Сценарий урока по модели «Обучение исследованию»

Учитель рассказывает. В горах Западной Индии водилось много оленей. Кроме того, там встречались и волки. Некоторые жители деревни стали свидетелями того, как волчья стая напала на двух небольших оленей в одном стаде. Жители деревни с ужасом наблюдали это зрелище и решили, что волки уничтожат всех оленей. Поэтому они начали кампанию по истреблению волков. Однако их надеждам не было суждено осуществиться. В течение ряда лет после истребления волков происходило заметное сокращение численности оленей. Почему это происходило, если волк является естественным врагом оленя?

Учитель: Можем ли мы получить какую-либо информацию для ответа на этот вопрос?

К и р и и т : Убивают ли оленей другие животные?

Учитель: Да, убивают.

К и р и и т : Разные животные?

Учитель: Да. Можешь ли ты угадать, какие?

С а н д ж а и : У меня есть идея.

Учитель: Прекрасно, Санджай (улыбается), но подожди, пожалуйста, пока закончит Кириит.

К и р и и т : Имеет ли какое-либо отношение к этой проблеме равновесие между хищниками ?

у ц и т е л ь : Можешь ли ты подтвердить это чем-то?

Кириит: Разрешите, я попробую. После истребления волков на ней уже с большим успехом могли охотиться другие хищники, такие, как рыси, койоты, крупные птицы, например, орлы. Поэтому их Численность сократилась.

(Поскольку Кириит, по-видимому, закончил, учитель обращается к Санджаю.)

Санджай: Я думаю иначе.

Учитель: Хорошо, продолжай.

Санджай: После истребления хищников, охотившихся на оленей, численность оленей увеличилась. Среда обитания оленей не смогла обеспечить их всем необходимым для жизни. Таким образом, они вынуждены были голодать, и их численность стала сокращаться.

Учитель: Хорошо, можем ли мы получить какую-либо информацию в подтверждение твоей идеи?

Киту: Появлялись ли рыси в зоне обитания оленей после истребления волков?

Учитель: Нет.

К и т у : А койоты?

Учитель: Нет.

Ш е р р и : Было ли в этом районе после истребления волков много обглоданных деревьев?

Учитель: Да.

Кириит: Встречались ли в этом районе после истребления волков мертвые олени ?

Учитель: Да.

Кириит: Их стало больше?

Учитель: Да.

Кириит: Были ли эти олени истощены?

Учитель: Конечно, некоторые.

Пинки: Они были больны ?

Учитель: Да.

В и н и и т : В этом районе встречались матерые олени ?

Учитель: Да.

К у м а р : Убивают ли орлы матерых оленей для пропитания?

Учитель: Пожалуй, нет.

Пинки: Холодная ли зима в этом районе?

Смит: Да.

Учитель: Рассмотрим гипотезы (объяснения), которые вы изложили, и посмотрим, согласуются ли они с имеющимися данными.

С у д х и р : Я думаю, что первую гипотезу следует исключить

Учитель: Почему, Судхир?

С у д х и р : Эта гипотеза допускает, что причиной снижения численности оленей являются другие хищники. Однако мы констати­ровали, что численность рыси не увеличилась.

Учитель: Очень хорошо, Судхир.

П и н к и : Я думаю, нам нужно несколько изменить вторую гипотезу.

Учитель: Изменяй,

Пинки: Мы установили, что некоторые олени, по-видимому голодали, поскольку были обнаружены их истощенные трупы, а кора деревьев была обглодана, однако мы констатировали и то, что некоторые животные были больны, а это позволяет предположить, что гибель некоторых животных была вызвана болезнью. Я думаю, гипотеза должна состоять в следующем: после истребления хищников, охотившихся на оленей, численность оленей увеличилась настолько, что среда обитания для оленей не могла обеспечить их всем необходимым для жизни, и они стали страдать от голода и болезней. Волки уничтожают самых слабых животных, а все стадо остается здоровым.

Учитель: Прекрасно, Пинки.

А л а м : Откуда мы знаем, что это делают волки ?

