Глава 1. Теоретические аспекты формирования исследовательской компетенции младших школьников на уроках окружающего мира посредством проблемных ситуаций
1.1. Проблемная ситуация как средство организации проблемного обучения
Проблемное обучение – это современный уровень развития дидактики и передовой педагогической практики. Оно возникло как результат достижений передовой практики и теории обучения и воспитания в сочетании с традиционным типом обучения является эффективным средством общего и интеллектуального развития обучающихся.
Проблемным называют обучение потому, что 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 всестороннее развитие школьника, его познавательных потребностей, на формирование интеллектуально активной личности, проблемное обучение является подлинно развивающим обучением [33, с.56].
Деятельностный подход, являющийся основой нового ФГОС, требует соответствующих методов в работе педагога. Этому требованию отвечает метод проблемного обучения. Важно создать ситуацию самостоятельного «открытия» знания для обучающихся.
Теория проблемного обучения разрабатывается в отечественной и мировой педагогике с середины 50-х годов XX столетия и связана с исследованиями отечественных ученых – Б. Г. Ананьева, А. Я. Пономарева, А. Н. Леонтьева, Д. Н. Узнадзе и, в особенности, С. Л. Рубинштейна, который открыл феномен проблемной ситуации как источника мыслительной деятельности [32, с.4].
Опыт организации проблемного обучения накапливался в мировой практике в течение многих десятилетий. Разработке методики и технологии проблемного обучения в значительной степени способствовали научные труды в отрасли психологии учебной деятельности (А. Н. Леонтьев, П. Я. Гальперин, В. В. Давыдов, Н. А. Менчинская, Н. Ф. Талызина). В частности, М. М. Скаткин, а также И. Я. Лернер рассматривают проблемное обучение как один из методов учебной деятельности, который основывается на самостоятельной познавательной деятельности учеников, а в свою очередь ученый М. И. Махмутов обосновывает особенности проблемного обучения как целой методической системы, которая объединяет разнообразные методы обучения [28, с.132].
Концепция проблемного обучения – это совокупность средств, дающих возможность креативного участия младших школьников в усвоении учебного материала, а также развития их познавательных возможностей.
Основными понятиями концепции проблемного обучения являются: проблемная ситуация, проблема и проблемная задача [35, с.120]. Мышление начинается с момента осознания и формулировки проблемы, с момента принятия школьниками проблемной ситуации к решению. В этом случае проблемная ситуация перерастает в проблему. Проблема с указанием каких-либо параметров представляет собой проблемную задачу.
Проблемная ситуация – это такая ситуация, при которой субъект хочет решить какие-то трудные для себя задачи, но ему не хватает данных, и он должен сам их искать [32, с. 8]
Суть проблемной ситуации состоит в интеллектуальном затруднении обучающегося, при котором он не может объяснить какое-либо явление действительности, факт или процесс, не знает путей достижения цели известными ему способами действия. Данное обстоятельство побуждает школьника к поиску нового способа действия [11, с.136].
С психологической точки зрения проблемная ситуация представляет собой более или менее явно осознанное затруднение, порождаемое несоответствием, несогласованностью между имеющимися знаниями и теми, которые необходимы для решения возникшей проблемы [3, с.40].
Импульс к продуктивному мышлению, направленный на поиск выхода из состояния затруднения, испытываемого учеником во время столкновения с чем-то, что вызывает у него вопрос, является проблемной ситуацией. Проблемная ситуация – это ведущее звено в организации проблемного обучения, интеллектуальная трудность человека, возникающая в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известными ему способами действий [9, с.149].
Следовательно, проблемной можно назвать ту ситуацию, когда обучающийся не может объяснить для себя объективно возникающее противоречие, не может дать ответов на объективно возникающие вопросы, поскольку ни имеющиеся знания, ни содержащая в проблемной ситуации информация не содержат на них ответов и не содержат способов их нахождения. С точки зрения психологии это и служит предпосылкой для появления мыслительной активности по выявлению и решению проблем.
Для того чтобы проблемная ситуация действительно была обучающей, она должна находится в зоне ближайшего развития. Каковы бы ни были трудности поиска и решения, объективно проблемная ситуация должна быть посильна для ее разрешения обучающимся.
