Szukaj

Wincenty Okoń - PROBLEMOWE NAUCZANIE-UCZENIE SIĘ

Dwie drogi uczenia się

Proces wszelkiego, a więc i szkolnego, kształcenia może zaspokajać; dwie ważne potrzeby ludzkie. Jedną z nich jest dążenie do poznania świata, do zdobycia wiedzy o nim, drugą - dążenie do ukształtowania własnej osoby, do rozwinięcia własnego umysłu, gwoli lepszego poznania wiedzy o świecie i pełniejszego korzystania z własnego rozumu. Jak widać, obydwie potrzeby ściśle się ze sobą wiążą.

Zajmując się w rozdziale siódmym procesem kształcenia, w dziewiątym -zasadami kształcenia, a w dziesiątym - kształceniem wielostronnym, poświęciliśmy wiele uwagi analizie procesów poznawczych, które są udziałem uczącego się człowieka. Była tam mowa o naturalnej, tj. bezpośredniej, drodze poznawania rzeczywistości przez uczący się podmiot i o drodze pośredniej, która w większym czy mniejszym stopniu ma charakter sztuczny.

Naturalne uczenie się polega na uruchomieniu przez uczącego się człowieka własnych możliwości poznawczych, a więc na:

- spostrzeganiu otaczających go rzeczy i zdarzeń,

- obserwowaniu ich, kiedy do głosu dochodzą procesy wyobrażeniowe,

- myśleniu abstrakcyjnym, gdy. uogólniając wyniki obserwacji odrywamy się niejako od samych rzeczy i zdarzeń,

- tworzeniu lub przetwarzaniu rzeczy i zdarzeń, gdy pojawia się myślenie praktyczne („techniczne") i w ślad za nim następuje działanie.

O ile wszystkie cztery czynności poznawcze, składające się na jeden pełny proces poznania, mają charakter naturalny, to znaczy dostarczają informacji o rzeczach i umożliwiają zmienianie rzeczy przez wykorzystanie własnych zdolności poznawczych podmiotu, o tyle wykorzystywanie „gotowych" informacji, przez kogoś uzbieranych, ma charakter pośredni, nosi też miano uczenia się sztucznego.

W rozdziale na temat kształcenia wielostronnego zwróciliśmy uwagę na konieczność łączenie obu tych dróg w praktyce nauczania-uczenia się w szkole i poza szkołą. Jednakże liczne diagnozy dotyczące pracy w szkołach różnych krajów stwierdzają przewagę, niekiedy przygniatającą, uczenia się z podręczników, a więc nabywania „gotowych" wiadomości w sposób sztuczny, bez uruchamiania własnych procesów poznawczych, a tylko przez wykorzystanie takich zdolności, jak myślenie reproduktywne, pamięć i uwaga. W świetle tych diagnoz zrozumiały się staje postulat dydaktyki, domagający się harmonijnego łączenia obu dróg. Ich harmonijne splatanie się sprzyja rozwojowi takich zdolności, jak zdolność obserwacji, wyobraźnia, myślenie produktywne, pamięć logiczna, uwaga i zdolność do działania, a przy tym, co jest nie mniej ważne, sprzyja zdobyciu gruntowniejszej i trwalszej wiedzy o świecie.

Podobnej harmonii domagał się wybitny polski uczony, a zarazem człowiek czynu. Antoni Bolesław Dobrowolski, który nie tylko wzbogacił swoimi odkryciami polską geofizykę i polską myśl pedagogiczną, lecz także był wybitnym podróżnikiem¹. Twierdził on, że rozwijaniu zdolności umysłowych trzeba poświęcić więcej miejsca, czasu i wysiłków niż nauczaniu wiedzy. Wiedzy zaś uczyć należy tylko tyle, ile trzeba, aby:

- wychowanek posiadł niezbędne elementy do uczenia się samemu po ukończeniu szkoły,

- rozszerzał swe horyzonty i przeżywał wielkie odkrycia i wynalazki,

- posiadł minimum różnej wiedzy, niezbędnej do nabywania różnych zdolności umysłowych,

- nabywając wiedzę miewał przez to okazje do rozwijania zdolności umysłowych i do treningu umysłowego. Każde nabywanie wiedzy ma być równocześnie, według Dobrowolskiego, maksymalnym treningiem umysłowym.

U podstaw prawdziwej aktywności umysłowej leży więc rozwój zdolności umysłowych oraz samodzielności w myśleniu, a tej ani dzieci, ani dorośli nie posiądą poprzez jednostronne uczenie się gotowych wiadomości. Stąd wśród sposobów uczenia się nie mogą występować tylko te, które apelują do myślenia reproduktywnego, uwagi i pamięci. Obok nich niezbędne są sposoby, które zmuszają ucznia do bezpośredniego poznawania rzeczywistości, do samodzielnego rozwiązywania zagadnień teoretycznych. Rozwiązując zagadnienie uczeń wykorzystuje informacje zdobyte w gotowej postaci, ale równocześnie zdobywa nowe wiadomości będące rezultatem rozwiązania. W ten sposób wiedza, którą uczeń zawdzięcza innym, zespala się z tą, którą zawdzięcza sobie. Jednocześnie poprzez procesy obserwacji i myślenia produktywnego zgłębia strukturę rzeczy i zjawisk, procesów i zdarzeń, zdobywając w ten sposób poznanie głębsze i bardziej usystematyzowane.

Ale na tym aktywność poznawcza się nie kończy. Sięga ona jednocześnie w sferę działalności praktycznej ludzi, gdy z wiedzy teoretycznej czynią właściwy dla niej użytek. Wymaga to pokonania dwojakiego rodzaju trudności Pierwsze z nich dotyczą dostrzegania w wiadomościach teoretycznych możliwości ich wielorakich praktycznych zastosowań, drugie zaś — umiejętności wykorzystania wiedzy dla racjonalnego przekształcania otaczającej nas rzeczywistości. Zadaniem szkoły współczesnej jest uczyć młodzież pokonywania jednych i drugich trudności. Dzieje się to szczególnie wtedy, gdy szkoła często stawia uczniów w sytuacjach, w których mają możność rozwiązywać problemy praktyczne w zakresie techniki, sztuki czy życia społecznego. Problemy tego typu wymagające myślenia dywergencyjnego, pozwalają młodzieży głębiej pojąć sens społeczny wiedzy nagromadzonej przez ludzkość, a zarazem rozwijać własne zdolności twórcze.

Nauczanie podające a nauczenie problemowe

Niezależnie od tego, gdzie nauczanie podające znajduje swoje zastosowanie -na szczeblu elementarnym, w szkole średniej czy wyższej - można w nim wyróżnić pewne cechy, które dają się zestawić z odpowiednimi cechami nauczania problemowego.

Nauczanie podające polega więc przede wszystkim na przekazywaniu bądź udostępnianiu uczniom gotowych informacji przez nauczyciela lub podręcznik oraz na mniej lub więcej skutecznym zapamiętywaniu ich przez uczniów. Formy tego przekazu bywały i są najrozmaitsze: dialog, przemówienie, wykład, książka i czasopismo; obecnie obok nich posługujemy się płytą, kasetą, filmem, radiem, telewizją. Jednocześnie wzrasta krąg odbiorców: dawniej nauczyciel uczył jednego ucznia, dzisiaj ma ich kilkudziesięciu lub nawet kilkuset, a nowoczesne środki, jak książka, czasopismo, radio, film i telewizja, zostały nazwane środkami masowej komunikacji, gdyż obejmują swoim zasięgiem miliony ludzi.

Główny wysiłek nauczyciela reprezentującego ten typ pracy dydaktycznej zmierza do tego przede wszystkim, aby odpowiednio przedstawić materiał przewidziany w programach nauczania, niewiele natomiast zajmuje go sam uczeń, jego motywy uczenia się, przystępność przekazywanych treści, sposobu pracy oraz wynikające z tego wszystkiego trudności.

Drugą z kolei cechą podającego nauczania jest możliwość powstawania luk, nieoczekiwanych przeszkód i trudności. Te luki, przeszkody i trudności są nie do uniknięcia, ich zaś uwarunkowanie może być rozmaite. Oto na przykład nauczyciel, opisując przedmiot lub wyjaśniając jakieś zagadnienie, może wskutek chwilowej lub nawet stałej niedyspozycji psychicznej pominąć pewne ogniwo, może wtrącić niezrozumiałe dla ucznia słowo, może też nie być dosłyszany przez część uczniów z powodu ściszenia głosu, hałasu w izbie szkolnej czy w sali wykładowej lub poza nimi. Również i uczniowie mogą chwilowo oderwać uwagę lub czegoś po prostu nie zrozumieć. Podobne trudności w systematycznym dopływie informacji do "magazynującego" je umysłu ucznia mogą powstać i w wypadku korzystania z gotowych wiadomości zawartych w podręczniku lub w lekturze pomocniczej.

