Современные методы обучения в высшей школе. Стимулирование деятельности студентов
Содержание обучения (чему учить) неотделимо, как известно, от методов обучения (как учить). Проблема отбора методов, форм и средств обучения является одной из наиболее важных для дидактики. На наш взгляд, возможно использование следующих критериев их отбора: Соответственно с технологиями профессионально-направленного, эвристического, развивающего обучений Соответственно различному уровню сформированности мотивации к профессиональному мышлению и познавательной деятельности Избегание одностороннего преимущество каких-то одних методов, поскольку это может не только не повысить, но и существенным образом снизить ожидаемый результат соответствие методов, форм и средств обучения закономерностям, принципам обучения учет в выборе методов, форм и средств обучения возможностей учеников, специфики набираемого контингента с обязательным подкреплением познавательной деятельности информационной поддержкой, которая рассматривается как средство привлечение будущих специалистов к самостоятельной работе выбор методов, форм и средств обучения должен носить направленный характер
Основным критерием научно обоснованного выбора методов, форм и средств обучения, которые оказывают стимуляцию процесса обучения будущих инженеров, является оптимальность их соединения с учетом специфики каждой рассмотренной образовательной ситуации, которая предполагает использование различного вида учебно методических комплексов.
На наш взгляд, одним из важных факторов совершенствования методов обучения должно быть формирование и развитие у учащихся творческого, эвристического мышления. Преподаватель должен не только предлагать студентам некоторый набор специальных фактов (понятий, теорем, алгоритмов), сопровождаемых дедуктивными рассуждениями, но и развивать их интуицию, прививать навыки самостоятельного поиска новых закономерностей, ознакамлтвать с достаточно общими подходами самостоятельного целенаправленного поиска решения задач, т. е. с подходами, которые не зависят от того, к какому разделу, к какому типу эти задачи относятся.
Понятие методов обучения в современной дидактике истолковывается по разному. Мы придерживаемся определения, в котором «Методы обучения – это упорядоченные способы взаимосвязанной деятельности преподавателя и студентов, направленные на решение учебно воспитательных заданий» . К этой мысли полезно следующее замечание о том, что понятие «методы обучения» нужное, прежде всего тем, кто создает учебный процесс, а не наблюдает за ним со стороны.
В дидактике существуют различные подходы к характеристике и классификации методов обучения: источников знаний обучаемых зависимости от учебных задач, которые ставит преподаватель Классификация методов на основе внутреннепсихологической стороны усвоения знаний и умений студентами
Поскольку, чаще всего, в основе выбираемой преподавателями методологии обучения лежит деятельностный подход, поэтому изначально рассмотрим классификацию методов обучения, предложенную М. Н. Скаткиным и И. Я. Лернером, которая учитывает особенности деятельности преподавателя и студентов в процессе обучения. Авторы выделяют следующие методы обучения: объяснительно-иллюстративный; репродуктивный; проблемное изложение; частично-поисковый, или эвристическая беседа; исследовательский.
Они отличаются друг от друга по характеру познавательной деятельности, осуществляемой учащимися при усвоении различных видов содержания, и характером деятельности преподавателя, организующего эту разнообразную деятельность студентов. Дадим некоторую характеристику перечисленным методам с целью осознания того, что общепринятые методы обучения могут естественным образом вписаться в построенную систему, например, эвристического обучения дисциплине.
Объяснительно-иллюстративный метод состоит в том, что преподаватель сообщает готовую информацию разными способами, а студенты воспринимают, осознают и фиксируют в памяти эту информацию. Этот метод применим во время рассказа, лекции, объяснения, беседы, работы с учебником, демонстрации кино и диафильмов и т. д.
Важным методическим требованием к указанному методу является обеспечение именно активного осознанного восприятия информации уже на начальном этапе усвоения знаний. Так, преподаватель, с помощью умело поставленных вопросов, формулировок стимулирует студентов к активному воспроизведению изложенного материала с целью более глубокого его осмысления, усвоения и запоминания. Студенты должны быть активными соучастниками объяснения, рассказа, лекции, именно это говорит об их активной умственной деятельности. Уже на первом этапе усвоения знаний нужно учить сравнивать новую информацию с ранее усвоенной, выделять в ней главное, важное, анализировать.
