Что такое проблемно-ориентированное обучение

В 1969 году на медицинском факультете Макмастерского университета в Канаде решили внедрить новый подход к обучению студентов младших курсов. Практикующие преподаватели прекрасно знали, насколько увлекательной может быть медицина, но — увы! — обычный лекционный формат не позволял донести это до студентов, которые скучали на лекциях. Азарт у начинающих медиков обычно просыпался, только когда они приступали к практике и работе с пациентами. Именно поэтому профессор университета, исследователь и известный учёный Говард Барроуз предложил обучение на основе решения реальных проблем — и вместе со своим коллегой Робином Тамблином стал основоположником проблемно-ориентированного обучения.

Процесс обучения по этому подходу может строиться по-разному, но схемы занятий схожи. Специалисты Корнелльского университета приводят, например, такую:

• студенты должны изучить и определить проблему;
• разобраться, что они о ней уже знают;
• определить, что ещё им необходимо узнать для её решения, где они могут получить нужную информацию или инструменты;
• рассмотреть пути решения проблемы;
• решить проблему;
• написать отчётную работу.

За несколько десятилетий идеи Барроуза и Тамблина получили развитие и теперь используются в основном в высшем или профессиональном образовании по всему миру — и не только в медицинском.

От авторов сайта: задолго до Макмастерского университета проблемно-ориентированное обучение применял Антон Семенович Макаренко, прекрасно описав его в своей «Педагогической поэме». Только проблемы у него были не учебные, а реальные.

Однако проблемно-ориентированное обучение, или problem-based learning (PBL), — фактически «зонтичный» термин, под которым кроется множество самостоятельных методов. Подробнее о вариациях PBL мы расскажем ниже, а сначала разберёмся, в чём заключаются особенности проблемно-ориентированного обучения.

Отличия PBL от других подходов

Нередко программы обучения строятся на формировании отдельных знаний, умений или компетенций, которые в сочетании должны привести к появлению определённой «базы» для использования полученных знаний на практике. Но студентам бывает трудно понять, как объединить полученные знания и по-настоящему эффективно перенести их в свою работу, выполнять с их помощью реальные задачи.

Она, в свою очередь, подразделяется на множество других задач, выполнение которых приведёт студентов к некому финальному результату. Например, на курсе по журналистике таким результатом может быть создание собственного медиа. В этом случае в задачи будет входить написание статьи, подбор иллюстраций, вёрстка и так далее. А вот в рамках «обычного» курса учащиеся отдельно изучат теорию журналистики, жанры, основы стилистики и далеко не всегда смогут применить полученные знания в комплексе, чтобы написать правильно структурированный и грамотный текст.

Стоит отметить, что в чистом PBL, то есть подходе, предложенном Барроузом, студенты должны были не только найти ответ или верное решение, но и определить область своего незнания. То есть им необходимо было понять, каких знаний или умений не хватает в процессе, и, соответственно, закрыть существующие пробелы. Для врачей это было особенно важно, ведь им приходится продолжать обучение на протяжении всей жизни, — и, вероятно, этот фактор в дальнейшем и стал одной из причин популярности PBL во всем мире.

В связи с этим большую роль в обучении по PBL играет сам процесс: он должен быть построен таким образом, чтобы в итоге учащиеся получили комплексное представление об изучаемом предмете.

Это работает так же, как и в реальной жизни. Приведём простой пример: к врачу обращается пациент с жалобой — и у специалиста нет никакой дополнительной информации. Ему предстоит определить, чем может быть вызвано недомогание, какие анализы помогут прояснить ситуацию и какие лекарства могут хотя бы временно решить проблему. После получения первых результатов специалист может скорректировать лечение, выбрать другой подход или продолжить исследования.

Однако в учебных условиях с формулировкой проблемы или кейса не всё так просто. Например, в некоторых случаях их разрабатывает целая команда преподавателей — и пересматривает каждый год. Причём один кейс будет по-разному выглядеть для студентов и для педагогов, которые им преподают: учащиеся получат меньше информации, чтобы найти «недостающие» кусочки пазла. Кроме того, проблема должна быть подходящей для обучения, то есть посильной для студентов, но при этом достаточно интересной, чтобы вовлечь их в процесс.

