«Альфой и омегой школы должно быть изыскание и открытие способа, при котором учителя учили бы меньше. А учащиеся учились бы больше».
Ян Амос Каменский
Случай из практики
Это было в 80-х годах прошлого века. Я размышлял, как проведу урок на тему «Электростатическая индукция». Живо представлял себе класс. Вот сидят 30 подростков разного пола. Петя думает о Маше. Маша думает о Саше. Сергей наверняка хочет только одного — чтобы его не спросили. А кто из них думает об электростатической индукции? Никто! А кто меня о ней спрашивал? Никто! Вот войду я в класс и напишу тему на доске. Кого она вдохновит? Никого…
И стало мне грустно, и стал я думать, есть ли выход из этого положения. Как зажечь ребят интересом? И что я сам знаю интересного про эту самую индукцию? И кое-что придумал…
«Ребята! — начал я урок. — Я расскажу вам историю из жизни. Этот случай был описан в газете и произошёл недалеко от нашего города. Представьте себе довольно высокий холм, на котором пасётся корова. Погода дождливая, над холмом тучи, гром и молния. И вдруг после очередного удара молнии корова упала замертво. Попробуйте найти причину смерти коровы — что случилось?»
Посовещавшись, дети генерируют гипотезы:
– молния попала в корову;
– молния попала в лужу рядом с коровой, и электрический ток убил её;
– корова умерла от страха;
– корова поскользнулась и упала;
– умерла от старости, а молния — просто совпадение;
– молния ударила в дерево, дерево упало и придавило корову…
Первые 7-8 гипотез родились быстро, ещё 2-3 ученики выдали с трудом.
Перебиваю их: «Должен вам сообщить, что никто не назвал правильную причину смерти животного». На лицах удивление — а что же произошло на самом деле? Теперь Петя, Маша и Саша, а также все остальные думают об одном: как смерть коровы связана с молнией?
Объявляю тему урока: «Электростатическая индукция». «Сейчас я за 10 минут объясню вам суть этого явления. Тот из вас, кто первый догадается, как оно связано с нашей задачей, будет большой молодец! Начали…»
Теперь внимание класса приковано ко мне…
Противоречие
Каждый ребёнок, ученик, приходящий в класс, думает о чём-то своём. У каждого на данный момент времени есть свой интерес, свой вопрос. Но мы, педагоги, в традиционной манере классно-урочного обучения с этим не очень-то считаемся. Да, мы по-разному пытаемся «настроить» учеников в начале урока, используя устный опрос, или анализ домашнего задания, или что-либо подобное из арсенала педагогических приёмов. Но этого явно мало для активного участия учеников в уроке. Для этого есть только один верный путь — пробудить интерес.
На уроке про электростатическую индукцию я использовал задачу, которую сконструировал на основе газетной заметки. Подобные задачи с исследовательским или изобретательским содержанием мы называем открытыми задачами. Открытые задачи — то самое средство, с помощью которого пробуждается интерес. Сегодня мы1 проверили это на практике в самой разнообразной аудитории — от начальных классов до взрослых специалистов, учителей и инженеров.
Открытая задача, становясь элементом обучающего процесса, служит инструментом разрешения фундаментального противоречия: с одной стороны, каждый ученик приходит на урок со своим интересом; с другой стороны, для эффективного усвоения знаний весь ученический коллектив должен иметь общий интерес по конкретной тематике учебного занятия.
Открытые задачи
Закономерен вопрос: чем открытые задачи отличаются от широко известных «проблемных ситуаций», которые используются в проблемном обучении. Отличие в том, что учебные проблемные ситуации конструируются искусственно по заданной учебной теме. Открытые задачи же обычно связаны с жизнью. В нашем исполнении открытая задача — это ещё и маленькое литературное произведение, то есть она должна быть написана хорошим языком.
Мы провели небольшой эксперимент2: предлагали педагогам разных специализаций и в разных странах набор из 25 открытых задач. Учителя должны были составить список характерных свойств этих задач. Можно отметить, что с высокой степенью точностью списки, составленные разными группами педагогов, совпадали.
