Применение технологии проблемного обучения в преподавании общепрофессиональных учебных дисциплин и профессиональных модулей

Для того чтобы студенты получали осмысленные, долговременные, практико-ориентированные знания и умения по УД и МДК необходимо не только тщательно и грамотно разрабатывать содержание обучения, но и эффективно организовывать учебный процесс: применять современные образовательные технологии, обеспечивающие продуктивное использование учебного времени и получение высоких результатов качества образования. Использование современных образовательных технологий направлено на повышение инициативы и активности студентов на занятии, что позволяет делать процесс обучения интересным, увлекательным, заставляющим студента активно участвовать в поиске новых знаний, развивать его мыслительные и аналитические способности.

Активизировать деятельность обучающегося можно при помощи наказания, поощрения, пробуждения интереса и т. д. Именно интерес и эмоциональность всегда были главными факторами активизации умственной деятельности. Ведь сущность активности состоит не только во внешних (моторных) действиях студента, но и во внутренней, умственной активности, которая управляет внешними действиями и практической деятельностью.

Одним из наиболее эффективных средств активизации мышления с помощью повышения интереса и мотивации к обучению является проблемное обучение. Повышение активности при проблемном обучении происходит за счет того, что преподаватель на занятии создает проблемные ситуации, которые побуждают студентов анализировать фактический материал и оперировать им так, чтобы самим получить из него новую информацию или  самим научиться новому применению прежних знаний и умений.

Различают четыре уровня проблемности в обучении:

1. Учитель создает проблемную ситуацию, далее сам формулирует проблему и сам решает ее при активном слушании и обсуждении учениками (Это самый низкий уровень проблемности, соответствующий традиционному обучению).
2. Учитель создает проблемную ситуацию и сам формулирует проблему, ученики самостоятельно или под его руководством находят решение. Учитель направляет учеников на самостоятельные поиски путей решения (частично-поисковый метод).
3. Учитель создает проблемную ситуацию, ученики формулируют и решают проблему, преподаватель помогает ее решить. У ученика развивается способность самостоятельно формулировать проблему.
4. Учитель создает проблемную ситуацию, выполняет общий контроль и управление процессом. Ученик сам осознает проблему, формулирует и решает ее. Учитель даже не указывает на проблему: ученик должен увидеть ее самостоятельно, а увидев, сформулировать и исследовать возможности и способы ее решения. В итоге развивается способность самостоятельно видеть проблему, самостоятельно анализировать проблемную ситуацию, самостоятельно находить правильный ответ. Это самый высокий уровень проблемности.

В проблемном обучении учитель подобен опытному дирижеру, организующему поиск решения проблемы. Если учитель чувствует, что при выполнении того или иного задания учащиеся испытывают затруднения, то он может ввести дополнительную информацию, снизить тем самым степень проблемности и перевести учащихся на более низкий уровень проблемного обучения. В процессе обучения важно постепенно переводить учащихся на более высокий уровень проблемного обучения. Разумеется, умение видеть, формулировать и решать проблему не складывается стихийно, как спонтанное развитие изначально заложенных тенденций. Это результат обучения, которому учит педагог, самостоятельное мышление складывается при решающей и руководящей роли учителя.

Показателем проблемности учебного занятия является наличие в его структуре этапов поисковой деятельности. Обязательные элементы занятия с применением технологии проблемного обучения приведены ниже:

• 1) Создание преподавателем проблемной ситуации через постановку проблемного вопроса или задачи.
• 2) Восприятие проблемы учащимися, формулирование ими противоречия или неизвестного.
• 3) Решение проблемы, при котором происходит самостоятельная мыслительная деятельность учащихся, направленная на поиск вариантов решения проблемы и овладение новыми знаниями, умениями. Учащиеся выдвигают и проверяют различные гипотезы (предположения), обосновывают их. Преподаватель при необходимости оказывает помощь, корректирует и направляет ход рассуждений учащихся, сообщает необходимые факты.
• 4) Проверка правильности решения проблемы и формулирование выводов.

