Педагогика. Современные методы педагогики

Преподаватель химии Кайсаева Баян Ережеповна

Центральноазиатский технико-экономический колледж г.Алматы, Казахстан

Проблемное обучение как средство активизации
мыслительной деятельности студентов на уроках химии

Послание Президента Республики Казахстан Нурсултана Абишевича Назарбаева ежегодно занимает особое место среди большинства программных документов, обращенных к обществу. В каждом – конкретная перспектива развития страны, основанная на  экономических и социальных  аспектах. В своем выступлении Глава государства сделал детальный анализ социально-экономического развития страны, и озвучил новые задачи, необходимые для  улучшения благосостояния нашего народа и нашего общества. Это – развитие образования, здравоохранения и языков РК, национальной политики.

Для нас, педагогических работников, особую значимость имеют перспективы решения вопросов образования. В своем обращении к народу Президент определил, что «мы должны быть высокообразованной нацией с целью стать развитым конкурентоспособным государством». Как отметил глава государства, «мы последовательно проводим курс на развитие доступного и качественного образования».

Нам, педагогам, особенно интересны вопросы модернизации в сфере образования. Это позволит повысить эффективность работы педагогов по повышению качества знаний, что находит отражение в задачах, поставленных Президентом. В частности, предстоит произвести модернизацию методик преподавания и активно развивать онлайн-системы образования, создавая региональные школьные центры. Также в отечественную систему образования должны интенсивно внедряться инновационные методы, решения и инструменты, включая дистанционное обучение и обучение в режиме онлайн, доступные для всех желающих.

Глава государства отметил, что нужно интенсивно внедрять инновационные методы, решения и инструменты в отечественную систему образования, включая дистанционное обучение и обучение в режиме онлайн, доступные для всех желающих. Такой опыт уже практикуется и в нашем колледже: апробация новых учебных программ, проведение мониторинга учебных достижений обучающихся,  онлайн уроки для обучающихся , онлайн семинары для преподавателей. Наш Лидер отмечает, что знания и профессиональные навыки – ключевые ориентиры современной системы образования, переподготовки кадров. Благодаря политике нашего государства реализуется программа развития образования, которая нацелена на модернизацию всех уровней образования – от дошкольного до высшего, а также путем долгосрочных вложений в развитие человеческого потенциала сформировали талантливое поколение молодежи.

Сократ в свое время заметил, что учитель не тот, кто дает, а тот, у кого берут. На мой взгляд, учитель организует учебную деятельность таким образом, чтобы обучаемый мог сам брать знания, т.е. правильно действовать: мыслить, предсказывать результаты деятельности, сопоставлять их с полученными результатами, делать выводы. Обучающий направляет и корректирует процесс мышления и действия обучаемых, ориентируя их мыслительные поиски.[2] Лучшего средства для этого, чем использование проблемного обучения, по моему мнению, не существует.
Проблемное обучение - это тип развивающего обучения, в котором сочетается систематическая самостоятельная поисковая деятельность студентов с усвоением ими готовых выводов науки. В настоящее время под проблемным обучением понимается такая организация учебного процесса, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность студентов по их разрешению.
Данный вид обучения:

Ø направлен на самостоятельный поиск студентами новых понятий и способов действий; Ø предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед студентами познавательных проблем, разрешение которых (под руководством учителя) приводит к активному усвоению новых знаний; Ø обеспечивает особый способ мышления, прочность знаний и творческое их применение в практической деятельности.