Как PBL меняет роль методистов и педагогов

Для разработки занятий или курсов в проблемно-ориентированном обучении надо отлично ориентироваться в предмете обучения и профессиональных вопросах, с которыми учащимся придётся столкнуться в будущем. При этом сами методисты отмечают, что у них часто возникает сложность с определением «корневой» проблемы, вокруг которой строится программа.

Особенности PBL также приводят к изменению профессиональной роли преподавателя. Из стандартного «ретранслятора знаний» он превращается в фасилитатора и эксперта. Например, в статье «Возможности применения технологии проблемно-ориентированного обучения (PBL) в практике высшего образования (на примере ТГУ)» кандидат психологических наук Валерия Петрова отмечает, что в рамках PBL в задачи педагога входит:

• формирование банка проблемно-ориентированных кейсов,
• комментирование работы студентов,
• поддержание позитивной атмосферы на занятиях,
• оценка результатов вместе со студентами.

Главное отличие PBL — «горизонтальное» взаимодействие преподавателя и учащихся. Ответственность за обучение, его контроль, а иногда даже оценка собственной работы во многом находится в их власти. У педагогов это может вызвать предсказуемые трудности.

При этом для педагога PBL — это не только сложности. Так, авторы статьи «Проблемно-ориентированное обучение: сущность, недостатки, преимущества» подчеркивают, что преподаватели, которые успешно использовали эту модель, в итоге меняют своё отношение к процессу обучения: «Они идут на занятия в предвкушении нового, необычного, так как раньше всё было предсказуемо и шло по заранее спланированному сценарию. Естественно, у них тоже возникают вопросы, сомнения и волнения. Не всегда можно предположить, как пройдёт очередное обсуждение того или иного клинического случая, насколько студенты будут заинтересованы и готовы».

Модели обучения на основе PBL

На базе проблемно-ориентированного обучения возникло множество разных моделей и вариаций. Разберём несколько самых интересных и известных.

Chal­lenge Based Learn­ing

Chal­lenge Based Learn­ing — обучение через вызов. Впервые эта модель была предложена компанией Apple в 2008 году. Совместно с американскими педагогами корпорация сформулировала основные принципы трансформации современного образования. Поскольку в век цифровых технологий особую ценность приобрели мягкие навыки (умение работать в команде, мыслить нестандартно и так далее), то и обучение должно быть направлено на их развитие, посчитали в компании. Так и появился Chal­lenge Based Learn­ing. «Проблема» в CBL рождается из некой большой идеи или явления, с которым сталкиваются как сами учащиеся, так и сообщество, внутри которого они находятся.

CBL предполагает три основных шага:

• вовлечение через вопросы,
• расследование,
• действие.

Например, если какой-то город регулярно подвержен наводнениям, то в местной школе, где используют модель CBL, ученикам предлагают выяснить, из-за чего они возникают, изучить, что может спровоцировать это явление и как можно его предотвратить. В итоге им предстоит предложить потенциальное решение проблемы — например, ежегодную установку заграждений во время паводков.

В Австралии занятия на основе CBL проводят даже для младших классов. Например, в одной из местных школ детям предложили такой вызов: помочь местному сообществу после природной катастрофы. Дети изучали, почему эти катастрофы происходят, как они влияют на людей. Ребята звонили и писали людям по всему миру, чтобы узнать об этом из первых рук.

Pebble in the Pond

Pebble in the Pond (англ. — камень в пруду) — модель, предложенная в 2002 году исследователем М. Дэвидом Мэрриллом. Процесс обучения по Мэрриллу строится вокруг проблемы и делится на четыре основных фазы:

• активация имеющихся знаний;
• демонстрация навыков;
• применение полученных навыков;
• интеграция или перенос навыков в реальный мир, то есть условия, отличные от учебных.