М. М. Махмутов выделяет четыре типа проблемных ситуаций [28, с. 94]:
? недостаточность прежних знаний и умений обучающихся для объяснения нового факта, для решения новой задачи;
? необходимость использовать ранее усвоенные знания, умения, навыки в принципиально новых практических условиях;
? наличие противоречия между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью выбранного способа;
? наличие противоречия между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у обучающихся знаний для его теоретического обоснования.
Т. В. Кудрявцев рассматривает суть процесса проблемного обучения в предъявлении обучающимся дидактических проблем, в их решении и усвоении обучающимися обобщенных знаний и принципах решения учебных задач посредством создания проблемных ситуаций [18, с.58]. Он же выделяет следующие типы проблемных ситуаций, наиболее часто возникающих в учебном процессе:
? проблемная ситуация создается тогда, когда обнаруживается несоответствие между имеющимися уже системами знаний у обучающихся, и новыми требованиями (между старыми знаниями и новыми фактами, между знаниями более низкого и более высокого уровня, между житейскими и научными знаниями);
? проблемные ситуации возникают при необходимости многообразного выбора из систем имеющихся знаний единственно необходимой системы, использование которой только и может обеспечить правильное решение предложенной проблемной задачи;
? проблемные ситуации возникают перед обучающимися тогда, когда они сталкиваются с новыми практическими условиями использования уже имеющихся знаний, когда имеет место поиск путей применения знаний на практике;
? проблемная ситуация возникает в том случае, если имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью или нецелесообразностью избранного способа, а также между практически достигнутым результатом выполнения задания и отсутствием теоретического обоснования;
? проблемные ситуации при решении технических задач возникают тогда, когда между схематическим изображением и конструктивным оформлением технического устройства отсутствует прямое соответствие;
? проблемные ситуации создаются и тем, что существует объективно заложенное в принципиальных схемах противоречие между статическим характером самих изображений и необходимостью прочитать в них динамические процессы.
Цель создания проблемной ситуации – это осознание и разрешение этих ситуаций в ходе совместной деятельности обучающихся и учителя при оптимальной самостоятельности учеников и под общим направляющим руководством учителя, а также в овладении учениками в результате этих форм деятельности знаниями и общими принципами решения проблемных задач [10, с.35].
Создание проблемной ситуации для обучающихся начинается с новизны информации, необычайности, неожиданности, несоответствия с прежними знаниями. Они являются сильными возбудителями познавательного интереса, которые обостряют эмоциональные и мыслительные процессы и заставляют наблюдать, искать, догадываться, находить выход из возникшей проблемной ситуации [15, с.171].
Проблемная ситуация не возникает сама по себе, а только при создании определенных условий, и к ней выдвигаются основные требования [10, с.36]:
? она должна содержать в себе определенную познавательную трудность, связанную с объективными противоречиями, свойственными изучаемому объекту;
? вытекать из логики познавательного процесса и быть естественной. Если учеников специально предупредить, что будет решаться проблемная задача, то это может не вызвать у них интереса при мысли, что предстоит что-то трудное;
? содержать возможность последовательного ее членения, развертывания в вопросы, каждый из которых может являться ступенью в решении проблемы;
? направлять обучающихся на актуализацию тех знаний, которые необходимы для ее решения;
? побуждать их к активному познавательному поиску, вызывать эмоциональное отношение к процессу поиска истины.
Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения на уроке: при объяснении, закреплении, контроле. Алгоритм создания проблемных ситуаций на уроке включает следующие действия [9, с.150]:
? на тематическом планировании определить тему урока, которая в некоторых случаях может стать проблемой обучения;
? определить новые знания и их тип (концепция, правило, вычислительный метод, действия). Правило – это способ действия или вычислительный приём;
? выполнять подбор упражнений для актуализации знаний. Основная область включает задачи, направленные на тестирование ранее изученного материала, без которого невозможно усвоить новое содержание. В области мышления есть задачи, направленные на развитие умственных операций обучающихся, которые потребуются на этапе «открытия» новых знаний;
? определить способ создания проблемной ситуации;
? выбрать практические задачи, которые вызывают когнитивные трудности в индивидуальной деятельности каждого обучающегося. При выборе задачи необходимо исходить из того, что каждый ребенок должен лично сталкиваться с когнитивными трудностями, а не просто наблюдать за тем, как это происходит у других;
? использовать побуждающий диалог от проблемной ситуации.
