ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ: СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
31.12.2023
Зарубин Д.С.
МГТУ им. Г. И. Носова, г. Магнитогорск
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ: СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Аннотация. Проблемно-ориентированное обучение (PBL) – это инновационный образовательный подход, ориентированный на решение реальных проблем. С быстрым развитием цифровых технологий интеграция этого подхода в образование становится все более популярной. Целью данного систематического обзора является анализ эффективности и возможностей применения метода PBL. В обзоре рассматривается существующая литература, опубликованная в период с 2015 по 2023 год, включающая эмпирические исследования, отчеты о конкретных случаях и научные статьи. Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии PBL на вовлеченность студентов, развитие навыков критического мышления и цифровых компетенций. В обзоре также рассматриваются проблемы и определяются потенциальные области для будущих исследований. В целом данный систематический обзор проливает свет на потенциальные преимущества и возможности внедрения PBL в образовании.
Ключевые слова: проблемное-ориентированное обучение, проблемное обучение, ПБЛ, PBL.
1. Введение.
Проблемно-ориентированное обучение (PBL) –это метод преподавания и обучения, предполагающий решение проблемных задач в малых группах. Построенный на философском фундаменте, согласно которому знания конструируются совместно с обществом, этот метод в качестве основных процессов использует самонаправленное обучение, групповые дискуссии, решение проблем и взаимное обучение.
В типичном учебном процессе PBL студенты делятся на малые группы и получают для осмысления актуальную проблему, чаще всего в виде клинического случая или задачи. Группам дается задание, определить учебные проблемы и цели, сформулировать гипотезы по данному случаю, после чего они отправляются на самостоятельное изучение темы. Затем студенты возвращаются в группу и совместно синтезируют знания с помощью различных когнитивных процессов, вызываемых групповым обсуждением. В конце курса обычно проводится оценка и рефлексия группового обучения, как в отношении содержания знаний, так и в отношении группового процесса. В течение всего курса в процессе обучения задействован и фасилитатор, также известный как тьютор, который руководит учебной деятельностью. Во многих учебных заведениях тьюторы и/или студенты проходят обучение перед началом семестра специально для того, чтобы научиться работать в условиях PBL, хотя степень подготовки и удовлетворенность обучением различны. Вариации могут включать в себя различные размеры и состав групп, различные идентичности, опыт и роли тьюторов, наличие или отсутствие индивидуального и группового оценивания на различных этапах процесса, а также дополнительные компоненты, такие как представление результатов работы малых групп более широкому классу. Исследования групповой работы в PBL были обширны и разнообразны, что позволяет говорить о большом количестве точек зрения на ее образовательную эффективность [1].
Проблемно-ориентированное обучение основано на конструктивистских представлениях об обучении, таких как
– знания конструируются индивидуально и социально в результате взаимодействия с окружающей средой; знания не могут быть переданы,
–с каждым явлением обязательно связано несколько перспектив,
– смысл и мышление распределены между культурой и сообществом, в котором мы существуем, и инструментами, которые мы используем,
–знания закрепляются в соответствующих контекстах и индексируются ими.
Поскольку смысл знаний определяется взаимодействием учащихся с контекстом, в котором они работают или учатся (идеи, абстрагированные от контекста и представленные в виде теорий, имеют мало смысла для учащихся, если вообще имеют), знания, закрепленные в конкретных контекстах, более значимы, более интегрированы, лучше сохраняются и лучше переносятся.
Помимо того, что проблемы придают обучению больше смысла, поскольку они связаны с аутентичными проблемами, они обеспечивают цель обучения. В целях понимания полной картины приводится ресурс 2008 года, который использовался вмета анализе только для вводной ознакомительной информации в PBL [2] и на процесс анализа ресурсов 2015-2023 года влияния не оказывает. Без намерения учиться, которое обеспечивается проблемами, осмысленное обучение редко происходит. При изучении содержания курса студенты, которые не могут сформулировать четкую цель или намерение учиться, редко учатся осмысленно. Когда знания оцениваются на основе их сходства с авторитетом, эпистемологическое развитие студентов тормозится. Они не могут понять и принять различные точки зрения и не предпринимают никаких усилий для формирования собственного культурного понимания.
Характеристики PBL.
Проблемное обучение –это методология обучения, то есть решение учебных проблем. Основная цель PBL –повысить эффективность обучения, требуя от учащихся решения проблем. Эта методология обладает следующими характеристиками:
–она ориентирована на решение проблем, т.е. обучающиеся начинают обучение с моделирования аутентичной, плохо структурированной проблемы; содержание и навыки, которые необходимо освоить, организованы вокруг проблемы, а не в виде иерархического списка тем, поэтому между знаниями и проблемой существует взаимная связь; формирование знаний стимулируется проблемой и применяется к ней;
–обучение ориентировано на студента, поскольку преподаватель не может диктовать учебный процесс;
–студенты индивидуально и совместно берут на себя ответственность за формирование учебных проблем и процессов посредством самооценки и оценки сокурсников, а также за доступ к собственным учебным материалам, обязательные задания выполняются редко;
–саморефлексия заключается в том, что учащиеся отслеживают свое понимание и учатся корректировать стратегии обучения;
–тьюторы –это фасилитаторы (а не распространители знаний), которые поддерживают и моделируют процессы рассуждения, способствуют групповым процессам и межличностной динамике, глубоко прорабатывают знания учащихся, никогда не пересказывают содержание и не дают прямых ответов на вопросы.