Dalszą cechę, szczególnie często wymienianą wśród braków nauczania podającego, stanowią trudności z dostosowaniem tempa nauki do wszystkich uczniów, którymi nauczyciel się na raz zajmuje. Wiadomo, że niemal każdy uczeń ma inne tempo uczenia się, a tymczasem nauczyciel dostosowuje swoje tempo albo do najlepszych uczniów w klasie, albo, i to najczęściej, do przeciętnych, albo do słabszych. Zdarzają się niekiedy grupy dość wyrównane pod względem poziomu umysłowego i wtedy sprawa tempa uczenia się przestaje być trudnym zagadnieniem; z reguły jednakże różnice te są duże, a niekiedy wręcz olbrzymie.

Następna cecha tradycyjnego nauczania wiąże się z trudnościami w przeprowadzeniu kontroli rezultatów nauki, tymczasem wobec różnic w uczeniu się kontrola staje się tu nieodzowna. Gdyby jednak nauczyciel na kontrolę poświęcał jeszcze więcej czasu na zajęciach niż obecnie, co byłoby jeszcze bardziej niecelowe, to i wówczas nie byłby w stanie sprawdzić wszystkich rezultatów tego sztucznego uczenia się.

Z wyodrębnionych tu cech nauczania podającego wynika cecha ogólniejsza, która polega na tym, że tradycyjne i tak powszechne nauczanie podające nie może zapewnić wszystkim uczniom opanowania wszystkich - podanych przez nauczycieli i podręczniki -wiadomości i sprawności. Uczniowie osiągają wyniki częściowe, niekiedy wręcz fragmentaryczne, już w chwili kończenia zajęć czy po wykonaniu związanych z nimi prac „domowych", tym skromniejsze się one stają po pewnym czasie. Rozpiętość wyników kształtuje się w zależności od poziomu i postawy uczących się, od ich uprzedniego doświadczenia i wiadomości z danym tematem związanych, jak również od ich zdolności i motywów uczenia się, od stopnia aktywności i włożonego w uczenie się wysiłku. Szczególnie pracowitość uczniów może sprzyjać przezwyciężeniu niektórych braków nauczania podającego.

Braki nauczania podającego, na które zwraca uwagę powyższa charakterystyka, są do pewnego stopnia przejaskrawione. Dość często występują one rzeczywiście i to w ostrej formie, możliwa jest jednakże i taka realizacja tego nauczania, w jakiej ogranicza się je do minimum, wydobywając jednocześnie pozytywne wartości nauki „frontalnej" całej klasy. Wartości te jednakże tym łatwiej się pojawiają w lekcji, w im większym stopniu odwołuje się ona do samodzielności i aktywności młodzieży.

Jako przykład ilustrujący te wartości przytoczę opis lekcji przeprowadzonej przez Halinę Mrozowską a opisanej przez Tadeusza Słowikowski ego: „Lekcja ta poświęcona była aktualnemu niezmiernie wówczas problemowi przyłączenia do Odrodzonej Polski tzw. Ziem Zachodnich. Była to jedna z wyższych klas, chyba II licealna, a więc końcowa (czyli wówczas maturalna -przyp. W.O.); uczniowie w tym roku szkolnym mieli zdawać egzamin dojrzałości, wielu z nich walczyło z okupantem, wśród nich byli partyzanci - niektórzy wywodzili się z terenów przyłączonych do Związku Radzieckiego. Krzyżowały się wśród nich różne poglądy na zachodzące zmiany, zarówno terytorialne, jak i społeczno-gospodarcze. Lekcję rozpoczęła Halina Mrozowską od przeczytania wyjątku z Historii Długosza, w którym autor wyraża ogromną radość z odzyskania przez Polskę w pokoju toruńskim Pomorza, Warmii i Ziemi Chełmińskiej — a równocześnie żałuje bardzo, że Śląsk i Ziemia Lubuska pozostają jeszcze poza granicami Polki. Nauczycielka nie zdradziła ani autora, ani też czasu powstania tego tekstu. Na jej zapytanie, zwrócone do uczniów - kiedy to mogło zostać napisane i przez kogo - zdezorientowani trochę słuchacze w większości uznali, że jest to tekst współczesny, nie mogli tylko zrozumieć, dlaczego autor żałuje, że Śląsk i Ziemia Lubuska pozostają poza granicami Polski, bo przecież Polska Ludowa te ziemie posiada. Trudno im było uwierzyć, że jest to tekst piętnastowieczny, który wyszedł spod pióra znakomitego dziejopisa Długosza. Z ogromną uwaga śledziłem reakcje uczniów, wypowiadane uwagi - zamieniane pomiędzy nimi spojrzenia, zadziwienie. Jeden z nich otwarcie powiedział mniej więcej te słowa: Myśleliśmy, że to propaganda, a to przecież rzetelna prawda historyczna. Pomyślałem wówczas, że trudno było lepiej ocenić lekcję i jej nieprzeciętne walory wychowawcze".

Mając na uwadze te walory nauczania podającego, nie możemy z niego rezygnować we współczesnej szkole. Traktując je jako w pomyślnych przypadkach wartościową postać nauczania, jednocześnie za słuszne uważamy wzbogacanie Jej przez wprowadzanie do szkół ogólnokształcących, zawodowych i wyższych innego nauczania. Takiego mianowicie, które polegałoby nie tylko na przyswajaniu sobie gotowych informacji, lecz także na czynnym wytwarzaniu wiedzy, na pracy badawczo-odkrywczej ucznia. Obecnie nauczanie takie najczęściej nazywane jest nauczaniem problemowym. Obok nauczania podającego stanowi ono drugą z kolei postać nauczania konwencjonalnego. Niezależnie od nich w latach pięćdziesiątych naszego wieku pojawiła się nowa postać nauczania, zwana nauczaniem programowanym.

Nauczanie problemowe opiera się nie na przekazywaniu gotowych wiadomości, lecz na uzyskiwaniu przez uczniów nowych wiadomości i sprawności za pośrednictwem rozwiązywania problemów teoretycznych i praktycznych. Cechą istotną tego nauczania jest aktywność badacza-ucznia, pojawiająca się w określonej sytuacji i zmuszająca go do stawiania sobie pytań-problemów, do formułowania hipotez i weryfikowania ich w toku operacji umysłowych i praktycznych. Aktywność ta najczęściej skierowana jest w stronę rzeczywistości, a wówczas, gdy w grę wchodzi rozwiązywanie problemów ^praktycznych, prowadzi nawet do przekształcania rzeczywistości. Proces dydaktyczny opiera się tu na samodzielnym dochodzeniu do wiedzy, zarówno tej, która jest samym rozwiązaniem problemu, jak i zdobywanej w toku formułowania problemu, rozwiązywania go i weryfikacji. Rozwiązywanie problemu stwarza warunki do strukturalnego ujmowania wiedzy o rzeczywistości. Sam problem, który uczeń rozwiązuje, jest strukturą o niepełnych danych. Usiłując rozwiązać problem, uczeń ogarnia myślą całą strukturę, zastanawia się nad wzajemnym stosunkiem poszczególnych jej elementów, a następnie wykrywa elementy brakujące lub nie znane mu jeszcze związki między elementami i w ten sposób uzupełnia strukturę. Stałe odwoływanie się do struktury sprzyja nie tylko rozwiązaniu problemu, ale i trwałemu opanowaniu związanej z nim wiedzy.

W przypadku rozwiązywania problemów przez całą klasę (praca frontalna) kłopoty z dostosowaniem tempa pracy do uczniów zdolnych, średnich i mniej zdolnych są znaczne; stosunkowo dobrze pozwala je przezwyciężać praca grupowa, gdyż w kilkuosobowej grupie rozwiązującej problem aktywni musza być wszyscy. Praca grupowa sprzyja też sprawdzaniu osiąganych wyników, grupa orientuje się bowiem, jak wszyscy jej członkowie pracują, jednocześnie w przypadku małej aktywności niektórych uczestników może spowodować ich zamianę na innych. W znacznej mierze samo rozwiązanie lub nierozwiązanie problemu spełnia funkcje kontrolne, kontrola formalna natomiast, inaczej niż w nauczaniu podającym, nie stanowi organicznej części procesu kształcenia.