Откуда же взялась такая необычная метафора? «Пруд» в представлении Мэррилла — это образовательный процесс, учебные условия, которые проектирует методист. «Камень» — комплексная задача, которую он ставит перед учениками и которую они смогут выполнить в конце обучения. Попадая в «пруд», «камень» образует несколько кругов, то есть шагов проектирования для методиста:

• Первый круг: демонстрация комплексной «проблемы» или задачи. Она предполагает не просто некое описание проблемы, а «прототип», который показывал бы учащимся условия решения проблемы, её последствия и шаги, которые нужно предпринять.
• Второй круг: построение схожих задач. Они строятся по стандартному принципу — от простых к более сложным, для решения каждой учащимся необходимо будет применять новые навыки и так постепенно приходить к финальному результату.
• Третий круг: определение знаний и умений, которые позволят учащимся решить поставленные перед ними задачи. При этом необходимо убедиться, что вместе они действительно сформируют спектр компетенций, который позволит решить «большую» комплексную задачу.
• Четвёртый круг: выбор стратегии преподавания. Она должна вовлекать учащихся в решение проблемы и помогать им овладеть необходимыми для этого знаниями или навыками. В данном случае каждая новая задача должна строиться на предыдущем опыте учащегося. Кроме того, в стратегию нужно включить возможности для взаимодействия студентов друг с другом: обсуждения, рефлексию и даже споры, то есть необходимость защитить свою точку зрения.
• Пятый круг: создание интерфейса. То есть адаптация контента и стратегии под конкретную ситуацию.
• Шестой круг: формирование критериев оценки, подготовка материала и запуск курса.

Ключевая особенность этой модели заключается в том, что обучение строится вокруг непосредственного содержания или контента курса. Традиционный подход, объясняет Мэррилл, предполагает, что учащемуся просто описывают информацию из содержания курса, реальная же цель обучения — применение знаний на практике — не выполняется. В Pebble in the Pond, как и в других вариациях PBL, содержание курса зависит от его цели, а не наоборот.

4C/ID

4C/ID — это четырёхкомпонентная и одна из самых современных педагогических моделей на основе проблемно-ориентированного обучения. Расшифровывается эта аббревиатура так: 4 components — 4 компонента и instructional design — педагогический дизайн.

Вот, как она выглядит:

Эту модель предложил в 1990-х Йерун Дж. Г. ван Мериенбур, доктор психологических наук и профессор Маастрихтского университета в Нидерландах. Суть её заключается в том, что учащийся получает комплексное представление об изучаемом предмете, а знания приобретает сразу на практике.

Происходит это благодаря четырём компонентам модели:

1. Учебные задачи. Проектирование всегда начинается с определения некой задачи, которую в итоге сможет выполнить или решить ученик. Она должна быть аутентичной и максимально приближенной к реальности. Например, для будущих кинокритиков задачей будет написать большую рецензию для известного журнала, а для тестировщиков, проходящих курс, — найти все ошибки в созданном кем-то продукте.

При этом «корневая» проблема, как и в Pebble in the Pond, является многокомпонентной, то есть разбивается на множество мелких задач — от простых к сложным. Так, сначала будущим кинокритикам предложат не подготовить статью, а придумать заголовок для уже существующей или выбрать книги, на которые можно сослаться в уже написанной рецензии.

Или студенты могут получить некое решение реальной задачи и выяснять, почему это оно было именно таким. Если вернуться к примеру со студентами-медиками, то им придётся решить, почему коллеги поставили пациенту тот или иной диагноз.

2. Сопровождающая (вспомогательная) информация — основной теоретический материал, который даётся учащемуся для решения проблемы. Это могут быть и лекции, и учебники, статьи или исследования, полезные примеры.

3. Своевременная (оперативная) информация — материал, который необходим для решения более узких задач. Например, чек-листы, памятки, конкретные примеры, которые подбираются для отдельных этапов обучения. Для студентов-медиков своевременной информацией будет памятка «Как читать результаты анализов крови», а для студентов-копирайтеров — чек-лист «Пять элементов очерка».

4. Частичная практика. Чтобы решать «большую» профессиональную задачу, необходимо довести некоторые умения до автоматизма и сформировать навык — именно для этого и существует частичная практика. По большому счёту, это упражнения, которые можно выполнять ежедневно. При этом практика, подчёркивает сам автор методики, необходима только в том случае, если основные задачи не позволяют выработать требуемый уровень автоматизма.

Однако, как и в случае с другими методиками в рамках PBL, проектирование курса по 4C/ID потребует значительных усилий и времени. Мериенбур разделяет его на десять шагов, взяв за основу модель Pebble in the Pond. Они, в свою очередь, сгруппированы по компонентам:

Первый компонент

1. Разработка учебных задач. Первый этап подразумевает сбор всей необходимой информации для определения аутентичных учебных задач, их целей, условий и решений.

