Проблемне навчання на уроках праці

ПРОБЛЕМНЕ НАВЧАННЯ НА УРОКАХ ПРАЦІ

Суть і основні поняття проблемного навчання Розумовий розвиток дітей залежить головним чином віл способу навчання. І якщо в процесі вивчення шкільних навчальних предметів не приділяти увагу розвитку особистих якостей учнів, то вони, в належній мірі, самі по собі не сформуються. Щоб навчити учнів учитися, потрібна цілеспрямована, правильно організована діяльність школи. Звичайно, це не означає, що в програму школи слід вводити спеціальні предмети, завданням яких було б навчити дітей учитися. Це завдання треба розв’язувати в процесі вивчення основ наук.

Чи задовольняються вимоги сучасності до розумового розвитку дітей під час трудового навчання?

Відомо, що на сьогодні в методиці трудового навчання немає ґрунтовно розробленої системи розвитку інтелектуальних здібностей учнів, ще недостатньо формується творче ставлення до праці, психологічна готовність до неї та ін.

А чи є передумови створення такої системи трудового навчання, при якій можна поєднати навчання дітей з їхнім розумовим розвитком? Безперечно, є.

Дослідження показують, що одним з дійових шляхів розвитку мислення дітей є зближення процесів пізнання й навчання. Справді, процеси навчання й пізнання мають багато спільного. Як і при науковому пізнанні, так і під час навчання, людина вступає в контакт з об'єктами пізнання і вивчення, використовує багаті можливості свого мислення тощо. Крім того, як і в дослідницькій діяльності, у процесі засвоєння нового навчального матеріалу в учнів виникає певна потреба й інтерес до його вивчення, що сприяє збудженню розумової активності. Звичайно, результат вивчення об'єктивної дійсності у першому і другому випадках не однаковий.

Результатом наукового дослідження є відкриття нового для суспільства, а результатом навчання — «відкриття для себе» в процесі засвоєння навчального матеріалу. Отже, між процесами навчання й пізнання можна проводити тільки аналогію.

Наукове пізнання — процес творчий. Щоб процес навчання, як і пізнання, був активним, він повинен моделювати деякі суттєві риси процесу продуктивного, творчого мислення, тобто проблемність у навчанні слід розглядати як одну з важливих систем пізнання.

Проблемність базується на протиріччях, що виникають у процесі вивчення навколишніх предметів; явищ і т.д. Вчений, винахідник це протиріччя виявляє сам, спираючись на глибокі знання, досвід тощо. Протиріччя викликає в нього певний психологічний стан, пов’язаний з бажанням установити причини наявної невідповідності — проблемну ситуацію. Виникає задум, проблема, розв’язуючи яку, вчений відкриває нові закономірності, закони і т. ін.

Помітити такі протиріччя в навчальному матеріалі учень не може. Йому треба допомогти. Найкращим засобом для цього служить завдання, яке викликає в учнів теоретичне або практичне утруднення, пов’язане з певним протиріччям. Таке завдання будемо називати проблемним. Воно може бути подане у формі запитання, задачі або практичного завдання.

Процес навчання, який моделює у своїх суттєвих рисах процес продуктивного мислення і спрямований на відкриття учнями нових знань і способів дій, називають проблемним. Його сутність полягає в постановці перед учнями системи проблемних завдань, усвідомленні, сприйнятті і розв’язанні їх у ході спільної діяльності учнів і вчителя. Навчання при цьому має здійснюватись у такій послідовності: постановка проблемного завдання, організація проблемної ситуації, формулювання проблеми, розв’язання її, перевірка здобутих результатів і, нарешті, узагальнення, систематизація й скріплення їх.

Чи можемо ми прийняти такий варіант навчання в школі, при якому всі знання учні здобувають у процесі розв’язання навчальних проблем?

Звичайно, ні. Абсолютизація одного з методів навчання обов’язково призведе до однобічності в розвитку учнів. До того ж не завжди є можливість і потреба в проблемному з’ясуванні всіх питань навчального матеріалу. Необхідне оптимальне поєднання пояснювально-ілюстративного навчання з проблемним, причому таке, щоб проблемність була організуючою ланкою пізнавальної діяльності учнів, принципом навчання.

Оскільки вся система методів при цьому спрямована на всебічний розвиток учня (розвиток його пізнавальних потреб, формування розумової активності), таке навчання буде розвиваючим.

Отже, проблемне навчання слід розуміти як одну з головних систем в організації пізнання, яка в тісній єдності з пояснювально-ілюстративним навчанням забезпечує необхідний розвиваючий ефект. Розвиваюче навчання становить собою подвійний процес — нагромадження знань і оволодіння ефективними способами оперування ними. Частину навчального матеріалу, яку немає потреби подавати проблемно, учні засвоюють репродуктивне (з пояснення вчителя). Решту — розв’язанням навчальних проблем при максимальній самостійності і під загальним керівництвом учителя. При такому навчанні об'єктом усвідомлення стає не тільки сама інформація, а й логіка її засвоєння, що, безперечно, створює стійкі стимули навчання. Тому розвиваюче навчання має ряд переваг над традиційним, а саме:

— вчить мислити логічно, науково й діалектично;

— робить навчальний матеріал більш доказовим, сприяючи тим самим перетворенню знань у переконання;

— більш емоційне, викликає глибокі інтелектуальні почуття, в тому числі почуття задоволення, впевненості у своїх можливостях; тому воно захоплює учнів, формує інтерес до наукових знань;

— краще сприяє розвитку вмінь самостійно переносити відомі знання в нову ситуацію;

— виробляє вміння комбінувати раніше відомі способи розв’язання проблем з новими, оригінальними;

— сприяє розвитку вміння бачити нові проблеми у звичних, стандартних ситуаціях;

— сприяє активному формуванню ряду важливих якостей особистості, ініціативності, критичності і самокритичності мислення; систематична пошукова діяльність викликає зростання інтересу до навчання й самоосвіти, формує їх мотиви і сприяє вихованню пізнавального ставлення до дійсності.

Таким чином, сучасна педагогіка і психологія довели, що проблемність є одним з найефективніших засобів активізації навчання. Зараз вже не ставиться питання про доцільність впровадження проблемності в навчання, а розглядається проблема якнайшвидшого, якнайефективнішого застосування його в практиці школи. Що ж заважає впровадженню проблемності на уроках праці?