Метод предусматривает активное привлечение в учебный процесс наглядности. Использование выцветших плакатов и таблиц уже не привлекает внимание студентов, которые обращают свое внимание на мультимедийные, динамичные изображения. При создании мультимедийних средств обучения возникает определенное противоречие между возможностями: педагога – специалиста в методике обучения, но не всегда готового технологически к созданию таких средств обучения, и – программиста, умеющего грамотно использовать любые технологии, эффективность которых часто вызывает сомнения у методистов. Современные возможности офисных пакетов, таких как Microsoft Power. Point, делают возможным нивелирование этого противоречия.
Но и мультимедийный проектор не всегда предоставляется возможным использовать во время аудиторных занятий. Необходима наглядность, созданная в бумажном варианте. Так, например, во время изучения дисциплины возрастает роль опорных конспектов. Присутствие пункта «Составляем опорный конспект» , материалы которого расположены с одной стороны бумаги, дают возможность заполнения чистой стороны (в виде широких полей для заметок, объяснений, примеров и т. п. ) во время лекции.
Рабочая тетрадь дает возможность лектору сконцентрировать внимание на более существенном материале, опустить некоторые технические детали во время объяснения со ссылкой на соответствующий материал, провести диалог со студентами, отвечая на их вопрос и задавая свои, а также оставить ряд вопросов на самостоятельную работу.
Методическим требованием к репродуктивному методу является наличие систем упражнений, а также программных материалов, которые обеспечивают контроль и самоконтроль (обратная связь – обязательное условие). Значительную роль в реализации этого метода играет алгоритмизация. На наш взгляд, эвристическая деятельность содержит в себе как логические, так и нелогические, например, интуитивные средства. Первые носят нормативный (алгоритмический) характер, вторые имеют индивидуальную психологическую основу.
Следует подчеркнуть, что репродуктивный метод обучения является необходимым даже тогда, когда главной целью является развитие творческих способностей студентов, их эвристического мышления, ведь этот метод обеспечивает необходимый минимум знаний и способов действий, а также некоторую автоматизацию основных операций во время изучения программного материала. С этой целью мы используем Решебник, который содержит общую постановку задачи, теоретическое ядро, план (алгоритм) его решения, один или несколько примеров для самостоятельного решения с ответами. Решебник предлагается как в электронном учебнике, так и в презентациях в Power. Point с использованием различных средств визуализации.
Таким образом, оба охарактеризованных метода, и репродуктивный, и объяснительно иллюстративный являются необходимыми для организации и управления учебно познавательной эвристической деятельностью студентов, но недостаточными, поскольку не обеспечивают в должной мере развития мышления (одно из трех составляющих целеполагания).
Эта цель лучше достигается методами проблемного обучения как дидактической системы. И первым из них есть проблемное изложение материала. Во время проблемного изложения преподаватель ставит проблему, сам ее решает, и при этом указывает путь решения ее в действительных, но доступных студентам разногласиях. Таким образом, преподаватель показывает образцы научного познания, научного решения проблемы, а студенты следят за его логикой, усваивают этапы решения проблем. Организация проблемных ситуаций с помощью провокационных вопросов и их разрешение является одним из главных способов проблемного обучения. Поставленный вопрос может выявлять противоречия между обыденным и строгим представлением об объектах изучения.
Например, можно ли утверждать, что произведение возрастающих функций есть возрастающая функция? Этот вопрос выявляет противоречия между обыденным и строгим представлением об объектах математического анализа – ошибочный ответ дают многие учащиеся. Пример p(x) = x x = x 2 показывает, что сформулированное предложение неправильное.
Следующий метод заслуживает наибольшего внимания во время организации обучения. Для привлечения студентов к самостоятельному решению проблем их необходимо предварительно учить выполнять отдельные шаги решения, этапы исследования. Этому учит частично-поисковый метод или эвристическая беседа.
Эвристическая беседа учит студентов видеть проблему, задавать вопрос, строить заключения из фактов, выдвигать гипотезы, строить план решения. Метод предусматривает деление сложной задачи на серию элементарных подзадач, которые приближает решение основной задачи. Важным методическим требованием к этому методу является умелое объединение коллективных и индивидуальных форм работы.
