Исследования экологии охватывают большое разнообразие типов проблем. Одни проблемы возникают внутри экологии и связаны с дальнейшим развитием или внутренним строением экологических теорий, другие же возникают вне экологии и связаны с ее приложениями в различных областях знаний. Часто именно предъявляемые экологии извне новые задачи обусловливают дальнейшее развитие теорий или создание новых теорий. Это обстоятельство является важнейшим при отборе основных типов проблем для обучения экологии. Мы должны исходить из реальных ситуаций и задач, возникающих как в самой науке, так и вне ее, чтобы ими мотивировать необходимость дальнейшего развития знаний. В последнем случае подобные исследования часто начинаются с поиска языка для описания рассматриваемой ситуации, изучаемого объекта, построения его модели. Построенная модель подлежит затем исследованию с помощью соответствующей теории (если она уже построена). Или для этой цели необходимо дальнейшее развитие теоретических знаний, построение теории изучаемого объекта. И, наконец, построенная теория с помощью различных интерпретаций применяется к новым объектам.
Поддубный выделяет, по крайней мере, три основных типа учебных проблем, приближающих, уподобляющих процесс обучения экологии процессу исследования в экологии.[25]
Первый тип учебной проблемы в самом общем виде можно назвать проблемой построения моделей.
Второй основной тип проблем состоит в исследовании результата решения проблем первого типа, это проблема исследования различных классов моделей. Результатом решения проблем этого типа является дальнейшее развитие системы теоретических знаний путем включения в нее новых "маленьких теорий".
Третий основной тип проблем связан с применением новых теоретических знаний, полученных в результате решения проблем второго типа, в новых ситуациях, существенно отличающихся от тех, в которых приобретены эти знания. Результатом решения проблем этого типа является перенос знаний на изучение новых объектов.
Три основных типа проблем выполняют различные функции: решение проблем первого типа дает новые знания; решение проблем второго типа приводит эти знания в систему; решение проблем третьего типа раскрывает новые возможности применения этой системы знаний.
Применить закономерности развития и разрешить имеющиеся противоречия учителю помогают требования принципа проблемности: [17 c.86]
1) выявлять и учитывать уровни развития интеллектуальной сферы учащихся;
2) учебно-воспитательный процесс должен быть направлен на развитие у учащихся творческих способностей, познавательных умений и других составляющих интеллектуальной сферы;
3) с учетом реальных учебных возможностей учащихся создавать проблемные ситуации, решать учебные и другие проблемы;
4) структурировать взаимодействие учителя и учащихся в соответствии с логикой проблемного обучения;
5) систематически осуществлять анализ результативности педагогических воздействий по развитию интеллектуальной сферы.
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 ориентированы на формирование познавательной самостоятельности, устойчивых мотивов учения и мыслительных способностей в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности. [19 с.257]. Проблемное обучение - это современный уровень развития дидактики и педагогической практики. Оно является эффективным средством общего развития учащихся. “Проблемным оно называется не потому, что весь учебный материал учащиеся усваивают только путем самостоятельного решения проблем и “открытия” новых понятий. Здесь есть и объяснение учителя, и репродуктивная деятельность учащихся, и постановка задач, и выполнение упражнений. Но организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебных проблем - характерный признак этого типа обучения. Поскольку вся система методов при этом направлена на общее развитие школьника, его индивидуальных способностей, проблемное обучение является подлинно развивающим обучением” [20 С. 255].
Т. В. Кудрявцев (1984 год) выделил 4 уровня проблемного обучения:
1) Проблемное изложение, при котором учитель строит свое сообщение в форме воспроизведения логики поиска, выдвижение гипотезы, их обоснования и проверки, а также оценки полученных результатов.
2) Создание учителем проблемной ситуации, а проблема формируется и разрешается учащимися с помощью учителя.
3) Проблема формируется и решается самостоятельно учащимися.
4) Учащийся сам усматривает проблему и решает ее.
Проблемное обучение состоит из нескольких уровней: проблемная задача, проблемный вопрос, проблемная ситуация и проблемный урок.
