Система проблемных уроков по теме «Электрическое сопротивление. Закон Ома» при изучении дисциплины «Электротехника»

   Министерство  образования и науки РФ

   Федеральное государственное автономное образовательное  учреждение

   высшего профессионального образования

   «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Кафедра профессионально-педагогических технологий 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине: МЕТОДИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ

     Система проблемных уроков по теме «Электрическое сопротивление. Закон  Ома» при изучении дисциплины «Электротехника» 
 
 
 

Екатеринбург  2011

     Аннотация 

     Тема: Система проблемных уроков по теме «Электрическое сопротивление. Закон Ома»

     Цель – разработка системы проблемных уроков по теме «Электрическое сопротивление. Закон Ома» при изучении предмета «Электротехника».

     Задачи:

1. Раскрыть  теоретические основы проблемного  обучения.
2. Разработать проблемные уроки по теме «Электрическое сопротивление. Закон Ома».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………4

1. Теоретические  основы проблемного обучения

1.1. История развития  и становления………………………………………….5

1.2. Основные  функции и признаки…………………………………………...8

1.3. Проблемная  ситуация как основной элемент  проблемного обучения…11

1.4. Структура  проблемного урока……………………………………………12

1.5. Варианты  решения и постановки проблемы…………………………….17

1.6. Система методов  проблемно-развивающего обучения…………………19

2.  Разработка  системы проблемных уроков по  теме «Электрическое сопротивление. Закон Ома»

2.1. Монологический  метод……………………………………………………29

2.2. Диалогический  метод……………………………………………………...30

2.3. Эвристический метод……………………………………………………...32

2.4. Исследовательский  метод………………………………………………...34

2.5. Алгоритмический  метод…………………………………………………..37

Заключение……………………………………………………………………..39

Список литературы…………………………………………………………….41 

      ВВЕДЕНИЕ

     Проблемное  обучение сегодня – одна из основных технологий обучения, претворяющих в жизнь гуманистическое направление педагогической науки и практики.

     Проблемное  обучение можно рассматривать как  технологию развивающего образования, направленного на активное получение  учащимися знаний, формирование приёмов исследовательской познавательной деятельности, на приобщение студентов к научному поиску, творчеству, на воспитание профессионально значимых качеств личности. Основное дидактическое назначение проблемного обучения состоит в педагогическом управлении активной поисковой деятельностью обучающихся.

     Перспективность проблемного обучения убедительно  доказана как в теории обучения, так и на практике. Проведённые  исследования свидетельствуют о  его высокой результативности. Эффективность проблемного обучения проявляется в связи с формированием знаний, развитием активности, сознательности и самостоятельности студентов, воспитанием творческого подхода в профессиональной деятельности.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ

     1.1. История развития и становления

     Идея  проблемного обучения не нова. Величайшие педагоги прошлого всегда искали пути преобразования процесса учения в радостный  процесс познания, развития умственных сил и способностей учащихся (Я. А. Коменский, Ж. Ж. Руссо, И. Г. Песталоцци, Ф. А. Дистервег, К. Д. Ушинский и др.).

     В XX столетии идеи проблемного обучения получили интенсивное развитие и распространение в образовательной практике. В зарубежной педагогике концепция проблемного обучения развивалась под влиянием идей Дж. Дьюи. В работе «Как мы мыслим» (1909) американский философ, психолог, педагог отвергает традиционное догматическое обучение и противопоставляет ему активную самостоятельную практическую деятельность учащихся по решению проблем. Мышление, утверждает Дж. Дьюи, есть решение проблем.

     Во  втором издании указанной книги (1933) Дж. Дьюи обосновывает психологические  механизмы способности решать проблемы. Он утверждает, что в основе способности  учащихся решать проблемы лежит их природный ум. «Овладеть коллективным мышлением может не каждый, - пишет Дьюи, - более того, не каждого можно научить этому».

• Существенную роль в развитии теории проблемного обучения сыграла концепция американского психолога Дж. Брунера. В её основе лежат идеи структурирования учебного материала и доминирующей роли интуитивного мышления в процессе усвоения новых знаний.

