Nauczanie i uczenie się rozwiązywania problemów

NAUCZANIE I

UCZENIE SIĘ

ROZWIĄZYWAN

PROBLEMÓW

Katarzyna Gaworska

CO TO JEST PROBLEM?



Jest czymś podmiotowym,
indywidualnym; jest właściwością
indywidualnej reprezentacji myślowej



Problem to struktura o niepełnych
danych.



Problem (w dydaktyce)- to zadanie
wymagające pokonania jakiejś trudności
o charakterze praktycznym lub
teoretycznym przy udziale aktywności
badawczej podmiotu. (uczeń ma badać i
znaleźć rozwiązanie zadania)



Problem to konflikt między stanem
istniejącym a wynikiem pożądanym
przez przeżywającego konflikt.



Problem istnieje, gdy uczeń w
określonych warunkach ma coś
wykonać, ale nie jest poinstruowany jak
to zrobić.



Problem to zadanie, którego uczeń nie
może rozwiązać za pomocą posiadanej
wiedzy; potrzebne jest myślenie
produktywne, które wzbogaca jego
wiedzę. (tworzenie nowej wiedzy)

ŻEBY SAMODZIELNIE ROZWIĄZAĆ
PROBLEM TRZEBA UMIEĆ ZROBIĆ
UŻYTEK ZE SWOJEJ WIEDZY



Trzeba zdawać sobie sprawę z tego:



Co należy wiedzieć, żeby rozwiązać
problem



Co się wie i jaki to ma związek z
problemem



Że się wie,



Co zrobić, żeby dowiedzieć się tego, co
potrzebne,



Jak posłużyć się tym, co się wie.

ZADANIE UCZNIA:



Nadanie problemowi, z którym się
zetknął, ale który ma postać
nierozwiązywalną, postaci innej,
rozwiązywalnej, co możemy rozumieć
jako proces nadawania znaczeniu
materiałowi nauczania ujętego w postać
problemu.



Pomiędzy struktura faktów i pojęć
składających się na problem a procesem
jego rozwiązywania przez ucznia
znajduje się czynnik pośredniczący,
warunkujący powodzenie w
rozwiązywaniu trudności: umysłowa
reprezentacja problemu, jaką przy
udziale nauczyciela wytworzył sobie
uczeń

Wiadomo, że:
Reprezentacja ta tworzona jest na

postawie wiedzy ucznia obejmującej
treść problemu.

NABYWANIE UMIEJĘTNOŚCI
ROZWIĄZYWANIA PROBLEMÓW



Przebiega przez:

-Etap I- gromadzenie wiedzy, a następnie

przetwarzanie tej wiedzy na procedury
działania.

-Etap II- nauczyciel nadzoruje użycie

wiedzy przez dostarczanie okazji
ćwiczenia tej umiejętności.

ROZWIĄZYWANIE
PROBLEMU JAKO PROCES,



Którego wynikiem jest rozwiązanie problemu, ale
który także prowadzi do zmian w wiedzy ucznia.
Trzeba będzie spojrzeć na rozwiązywanie problemu
jako na:

-wynik uczenia się,
-sposób uczenia się,
-wynik i jednocześnie sposób uczenia się.

Jak pamiętamy, efekty uczenia się są zorganizowane

hierarchicznie

-fakty i nazwy wchodzące w skład pojęć
-fakty, nazwy i pojęcia wchodzące w skład zasad
-fakty, nazwy, pojęcia i zasady wchodzące w skład

rozwiązywania problemu.

PROBLEM A UCZENIE SIĘ



Uczenie się rozwiązywania
problemów, połączone są tu jako efekt:



Wiadomości zdobyte dzięki rozwiązaniu
problemów,



Wiadomości o tym, jakie problemy się
rozwiązuje,



Stopniowa- i jak sądzimy, szeroka, ale
ograniczona- generalizacja umiejętności
rozwiązywania problemów



-ukształtowanie postawy poszukiwania
problemów i dążenia do ich rozwiązania

HEURYSTYKI ROZW.
PROBLEMÓW



Są to zasady postępowania na tyle ogólne, że
trudno poddać ich przydatności systematycznej
ocenie, a ich wykorzystanie zależy od wiedzy i
doświadczenia rozwiązującego.