При создании проблемных ситуаций при помощи проблемного диалога учитель сначала посредством диалога (или побуждающего, или подводящего) помогает ученикам поставить учебную проблему, т.е. вопрос для исследования на уроке, вызывая у школьников интерес к новому материалу. Затем учитель посредством побуждающего или подводящего диалога организует поиск решения учебной задачи учениками.
Методика создания ситуаций предполагает выполнение следующих шагов [17, c.170]:
? педагог подводит детей к и предлагает им самим способ его сталкивает практической деятельности;
? излагает различные зрения на один и же вопрос;
? предлагает явление с различных делать сравнения, выводы из ситуации, факты;
? конкретные вопросы обобщение, обоснование, логику рассуждения);
? определяет теоретические и практические (например: исследовательские);
? ставит задачи (например: с или избыточными данными, с неопределенностью в вопросе, с противоречивыми с заведомо допущенными с ограниченным временем на преодоление «психологической замкнутости» и др.).
Если учитель вовлекает детей в процесс доказательства, задания, требующие ключевой идеи, а метода решения, то у развивается интерес к формируется самостоятельность, отношение к познанию успешнее.
Для традиционного обучения характерна модель, при которой учитель сообщает информацию, доказывает её, подтверждает наглядным материалом, экспериментальной работой, проводит связь с изученным ранее, а также контролирует усвоение материала обучающимися. В этом случае деятельность учителя – объяснительно-иллюстративная. Школьники запоминают, усваивают материал, воспроизводят его. То есть их деятельности репродуктивна [5, с.187].
Репродуктивная деятельность присуща и неизбежна при любом характере обучения, поскольку в противном случае детям пришлось бы самим без всякой помощи взрослых приобретать знания. Однако здесь есть и свои отрицательные моменты, которые заключаются в отсутствии развития творческих способностей личности, а если эти способности и развиваются, то стихийно, бессистемно.
Технология проблемного обучения универсальна: ведь открывать знания можно на любом учебном предмете и в любом классе. Открытие знания – творческий процесс, включающий четыре основных этапа: постановку проблемы, поиск решения проблемы, описание решения и его реализацию [15, с.172].
В процессе проблемного обучения обучающиеся не получают от учителя готовых знаний, если и получают, то лишь на особом предметном содержании, то есть при решении проблемных задач (особых) обучающиеся самостоятельно приобретают знания.
Обеспечиваемое учителем психолого-педагогическое взаимодействие в контексте проблемного обучения предполагает объяснение сути наиболее сложных положений предлагаемого для усвоения материала, систематическое создание проблемных ситуаций, такую организацию учебно-познавательной деятельности школьников, при которой они на основе анализа фактических данных самостоятельно ставят учебную проблему и решают ее, приходят к собственным выводам, делают обобщения, формулируют положения и правила. Это способствует выработке у обучающихся прочных навыков осуществления умственных действий, развитию внимания, воли, творческого воображения [11, с.137].
При создании проблемных ситуаций учитель должен опираться на общие способы и пути создания проблемных ситуаций, но выбор этих способов и путей создания проблемных ситуаций может варьироваться, изменяться в зависимости от специфики предмета, темы, от возрастных и индивидуальных особенностей детей [15, с.172].
При использовании на уроках проблемных ситуаций существенно меняется роль учителя в учебном процессе. Он осмысленно идёт на творческое сотрудничество со школьниками при выполнении учебных задач, что предполагает совместное обсуждение различных подходов к решению, борьбу мнений, столкновение точек зрения. Учитель и обучающиеся становятся равноправными участниками совместной учебной деятельности
Главная ценность создания проблемных ситуаций на уроке в том, что дети в очередной раз получают возможность сравнивать, наблюдать, делать выводы; убеждаются в том, что не на каждый вопрос есть готовый ответ, что ответ может быть неоднозначным, что каждый из них имеет полное право искать и находить свой ответ, отстаивать свое мнение. Задача учителя при этом – не выуживать из массы ответов подходящий, а видеть в каждом мнении ребенка живую мысль [10. с.38].
Данная технология является результативной, поскольку обеспечивает высокое качество усвоения знаний, позволяет добиться положительной динамики качества обучения, развития интеллекта и творческих способностей. Учебные проблемы создают благоприятные условия для общего развития каждого ребёнка и мотивируют к успешному обучению. Постановка перед ребенком проблемных ситуаций приводит к тому, что он не боится проблем, а стремится их разрешить.