Последовательность действий при использовании проблемного обучения достаточно простая, однако, что бы ее реализовать от преподавателя требуется большая подготовительная работа, при проведении которой следует соблюдать определенные правила.

Правила создания проблемных ситуаций, согласно А.М. Матюшкина:

1. Чтобы создать проблемную ситуацию, перед учащимися следует поставить такое практическое или теоретическое задание, выполнение которого требует открытия новых знаний и овладения новыми умениями.
2. Задание должно соответствовать интеллектуальным возможностям учащегося. Имеющиеся знаниям и умения обучающихся должны быть достаточными для понимания условий задания, достигаемой конечной цели и путей его выполнения. Выполнение проблемного задания должно вызвать у учащегося интерес, потребность в усваиваемом знании.

• Можно сказать, что проблемное задание должно быть посильным, доступным пониманию учащихся и вызывать у них интерес.

3. Проблемное задание должно предшествовать объяснению подлежащего усвоению учебного материала. Однако, при отсутствии у обучащихся достаточных сведений об изучаемом явлении или некоторых элементарных способов действия, первым этапом в обучении будет этап сообщения учащимся таких сведений или обучение их таким действиям, которые необходимы для создания проблемной ситуации. Таким образом, при подготовке учебного материала, подлежащего усвоению, нужно выделять в нем: материал, который должен быть сообщен учащимся, и тот материал, который должен быть усвоен ими творчески.

• Немалую роль играет естественность постановки проблемы. Если учащихся специально предупредить, что будет решаться проблемная задача, это может не вызвать у них интереса при мысли, что предстоит переход к более трудному.

4. Не всякое проблемное задание может привести к проблемной ситуации. Проблемное задание может вызывать у учащихся проблемную ситуацию только при строгом соблюдении перечисленных выше условий.
5. Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий. Так, проблемная ситуация может быть вызвана с помощью теоретического проблемного задания, требующего объяснить или предсказать определенные события, процессы или действия. В этом случае постановке теоретического задания должны предшествовать демонстрация, описание или сообщение необходимых фактов. Теоретическое задание, вызывающее проблемную ситуацию, должно основываться на соответствующих фактах, составляющих условие постановки проблемного задания. Проблемная ситуация может быть создана с помощью практического задания. При этом проблемная ситуация возникает в результате того, что поставленное учебное задание не может быть выполнено учеником. Невозможность его выполнения с помощью известных учащемуся способов вызывает проблемную ситуацию, центральным звеном которой становится потребность в новом неизвестном способе действия, в неизвестной новой закономерности.
6. Если учащиеся не справляются с очень трудной проблемной ситуацией, то учитель направляет мыслительную деятельность учащихся, путем указания им причин невыполнения данного задания. Например, причиной невыполнения задания может стать незнание тех или других фактов, зависимостей или не принятие их в расчет.

Можно указать несколько основных способов создания проблемных ситуаций, которые сформулировал Махмутов М.И., с приведением отдельных примеров их использования:

1. Побуждение учащихся к теоретическому объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними.

• Например, при изучении МДК Термическая обработка металлов и сплавов информация о том, что «рекристаллизационный отжиг одного и того же сортамента сталей проводится в колпаковых печах и в агрегатах непрерывного отжига при разных температурах» приведет к созданию проблемной ситуации, требующей объяснения, почему так происходит. Для решения данной проблемной ситуации студенты вынуждены будут проанализировать особенности конструкции колпаковых печей и агрегатов непрерывного отжига, температурные и временные условия проведения термической обработки в них и сделать соответствующие выводы, объясняющие данные производственные факты и несоответствие между ними.

2. Использование учебных и жизненных ситуаций, возникающих при выполнении учащимися практических заданий.

• Например, при изучении темы дисциплины Материаловедение «Испытание на твердость», в которой изучаются методы измерения твердости материалов и конструкция приборов для измерения твердости, можно обратиться к жизненному опыту учащихся определения твердости буханки хлеба, дивана или подушки и предложить учащимся самостоятельно изобрести методы определения твердости. После этого перейти к представлению распространенных методов измерения твердости по глубине проникновения в тело более твердого наконечника при определенной нагрузке на наконечник.