Шах : Я знаю. Ведь мертвые олени, обнаруженные до истребления волков, были, как правило, очень молодыми или очень старыми, а не сильными, матерыми животными?

Учитель: Да.

Шах: Это подтверждает мысль о том, что волки уничтожают слабых животных.

(Примечание: весь класс испытывает удовлетворение от того, что гипотеза подтверждается имеющимися данными.)

«Синектика»: модель группового решения проблем на основе метафорического мышления

Синектика (Synectics) — такое название получила модель группо­вой творческой деятельности и учебного исследования, которая разрабатывается в зарубежной педагогике с 1960-х гг. Фундаментом для разработки синектики послужил опыт применения известного метода групповой генерации идей, получившего название «мозговой атаки», или «мозгового штурма» (Brainstorming). Синектика развива­лась как совместная поисковая деятельность по решению проблем экспертными группами с использованием догадок, смелых гипотез, идей» и интуитивных решений; и первоначально создавалась как методика стимулирования творческой работы при поисках инновационных решений проблем промышленности и управления.

В 60-е годы на основе «промышленного» образца синектики в США стали проводиться эксперименты по разработке ее «учебного» варианта - в начальной, средней и высшей школе. Ключевым для соответствующих дидактических поисков стало стимулирование поисковой учебной деятельности на основе эмоционально-образно­го метафорического мышления. При этом процесс решения про­блем носит интуитивный характер.

Организация учебной работы в синектике включает следующие основные моменты:

1. Первоначальная постановка проблемы. Проблема может быть весьма сложной в теоретическом отношении.

2.Анализ проблемы и сообщение необходимой вводной инфор­мации. Для соответствующего доклада-сообщения обычно необхо­димо выступление эксперта, компетентного лица. Такую роль обычно может выполнить учитель, или кто-либо из учащихся, обладающий необходимой подготовкой; при необходимости в класс приглашают специалиста, привлекают различные источники инфор­мации. На этой ступени сбор фактов имеет сугубо подчиненное значение и направлен на то, чтобы заложить основу для решения проблемы.

3. Выяснения возможностей решения проблемы. Учащиеся предлагают всевозможные решения проблемы. Учитель и эксперт при этом подробно комментируют эти предложения, поясняют, почему предложенные решения не подходят, — хотя случайное решение проблемы путем удачных догадок, в принципе, возможно Уже на этой ступени.

4. Переформулирование проблемы. Каждый учащийся самосто­ятельно переформулирует проблему в своем собственном пони-Мании, собственными словами, тем самым как бы приближая проблему к себе.

5.Совместный выбор одного из вариантов переформулированной проблемы. Первоначальный вариант постановки проблемы времен­но откладывается.

6. Выдвижение образных аналогий. Учитель побуждает группу к Поиску ярких, образных, «метафорических» аналогий для заложенных в проблемной ситуации явлений. Этот этап является ключевым для синектики.

При поиске аналогий, наряду с прямыми аналогиями, прямым сопоставлением предметов и явлений, учитель побуждает учащихся к привлечению «личностных» и «символических» аналогий, игра­ющих ведущую роль в групповом творческом процессе.

«Личностные» аналогии основаны на идентификации, ото­ждествлении учащегося с данным объектом, явлением. Например при обсуждении проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, учитель может обратиться к ученику с вопросом: «Представь что бы ты ощущал, если бы сам был загрязненной рекой?»

«Символическая» аналогия сводится к краткой фразе из двух-трех слов, выражающей в образной форме суть проблемы. Такие фразы представляют собой сочетания контрастных понятий наподо­бие броского заголовка. Так, например, физическая проблема связанная с применением тепловых процессов для охлаждения, может быть обозначена как «горящий лед», а суть биологической проблемы, связанной с получением пастеровского антитоксина -как «безопасная атака».