Метод эвристической беседы непосредственно нацеливает студентов на активную самостоятельную эвристическую деятельность, активизирует имеющиеся знания, учит осуществлять самоконтроль в процессе выполнения некоторого шага решения, оказывает непосредственное влияние на производительность эвристической деятельности и определяет ее. Организация сократовского диалога, направленного на поиск решения специальной задачи отличается от традиционной беседы между преподавателем и студентом во время опроса. В вопросах преподавателя не может быть прямых намеков на готовое решение. Эта беседа напоминает игру «зеленый крокодил» , в которой по поведению ведущего нужно узнать объект, который он представляет.
Получив решение задачи, необходимо предложить студентам проанализировать ход его решения, выделить те этапы, которые оказались существенными в ее решении, и получить, так называемое, эвристическое предписание к применению рассматриваемого метода. Успех применения эвристической беседы обеспечивается умелой системой вопросов преподавателя, которая требует продумывания доказательства, составления плана беседы с возможными ответами. Высокая общая и специальная культура, находчивость, живая речь, умение кратко, просто и ясно ставить вопросы, изменять их в случае надобности – такие качества преподавателя обеспечивают успешное применение этого способа.
Методика построения эвристических вопросов разработана древне римским педагогом и оратором Квинтилианом. Для отыскания сведений о каком либо событии или объекте задаются следующие семь ключевых вопросов: кто? что? зачем? где? чем? как? когда? Парные сочетания вопросов порождают новый вопрос, например: как – когда? Ответы на эти вопросы и их разные сочетания порождают необычные идеи и решения относительно исследуемого объекта. Такие вопросы обычно используются во время организации сократовского диалога, в процессе которого ученики «открывают» истину. Особенно они целесообразны при конкретно индуктивном методе формирования понятий и изучения теорем.
Система вопросов преподавателя и ответы студентов должны удовлетворять ряду требований. ØПрежде всего, система вопросов должна быть построена таким образом, чтобы осуществить намеченные цели. Это значит, что: üвопросы должны подводить студентов к правильному доказательству; üформировать один из эвристических приемов мышления (сравнение, аналогия, обобщение; выделение существенного; конкретизация; абстрагирование, приемы кодирования, моделирования и др. ) üвоспитывать у учащихся качества, необходимые для коллективного творчества (умение кратко и точно формулировать мысль; умение слушать и слышать высказывания товарищей и учителя; комментировать их корректно и доброжелательно и т. д. ). ØСистема вопросов должна обладать логической последовательностью, определяемой содержанием материала и методом, используемым для доказательства. ØВопросы должны давать достаточный простор для мышления учащихся. Интервалы между вопросами могут быть различными. Следует избегать слишком малых интервалов. ØВопросы должны быть сформулированы кратко и точно. Слово, на которое падает логическое ударение, следует ставить в начале вопроса, например, «…почему эта функция непрерывна? » . ØОдновременно следует предлагать только один вопрос. Двойные вопросы не уместны: они дезорганизуют мышление учащихся и, как показывает опыт, задерживают ответ. ØНе следует применять подсказывающих вопросов, т. е. таких, в который в той или иной форме дается ответ. ØСледует предусмотреть вопросы, которые помогут включить в поиск доказательства истины
Для полноценной организации эвристической деятельности необходимым является исследовательский метод обучения. Главная задача этого метода состоит в самостоятельном овладении студентом знаниями, умениями исследовать предмет или явление, строить заключения, а полученные самостоятельно знания и навыки уметь применять на практике. Сущность исследовательского метода можно определить как способ организации поисковой эвристической деятельности во время решения новых проблем. Большинство исследовательских задач представляют собой небольшие поисковые задачи, которые требуют прохождения всех или большинства этапов процесса исследования. Этими этапами являются наблюдение и изучение фактов, выявление непонятных явлений, которые подлежат исследованию (постановка проблемы), выдвижение гипотез, построение плана исследования, реализация плана, проверка решения, практические выводы о возможности и необходимости применения полученных знаний.
