Использование технологии проблемного обучения на уроках географии и биологии как основы познавательного интереса

Использование технологии проблемного обучения на уроках географии и биологии как основы познавательного интереса

Не мыслям надо учить , а мыслить

И.Кант.

Что такое проблемное обучение? По И.Я. Лернеру, это такое обучение, при котором учащиеся систематически вовлекаются в процесс решения проблем и проблемных задач, построенных на содержании программного материала. Проблемное обучение - это обучение решению нестандартных задач, в ходе которого обучающиеся усваивают новые знания и приобретают навыки и умения творческой деятельности. Преимущества проблемного обучения это, прежде всего, большие возможности для развития внимания, наблюдательности, активизации мышления, активизации познавательной деятельности; оно развивает самостоятельность, ответственность, критичность и самокритичность, нестандартность мышления. Кроме того, что очень важно, проблемное обучение обеспечивает прочность приобретаемых знаний, ибо они добываются в самостоятельной деятельности

Я уверена, каждый учитель, приходя на урок, хочет, чтобы его ученики стремились узнавать новое, хотели чему-то учиться, рассуждали и спорили, искали и доказывали, т. е. имели сформированные познавательные потребности. Почему-то большинство педагогов считает, что эти потребности должны образоваться в ходе обучения к определенному возрасту. Для этого ученикам надо слушать внимательно на уроке, читать параграфы, отвечать на поставленные учителем вопросы, выполнять бесконечные упражнения и т. д. Вот и получается, что наше представление об успешном уроке и то, как мы его организуем, не совсем совпадает. Мы ожидаем от детей познавательного творчества и заинтересованности, а обеспечиваем им только репродуктивную деятельность. Как разрешить подобное противоречие? Мне видится решение проблемы в использовании соответствующих технологий, методов обучения.

Еще К.Д.Ушинский считал, что в обучении серьезное внимание надо обращать на возбуждение самостоятельной мысли ребенка, на побуждение его к поискам истины. «Самостоятельность головы учащегося, - подчеркивал великий педагог, - единственное прочное основание всякого плодотворного учения».

Идея проблемного обучения не нова. Величайшие педагоги прошлого всегда искали пути преобразования процесса учения в радостный процесс познания, развития умственных сил и способностей учащихся. В основу проблемного обучения легли идеи американского психолога, философа и педагога Дж.Дьюи, который в 1894 году основал в г. Чикаго опытную школу, в которой основу обучения составлял не учебный план, а игры и трудовая деятельность.

Главные психолого-педагогические цели проблемного обучения:

- развитие мышления и способностей учащихся, развития творческих умений;

- усвоение учащимися знаний, умений, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем, в результате чего эти знания, умения более прочные, чем при традиционном обучении;

- воспитание активной творческой личности учащегося, умеющего видеть, ставить и разрешать нестандартные проблемы.

Важным этапом проблемного обучения является создание проблемной ситуации, представляющей собой ощущение мыслительного затруднения. Учебная проблема, которая вводится в момент возникновения проблемной ситуации, должна быть достаточно трудной, но посильной для учащихся. Проблемное обучение стимулирует проявление у учащихся активности, инициативы, самостоятельности и творчества, развивает их мышление и учит трудному искусству решать разного рода задачи. Проблемную ситуацию можно создавать вопросами, делами, поступками, заданиями, задачами и другими приемами. Но вопросами не всякими, а вызывающими затруднение и напряжение.

Правила создания проблемных ситуаций:

1. Чтобы создать проблемную ситуацию, перед учащимися следует поставить такое практическое или теоретическое задание, выполнение которого потребует открытия новых знаний и овладения новыми умениями; здесь может идти речь об общей закономерности, общем способе деятельности или об общих условиях реализации деятельности.

2. Задание должно соответствовать интеллектуальным возможностям учащегося. Степень трудности проблемного задания зависит от уровня новизны материала преподавания и от степени его обобщения.

3. Проблемное задание дается до объяснения усваиваемого материала.

4. Проблемными заданиями может быть задание на усвоение материала, формулировка вопроса, практические задания.

Однако не следует путать между собой проблемные задачи и проблемные ситуации. Проблемное задание может привести к проблемной ситуации только в случае учета вышеперечисленных правил.

5. Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий

Проблемные ситуации обычно разрешаются поэтапно и процесс понимания при этом осуществляется через 3 уровня:

1. Осознание ( фактологический уровень)

2. Осмысление ( понятийный уровень)

3. Озарение ( творческий, эвристический уровень)

В проблемном обучении на общее обсуждение ставится вопрос-проблема, содержащий в себе иногда элемент противоречий, иногда неожиданности, даже сильные ребята не могут сразу дать ответ. Напряжение передается и слабым, все включаются в работу. Начинают думать, рассуждать, открывать для себя новое. У каждого возникает вопрос КАК?, а раз есть подобный вопрос, появляется желание узнать, научиться. Проблемное обучение вызывает со стороны учащихся живые споры, обсуждения, эмоции, создается обстановка увлеченности, раздумий, поиска. Создание на уроке проблемной ситуации позволяет проявить оригинальность, креативность мышления, творческое и осмысленное отношение к приобретению знаний и умений помогает школьникам в поиске решений проблемных ситуаций.

