Использование технологии проблемного обучения на уроках математики как средство повышения познавательной активности учащихся

Актуальность опыта

Модернизация образования ставит перед общеобразовательной школой новые задачи: формирование целостной системы универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности, т.е. ключевые компетентности, определяющие современное качество содержания образования.

Таким образом, обнаруживается противоречие между необходимостью повышения уровня познавательной активности учащихся и недостаточной технологической проработкой этого процесса в условиях традиционного обучения.

Длительность работы над опытом

Работа над опытом осуществлялась в течение трех лет с апреля 2019 по май 2022 года и была разделена на следующие этапы:

• 1 этап - теоретический (апрель-май 2019 года), который предполагал обнаружение проблемы, теоретическое ее изучение и выявление уровня познавательных интересов учащихся.
• 2 этап - практический (сентябрь 2019 по январь 2022 года), в рамках которого использовались элементы технологии проблемного обучения, и отслеживалась эффективность применения отдельных форм, методов и средств обучения.
• 3 этап - заключительный (февраль-май 2022 года), где проводилась диагностика и оценивалась результативность использования выбранных форм, методов и средств обучения.

Диапазон опыта включает работу по повышению познавательной активности в рамках урока математики

В урочной системе технологию проблемного обучения автор использует на уроках изучения нового материала, уроках-практикумах, уроках-обобщениях, на уроках повторения изученного, при подготовке к итоговым контрольным работам, в процессе индивидуальной работы с учащимися.

Создание проблемных ситуаций позволяет выявлять и совершенствовать способности учащихся, развивать познавательную активность, мыслительные навыки.

Технология опыта

Целью педагогического опыта является развитие познавательной активности школьников на основе проблемного обучения, и как следствие - повышение качества знаний учащихся по математике. Для достижения поставленной цели считаю необходимым решение следующих задач:

• использование на уроках технологии проблемного обучения, что позволяет научить детей мыслить логически, научно, творчески; сделать учебный материал более доказательным и убедительным для учащихся; формировать не просто знания, а знания-убеждения, что служит основой для формирования научного мировоззрения;
• введение в педагогическую практику такой организации образовательного процесса, которая содействовала бы формированию прочных знаний на основе самостоятельно добытых учащимися сведений, воздействовала бы на эмоциональное состояние школьников, формируя такие чувства, как уверенность в своих силах, удовлетворение от умственной деятельности;
• использование методов, способов и приемов, направленных на обеспечение оптимального процесса обучения и развития познавательной активности школьников, формирование элементарных навыков поисковой и исследовательской деятельности, развитие положительного отношения, интереса, как к данному учебному предмету, так и к учению вообще.

Эти задачи могут быть реализованы с большим успехом именно в процессе проблемного обучения, поскольку усвоение учебного материала происходит в ходе активной поисковой деятельности учащихся, в процессе решения ими системы проблемно-познавательных задач.

Проблемное обучение существенно отличается от традиционного. При проблемном обучении учитель либо не даёт готовых знаний, либо даёт их на особом предметном содержании - новые знания, умения и навыки школьники приобретают самостоятельно при решении особого рода задач и вопросов, называемых проблемными. При традиционном обучении упор делается на мотивы непосредственного побуждения (учитель интересно рассказывает, показывает), при проблемном же обучении ведущими мотивами познавательной деятельности становятся интеллектуальные (учащиеся самостоятельно ищут знания, испытывая удовлетворение от процесса интеллектуального труда, от преодоления сложностей и найденных решений, догадок, озарений).

Учебный процесс в условиях проблемного обучения имеет следующую структуру:

Деятельность учителя	Деятельность ученика
- создает проблемную ситуацию - организует размышление над проблемой и ее формулировкой - организует поиск гипотезы - организует проверку гипотезы - организует обобщение результатов и применение полученных знаний	- осознают противоречия - формирует проблему - выдвигают гипотезы, объясняющие явления - проверяют гипотезу в эксперименте, решении задач - анализируют результаты, делают выводы. - применяют полученные знания

На уроке, проводимом по технологии проблемного обучения, соблюдаются следующие этапы:

• мотивация, создание проблемной ситуации;
• выдвижение гипотез и их запись на доске;
• исследование (теоретическое, практическое);
• обмен информацией при работе в группах, парах, представление работы;
• обработка информации (выделение значимой информации, подтверждение или опровержение высказанных ранее гипотез);
• подведение итогов урока, рассмотрение новых вариантов решения проблемы;
• домашнее задание;
• рефлексия.