Проведені дослідження показують, що багато вчителів трудового навчання не розуміють суті проблемного навчання. Одні з них вважають навчання проблемним у тому разі, коли вчитель з учнями займається тільки розв’язанням навчальних проблем; другі — коли застосовується метод, що сприяє активізації навчального процесу; треті — будь-яку бесіду з учнями називають проблемним навчанням. Часто вчителі праці ознакою проблемності вважають будь-яку трудність, що виникає в процесі пізнання нового матеріалу. Часом поставивши перед учнями складне запитання, дбають тільки про результат, не звертаючи уваги на шлях його одержання. Характерним є й неправильне розуміння або ототожнення основних понять проблемного навчання. Все це говорить про те, що здійснення проблемного навчання вимагає від учителя спеціальних знань і вмінь, вдумливого, творчого ставлення до нього.

Проаналізуємо два уроки на одну й ту саму тему і визначимо, який з них інформаційно-ілюстративний, а який — проблемний. Для прикладу візьмемо тему, яка за програмою вивчається в V класі, — «Поняття про фанеру та її основні особливості як деревного матеріалу».

Показуючи учням вироби з фанери, вчитель пропонує назвати матеріал, з якого вони виготовлені. Учні, як правило, відповідають, що вироби зроблені з фанери. Фактично вчитель відновив знання учнів про існуванню фанери. Потім він роздав учням шматки тришарової фанери і таких самих розмірів шматки деревини і запропонував визначити відмінності в їхній будові. Діти встановлюють, що фанера склеєна з трьох тонких листів деревини.

Далі вчитель пропонує зігнути зразки природної деревини вздовж і впоперек волокон. Учні переконуються, що міцність деревини залежить від напряму волокон: уздовж волокон вона більша, а впоперек — значно менша. Тому деревина, зігнута впоперек, розламується.

Цей же дослід проводиться з фанерою. Виявляється, що вона витримує значно більше навантаження, не руйнуючись, і має майже однакову міцність у всіх напрямах. Учитель пояснює, чому це так, звертає увагу учнів на те, що взаємно перпендикулярне розташування волокон значно підвищує міцність фанери в усіх напрямах.

З’ясовуючи властивості фанери, вчитель ознайомлює учнів з іншими її перевагами над деревиною, пов’язаними з багатошаровістю, з розмірами, з легкістю обробки та ін.

У процесі бесіди вчитель запитує учнів, які вони бачили деталі або вироби з фанери. Потім демонструє діафільм «Виробництво фанери», після перегляду якого діти переконуються, що фанера застосовується в найрізноманітніших галузях народного господарства.

Після цього перед учнями ставиться трудове завдання — виготовити дитячу лопатку з фанери. Показуючи готову лопатку, вчитель пояснює, в якій послідовності її слід виготовляти.

Про цей урок не можна сказати, що він був погано організований. Поставлені запитання, наведені життєві приклади, нарешті, демонстрації певною мірою активізували пізнавальну діяльність учнів. Але якщо порівняти діяльність учителя й учнів, то можна з упевненістю сказати, що по-справжньому активним був лише вчитель.

А тепер розглянемо, як цей урок проводить учитель середньої школи № 106 м. Києва М. М. Гурин. До початку уроку вчитель розклав на робочі місця учнів шматки фанери і таких же розмірів шматки деревини. Коли урок почався, він запропонував учням звернути увагу на матеріал, який лежить у них на робочих місцях, учні з цікавістю почали його розглядати і прийшли до висновку, що один з шматків деревини — фанера. Переконавшись, що учні мають початкові відомості про існування фанери, вчитель ставить запитання: «Визначте, чим відрізняється фанера від дошки?». Учні порівнюють два зразки і приходять до висновку, що фанера на відміну від шматка деревини, складається з трьох шарів. Учитель запитує: «А хіба не ростуть дерева, в яких деревина складається з таких шарів?» Учні з пожвавленням доводять учителю, що він «помиляється», фанеру виготовляють на підприємствах, склеюючи кілька тонких одношарових листів деревини під пресом. Це запитання не викликало в учнів утруднення, але воно загострило увагу, збудило активність, зацікавило їх. Скориставшись цим, учитель поставив наступне запитання: «Яка ж необхідність у виготовленні фанери?». Учні назвали такі переваги фанери над звичайною деревиною, як великі розміри, легкість, естетичність та ін., відомі їм з досвіду. Але ніхто з них не сказав про міцність фанери. Тоді вчитель вирішив поставлене запитання конкретизувати так: «Чому фанера міцніша від звичайної дерев’яної дошки таких самих розмірів?». Учні замислилися. Вони не мали готової відповіді. Почали консультуватись один з одним. Зрештою звернулися до випробувань зразків, ніби перевіряючи справедливість поставленого запитання. Але відповідь не з’являлася.

Учитель зрозумів, що поставлене завдання непосильне для учнів і розчленував його на простіші. Спочатку запропонував встановити, як легше розламати дерев’яний зразок — уздовж волокон. Потім звернув увагу на розташування шарій у зразках з фанери. Тільки тоді учні прийшли до висновку, що міцність фанери залежить від напряму розташування волокон у шарах.

Щоб переконатися, що учні зробили цей висновок усвідомлено, вчитель запитує: «Чи однакове треба докласти зусилля, щоб розламати шматок фанери вздовж волокон верхнього шару і впоперек? Як можна збільшити міцність фанери?».

Коли учні це з’ясували, вчитель звертає їхню увагу на великий (1,5 м х 1,5м) лист фанери і запитує: «Як же дістати такі великі листи фанери, адже діаметри дерев значно менші?», учні замислились. Тоді вчитель продемонстрував діафільм «Виробництво фанери». Учні шукали в ньому відповідь на поставлене запитання. Коли вони побачили схему верстата для одержання шарів фанери (шпону), відразу зрозуміли принцип лущення деревини. Звернувши увагу учнів на характер розташування сучків на верхньому шарі фанери, вчитель переконав їх, що той лист фанери, який вони бачать, справді виготовлений так, як показано в діафільмі.

З’ясовуючи властивості та застосування фанери, вчитель звернувся до учнів з таким запитанням: «Для чого фанеру фарбують, покривають лаком або синтетичними речовинами?». Запитання викликало в учнів утруднення, яке привело до виникнення проблемної ситуації.

Виготовлення дитячої лопатки розпочалося з обговорення її конструкції.