Методическим требованием во время применения исследовательского метода является построение таких задач, которые обеспечили бы творческое применение студентами основных знаний (идей, понятий, методов познания) в процессе решения основных, доступных им проблем курса, овладения чертами творческой деятельности, постепенное возрастание сложности решаемых проблем. Задача преподавателя – побудить студентов самостоятельно формулировать определение, выводы, правила с последующим коллективным исправлением недостатков и ошибок. Организации такого учебного процесса способствуют различные программные средства и созданные на их основе обучающие модели.
Необходимыми составляющими методической системы, процесса эвристического обучения дисциплине должны стать также методы и формы активного обучения, которые активизируют познавательную деятельность и организовывают ее так, чтобы вследствие такой деятельности студент хотя бы изредка сам получал новый продукт – новые для него знания и способы деятельности. В эвристическом обучении существуют и специальные для этого методы, источниками которых являются методы технического конструирования. Остановимся более подробно на характеристике тех из них, которые возможно использовать на различных этапах процесса эвристического обучения и которые в наибольшей мере сочетаются с традиционными методами обучения, рассмотренными выше.
Метод эвристического наблюдения (или метод существенного, символьного и образного видения) (Е. де Боно). Вместе с полученной от преподавателя информацией студенты в процессе наблюдения видят и другие особенности объекта, который исследуется, то есть добывают новую информацию и конструируют новые знания. Особенно полезно, например, метод эвристического наблюдения использовать в процессе формирования у студентов абстрактного воображения, т. к. при изучении многих объектов очень важно уметь смотреть и видеть, замечать различные их особенности, делать выводы из замеченных особенностей. Используем пример на обман зрения.
Пример. Посмотрите пожалуйста на рисунки и сравните длины двух отрезков, изображенных на них
Метод гипотез. Студентам предлагается сконструировать версии ответов на поставленный вопрос или проблему. Преподаватель рассматривает исходные позиции или точки зрения на проблему, указывает на разнонаучный, разноплановый подход к конструированию гипотез. Затем студенты учатся наиболее полно и четко формулировать варианты своих ответов на вопрос, опираясь на логику и интуицию. Особенно часто метод применим в эвристическом обучении при конструировании различных программ актуализации знаний (мы о них рассказывали ранее). Вопросы тестовых заданий, звучащие как: всегда ли? верно ли? что будет, если. . . ? порождают часто различные гипотезы студентом, которые далее на примере будут обсуждаться.
Частным случаем метода гипотез является метод прогнозирования. Он отличается от метода гипотез тем, что применяется к реальному или планируемому процессу. Формировать умение выдвигать гипотезы, анализировать предполагаемую структуру решения, делать оценку правильности полученного решения является важным фактором учебно познавательной эвристической деятельности.
Метод ошибок (или метод случайностей, ошибок и ассоциаций (А. Осборн) предлагает изменение устоявшегося негативного отношения к ошибкам, замену его на конструктивное использование ошибок для углубления образовательных процессов. Ошибка рассматривается как источник противоречий, феноменов, исключений из правил, новых знаний, которые порождаются на противопоставлении общепринятым. Внимание к ошибке может быть не только с целью ее исправления, но и для выяснения ее причин, способов ее получения. Отыскание взаимосвязей ошибки с «правильностью» стимулирует эвристическую деятельность Студентов, приводит их к пониманию относительности и вариативности любых знаний. Причем полезно отыскание ошибок в любых рассуждениях: в решении задачи, определении понятия, способе доказательства теоремы (задания софизмы).
«Мозговой штурм» (А. Осборн). Основная задача метода – сбор как можно большего числа идей в результате освобождения участников обсуждения от инерции мышления и стереотипов. При этом важно соблюдать следующие требования: 1) свобода выражения идей (задач) любым членом группы; 2) запрет критиковать предложенные идеи (этап критики и отбора– впереди); 3) свобода комбинации, вариации и дополнения уже предложенных идей. Затем полученные в группах идеи систематизируются, объединяются по общим принципам и подходам. Далее рассматриваются разные препятствия к реализации отобранных идей. Оцениваются критические замечания. Отбираются те идеи, которые не были отвергнуты критическими замечаниями и контр идеями. Мы проверяли экспериментально эффективность использования мозгового штурма для конструирования задач и показали, что она достаточно высока и оптимальна при числе членов группы, находящемся в пределах 5 6 человек.