Najczęściej stosowane:
1. Zanalizuj sytuację problemową tak, żebyś mógł

wykryć wszystkie jej elementy i zrób ich listę

2. Zmieniaj położenie elementów na liście,

zestawiaj te elementy w pary i w inne układy

3. Przestaw tę listę graficznie, wyraź symbolami
4. Przejrzyj listę, szukając przychodzących ci do

głowy skojarzeń z każdym elementem

5. Przedstaw problem własnymi słowami komu

innemu

6. Niech ktoś opowie ci, jak rozumie problem
7. Zastanów się, co ci da rozwiązanie problemu
8. Czy rozwiązywałeś już podobne problemy?

Jak?

9. Jak rozwiązałbyś ten problem, gdybyś miał

magiczną władzę nad rzeczywistością

10. Pracuj nad problemem nie spiesząc sięz jego

rozwiązaniem.

11. Rozbij problem na mniejsze „problemy

składowe”

12. Nie bój się przerw w pracy nad problemem.

Połóż się, obejrzyj telewizję

13. Dopuść do wysuwania pomysłów przez

innych

14. Napisz krótką rozprawkę na temat tego, co

wiesz o sprawach zawartych w problemie

LEKCJA PROBLEMOWA

Dwie przyczyny unikania przez nauczycieli

nauczania problemowego:

1- nauczyciele nie potrafią poprowadzić

lekcji problemowej. Mogą dysponować
wystarczającą wiedzą z zakresu objętego
programem, ale brak im wiedzy, które
wykorzystanie jest konieczne, by
rozwiązać zaistniały problem.

2- nauczyciele lękają się o swój autorytet.

Nauczycielowi może zabraknąć
informacji, albo -co gorsze- może nie
wiedzieć, jak postąpić z daną informacją.



Na lekcji problemowej nauczyciel
przyjmuje rolę banku informacji i w
granicach uznanych przez siebie za
rozsądne jest ze swoja wiedzą do
dyspozycji ucznia na każdym etapie
pracy nad problemem.



Nauczyciel obejmuje czynności
inspiratora, organizatora czynności
ucznia i organizatora sytuacji
sprzyjającej pracy ucznia. Pozostaje
jeszcze funkcja sędziego, który
rozstrzyga wątpliwości rodzące się
zwłaszcza wtedy, gdy uczniowie
opracowują plan działania.

PRZYGOTOWANIE
MATERIAŁU NAUCZANIA



Rozpoznanie rodzaju problemu.



Problemy orientacyjne- decyzyjne-
wykonawcze. Jedno z prawy psychologii
powiada, że działania innych jesteśmy
skłonni tłumaczyć tym, jacy inni są, ich
cechami charakteru, natomiast
działania własne tym, czego wymagała
od nas sytuacja, czyli czynnikami
„obiektywnymi”



Problemy „odkryj”- „wynaleź”-
(„przenieść ze stanu w stan”).

-Odkryć można właściwy ruch planet,

formy przystosowania się do
środowiska.

-Wynaleźć można cały zespół czynności i

środków dzięki którym wyleczymy
pacjenta.

-przenieść ze stanu w stan wymaga

znalezienia struktury problemów
składowych („odkryj”) i ich charakteru,
ułożenia ich w kolejności, określenia,
jakie czynności i w jakiej kolejności
powinny być podjęte.



Problemy otwarte- zamknięte.

-p. zamknięte zawierają zestaw

możliwych rozwiązań i informacje są
łatwiej dostępne, np. „odkryj wzór na
obliczanie pola trójkąta”

-p. otwarte- nie znajmy ani liczby, ani

kształtu możliwych rozwiązań, trudno
jest wykorzystać ubogie informacje, np.
„wyjaśnij przyczyny polskiego kryzysu
lat 80.”



Problemy o jednym rozwiązaniu
(konwergencyjne) – o kilku (dywergencyjne)

Większość problemów, które podsuwa

program szkolny fizyki i matematyki to
problemy konwergencyjne. Jeżeli uczeń
zboczy z właściwej drogi i dojdzie do innego
rozwiązania, będzie ono fałszywe, bo błędny
był sposób pracy. Nauczyciel tłumaczy mu
popełnione błędy; proces rozwiązywania
problemu musi się zakończyć odkryciem
poprawnego rozwiązania.