Проблемная задача- единица содержания проблемного обучения, а само это содержание- система проблемных задач. Проблемная задача содержит в себе элементы, находящиеся в противоречивых отношениях, как между собой, так и с наличными знаниями учащихся. Структура проблемной задачи характеризуется тремя компонентами: данные (условия), требование и искомое (неизвестное). [9]
Основными элементами учебной задачи являются «известное» и «неизвестное» для ученика. (Махмутов М.И. Проблемное обучение 1975 год-с. 124) Психологическая суть учебной проблемы состоит в том, что она является содержанием проблемной ситуации, возникающей в процессе учебной деятельности школьника. Она несет в себе новые для ученика знание и способы его усвоения и определяет структуру мыслительного процесса. Учебная проблема формулируется в виде задачи, задания, вопросов. Задача или вопрос становятся проблемными при наличии противоречия между знанием и незнанием, когда содержание указывает направление поиска и есть достаточно опорных знаний для решения проблемы.[9]
Проблемный вопрос может входить в структуру проблемной задачи и выполнять функцию ее требования, выступать как самостоятельная форма мысли, требующая ответа. Проблемный вопрос отличается от информационного тем, что он ориентирован на противоречивую ситуацию и побуждает к поиску неизвестного, нового знания. [9]
Проблемные вопросы и проблемные задачи порождают в сознании проблемные ситуации. Это познавательные затруднения субъекта, преодолеть которые можно лишь путем поиска новых знаний или особое психическое состояние.
Уровень проблемного обучения определяется сложностью проблемных ситуаций. Творческая деятельность ученика может быть организована и на сравнительно простой проблеме, следовательно, рассматривая градации уровней, можно не учитывать уровень сложности проблемы. В практической деятельности педагог увязывает уровень проблемы с привычным для него распределением учебного материала по темам и вопросам.
Постановка учебной проблемы - это формулирование вопроса для исследования, который иногда воспроизводит формулировку темы урока, а бывает и совсем с ней не совпадает.
Поставить учебную проблему можно двумя принципиально разными путями [21 С. 193]:
1. В точности повторяет этап постановки проблемы в науке (классический).
2. Имитирует научное творчество (сокращенный).
Классический путь к учебной проблеме лежит в создании проблемной ситуации.
Проблемная ситуация- это, по определению А.М. Матюшкина, “особый вид мыслительного взаимодействия субъекта и объекта; характеризуется таким психическим состоянием, возникающим у субъекта (учащегося) при выполнении им задания, которое требует найти (открыть или усвоить) новые, ранее не известные субъекту знания или способы действия. [21]
Психологическая структура проблемной ситуации включает:
а) познавательную потребность, побуждающую человека к интеллектуальнойдеятельности;
б) неизвестное достигаемое знание или способ действия;
в) интеллектуальные возможности человека, включающие его творческие способности и прошлый опыт [21 С. 193]
Проблемная ситуация является одним из главных средств активизации учебной деятельности учащихся. Проблемная ситуация возникает чаще всего тогда, когда имеется несколько вариантов решения при ограниченной информации,исходных данных.
В зависимости от эмоциональной реакции учеников проблемные ситуации делятся на две группы: «с удивлением» и «с затруднением».[16 c.32]
В основу проблемной ситуации «с удивлением» можно заложить разные противоречия. Одно из них создается одновременным предъявлением двух противоречивых положений, фактов, мнений или теорий.
Приемы создания проблемной ситуации: [16 c.32]
1. Предъявить противоречивые факты.
2. а) обнажить житейское представление.
б) предъявить научный факт.
В типе проблемной ситуации «с затруднением» лежит противоречие между необходимостью и невозможностью выполнить требование учителя.
При столкновении школьников с противоречием, они испытывают чувство удивления или затруднения. Учебная мотивация родилась. Учитель может сам поставить проблему или это делают ученики. Для облегчения задачи необходимо развернуть побуждающий диалог - стимулирующие вопросы и побудительные предложения, помогающие ученикам сначала осознать противоречие, а затем сформулировать учебную проблему.
«Приемы проблемных ситуаций»
(по Мельниковой Е.Л.)
Таблица № 1.
| № приема проблемной ситуации | Осознание противоречия | Формулировка проблемы |
| 1 | Какие вы видите факты? | Какой вопрос возникает? |
| 2 | Вы как думали? Как на самом деле? | Сформулируйте проблему. Что нам известно? |
| 3 | Можете ли вы выполнить задание? Почему? | Какова будет цель (тема) урока? |
Сокращенный путь к учебной проблеме - подводящий диалог. Это система посильных ученику вопросов и заданий, которые постепенно приводят ученика к открытию нужной мысли. В его структуру входят репродуктивные задания. Последний вопрос учителя обобщающий. Как создаются проблемные ситуации? Общее правило: выявляются противоречия в информации, способах действий, определяются причинно-