Метод морфологического ящика, или метод многомерных матриц (Ф. Цвики). Нахождение новых, неожиданных и оригинальных идей путем образования разных комбинаций известных и неизвестных элементов. Анализ признаков и связей, получаемых из различных комбинаций элементов, применяется как для выявления проблем, так и для поиска новых идей. Пример. При исследовании функции обычно выясняются следующие свойства ее поведения: (0. 1) область определения; (0. 2) множество значений; (0. 3) симметрия; (0. 4) непрерывность и точки разрыва; (0. 5) дифференцируемость; (0. 6) нули; (0. 7) знак; (0. 8) монотонность; (0. 9) экстремум; (0. 10) периодичность; (0. 11) поведение на границе области определения; (0. 12) выпуклость и точки перегиба. Соответствующие свойства производной обозначают (1. 1), (1. 2) и т. д. ; свойства второй производной обозначают (2. 1), (2. 2) и т. д. Сопоставление пар свойств может приводить к постановке разнообразных вопросов (порою неожиданных). Например. 1. Обязательно ли из периодичности дифференцируемой функции следует периодичность ее производной? (Связь 0. 10 – 1. 10). 2. Если функция в данной точке достигает максимума, то обязательно ли можно указать окрестность точки такую, что в левой ее части функция возрастает, а в правой убывает? (Связь 0. 9 – 1. 7). 3. Могут ли корни второй производной быть точками экстремума функции? (Связь 2. 6 – 0. 9).
Метод эвристического исследования (Г. Альтшуллер). Избирается объект исследования. Студентам предлагается самостоятельно исследовать заданный объект по следующему плану: цель исследования (определить свойства объекта); план работы; факты об объекте; опыты, модели опытов; новые факты (возникшие вопросы и проблемы); версии опытов; гипотезы; рефлексивные суждения и результаты; выводы. Метод самоорганизации обучения. Работа с учебником, первоисточниками, приборами, реальными объектами; решение задач, выполнение упражнений; изготовление моделей, творческие исследования и др. Использование этого метода предполагает индивидуализацию некоторых сторон процесса обучения. Особенно проявляется метод самоорганизации при работе учащихся с компьютерными обучающими программами.
Метод проектов. В основу метода проектов положенная идея, которая представляет суть понятия «проект» , его направленность на результат, который можно получить в процессе решения той или другой практически или теоретически значащей проблемы. Этот результат можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности. Работа преподавателя над подготовкой создания студентами учебного проекта проводится по таким этапам, как формулирование цели, определение содержания и механизма развития. В методе проектов выделяют пять этапов. В частности, формулирование цели, разработка или выбор путей выполнения проекта, работа над проектом, оформление и обсуждение результатов.
Рассмотрим пример его применения во время изучения темы, плохо усваиваемой студентами, «Непрерывность функции» . 1. Формулирование цели. Этот этап предусматривает наличие значащей в исследовательском, творческом плане проблемы, которая требует интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения. Необходимое прогнозирование практической, теоретической, и познавательной значимости предвиденных результатов. При выборе темы целесообразно изначально ставить задачу более узкого плана для того, чтобы можно было его глубоко обработать. В качестве примера, применение понятия непрерывности в специализированных инженерных дисциплинах, возможно, рассмотреть определения и объяснение основных понятий такого курса как «Основы информации и кодирование» . Студенты глубже знакомятся с понятиями информации сигнала и представление их в графическом и аналитическом виде. Для формулирования цели применяем объяснительно-иллюстративный метод.
Приведем пример формулирования цели. 1. Формулируются понятия Информация – … Сообщение – … Сигнал – … 2. Рассматриваются виды сигналов, среди которых существуют непрерывные. Приводятся примеры непрерывных сигналов. 3. Рассматриваются виды сообщений, среди которых существуют непрерывные. Приводятся примеры непрерывных сообщений. С помощью разных программных средств у нас есть возможность экспериментировать с функциями, которые могут отображать своими графиками соответствующие типы сообщений, выяснить их принадлежность к непрерывным.