Wprawdzie wyniki problemowego nauczania-uczenia się rzadko dochodzą do 100%, są jednak z reguły wyższe niż rezultaty nauczania podającego. Są one przy tym wyższe zarówno pod względem sumy opanowanej wiedzy, jak i umiejętności jej stosowania w życiu oraz rozwoju zdolności twórczych.

Najważniejsze cechy obu odmian nauczania przedstawia porównawczo tabela nr 10.

TABELA 10. Cechy nauczania podającego i problemowego

Nauczanie podające

Nauczanie problemowe

l. Materiał nauczania przekazywany jest w gotowej postaci - nauczyciel zwraca uwagę przede wszystkim na program, który przesłania mu uczniów.	l. Nowe wiadomości uzyskają uczniowie za pośrednictwem rozwiązywania problemów teoretycznych i praktycznych.
2. W przekazie ustnym czy podręcznikowym powstają luki, przeszkody i trudności, spowodowane m.in. czasowym wyłączaniem się ucznia z procesu dydaktycznego.	2. W toku rozwiązywania problemu uczeń pokonuje wszystkie przeszkody; jego aktywność i samodzielność osiąga tu wysoki poziom.
3. Tempo przekazywanie jest dostosowane do uczniów mocniejszych, średnich lub słabych.	3. Tempo uczenia się jest zależne od ucznia lub od grupy uczniów. Uczniowie słabsi zyskują dzięki pracy z grupą.
4. Kontrola osiągnięć szkolnych jest częściowo tylko związana z procesem uczenia się; nie jest jego organiczną częścią.	4. Większa aktywność uczniów sprzyja rozwojowi pozytywnych motywów i zmniejsza potrzebę formalnego sprawdzania osiągnięć.
5. Nie ma możności zapewnienia wszystkim uczniom stuprocentowych osiągnięć; największą trudność sprawia stosowanie wiadomości w praktyce.	5. Efekty nauczania są stosunkowo wysokie i trwałe. Uczniowie łatwiej stosują wiadomości w nowych sytuacjach, a jednocześnie rozwijają swoje sprawności umysłowe i zdolności twórcze.

Zestawienie cech nauczania podającego i problemowego pozwala wyprowadzić wniosek, że na ogół ten pierwszy rodzaj nauczania ustępuje drugiemu. Obydwa rodzaje mają jednak swoje zalety i braki. Najogólniej można przyjąć, że braki nauczania podającego są stosunkowo większe, jak również, że nauczanie problemowe ma charakter bardziej wielostronny. Można założyć, iż stosowana wyłącznie każda postać nauczania jest w stanie doprowadzić do niepożądanych skutków zarówno w stosunku do całej zbiorowości uczących się, jak i wobec pojedynczych uczniów, którym ta właśnie odmiana mogła nie odpowiadać. Stąd słuszne jest łączenie metod podających z metodami problemowymi, a zarazem wzbogacanie jednych i drugich o metody umożliwiające dzieciom bogate przeżycia i różnorodną działalność, o których była mowa w rozdziale o kształceniu wielostronnym. Zakres i granice tego łączenia zależą od szczebla szkoły, od treści kształcenia, a przede wszystkim od wiedzy i umiejętności dydaktycznych samych nauczycieli.

Istota nauczania problemowego

Mimo że nauczanie problemowe znane jest od wielu lat, a w szkole polskiej szeroko spopularyzowane od lat kilkudziesięciu, to jest stosunkowo wcześniej niż w innych krajach, ciągle wywołuje wśród praktyków wiele nieporozumień. Najważniejsze sprowadza się do utożsamiania go z metoda pytań i odpowiedzi, co świadczy o niezrozumieniu istoty nauczania problemowego. Istota jego nie polega wcale na pytaniach nauczyciela i odpowiedziach ucznia, lecz na powstawaniu sytuacji problemowych, na samodzielnym poszukiwaniu przez uczniów pomysłów ich rozwiązywania oraz na sprawdzeniu trafności (prawdziwości) tych pomysłów. Tok tej pracy uczniów może oczywiście być wspierany pytaniami nauczyciela, może mieć postać dialogu, mogą jednak być i takie zadania problemowe, które uczniowie wykonują bez usłyszenia choćby jednego takiego pytania, np. gdy na lekcji chemii dostaną na kartkach problemy, które następnie rozwiązują w grupach, a po zakończeniu pracy porównują wyniki uzyskane przez poszczególne grupy. Pytanie nauczyciela w procesie problemowego uczenia się o tyle jest uprawnione, o ile trzeba przez nie pomóc w przebrnięciu przez jakąś zbyt wielką trudność, celem pytania jest jednak wtedy zmniejszenie, niejako obniżenie, tego progu trudności, nie jej wyeliminowanie.

Drugie nieporozumienie polega na utożsamianiu wszystkich pytań z problemami. Przede wszystkim więc problem nie musi być wyrażony za pomocą pytania, niektóre problemy przyjmują bowiem postać zadań, wyrażonych za pomocą poleceń („Zrób to i to, aby sprawdzić czy..."), po drugie, jeśli uczeń sam „odkrywa" problem, to przecież nikt mu wtedy nie stawia pytania. Przy tym nie każde pytanie jest problemem, jeśli nawet ktoś je za problem uważa. Nie ma charakteru problemowego pytanie, na które uczeń ma szukać gotowej odpowiedzi.

Przykład: „Na początku lekcji nauczyciel stawia następujące zagadnienie przed młodzieżą:

Wczoraj przyszedł do mnie znajomy i prosił o wyjaśnienie takich zadań: l. W szpitalach cenne usługi oddaje przyrząd zwany kardiografem. 2. Jurysta imponował nam wszystkim podczas dyskusji. 3. Lekarz w poradni określił, że to dziecko jest imbecylem. Powiedzcie mi, co miałem odpowiedzieć, czy wy potrafilibyście udzielić odpowiednich wyjaśnień?"

Zadaniem uczniów klasy VII szkoły podstawowej miało być „wyjaśnienie" zapisanych następnie na tablicy czterech wyrazów: kardiograf, jurysta, imponować, imbecyl, przy czym źródłem informacji był Stownik wyrazów obcych, którego egzemplarz otrzymała każda grupa uczniów.

Pytania tego typu, na które szuka się gotowej odpowiedzi w słowniku, nie są problemami. Mogą one oczywiście być problemami, ale np. dla językoznawców czy etnografów, którzy wyjaśniają genezę lub etymologię wybranych słów.

Jeszcze jednym z wielu innych nieporozumień jest przypuszczenie, że problemowe uczenie się sprzyja rozwojowi myślenia, lecz dzieje się to „kosztem zakresu treści naukowych", a więc jakoby kosztem wiedzy. Tymczasem badania eksperymentalne wykazały i wykazują nadal, że obok wyraźnie lepszych efektów w rozwoju produktywnego myślenia przynosi ono również zdecydowanie lepsze efekty w opanowaniu wiedzy, a nawet, co więcej, w „operatywności" tej wiedzy. Jako bardziej samodzielnie opanowana daje się ona łatwiej stosować w nowych sytuacjach - zadaniach teoretycznych i praktycznych.

Śledząc próby charakterystyki uczenia się problemowego, stwierdzamy dużą ich zależność od rozwoju psychologii. Za pierwszą z tych prób zazwyczaj uważa się koncepcję Deweya, która została przedstawiona w rozdziale drugim. Obejmuje ona pięć kolejnych etapów rozwiązywania problemu, od odczucia trudności aż do rozwiązania problemu, tj. przyjęcia lub odrzucenia hipotezy. Ta analiza posłużyła B. Nawroczyńskiemu do dydaktycznego opracowania toku lekcji problemowej, obejmującej pięć stopni formalnych - od zetknięcia ucznia z jakąś trudnością do ustalenia odpowiedzi ją wyjaśniającej i jej zastosowania w odpowiednich ćwiczeniach. Obydwa rozwiązania, co zostało wykazane w rozdziale drugim, nie są wystarczające.