Эффективность проблемного обучения неоспоримо доказана, многие учителя-практики продуктивно используют его в настоящее время [5, с.188]. Организуя учебный процесс в данном направлении, педагог стремится к пониманию уровня усвоения школьниками каждого понятия и обучению не эпизодическим мыслительным действиям, а определенному комплексу умственных операций, обеспечивающих выполнение нестереотипных заданий [11, с.137].
Самостоятельное осуществление анализа, сравнения, синтеза, обобщения, конкретизации конкретного фактического материала способствует извлечению школьником из него новой информации. Таким образом, знания обучающихся расширяются и углубляются на основе ранее приобретенного опыта умственной деятельности. Осуществляется новое применение имеющихся знаний, обеспечить которое способен не учитель, не учебник, а лишь сам индивид, оказавшийся в соответствующей ситуации.
Таким образом, разрешение проблемной ситуации предполагает реализацию закономерной продуктивной, творческой учебно-познавательной деятельности, обусловливающей осуществление мыслительных операций, связанных с постановкой и решением проблем. Проблемное обучение обеспечивает более прочное усвоение знаний; развивает аналитическое мышление, делает учебную деятельность для обучающихся более привлекательной, основанной на постоянных трудностях; оно ориентирует на комплексное использование знаний. Решение проблемных ситуаций на уроках, приучает обучающихся думать, искать решение, а это является одним из средств формирования мышления.
1.2. Возможности формирования исследовательской компетенции младших школьников на уроках окружающего мира посредством проблемных ситуаций
Организация исследовательской деятельности обучающихся начальной школы на уроках окружающего мира должна осуществляться путем создания условий для реализации каждым младшим школьником индивидуальных возможностей, интересов, желаний. Учитывая вышесказанное, целесообразно заключить, что в процессе организации и реализации исследовательской деятельности обучающихся начальных классов значимым компонентом целенаправленной образовательной деятельности является процесс формирования у младших школьников тех умений и навыков, которые бы способствовали их личностной самореализации. К таким умениям, наряду с общепознавательными, отнесем также исследовательские умения, позволяющие младшим школьникам самостоятельно решать те или иные задачи, принимать быстрые и нестандартные решения и тому подобное [14, с.46].
Согласно ФГОС НОО, результаты освоения основной образовательной программы начального общего образования должны отражать: овладение методами решения творческих задач и задач поискового характера; использование различных методов поиска, организации, анализа, сбора, обработки, передачи и интерпретации информации; овладение такими логическими приемами, как анализ, синтез, сравнение, обобщение, построения рассуждений и т.д.
Получение указанных результатов обучения возможно благодаря формированию у обучающихся начальных классов основ исследовательской компетенции. Именно формирование исследовательской компетенции способствует выполнению требований ФГОС НОО.
Исследовательская компетенция младшего школьника является все более популярной в современной образовательной практике. Новейшую актуальность исследовательского метода связывают с обновлением содержания образования, с основанным на идеях компетентностного подхода, который заложен в ФГОС НОО, поиском продуктивных форм познавательной деятельности младших школьников. Смысл данной концепции предполагает, что содержание образования развивается «от результата», на основе выделения компетенций, которые признаются значимыми за пределами системы образования.
Многие исследования психологов и педагогов посвящены вопросам развития и формирования исследовательской компетенции младших школьников (А. А. Ушаков, О. В. Федина, Е. В. Феськова, О. Г. Чугайнова, Л. А. Черняева, П. Э. Шендерей и т.д.), но на сегодняшний день нет единого мнения относительно толкования значения и сущности исследовательской компетенции.
В. В. Гузеев, Н. В. Матяш считают, что исследовательская деятельность младших школьников – это творческая деятельность, направленная на постижение окружающего мира, открытие детьми новых для них знаний. Она обеспечивает условия для продуктивного развития их ценностного, интеллектуального и творческого потенциала, является средством активизации обучающихся, формирования у них интереса к изучаемому материалу, позволяет существенно расширить рамки изучаемого материала, формирует предметные и общие умения, что предстает как исследовательская компетенция [9, с.56].
В рамках нашего исследования под исследовательской компетенцией младших школьников будем понимать интегративные качества личности, выражающиеся в осознанной готовности и способности самостоятельно проявлять поисковую и творческую активность в профессионально–предметной области, нацеленную на получение адекватного результата на основе актуализации личностных характеристик и опыта деятельности. Сюда входят знания и умения целеполагания, планирования, анализа, рефлексии, самооценки учебно-исследовательской деятельности [11, с.90].