В ходе поисковой деятельности привлекаются и так называемые «фантастические» аналогии, которые могут строиться на вообра­жаемом изменении законов природы, создании особого гипотети­ческого мира, в котором «возможно все, что угодно». Так, например, в проблеме, где требуется найти способ подачи воды на вершину горы, в качестве одной из «фантастических» аналогий может выступать гипотетический мир, в котором «изменен» закон гравита­ции и вода течет вверх.

7.«Подгонка» намеченных группой подходов к решению или готовых решений к требованиям, заложенным в постановке пробле­мы. Наряду с учителем в руководстве «подгонкой», как правило, участвует и эксперт. Если намеченные подходы оказались непроду­ктивными, группа возвращается к поиску новых аналогий. Если подход к проблеме (или готовое решение) приемлем, то он пере­носится с переформулированного учащимися, ограниченного варианта проблемы к ее первоначальной постановке. На этом завершающем этапе группа определяет, решена ли поставленная проблема или же следует избрать новый подход к поиску решения (а возможно, и отложить решение на некоторое время).

В основе синектики лежит ряд представлений о природе твор­ческой деятельности и возможностях ее целенаправленного построения в учебном процессе: использование внешне выраженных, четко очерченных этапов и процедур творческой деятельности; ключевая, преобладающая роль иррациональных, эмоционально окрашенных мыслительных процессов как движущей силы творческого поиска; их осознанное и упорядоченное использование индивидом и группой в сочетании с последующим рационально-логическим анализом и отбором найденных решений, взвешенным, аналити­ческим осмыслением полученных результатов. В качестве субъекта познания в синектике выступает, в основном, не столько каждый из учащихся порознь, сколько вся группа. Специфической чертой данной модели является то, что поисковая деятельность строится как принципиально совместная; обсуждение и отбор эмоционально-образных, «метафорических» аналогий ведется в обстановке тесного межличностного взаимодействия.

Модель используется в двух основных вариантах: 1) выработка, создание новых представлений (от известного — к неизвестному) и 2) овладение новыми представлениями (от неизвестного — к извест­ному).

Приведем пример второго варианта синектики на материале творческого ознакомления школьников с понятием «демократия». Высокая степень упорядоченности, выстроенности синектики позволила в данном случае применить эту модель в рамках програм­мированного пособия (программирование в данном случае ограни­чено основными процедурами выполнения заданий, но не относится к содержанию оценочных суждений учителя). В данном варианте отсутствует групповой процесс и применение «личностных» анало­гий, основанных на перевоплощении учащегося в изучаемое явле­ние.⁵⁸

Вначале учащемуся предлагается прочитать краткий текст, дающий определение демократии как формы правления, основан­ной на уважении прав каждого индивидуума, защита которых гарантируется законом. Право голоса служит залогом соблюдения всех важнейших прав человека, поскольку дает возможность народу (избирателям) воздействовать на законодательство. Образование играет ключевую роль в жизни демократического общества, поскольку право голоса предполагает понимание каждым насущных обще­ственных проблем. Недостаточно просвещенное общество может посредством избирательной системы лишиться своих свобод оказаться в руках стремящейся к власти политической группировки Таким образом, демократическое общество основано на безусловном уважении прав отдельной личности, которое находит воплощение в уважении права собственности, распространяющегося на владение средствами производства, благодаря которым члены общества имеют возможность стремиться к получению доходов и прибылей в конку­рентной системе свободного предпринимательства.

Далее учащийся получает задание перечислить сопоставления связи между описательными признаками демократиии и человечес­кого организма (вариант выполнения такого задания - см. табл.2.7).