To Deweyu o uniwersalne rozwiązanie pokusił się G. Wallas. Proces rozwiązywania nowych problemów przedstawił on w czterech głównych fazach: 1) preparacja, to jest całe uprzednie przygotowanie osobnika (obejmujące jego edukację i doświadczenie) oraz próby rozwiązywania problemu;

2) inkubacja - okres „wylęgania się" rozwiązania, w którym osobnik przestaje się nim świadomie zajmować, kiedy jednak w mózgu zachodzą procesy nieświadome, przybliżające rozwiązywanie;

3) olśnienie - kiedy nagle w świadomości pod wpływem poprzedzających sam pomysł zdarzeń pojawia się idea rozwiązania; 4) weryfikacja - sprawdzenie trafności rozwiązania i bardziej precyzyjne sformułowanie nowej idei'.

Rozwiązanie to i wiele jemu podobnych nie może być uznane za zadowalające, gdyż dwie najważniejsze fazy procesu rozwiązywania problemu - inkubację i olśnienie - tłumaczy działaniem procesów podświadomych i nieświadomych, przez co unika właściwego ich wyjaśnienia. Mimo zatem, iż ukazuje swoistą dynamikę procesu twórczego, dla dydaktyki jest niewystarczające.

Nie próbując przedstawiać innych pomysłów, których lista jest całkiem duża⁶, nawiążemy do poglądów D.O. Hebba, o których była mowa w poprzednim rozdziale. Docenia on znaczenie „funkcjonowania procesów pośredniczących w rozwiązywaniu problemów", samo zaś rozwiązywanie sprowadza do funkcjonowania d w u rodzajów myślenia: 1) odkrycie, wynalazek, formułowanie nowych idei;

2) weryfikacja - proces sprawdzania, wyjaśniania i klasyfikacji uzyskanej wiedzy.

Cechą charakterystyczną myślenia, które prowadzi do odkrycia bądź wynalazku, jest poszukiwanie idei rozwiązania i jej konkretyzacja w postaci pomysłu. Idea to nowe ukierunkowanie myślenia, to wyznaczenie pola, na którym mieści się rozwiązanie, pomysł zaś, zwykle nazywany hipotezą, to przypuszczenie wyjaśniające daną sytuację problemową w sposób dotąd podmiotowi nie znany. Po znalezieniu nowego „wglądu" (insight) w tę sytuację człowiek, kierując się myśleniem dyskursywnym oraz intuicją, „uzupełnia" jej układ o brakujące elementy lub o jakieś związki między nimi i między otoczeniem. Jest to proces trudny do szczegółowego zaplanowania i przewidzenia. Jak twierdzi Hebb, człowiek rozwiązujący problem „nie wie z góry, jakiego układu idei szuka i dlatego musi działać mniej lub bardziej na ślepo, aby zwiększyć prawdopodobieństwo powstania nowych układów, spodziewając się, że wśród nich znajdzie także szukany układ". W procesach tego typu potrzebne są i przerwy, wtedy zwłaszcza, gdy osobnik rozwiązujący problem natrafia na przeszkody nie do pokonania, ważną rolę spełnia również przypadek.

Inny charakter ma myślenie w procesie weryfikacji rozwiązania problemu. Do głosu dochodzą wtedy czynności szczególnie istotne w wykrywaniu niedokładności i błędów w myśleniu, a więc analiza formalna i wnioskowanie logiczne. Czynności te umożliwiają konfrontację hipotezy ze znanymi przypadkami, a tym samym sprawdzenie wartości hipotezy i zarazem sformułowanie jej końcowe oraz wyprowadzenie z niej wniosków. Cechuje te czynności dyscyplina myślowa i konsekwencja w doprowadzaniu sprawy rozwiązywania problemu do końca.

W miarę napływu informacji zmienia się prawdopodobieństw o h i po te z y. Mieści się ono na skali procentowej w granicach od 0% do 100%, przy czym punkt zerowy na skali oznacza hipotezę nieprawdopodobną, to jest fałszywą, a punkt oznaczający 100% - hipotezę absolutnie pewną. Uznanie hipotezy za absolutnie pewną umożliwiają informacje zwane kategorycznymi. Obok nich rozwiązując problemy spotykamy się z informacjami niepewnymi, które mogą wpływać na zwiększenie prawdopodobieństwa hipotezy, lecz nie wystarczają do uznania jej za prawdziwa.

Uwzględnienie w procesie rozwiązywania problemu dwu faz, czemu w Polsce dużo uwagi poświęcił Józef Kozielecki, ma duże znaczenie dla praktyki szkolnej. Rozszerzone o trzecią fazę, poprzedzającą wytwarzanie pomysłów i ich weryfikację, obejmuje wszystkie typowo szkolne zadania o charakterze problemowym. Ta pierwsza z brzegu faza, omówiona w rozdziale poprzednim, to wytwarzanie sytuacji problemowej. Faza ta przedstawia w szkole znacznie większe trudności niż w pracy badawczej uczonego, w której cała motywacja towarzyszy pojawianiu się i precyzowaniu problemów. W szkole trzeba dopiero tę motywację wywołać i ukształtować - przez nawiązanie do własnych doświadczeń i potrzeb uczniów tak, aby kreowany przez podręcznik, przez nauczyciela czy przez któregoś z uczniów problem stał się problemem dla ogółu uczniów w klasie. Ta reżyserska działalność nauczyciela wymaga nie lata umiejętności, ale też od niej w dużym stopniu zależy powodzenie w dwu następnych fazach rozwiązywania problemu.

Tak więc proces rozwiązywania problemu przez uczniów realizuje się w trzech fazach:

1) tworzenie sytuacji problemowej,

2) wytwarzanie pomysłów (hipotez) rozwiązania,

3) sprawdzenie rozwiązania połączone z usystematyzowaniem nabytych wiadomości.

Te trzy fazy występują w rozwiązywaniu tak problemów typu „odkryć", jak i typu „wynaleźć"; zarówno problemów teoretycznych, jak i praktycznych. Można je także wyłonić we wszystkich sposobach nauczania-uczenia się, które mają charakter metod problemowych. Sposoby te obejmują „klasyczną" metodę problemów ą, na którą się składa: formułowanie problemów na podstawie analizy sytuacji problemowej, odkrycie lub wynalezienie rozwiązania i jego weryfikacja, jak również inne metody, w rodzaju gier symulacyjnych, metody przypadku, giełdy pomysłów, metody pytaniowej, mi-kronauczania czy synektyki. Odkładając opis tych sposobów do rozdziału o metodach nauczania - uczenia się, tu - gwoli wyjaśnienia procesu rozwiązywania problemu - poświęcimy nieco uwagi synektyce, jako metodzie mniej spopularyzowanej w obrębie dydaktyki.

Synektyka - termin pochodzenia greckiego (syn - razem) - oznacza łączenie ze sobą pozornie odrębnych elementów.

Twórca synektyki, W.J.J. Gordon, przedstawił jej zasady w 1961 roku. Synektyka jest, według niego, techniką rozwiązywania problemów przez użycie metafor i analogii w celu generowania twórczych pomysłów.

Koncentrując uwagę głównie na rozwiązywaniu problemów technicznych, Gordon zakładał, iż twórczość opierasięnałączeniu znanych osobnikowi elementów w nowe całości, przy czym największą dla niego trudnością jest odszukanie właściwych elementów, wtedy zwłaszcza, gdy na pozór nie mają one nic wspólnego ze sobą. A oto przykład zastosowania tej metody w praktyce dydaktycznej:

„Wyobraź sobie, że jesteś milczącym uczestnikiem małej grupy, gdy ta bada odpowiadającą danemu problemowi metaforę. Weź przy tym pod uwagę wewnętrzną wyobraźnię, konkretną i abstrakcyjną, wywołaną przez dialog.

Grupa synektyczna miała wynaleźć nowy rodzaj dachu. Analiza problemu wskazała na to, że ze względu na oszczędność w ogrzewaniu domu ma to być dach biały w lecie a czarny w zimie. Biały dach mógłby odbijać w lecie promienie słoneczne tak, że koszt klimatyzacji byłby zmniejszony.

Dach czarny mógłby wchłaniać ciepło w zimie, co zmniejszyłoby koszt ogrzewania. A oto fragment dyskusji nad tym problemem: A. Co w przyrodzie zmienia kolory? B. Łasica - biała w zimie, brązowa w lecie.

C. Tak, ale łasica musi stracić swój biały kolor w lecie, aby na jego miejsce pojawił się kolor brązowy. Czy można zmieniać dach dwa razy w roku?