     Ключевой  для учёного является проблема структуры  знаний, включающая, по его мнению, все необходимые элементы системы знаний и определяющая направление развития ученика.

     Общее, что сближает американских авторов, сводится к следующему: признавая целью обучения развитие логического мышления, Дж. Дьюи и Дж. Брунер указывают на важность проблемного подхода в обучении.

     В отечественной педагогической литературе идеи проблемного обучения актуализируются, начиная со второй половины 50-х гг. XX в. Так, виднейшие дидакты М. А. Данилов и В. П. Есипов формулируют правила активизации процесса обучения, которые отражают принципы организации проблемного обучения:

• вести учащихся к обобщению, а не давать им готовые определения, понятия;
• эпизодически знакомить учащихся с методами науки;
• развивать самостоятельность их мысли с помощью творческих заданий.

     С начала 60-х гг. в литературе настойчиво развивается мысль о необходимости  усиления роли исследовательского метода в обучении естественнонаучным и гуманитарным дисциплинам.

     Важнейшим принципом проблемного изложения  учебного материала, одним из способов организации проблемного обучения выступила мысль сообщать знания в их движении и развитии. Со второй половины 60-х гг. идея проблемного обучения начинает всесторонне и глубоко разрабатываться. Большое значение для становления теории проблемного обучения имели работы отечественных психологов, развивших положение о том, что умственное развитие характеризуется не только объёмом и качеством усвоенных знаний, но и структурой мыслительных процессов, системой логических операций и умственных действий (С. Л. Рубинштейн, Н. А. Менчинская, Т. В. Кудрявцев). Существенное значение в развитии теории проблемного обучения имело положение о роли проблемной ситуации в мышлении и обучении (М. А. Матюшкин). Особый вклад в разработку теории проблемного обучения внесли М. И. Махмутов, А. М. Матюшкин, А. В. Брушлинский, Т. В. Кудрявцев, И. Я. Лернер, И. А. Ильницкая и др.

     В педагогической литературе имеется  ряд попыток дать определение  проблемного обучения. Приведём некоторые  из них.

     В. Оконь под проблемным обучением  понимает «совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем (постепенно к этому приучаются ученики сами), оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретённых знаний».

     И. Я. Лернер сущность проблемного обучения видит в том, что «учащийся под руководством учителя принимает участие в решении новых для него познавательных и практических проблем в определённой системе, соответствующей образовательно-воспитательным целям советской школы».

     Т. В. Кудрявцев суть процесса проблемного обучения видит в выдвижении перед учащимися дидактических проблем, в их решении и овладении учащимися обобщёнными знаниями и принципами решения проблемных задач.

     Наиболее  обобщённое определение проблемного  обучения сформулировал М. И. Махмутов: проблемное обучение – это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учётом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивых мотивов учения и мыслительных (включая и творческие) способностей в ходе усвоения ими научных понятий  и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций.

       Как видим, представленные определения отражают существенные признаки проблемного обучения (специфически организованная самостоятельная деятельность обучаемого; выстроенная с учётом целеполагания принципа проблемности деятельность педагога; специфика содержания обучения).

     Итак, проблемное обучение – это тип  обучения, при котором преподаватель, систематически создавая проблемные ситуации и организуя деятельность учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальное сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов науки.

     Проблемное  обучение направлено на формирование познавательной самостоятельности  обучаемых, развитие их логического, рационального, критического и творческого мышления и познавательных способностей. В этом и заключается его главное отличие от традиционного объяснительно-иллюстративного обучения.  

     1.2. Основные функции и признаки проблемного обучения

     Основные  функции и отличительные признаки (особенности) проблемного обучения были сформулированы М. И. Махмутовым. Он разделяет их на общие и специальные.

     Общие функции проблемного обучения:

• усвоение учениками системы знаний и способов умственной и практической деятельности;
• развитие интеллекта учащихся, т.е. их познавательной самостоятельности и творческих способностей;
• формирование диалектико-материалистического мышления школьников;
• формирование всесторонне и гармонично развитой личности.

