В течение многих лет традиционное обучение строилось таким образом, что обучаемый воспринимал информацию на первых двух уровнях восприятия – распознавании и воспроизведении, т.е. стремился ответить на вопросы «что?» и «как?». Значительно реже он выходил на третий уровень восприятия – понимание, предполагающий постановку вопроса «почему?». Но именно на третьем уровне, как справедливо отмечает В. Г. Айнштейн, и находятся основы логического познания [1].
Разумеется, инженеру в его деятельности необходимы первые два уровня. Однако это лишь умение повторять прошлый опыт, чего для творчества, как известно, недостаточно. Используя первые два уровня, инженер работает преимущественно на третьем и четвертом («творчество»). Следовательно, этим и должна определяться направленность обучения.
Этому условию отвечает проблемное обучение, которое рассматривается в качестве одного из действенных средств решения таких сложнейших задач, как развитие умственных сил, познавательной активности, самостоятельности и творческого мышления. Общая характеристика основных видов творческой деятельности показывает, что в процессе творчества у человека проявляются такие качества, как оригинальность мышления, умение видеть проблему, быстрота ориентировки в новых условиях, комбинаторность, способность к догадке, интуиция, а также продуктивность [14]. Для творчества характерно открытие нового – всего того, что связано с решением нестандартных задач.
Проблемные задачи, в том числе учебно-познавательные, принципиально отличаются от тренировочных, цель которых – не поиск нового способа решения, а закрепление известного обучаемым метода. Поэтому проблемным называют обучение решению нестандартных задач, входе которого студенты усваивают новые знания, навыки и умения. В этом случае преподаватель не сообщает знаний в «готовом виде», а ставит перед студентами проблемные задачи и побуждает искать пути и средства для их решения [27] . Принципиально важно здесь то, что новые знания вводятся не ради получения следующей порции сведений, а ради решения проблемы.
Таким образом, ключевое понятие проблемного обучения – проблемная ситуация, которая создается в случаях, когда для осмысления чего-либо или совершения каких-то необходимых действий человеку не хватает наличных знаний или известных способов действия, т.е. возникает противоречие между знанием и незнанием [14]. Проблемные ситуации подразделяют по ряду оснований: области научных знаний или дисциплине (математика, физика и т.д.), направленности на поиск нового (новые знания, способы действия, выявление возможности применения известных знаний и способов в новых условиях), уровню проблемности (в зависимости от остроты противоречий).
Учебная проблемная ситуация характеризуется [27] :
типом противоречия, выявляемого преподавателем совместно с обучаемыми;
наличием известных способов решения подобных проблем;
дефицитом новых данных или теоретических моделей.
Применяя проблемное обучение, преподаватель должен знать не только общую структуру проблемных ситуаций, обусловливающих стратегию обучения, но и их типологию, владеть способами разрешения познавательных противоречий. Проблемная ситуация имеет педагогическую ценность лишь при условии, что она позволяет отделить известное от неизвестного (искомого) и наметить пути решения.
Как считает Т. А. Ильина, проблемность имеет обучающую ценность только в тех случаях, когда побуждает у студентов желание снять возникшее и ощущаемое противоречие. Для этого необходимо соблюдение двух условий: содержательная сторона проблемной ситуации должна представлять для обучаемых определенный интерес и они должны чувствовать, что решение проблемы им посильно, так как часть необходимых знаний у них уже есть [14].
От преподавателя требуется большая методическая работа, связанная с переконструированием учебного материала для разработки проблемных ситуаций, представления его в виде проблемных тем, задач, вопросов. Проблемное обучение позволяет находить пути и методы решения новых задач, оригинальные способы анализа, использовать различные средства доказательности и обоснования. Для подготовки к переходу на проблемное обучение надо решить ряд практических задач [14; 27]:
четко определить развивающие и воспитывающие цели дисциплины, ее разделов и тем;
провести проблемно-логический анализ и структурирование изучаемых научных теорий;
конкретизировать выделенные проблемы с позиции педагогики и определить совокупность познавательных задач и вопросов;
реорганизовать выделенную совокупность на основе определенных параметров с тем, чтобы превратить ее в систему.
Выделенная система должна содержать все основные научные проблемы курса, отражать его мировоззренческие аспекты, обеспечивать усложняющуюся последовательность подачи материала, возможность дифференциации обучения, объективности контроля и самоконтроля, предусматривать использование наглядных пособий, технических средств, обучающих программ.
Переход на проблемное обучение связан с объективными трудностями: это и создание «банка» проблемных ситуаций и, как отмечалось, особый подбор учебного материала, повышенные затраты времени на подготовку к занятиям. К тому же не всякий материал может служить основой для создания проблемных ситуаций. К непроблемным элементам учебного материала относят всю конкретную информацию с цифровыми и количественными данными, факты, даты, наименования и т.п.; непроблемны все задачи, решаемые по образцу, алгоритму, по известному способу.