Реализация исследовательской деятельности на уроках окружающего мира предполагает в обязательном порядке осуществления ряда определенных поэтапных шагов, а именно:
– в проведение уроков включать задания, связанные с использованием различных источников информации (словарей, справочников, энциклопедий, Интернет ресурсов и т. д.)
– использовать задания направленные на развитие критичности в отборе информации (проблемные ситуации);
– осознание и фиксация цели исследования;
– осознание проблемы;
– подбора оптимальной методики.
Обеспечение условий для успешной реализации обучающимися исследовательской деятельности предполагает с учетом ее сущностной природы перемещение школьника в активную познавательную позицию, включающую: периодический и продолжительный внутренний поиск; глубоко творческую и осмысленную переработку информации научного характера; работу мыслительных процессов в особом режиме аналитического и прогностического свойства; реализацию действия путем «проб и ошибок», личностными и личными открытиями. Данные составляющим активной познавательной позиции исследовательское обучение отличается от эвристического и проблемного обучения, хотя и находится с ними в тесной взаимосвязи и в одной группе образовательных технологий [18, с.130].
Еще одним обязательным организационно–педагогическим условием привлечения младших школьников к формированию исследовательской компетенции является обеспечение их мотивации к исследовательской деятельности. Данное условие реализуется за счет создания проблемных ситуаций практического и интеллектуального характера в урочной и внеклассной деятельности, актуализации потребности в новых знаниях, в расширении круга интересов обучающихся, сообщении им знаний об исследовательской деятельности и информации о ее значении для человека и общества. При реализации исследовательского подхода в начальной школе необходимо помогать младшим школьникам видеть смысл их творческой исследовательской деятельности, понимать ее ценность, ее возможности в реализации собственных способностей, в саморазвитии и самосовершенствовании [31, с.23].
Проблемная ситуация ? объективно обязательный компонент мыслительной деятельности обучающихся при усвоении научных знаний. Без нее не возникает диалог в исследовательской деятельности. Ее проявление можно обнаружить по возникновению эмоции удивления у обучающихся [30, c. 41].
Цель активизации исследовательской деятельности посредством проблемной ситуации состоит в том, чтобы понять уровень усвоения понятий и обучить не отдельным мыслительным операциям в случайном, стихийно складывающемся порядке, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получил из него новую информацию. Другими словами, это расширение углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний.
Курс «Окружающий мир» создает благоприятные возможности для использования проблемных ситуаций, которые положительно влияют на результаты обучения и выступают как средство формирования исследовательской компетенции младших школьников. «Окружающий мир» открывает большие возможности для учителя в создании проблемных ситуаций на уроках. Основной методический элемент проблемного обучения – создание проблемной ситуации, при которой ученик встречает препятствие и не может простым путем (например, только с помощью памяти) приобрести (углубить, систематизировать, обобщить) новые знания и целесообразно их применить. Эта ситуация никого не оставляет равнодушным. «Чтобы создать проблемную ситуацию в обучении, – отмечает А. М. Матюшкин, – нужно поставить ребенка перед необходимостью выполнения такого задания, при котором подлежащие усвоению знания будут занимать место неизвестного» [27, с. 183].
С помощью проблемной ситуации моделируются условия исследовательской деятельности младших школьников. Выход из проблемной ситуации проявляется в собственной познавательной активности обучающегося.
Рассмотрим конкретные примеры использования проблемных ситуаций в исследовательской деятельности на уроках окружающего мира:
Тема: Зачем строят корабли? 1 класс (УМК «Школа России»)
Проблемная ситуация: металлические предметы в воде тонут, но корабль, построенный из металла, плавает. Возникает противоречие, неопределённость, почему?
Для того, чтобы решить данную проблемную ситуацию, педагог организует ряд опытов с предметами, демонстрируя, что металлическая гирька, опущенная в воду, сразу тонет, но эта же гирька, положенная на металлическую крышку, не тонет. Почему? Что удерживает её на воде? Учитель вопросами наталкивает детей на поиск ответа, обращая внимание, что крышка заполнена воздухом, т. к. есть бортики. Чем выше бортики, тем больше воздуха в крышке, а, следовательно, и груз большего веса может удержаться на ней, не утонув.
Рассматривая модель корабль, дети приходят к выводу, что его подводная часть полая, наполнена воздухом, поэтому корабль, сделанный из металла, не тонет.
