, становятся более действенными, между ними устанавливаются сложные взаимосвязи. В этом и заключается их развитие, которое, в свою очередь, влияет и определяет развитие учащихся.
По мнению И.Г. Геращенко, химия как теоретическая наука оказывает существенное влияние и на развитие научного, творческого мышления учащихся. Поэтому второе обязательное условие развития учащихся в процессе обучения – овладение не только знаниями по предмету, но и приемами мышления.
Основными приемами мышления или приемами умственных действий, без умения пользоваться которыми затруднено или невозможно овладение знаниями по химии, являются сравнение, абстрагирование и обобщение.
Прием абстрагирования или выделения существенных сторон и признаков предметов и явлений и отличия от признаков несущественных является основой формирования научных понятий, творческих положений и представлений, созданных в процессе химического эксперимента. Овладение приемом абстрагирования способствует успешному изучению различных теорий и законов химии. На основе абстрагирования возможно обучить учащихся более сложным обобщениям в виде вывода правил, определения понятий, объяснения некоторых закономерностей, например, зависимости свойств веществ от их состава и строения, от величины радиуса и зарядов ионов.
При развитии мышления учащихся необходимо использовать проблемное изложение нового материала, широко внедрять эвристический метод, применять дедуктивный подход при решении химических задач. Поэтому третьим условием развития учащихся при обучении химии является широкое использование методов и средств обучения, в максимальной степени активизирующих мыслительную и учебную деятельность учащихся.
Майкл Фарадей говорил: “Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени как химия. Ее основные законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом необходим”.
Наиболее удачным приемом подачи материала является проблемное обучение.
Ведущей педагогической идеей опыта является глубокое усвоение учебного материала и осмысление его на уроке химии, формирование межличностных отношений у учащихся, обучение радостью, успехом, удачей при поиске и разрешении проблемных вопросов.
Для того чтобы возбудить мыслительную деятельность учащихся применяется один из приемов современных технологий обучения – проблемный подход при изучении неорганической и органической химии.
Проблемное обучение – это такая организация педагогического процесса, когда ученик систематически включается учителем в поиск решения новых для него проблем. Структура процесса проблемного обучения представляет собой систему связанных между собой и усложняющихся проблемных ситуаций.
В психолого-педагогической литературе проблемное обучение рассматривают как форму активного обучения, которое базируется на психологических закономерностях. Как обучение, в котором учащиеся систематически включаются в процесс решения проблем и проблемных задач, построенных на содержании программного материала. Как тип развивающегося обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых знаний.
Каждое из определений раскрывает одну из сторон проблемного обучения. Но во всех определениях подчёркиваются главные признаки, которые лежат в основе моделирования уроков в режиме технологии проблемного обучения. Это:
1)создание проблемных ситуаций,
2)обучение учащихся в процессе решения проблем,
3)сочетание поисковой деятельности и усвоения знаний в готовом виде.
Проблемная ситуация – состояние интеллектуального затруднения, которое требует поиска новых знаний и новых способов их получения. Проблемные ситуации различаются по ситуации неизвестного, по уровню проблемности, по виду «рассогласования» информации, по другим методическим особенностям.
Ситуации интеллектуального затруднения чаще всего создаются с помощью проблемного вопроса.
В проблемном вопросе должны быть:
1)сложность, выступающая в форме противоречия,
4)доступный для ученика уровень сложности.
В процессе работы наиболее часто учитель использует проблемные вопросы в форме познавательной (проблемной) задачи.
Проблемное обучение является одним из методов развития учащихся. Постановкой проблем, проблемных вопросов или проблемных ситуаций учитель создает определенные организационные условия для активизации мыслительной деятельности учащихся, стимулируя поиск недостающих знаний для разрешения познавательного противоречия.
Метод проблемного обучения – творческий, оригинальный подход к обучению, требующий активной, поисковой, исследовательской работы школьников. Учащиеся в ходе урока получают не готовые объяснения нового материала, а работают с ним самостоятельно.
Практическое использование методики проблемного обучения в курсе химии включает в себя несколько этапов.
1. Разработка проблемных вопросов. Из опыта работы следует, что проблемный вопрос должен быть :
— сложным, сопряженным с противоречиями;
— увлекательным, но соответствующим логике науки;
— ёмким, способным охватить широкий круг вопросов;
— создающий затруднения, необходимые для проблемной ситуации.
2. Перевод проблемного вопроса в проблемную ситуацию осуществляется:
— через углубление проблемного вопроса;
— через поиск разных граней его решения;
— через сопоставление разных вариантов ответов.
3. Формы решения проблемных ситуаций:
— проблемные задачи и задания;
— задачи исследовательского характера;
— исторические документы, тексты, материалы с проблемной направленностью.
4. Определение факторов создания проблемных ситуаций:
— уровень развития учащихся;
— характер исторического материала;
— творческие и познавательные способности учащихся, их интересы и потребности;
— организация поисковой работы;
— стимуляция личной заинтересованности в разрешении проблемной ситуации;
— выявление причинно-следственных связей.
