Полный текст статьи
Печать

Образовать – значит настолько развить органы физической и психической жизни человека, чтобы он правильно и глубоко понимал окружающие явления и умел бы путем свободной самодеятельности решать те задачи, которые ставит ему жизнь, отмечал методист естествознания В.В. Половцов [1]. К современному основному общему образованию предъявляются требования практического характера, включающие развитие способности обучающихся к решению проблем, которые возникают при взаимодействии личности с природой, техникой и обществом. Данный вид требований, согласно федеральным государственным образовательным стандартам, получил научное оформление в категории метапредметных образовательных результатов. Метапредметные результаты обучения предполагают освоение обучающимися межпредметных понятий и универсальных учебных действий, которые позволят самостоятельно использовать их в учебной, познавательной и социальной практике, самостоятельно планировать и осуществлять учебную деятельность и организацию учебного сотрудничества [2]. В итоге качественное образование в настоящее время оценивается с личностных, предметных и метапредметных позиций.

Новые требования к образованию предполагают изменение содержания образовательной деятельности. Исходя из этого, возникает актуальная потребность в поиске форм, методов, приемов и средств, которые будут способствовать формированию новых образовательных результатов. В ее решении могут помочь продуктивные образовательные технологии: проблемное обучение, кейс-метод, ТРИЗ, технология деятельностного метода, эвристическое обучение. В частности, кейс-метод предполагает включение в образовательный процесс ситуационных задач.

Ситуационные задачи являются эффективным средством обучения, содержащим в себе проблемы различного характера. Особенность данных задач заключается в ярко выраженном практико-ориентированном и деятельностном характере. Ситуационные задания – это средство обучения:

– в своей содержательной основе имеющие практически значимый материал для обучающегося, который может быть принят субъектом образования при создании соответствующих методических условий по конструированию личностных смыслов;

– позволяющие осваивать интеллектуальные операции и научные принципы познания как составляющие методологического и метапредметного содержания обучения. Мы делаем акцент на последней позиции, представленной в определении ситуационных задач, которая позволяет получить наибольшую эффективность при применении задания.

В сокращенном виде ситуационная задача соединяет в себе текст проблемного характера и набор вопросов и заданий. Причем вопросы и задания могут быть напрямую связаны как с текстом, так и с проблемой. Для развития мышления, демонстрации методологического аппарата науки, её принципов, знакомства с историей предмета и биографиями её творцов особо эффективными будут задачи с историческим содержанием. Текст, связанный с историей науки, быта людей всегда несет в себе острое противоречие между устаревшим и современным миропониманием, старым и новым знанием и опытом ученика. Противоречие вызывает личный осознанный интерес ученика к достижению результата – получению ответа. Ученик находится в позиции «главного разрешателя» проблемы – головоломки. Тексты с историческим содержанием, имеющие физическое зерно, позволяют заинтересовать большинство школьников: гуманитариев и технически ориентированных. Заметим, именно для физики такие задания будут целесообразными ещё и с точки зрения формирования у обучающихся такого личностного результата, как гражданская идентичность и патриотизм, что для предмета является достаточно проблематичным. При использовании исторического материала в такой форме в процессе обучения представляется возможным показать развитие научных (например, физических) идей, проследить за становлением теорий, выявить борьбу мыслителей и удивительные догадки преобразователей практики (инженеров, конструкторов, ученых).

Ситуационные задачи успешно выполняют следующие функции: познавательную, воспитательную, развивающую, диагностическую, методологическую.

Познавательная функция заключается в том, что, в процессе решения задач обучающийся знакомится с новыми фактами, осваивает практический опыт применения знаний и способов действий в конкретных описанных в тексте проблемных ситуациях. Исторический сюжет, представленный в тексте, способствует расширению кругозора.

Воспитательная функция реализуется при принятии субъектом образования проблемы, как личностно значимой: при конструировании смыслов и потребностей в разрешении ситуации и эмоциональной оценке её участников.

Развивающая функция состоит в том, что у обучающихся совершенствуются умения работать с разными видами информации – текстом, таблицами, графиками и изображениями; развивается логическое и творческое мышление, способности решения проблем, формируются навыки самообразования,  смысловое чтение [3].

Диагностическая функция состоит в выявлении состояния и качества результатов обучения. Она может рассматриваться в русле компетентностного подхода, так как обучающийся демонстрирует при решении уровень сформированности метапредметных умений: умение решать предметные и жизненные задачи, смысловое чтение.

Методологическая функция имеет мировоззренческое значение и реализуется при выполнении ситуационных задач с историческим содержанием. Действия обучающегося с задачей предполагают:

1. Выявление аспектов построения научного знания: определение статуса знания (проблемы), функции знаний, закономерности (особенности) развития научного знания, науки, способов получения знаний и решения проблем. Именно на примере задач с историческим содержанием можно качественно продемонстрировать цикл научного познания: «факты, проблема – гипотеза, модель – следствия, выводы – эксперимент, опыт». Например, ситуационная задача «Покорители неба», физика, 7 класс, тема «Воздухоплавание»:

«Небо всегда манило людей. Птицы звали путешественников за собой. Голубые дали удивляли и будили фантазию. Историки до сих пор спорят, кто же первый начал покорять небо? Существуют робкие предположения, что 8 августа 1709 г. португалец Бартоломеу де Гусман представил модель своего аппарата, во время демонстрации которой, бумажная модель, наполненная горячим воздухом, успешно взлетела к потолку. Король Португалии Жуан V щедро вознаградил изобретателя.