Приводим обобщённый список:
- Нет чёткого алгоритма решения открытых задач, то есть нет последовательности действий, гарантированно (при безошибочном исполнении) приводящей к правильному результату.
- В задачах, как правило, описываются реальные жизненные ситуации.
- Главная цель решения открытых задач — не получение точного ответа, а развитие мышления.
- Нет точного условия задачи. В условии задачи содержится дополнительная информация, которая может быть и не востребована при решении. В условии задачи может быть скрытая информация, этакая подсказка в неявном виде. В условии может отсутствовать необходимая информация, которую нужно найти в доступном информационном пространстве.
- Одна задача может иметь множество вероятных ответов.
- Вопрос в открытой задаче тоже может быть нечетким, скрытым.
- Нет чёткого соответствия возрасту решающего, открытые задачи интересны как детям, так и взрослым. Многие задачи можно решать как в начальной школе, так и во взрослой аудитории — просто ответы будут разными.
- Решение задачи зачастую — толчок к дальнейшему исследованию, поиску информации по теме.
- При коллективном решении открытая задача позволяет многим ученикам быть успешными в решении, а не одному.
- Открытые задачи чаще всего не лежат в рамках одного учебного предмета, они мета предметны.
- Даже неправильный ответ может быть интересным. Решение открытой задачи чем-то похоже на участие в КВНе.
- Можно продолжать решать открытую задачу, несмотря на то, что контрольный ответ уже найден.
- С помощью открытых задач можно легко создать атмосферу соперничества и атмосферу сотрудничества (при работе в группах).
- Решение открытых задач приучает детей внимательно слушать рассуждения и ответы других детей.
- Решение открытых задач развивает воображение и интуицию.
- Можно подобрать открытые задачи для каждого учебного предмета.
- Обсуждение и критика решений открытых задач развивают критическое мышление, стимулируют проводить эксперименты, решать не только на словах.
- Решение открытых задач учит очень внимательно относиться к условию задачи, ведь ответ/подсказка может содержаться в самой задаче в скрытом виде.
- Открытые задачи стимулируют обсуждение решений за пределами школы, вовлечение родителей, друзей.
- Некоторые задачи носят ещё и воспитательный характер.
От себя добавим, что мы научились строить образовательный процесс преимущественно на открытых задачах, то есть конкретные знания и умения ученики получают через решение специально подобранных открытых задач. Строить образовательный процесс таким образом можно практически в любой предметной сфере.
Открытые задачи по своему содержанию могут быть изобретательскими и исследовательскими.
Изобретательские задачи требуют найти выход из нестандартной (проблемной) ситуации. Изобретательская задача возникает, когда не существует стандартных, традиционных способов решения или использование таких способов в поставленных условиях невозможно.
Приведем примеры изобретательских задач:
Электричество для геологов
Геологи ставят свои временные палаточные лагеря далеко от дорог и жилья. Для питания приборов и бытовых нужд им нужно электричество. Предложите разные варианты, как можно обеспечивать электричеством геологов в палаточных городках.
Эта задача относится к таким предметным областям, как геология, физика, техника практически в равной степени. При её решении проводится анализ различных условий (горы, равнина, юг или север…) в которых могут находиться геологи, возможные особенности ландшафта, применяются различные физические эффекты для получения электрической энергии.
Яркая картина
Освещенность залитой солнцем белой стены в 1000 раз выше освещённости тёмного подъезда. Между тем самые лучшие белила всего в 60 раз ярче чёрной краски. Многие пейзажи выглядят так, словно мы видим их через солнцезащитные очки или пыльное окно. Как быть художнику, который хочет передать на картине природную яркость и контраст?
Эту задачу можно отнести к искусству или истории искусства, к физике, к физиологии зрения.
Исследовательской мы называем задачу, в которой необходимо объяснить непонятное явление, выявить его причины. В этом случае ключевыми являются вопросы: как это происходит? Почему это происходит? Обычно при решении исследовательской задачи возникает набор ответов-гипотез.
