Использование проблемных ситуаций в преподавании естественных наук
Использование проблемных ситуаций в преподавании естественных наук
Проблемное обучение — организованный преподавателем способ активного взаимодействия субъекта с проблемно-представленным содержанием обучения, в ходе которого он приобщается к объективным противоречиям научного знания и способам их решения. Учится мыслить, творчески усваивать знания.
Алтернативным проблемному обучению выступает эвристическое обучение.
Основу проблемного обучения легли идеи американского психолога, философа и педагога Джона Дьюи (1859—1952), который в 1894 году основал в Чикаго опытную школу, в которой основу обучения составлял не учебный план, а игры и трудовая деятельность. Методы, приемы, новые принципы обучения, применявшиеся в этой школе, не были теоретически обоснованы и сформулированы в виде концепции, но получили распространение в 20-30 годах XX века. В СССР они также применялись и даже рассматривались как революционные, но в 1932 году были объявлены прожектерством и запрещены.
Схема проблемного обучения, представляется как последовательность процедур, включающих: постановку преподавателем учебно-проблемной задачи, создание для учащихся проблемной ситуации; осознание, принятие и разрешение возникшей проблемы, в процессе которого они овладевают обобщенными способами приобретения новых знаний; применение данных способов для решения конкретных систем задач.
Проблемная ситуация – это познавательная задача, которая характеризуется противоречием между имеющимися знаниями, умениями, отношениями и предъявляемым требованием.
Теория провозглашает тезис о необходимости стимуляции творческой деятельности учащегося и оказании ему помощи в процессе исследовательской деятельности и определяет способы реализации через формирование и изложение учебного материала специальным образом. Основу теории составляет идея использования творческой деятельности обучающихся посредством постановки проблемно сформулированных заданий и активизации, за счет этого, их познавательного интереса и, в конечном счете, всей познавательной деятельности.
Современные подходы в преподавании обусловлены необходимостью изменения позиции студента в образовательном процессе — превращение его из объекта обучения в самостоятельного субъекта учебно-познавательной деятельности, активного участника процесса сотрудничества и сотворчества.В основе этих изменений - переосмысление целей образования: сегодня приоритетным является не столько приобретение готовых знаний, сколько усвоение определенного способа мышления, обеспечивающего получение, открытие новых знаний. Современные подходы к преподаванию предполагают использование на занятиях активных видов познавательной деятельности обучаемых, одним из которых является проблемное изложение знаний.
Проблемное изложение - это активизирующее изложение, когда учитель в ходе сообщения новых знаний систематически создает проблемные ситуации, ставит вопросы и указывает пути решения проблем, постоянно побуждает учащихся к самостоятельной познавательной деятельности [1, стр.51]. Реализовать метод проблемного изложения можно создавая различные проблемные ситуации.
Способы создания проблемных ситуаций разнообразны. Махмутов М.И. выделяет десять способов [2, стр.83].
Первый способ - побуждение учащихся к теоретическому объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними.
Например, при изучении темы: «Биогеоценоз. Цепи питания», можно использовать такой исторический пример: В 1953 г. в одной из японских деревень, расположенных на берегу залива Минамата, начали умирать люди. Врачи, прибывшие в эту деревню рыбаков, заметили, что вместе с людьми погибли и кошки. Тщательное исследование показало, что причиной смерти стало ртутное отравление, которое возникло после сбрасывания отходов в залив химическим заводом, находящимся поблизости.
Каким образом соединения ртути могли попасть в организм людей и животных?
Второй способ - использование учебных и жизненных ситуаций возникающих при выполнении учащимися заданий в школе, дома или в ходе наблюдений за природой.
Например, на уроке по теме «Размножение и развитие растений» можно использовать биологические задачи:
- Ребята замочили семена бобов. Семена набухли и они высадили их на грядки пришкольного участка. Стояла жаркая солнечная погода. Ребята ушли в поход. Но возвратившись через две недели проростков так и не увидели. В чем причина неудачи ребят?
- Юннаты замочили семена гороха. Горох был очень сухой. Пусть подольше полежит в воде, решили они, Через пять дней они вылили из банки воду и посеяли горох. Но горох не вырос. В чем ошибка юннатов?
- Ранней весной, как только сошел снег, Виктор высеял набухшие семена фасоли, но семена так и не взошли. Тогда Витя выкопал семена и увидел погибшие заплесневелые зародыши. Почему зародыши семян погибли?
Третий способ - постановка учебных проблемных заданий на объяснение явления или поиск пути его практического применения.
Например, при изучении темы: «Гидросфера» можно использовать вопросы. Охлаждающая турбины электростанций вода служит причиной теплового загрязнения озер, в которые она сбрасывается после использования. Объясните, почему нагретая вода вызывает негативные последствия в экосистемах озер. Какими путями можно предотвратить термическое загрязнение водоемов? Общее количество нефти и нефтепродуктов, ежегодно попадающих в воды Мирового океана, превышает 10 млн.т. Как нефтяные пленки влияют на обмен веществ между океаном и атмосферой? Какое влияние оказывают нефтепродукты, попадающие в океан, на жизнедеятельность живых организмов?