3. Постановка учебных проблемных заданий на объяснение явления или поиск путей его практического применения.

• Например, при изучении темы МДК Теория обработки металлов давлением «Факторы, влияющие на среднее удельное давление металла на валки» можно приводить данные о влияние того или другого фактора на среднее удельное давления, а студенты, используя имеющиеся теоретические знания, должны объяснить причину такого влияния и предложить пути практического применения каждого фактора для снижения среднего удельного давления металла на валки.

4. Побуждения учащегося к анализу фактов и явлений действительности, порождающему противоречия между житейскими представлениями и научными понятиями об этих фактах.
5. Выдвижение предположений (гипотез), формулировка выводов и их опытная проверка.

• Данный способ хорошо применим для организации практических или лабораторных занятий с применением технологии проблемного обучения.

6. Побуждение учащихся к сравнению, сопоставлению фактов, явлений, правил, действий, в результате которых возникает познавательное затруднение.

• Например, можно создать проблемную ситуацию, сравнивая технологии производства металлопродукции из различных марок сталей и выявляя в них особенности, отличия. Такое сравнение вызывает потребность у студентов в установлении причин отличия технологий производства и объяснения, с точки зрения имеющихся теоретических знаний, особенностей технологии производства различного марочного сортамента. Сопоставление и анализ различных технологий, приведет к более качественному освоению учебного материала, чем если бы каждая технология описывалась преподавателем отдельно, а студенты просто фиксировали информацию в лекционных тетрадях.

7. Побуждение учащихся к предварительному обобщению новых фактов.

• В данном случае можно предложить студентам самостоятельно придумать способ классификации каких либо изученных явлений, предметов, материалов или процессов.

8. Ознакомление учащихся с фактами, несущими как будто бы необъяснимый характер и приведшими в истории науки к постановке научной проблемы.
9. Организация междисциплинарных связей.

Данный способ можно использовать при завершении изучения различных МДК одного модуля, предусматривая в программе модуля темы систематизирующие, связывающие содержание различных МДК.

При проектировании учебного занятия можно использовать два варианта реализации технологии проблемного обучения:

-организовать самостоятельную деятельность студентов по решению одной проблемной ситуации в течении всего занятия,

-предусмотреть выполнение системы проблемных заданий.

• Первый вариант реализации проблемного обучения возможен тогда, когда решая одну проблемную ситуацию можно раскрыть тему занятия и освоить новые знания или способы действия. Например, тему «Влияние углерода на свойства стали» дисциплины Материаловедение можно освоить создав проблемную ситуацию для студентов, продемонстрировав график влияния углерода на твердость, прочностные и пластические свойства стали, и организовав самостоятельное выявление научно-обоснованных причин такого влияния. Для этого студентам можно предложить проанализировать фотографии микроструктур сталей с различным содержанием углерода, выявить структурные составляющие, их количество и расположение в сталях разного химического состава. На основе проведенного анализа микроструктур студенты смогут самостоятельно объяснить, за счет каких изменений в структуре происходит изменение механических свойств стали при повышении содержания углерода в ней. Нужно понимать, что для эффективной организации занятия с использованием технологии проблемного обучения по теме «Влияние углерода на свойства стали», необходимо предварительно качественно освоить темы, связанные с диаграммой состояния железоуглеродистых сталей, изучить структурные составляющие сталей. Преподаватель должен быть уверен, что студенты имеют необходимый для решения проблемы запас знаний и умений, а развитие их интеллектуальных и аналитических способностей достаточен для принятия проблемной ситуации и ее разрешения. В противном случае применение проблемного обучения может принести вред и отрицательно повлиять на качество освоения темы занятия.

Не всегда возможно реализовать все образовательные цели занятия при решении студентами одной проблемой задачи, поэтому часто целесообразнее применение второго варианта технологии проблемного обучения, когда занятие разбивается на блоки, в каждом из которых решается определенная проблемная задача, в соответствии с образовательной целью и содержанием учебного материала.