Примеры исследовательских задач:
Техасская лихорадка
Клещи на юге распространены везде. Они являются переносчиками свирепой болезни — лихорадки коров, которую на севере фермеры называют техасской лихорадкой. У всех южных коров в крови имеются смертоносные микробы лихорадки, но для южных коров это не имеет значения — они не болеют.
Почему же южный скот никогда не гибнет от ужасной техасской лихорадки, которая смертельна для северных коров?
Эта задача может быть полезна в курсе медицины, сельского хозяйства, биологии.
Два языка одного племени
У карибов в некоторых племенах существовало 2 языка, мужской и женский. То есть женщины говорили на другом наречии.
Как вы думаете, как могло произойти такое разделение?
Предметные области этой задачи: география, лингвистика, психология.
Мы полагаем, что переход к образовательному процессу, широко использующему в дидактических целях открытые задачи — один из основных трендов развития современной образовательной системы. В качестве доказательства этому тезису предлагаем следующий факт. Анализируя специфику задач, используемых в исследовании PISA, А.Г. Каспржак, Г.К. Митрофанов, К.Н. Поливанова и др., выделяют следующие признаки данных задач3:
-условия представлены в «зашумленном» виде, есть условия, которые не требуются для ответа на вопрос;
-много лишних деталей, а часть необходимой информации может отсутствовать, она обнаруживается, например, в вопросе;
-необходимая информация представлена в разных форматах (текст, графики, таблицы, справочники, собственные знания);
- необходимая информация задана в логике отнесения ее не к конкретному предмету, а к конкретной жизненной ситуации;
- форма ответа не задана (или задана в зашумленной форме).Приведенные признаки задач международного исследования PISA свидетельствуют, что речь идет об открытых задачах.
Картотека открытых задач
Остаётся одна проблема: где учителю взять открытые задачи по своему предмету, да ещё и по каждой отдельной теме? В идеале учитель должен уметь вычленять, придумывать, составлять подобные задачи сам. Этой важной компетенции мы учим на своих семинарах.
Анализируя условие, вопрос и возможность решения изобретательских и исследовательских задач, мы выявили три основных требования к условию открытой учебной (изобретательской или исследовательской) задачи:
- достаточность условия;
- корректность вопроса;
- наличие скрытого или явного противоречия.
Встраивание названных условий в условие задачи рассмотрим на примере.
Предположим, учитель предлагает такое условие задачи:
В глубокой древности египтяне знали секрет получения золота из руды. Они обрабатывали руду расплавленным свинцом. А как получить при этом чистое золото?
Достаточно ли это условие? Очевидно — нет. Технология получения золота не понятна. Не понятно, что кроется за словом "обрабатывали"? Не очевидно даже, что золото надо отделить от свинца...
Это условие не удовлетворяет и второму критерию: "корректность вопроса". Не ясно — требуется сообразить, как всё же получали чистое золото египтяне, или как это можно сделать в современных условиях?
Переформулируем условие. Пусть теперь оно выглядит так:
Древние египтяне умели получать золото из руды. Они обрабатывали руду свинцом — в результате получалась смесь жидких золота и свинца. Египтяне смогли найти способ разделения смеси — попробуйте и Вы.
Такую задачу уже можно решать... Обычные варианты решения: разделить центрифугированием; подобрать вещество, адсорбирующее (впитывающее) свинец, но не золото...
Теперь проблема в том, что задача не интересна, ее условие не соответствует третьему требованию: не содержит противоречия.
Переформулируем условие ещё раз:
Древние египтяне — жрецы умели получать золото из руды. Они обрабатывали руду в больших сосудах свинцовым расплавом — в результате получалась смесь жидких золота и свинца. Теперь достаточно опустить в расплав вещество, которое адсорбирует (впитывает) свинец — и готово чистое золото. Конечно, жрецы тщательно охраняли свою тайну. Никто не видел, чтобы они опускали в сосуды какое-либо вещество — но, тем не менее, они доставали из сосудов чистое золото! Как же им это удавалось?