Були розглянуті такі питання:

1. З яких деталей складається дитяча лопатка?

2. З яких матеріалів можна виготовити ці деталі?

3. Яким вимогам повинні відповідати габаритні розміри лопатки?

4. Як необхідно розміщати волокна верхнього шару фанери: вздовж ручки лопатки чи впоперек?

5. Як краще з'єднати лопатку з ручкою?

І на першому і на другому уроці учні навчальний матеріал засвоїли. Але питання в тому, коли він був засвоєний краще, свідоміше, коли викликав в учнів більший інтерес, творчу активність? Можна з упевненістю сказати, що в другому випадку учні були активніші, бо кожний брав участь у пошуках і встановленні істини. Атмосфера творчості, самостійна пізнавальна діяльність завжди захоплюють школярів. Вміле поєднання розумової та моторної діяльності зумовлюють пізнавальний інтерес учнів до матеріалу, який вивчається. При цьому створюються сприятливі умови, щоб знання, здобуті таким способом, стали власним переконанням учня, а вміння і навички дістали практичне застосування.

Правильне розуміння суті проблемного навчання, успішне його використання на практиці значною мірою залежить від розуміння таких основних його понять: — «навчальна проблема», «проблемна ситуація», «проблемне завдання» (задачі, запитання і практичні завдання), «розв'язання навчальних проблем», «припущення», «гіпотеза» і «рівні проблемного навчання». З’ясуємо їх зміст.

Поняття «навчальна проблема» походить від поняття «проблема», яке характерне для наукового пізнання. Під впливом визначень терміна «проблема», даних в енциклопедіях та окремих словниках, дехто поняття «навчальна проблема» розуміє як складне важливе питання або «велике» пізнавальне завдання, актуальне протягом ряду років, розв’язання якого здійснюється на основі з’ясування великої кількості часткових пізнавальних завдань.

У перекладі з грецької мови слово «проблема» означає задача. Це породило ототожнення понять «навчальна проблема» і «задача», але їх слід розрізняти. Не будь-яка задача може викликати навчальну проблему.

Наприклад, задача для учнів 6 класу: знайдіть кількість матеріалу (жерсті) для виготовлення циліндричної коробочки для цвяхів, розміри якої D = 80, h = 100 (D — діаметр, h — висота) — не є навчальною проблемою. Всі дії її розв’язання учням вже відомі. Залишається знайти результат, який не пов’язаний з новими знаннями чи способами дії. Така задача не включає учня у відносини між відомим і невідомим, не спонукає його до активних пізнавальних дій. Для її розв’язання потрібно здійснити систему відомих перетворень даних умови і знайти кінцевий результат.

Досить поширені задачі пізнавального характеру, але вони теж не проблемні. Наприклад, учитель поставив перед учнями таку задачу. Знайдіть кількість матеріалу, яка необхідна для виготовлення циліндричної коробочки об'ємом 50 см³. Для розв’язання цієї задачі учні довільно вибирають висоту коробочки, знаходять діаметр і визначають кількість жерсті, необхідну для виготовлення виробу. Дії учнів під час розв’язання першої і другої задач майже не відрізняються за характером. Але коли порівняти здобуті результати, виявляється, що у всіх вони різні. Наприклад, у тих учнів, які висоту коробочки взяли 1 см, кількість матеріалу дорівнювала 75 см², а хто вибрав висоту 10 см — 85 см². Учитель розповів, що поверхня геометричних тіл при однаковому об'ємі змінюється залежно від його габаритних розмірів, зазначивши, з яких міркувань слід виходити у даному й інших випадках.

Виникала необхідність в активних розумових діях учнів? Ні. Чи дістали учні нові знання? Безперечно. Вони дізналися, що, вибираючи розмір виробу, слід звертати увагу не тільки на зручність у його використанні, а й на витрату матеріалу.

Розглянемо ще одну задачу: виберіть форму й розміри коробочки для цвяхів, щоб вона мала об'єм 50 см³, була зручною у користуванні і для виготовлення потребувала найменшу кількість матеріалу. Для розв’язання цієї задачі треба, насамперед, встановити, якої форми (циліндричної, прямокутної чи якоїсь іншої) слід взяти виріб, щоб задовольнити поставлені вимоги. Потім визначити, при яких розмірах поверхня коробочки буде найменшою.

Ця задача проблемна, її не можна розв’язати, не виконавши досить складних операцій. Для полегшення розв’язання доцільно виділити дві навчальні проблеми: 1) Як залежить площа поверхні тіла від зміни його форми? 2) Як змінюється площа поверхні тіла при зміні його розмірів?

Навчальна проблема викликає певний психологічний стан учня, який сприяє її розв’язанню. Причому невідоме з відомим у навчальній проблемі пов’язані так, що в ході її розв’язання учень повинен «відкрити для себе» нові знання або способи дії, які невидимою ниткою пов’язані з відомим і легко приєднуються до існуючої в учня системи знань.

Невідоме задачі майже завжди розкриває одну сторону явища, взаємозв'язок між певними величинами. Невідоме ж навчальної проблеми завжди пов’язане з узагальненням.

Учений-педагог М.І. Махмутов на основі аналізу логічного аспекту пізнання прийшов до висновку, що поняття діалектичної логіки «проблема» не можна прямо переносити в теорію проблемного навчання. Воно вимагає специфічного відбиття з урахуванням закономірностей навчання. Тобто, поняття «проблема» в умовах навчання трансформується в дидактичне поняття «навчальна проблема». Виходячи з цього, він визначає навчальну проблему як відображення (форму виявлення) логіко-психологічного протиріччя процесу засвоєння, яке визначає напрям розумового пошуку, спонукає інтерес до дослідження (пояснення) сутності невідомого і веде до засвоєння нового поняття або нового способу дії.