При проблемном обучении преподаватель не сообщает готовых знаний, а организует студентов на их поиск: понятия, закономерности, теории познаются в ходе поиска, наблюдений, анализа фактов, мыслительной деятельности [1]. Необходимыми составляющими проблемного обучения являются следующие понятия: «проблема», «проблемная ситуация», «гипотеза», «эксперимент».  Проблемную ситуацию психологи определяют как психическое состояние личности, при котором возникает познавательная потребность в результате каких-либо противоречий. Для построения процесса проблемного обучения требуется преднамеренное и систематическое создание соответствующих проблемных ситуаций. Этап создания проблемной ситуации требуют от преподавателя большого мастерства. Поэтому наибольшее внимание уделяю этому этапу. Чтобы студенты приняли к решению учебную проблему, в своей работе использую следующие способы создания проблемных ситуаций: 1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, которые студентам неизвестны и требуют для объяснения дополнительной информации. Они побуждают к поиску новых знаний. Например, при демонстрация аллотропных видоизменений элементов требовать объяснений, почему они возможны. 2. Использование противоречия между имеющимися знаниями и изучаемыми фактами, когда на основании известных знаний студентов высказывают неправильные суждения. Например, задать вопрос: может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получится прозрачный раствор? Студенты на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а преподаватель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция. 3. Объяснение фактов на основании известной теории. Например, почему при электролизе раствора сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде кислород? обучающиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблицами: рядом напряжений металлов, рядом анионов, расположенных в порядке убывания способности к окислению, и сведениями об окислительно-восстановительной сущности электролиза. 4. С помощью известной теории строится гипотеза и затем проверяется практикой. Например, будет ли уксусная кислота как органическая кислота проявлять общие свойства кислот? Студенты высказывают предположения, преподаватель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение. 5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, предложить экспериментальную задачу: даны три пробирки с веществами. Определить эти вещества наиболее коротким путем, с наименьшим числом проб. 6. Нахождение самостоятельного решения при заданных условиях. Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока. Нужно дать возможность студентам подумать дома, использовать дополнительную литературу, справочники. Например, подобрать условия для определенной реакции, зная свойства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса. Для того чтобы сконструировать урок с элементами проблемного обучения, выполняю следующие последовательные действия. 1. Оцениваю, насколько позволяет данный учебный материал создать проблемную ситуацию и есть ли необходимость в ее создании, поскольку не всякий учебный материал может быть усвоен с помощью приемов проблемного обучения. 2. Начинаю разработку плана урока. Для этого: Ø готовлю ряд вопросов для актуализации знаний (для подготовки к восприятию проблемы); Ø Формулирую проблему и создаю проблемную ситуацию; Ø Прогнозирую процесс решения проблемы,: какие гипотезы могут быть выдвинуты как они должны обсуждаться (разрабатываю общий план, по которому будет обсуждаться каждая из гипотез); Ø Готовлю информацию, оборудование, реактивы, и все то, что должно помочь в теоретическом и практическом доказательстве выбранной гипотезе; Заранее знаю, какой из возможных вариантов решения оптимален, какая точка зрения в дискуссии правильна и, главное какой учебный материал должен быть усвоен в результате решения проблемы. 3. Провожу проблемный урок, делаю самоанализ, корректирую план урока. В своей работе, я использую следующие способы организации проблемного обучения: проблемное изложение, поисковая (эвристическая) беседа, самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся. Проблемное изложение. Этот способ организации проблемного обучения наиболее уместен в тех случаях, когда студенты не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциативные связи. При изучении темы «Углеводы» задаю такой проблемный вопрос: почему хлеб, если его долго жевать, приобретает сладкий вкус? В жизни проблемы есть всегда, а в учебной деятельности их иногда приходится моделировать. Простой способ научится ставить проблему самому и научить видеть ее – ознакомится с любым связным текстом и найти в нем какие-нибудь противоречия. Например, в газете «Аргументы и факты» от 17 мая 1995 г. Была опубликована, заметка «Жвачка без сахара»: «Сахарозаменитель ксилитол, получаемый из березы и известный у нас как ксилит, содержится во многих фруктах, в скорлупе миндаля. Финские и американские врачи провели исследования большого количества детей в одном из государств Центральной Америки, продолжавшиеся более трех лет. Учителя давали детям жвачку с ксилитом. Чем дольше ее держишь во рту, тем лучше для зубов. Уменьшается вредный налет на зубах, во рту восстанавливается нормальное кислотно-щелочное равновесие, в итоги уменьшается количество стрептококков, способствующих появлению кариеса, в слюне возрастает содержание кальция». [6] Прочитав заметку, на первый взгляд все кажется прекрасным: жуй жвачку с ксилитом – сохранишь здоровые зубы. Помогаю найти проблему, задавая наводящие вопросы: 1. Какая кислота входит в состав желудочного сока? 2. Что происходит в желудке, если в него интенсивно начинает поступать много желудочного сока, а желудок при этом пустой? 