В источнике [15] предлагаются правила моделирования проблемно-блокового урока, которые приведены ниже с небольшой коррекцией автора данной статьи:

1. При конструировании блокового урока содержание разбивается на 3-4 логические части.
2. К каждой логической части конструируется проблемный вопрос.
3. Каждый проблемный вопрос на уроке звучит с разной дидактической целью: а.) актуализация знаний; б.) осознание и осмысление учебной информации; в.) закрепление новых знаний.
4. На этапе закрепления проблемное задание трансформируется в репродуктивное, то есть студенты демонстрируют способность самостоятельно применять новые знания для разрешения проблемы.
5. В каждом блоке рекомендуется изменить вид источника информации, необходимой для решения проблемного вопроса и создающего проблемную ситуацию (текст учебника, статьи, сообщение преподавателя, видео, графическое представление информации в презентации и другое).
6. Сочетание приёмов работы с информацией зависит от содержания учебного материала и средств обучения, которыми располагает учитель.
7. На этапе диагностического контроля учитель проверяет уровень умения решать проблемные задачи. Высокий уровень – оценка «отлично», если учащиеся демонстрируют умения определять противоречия, формулировать гипотезу, доказывать её, делать вывод.

В приложении к данной статье приводятся технологические карты двух учебных занятий по дисциплине Материаловедение и МДК Термическая обработка металлов и сплавов с применением различных вариантов алгоритмов использования технологии проблемного обучения.

Выбор технологий обучения преподаватель осуществляет руководствуясь, прежде всего, своим педагогическим опытом и спецификой содержания материала преподаваемой УД или МДК. В преподавании УД и МДК профессионального цикла проблемное обучение может стать ведущей технологией, позволяющей сформировать творческую личность, способную логически мыслить, находить решения в различных проблемных ситуациях, систематизировать, накапливать, анализировать и применять знания для решения различных проблем. Регулярное использование проблемного обучения на учебных занятиях способствует тому, что студенты не будут «пасовать» перед проблемами, а будут стремиться находить пути их разрешения, имея за плечами подобный опыт при обучении по образовательным программам СПО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Махмутов М.И. Проблемное обучение: основные вопросы теории. - М.: Педагогика, 1975. - 368 с.
2. Задоя С.Э. Технология проблемного обучения // Сидоров С.В. Сайт педагога - исследователя. – 2012. URL: http://si-sv.com/publ/14-1-0-84 (дата обращения 02.02. 2016)
3. Махмутов М. И. Теория и практика проблемного обучения. — Казань, 1972. — 365 с.
4. Брушлинский А. В. Психология мышления и проблемное обучение. — М.: «Знание», 1983. — 96 с.
5. Лернер И. Я. Проблемное обучение. — М.: «Знание», 1974. — 64 с.
6. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. — М.: «Педагогика», 1972. — С. 170—186.
7. Махмутов М. И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей. — М.: «Просвещение», 1977. — 240 с.
8. Оконь В. Основы проблемного обучения. Пер. с польск. — М.: «Просвещение», 1968. — 208 с.
9. Кудрявцев В. Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. — М.: «Знание», 1991. — 80 с.
10. Левитес, Д.Г. Практика обучения [Текст]: современные образовательные технологии / Д.Г. Левитес – М., 2008.
11. Кан-Калик, В.А. Педагогическое творчество [Текст] / В.А. Кан-Калик, И.Д. Никандров. – М.: Педагогика, 2011.
12. Басова, Н.В. Педагогика и практическая психология [Текст] / Н.В. Басова. – Ростов-на-Дону, 2012.
13. Коржева М.И. Технология проблемного обучения на уроках русского языка и литературы как средство развития мыслительных способностей учащихся. – 2014. Podolsoh.ucos.ru – страничка учителя русского языка Коржевой М.И. (дата обращения 25.03.2016)
14. Ильина Т.А. Проблемное обучение - понятие и содержание // Вестник высшей школы, 1976, № 2.
15. Технология проблемного обучения http:// pedsovet.org > com_mtree > attachment (дата обращения 20.04. 2016).

Приложение к статье

Оригинал работы: 

Применение технологии проблемного обучения в преподавании общепрофессиональных учебных дисциплин и профессиональных модулей