     Специальные функции проблемного обучения:

• воспитание навыков творческого усвоения знаний (применение системы логических приёмов или отдельных способов творческой деятельности);
• воспитание навыков творческого применения знаний (применение усвоенных знаний в новой ситуации) и умений решать учебные проблемы;
• формирование и накопление опыта творческой деятельности (овладение методами научного исследования, решения практических проблем и художественного отображения действительности);
• формирование мотивов учения, социальных, нравственных и познавательных потребностей.

     Каждая  из указанных функций осуществляется в разнообразной практической и теоретической деятельности учащегося и зависит от учёта характерных особенностей проблемного обучения, которые одновременно являются и его отличительными признаками.

     Первая  и важнейшая особенность – это специфическая интеллектуальная деятельность ученика по самостоятельному усвоению новых понятий путём решения учебных проблем, что обеспечивает сознательность, глубину, прочность знаний и формирование логико-теоретического и интуитивного мышления.

     Вторая  особенность состоит в том, что проблемное обучение – наиболее эффективное средство формирования мировоззрения, поскольку в процессе проблемного обучения складываются черты критического, творческого, диалектического мышления. Самостоятельное решение проблем учащимися одновременно является и основным условием превращения знаний в убеждения.

     Третья  особенность вытекает из закономерной взаимосвязи между теоретическими и практическими проблемами и определяется дидактическим принципом связи обучения с жизнью. Связь с практикой и использование жизненного опыта учащихся при проблемном обучении выступают не как простая иллюстрация теоретических выводов, правил (хотя это и не исключается), а главным образом как источник новых знаний и как сфера приложения усвоенных способов решения проблем в практической деятельности. По этой причине связь с жизнью служит важнейшим средством создания проблемных ситуаций и (непосредственным или опосредованным) критерием оценки правильности решения учебных проблем.

     Четвёртой особенностью проблемного обучения является систематическое применение учителем наиболее эффективного сочетания разнообразных типов и видов самостоятельных работ учащихся. Указанная особенность заключается в том, что учитель организует выполнение самостоятельных работ, требующих как актуализации ранее приобретённых, так и усвоения новых знаний и способов деятельности.

     Пятая особенность определяется дидактическим принципом индивидуального подхода. При проблемном обучении индивидуализация обусловлена наличием учебных проблем разной сложности, которые каждым обучаемым воспринимаются по-разному. Индивидуальное восприятие проблемы вызывает различия в её формулировании, выдвижении многообразных гипотез и нахождения тех или иных путей их доказательства.

     Шестая  особенность состоит в динамичности проблемного обучения (подвижной взаимосвязи его элементов). Эта особенность обусловлена динамичностью самой проблемы, в основе которой всегда лежит противоречие, присущее любому явлению, факту действительности. Динамичность проблемного обучения заключается в том, что одна ситуация переходит в другую естественным путём на основе закона взаимосвязи и взаимообусловленности всех вещей и явлений окружающего мира. Как указывают исследователи, в традиционном обучении динамичности нет, вместо проблемности там преобладает «категоричность».

     Седьмая особенность заключается в высокой эмоциональной активности обучаемых, обусловленной, во-первых, тем, что сама проблемная ситуация является источником её возбуждения, и, во-вторых, тем, что активная мыслительная деятельность обучаемого неразрывно связана с чувственно-эмоциональной сферой психической деятельности. Самостоятельная мыслительная деятельность поискового характера, связанная с индивидуальным «принятием» учебной проблемы, вызывает личное переживание обучаемого, его эмоциональную активность.

     Восьмая особенность проблемного обучения заключается в том, что оно обеспечивает новое соотношение индукции и дедукции и новое соотношение репродуктивного и продуктивного усвоения знаний. 

     1.3. Проблемная ситуация как основной элемент проблемного обучения

     Проблемное  обучение раскрывается через постановку (учителем) и разрешение (учеником) проблемного  вопроса, задачи и ситуации.

     Проблемный  вопрос предполагает поиск и разные варианты ответа. То есть заранее готовый ответ здесь неприемлем.

     Проблемная  задача – это учебно-познавательная задача, вызывающая стремление к самостоятельному поиску способов и путей её решения. В основе проблемной задачи лежит  противоречие между существующими  знаниями.