Механізм виникнення навчальної проблеми можна розкрити так: об'єктивне протиріччя чи їх сукупність включаються в проблемне завдання (задачу, запитання чи практичне завдання). Виходячи з аналізу відомого й невідомого, учень сприймає умову проблемного завдання: зіставляє відоме з невідомим, яке включає не тільки невідомі знання чи спосіб дії, а й спосіб його знаходження. У процесі такого зіставлення учень усвідомлює протиріччя, закладене в умові завдання. Сприйняття протиріччя, усвідомлення необхідності його розв’язання і в той же час відсутність «засобів» його розкриття викликають, проблемну ситуацію. Під дією таких умов у свідомості учня виникає навчальна проблема. Вона виникає у мисленні, в ідеальній формі як будь-яке судження, поки воно не стане логічно завершеним і не буде виражене в звуках чи знаках письма. Усне чи письмове вираження навчальної проблеми може збігатися з попередньо сформульованим проблемним завданням, але, як показують дослідження, у більшості випадків вони не збігаються. Навіть якщо проблемне завдання ставиться учителем у формі лаконічно вираженої проблеми, учні часто її переформульовують. Це пояснюється тим, що викладені в завданні факти усвідомлюються учнями. Досвід, знання, мотиви можуть надати деякої своєрідності, а часом і нового напряму в розумінні суті завдання. Тому вчителю необхідно стежити за тим, щоб сформульована учнем проблема за змістом не відрізнялася від поставленого завдання.

Найважливішим моментом проблемного навчання є проблемна ситуація. Саме по собі проблемне завдання — тільки база, основа проблемності. Учень може, наприклад, з досвіду знати, як його розв’язати, і в такому разі проблемність не виникає. Або завдання може бути пов’язане з недоступним для учня матеріалом. Він не розуміє, що від нього вимагається. В цьому випадку проблемність теж не виникає. Але коли завдання відповідає можливостям учня, несе в собі нові, необхідні в даний момент знання чи способи дії, без яких неможливе виготовлення виробу чи виконання якогось завдання; коли в учня виникає цікавість, потреба, прагнення його виконати, відкриваються всі умови для вияву принципу проблемності. Психологічний стан учня в таких умовах прийнято називати проблемною ситуацією.

Відомий психолог О.М. Матюшкін поняття «проблемна ситуація» визначає так: «Проблемна ситуація — особливий вид розумової взаємодії суб'єкта і об'єкта; характеризується таким психологічним станом, який виникає в суб'єкта (учня) під час виконання ним завдання і який вимагає знайти (відкрити або засвоїти) нові, раніше не відомі суб'єкту знання чи способи дії». Іншими словами, проблемна ситуація — це психологічний стан учня, який виникає під часі сприйняття умови проблемного завдання і спрямовує його на пошукову діяльність.

Методично правильно створена проблемна ситуація забезпечує виникнення в учнів пізнавального інтересу; розкриває суперечність між пізнавальною потребою і неможливістю задовольнити її за допомогою набутого запасу знань і способів дії, допомагає визначити основну проблему, осмислити її та знайти вихід з утруднення.

Від умілого створення проблемної ситуації великою мірою залежить успіх організації проблемного навчання в цілому.

Важливим етапом проблемного навчання є розв’язання навчальної проблеми. Дехто з учителів праці процес розв’язання навчальних проблем ототожнює з процесом розв’язання звичайних задач, а проблемні запитання і проблемні практичні завдання взагалі не відносить до навчальних проблем. Це призводить по зниження ефективності занять. Навіть, коли правильно сформульована навчальна проблема, вміло створена проблемна ситуація, навчання не досягає бажаного успіху, якщо розв’язання проблеми побудовано неправильно.

У своїх суттєвих рисах процес розв’язання проблемних завдань збігається з науковим пізнанням. Як і в науковому пізнанні, при розв’язанні проблемних завдань можна виділити ряд етапів:

· складання плану розв’язання проблеми;

· висунення припущень і обговорення гіпотези;

· доведення гіпотези;

· перевірка результатів розв’язання проблеми;

· узагальнення нових знань і способів дії.

У практиці проблемного навчання вчителі праці часто плутають поняття «гіпотеза» і «припущення». Припущення — це судження про хід і результат розв’язання завдання. Висуваючи припущення, учень подумки забігає вперед, фіксує послідовність своїх дій на основі досвіду розв’язання проблем взагалі, наявних знань; робить спробу на основі здогаду або інтуїтивного мислення висловити думку про хід розв’язання. Причому, для розв’язання проблеми припущень може бути кілька. Але тільки одне з них, імовірність правильності якого найбільша, стає гіпотезою. Отже, гіпотеза, з одного боку, є формою пізнання об'єктивної дійсності, формою мислення, а з другого — способом розумового пошуку шляхів розв’язання проблеми. Вона включає припущення про суть фактів чи причини певних явищ і тим самим дає ймовірне їх пояснення.

На практиці гіпотеза служить учителю засобом активізації розумової діяльності учнів. Для учня вона є прийомом творчої уяви і принципом розв’язання навчальної проблеми.

Проблемні завдання можуть бути виражені у вигляді запитань, задачі, практичного завдання.

Проблемне запитання відображає деяке непізнане явище реальної дійсності. В його основі лежить діалектичне протиріччя між відомим і невідомим. Це протиріччя і є рушійною силою мислення, робить запитання проблемним. Проблемне запитання завжди включає ще не розкриті нові знання і способи дії, для добування яких потрібні власні інтелектуальні зусилля учнів, певний цілеспрямований розумовий процес.

Проблемні задачі мають багато спільного з проблемними запитаннями, але в той же час суттєво відрізняються від них. Вони включають не тільки запитання, а й умову, яка містить необхідні для розв’язання задачі дані. Крім того, розв’язування задачі, як правило, вимагає більш складної системи розумових дій, ніж відповідь на запитання. Спільним у них є те, що вони обов’язково відображають суть певного протиріччя і передбачають включення учня як суб'єкта у відношення між відомим і невідомим.

Наприклад, для учнів VI класу завдання розрахувати кількість тканини, необхідної для пошиття нічної сорочки, є проблемною задачею, бо дані включають певну кількість знятих мірок, а невідоме — розміри шматка тканини. Процес же переходу від об'ємності зразка до площини викройки вимагає просторового уявлення учня, уявного реконструювання, певного передбачення та ін.

Найхарактернішими для трудового навчання є проблемні практичні завдання. Це завдання, які ставляться чи виникають у процесі практичної роботи учнів і спрямовані на: а) відкриття нових способів дії; б) здобуття нових знань; в) застосування знань у нових умовах; г) створення оптимальних умов для практичних дій.

Проблемне практичне завдання теж включає відоме й невідоме, але вони пов’язані із способами дії. Так, під час виготовлення рамки для портрета учень використав з'єднання «на вус». З'єднання планок у кожному куті було виконано без зазору. Коли ж з цих планок учень склав рамку, то в результаті різних неточностей у з'єднаннях виникли зазори. З досвіду він знає, що зазорів не повинно бути. Тут і виникає проблема: як ліквідувати зазори? Спроби учня виправити недолік методом підчистки планок погіршили справу. Так виникає потреба в новій, невідомій до цього дії — припасовці з'єднань за допомогою спеціальної пилки.