2. Определение критериев оценки. На этом этапе необходимо выстроить иерархию навыков, которые потребуются для решения аутентичной задачи. Для каждого навыка должен быть выработан стандарт, в соответствии с ним определяют критерии оценки.

3. Выстраивание последовательности задач. Когда учебные задачи определены и соотнесены с иерархией навыков, можно приступать к составлению самой программы курса. Для этого задачи необходимо распределить по уровню сложности и выстроить их в нужной последовательности. Самый простой вариант — от простых задач с максимальной поддержкой ученика до сложных, которые подразумевают его максимальную автономность.

Второй компонент

4. Проектирование сопровождающей информации. На этом этапе необходимо подготовить основные теоретические материалы, которые понадобятся учащимся. Этот шаг продолжают два опциональных этапа (5 и 6), которые необходимы, если информации для проектирования не хватает.

5. Анализ когнитивных стратегий. Когнитивные стратегии — это некий алгоритм действий для решения конкретной задачи. Если взять как пример задачу «Написать аналитическую статью», то алгоритм действий будет таким: изучение темы и подбор источников, анализ, составление плана статьи, написание текста, согласование, правки и так далее.

6. Анализ ментальных моделей. Ментальные модели — это и есть общая теория, необходимая для освоения той или иной темы. Она включает, например, концепции, определения, принципы работы. В примере с аналитической статьёй ментальными моделями будут понятие и структура такой статьи, принципы её оформления.

Третий компонент

7. Подготовка своевременной информации. Этот этап подразумевает подбор дополнительных материалов (памяток, чек-листов, инструкций). Для этого необходимо заранее определить, когда ученикам может понадобится такая поддержка.

8. Анализ когнитивных правил. Когнитивные правила — это алгоритмы, которые, в отличие от когнитивных стратегий, позволяют выполнить повторяющиеся, рутинные задачи. На этом этапе важно определить, какие правила будут нужны для совершения определённых действий. Например, при выборе жанра для статьи на курсе копирайтинга студенту поможет памятка «Выбор жанра в зависимости от темы».

9. Анализ предварительных знаний. Предварительные знания — информация, которая потребуется для применения когнитивного правила. Для этого необходимо сформулировать, что нужно знать учащемуся, чтобы корректно выбрать инструкцию или подобрать решение задачи. Так, памятка по выбору жанра будет полезна тем, кто уже знает, как жанр зависит от темы или аудитории статьи.

Четвёртый компонент

10. Проектирование частичной практики. Этот шаг автор модели рассматривает как опциональный — автоматизация умений нме всегда необходима. Однако если частичная практика всё же нужна, то Мериенбур предлагает воспользоваться алгоритмом из шага 8.

Недостатки и преимущества PBL

Выбор подхода для проектирования образовательного опыта должен прежде всего основываться на целях и задачах курса, его программы, аудитории, контекста. PBL отлично работает для практико-ориентированных программ, но его можно, а иногда и нужно сочетать и с другими подходами — например, опытно-ориентированным обучением.

Полный переход на PBL также невозможен. Исследователи и практики подчёркивают, что без стандартной базы знаний работа с аутентичными задачами просто не принесёт нужного результата. Об этом говорят и сами учащиеся. Например, студент медицинского факультета Университета Британской Колумбии Эндрю Прован отмечал:

Перенести этот пример можно на любые другие специальности. Он хорошо показывает и сложности проектирования курса для PBL: учебные задачи надо адаптировать под уровень учащихся, чтобы они были посильными для них, и поначалу предоставить максимум инструментов для решения. Кроме того, подготовленные материалы необходимо вовремя актуализировать, поскольку в противном случае они просто перестанут отражать реальные запросы рынка труда.

При этом у PBL есть и ряд существенных преимуществ. Обучение на основе проблем или задач позволяет:

• упростить вход в будущую профессию и на деле показать, как применяются те или иные навыки,
• познакомить с реальной стороной выбранной специальности;
• развивать мягкие навыки, критически необходимые в современном мире.

И пусть создание курсов по любой методике PBL может быть тяжёлым процессом для методистов и значительной перестройкой для педагогов, результат часто стоит того: грамотно выстроенное обучение поможет подготовить квалифицированных специалистов, которые не боятся сделать новые шаги в профессии.