Например, в 6 классе при изучении передвижения минеральных веществ в растении ученики сталкиваются с таким противоречием: сила тяжести направлена к поверхности земли, а растения вынуждены поднимать воду от корней вверх по стеблю, как это происходит.

География, 7класс. Откуда в тундре такое обилие воды, если сумма годового количества осадков 250 мм в год, это почти как в пустыне? В ходе урока ребята ищут и сами находят ответы на вопрос.

С большим количеством противоречий ученики сталкиваются в курсе биологии человека. Например, почему, имея сходное строение, ткани различных людей оказываются несовместимыми

На своих уроках я использую следующие варианты создания проблемной ситуации:

• - несоответствие между имеющимися знаниями у обучаемых, которые требуются для ее решения (разрешения);

• -необходимость выбора из системы знаний тех, которые могут обеспечить решение задачи вообще или оптимальным образом;

• противоречия между теоретической возможностью известных

способов решения и его практической возможностью.

Такими ситуациями могут быть:

• а) ситуация-выбор, когда имеется ряд готовых решений, в том числе, и неправильных и необходимо выбрать наиболее правильное, оптимальное решение;

• б) ситуация-неопределенность, когда возникают неоднозначные решения ввиду недостатка данных;

• в) ситуация-конфликт, которая содержит в своей основе борьбу и единство противоположностей;

• г) ситуация-неожиданность, вызывающая удивление у обучаемых своей парадоксальностью и необычностью;

• д) ситуация-предложение, когда преподаватель высказывает предложение о возможности новой закономерности, новой или оригинальной идеи, что вовлекает обучаемых в активный поиск;

• е) ситуация-опровержение, если необходимо доказать несостоятельность какой-либо идеи, какого-либо проекта, решения;

• ж) ситуация-несоответствие, когда она «не вписывается» в уже имеющийся опыт и представления.

Например: Ситуацию несоответствия создаю в тех случаях, когда привожу научные данные, которые опровергают сложившиеся у школьников представления, понятия. К созданию такой ситуации я прибегаю, например, при объяснении нового для ребят понятия «линька», с которым они впервые встречаются при изучении ракообразных. На уроке, рассказывая о внешнем строении речного рака, подчёркиваю, что речной рак имеет твёрдый покров, состоящий из органического вещества - хитина. Лёгкий, но твёрдый хитиновый покров защищает мягкие части тела животного и является наружным скелетом. Затем предлагаю учащимся ответить на вопрос: что происходит с хитиновым покровом в процессе развития и роста рака?

Ситуация неожиданности создаётся при ознакомлении школьников с фактами, явлениями, вызывающими удивление, поражающими своей необычностью. Путём создания такой ситуации я привлекаю семиклассников к рассмотрению, например, явления зимней спячки у млекопитающих. Впервые с явлением зимней спячки у млекопитающих учащиеся встречаются при изучении отряда насекомоядных. На уроке, охарактеризовав основные признаки внешнего строения насекомоядных, типичный представитель которых - обыкновенный ёж - хорошо известен школьникам, я предлагаю им рассказать об этом зверьке, его образе жизни и повадках. В процессе беседы выясняется, что основной пищей ежа являются насекомые, их личинки, дождевые черви, а также мыши и лягушки. А чем же питается ёж зимой? Обсуждая этот вопрос, учащиеся приходят к неожиданному для них выводу: зимой ежу питаться практически нечем. Как же ёж существует зимой? На этот вопрос учащиеся не могут ответить. Создаётся проблемная ситуация, которая разрешается в ходе поисковой беседы. Ученики строят гипотезы, выдвигают предположения.

Задания-парадоксы, например: «Реки европейской части России и Сибири разливаются один раз в год. Реки же, пересекающие пустыни, - Амударья, Сырдарья, Зеравшан - имеют два паводка в год - весной и летом. Как это можно объяснить?»

Формы учебных занятий, где можно использовать проблемный метод:

1. На основе дискуссионной деятельности:

-семинары (индивидуальная работа);
-структурированные дискуссии (групповая работа);
- проблемно-практические дискуссии (коллективная работа)

2. На основе исследовательской деятельности:

- практические занятия (коллективная работа)
- исследовательские уроки (индивидуальная работа)

3. Традиционные уроки с новыми аспектами:

• урок-лекция;

• урок-семинар;

• урок решения задач;

• урок-конференция;

• урок-экскурсия;

• урок-консультация;

• урок-зачет и т.д.

4. Нестандартные уроки:

• урок-аукцион;

• рок-пресс-конференция;

• урок-защита диссертации;

• урок-суд;

• урок-посвящение;

Проблемное обучение может быть разного уровня трудности для обучающегося, в зависимости от того, какие и сколько действий для постановки и решения проблемы он осуществляет сам.

Существуют четыре уровня проблемности в обучении:

1. Учитель сам ставит проблему (задачу) и сам решает ее при активном слушании и обсуждении учениками.