Теперь в условии есть противоречие: вещество должно быть, так как золото получается; и вещества не должно быть, так как его никто и никогда не видел. Есть противоречие — а, значит, есть и тайна, и задача стала интересней...
Контрольный ответ: Из вещества, впитывающего свинец, (это была костяная зола) изготовляли сами сосуды — в этом и заключался великий секрет египетских жрецов.
Источниками сюжетов для учебных открытых задач служат исторические факты, научные и научно-популярные книги, периодика, документальные фильмы, патентный фонд, а также случаи из инженерной практики, в том числе специалистов по ТРИЗ.
На сегодняшний день сотрудниками общественной лаборатории «Образование для Новой Эры» с помощью прошедших обучение педагогов составлено более полутора тысяч открытых задач по различной тематике. Нет никаких принципиальных проблем, мешающих сделать учебники и вспомогательную литературу по разным учебным предметам, опирающуюся на открытые задачи. А также создать электронные ресурсы, где педагоги смогут делиться открытыми задачами и опытом их применения на уроках, создавать общую предметную картотеку подобных задач.
Литература.
Книги:
1. Альтов Г. С. И тут появился изобретатель. М.: Детская литература, 1989. 142 с.
2. Березина В. Г., Викентьев И. Л., Модестов С. Ю. Детство творческой личности: встреча с чудом. Наставники. Достойная цель. Версия 1.0. С-П.: Издательство Буковского, 1995. 60 с.
3. Гин А. А. Приёмы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность: Пособие для учителей. М.: ВИТА-ПРЕСС. 1-е изд., 1999; 5-е изд., 2003; — 88 с.; 6-е изд., доп., 2005. – 112 с.; 7-е изд., 2006. – 112 с.; 9-е изд., 2009. – 112 с.; 11-е изд., 2012. – 112 с.
4. Гин А. А. Сказки-изобреталки от кота Потряскина: для детей младшего школьного возраста. Изд. 2-е, перераб. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2010. 80 с.: ил.
5. Гин А. А., Андржеевская И. Ю. 150 творческих задач о том, что нас окружает: учеб.-методич. Пособие. Изд. 2-е, перераб. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2010. Изд. 3-е, мягкая обложка, 2012. – 216 с.: ил.; изд. 4-е, 2014.
6. Гин А.А., Фаер С. А. Андржеевская И. Ю. Окружающий мир. М.: ВИТА-ПРЕСС, 2012. 144 с.: ил. Учебник для 1 класса, программа курса, пособие для учителя, классная тетрадь в 2 частях.
7. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Месяц под звёздами фантазии. Школа развития творческого воображения. Кишинёв: Лумина, 1988. 272 с.
8. Злотин Б. Л., Зусман А. В. Изобретатель пришёл на урок. Кишинёв: Лумина, 1990. 256 с.
9. Иванов Г. И. Формулы творчества, или как научиться изобретать. Книга для учащихся старших классов. М.: Просвещение, 1994. 208 с.
10. Саламатов Ю. П. Как стать изобретателем. 50 часов творчества. Книга для учителя. М.: Просвещение, 1990. 240 с.
Статьи:
1. Гин А. А. Зоопарк творческих задач. Журнал «Школьные технологии», 2000. № 5. С. 218 – 220.
2. Гин А. А. Требования к условию открытой учебной задачи. Журнал «Школьные технологии» № 6, 2000., с. 192 – 195.
3. Гин А. А. Картотека учителя. Журнал «Школьные технологии», 2001. № 2. С. 153 – 156.
4. Гин А. А. Встреча с Чудом (о мотивации к познанию). Ценности и смыслы. 2012, № 3(19). С. 10 – 13.
1 Специалисты общественной лаборатории «Образование для Новой Эры».2 Всего в эксперименте за 2 года приняли участие не менее 600 педагогов из России, Украины, Малайзии.3 Новые требования к содержанию и методике обучения в российской школе в контексте результатов международного исследования PISA -2000 / А.Г. Каспржак, Г.К. Митрофанов, К.Н. Поливанова и др. — М.: Университетская книга, 2005. – 128 с.
.gif){kind=small}