Отже, в трудовому навчанні різні форми проблемних завдань (запитання, задачі, практичні завдання) повинні займати відповідне місце. Запитання, звичайно, найбільш універсальний і гнучкий тип навчально-пізнавальних завдань. Вони є безпосереднім стимулом продуктивної пізнавальної діяльності учнів. Своїм змістом проблемні запитання спрямовані на встановлення причиново-наслідкових зв’язків у процесах і явищах, на формування висновків тощо. Та не слід проблемне навчання організовувати тільки у формі бесіди з використанням проблемних запитань. У кожному конкретному випадку вчитель повинен творчо підходити до змісту матеріалу, можливостей учнів і правильно визначати, які знання необхідно дати учням пояснювально-ілюстративним методом, які — постановкою проблемних запитань, а які, можливо, й розв’язанням проблемної задачі.

Так, учитель Київської середньої школи № 153 Г. Б. Волошин виготовлення учнями підставки для паяльника починає з розв’язання проблемної задачі. За готовим виробом слід визначити потрібну кількість матеріалу, а для цього треба раціонально розмітити заготовку, бо тільки в такому разі її вистачає для виготовлення підставки.

Учні з готових виробів знімали розміри, підраховували, скільки жерсті витрачається на закруглення, на виготовлення коробочок для каніфолі і т.д. Коли дійшли до зіставлення потрібного та наявного матеріалу, виникла проблема: як зробити розмітку, щоб вистачило матеріалу. Для уникнення копіювання порядку розмітки, вчитель видав учням заготовки різної форми. Були й такі заготовки, розмірів яких не вистачало для даного виробу. В таких випадках учитель пропонував учням змінити якийсь з елементів конструкції так, щоб вистачило матеріалу і не порушилися технічні вимоги до виробу.

Дехто з учителів вважає, що на задачі й запитання витрачається багато часу, тому заняття організовують під диктовку, не дають можливості учням подумати, змушують їх копіювати свої дії — мовляв, учні в майстерню приходять працювати, а не думати. Це неправильно. По-перше, тому, що засвоєні ремісничим методом знання та вміння погано переносяться в нові умови, вони не варіативні. Невеликі зміни умов виконання завдань викликають в учня значні утруднення. Тут він витратить більше часу, ніж під час розв’язування задачі. Більше того, може зіпсувати заготовку або виготовити недоброякісний виріб. Це зумовлено тим, що такий учень не звик думати, його цього не вчили. З кожного утруднення він виходить методом сліпих спроб і помилок. По-друге, практика показала, що витрата часу на пізнавальні дії учнів під час проблемного навчання цілком залежить від знань, умінь і підготовленості до уроку вчителя.

Звернемося знову до наведеного прикладу (виготовлення підставки для паяльника). Щоб раціонально розмітити заготовку для підставки, учні витратили 15 хв. Ніби й багато. Та вчитель це врахував. Він запланував вивільнити час на тих операціях, які учні засвоїли раніше. На окремі елементи підставки в нього заготовлені шаблони; коробочка для каніфолі виготовляється швидко за допомогою спеціального пристрою, зробленого семикласниками; на складні деталі розроблені технологічні картки. Така різноманітність допоміжних засобів не звужує пізнавальних можливостей учнів і не обмежує їхню трудову зайнятість, навпаки, учні вчаться раціонально, грамотно організовувати свою працю.

Проблемне навчання передбачає поступове включення учнів у самостійну пізнавальну діяльність. У трудовому навчанні, як показує практика, доцільно виділити чотири рівні проблемного навчання. На кожному наступному рівні передбачається зростання пізнавальної самостійності учнів. Чотирьом рівням проблемного навчання відповідають чотири етапи просування учнів від репродуктивної діяльності до творчої.

Перший етап — виконання завдань за зразком. Для трудового навчання цей етап характерно виражений у V і VI класах. Від його організації значною мірою залежить успіх дальшого розвитку пізнавальної самостійності. Тут потрібно вміло поєднувати репродуктивність і творчість, дотримуватись ряду умов:

— виконуючи дії за зразком, постійно йти до творчості;

— самостійну роботу організовувати так, щоб учень, виконуючи завдання, свідомо прагнув досягти мети;

— під час роботи, за зразком розвивати вміння саморегуляції та самоконтролю;

— завдання за зразком добирати за принципом зростаючої трудності;

— у процесі виконання завдань спрямовувати учнів на виявлення власної ініціативи.

Другий етап — «співробітництво» учня з учителем під час виконання завдання. Вчитель організовує активну діяльність учнів і в процесі цієї діяльності розвиває в них пізнавальну самостійність.

Третій етап — самостійна активність учнів (учні виконують завдання без допомоги вчителя, але під його керівництвом).

Четвертий етап — творча активність. На цьому етапі найбільш повно виявляються пізнавальні здібності учнів, розвивається вміння самостійно «бачити» проблеми, формулювати й доводити їх, застосовувати знання на практиці.

Типи проблемних ситуацій Дидактично й методично обґрунтовані способи створення проблемних ситуацій можуть бути знайдені тільки в тому разі, коли вчителю відомі загальні закономірності їх виникнення.

Наука довела, що джерелом виникнення проблемних ситуацій і рушійною силою їх розв’язання є протиріччя.

Психологи встановили, що найсприятливіші умови для творчого мислення складаються тоді, коли людина стикається з протиріччями, які вона не в змозі пояснити на основі наявних знань і досвіду, коли перед нею виникає проблема, яку необхідно розв’язати. Розумове утруднення переборюється напруженою роботою мислення, активними пошуками виходу з ситуації. Мислення активізується під час зіставлення наявних знань з новими обставинами, при бажанні зрозуміти причини і суть нових фактів і явищ, пояснити протиріччя.

Отже, проблемні ситуації в процесі навчання виникають, коли учні стикаються з суперечливими фактами, закладеними в предметах і явищах природи, або з невідповідністю між відомими знаннями чи способами дії і невідомими, тобто тими, які потрібно здобути в процесі пізнання.

Розглянемо приклади таких випадків.

