Но никто не сказал о прочности фанеры. Тогда учитель решил конкретизировать поставленный вопрос так: «Почему фанера прочнее обычной деревянной доски таких же размеров?» Учащиеся задумались. У них не было готового ответа. Начали консультироваться между собой. Наконец обратились к испытанию образцов, проверяя справедливость поставленного вопроса. Однако ответить на него так и не смогли. Учитель понял, что поставленное задание непосильно для учащихся, и приступил к расчленению его на более простые. Сначала предложил установить, как легче разломать деревянный образец: вдоль или поперек волокон. Потом обратил внимание на размещение слоев в образцах фанеры. Только тогда учащиеся пришли к выводу, что прочность фанеры зависит от направления волокон в слоях. Чтобы убедиться, осознали ли учащиеся, что прочность фанеры зависит от направления волокон в слоях, из которых она состоит, учитель спрашивает: «Одинаковое ли усилие необходимо приложить, чтобы сломать кусок фанеры вдоль волокон верхнего слоя и поперек? Как можно увеличить прочность фанеры?»
Когда учащиеся это выяснили, учитель обращает их внимание на большой (1,5 м х 1,5 м ) лист фанеры и спрашивает : «Как же получили такие большие листы фанеры, ведь размеры дерева значительно меньше?» Учащиеся задумались, но не смогли ответить на этот вопрос. Тогда учитель продемонстрировал фильм «Производство фанеры», один из кадров которого посвящен станку для получения шпона. Учащиеся получили наглядное представление о производстве фанеры. Показом характера размещения сучков в верхнем слое фанеры учитель закрепил в сознании ребят то, что они увидели на экране.
Заканчивая разговор о применении фанеры, учитель ставит перед учащимися вопрос: «Для чего фанеру красят, покрывают лаком или синтетическими веществами?» Изготовление детской лопатки началось с обсуждения ее конструкции по следующим вопросам:
1. Из каких деталей состоит детская лопатка?
2. Из каких материалов можно изготовить эти детали?
3. Какими должны быть габаритные размеры лопатки?
4. При каком размещении волокон во внешних слоях фанеры прочность лопатки будет больше: вдоль ручки или наоборот?
5. Как лучше соединить рабочую часть лопатки с ручкой?
Итак, анализ второго варианта урока показывает, что учитель организовал работу учащихся, используя принцип проблемного обучения. В чем же его преимущество в данном случае? И в первом и во втором варианте учащиеся усвоят программный материал. Но усвоение это будет прочнее и сознательнее в том случае, когда оно сопряжено с интересом учеников и их творческой активностью. Можно утверждать, что во втором варианте активность ребят была большей, так как каждый принимал участие в поиске ответа на поставленные вопросы.
Атмосфера творчества, самостоятельная познавательная деятельность всегда захватывает школьников. Вопросы, выдвинутые учителем на определенных этапах урока, и умелое сочетание мыслительной и физической деятельности обусловливают познавательный интерес подростков к изучаемому материалу. Создаются благоприятные условия для того, чтобы знания, полученные таким способом, стали личным убеждением учащихся, а их умения и навыки получили практическое применение в новых условиях.
Сущность проблемной ситуации.
Опираясь на приведенный пример, раскроем дидактическую сущность проблемного обучения.
Проблемность свойственна процессу познания. Она строится на противоречиях, которые возникают в процессе изучения окружающих предметов, явлений и процессов. Ученый, изобретатель обнаруживает эти противоречия, опираясь на глубокие знания, опыт, интуицию. Обнаруженные противоречия вызывают у него определенное психологическое состояние, связанное с желанием устранить их. Такое состояние принято называть проблемной ситуацией. Возникает замысел, проблема, решая которую, ученый открывает новые закономерности, законы и т. д. [4; 77, 78]
Использование элементов проблемности на уроке означает сближение процессов познания и обучения. При этом обязательно должны учитываться возрастные возможности школьников. Обнаружить противоречия в учебном материале самостоятельно учащийся не может. Лучшим средством для этого служат задания, которые вызывают у учащихся теоретическое или практическое затруднение, связанное с этим противоречием. Такие задания принято называть проблемными.
Последовательность обучения
Система заданий осмысливается, воспринимается и решается в ходе совместной деятельности учащихся и учителя. Очевидно, обучение при этом должно осуществляться в такой последовательности: постановка проблемного задания, организация проблемной ситуации, формулирование проблемы, решение ее, проверка полученных результатов и, наконец, обобщение, систематизация и закрепление их.
