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.
П. 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 гложет 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.