2. Учитель ставит проблему, ученики самостоятельно или под его руководством находят решение. Учитель направляет ученика на самостоятельные поиски путей решения (частично-поисковый метод). Здесь наблюдается отрыв от образца, открывается простор для размышлений.

3. Ученик ставит проблему, преподаватель помогает ее решить. У ученика воспитывается способность самостоятельно формулировать проблему.

4. Ученик сам ставит проблему и сам ее решает. Учитель даже не указывает на проблему: ученик должен увидеть ее самостоятельно, а увидев, сформулировать и исследовать возможности и способы ее решения.

В итоге воспитывается способность самостоятельно увидеть проблему, самостоятельно анализировать проблемную ситуацию, самостоятельно находить правильный ответ.

Проблемное обучение на уроках биологии я провожу через решение задач. Приведу здесь несколько примеров использования познавательных задач.
1. Королевские пингвины оставляют до пяти суток детенышей без еды в суровых климатических условиях. Как выживают пингвинята?

2. Глубокой ночью тарантулы выходят на охоту. Тарантул ждет добычу, прыгает на змею ланцетоголова (одна из самых ядовитых змей), прокусывает кожу и впрыскивает яд, обеспечив себя пищей на очень длительное время. Как узнает тарантул о приближении жертвы? Как питается паук?

3. У водяного ореха чилима под водой образуются тяжелые плоды. Почему они не могут потопить растение?

4. Эвкалипт - самое высокое дерево, но под ним не бывает тени и никогда не растет трава, а в августе вся кора сбрасывается и ствол совершенно гол, в народе его называют "бесстыдница". Почему?

При решении проблемных задач школьники применяют следующие приемы работы: устанавливают причинно- следственные связи, находят недостающие звенья, выдвигают гипотезу.

Задача В результате длительных наблюдений выяснилось, что многие виды рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих в условиях неволи живут гораздо дольше, чем в дикой природе. Как можно объяснить этот факт? Как можно определить возраст представителей перечисленных выше систематических групп животных? Какие причины могут привести к появлению «исключений из правила», т.е. к ситуации, когда животное в неволе погибает быстрее, чем в дикой природе? Приведите конкретные примеры.

Задача. Известно, что многие дышащие атмосферным воздухом водные и околоводные животные могут нырять, задерживая при этом Дыхание. Однако максимальные сроки пребывания под водой у представителей разных биологических видов очень отличаются. Каким образом можно объяснить эти отличия? Какие адаптации могут позволить дышащим атмосферным воздухом животным длительное время пребывать на глубине? Почему рыбы дышат с помощью жаберного аппарата, а китообразные - с помощью легких, несмотря на то, что они являются обитателями одной и той же среды - водной?

Задача «Учеными замечено, что охлаждение ног часто вызывает простудные заболевания, тогда как охлаждение рук не приводит к подобному явлению. Как вы думаете почему?».

Проблемное обучение имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным, так как:

- учит мыслить логично, научно, диалектически, творчески;

- делает учебный материал более доказательным, способствуя тем самым превращению знаний в убеждения;

- как правило, более эмоционально вызывает глубокие интеллектуальные чувства, в том числе чувство радостного удовлетворения, чувство уверенности в своих возможностях и силах, поэтому увлекает школьников, формирует серьезный интерес учащихся к научному знанию;

- установлено, что самостоятельно «открытые» истины, закономерности не так легко забываются, а в случае забывания самостоятельно добытые знания быстрее можно восстановить.

При проблемном изложении подобного материала учащиеся учатся логике научного познания. Перед ними как бы встаёт процесс познания в миниатюре, его логическая структура: постановка проблемы - формулирование гипотезы - её экспериментальная проверка - выводы. Учащиеся видят, каким путём добываются научные знания, убеждаются в познаваемости мира.

В заключении хотелось бы отметить, что проблемное обучение выступает как одно из важнейших условий, обеспечивающих возникновение и укрепление познавательного интереса учащихся в учебном процессе. Сила его состоит в побуждении учащихся к вопросам, возникающих у них в связи с наблюдаемыми противоречиями в изучаемых явлениях, в развитии у ребят интереса к познанию мира, в активном воздействии на процесс формирования у школьников познавательного интереса и научного мировоззрения.

Использованная литература:

1. Андреева Е.Ю. Проблемное обучение в географии // География в школе,

1999, № 7.

2. Бондарук М.М. Занимательные материалы и факты по общей биологии в вопросах и ответах 5-11 классы - Изд. Учитель: Волгоград, 2007.
3. Высоцская М.В. нетрадиционные уроки по биологии в 5-11 классах - Изд. Учитель: Волгоград, 2004.
4. Иванов Д.А. Управление качеством образовательного процесса.- № 6, 2007.
5. Муртазин Г.М. Активные формы и методы обучения биологии.- Москва, Просвещение.- 1989 .
6. Пустохина О.А. Урок в современной школе - Изд. Учитель: Волгоград, 2009

7. Понурова Г.А. Проблемный подход в обучении географии в средней

школе. -М.: Просвещение, 1991.