Существует несколько критериев, позволяющих оценить работу учащихся на таком уроке:

• самостоятельный перенос ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию;
• самостоятельное усмотрение проблемы в привычной и незнакомой ситуации;
• видение новой функции знакомого объекта, явления;
• способность выделять в объекте, процессе, явлении его структурные и функциональные компоненты;
• самостоятельное предложение альтернатив, вариантов решения проблемы, разных способов поиска ответа;
• успешное комбинирование ранее известных способов решения проблемы для выработки нового, до сих пор не применявшегося.

Считаю, что данная структура урока в наибольшей степени развивает навыки самостоятельной работы, обеспечивает повышение познавательной и социальной мотивации учащихся, формирует умения применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, творчески их преобразовывать, способствует развитию интеллектуальных способностей школьников. Самообучение, создание проблемных ситуаций, их анализ, активное участие учеников в поиске путей решения поставленной учебной проблемы возбуждает мыслительную активность учащихся, поддерживает глубокий познавательный интерес. В своей работе использую разнообразные методы и приемы работы: работа по алгоритму, самостоятельная работа с учебником, работа в парах, работа по тестам, фронтальная работа, работа в группах, индивидуальная работа, взаимопроверка, самопроверка, дифференцированное домашнее задание, специальные задания, памятки по работе, тренировочные упражнения. А так же разнообразные формы организации урока: традиционный урок, урок-путешествие, урок-исследование, урок-практикум, деловые игры. Организую учебный процесс по принципу проблемности, чтобы отношение учащихся к возникающим проблемным ситуациям было вдумчивым и осмысленным.

Целенаправленное использование учителем проблемных ситуаций, возникающих помимо его желания (объективно), и ситуаций, преднамеренно им создаваемых, представляют собой систему, умелое применение которой и является основной особенностью проблемного обучения и его отличием от традиционного.

Пример 1. Являющийся иллюстрацией постановки проблемной ситуации с целью установления новой важной связи между сложением и умножением чисел в пятом классе при изучении темы «Распределительный закон умножения относительно сложения».

На данном уроке учащимся предлагается решить двумя способами следующие задачи:

Задача 1. В школьном саду посажены фруктовые деревья в 10 рядов. В каждом ряду посажено по 5 груш и по 7 яблонь. Сколько всего деревьев посажено в саду?

Решение.

1 способ	2 способ
(7 + 5) * 10 = 120	7 * 10 + 5 * 10 = 120

Ответ: 120 деревьев.

Задача 2. Две автомашины одновременно выехали навстречу друг другу из двух пунктов. Скорость первой автомашины 80 км в час, скорость второй 60 км в час. Через 3 часа автомашины встретились. Какое расстояние между пунктами, из которых выехали автомашины?

Решение.

1 способ	2 способ
(80 + 60) * 3 = 420	80 * 3 + 60 * 3 = 420

Ответ: 420 км

Задача 3. Найти площадь прямоугольного участка, состоящего из двух прямоугольных участков.

1 способ	2 способ
(4 + 2) * 3 = 18	4 * 3 + 2 * 3 = 18

Ответ: 18 м

После решения всех трёх задач учащимся предлагается самостоятельно

сравнить:

а) первые способы решения задач;

б) вторые способы решения задач;

в) выражения, полученные при решении задач 1-м (2-м) способом;

г) выражения, полученные при решении задачи № 1 (№ 2, № 3) и 1 и 2-мя

способами;

д) числовые значения выражений, полученные при решении задачи № 1 (№ 2, № 3) 1-м и 2-м способами.