5. Создание блоков проблемных уроков.
6. Подготовка проблемных домашних заданий.
7. Разработка проблемного дидактического и контрольного материала.
Наиболее эффективны следующие три способа проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся.
Проблемное изложение наиболее уместно в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации. В этом случае поиск осуществляет сам учитель. Так, например, формирование понятия об ароматической связи в молекуле бензола возможно, если проследить историю синтеза и изучения бензола через анализ формулы Кекуле. Таким образом, учитель не просто сообщит выводы науки, а раскроет путь, который привел к этим выводам.
Учитель при проблемном изложении материала руководит познавательным процессом учеников, ставит вопросы, которые заостряют внимание учеников на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Прежде чем учитель даст ответ на поставленный вопрос, ученики уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводом учителя.
Проблемное изложение материала подводит учащихся к более высокому уровню проблемности, учит их проблемно мыслить. Выше было отмечено, что проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда учащиеся не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же школьники обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется поисковая беседа.
Поисковая беседа – это такая беседа, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос. Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом учащиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы. Например, при изучении комплексных соединений учитель может предложить учащимся следующую учебную проблему: «Чем объяснить изменение окраски раствора соли хрома (III) при нагревании?» Проблемная ситуация возникает при демонстрации опыта нагревания раствора хлорида хрома (III). Для того чтобы подготовить учащихся к выдвижению гипотезы, можно привлечь их знания о кристаллогидратах и предложить вспомнить опыты по обезвоживанию медного купороса и гидратации сульфата меди (II). В ходе поисковой беседы учащиеся при помощи учителя раскрывают сущность понятия изомерии комплексных соединений и дают ему определение.
Беседа поискового характера является необходимой подготовительной ступенью к работе учащихся на уровне исследования.
Самостоятельная деятельность учащихся исследовательского характера является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.
Одним из путей осуществления данного способа организации проблемного обучения является постановка исследовательских заданий. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала, как правило, выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, работа над книгой, сбор материала), а затем их теоретический анализ и обобщение. При этом проблема очень часто возникает не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами.
Так, при изучении свойств щелочных металлов можно предложить следующее задание: «Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей». Для создания проблемной ситуации учитель может предложить проблемный вопрос: «Каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди (II)?» При проведении эксперимента и дальнейшем анализе его результатов учащиеся приходят к пониманию сущности протекающих процессов.
При исследовательском методе обучения познавательная деятельность школьников по своей структуре приближается к исследовательской деятельности ученого, открывающего новые научные истины. Таким образом, исследовательский метод обучения – один из самых эффективных способов организации проблемного обучения, обеспечивающий наиболее высокий уровень познавательной самостоятельности учащихся.
Перечисленные способы организации проблемного обучения не являются единственно возможными; могут быть и другие, целесообразность применения и эффективность которых может подтвердить лишь практика.
Способы создания проблемной ситуации могут быть самыми разнообразными.
К ним можно отнести:
2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, учитель задает вопрос: «Может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться прозрачный раствор?» Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция.
3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами: рядом напряжения металлов, рядом анионов, расположенных в порядке убывания способности к окислению, и сведениями об окислительно-восстановительной сущности электролиза.
4. Построение гипотезы на основе известной теории, а затем ее проверку. Например, будет ли уксусная кислота как кислота органическая проявлять общие свойства кислот? Учащиеся высказывают предположение, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение.
5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предлагает экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами; определить эти вещества наиболее коротким способом, с наименьшим числом проб.
Наиболее удачно найденной проблемной ситуацией следует считать такую, при которой проблему формулируют сами учащиеся.
При использовании проблемного обучения нужно понимать, что только тогда можно говорить о развитии мышления, когда проблемные ситуации используются регулярно, сменяя одна другую. Использование проблемных ситуаций на уроках химии способствует формированию диалектического мышления школьников, развитию умений находить и решать противоречия. Отношение к противоречиям является показателем мышления человека.
Механизм проблемного обучения в наиболее кратком варианте может быть выражен такой последовательностью: учитель ставит перед детьми проблему и рассматривает на ее примере образец научного познания. В ходе решения он показывает рождение и развитие научного знания, а учащиеся тщательно следят за логической точностью этого движения, усваивая при этом и новую для себя информацию, и теоретически осваивая способы ее получения. Главное в этом случае – представить уже сделанные открытия в осмысленной и доступной для учащихся форме и дать им возможность самим пережить тот энтузиазм и драматизм, которым сопровождались эти важные открытия.