Рассматривая важность понятия непрерывности в дальнейшем инженерном образовании, преподаватель начинает реализацию проекта, который предусматривает: qполучение знаний по теме: «Непрерывность функции» ; qформирование мотивации активной самостоятельной исследовательской и познавательной деятельности студентов; q стимулирование заинтересованности студентов в приобретении умений использования понятий, теорем, рассматриваемых в теме; q практическое приложение знаний из данной темы.
2. Разработка или выбор путей выполнения проекта. На этом этапе необходимо использование эвристических и исследовательских методов, которые предусматривают определенную последовательность действий: определение проблематики и задач исследования, выдвижение гипотез их решения. Для продолжения работы с проектом на этапе выбора механизма его реализации нужно определить, сколько лиц могут быть задействованными в нем. Для формирования малых групп используется принудительный подход. Преподаватель формирует в общей группе 6 малых групп с 4 5 лиц, учитывая уровень подготовки каждого студента, его личностные качества. Для каждой сформированной рабочей группы назначается эксперт. Это студент, который в случае необходимости предоставляет помощь студентам данной рабочей группы. Студент эксперт оценивает также работу студентов своей рабочей группы.
3. Формулирование задач для малых групп. Преподаватель формирует рабочие группы и предлагает задачу для каждой такой группы. Для 1 ой группы. 1. Вопросы, которые предлагаются для обсуждения и исследование: üпонятие непрерывности в других фундаментальных дисциплинах. üсвойства функции непрерывной в точке. 2. Найти и классифицировать точки разрыва заданной функции, схематично построить график функции: Аналогичный вид имеет задача проекта для других групп. Работа над проектом может происходить как самостоятельно, так и с помощью преподавателя (может быть индивидуальной, парной, групповой).
4. Выдвижение гипотез решения определенной проблемы. Студентам всей группы сначала предлагается принять участие в генерировании идей относительно определения проблематики задачи исследования с помощью метода «круглого стола» . В основе этого метода лежит принцип коллективного обсуждения проблемы. Главная цель таких занятий заключается в том, чтобы обеспечить студентам возможность практического использования теоретических знаний в условиях, которые моделируют формы деятельности исследовательских групп. Преподаватель должен находиться в круге со студентами и выдвигать предложения. Если он будет сидеть отдельно, то участники дискуссии оборачивают свои высказывания только ему, но не другу. Отмечается, что такое расположение участников, приводит к росту активности, увеличению количества высказываний. Расположение преподавателя в круге помогает ему управлять группой и создает менее формальную обстановку, возможность для личного включения каждого в общение, повышает мотивацию студентов, включает невербальные средства общения.
После общения представители групп выдвигают свои предложения и предположения решения данной проблемы. Например, после обсуждения вопроса «Понятие непрерывности» в других фундаментальных дисциплинах» была предложена следующая идея. Модели с непрерывными переменными широко используются для описания и анализа явлений нелинейной динамики в механике, физике жидкостей и газов. Дальше для получения ответа на вопрос «Свойства функции непрерывной в точке» мы предлагаем эффективное применение эвристической беседы.
Процесс решения последней задачи (нахождение и классификации точек разрыва заданной функции) достигается методами проблемного обучения с помощью проблемного изложению материала. Для создания проблемной ситуации во время нахождения точек разрыва заданной функций преподаватель имеет возможность предложить получить её графическое изображение с помощью программных средств. Мы уже подробно останавливались на характеристике этих средств.
Дальше преподаватель предлагает определения типов точек разрыва функции, а студенты наблюдают за его логикой, усваивают этапы решения проблемы.
5. Оформление и обсуждение результатов. Каждая рабочая группа подводит итог и анализ полученных результатов по каждому вопросу. Преподаватель оценивает не только уровень владения сложными умственными операциями, а и умение студентов воплощения мысли в словах, связи слов, адекватных мысли. Во время оформления результатов исследования в виде презентаций и их обсуждения обращается внимание на способы доказательств, на оформление результатов, на выдвижение новых проблем исследования и т. п. Таким образом, сочетание разнообразных методов обучения при организации процесса эвристического обучения дисциплине способствует не только формированию учебно познавательной, но и эвристической деятельности студентов.
Скачать презентацию Современные методы обучения в высшей школе Стимулирование деятельности
e918e785d99bda8f1b339d8b71e47b22.ppt