E. Nie tylko to. To nie jest dowolne i tylko łasica zmienia kolor dwa razy w roku. Ja myślę, że nasz dach powinien zmieniać kolor w zależności

od ciepła słonecznego. Bywają przecież gorące dni na wiosnę i w jesieni. B. Zgoda. A co z kameleonem?

D. To jest lepszy przykład, gdyż on może zmieniać kolor tam i z powrotem, nie tracąc skóry ani włosów. On nie traci niczego.

E. A jak kameleon to robi?

A. Flądra musi to robić w ten sam sposób.

E. Co robić?

A. Do diabła! Flądra obraca się na białą stronę, gdy leży na piasku, a na czarną, gdy ląduje na czarnym piasku-błocie.

D. Na Boga, masz rację. Widziałem, jak to się dzieje! Lecz jak ona to robi?

B. Chromatofory . Nie jestem pewien, czy to jest dowolne czy mimowolne... Poczekaj minutę:

jest trochę tego i tego.

D. Jak ona to robi? Jakoś nie mogę się „włączyć".

B. Czy chcesz wykładu?

E. Z pewnością. Zaczynaj, profesorze.

B. Dobrze. Zrobię wam wykład. Myślę, że u flądry kolor zmienia się od ciemnego do jasnego i od jasnego do ciemnego. Nie powinienem mówić „kolor", chociaż bowiem coś brązowego i żółtego się pojawia, flądra nie ma czerwieni ani niebieskości w swym „rejestrze". Tak czy owak, zmiana ta jest częściowo dowolna, częściowo mimowolna, gdy działanie odruchowe automatycznie adaptuje się do otaczających warunków. To działa jak zwrotnica: w najgłębszej warstwie skóry są czarno-pigmentowane chromatofory. Gdy zbliżają się one do powierzchni podskórnej, flądra pokrywa się czarnymi plamkami tak, że wygląda jak czarne malowidło impresjonistyczne, gdy skupienie małych drobin farby daje wrażenie całego pokrycia. Gdy czarny pigment cofa się do dna chromatoforów, wtedy flądra zyskuje kolor jasny. Czy chcecie coś usłyszeć o warstwie komórek Malpighiego i guaninie? Nic mi nie sprawi większej przyjemności niż...

C. Wiecie, mam myśl. Przenieśmy analogię flądry na problem dachu. Zróbmy dach z materiału czarnego, w którym umieścimy maleńkie białe kulki plastykowe. Gdy słońce dach nagrzeje, kulki te rozszerzą się zgodnie z prawem Boyle'a. Będą one naciskać na czarny materiał dachu. Wtedy dach będzie biały jak odwrotna strona flądry. Czy to czarno-pigmentowana część chromatoforów pojawia się na powierzchni skóry flądry? Tak. W naszym dachu będą to biało pigmentowane kulki plastykowe, pojawiające się na powierzchni, gdy dach jest gorący. Jest tyle sposobów myślenia o tym...".

W świetle definicji synektyki i przytoczonego przykładu widać jak szerokie jest pole jej poszukiwań, a tym samym jak dobre stwarza warunki do łączenia w sposób sensowny różnych treści programowych i różnych doświadczeń osobistych. Tu już nie ma podziału na zoologię, chemię, fizykę, ekonomikę i technikę. Materiał z tych obszarów jest po prostu eksploatowany dla rozwiązywania frapującego problemu. W przykładzie wystąpiły wyraźnie dwie pierwsze fazy rozwiązywania problemu: wytwarzanie sytuacji problemowej i generowanie pomysłów przez zastosowanie szerokich analogii. Zabrakło weryfikacji praktycznej, która przekraczała możliwości grupy rozwiązującej problem. Takich problemów, które są poza możliwością weryfikacji przez uczniów jest w szkole niemało.

Mając w myśli przytoczone przykłady, możemy powiedzieć, że nauczanie problemowe jest sekwencją takich czynności nauczyciela i uczniów, jak organizowanie sytuacji problemowych i formułowanie problemów (w miarę dojrzewania uczniowie dokonując tego sami), indywidualne lub grupowe rozwiązywanie problemów przez uczniów, weryfikacja uzyskanych rozwiązań oraz systematyzowanie, utrwalanie i stosowanie nowo nabytej wiedzy w działaniach umysłowych i praktycznych.

Proces rozwiązywania problemu

Sytuacja problemowa Tworzenie sytuacji problemowej, a przede wszystkim jej zaistnienie w świadomości ucznia (zafrapowanie problemem), to nieodzowny warunek zajęcia się rozwiązywaniem problemu. Stąd nie można za najlepsze uznać takiego nauczania problemowego, w którym uczniom podaje się stale na kartkach gotowe listy „problemów", które mają na lekcji kolejno rozwiązywać.

Rosyjski psycholog Aleksiej A. Matiuszkin charakteryzuje sytuację problemową jako „szczególny rodzaj myślowego współdziałania podmiotu i przedmiotu, charakteryzujący się takim stanem psychicznym podmiotu (ucznia) przy wykonywaniu przezeń zadania, jaki wymaga znalezienia (odkrycia lub przyswojenia) nowych, wcześniej subiektowi nie znanych wiadomości lub sposobów działania". Inaczej mówiąc, sytuacja problemowa to taka sytuacja, w której podmiot chce jakieś trudne dla siebie zadanie rozwiązać, lecz brak mu do tego wystarczających danych i musi sam o nie zabiegać.

W swojej książce na temat sytuacji problemowych Matiuszkin przedstawia s żeś ć prawideł tworzenia tych sytuacji. Oto one w odpowiednim skróceniu:

1) aby stworzyć sytuację problemową, trzeba uczniów postawić wobec takiego praktycznego lub teoretycznego zadania, którego wykonanie wymaga odkrycia przewidzianych do opanowania nowych wiadomości i działań; może tu chodzić o „ogólną prawidłowość, o ogólny sposób działania lub o jakieś ogólne warunki realizacji działania";

2) zadanie odpowiada intelektualnym możliwościom ucznia. Stopień trudności zadania problemowego zależy od stopnia nowości materiału nauczania i od stopnia jego ogólności;

3) zadanie problemowe pojawia się przed objaśnieniem przyswajanego materiału;

4) zadaniami problemowymi mogą być: a) zadania do wyuczenia się, b) pytania, c) zadania praktyczne. Nie należy jednak mieszać ze sobą zadań problemowych i sytuacji problemowych. Zadanie problemowe może wywołać sytuację problemową tylko w przypadku uwzględnienia wymienionych wyżej prawideł;

5) a sama sytuacja problemowa może być wywołana różnymi typami zadań;

6) zbyt trudną sytuację problemową nauczyciel ukierunkowuje przez wskazanie uczniowi przyczyn niewykonania danego mu zadania praktycznego lub niemożności wyjaśnienia przez niego tych lub innych zademonstrowanych faktów. Na przykład: „Nie mogliście zbudować trójkąta o trzech kątach danych, gdyż w tym zadaniu została naruszona jedna z ważnych prawidłowości, dotyczących trójkątów". Albo: „Nie mogliście objaśnić tego zjawiska, ponieważ nie znacie odpowiedniego prawa fizyki".

Wytwarzanie pomysłów Wytwarzanie pomysłów rozwiązania problemu dopiero od niedawna stało się przedmiotem badań psychologów i dydaktyków. Jest ono, jak się zgodnie stwierdza, procesem o charakterze heurystycznym, polega bowiem na kierowaniu się regułami heurystycznymi (heurystykami). Przeciwieństwem procesów heurystycznych są procesy algorytmiczne, w których kierujemy się algorytmami. Ponieważ procesy heurystyczne dominują w uczeniu się problemowym (heurystycznym), algorytmiczne zaś w uczeniu się programowanym, a więc w dwu ważnych typach uczenia się, zajmijmy się bliżej jednymi i drugimi.

Termin heurystyka przypomina pedagogom starą metodę heurezy, tak świetnie opisaną i skrytykowaną przez B. Nawroczyńskiego. Słowo heureza pochodzi od greckiego heurisko, co znaczy poszukuję. W szkole sprzed kilkudziesięciu lat heureza oznaczała takie nauczanie, jakie polega na zadawaniu pytań przez nauczyciela i udzielaniu odpowiedzi przez uczniów. Zakładano wprawdzie, że mają to być odpowiedzi wymagające pewnej samodzielności, lecz większość nauczycieli zapominała o tym warunku, co sprzyjało przekształcaniu się heurezy w zwykłe pytania o wiadomości, które uczniowie znać „powinni". Przywracając terminowi heureza jego właściwe znaczenie, obecnie posługujemy się zarówno określeniem heurystyczne uczenie się, jak problemowe uczenie się.