Например, учитель ставит проблему: алюминий – самый распространенный металл на Земле (на его долю приходится более 8% земной коры), а в технике он стал применяться сравнительно недавно (на Парижской выставке 1855 г. алюминий демонстрировался как самый редкий металл, который стоил в 10 раз дороже золота). Почему? Решение проблемы экономически выгодного промышленного способа получения алюминия иллюстрируется сообщениями учителя об открытии американским студентом Ч.М.Холлом способности глинозема растворяться в криолите уже при 950 °С. Это открытие позволило получать алюминий путем электролиза с более низкими затратами электроэнергии. Удивительно, но тогда же французский металлург П.Эру, которому в то время было столько же лет, сколько и Холлу, разработал тот же метод получения алюминия. Помимо этих совпадений судьбе было угодно отпустить создателям промышленного способа получения алюминия одинаковое число лет жизни.
Умение видеть проблемы – интегральное свойство, характеризующее мышление человека. Развивается оно в течение длительного времени в самых разных сферах деятельности, и все же для его развития можно подобрать специальные упражнения и методики, которые в значительной мере помогут в решении этой сложной педагогической задачи.
Рассмотрим некоторые из таких заданий применительно к химии.
Задание 1. «Необычное в обычном». Одно из самых важных свойств в деле выявления проблем – способность изменять собственную точку зрения, смотреть на объект исследования с разных сторон. Естественно, если смотреть на один и тот же объект с разных точек зрения, то обязательно увидишь нечто, ускользающее от традиционного взгляда. Например, при рассмотрении свойств воды или низших спиртов учащиеся вдруг обращают внимание на то, что вода и этиловый спирт находятся в жидком состоянии при обычных условиях, несмотря на низкие значения относительных молекулярных масс, тогда как имеющие гораздо большие значения M r хлор и бутан являются газами. Решение этой проблемы позволяет сформировать представление о водородной связи. В свою очередь этот взгляд на агрегатное состояние воды дает возможность рассмотреть такую ее аномалию, как способность сжиматься при охлаждении, но лишь до +4 °С, и о значении этой аномалии для живой природы.
Задание 2. «Найти особенное и единичное в общем». Рассмотрение физических свойств галогенов позволит выделить единичное (йод – твердое вещество, бром – жидкость) и особенное (фтор и хлор – газы). Знакомство с химическими свойствами галогенов дает возможность в общем (вытеснительный ряд галогенов: фтор – хлор – бром – йод) показать особенное (вытеснение более активными галогенами менее активных из растворов их солей или бескислородных кислот, за исключением фтора) и единичное (способность фтора взаимодействовать с водой).
Задание 3. «Охарактеризовать химический объект многопланово». Классификационная характеристика азотной кислоты в этом ракурсе может быть представлена так: это одноосновная, кислородсодержащая, растворимая, сильная кислота, которая необратимо диссоциирует по одной ступени и поэтому образует только один ряд солей – средние или нитраты.
Задание 4. «Увидеть в другом свете». В обучении химии большие возможности для конструирования заданий этого типа дает использование приема анимации (от лат. anima – жизнь, душа). Т.е. наделение неживых объектов учебного предмета (элементов, веществ или химических реакций) характеристиками, свойственными живому, в частности человеку, – своеобразное «очеловечивание» этих объектов. Например, общую идею таких заданий может отражать общее название «Художественный образ вещества или процесса».
При выполнении заданий такого типа важно поощрять самые интересные, самые изобретательные, оригинальные варианты. Отмечать каждый поворот сюжетной линии, каждую черточку, свидетельствующую о глубине проникновения ученика в новый, непривычный для него образ вещества или химической реакции.
Решение поставленной проблемы достигается посредством умственной деятельности, протекающей в форме выдвижения догадок и гипотез. Новое знание впервые осознается исследователем в форме гипотезы. Гипотеза выступает необходимым и кульминационным моментом мыслительного процесса.
Таким образом, гипотезы дают нам возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.
Упражнения на развитие гипотетического мышления. Делая предположение, мы обычно используем следующие слова: «может быть», «предположим», «допустим», «возможно», «что если…»
1. При каких условиях каждый из перечисленных объектов (названия веществ, реакций) будет очень полезным? Можете ли вы придумать условия, при которых полезными будут два или более из этих объектов (веществ, реакций)?
2. При каких условиях эти же объекты (вещества, реакции) будут совершенно бесполезны и даже вредны?
3. Найдите возможную причину явления, события.
Почему загорелась лампочка прибора при испытании раствора вещества на электропроводность?
4. Предложите несколько разных гипотез по следующему поводу.
Почему бензол, имеющий по формуле Кекуле непредельный характер, не обесцвечивает бромную воду?
Мой опыт работы с применением технологии проблемного обучения на уроках химии показывает, что она дает положительные результаты, способствует развитию творческой активности учащихся, развитию у них исследовательских навыков, способности мыслить неординарно. Нестандартные уроки, возможность учащихся самим формулировать вопросы и искать ответы на них, свободное изложение своих мыслей, рассуждение, совместный поиск истины, которая всегда где-то рядом – все это способствует формированию познавательной активности учащихся на уроках химии.