Табл. 2.7. Сопоставление представлений о демократии и человеческом организме

Организм человека	Демократия
отдельная клетка мышцы, мускулы мозг организм в целом болезнь	каждый член общества образование закон демократическое общество утрата свободы

Далее учащийся выполняет задание — написать небольшое сочинение-комментарий к составленному им перечню аналогий и обязательно отметить границы применимости аналогий — к чему они подходят, а к чему нет. В данном случае это описание выглядит приблизительно так:

«Каждая клетка организма индивидуальна. Невооруженному глазу это незаметно, но это можно было бы увидеть под микроскопом. Мышцы и мускулы похожи на образование, потому что их можно научить и натренировать выполнять различные действия — ходить, играть, вязать и т.д. (за исключением таких автоматических процессов, как моргание или пищеварение, - может быть, и здесь возможно обучение, о котором мы еще не знаем). Мозг похож на закон. Когда я делаю что-нибудь неправильно, рассудок поправляет меня, а он сосредоточен в мозге. В целом организм устроен демократически, так как он зависит от здоровья всех клеток. Когда организм болен, он теряет свободу и оказывается в зависимости от болезни, стремящейся к захвату власти. Когда болезнь охватывает все клетки, организм умирает.»

«Что не подходит. В условиях демократии люди контролируют правительство посредством избирательного права, и они в состоянии изменить плохие законы. Стареющий организм невозможно испра­вить... в конце концов он умрет.»

До данного момента пособие полностью руководит учащимся. Идея аналогии была предъявлена в готовом виде, ученику остается разработать ее. Далее пособие содержит задание для самостоятель­ной разработки ученика.

«Составь свою собственную аналогию для понятия «демократия». Чтобы твой пример не был похож на предыдущий, выбери аналогию среди неодушевленных объектов. Если аналогия не подходит, поищи другую. Надо помнить, что абсолютно полных аналогий не существует, они всегда представляют собой способ осмысления. Для упрощения работы воспользуйся табличной формой записи, при этом можно добавлять новые и новые составляющие понятия.»

Результатом самостоятельной работы ученика может стать, например, такая таблица (см.табл.2.8).

Табл.2.8. «Твоя собственная аналогия»

Автомобиль	Демократия
составляющие детали устройство машины автомобиль в целом отсутствие бензина	каждый член общества образование демократия утрата свободы

В заключительной части программированного упражнения инструкция гласит:

«Теперь опиши свою аналогию как можно лучше и подробнее. Вначале запиши основные мысли и только затем обрати внимание на грамматическую форму. Не нужно, чтобы грамматика мешала тебе излагать свои мысли. Грамматически правильное изложение облегчает восприятие для твоего читателя, поэтому займись им во вторую очередь. Постарайся не растягивать свой текст — важно не количество, а качество, Не забудь отметить, что не срабатывает в твоей аналогии.»

Приведем пример ответа:

«Каждая составная часть автомобиля похожа на отдельного челове­ка в демократическом обществе. Все находятся в хорошей форме, все свободны, и машина хорошо работает. Конструкция каждой части составляет ее образование. Бог дал людям право быть свободными, и Он же дал двигателю машины право работать, сгорание паров топлива в двигателе — это Божий дар. Если демократией пренебрегают, это означает отсутствие свободы. Если в машине кончается бензин кончается и свобода.»

Еще одна дополнительная часть задания направлена на то, чтобы учащиеся полнее осознали ограниченную применимость аналогий не отождествляли их с реальностью. Заключительная часть инструк­ции гласит: «Заполни эти строчки описанием того, что в твоей аналогии не подходит».

Приведем пример этой части ответа:

«В условиях демократии никто не должен пренебрегать интересами страны. В случае с машиной владелец может пренебречь ею, забыть ее заправить. И еще я попытался найти «прибыль», которую приносит автомашина, но не смог. В случае с машиной конкуренция — это просто гонка, это не похоже на конкуренцию в условиях демократии. Кроме того, в демократическом обществе действует столько законов, обеспечивающих свободы, а в случае с автомобилем я смог найти только один закон — физический закон, по которому работает двигатель.»

Из описания данной модели и приведенных примеров видно, что синектика направлена на углубленное осмысление изучаемого материала, может не только дополнять, но и сопровождать первич­ное ознакомление с новым материалом; она обладает высоким потенциалом развития творческих возможностей учащихся. Дидак­тические особенности синектики связаны с формированием опыта поисковой деятельности, развитием видения проблемы, включением нового опыта в широкий контекст личностного опыта учащихся. Важная черта модели — формирование у учащихся положительного опыта эмоционально и познавательно насыщенного группового творческого поиска, расширения и взаимного обогащения представ­лений.