Під час роботи на токарних верстатах семикласники повинні використовувати вимірювальні прилади підвищеної точності. Учитель Чернігівської середньої школи № 22 В. Г. Джевага вирішив з’ясувати з учнями суть підвищення точності штангенциркуля проблемно. Він підібрав два однакові на вигляд штангенциркулі, але різної точності (один до 0,1 мм, а другий — 0,05 мм). Показавши їх учням, сформулював завдання; «З'ясуйте, яким чином в одному зі штангенциркулів досягнуто значно більшої точності вимірювання».

Перед учнями постає проблема: «Чому в однакових штангенциркулях точність вимірювання різна?». Одна сторона закладеного в цій проблемі протиріччя — штангенциркуль має точність вимірювання 0,1 мм, друга — такий же за будовою інший штангенциркуль має вищу точність вимірювання (0,05 мм). Сторони протиріччя в цьому випадку представлені повно, явно виражені, об'єктивно зв’язані. У свідомості учня їх взаємне існування викликає протест: «Як це може бути?». Але реальне існування сторін протиріччя спонукає до встановлення істини. В учня виникає бажання ліквідувати конфлікт між сторонами протиріччя, але ж для цього потрібно розв’язати проблему.

Такі завдання дуже ефективні. Вони, як правило, гостро конфліктні, швидко і створюють проблемні ситуації і приводять до свідомого засвоєння знань.

Проблемні ситуації, що виникають на основі протиріч процесу пізнання, менш конфліктні, але вони мають великий розвиваючий і виховний ефект. Однією з сторін такого протиріччя є дана інформація (відоме в завданні), а другою — невідоме, те що потрібно знайти в результаті розв’язання навчальної проблеми. У формулюванні проблеми ці сторони протиріччя пов’язані так, що відоме в завданні «сигналізує» учневі не тільки про існування нового знання чи способу дії, а й створює передумови його відкриття.

Прикладом такої ситуації може бути фрагмент уроку швейної справи середньої школи № 3 м. Чернігова. Після того, як учні вивчили всі види машинних швів, учителька Р. В. Драгунова дала їм практичне завдання — обробити зріз неправильної форми, зроблений нею на тканинах. Спочатку учні не помітили складності цього завдання. Та коли почали його виконувати, виявились утруднення, які викликали проблемну ситуацію. Через нерівність зрізу його не можна було обробити підрубним швом. Не задовольнили й смужки тканини, вирізані по поздовжній, косій і поперечній нитці, які застосовуються під час обробки зрізів обкантовувальним швом. Виникла невідповідність між відомими і невідомими (новими) способами дії. В існуванні нового способу дії учні не сумніваються, вони з досвіду знають, що такі зрізи можна обробити. Постає питання: «Як це зробити?».

На основі цих суперечностей і невідповідностей можна виділити ряд таких проблемних ситуацій:

1. Коли проявляється невідповідність між наявними знаннями та способами дії за новими вимогами.

Один з прикладів такої ситуації наведений вище (фрагмент уроку швейної справи). Та слід зазначити, що проблемна ситуація може виникнути, коли проявиться невідповідність між одними й тими самими за характером знаннями, але нижчого й вищого рівня. Так, до ознайомлення з суттю капілярних явищ учні вважають, що боронування застосовується тільки, для розпушування ґрунту і для знищення бур’янів. Щоб розширити знання учнів про цей агротехнічний захід, перед ними можна поставити таке запитання: «З якою метою перед висіванням деяких культур ґрунт ущільнюють коткуванням?». Це суперечить знанням учнів. Вони з досвіду знають, що перед посівом ґрунт завжди розпушують, а тут роблять навпаки. Така невідповідність викликає проблемну ситуацію зазначеного типу.

Крім того, проблемна ситуація може виникнути, коли є наявна невідповідність між науковими і практичними (побутовими) знаннями.

Наприклад, до з’ясування наукових основ польоту літака учні VI класу вважають, що основною умовою його руху є обертання повітряного гвинта. Проте, коли під час виготовлення моделі літака постало питання: як вигнути лопаті?, виникла потреба з’ясувати, з якою метою вигинають лопаті гвинта. Що відбудеться, коли помилитися у виборі напряму їх вигинання? Чи полетить модель літака, якщо лопаті гвинта залишити не вигнутими? Ці питання створюють проблемну ситуацію вище зазначеного типу.

Наведемо ще один приклад. До вивчення теми «Електротехнічні роботи» учні V класу вважають, що в батареї кишенькового ліхтаря «міститься» струм, який витрачається на горіння лампочки. Коли весь струм витратиться, батарею слід замінити. Таке уявлення не відповідає початковим відомостям про струм, тому в даному випадку слід створити проблемну ситуацію.

2. Коли учні стикаються з ситуацією, в якій з різноманітних знань чи способів дії потрібно вибрати необхідні.

Цей тип проблемної ситуації дуже часто виникає в трудовому навчанні під час конструювання, складання технології виготовлення виробу, встановлення режиму різання тощо.

Наприклад, учителька Р. В. Драгунова з успіхом використовує його на уроках під мас конструювання одягу. На плакаті з рисунком моделі одягу пропущено один з елементів (наприклад, не намальовано рукав плаття). До плаката даються вирізки з паперу цього елемента, але різних моделей. Ці вирізки вчителька по черзі прикладає до плаката і пропонує учням вибрати модель, яка найбільше відповідає даній моделі одягу. Обговорення кожного з фрагментів пов’язано із створенням проблемних ситуацій цього типу.

Другим прикладом такого типу проблемної ситуації може бути ситуація, створена на уроці в сільській школі з теми: «Конструювання сільськогосподарської техніки (навчальних посібників)», яка вивчається в VIII класі. Вчитель повідомляє учням, що з агротехнічної точки зору доцільно висівати культуру вику в суміші з вівсом. Після збирання врожаю їхнє насіння треба розділити. Для цього потрібна спеціальна машина. Щоб створити діючу модель такої машини, необхідно запропонувати технічний пристрій, який би забезпечив розподіл насіння. Виникає проблемна ситуація: який же з відомих принципів розподілу насіння різних культур для цього використати? Що взяти за основу — те, що різна вага зерен цих культур, чи те, що різна їх форма, а може, одночасно і перше, і друге?

3. Коли йде пошук шляхів використання наявних знань і способів дії у принципово нових умовах.