Возможно, попытка первого подъема в воздух была предпринята в 1731 г. в Рязани. Подъячий Крякутный, якобы, смог подняться в воздух на большом шаре, наполненным дымом. «Нечистая сила подняла его выше березы, а после ударила о колокольню, но он уцепился за веревку, чем звонят, и остался тако жив. Его выгнали из города, и он ушёл в Москву».

Достоверно известно и документально подтверждено, что первый положительный успех в воздухоплавании пришел во Франции к братьям Монгольфье в 1783 г. Изготовленный из бумаги цветной шар, с отверстием внизу, наполненный горячими газами, которые были легче воздуха, взлетел. Полет продолжался, пока температура газов в шаре была достаточно высока. В основе эксперимента лежала идея братьев Монгольфье о том, что «от горения особой смеси из шерсти и соломы образуется «электрический дым», способный поднять наполненное им лёгкое тело» [4].

1)     Что так испугало жителей Рязани в полёте подьячего? Как они объяснили это явление, почему?

2)     Как вы думаете, верна ли догадка братьев Монгольфье?

3)     Что объединяет все эти истории?

4)     Какими знаниями необходимо обладать, чтобы выяснить, почему простейшие летательные аппараты поднимаются в воздух?

5)     Проследите «цепочку научного познания» на примере описанных в тексте случаев.

2. Выдвижение гипотез, с возможным их доказательством теоретическими и экспериментальными методами. На примерах именно ситуационных задач, мы предлагаем обучать учащихся умению выдвигать гипотезы.

Выдвинуть гипотезу о причинах и закономерных связях тех явлений, процессов, которые предложены в тексте, нужно по одной из форм-шаблонов, которые предлагает учитель. Первая форма «Цель ← средства»: для того, чтобы достичь (обеспечить, реализовать) цель, необходимо обеспечить (использовать, разработать, внедрить) средства [5].

Пример: В витражах христианских базилик Рима, Равенны использовали цветные стекла. Особенно часто использовались синий и красный цвета, которые позволяли снизить интенсивность солнечных лучей. Такие витражи создавали внутри храмов особую таинственную атмосферу. Объясните, почему именно эти цвета стекол были излюбленными у витражных мастеров и настоятелей храмов [6]?

(Ответ: В средневековом храме необходимо было создать особую атмосферу, отличающуюся от мирской, для этого необходимо изменить освещение, снизив яркость солнечного света, что можно реализовать с помощью витражей с красным и синим цветами.)

Вторая форма «Условия → цель»: «Если выполнить (определить) требования (условия), то можно достичь цели».

Пример: В античные времена уже существовал самовар, но без жаровни и трубы. В котел с водой кидали раскаленные камни, и нагревали воду. Предложите гипотезу, которой руководствовались античные изобретатели [7]?

(Ответ: Если в котел с водой положить несколько раскаленных камней, то вода в котле нагреется).

3. Выявление и использование разных моделей и моделирования при решении задачи.

Решать задачи с историческим содержанием мы предлагаем по стратегиям белого, серого и черного ящиков. Суть метода заключается в том, что ученик при работе с текстом выступает в качестве наблюдателя. На основе содержания текста строится модель из трех компонентов: входная информация – ящик – выходная информация. Входная информация всегда имеется в тексте, под ней понимают описанные (наблюдаемые) факты, явления, процессы, объекты. Содержимое ящика представляет собой модели явления, теории, методы. Вскрыть содержимое ящика можно на основании противоречия, которое заложено в задачу. Выходная информация в тексте может отсутствовать, под ней мы понимаем использование явления в быту, в технике, влияние явлений на человека или окружающую среду.

«Белый ящик» имеет доступное для наблюдателя содержимое, в явном виде представленное в тексте задачи. Метод «белого ящика» позволяет предложить новые варианты следствий – выходной информации, сравнить явления, факты – перепроверить входную информацию (рис.1). 

На основании принципа «белого ящика» предлагаются задачи тренировочного и контролирующего характера. Вариант «серого ящика» предполагает, что содержание системы известно наблюдателю частично. Восполнить «серый ящик» возможно только путем получения новых знаний, в ходе эксперимента и обсуждения. Входная информация послужит подспорьем для восстановления «ящика». Выходная информация может присутствовать в тексте, а может и отсутствовать. Такие задачи позволяют организовать мотивацию на уроке и содействуют тренировке творческой деятельности. «Черный ящик» не дает наблюдателю сведений о сути явлений, не предлагает теорий либо методов. Для ученика известны входная и выходная информация. Такие задачи эффективны на уроках открытия нового знания и рефлексии.

4. Использование аналогии как приема научного познания.

5. Отделение объектов природы от объектов науки.

6. Самостоятельное конструирование объектов, задач, проблем [8].

Таким образом, ситуационные задачи с историческим содержанием позволяют вызвать устойчивый интерес к предмету, организовать активную познавательную деятельность и расширять кругозор учащихся, проводить комплексную диагностику образовательных результатов. Важной функцией ситуационных задач является методологическая функция, которая состоит в освоении обучающимися метапредметных умений и методологических знаний – определении статуса научного знания, выдвижении гипотезы, выстраивании последовательности шагов в научном поиске, моделировании и последующей исследовательской и проектной деятельности. Такие задания позволяют связать естественнонаучное и гуманитарное содержание образования, сформировать целостную личность учащегося с развитым научным мышлением, а значит достигнуть новых образовательных результатов.