Значительная упорядоченность, процедурная выстроенность синектики делает ее «совместимой» с учебным процессом. В то же время работа по этой модели требует от учителя психолого-педагоги­ческой квалификации и высокой отдачи. Опыт ее применения пока довольно ограничен — синектика используется в учебном процессе начальной, средней и высшей школы в качестве своего рода «авангардного» дидактического средства.

* * *

В базовой модели обучения как систематического исследования (по естественнонаучному типу) центральной, определяющей явля­ется деятельность учащихся по решению поставленной проблемы; эта деятельность носит теоретико-познавательный, исследовательский характер, однако она включена в реальный контекст организуемого преподавателем непосредственного, конкретного опыта учащихся.

Дидактические разработки, связанные с построением учебного процесса на основе систематического исследования, ориентированы на задачи развития учащихся, овладение ими инструментарием познавательного поиска.

Основными этапами модели является постановка проблемы, сбор данных и выдвижение исходных предположений, гипотез, их последующая проверка и возвращение к проблеме в ее начальной постановке или переформулирование проблемы.

Варианты этой базовой модели различаются, в частности, начальным шагом, которым проблема вводится учителем или ставится самими учащимися, т.е. степенью самостоятельности учащихся в постановке проблемы.

Заметным моментом различий вариантов модели обучения как систематического исследования является степень самостоятельности учащихся в выработке способа познавательного поиска. В вариантах моделей, рассчитанных на учащихся начальной, средней, старшей ступени школы и средних учебных заведений, эта степень самосто­ятельности зависит не столько от возраста, сколько от ориентации обучения на формирование опыта исследовательской деятельности, освоение учащимися исследовательских процедур.

Поисковая деятельность учащихся организуется с учетом ее социально-психологического контекста, который в данной модели, однако, не выступает на первый план, а подчинен задачам получения результатов учебного исследования и освоения его процессуальной стороны.

Взаимодействие учителя и учащихся строится в духе стимули­рования, побуждения к самостоятельному осмыслению изучаемых явлений. Педагог балансирует между подробным ознакомлением Учащихся с изучаемыми явлениями, максимальным удовлетворени­ем возникающей у них потребности расширить непосредственный познавательный опыт и уходом от прямых, однозначных ответов на вопросы учащихся, подмену их познавательного опыта своим.

Специальное, целенаправленное формирование опыта поиско­вой деятельности является одной из основных задач модели обуче­ния как систематического исследования. Механизмом такого освоения является дополнительное звено ряда вариантов этой Модели — рефлексия хода исследовательской деятельности.

⁵² Egan К. Teaching as story telling. - Chicago, 1989.

⁵³ Rutherford F.J. The гole of inquiry in science teaching //Journal of Research in Science Teaching. - 1964. - Vol. 2. - No 3. - P. 80-84.

⁵⁴ Eggen P.D., Kauchak D.P., Harder R.J. Strategies for teachers: Information processing models in the classroom. - Englewood Cliffs, N.J., 1979; Joyce В., Weil M. Models of teaching. - 2nd ed.- Englewood Cliffs (N.J.), 1980; Eggen P.D., Kauchak D.P. Strategies for teachers: Teaching content and thinking skills. Englewood Cliffs, N.J., 1988.

⁵⁵ Joyce В., Weil M. Models of teaching. - Englewood Cliffs, 1980. - P. 135.

⁵⁶Suchman J.R. Developing inquiry: Inquiry development program in physical science.- Chicago, 1966.

⁵⁷Joyce and Weil, op.cit., 1980; Eggen and Kauchak, op.cit., 1988; Основные проблемы современности в школьном обучении. - Париж, 1986.

⁵⁸Gordon W.J.J. The metaphorical way of learning and knowing.- Cambridge, 1970. - p.2-7; Joyce and Weil. Op.cit.1980. - P. 179-180.

ГЛАВА 3. ОБУЧЕНИЕ КАК ИГРА