У процесі трудового навчання виникає багато проблемних ситуацій, для розв’язання яких потрібно використати саме ті, а не інші теоретичні знання. Так, під час виконання електротехнічних робіт «виникла» потреба обладнати праску сигнальною лампочкою, робоча напруга якої 6,3 В. Учні знають, що в побуті є електричні прилади з сигнальними лампочками. Бачили вони й праски, в ручки яких вмонтовані лампочки. Крім того, їм відомі теоретичні основи електричних кіл. Але ж лампочка має робочу напругу 6,3 В, а напруга мережі 220 В. Постає проблема: як здійснити живлення лампочки?

Часто застосування відомих знань разом із засвоєнням деяких нових відомостей може привести до формування в учнів нових знань чи способів дії. Скажімо, на занятті технічного гуртка під час виготовлення моделі з жерсті, виникла потреба з'єднати деталі у незручному для паяння місці. Перед учнями виникла проблема: як виконати цю операцію? Замінити спосіб кріплення деталі не можна, бо значно ускладниться конструкція моделі і порушаться технічні вимоги до неї. Ліквідувати цю трудність шляхом зміни технології збирання моделі теж не можна. Учні потрапили у «безвихідне» становище. Помітивши утруднення, вчитель розповів їм про існування в природі явища капілярності, про його закономірності і поставив завдання використати це явище для з'єднання деталей даної моделі.

Розв’язання цієї ситуації привело до засвоєння нового способу дії.

4. Коли наявне протиріччя між теоретично можливим шляхом розв’язання задачі та його практичною нездійсненністю або недоцільністю.

Наприклад, після вивчення пасової передачі вчитель ставить запитання: «Чому на практиці не використовуються пасові передачі з передаточним числом більшим п’яти?» Для учнів це питання зразу переростає у проблему. В принципі пасову передачу можна виготовити з будь-яким передаточним числом, але практика обмежує теоретичні можливості. Наявне протиріччя приводить до виникнення проблемної ситуації.

Такі ситуації часто виникають під час повідомлення учням технічних проблем сучасного машинобудування. Так, розповідаючи про механічні властивості сталі, вчитель повідомив учням, що навіть невеликий процент домішок фосфору і сірки у сталі значно зменшує її міцність. Видалити ж зовсім ці домішки поки що практично неможливо. Перед учнями постає проблема: чому ж не можна повністю видалити із сталі шкідливі домішки? Що заважає цьому? Учнів зацікавлює, як же видаляються з металів і вводяться в них різні домішки. Такі проблемні ситуації сприяють розширенню політехнічного кругозору учнів, привчають їх до всебічного аналізу практичних знань.

5. Коли проявляється невідповідність між конкретним технічним об'єктом і його схематичним зображенням.

У технічних рисунках, принципових, кінематичних і радіо електротехнічних схемах, які широко використовуються в трудовому навчанні, зображено суттєві елементи деталей, механізмів, а все несуттєве випущено. Для учня це несуттєве — невідоме. Спостереження показують, що чим менший досвід роботи із схематичними зображеннями, тим більшу роль в їх розумінні відіграють несуттєві елементи деталей і механізмів. Так, під час виконання електротехнічних робіт учитель добився, щоб учні навчилися креслити схеми різних з'єднань опорів. Але коли їм було дано опори (реостати) і провідники, то виявилося, що майже ніхто з них правильно не склав навіть найпростішого електричного кола.

Схематична наочність для учнів V-ІХ класів виступає як задача з неповними даними. Утруднення, що виникають при цьому, можна використати для створення проблемних ситуацій.

Робота з графічним зображенням вимагає розвинутої просторової уяви. Перехід від креслення до реального предмета і навпаки, вміння за кожним символом схеми бачити деталь, вникнути в характер взаємозв'язку деталей виробу вимагають напруженої, творчої розумової діяльності учнів. Використання проблемних ситуацій сприяє розвитку цих умінь і навичок у роботі з графічним зображенням, допомагає формувати технічне мислення учнів.

Найсприятливіші умови для створення проблемних ситуацій під час роботи з графічним зображенням виникають тоді, коли в їх «статиці» необхідно побачити «динаміку» процесів. Так, будь-яка кінематична схема, крім об'ємного уявлення об'єкта, вимагає ще уявлення руху окремих її частин і умовиводів про принцип дії всього механізму. У роботі з радіоелектротехнічними схемами виникають ще складніші завдання — за статичним зображенням схеми проаналізувати роботу пристрою, встановити співвідношення електричних величин тощо.

6. Коли виникають утруднення під впливом «психологічного бар'єру» попереднього досвіду.

Широко відома психологічна закономірність — вплив попереднього досвіду на процес засвоєння нових знань і способів дії, у науковій літературі зустрічається під назвами «психологічний бар'єр» попереднього досвіду, «явище інтерференції» і «явище від'ємного переносу». Оскільки ця закономірність у навчальному процесі виступає як перешкода, утруднення на шляху до нового, то варто користуватися поняттям «психологічний бар'єр попереднього досвіду».

Суть цього психологічного явища полягає в тому, що вироблені в процесі практичної діяльності вміння і навички гальмують встановлення нових способів дії. Учні не можуть звільнитися від звичних способів дії й піти шляхом нових, оригінальних рішень.

Розрізняють два види цього явища: асоціативне і репродуктивне гальмування. Репродуктивне гальмування спостерігається тоді, коли замість нового способу виконання дії проявляється інший, раніше засвоєний. Воно може використовуватись для створення проблемних ситуацій тільки в тому разі, коли виникає потреба його запобігти. Асоціативне гальмування проявляється при заміні раніше засвоєних способів дії новими. Це — досить ефективний засіб створення проблемних ситуацій.

Рушійною силою подолання впливу «психологічного бар'єру» попереднього досвіду є боротьба властивих йому протилежних тенденцій — до збереження (фіксації надбаного) і до його зміни (модифікації). Це протиріччя, за відповідних умов, — джерело створення проблемних ситуацій.

У трудовому навчанні такі ситуації виникають дуже часто, особливо під час конструювання, моделювання, складання технологічних процесів, виконання практичних завдань. Учителю важливо бачити їх прояв і при потребі вміти їх загострювати або знімати шляхом своєчасного втручання. Актуалізація необхідних знань і способів дії сприяє створенню проблемних ситуацій такого типу. Розширення попередніх уявлень, знань і вмінь з питань, що розглядаються, застосування конкретизованих настанов запобігають прояву «психологічного бар'єру» попереднього досвіду.