Проблемное задание. Этапы решения проблемных задач.
Итак, все начинается с проблемного задания. Оно может быть выдвинуто в форме вопроса, задачи или практического задания. Чем же различаются вопросы, поставленные перед учащимися в первом и втором вариантах рассмотренного урока?
В первом варианте урока была использована беседа как опора на систему имеющихся у учащихся знаний. И все вопросы преследовали цель воспроизвести в памяти ребят уже известные знания. Второй вариант урока тоже напоминает беседу, но каждый из вопросов сформулирован так, что поиск ответа на него требует не только новых знаний, но и определения путей их получения. Проанализируем один из поставленных учителем вопросов, например такой: «Почему фанера прочнее обычной деревянной доски тех же размеров?» Этот вопрос содержит известное - фанера прочнее обычной деревянной доски и неизвестное - какова причина того, что фанера прочнее обычной деревянной доски тех же размеров. Известное в вопросе не вызывает затруднений у учащегося, хотя оно как будто недостаточно раскрыто. Оно дополняется опытом учащихся, предварительным знакомством с фанерой. Неизвестное же не требует констатации факта или определенного расчета, а предусматривает раскрытие причинно-следственной связи, логического доказательства сути. Такие вопросы называют проблемными.
Проблемная задача отличается от проблемного вопроса тем, что данные задачи представлены более широко, с использованием чисел, и решение ведется не только путем логических рассуждений, но и с помощью соответствующих вычислений, более широких доказательств. Например, учитель начал изготовление комбинированной подставки для паяльника с решения проблемной задачи. По готовому изделию нужно было определить необходимое количество материала и, главное, рационально разметить заготовку, размеры которой были таковы, что только в этом случае ее хватало для подставки. Учащиеся снимали с готовых изделий необходимые размеры, подсчитывали, сколько жести затрачивается на стойки, коробочку для канифоли и т.д. Когда подошла очередь сопоставить количество необходимого и имеющегося материала, возникла проблема - как провести разметку, чтобы хватило материала. Чтобы учащиеся не копировали друг у друга порядок разметки, учитель выдал им заготовки различной формы. Были и такие заготовки, которых не хватало для данного изделия. В таких случаях учитель просил изменить какой-нибудь из элементов конструкции так, чтобы хватило материала, и не нарушились технические требования к изделию. [1; 69]
Проблемные практические задания также включают известное и неизвестное, но они связаны со способами действия. В результате выполнения такого задания учащийся должен найти новый способ действия либо применить известный в новых условиях. Например, при изготовлении рамки для портрета учащийся соединил углы в шип под 45 градусов. Соединение планок в каждом углу было выполнено без зазора. Когда же из этих планок сложили рамку, то в результате различных неточностей в соединении возникли зазоры. Что сделать, чтобы ликвидировать их? Попытка учащегося устранить недостаток подчисткой соединений только ухудшила дело. Так возникла необходимость в новом, неизвестном до этого действии- припасовке соединений с помощью специальной пилки. [3; 51]
Некоторые учителя считают, что на выполнение проблемных заданий уходит слишком много времени. Исходя из этого, они организуют занятия под диктовку, не дают учащимся возможности подумать, заставляют их слепо копировать свои действия. С такой постановкой обучения нельзя согласиться. И вот почему. Во-первых, усвоенные ремесленным методом знания и умения плохо переносятся в новые условия, они не вариативны. Небольшие изменения в условиях выполнения задания вызывают у учащегося значительные затруднения. Тут он потеряет больше времени, чем при решении задачи, и может испортить заготовку или изготовить недоброкачественное изделие. Это обусловлено тем, что учащийся не привык думать, его этому не учили. Из каждого затруднения он выходит методом проб и ошибок. Во-вторых, как показывает практика, затраты времени на познавательные действия учащихся во время проблемного обучения полностью зависят от знаний и умений учителя, его подготовленности к уроку. Обратимся к приведенному выше примеру. На решение задачи о рациональном размещении заготовки для подставки под паяльник учащимися было затрачено 15 минут. Как будто бы много. Но учитель это учел. Он заранее запланировал высвободить время на тех операциях по изготовлению подставки, которые учащиеся уже усвоили раньше. На отдельные части подставки им были заготовлены шаблоны; для изготовления коробочки для канифоли силами учащихся старших классов было сделано специальное приспособление; на основные детали разработаны технологические карты. Такое разнообразие вспомогательных средств расширяет познавательные возможности учащихся; они учатся рациональной, грамотной организации труда. Итак, при решении проблемных задач следует выделить четыре этапа: