Поисково-исследовательская (заданная) технология обучения

Выше (с. 82 — 87) мы уже вели речь о методике проблемного обучения, связанного с решением задач на основе осознания их противоречивости и участия в поиске решения. Теперь попробуем обосновать технологию проблемно-задачного обучения, т. е. рас­крыть определенный алгоритм действий, следование которому позволит надеяться на получение гарантированных результатов (само решение и развивающий эффект).

Ученик может получить задачу в готовом, сформулированном виде. Он должен понять ее и принять. Понять задачу — это значит осознать как бы скрытую от внешнего взора ее проблемность, т. е. такую расстановку отдельных ее элементов, которая порождает процесс мышления и направляет его на снятие «преград» — не­совместимо построенных компонентов задачи. Показателем при­нятия является стремление изменить формулировку отдельных ус­ловий, одни слова и выражения заменить другими и т.д., т. е. пе­реформулировать, перекодировать задачу по-своему. На продви­нутом этапе обучения ученики должны научиться анализировать ситуацию и формулировать задачу.

Обучение не будет выполнять развивающую функцию, если при решении системы задач деятельность учащихся ограничива­ется репродуктивными действиями, но не включает механизма собственной аналитико-синтетической деятельности.

Сущность поисково-исследовательской технологии обучения состоит в том, чтобы построить учебное познание как систему задач и разработать средства (предписания, приемы) для того, чтобы, во-первых, помочь учащимся в осознании проблемности предъявляемых задач (сделать проблемность наглядной), во-вто­рых, найти способы сделать разрешение проблемных ситуаций (заключенных в задачах) личностно-значимым для учеников и, в-третьих, научить их видеть и анализировать проблемные ситуа­ции, вычленять проблемы и задачи.

Деятельность при решении задачи можно разделить на четыре вида: репродуктивная, алгоритмическая, трансформирующая и творческо-поисковая. В первом виде деятельности проблемность близка к нулю, а каждый последующий вид должен обладать боль­шим уровнем проблемности. Любой учебный текст может состоять из различного сочетания задач всех названных типов.

Репродуктивные задачи решаются по заданной в словесной фор­ме программе выполнения всех элементарных шагов с указанием условий их применения.

Алгоритмические задачи решаются по алгоритму, заданному в виде формулы, правила, т. е. для решения необходимо трансфор­мировать этот алгоритм в развернутую программу. Поэтому при решении такой задачи используются и действия неалгоритмичес­кого, проблемного характера.

В трансформированных задачах, когда надо применять извест­ные формулы в новых ситуациях, эвристические шаги играют ве­дущую роль.

Основой решения творческо-поисковых задач является сочета­ние логического анализа и интуиции. Интуиция — это способ­ность непосредственного усмотрения истины без предваритель­ного логико-эвристического рассуждения. Она связана как с на­копленным опытом и знаниями, так и с врожденными задатка­ми, которые в совокупности определяют способность человечес­кого мозга совершать «скачки» в процессе познания. Интуиция является бессознательной формой психической деятельности, которая использует неосознаваемую, исключенную из активной работы сознания информацию. При этом сам процесс обработки информации не осознается человеком, а проявляется в сознании лишь его результат. Человеку кажется, что на него «ниспослано озарение». Это и есть момент «скачка», или инсайт. Внешне инсайт выглядит как логический разрыв, «скачок» в мышлении, по­лучение результата, не вытекающего однозначно из посылок.

Интуитивное познание характеризуется, во-первых, неосознан­ностью, нерасчлененностью процесса с продуктом. Во-вторых, чтобы интуиция являлась целенаправленным процессом, чтобы вызвать подсознательную деятельность, необходимо сознательное предварительное усилие и напряжение. И в-третьих, интуитивные решения всегда сопровождаются эмоциональной реакцией, так как преодоление затруднения, возникающего в проблемной ситу­ации, снимает эмоциональный дискомфорт.

Обозначим структуру деятельности по решению задач.

I. Анализ состава задачи.

1. Осознание задачи:

выяснение информации, имеющейся в явном виде (вы­деление элементов);

выявление структурных связей и отношений.

2. Актуализация и организация знания (приспособление извлеченной информации к конкретным условиям задачи):

поиск информации (привнесенные задания); распознавание вида задачи; изоляция отдельных элементов и их изучение; комбинирование отдельных деталей;

перегруппировка элементов.

3. Перекодирование задачи (чертеж, схематическая запись и т.д.).

4. Переформулирование задачи.

II. Осознание проблемности (противоречивости) задачи, форму­лировка проблемы.

III. Поиск плана решения:

выдвижение гипотезы (идеи о возможном пути решения проблемы и замысла ее реализации); доказательство гипотезы; составление развернутого плана решения.

IV. Осуществление решения:

реализация последовательности шагов плана; доказательство того, что результат удовлетворяет требо­ваниям задачи.

V. Ретроспективный анализ задачи (рефлексия); установление и закрепление в памяти тех приемов, которые привели к решению:

обсуждение выполненного решения с точки зрения его рациональности;

обсуждение поиска способа решения, выяснение того, какие приемы были удачны, чтобы учащиеся смогли обоб­щить эти приемы и привести их в систему;

сопоставление решенной задачи с другими, выявление общих закономерностей.

При ретроспективном анализе деятельности по решению зада­чи возможна следующая система вопросов к учащимся:

Какие моменты в процессе решения представляли узловые этапы решения?

Какой момент решения был самым важным? В чем состояла самая главная трудность? Что можно сделать лучше?

Нет ли здесь какого-либо приема, заслуживающего внимания, который можно применить в следующий раз в аналогичной ситу­ации?

Для того чтобы учащиеся приобрели умения, составляющие куль­туру решения задач, можно на различных этапах обучения (до на­чала решения, в ходе решения, после решения нескольких задач) предложить ученикам технологическое описание их действий:

1) внимательно прочтите условие задачи и запомните вопрос (требование) задачи;

2) начните обдумывать данные условия (слово за словом, эле­мент за элементом) и определите, что они дают для ответа на вопрос;

3) подумайте, не противоречат ли друг другу данные в усло­вии задачи, не помогают ли одни данные понять значение других данных того же условия;

4) если в условии не хватает каких-либо данных, вспомните, что вы знаете по теме задачи, и подумайте, что из этих знаний может помочь решению;

5) предложите свою идею решения задачи;

6) составьте план решения задачи по этапам;

7) докажите свое решение;

8) проверьте, является ли ваше решение ответом по существу вопроса задачи;

9) проверьте, нет ли в условии задачи данных, противореча­щих вашему решению;

10) проверьте, все ли данные вы учли. Все ли возможные вы­воды по существу вопроса задачи вы сделали и доказали?

Технологизация обучения решению задач предполагает четкое понимание педагогом тех умений, которыми должны овладевать учащиеся, чтобы научиться решать задачи. Опрос педагогов по этому вопросу показал, что подавляющее большинство не могут назвать конкретные умения, которым они хотели бы научить сво­их учеников. Если учащиеся участвуют в решении задач, не осо­знавая последовательности своих действий, причин своих затруд­нений или удач, то педагогу трудно осуществлять адресную по­мощь тем или иным ученикам, так как он не знает, какие именно умения «западают» у того или другого школьника.

Приводим примерный перечень умений по решению задач, которые необходимо развивать у учащихся.

• Умение анализировать состав задачи (выявление совокупности элементов и описание структурных связей-отношений между ними).

« Развертывание условий (определение явных и неявных при­веденных данных).

• Переформулирование задачи: на основе привнесенных дан­ных выдвигается новое требование, при этом работает механизм «анализа через синтез», т. е. выделение (анализ) новых свойств в объекте совершается через соединение (синтез) исследуемого объекта-задачи с другими явлениями. Из объекта-задачи как бы вычерпывается новое содержание, он как бы поворачивается каж­дый раз другой своей стороной, в нем выявляются неизвестные ранее свойства.

• Умение расширять диапазон эвристик. Эвристики — специ­альные приемы организации мышления, направленные на созда­ние оптимальных условий проявления интуиции. Знание эврис­тик развивает способность находить подходы к задачам, методы решения которых еще неизвестны (выходить за пределы собствен­ных знаний). В качестве эвристик могут выступать эвристические правила, содержащие рекомендации по выбору возможного дей­ствия в условиях альтернативного поиска. Правила включают: а) эв­ристические сведения (формулы, законы), афоризмы (послови­цы, поговорки, крылатые выражения), правила предпочтения;

б) эвристические операции — мыслительные действия, направ­ленные на достижение цели: индукция, аналогия, сравнение, обобщение и т. д.

• Умение составлять план решения (на основе логико-эвристи­ческой деятельности предвидеть и строить последовательность дей­ствий).

• Умение аргументировать действия.

• Умение выделять обобщенный алгоритм решения (если это возможно).

• Умение ретроспективного анализа.

Каждый курс определенного предмета можно представить в виде системы познавательных задач. Эта система должна отвечать, по крайней мере, пяти показателям:

• содержать задачи, соответствующие иерархии учебных целей: первого уровня усвоения — знакомства — различения; второго уров­ня усвоения — алгоритмического; третьего уровня усвоения — твор­ческого.

• учитывать практически все основные виды структурных свя­зей, возможных в данной области знаний;

• представлять собой «лестницу» задач возрастающей сложно­сти, которая определяется по количеству познавательных шагов, необходимых для решения, и по сочетанию среди этих шагов ре­продуктивных, алгоритмических и творческих;

• определять всю типологию методов познания, специфичных для определенной науки. Например, по истории это будут мето­ды: сравнительно-исторический, метод аналогий, статистический метод, метод определения причин по следствиям, метод реконст­рукции целого по части и наоборот и т. д.

• обеспечивать полноту процедур творческой деятельности, что предусматривает: самостоятельный перенос ранее усвоенных зна­ний и умений в новую ситуацию; видение новой проблемы в зна­комой ситуации; видение новой функции объекта; осознание струк­туры объекта; поиск альтернативных способов решения; комби­нирование ранее известных способов действий в новый способ (по И. Я. Лернеру).

Анализ школьных учебников показывает, что часто среди за­дач к темам превалируют одноплановые, требующие творческих процедур одного и того же типа (перенос знаний в новую ситуа­цию). Необходимо разнообразие задач, охватывающих все виды творческих процедур.