7. Коли проявляється невідповідність між створеним образом дії та практичним її виконанням.

Такі проблемні ситуації характерні для трудового навчання. Вони виникають під час засвоєння нових способів дії або при вдосконаленні раніше засвоєних. Перш ніж виконати якусь дію, учень у своїй свідомості повинен створити її образ. Джерелом створення такого образу є пояснення і демонстрації вчителя, описи цієї дії в підручнику, інструкціях тощо, де виділяється головне, суттєве, вдосконалене і те, що можна передати. Звичайно, створений у «голові учня» образ буде близьким до першоджерела. Але сама дія учня, як правило, не відповідає її образу. Причиною цього є, по-перше, те, що в джерелах образу дії багато що випущено як несуттєве, а для учня воно важливе, невідоме; по-друге, сприйняття образу дії, особливо з тексту, завжди неповне навіть в основних компонентах. Не можна, наприклад, словами передати чи побачити точний розподіл зусиль рук, прикладених під час обпилювання напильником. Крім того, будь-яке сприймання має суб'єктивний характер. Спостереження й досвід показують, що багато дій не можна виконати відразу правильно, навіть на основі найдосконаліших образів дії. Так, без води не можна навчитися плавати навіть за найдосконалішою інструкцією.

На основі вищесказаного можна стверджувати, що будь-яка нова дія для учня є пізнавальною задачею. Причому невідоме в наведеному прикладі не можна визначити без зусиль власного мислення. Від того, наскільки воно організоване, цілеспрямоване, в основному й залежить швидкість і якість освоєння тієї чи іншої дії.

8. Коли наявні протиріччя суджень.

У трудовому навчанні проблемні ситуації, в основі яких лежить протиріччя суджень, найчастіше виникають під час конструювання, планування технологічних процесів, коли стикаються судження «можливо — неможливо», «раціонально — нераціонально», «впливає на процес позитивно чи негативно» і т.д. Проблемні ситуації такого типу відіграють важливу роль у формуванні активної розумової діяльності учнів. Насамперед вони сприяють розвитку аналітико-синтетичної діяльності учнів, у результаті чого розв’язання технічних задач стає більш доказовим, а значить і раціональним.

Встановлена класифікація проблемних ситуацій на основі протиріч є важливою для організації проблемного навчання. Вона дає можливість простежити за особливостями пронесу мислення в умовах різних типів протиріч, глибше проникнути в суть поняття «проблемна ситуація», розробити шляхи управління сприйманням і розв’язанням основних типів протиріч. Без знання протиріч, характерних даному навчальному предмету, тобто без класифікації проблемних ситуацій, не можна ефективно організувати проблемне навчання.

Створення проблемних ситуацій Одним з відповідальних етапів проблемного навчання є створення проблемної ситуації. Від того, наскільки ефективно організований цей етап, залежить не тільки хід розв’язання завдання, а й результат засвоєння нових знань чи способів дії, результат впливу на розумовий розвиток учня.

Щоб створити проблемну ситуацію, треба поставити перед учнями таке практичне або теоретичне завдання, під час виконання якого вони відкриють для себе нові знання або способи дії. Це найперша умова створення проблемної ситуації. Крім неї потрібно виконати ще ряд умов:

1. Проблемне завдання, на основі якого створюється проблемна ситуація, повинно ґрунтуватися на тих знаннях і вміннях, якими володіють учні, тобто, щоб зміст був доступний для них. Тому завдання має випливати із змісту матеріалу, який вивчається, бути логічно пов’язане з ним. Важливо також, щоб завдання включало невідомий елемент, який у даний момент необхідний і без з’ясування якого не можна далі рухатися. Складність цього елемента повинна відповідати розумовим можливостям учнів. Якщо ж відчувається, що знань і вмінь у них недостатньо для розв’язання запланованої проблеми, то потрібно затриматися з її постановкою. Шляхом непроблемних запитань, пояснень у ході бесіди слід з’ясувати незрозуміле, відновити в пам’яті учнів необхідні знання. Тобто учня потрібно підготувати до сприймання й розв’язання проблемного завдання так, щоб нові знання чи способи дії включались у вже існуючу систему знань, стали новим етапом його розумового розвитку.

Успіх створення проблемних ситуацій великою мірою залежить від знань і вмінь учителя враховувати вікові й розумові особливості учнів. Звичайно, найсприятливіші умови для цього створюються під час індивідуальної роботи з учнями. При цьому вчитель має можливість встановити рівень знань учня, його можливості в засвоєнні нового й відповідно поставити перед ним посильне завдання.

2. Виконання проблемного завдання має викликати в учнів потребу в нових знаннях чи способах дії.

Спостереження показують, що без врахування інтересів і потреб учнів організовувати проблемне навчання неможливо. Навіть ідеальні проблемні завдання не створять проблемну ситуацію, якщо учень поставиться до них байдуже. Тому кожне заплановане проблемне завдання необхідно проаналізувати як з інформаційного, так і з мотиваційного боку. Тільки тоді, коли вчитель переконається, що при розв’язанні даного завдання учень відчуває недостатність своїх знань, і в нього виникло бажання подолати це утруднення, можна вважати, що виникли умови для створення проблемної ситуації.

Отже, однією з важливих передумов успішного розв’язання проблемних завдань є наявність пізнавальної потреби в учнів, на основі якої виникає пізнавальна активність як засіб її задоволення, і пізнавальний інтерес як мотив навчання. Учень не розв’язуватиме проблему, хоч і будуть засоби її розв’язання, коли відсутні мотиви, інтерес до неї. Це ставить певні вимоги до організації занять і підбору навчального матеріалу для проблемного навчання, а саме: підібраний матеріал має бути доступним і життєвоважливим для учнів; зміст завдань повинен відповідати віковим можливостям та інтересам школярів; виклад навчального матеріалу слід здійснювати емоційно тощо.

Створена пізнавальна потреба, винесена з уроку, з тимчасового стану може перейти в більш усвідомлену тенденцію, яка закріплюється і стає рисою особистості. Учень із сформованим пізнавальним інтересом і надалі творчо ставитиметься до будь-якої справи, проявлятиме активність, винахідливість тощо. Звичайно, на одному уроці цього досягти не можна, потрібна продумана система виховання пізнавальної потреби і розвиток пізнавального інтересу.