3. Прочитайте на обертке от жвачки состав. Из какого каучука она состоит? Какие красители, ароматизаторы и вкусовые добавки? Разрешены ли эти вещества для применения в пищевых продуктах? И даже вместе пробуем решить ее, выбрав следующие рекомендации: Жевать резинку необходимо только после еды, потому что, если жевать резинку на пустой желудок или в перерывах между едой, то желудок работает в холостую и переваривает собственные стенки, что приведет к воспалению желудка и болезням: гастрит, язва. Быть внимательным к экспертизе продукта, не употреблять вредных для здоровья жевательных резинок Например, таких как Power, Turbo, Transformer – они содержат бутадиен – стирольный каучук, который не разрешен к применению в пищевых продуктах. Кроме того, они содержат пищевые добавки, закодированные символами Е-320 (холестерин), Е-141 (подозрительный), Е-330 (ракообразующий), которые представляют серьезную опасность для организма детей. В виде доказательства предоставляю таблицу, где указано, какие пищевые добавки вредно воздействуют на организм человека. При проблемном изложении материала преподаватель руководит познавательным процессом студентов, ставит вопросы, которые заостряют внимание на противоречивости изучаемого явления и заставляют их задуматься. Прежде чем дать ответ на поставленный вопрос, обучаемые уже могут дать про себя ответ и сверить его с ходом суждения и выводом преподавателя. Проблемное изложение применяется обычно в тех случаях, когда обучаемые не имеют достаточного запаса знаний, чтобы активно участвовать в решении проблемы. Если же студенты обладают минимумом знаний, необходимым для активного участия в решении учебной проблемы, то применяется следующий способ организации проблемного обучения; Поисковая (эвристическая) беседа. Эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов преподавателя и ответов студентов, конечной целью, которой является решение целостной, новой для них проблемы или ее части.[3] Основные ценности эвристической беседы (по В.И. Андрееву): 1. Искусно поставленные вопросы задают стратегию творческого мышления. Проблема разбивается на подпроблемы: снижается уровень сложности до уровня соответствующих творческих возможностей ученика. 2. Каждый новый вопрос формирует новую стратегию – цель деятельности. 3. Стиль, манера, взгляды, убеждения учителя становится достоянием его обучаемых. Поисковая беседа обычно проводится на основе создаваемой учителем проблемной ситуации. При этом обучающиеся самостоятельно намечают этапы поиска, высказывая различные предположения, выдвигая варианты решения проблемы. В своей работе внедряю проблемный подход в сочетании с самостоятельной работой студентов . В основу моей работы положена ведущая проблема курса органическая химии: зависимость свойств органических веществ от строения. После изучения электронного строения органических веществ каждого класса я предлагаю предсказать их химические свойства. Например, этилена, ацетилена, фенола и т.д. Чтобы дать ответ студенты рассуждают о влиянии на свойства веществ кратных связей, о возможности влияния атомов в молекулах органических веществ. Идет активный творческий познавательный процесс. Такой подход как показывает опыт способствует развитию у обучаемых умения анализировать, обобщать, прогнозировать т. е работать творчески.  Такое применение проблемного подхода к данной теме способствуют сознательному усвоению нового материала и развитию мышления , и формирует правильное представление о взаимном влиянии атомов в молекулах органических веществ.  Самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность . Самостоятельная деятельность исследовательского характера является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда студенты обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения предположений, а также умением выдвигать гипотезы.[5] Одним из путей осуществления данного способа организации проблемного обучения является постановка исследовательских заданий. Особенностью исследовательских заданий является то, что сначала, как правило, выполняется практическая работа по сбору фактов (опыты, эксперимент, наблюдение, работа над книгой, сбор материала), что позволяет материально-техническая база колледжа, а затем их теоретический анализ и обобщение. При этом проблема очень часто возникает не сразу, а в ходе обнаружения несоответствия, противоречия между выявленными фактами . Приведу несколько заданий, в которых идет речь о химических веществах, используемых в быту. На одном из обобщающих уроков по органической химии рассказываю: «Герой одного научно-фантастического рассказа В.