Istnieją specyficzne różnice między heurystykami, które pojawiają się w procesie dokonywania odkryć i wynalazków. W rozwiązywaniu problemów typu „odkryć" dominuje myślenie konwergencyjne, a problemów typu „wynaleźć"-myślę nie dywergencyjne. Traktując jedno i drugie myślenie jako wytwarzanie czegoś, za wspólną podstawę wytwarzania konwergencyjnego i dywergencyjnego Joy Pauł Guilford przyjmuje „odtwarzanie elementów informacji przechowywanych w pamięci dla realizacji pewnych celów". Myślenie konwergencyjne obejmuje operacje, jakie wykonujemy w sytuacjach problemowych o jednym w zasadzie rozwiązaniu. Sytuacje takie występują w uczeniu się treści typowych dla fizyki, chemii, biologii czy matematyki, natomiast myślenie dywergencyjne, typowe dla przedmiotów humanistycznych, technicznych i artystycznych, obejmuje operacje wykonywane przy dużym stopniu swobody w pracy nad problemami o wielu rozwiązaniach.

Reguły heurystyczne, zwane heurystykami, ułatwiają wytwarzanie pomysłów. Wyróżnia się reguły ogólne i specyficzne. W nauczaniu np. reguły ogólne mają sens dla wszystkich przedmiotów, podczas gdy reguły specyficzne mogą ułatwiać wytwarzanie pomysłów tylko w wybranych przedmiotach. Jedna z takich reguł mówi, że rozwiązując problem nie należy żywić ojcowskiego afektu do własnej hipotezy, inna, że należy analizę problemu rozpoczynać nie od analizy danych, lecz od analizy celu. Cechą reguł heurystycznych jest ich zawodność, nawet najlepsza z ich bowiem nie gwarantuje rozwiązania problemu, jak również niepełna określoność, co znaczy, że reguły te nie mają tak pedantycznego charakteru jak algorytmy.

Algorytm to niezawodny przepis określający jaki skończony ciąg operacji należy kolejno wykonać, aby rozwiązać wszystkie zadania danej klasy.

A oto przykład najprostszego algorytmu matematycznego, tzw. algorytmu Euklidesa, który umożliwia znalezienie największego wspólnego dzielnika dwóch dowolnych liczb naturalnych a i b.

Operacja l: „Weź dwie dowolne liczby: a i b. Przejdź do następnej operacji".

Operacja 2: „Sprawdź, jaki stosunek zachodzi między rozpatrywanymi liczbami: a = b lub a > b lub a < b. Przejdź do następnej operacji". Operacja 3: „Jeśli liczby są równe, to każda z nich daje końcowy wynik. Jeśli nie, przejdź do następnej operacji".

Operacja 4: „Jeśli pierwsza liczba jest mniejsza od drugiej, zmień ich kolejność. Przejdź do następnej operacji".

Operacja 5: „Odejmij drugą liczbę od pierwszej i rozpatruj dwie liczby: odjemnik i różnicę. Przejdź do operacji 2".

Tak więc po wykonaniu pięciu operacji powtarza się operacje od 2 do 5 tak długo, aż się uzyska dwie równe liczby. Algorytm ten, choć prosty, jest jednak niezawodny, zapewnia bowiem wykonanie każdego zadania danej klasy. Zarazem jest on ściśle określony, nie dopuszcza też żadnej subiektywnej interpretacji. Obie te cechy algorytmu grają dużą rolę w nauczaniu programowanym.

Algorytm do tego stopnia automatyzuje rozwiązywanie zadań, że można zadanie te wykonywać za pomocą maszyny, np. maszyny cyfrowej. Nie znaczy to wcale, że zapewnia on rozwiązania optymalne, stąd nieraz bardziej ekonomiczne jest stosowanie zawodnych reguł heurystycznych niż niezawodnych reguł algorytmicznych, tym więcej, że procesy odkrywania nowych algorytmów dokonują się dość powoli. W miarę jednak pracy nad algorytmami zmniejsza się liczba problemów twórczych, przy czym oczywiście mogą pojawiać się nowe.

W każdym problemie coś musi być dane (czyli znane) i coś niewiadome. Pomysł rozwiązania jest więc znalezieniem tego, co niewiadome. Usiłując rozwiązać problem, uczeń ogarnia myślą całą strukturę, zastanawia się nad wzajemnym stosunkiem znanych jej elementów, a następnie wykrywa elementy brakujące lub nie znane mu związki między danymi elementami i w ten sposób uzupełnia strukturę. Cały ten proces wymaga dużej aktywności oraz całościowego (globalnego) stosunku do rozwiązywanych zagadnień. Inaczej jest z programowanym uczeniem się, gdzie im mniejsze są kroki, tym większa jest dezintegracja wiedzy w świadomości uczniów.

W procesie heurystycznego uczenia się myślenie ucznia ma charakter ukierunkowany. Polega mianowicie na poszukiwaniu hipotezy lub grupy hipotez. Przy tym występuje tu swoboda wyboru kierunku poszukiwań w danej sytuacji problemowej.

Stopień swobody zależy przede wszystkim od rodzaju problemu. W problemach, w których rozwiązywanie opiera się na myśleniu konwergencyjnym, stopień swobody jest mały, w zasadzie problemy te mają jedno rozwiązanie, do którego prowadzi jeden lub niewiele więcej właściwych kierunków.

Przykładem dość popularnym może tu być problem matematyczny, który polega na ułożeniu z 6 zapałek 4 różnobocznych trójkątów o bokach równych długości jednej zapałki. Są tu możliwe tylko dwa kierunki poszukiwań; kombinacje na płaszczyźnie lub w trzech wymiarach. Uczeń przyzwyczajony do tego, że trójkąty to figury płaskie, ma przy tym trudności z uwzględnieniem drugiego kierunku poszukiwań. W ten sposób jednostronne nastawienie zmniejsza i tak już niewielką swobodę wyboru. W problemach o wielu rozwiązaniach stopień swobody jest duży, choć i tu, jak wykazują badania, działają nastawienia, uwarunkowane uprzednim doświadczeniem.

Jedna z najczęściej stosowanych reguł heurystycznych dotyczy właśnie wyboru kierunku poszukiwań. Każe ona wybierać te kierunki poszukiwań, które w przeszłości z największym stopniem prawdopodobieństwa prowadziły do rozwiązań w danej klasie sytuacji problemowych. Oczywiście trzymając się tej reguły w nowych sytuacjach, tylko pozornie należących do danej klasy, uczeń kieruje się szkodliwym nastawieniem, które oddala go od rozwiązania. Sprawa ta częściowo się wiąże z tłumaczeniem tzw. nagłych odkryć, zwanych też olśnieniami. Te nagłe odkrycia występują nieoczekiwanie, często w okresie, gdy rozwiązujący jakiś problem nawet przestał się nim zajmować. Otóż odkrycia te próbuje się tłumaczyć teorią inkubacji, według której nagłe pojawienie się pomysłu jest poprzedzane przez nieświadomą pracę myślową. Inni, i to jest dla nas szczególnie ważne, twierdzą natomiast, że pojawienie się pomysłu w jakiś czas po przerwaniu pracy jest związane z wygasaniem błędnego nastawienia. Jeszcze inni twierdzą, że w grę tu wchodzi intuicja, lecz i to wyjaśnienie nie jest wystarczające. Przyjmijmy więc, że proces wytwarzania hipotez nie musi być skutkiem „olśnień", choć i te należy brać pod uwagę, wiele kroków bowiem wykonuje uczeń w sposób systematyczny, posługując się analogią, operacjami logicznymi, jak analiza i synteza, oraz rozumowaniami logicznymi. Ponieważ operacje te odgrywają dużą rolę w heurystycznym uczeniu się, poświęcimy im osobną uwagę.

Analiza i synteza to operacje bardzo użyteczne w procesie wytwarzania pomysłów. Analiza polega na myślowym oddzielaniu od siebie poszczególnych informacji lub ich układów, a zarazem na wyodrębnianiu z danych, które są znane, tych elementów, które służą konstruowaniu hipotezy. Synteza znowu polega na łączeniu informacji, na tworzeniu z elementów danych i hipotetycznych nowych układów (struktur) lub ich kombinacji.