Четвертый способ - побуждение учащихся к анализу факторов и явлений действительности, порождающему противоречия между житейскими представлениями и научными понятиями об этих фактах.
Например, при изучении темы: «Атмосфера, свойства воздуха» можно использовать также вопросы. Почему в стакан не заходит вода, если его перевернуть вверх дном? Был жаркий день, термометр показывал +32 С. Теплоход с группой пассажиров отплыл от берега. Чем дальше он отдалялся от берега, тем становилось прохладнее, хотя солнце грело по прежнему, температура воздуха была +29 С. Как вы полагаете, почему понизилась температура воздуха после удаления теплохода от берега?
Пятый способ - выдвижение предположений (гипотез), формулировка выводов и их опытная проверка. Если на снеговика надеть теплую шубу, растает ли он? Почему? Божья коровка, колорадский жук имеют яркую хорошо заметную окраску, но птицы их не клюют. Почему? Всегда ли эта яркая окраска помогает этим насекомым выжить?
Шестой способ - побуждение учащихся к сравнений, сопоставленных к противостоянию факторов явлений, правил, действий, в результате которых возникает проблемная ситуация. Как «кислотные» дожди связаны с увеличением числа автомобилей на дорогах? Почему на Земле, где большая часть поверхности покрыта водой, существует дефицит воды? Почему нерациональна запретительная охрана растительных ресурсов и почему их следует охранять в процессе использования? Что произойдет, если человек полностью вырубит все леса на Земле, заменив их полями и пастбищами?
Седьмой способ - побуждение учащихся к предварительному обобщению новых факторов.
Учащиеся получают задания рассмотреть новые факты, явления, содержащиеся в новом для них материале, сравнить их с неизвестными и сделать самостоятельное обобщение.
Например, при изучении темы: «Земля — планета Солнечной системы» можно обсудить такой вопрос: Много веков назад люди предполагали, что земля это плоское тело, удерживаемое крупным животным и существами (Слонами, китами, черепахами) и можно достичь края Земли. Сейчас все знают, что форма Земли — шар. Имеет ли какое-то значение для жизни на земле ее форма — шар, а не плоская тарелка?
Тема: «Природные сообщества. Биоценоз»:
- Почему после уничтожения хищных птиц, уменьшается число перепелов и куропаток, которыми они питались?
- Ч.Дарвин еще в XIX веке заметил особенность, чем больше кошек живет в округе, тем больше в данной местности коровы давали молока. Как это можно объяснить?
Восьмой способ - ознакомление учащихся с фактами, носящими, как будто бы, необходимый характер и приведшим в истории науки к постановке научной проблемы.
Так при изучении темы: «Давление воздуха. Ветер» можно рассмотреть такую проблему: долгое время воздух считался невесомым, в XVI веке ученый Авогардо выдвинул такое высказывание: «Воздух — это невесомое ничто». Однако, в XVII веке итальянский ученый Галилей доказал весомость воздуха. Он проделал простой опыт — взвесил пустую бутылку, а потом эту же бутылку после нагревания. Оказалось, что бутылка после нагревания стала легче. Галилей объяснил это тем, что воздух, как всякое материальное тело, при нагревании расширяться, следовательно, часть его вышла из бутылки, поэтому она стала легче. Но если воздух имеет вес, он должен оказывать давление на все предметы, находящиеся на поверхности Земли. Этим вопросом занимался ученик Галилея - Торичелли. Впоследствии взвесил воздух, оказалось, что на уровне моря 1 м3 воздуха весит 1,3 кг, а вся атмосфера давит на 1м2 с силой примерно 10 т. Почему же тогда человек не ощущает веса воздуха и его давления?
Девятый способ - организация межпредметных связей. В этом случае следует использовать факты и данные наук, имеющие связь с изученным материалом.
Воспитание современного учителя, владеющего активными методами обучения, возможно в условиях, где будущий педагог сам находиться в роли субъекта обучения. Этому способствуют проблемные уроки, на которых формируется творческое мышление обучающихся в ходе анализа, сравнения, выделения существенных признаков, противоречий, доказательств, предположений и фактов.
Умение построить урок проблемно, знание проблемных методов обучения необходимо при преподавании естествознания в рамках новых ФГОС начального образования.
На уроках «естествознания с методикой преподавания» мы со студентами не только решаем проблемные ситуации, но и работаем над созданием методической копилки направлений на накопление проблемных ситуаций и проблемных задач по программе «Окружающий мир» в начальной школе, что облегчает планирование уроков как на поурочной так и на государственной практике.
Список литературы:
1. Кульневич С.В., Лакоценина Т.П. Современный урок. Часть 3. Проблемные уроки. - Ростов-на-Дону: «Учитель», 2006;
2. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения. - М.: Педагогика, 1997