     Проблемная  ситуация – основной элемент проблемного обучения, с помощью которого пробуждается мысль, познавательная потребность учащихся, активизируется мышление.

     Наиболее  чётко и последовательно компоненты проблемной ситуации разработаны психологом А. М. Матюшкиным. В психологической  структуре проблемной ситуации он выделяет следующие три компонента:

• неизвестное достигаемое знание или способ действия;
• познавательная потребность, побуждающая человека к интеллектуальной деятельности;
• интеллектуальные возможности человека, включающие его творческие способности и прошлый опыт.

     Учебная проблема для преподавателя является средством управления познавательной деятельностью студента и формирования его мыслительных способностей. Для  субъекта познания – студента –  учебная проблема служит стимулом активизации мышления, а процесс её решения – способом превращения знаний в убеждения.  

     1.4. Структура проблемного  урока

     Проблемным  называется урок, на котором преподаватель целенаправленно создаёт ситуации для поисковой деятельности студентов при приобретении и закреплении новых знаний и способов действий.

     Особенностью  проблемного урока является то, что  повторение пройденного материала  в большинстве случаев сливается  с изучением нового. При этом осуществляется непрерывное повторение знаний и  умений в новых связях и отношениях, за счёт чего у студентов происходит расширение объёма знаний и их углубление.

     Структурными  элементами проблемного урока являются:

• актуализация имеющихся знаний студентов;
• усвоение новых знаний и способов действий;
• формирование умений и навыков.

     Актуализация  имеющихся знаний. Понятие «актуализации» многоаспектное. Его необходимо отличать от обычного репродуктивного повторения. Цель актуализации состоит в том, что имеющиеся знания следует сделать актуальными в данный момент, т. е. активизировать работу памяти и подготовить опорные знания студента для успешного восприятия и усвоения новых знаний. Второй аспект актуализации затрагивает личностную сферу деятельности обучающегося – возбуждение интереса к рассматриваемой проблеме, создание эмоционального настроя, оценка готовности отдельных учеников к восприятию нового материала. Третий аспект – контроль преподавателя за состоянием знаний студента, его умений и навыков. Виды деятельности студента на этапе актуализации: устное или письменное изложение приобретённых ранее знаний, самостоятельная работа репродуктивного характера или решение задач, выполнение упражнений и др. Иными словами, понятие «актуализация» более широкое, чем опрос, который может быть включён в процесс актуализации как составной элемент.

     На  этапе актуализации чаще всего создаётся  проблемная ситуация, реже формулируется  учебная проблема. Следовательно, основная задача этого этапа состоит в  подготовке обучаемых к самостоятельной  поисковой деятельности или к  активному восприятию нового материала (в зависимости от целей, поставленных преподавателем).

       Усвоение новых знаний и способов действия. Уже в названии этого элемента проблемного урока отражено его содержание: именно здесь усваиваются новые знания, раскрывается сущность новых понятий и способы умственной деятельности студента. В связи со сказанным следует чётко определить роль преподавателя на этом этапе. Его деятельность должна быть направлена на создание проблемной ситуации (в случае, если она не возникла на этапе актуализации), формулировку учебной проблемы (или её корректировку), помощь студентам в выявлении новых данных или устранении некоторых логических ошибок, управление их деятельностью. Методы работы преподавателя: рассказ, объяснение, лекция, беседа, демонстрация опыта, кинофильма, плакатов и т.д.

     Деятельность  студентов направлена на усвоение новых  знаний в условиях проблемной ситуации. Эта задача может решаться ими  как логическим путём, так и интуитивно (в зависимости от сложности учебной  проблемы и уровня подготовленности студентов). Методы работы: работа с учебником и справочной литературой, самостоятельное наблюдение или лабораторный эксперимент, решение задач, составление схемы или чертежа экспериментальной установки и др.

     Формирование  умений и навыков. При постановке и решении учебных проблем студенты разрешают противоречия учебного познания. На этой основе происходит превращение знаний в убеждения. Однако глубокое усвоение полученных знаний происходит лишь в процессе их применения на практике. Поэтому важнейшим элементом проблемного урока следует считать этап формирования умений и навыков. Здесь происходит отработка знаний и умений, а также умственных и практических действий. К третьему этапу проблемного урока в большинстве случаев относят проверку правильности решения учебной проблемы.