Zarówno w procesie wytwarzania hipotez, jak i ich weryfikacji doniosłą rolę spełniają rozumowania, zwane ostatnio przez logików wnioskowaniami. Proces wnioskowania ma duże znaczenie w szkole, gdzie mniej można liczyć na nagłe odkrycia, które wymagają bądź co bądź długiego okresu zajmowania się pewną kategorią problemów, na co w szkole, gdzie uczeń zajmuje się wieloma przedmiotami nauki, miejsca na ogół jest niewiele. Tym większa rolę spełniają tu procesy wnioskowania, które zarazem uczą młodzież rzetelnego i systematycznego dochodzenia do prawdy.

Stosunkowo najpowszechniej przyjął się wśród logików podział rozumowań na dedukcyjne i redukcyjne. Przy tym do rozumowań dedukcyjnych zalicza się wnioskowanie i sprawdzanie, do redukcyjnych zaś - tłumaczenie (wyjaśnianie) i dowodzenie. Rozumowania dedukcyjne przebiegają w kierunku od racji do następstwa, a redukcyjne od następstwa do racji. Istnieje też inny podział wnioskowań, którego twórcą jest K. Ajdukiewicz. Omówimy ów podział nieco dokładniej, jest on bowiem szczególnie przydatny dla celów dydaktycznych, a zwłaszcza dużą rolę pełni w heurystycznym uczeniu się. Sprowadza się ów podział do wyodrębnienia dwu rodzajów wnioskowań:

a) wnioskowanie spontaniczne,

b) wnioskowanie kierowane przez postawione zadanie.

Wnioskowanie spontaniczne ma miejsce wówczas, gdy rozumując nie kierujemy się uprzednio postawionym zadaniem. Proces heurystycznego uczenia się nie stwarza zbyt wiele okazji do wnioskowań tego rodzaju. Znacznie ważniejszą rolę grają tu wnioskowania kierowane przez jakieś zadanie. W związku z istnieniem trzech rodzajów takich zadań wyodrębnia się trzy rodzaje wnioskowań kierowanych:

a) dowodzenie,

b) sprawdzanie,

c) tłumaczenie.

Dowodzenie jest rozumowaniem kierowanym przez zadanie typu: wykazie p.

Na przykład: wykaż, że liczba 3240 jest najmniejszą wspólną wielokrotnością liczb 24, 15, 81;

udowodnij, że suma kątów wewnętrznych trójkąta równa się 2d; wykaż, że monsuny wieją na wiosnę od morza do lądu. Ten typ wnioskowania często stosuje się w nauczaniu różnych przedmiotów. Polega on na dobieraniu do danego twierdzenia innych twierdzeń je uzasadniających, tj. mówiąc językiem logików, na dobieraniu do danego następstwa (ta i ta liczba jest wspólną wielokrotnością tych i tych liczb, monsun wieje w kierunku lądu) jakichś racji poprzednio uznanych za prawdziwe. Taką rację w przypadku ostatniego rozumowania stanowią uznane za prawdziwe następujące tezy: woda w morzu nagrzewa się wolniej niż ląd obok niej położony, powietrze nad wodą jest wiosną chłodniejsze niż nad lądem, powietrze chłodniejsze nad morzem ciśnie na masy rozgrzanego, a więc rzadszego powietrza nad lądem. Sprawdzenie jest wnioskowaniem kierowanym przez zadanie typu:

sprawdź, czy p. Na przykład: sprawdź, czy liczba 127 jest liczbą pierwszą; sprawdź, czy dany płyn jest kwasem. W tym przypadku do racji (liczba ta i ta jest liczba pierwszą, ten płyn jest kwasem) dobieramy następstwo, które uznane jest za prawdziwe. Takim następstwem jest w pierwszym przypadku twierdzenie, że liczba pierwsza to taka i tylko taka liczba, jaka dzieli się przez siebie i przez l, w drugim zaś, że w kwasach papierek lakmusowy zabarwia się na czerwono, w roztworach zasad -na niebiesko, w płynach zaś obojętnych jest fioletowy. Jest rzeczą oczywistą, że racja może się okazać w obu przypadkach bądź prawdziwa, bądź fałszywa.

Tłumaczenie jest wnioskowaniem kierowanym przez zadanie typu: stwierdziliśmy, ze p, ale dlaczego p?

Przykłady: Zobaczyliśmy odciski liści na kawałku węgla, ale dlaczego (w jakiej przyczyny) się one tam znalazły? Jedne góry zbudowane są z innych skał niż inne, ale dlaczego? W tych przykładach znany następstwo, uznane za prawdziwe, lecz musimy do niego dobrać rację tłumaczącą to następstwo.

Wymienione wnioskowania wykonujemy nie tylko wówczas, gdy wytwarzamy pomysły rozwiązania, lecz także i wtedy, gdy sprawdzamy ich wartość. W toku rozlicznych operacji odwołujemy się do znanych nam faktów i wiedzy o nich, aby odsłonić nowe wiadomości o tych faktach oraz o ich związkach z innymi faktami. Przy tym weryfikowanie hipotez dość często odbywa się za pomocą odpowiednich badań empirycznych, dla których współczesna szkoła stwarza coraz lepsze warunki.

Weryfikacja pomysłów

Wytwarzanie pomysłów rozwiązania wymaga od ucznia pewnych zdolności. Chodzi tu zwłaszcza o dwie zdolności. Pierwszą z nich jest zdolność dostrzegania problemów, zwana też wrażliwością na problemy. Umożliwia ona uczniowi odkrywanie trudności w sytuacjach problemowych oraz luk w strukturach problemowych. Zdolność ta występuje u różnych ludzi z różną intensywnością, w każdym jednak razie w jej rozwijaniu można uzyskać znaczne wyniki. Nie mniejszą rolę spełnia zdolność rozumowania, o czym była już mowa. Przy tym zdolność dostrzegania problemów ma szczególne znaczenie w procesie wytwarzania pomysłów, podczas gdy zdolność rozumowania jest równie potrzebna i w procesie weryfikowania pomysłów rozwiązania. Tu jednak w grę wchodzi jeszcze jedna zdolność, specyficzna dla tej fazy. Jest nią zdolność dokonywania ocen y, o której to zdolności wiemy zresztą niezbyt wiele.

Weryfikacja sprowadza się do oceny i wyboru pomysłów rozwiązania. Ocena, o której tu mowa, może być oceną logiczną lub eksperymentalną, zależnie od charakteru problemu i możliwości uczniów. Sposób dokonywania oceny zależy zwłaszcza od charakteru problemu, szczególnie duże różnice występują w sposobie dokonywania weryfikacji i oceny pomysłów typu „odkryć" i „skonstruować" czy „wynaleźć".

Jak wykazały liczne badania eksperymentalne, prowadzone w Polsce i w innych krajach, wpływ procesu uczenia się na rozwijanie zdolności rozwiązywania problemów jest bardzo duży. Polskie badania K. Lecha (1964) i W. Okonia (1964) wykazały ponadto ogólny bardzo korzystny wpływ problemowego uczenia się na opanowywanie wiadomości i umiejętności. Wyniki klas, w których racjonalnie stosowano metodę problemową, były z reguły wyższe niż w klasach, w których stosowano metody konwencjonalne. Przy tym wiadomości zdobyte własnym wysiłkiem uczeń trwałej przechowuje w pamięci, czemu sprzyja wchodząca tu w grę pamięć logiczna oraz strukturalne ujmowanie treści nauczania. Poważnie też wzrasta „operatywność" tak opanowanej wiedzy, stając się bowiem przedmiotem działalności ucznia przy rozwiązywaniu problemów teoretycznych i praktycznych, wiadomości łatwo nabierają charakteru normatywnego, zaczynają wywierać wpływ na zachowanie się ucznia.

Rozwiązywanie problemów praktycznych

Nauczanie problemowe ma charakter strukturalny. Zwraca na to uwagę definicja problemu jako struktury o niewystarczających danych. Szczególnie łatwo uświadamiają sobie uczniowie to pojęcie problemu na przykładzie zadań typu praktycznego, w których mamy do czynienia z przedmiotami materialnymi. Tu w parze z konkretnością części tych przedmiotów i związków między nimi idzie obrazowość myślenia i łatwość weryfikacji rozwiązań. To są właśnie problemy typu „wynaleźć", „skonstruować".