Котя - профессор, страстью которого было получение органического сырья из неорганического. Он продавал свои секреты фирме «Карбон унд Вассер», которая, как явствует из ее названия, для всех своих производств использовала в качестве исходного сырья только уголь и воду. Данное увлечение развилось у ученого еще в студенческие годы, когда преподаватель органической химии истязал своих учеников задачами на получение органических веществ из минерального сырья». После этого предлагаю задания, чтобы выяснить, как это происходит: 1. Без полиэтилена в быту не обойтись. Как получить его из неорганического сырья? 2. В аптечке в пузырьке из темного стекла с этикеткой «Эфир для наркоза» притаился диэтиловый эфир. Как получить это вещество из неорганического сырья? 3. На кухне в шкафу стоит бутылочка с грушевой эссенцией, которую добавляют в сладкое тесто для запаха (по своей химической природе это этиловый эфир уксусной кислоты). Как получить это вещество из неорганического сырья? Одним из путей осуществления организации проблемного обучения, является решения экспериментальных задач. Экспериментальные задачи способствуют развитию мышления, творческих способностей, познавательной активности, самостоятельности , повышает их интерес к изучению предмета. Для их разрешения от студентов требуется творческое применение знаний и умений, поиск дополнительной информации в учебниках и справочниках. Любые экспериментальные задачи это задачи проблемного характера.  В своей работе я использую для решения экспериментальные задачи по карточкам-заданиям. В каждой карточке предлагается два задания:  Задание 1. Распознавание органических веществ. Главная сложность при решении задач на распознавание веществ заключается в предварительном теоретическом анализе предложенного условия. Для этого нужно уметь классифицировать и группировать вещества, сравнивая их индивидуальные свойства между собой, знать качественные реакции. Задание 2. Требует проделать реакции, характерные для конкретного вещества. Для этого нужно представить себе его строение – формулы, молекулы, наличие кратных связей, функциональных групп. Установить, какие реакции характерны для данных особенностей строения, и провести эти реакции. Таким образом, исследовательский метод обучения – один из самых эффективных способов организации проблемного обучения, обеспечивающий наиболее высокий уровень познавательной самостоятельности студентов. В своей работе использую проблемные задания на разных этапах обучение, которые формируют у студентов умение отбирать для решения определенной проблемы наиболее значимые факты, понятия, законы химии и включать их в новые связи. Проблемное построение учебного процесса дает хорошие результаты в повышении эффективности обучения химии, оно способствует проявлению высокой познавательной активности, самостоятельности и влияет на качество усвоения химический химических знаний.[4] Однако, на мой взгляд, частое применение проблемного подхода на уроках не всегда осуществимо, так как самостоятельный поиск студентов должен опираться на высокий уровень их предварительной подготовки. Некоторые пробелы в знаниях или отсутствие знаний по определенным разделам резко ограничивают возможность участвовать в проблемных уроках. Для каждого обучаемого необходимо поддерживать веру в себя, в свои способности. Студенты , которые верят в себя, сумеют решить любые задачи в жизни. Для проблемного обучения я отбираю прежде всего те разделы курса химии, глубина и прочность которых позволяет осознанно овладевать системой химических знаний: теория строения вещества, теория химического процесса, химия элементов. Выстраиваю логическую цепочку урока согласно схеме: теоретический анализ – прогнозирование – эксперимент. [1] Выбираю методы проблемного обучения, разработанные академиком М. И. Махмутовым, с целью оптимизации мыслительного процесса. «Давно замечено, что таланты являются всюду и всегда, где и когда существуют условия, благоприятные для их развития» – мудро заметил Г.В.Плеханов. Создать такие условия – задача государственной важности. Мы преподаватели, должны обеспечить самые благоприятные условия, чтобы наши обучаемые овладевали новыми знаниями, обретали новейшие навыки, умело и эффективно  могли использовать знания и технологии в повседневной жизни. Данные цели и задачи, прозвучавшие в послании, должны достигаться и выполняться не только правительством, но и каждым гражданином нашей страны.  В заключение хочется привести слова, которые являются путеводителем в моей работе: «Я не могу управлять направлением ветра. Но я всегда могу поставить паруса так, чтобы достичь своей цели» Библиографический список 1. Послание Президента Республики Казахстан Н. А. Назарбаева «Казахстанский путь-2050: единая цель, единые интересы, единое будущее» от 17.01.2014 года 2. М.И Махмутов. Проблемное обучение. 3. Р.А. Низамов «Дидактические основы активизации учебной деятельности учащихся». 4. С.В. Дендебер, О.В. Ключникова. «Современные технологии в процессе преподавания химии: Развивающее обучение, проблемное обучение,проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии», Москва ; 5 за знания 2008 г. 5. Г.М. Чернобельская. «Актуальные проблемы методики обучения химии в школе», Москва Педагогический университет «Первое сентября» 2007 г. 6. О.В. Вербицкая. « Педагогические традиции и инновации как фактор развития профессионального образования», Красноярск 2000 г. 7. Журналы «Химия в школе», № 1 – 2, № 4 – 2008 г., № 5 – 200