Problemy dywergencyjne mają wiele

rozwiązań, których wartość może być taka
sama lub które można uszeregować według
wartości.

Włączenie problemu w materiał

nauczania- w praktyce wygląda to tak, że
trzeba sprawdzić, które wiadomości na
temat przewidzianym programem nauczania
opanuje uczeń rozwiązując problem, a
których trzeba mu dostarczyć w inny sposób.
Tak rozstrzyga się, jak włączyć problem w
całość materiału nauczania

Analiza zawartości problemu- rozwiązanie

problemu wymaga łączenia rozmaitych pojęć
i reguł. Musimy je ustalić i dowiedzieć się,
czy uczniowie je znają lub czy są zdolni je
odkryć. Jeśli nie, to trzeba przygotować
materiał, w którym się znajdują, i
doprowadzić uczniów do opanowania tego
materiału.

PRACA Z UCZNIAMI



Etapy rozwiązywania problemów:

I- przygotowawczy
Czynności ucznia:
1. Powstanie potrzeby rozwiązywania problemu, gdy:
a)W wyniku rozpatrzenia sytuacji uczeń jest w niej

niezadowolony

b) Problem zostaje przekazany uczniowi w gotowej

postaci przez nauczyciela

2. Określenie ważnych właściwości problemu
3. Sformułowanie pytań i hipotez
4. Opracowanie planu i strategii rozwiązania
5. Zlokalizowanie źródeł potrzebnych informacji
6. Gromadzenie potrzebnych informacji



II- Inkubacyjny

7. Organizowanie informacji, analizowanie,

ocenianie ich i interpretowanie; możliwa
przerwa w pracy nad problemem, możliwe
zmiany decyzji o źródłach i zapotrzebowaniu na
informacje



III- Olśnienia

8. Gromadzenie i tworzenie wstepnych rozwiązań

problemu bazujących na uzyskanych informacji,
zebranych pytaniach i hipotezach



IV- wykonawczy

9. Wypracowanie i zademonstrowanie rozwiązania



V- Oceny

10. Szacowanie trafności rozwiązania- na ile

trafnie odpowiada na pytanie i rozwiązuje
problem.

ETAPY LEKCJI
PROBLEMOWEJ



I- Przygotowanie ucznia do odczucia trudności i jej
określenia. Uzupełnienie wiedzy. Nawiązanie do wiedzy
posiadanej.



II- Umożliwienie uczniom uświadomienia sobie trudności-
sytuacji problemowej.



III- Przeprowadzenie analizy trudności aż do sformułowania
problemu.



IV- zarys planu działania- rozwiązania problemu



V- Produkcja hipotez- projektów odpowiedzi na pytanie
zawarte w problemie.



VI- Wstępne rozpatrzenie hipotez, ich selekcja i wybór tych,
które będą weryfikowane.



VII- systematyczna weryfikacja hipotezy lub hipotez



VIII- Sformułowanie wyniku i jego analiza.



IX- Przyjęcie lub odrzucenie wyniku.



X- Wykorzystywanie wyniku w rozmaitych sytuacjach.

UCZENIE SIĘ WE
WSPÓŁPRACY



Uczenie się we współpracy zachodzi
wtedy, kiedy działalność grupy uczniów
wykonujących wspólne zadanie
pedagogiczne jest tak zorganizowana,
żeby każdy uczeń wykonał czynności
wspomagające uczenie się innych
członków grupy.



Uczenie się we współpracy szczególnie
pasuje do procesu rozwiązywania
problemów złożonych i najwyraźniej
wpływa właśnie na intelektualne i
wychowawcze rezultaty rozwiązywania
problemów.



Rodzaje prac grupowych



jednolita- wszystkie grupy pracują nad
tymi samymi zadaniami



zróżnicowana- każda grupa otrzymała
inne zadanie

•

Grupy liczą zwykle 4-6 osób

•

Grupy mogą być



Homogeniczne- wszyscy członkowie są na
podobnym poziomie postępów i zdolności



Heterogeniczne- członkowie grupy różnią
się poziomem uzdolnień i znajomością
przedmiotu nauczania

•

Grupa ma swojego lidera.

Document Outline