O ile problemy typu „odkryć" polegają na poszukiwaniu jakiegoś ładu w przyrodzie i społeczeństwie, na ustalaniu praw rządzących zjawiskami przyrodniczymi i społecznymi, o tyle problemy typu „wynaleźć" sprowadzają się do wynajdywania zastosowań tych praw w służbie człowiekowi. Prawa rozwoju żywych organizmów służą do usprawniania hodowli roślin i zwierząt, prawa pływania - do konstruowania obiektów pływających, prawa rządzące elektrycznością - do budowy urządzeń elektrotechnicznych i elektronicznych. Ale każde prawo może mieć wiele zastosowań, toteż poszukiwanie tych zastosowań daje dobrą okazję do myślenia dywergencyjnego, które nie tylko sprzyja uświadomieniu uczniom pożytku z wiedzy, lecz także w nie dający się niczym zastąpić sposób sprzyja utrwalaniu nabytej wiedzy.

Celem pracy nad problemami typu „wynaleźć" jest osiągnięcie założonego wyniku: wykonanie dzwonka elektrycznego, zbudowanie silnika, aparatu radiowego, urządzenie akwarium, zorganizowanie imprezy artystycznej, stworzenie filmu dydaktycznego.

O tym, jak wiele może dać uczniom rozwiązywanie takich zadań problemowych, mówi wzięty z praktyki szkolnej przykład pracy nauczycielki Janiny Mechowickiej w Szkole Podstawowej nr 164 w Warszawie. Postawiła ona przed klasą IV następujący problem: jak założyć akwarium w klasie? A oto czynności, które wykonali uczniowie:

- wywiad w sklepie z rybkami,

- odczytanie wybranych tekstów z podręcznika do przyrody,

- obejrzenie ilustracji przedstawiających ryby, które można hodować w akwarium, oraz roślin nadających się do hodowli w akwarium,

- wywiad w pracowni biologicznej szkoły w celu zdobycia informacji o różnych typach akwariów,

- lektura popularnych publikacji przyrodniczych przeniesionych z domu lub wypożyczonych z biblioteki szkolnej na tematy ryb, roślin w akwarium, urządzeń technicznych, przygotowania piasku, wody i in. oraz relacje z lektury, - wycieczka do ZOO połączona z obserwacjami akwariów.

Po wykonaniu tych czynności zainteresowane dzieci tym problemem wzrosło tak dalece, że same postanowiły założyć akwarium w klasie. Ta działalność przeciągnęła się na długi okres, umożliwiając dzieciom prowadzenie systematycznych prac i obserwacji, co w połączeniu z wiedzą zdobytą z różnych źródeł umożliwiło im nie tylko stworzenie układu założonego z góry, tj. samego akwarium, ale także nabycie wiedzy o różnych typach akwariów, o budowie ryb, sposobach ich rozmnażania się oraz o budowie i życiu innych zwierząt w akwarium, jak ślimaki i małże. Przyczyniło się też do zdobycia bogatych doświadczeń hodowlanych. Cenną zdobyczą okazały się również doświadczenia techniczne dzieci, związane z przygotowaniem elementów układu, jak siteczka do akwarium, szyby pokrywowe, tektury do osłony ścianek, rurki i lampy oraz piasek i rośliny. A wszystko to zdobyły dzieci zamiast kilku ubożuchnych informacji, które byłyby efektem lekcji „podającej" gotowy materiał o akwariach.

O tym, jak wielkie możliwości kryje w sobie rozwiązywanie problemów praktycznych, mówią badania Zygmunta Dąbrowskiego, Henryka Pochankego, Stefana Słomkiewicza oraz Towija W. Kudriawcewa. Pierwszy z nich połączył nauczanie zajęć technicznych z nauczaniem fizyki, wiążąc wykonanie roweru wodnego przez uczniów klasy VI ze znajomością praw pływania. Drugi zastosował cykl problemowego nauczania techniki i wykazał, że w porównaniu z nauczaniem konwencjonalnym daje ono nie tylko głębszą wiedzę o technice, lecz także wybitnie wpływa na rozwój pomysłowości uczniów. O ile więc w klasie VI szkoły podstawowej, wykonującej modele według instrukcji, wskaźnik wzrostu pomysłowości wyniósł 12%, o tyle w klasie równoległej, gdzie racjonalnie zastosowano metodę problemową, wyniósł aż 41%. Trzeci autor na przykładzie montażu radioodbiorników w dwu kółkach radiotechnicznych wykazał, że młodzież, która samodzielnie rozwiązywała problemy, nie tylko miała znacznie wyższe osiągnięcia, lecz także wzrosło jej zainteresowanie wiedzą techniczną, a mianowicie młodzież w tej grupie wręcz domagała się, aby oprócz montażu zajmować się wiedzą o budowie i działaniu odbiornika radiowego. T.W. Kudriawcew poddał analizie strukturę myślenia technicznego, śledząc jego przebieg w licznych eksperymentach, zrealizowanych w szkołach średnich. Opracował on również typologię sytuacji problemowych, związanych z rozwiązywaniem problemów technicznych.

Wspomniane badania potwierdzają hipotezę o dużych walorach poznawczych i wychowawczych, jakie tkwią w rozwiązywaniu problemów praktycznych przez młodzież. Nie może to jednak być nauczanie kształcące tylko rękę lub tylko głowę, lecz łączące działanie „lewej" i „prawej ręki", a przy tym ręki i głowy, poznanie i działanie oraz treść i funkcję wiedzy. Mimo iż są to problemy praktyczne, w każdym z nich tkwi pewna suma wiedzy teoretycznej. Dzięki niej praktyka przestaje być „ślepa", a dzięki takiej praktyce teoria przestaje być dla ucznia pustą grą słów.

Problemowe nauczanie-uczenie się ma wszakże dużą wartość nie tylko jako jeden ze sposobów kształcenia. Inna, na ogół nie doceniana jego wartość polega na tym, że sposób ten uczy młodzież trudnej sztuki rozwiązywania problemów. Nauka ta wiąże się zarówno z rozwijaniem motywacji sprzyjającej „atakowaniu problemów", jak to określił Z. Pietrasiński, jak i przede wszystkim z nabywaniem doświadczeń w samym rozwiązywaniu problemów praktycznych i teoretycznych. Jedno zazwyczaj towarzyszy drugiemu. Stopniowe nagromadzanie się tych doświadczeń sprawia, że uczeń coraz chętniej zabiera się do „atakowania" problemów, że - co więcej - sam zaczyna je rozwiązywać, a nade wszystko, że potrafi coraz sprawniej się z nowym problemem uporać. Ma to swoje ważkie znaczenie dla ukształtowania postawy twórczej młodego człowieka.

Uwagi do samodzielnego studiowania

Nauczanie problemowe jest przedmiotem dużego zainteresowania psychologii i dydaktyki. Wśród zasługujących na przestudiowanie prac psychologów na plan pierwszy wysuwam książkę J. Kozieleckiego Rozwiązywanie problemów, a przede wszystkim rozdziały: drugi - o rozwiązywaniu problemów poznawczych i czwarty -o kształtowaniu umiejętności rozwiązywania problemów. Inną, nadającą się do samodzielnego studiowania pozycją psychologiczną, jest książka Z. Pietrasińskiego Myślenie twórcze, gdzie obok obszernej charakterystyki procesu twórczego znajdzie czytelnik opis wielu metod problemowych, w tym i synektyki. Z prac dydaktycznych warto przestudiować poświęcone w całości nauczaniu problemowemu książki: Cz. Kupisiewicza O efektywności nauczania problemowego i W. Okonia Nauczanie problemowe we współczesnej szkole oraz wybrane rozdziały w książkach: St. Baścika Uaktywnienie metod nauczania; K. Lecha Rozwijanie myślenia uczniów przez łączenie teorii z praktyką, J. Kujawińskiego Indywidualizowane nauczanie problemowo-grupowe w szkole podstawowej oraz S. Pałki Praca badawcza uczniów w procesie kształcenia. Wielu cennych informacji o nauczaniu problemowym mogą również dostarczyć dość liczne prace z dydaktyki poszczególnych przedmiotów nauczania.

Zadania

1. Na czym polegają różnice między uczeniem się naturalnym i sztucznym?

2. Wykaż, że mimo swoich braków nauczanie podające może mieć walory poznawcze i wychowawcze.

3. Opracuj własną definicję nauczania problemowego. 4. Zaplanuj temat i przebieg lekcji problemowej, na której uczniowie będą rozwiązywać problem typu „odkryć".

5. Zaplanuj temat i przebieg lekcji problemowej, w czasie której będzie miało miejsce myślenie dywergencyjne.