     Описанная структура относится к внешним  показателям учения и не является показателем мыслительной деятельности студентов. Внутреннюю часть структуры  проблемного урока составляют:

• возникновение проблемной ситуации и формулировка учебной проблемы;
• выдвижение предположений и обоснование гипотезы;
• доказательство гипотезы;
• проверка правильности решения проблемы.

     При организации проблемного урока  на первый план выдвигается вопрос об условиях возникновения проблемных ситуаций и их типизации.

     Постановка проблемы не всегда приводит к проблемной ситуации. Проблемы не интересны для учащегося, если они не связаны с его жизнью, имеют общий характер. Не возникает проблемной ситуации и тогда, когда у учащегося слишком низкий уровень знаний для решения данной проблемы или, наоборот, он быстро находит решение и ему не интересен дальнейший ход рассуждений.

     С точки зрения процесса преподавания проблемная ситуация специально создаётся преподавателем путём применения особых методических приёмов, что, безусловно, требует от преподавателя знания основных способов создания проблемных ситуаций.

1. Побуждение студентов к теоретическому объяснению явлений, фактов, внешнего несоответствия между ними. Это приводит к активному усвоению новых знаний путём поисковой деятельности.
2. Постановка учебных проблемных заданий на объяснение явления.
3. Побуждение студентов к анализу фактов и явлений действительности. Противоречие в данном случае возникает между житейскими представлениями и научными знаниями об этих фактах.
4. Использование учебных и жизненных ситуаций, возникающих при выполнении студентами заданий практического характера. Проблемные ситуации возникают при попытке самостоятельно достигнуть поставленной цели.
5. Побуждение студентов к предварительному обобщению новых фактов.
6. Использование межпредметных связей.
7. Ознакомление студентов с историческими фактами. Таким образом, студенты сталкиваются с проблемными ситуациями, имевшими место в процессе становления изучаемой ими теории.

     Общие закономерности возникновения проблемных ситуаций обобщены в типологии проблемных ситуаций.

     Проблемная  ситуация первого  типа возникает в случае осознания обучающимися недостаточности имеющихся знаний (они не знают способа решения предложенной задачи, не могут дать объяснение новому факту или ответить на проблемный вопрос).

     Проблемная  ситуация второго  типа возникает при столкновении студентов с необходимостью использовать ранее усвоенные знания в новых практических условиях.

     Проблемная  ситуация третьего типа возникает при наличии противоречия между теоретически возможным путём решения задачи и практической недоступностью избранного способа.

     Проблемная  ситуация четвёртого типа возникает тогда, когда имеется противоречие между практически достигнутым результатом выполнения учебного задания и отсутствием у студентов знаний для его теоретического обоснования.

     Разделение  всего многообразия проблемных ситуаций на типы позволяет преподавателю  управлять процессом учения студентов, опираясь не только на дидактическую  компоненту (содержание учебного материала) проблемной ситуации, но и на её психологическую или личностную составляющие (интересы студента, его возможности, потребности и т. д.).

     При сравнении внешней структуры  урока с его внутренней структурой видно, что этап формирования умений и навыков (элемент внешней структуры) совпадает с этапом проверки правильности решения проблем (элемент внутренней структуры). Отсюда максимальная самостоятельность студентов на данном этапе урока. Роль преподавателя заключается в подготовке оптимального количества соответствующих изученному материалу заданий, предъявлении последних студентам (с учётом уровня их развития), управлении процессом решения.

     Как правило, домашнее задание не включается в дидактическую структуру проблемного урока как самостоятельный элемент и может быть задано на любом этапе.

     Практика  показывает, что не все элементы внешней и внутренней структуры  урока могут быть равномерно представлены на  каждом из них. Может чередоваться и их последовательность. В отличие  от уроков непроблемных в течение  одного проблемного урока все элементы внутренней структуры могут повторяться по несколько раз в каждом элементе внешней структуры.