В результате такого сравнения учащиеся пришли к следующим выводам:

1-й способ решения всех задач одинаков, 2-й - тоже; выражения, полученные при решении задач 1-м (2-м) способом, отличаются друг от друга только числовыми данными; выражения, полученные при решении задачи №1 (№ 2, № 3) 1-м и 2-м способами, отличаются друг от друга числом арифметических действий и порядком действий; числовые значения выражений, полученные при решении задачи №1 (№ 2, № 3) 2-мя способами, одинаковы, а, значит, можно сделать такую запись:

• (7 + 5) * 8 = 7 *8 + 5 * 8.
• (80 + 60) * 3 = 80 * 3 + 60 * 3.
• (5 + 3) * 4 = 5 * 4 + 3 * 4.

Далее предлагается ученикам заменить одинаковые цифры в полученных выражениях одинаковыми буквами. В результате получены три одинаковых выражения, а именно: (а + в) * с = ас + вс.

Потом учитель говорит:

- Из трёх различных числовых выражений получились три одинаковых буквенных выражений. Встречались ли вы с таким явлением?

- Встречались, - отвечают ученики, - например, при записи переместительного закона умножения.

- И в этом случае, - продолжает учитель, - мы получили новый закон умножения: распределительный закон умножения относительно сложения.

Ученики с помощью учителя формулируют этот закон словесно и на примерах убеждаются в целесообразности усвоения и запоминания этого закона: он облегчает вычисления.

Пример 2. Где при решении проблемной ситуации учащимся необходимо: выдвижение гипотез, формулировка выводов и их опытная проверка.

«Признаки делимости чисел на 10, на 5.

На доске записаны числа: 289 565, 246 560, 24, 188 536, 1873.

Ученикам предлагается найти среди этих чисел те, которые делятся на 10, на 5 и на 2, не производя деления; написать несколько многозначных чисел, делимость которых на 10, на 5 и на 2 они могут предугадать; попытаться найти признаки делимости чисел на 10, на 5 и на 2. Высказать своё мнение: стоит ли этим заниматься? Не проще ли разделить? Разрешается обсуждение с соседом или в группе. После высказывания предположений ученики проверяют их непосредственным делением. Затем идет сопоставление с учебником, и формулируются окончательные выводы.

Использование проблемных ситуаций, исследовательских заданий, частично-поискового метода обучения позволяет организовать работу на уроке с субъектным опытом учащегося, не просто излагать свой предмет, а анализировать содержание, которым располагают ученики по теме урока.

Результативность опыта

Использование проблемного метода обучения позволило получить следующие результаты:

• учащиеся грамотно и четко формулируют вопросы, участвуют в обсуждении; имеют желание высказывать и отстаивать свою точку зрения;
• развивается логическое мышление;
• развивается память, внимание, умение самостоятельно организовывать свою познавательную деятельность;
• развивается способность к самоконтролю;
• формируется устойчивый интерес к предмету;
• активизируется мыслительная и познавательная деятельность учащихся на уроке.

Таким образом, результативность деятельности по обеспечению положительной динамики уровня познавательной активности в учебно-воспитательном процессе достигнута посредством использования технологии проблемного обучения при изучении математики.

Исходя из этого, можно сделать вывод о перспективности дальнейшего использования технологии проблемного обучения с целью достижения более высокого уровня сформированности познавательной активности учащихся при изучении математики.

Библиографический список

1. Бабанский Ю.К. Проблемное обучение как средство повышение эффективности учения школьников. - Ростов-на-Дону, 1970.
2. Богоявленский Д. Н., Менчинская Н.А. Психология усвоения знаний в школе. - М.,1959.
3. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственное развитие ребенка. - М.: Изд-во МГУ, 1985.
4. Крутецкий В.А. Основы педагогической психологии. - М.: Просвещение, 1972.
5. Крутецкий В.А. Психология обучения и воспитания школьников. - М., 1976.
6. Кудрявцев Т.В. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. - М.: Знание, 1991.
7. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей. - М.: Просвещение, 1977.
8. Махмутов М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории. - М.: Педагогика, 1975.
9. Оконь В. Основы проблемного обучения. - М.: Просвещение, 1968
10. Лернер И.Я. Проблемное обучение. Серия «Педагогика и психология», №7, - М., 1974.
11. Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. - М. Педагогика 1972.
12. Крупич В.И. Дидактический механизм возникновения проблемной ситуации в обучении математики. - М.: МГПИ,1984.