Учебный процесс PBL обычно включает в себя следующие этапы:
–студенты в группах по пять-восемь человек сталкиваются с проблемой и рассуждают о ней; они пытаются определить и связать проблему и поставить цели обучения, выявляя, что они уже знают, какие гипотезы или предположения они могут выдвинуть, что им нужно узнать, чтобы лучше понять аспекты проблемы, а также какие учебные действия необходимы и кто их будет выполнять;
–в ходе самостоятельного обучения отдельные студенты выполняют учебные задания; они собирают и изучают ресурсы и готовят отчеты для группы;
– студенты делятся своими знаниями с группой и вновь обращаются к проблеме, выдвигая дополнительные гипотезы и отвергая другие на основе полученных знаний;
–в конце периода обучения (обычно неделя) студенты подводят итоги и интегрируют полученные знания [3].
В исследовании [4] были выделены следующие шаги метода проблемного обучения: 1) проблемы подразделения и анализ биографии учащихся; 2) подтверждение проблем и сбор информации; 3) разработка проектов и программ самообучения; 4) подтверждение и тонкая настройка модели обучения; 5) всесторонний анализ и подтверждение этапов моделей обучения; 6) проверка способностей и самооценка. В то же время необходимо подчеркнуть, что некоторые позиции нуждаются в возможной корректировке: 1) за неделю до начала занятий публикуются темы для обсуждения; 2) студенты в группах должны искать решения; 3) групповое обсуждение и первая практика; 4) преподаватель сам усиливает преподавание путем демонстрации, иллюстрации или наблюдения за каждой группой; 5) демонстрация результатов второй практики и оценка;6) преподаватель предлагает заключение, оценку и предложения [3].
2. Методология.
a. Критерии включения и исключения при отборе статей.
Включение: исследования, содержащие актуальную информацию о проблемно-ориентированном обучении в течение не более 10 лет.
Исключение: исследования, посвященные другим методам обучения, не связанным с проблемным обучением.
b. Стратегия поиска и использованные базы данных.
Стратегия поиска: использование таких ключевых слов, как проблемно-ориентированное обучение, проблемы, возможности, плюсы, минусы метода проблемного обучения.
Базы данных: PubMed, ResearchGate.
c. Процесс отбора исследований.
– Сначала исследователи изучили названия и аннотации всех найденных статей и исключили те, которые явно не соответствовали критериям включения и исключения.
–Затем оставшиеся статьи были прочитаны, чтобы убедиться, что они соответствуют необходимым критериям.
– Если статья полностью соответствовала требованиям, она включалась в систематический обзор.
3. Эффективность PBL в развитии цифровых технологий в образовании.
a. Влияние на вовлеченность и мотивацию студентов.
Методология PBL получила высокий уровень удовлетворенности, особенно среди студентов. Она оказалась более эффективной, чем другие, более традиционные (или лекционные) методы, для улучшения социальных и коммуникативных навыков, навыков решения проблем и самообучения [5]. При использовании моделей дифференцированного обучения, связанных с PBL, обучающиеся ставятся в центр учебной деятельности, поэтому от них требуется большая активность, самостоятельность и понимание учебного материала в соответствии со способностями учащихся [6]. PBL рассматривается как эффективный, практичный метод, позволяющий развивать критическое мышление. Практичность достигается за счет освещения материалов, связанных с контекстом, с использованием реальных случаев или примеров. Участники активно вовлекаются в процесс обучения, что способствует повышению их компетентности [7]. Самоэффективность и мотивация к обучению, вызванные групповыми дискуссиями, были достоверно выше по уровню проявления у студентов, обучающихся с применением метода проблемного обучения [8]. Студенты легче понимают учебные концепции [9].
b. Развитие критического мышления и навыков решения проблем.
PBL дает студентам возможность проводить исследования, интегрировать теории с практикой и применять знания и навыки для решения поставленной задачи [10]. Доказана эффективность применения данной модели обучения для воспитания у студентов критического, творческого и инновационного подхода к решению жизненных проблем [11]. В связи с этим в исследованиях отмечается, что PBL способствует усвоению знаний дисциплинарного содержания и профессиональных компетенций в реальном мире [12]. Предоставляются возможности для развития основных навыков, таких как совместное решение проблем и самостоятельное обучение [13].
c. Оценка развития цифровой компетентности.
Согласно результатам исследования [10], внедрение проблемно-ориентированного обучения с использованием онлайнового обучения оказывает значительное влияние на улучшение процесса обучения в режиме онлайн. Данная модель позволит усовершенствовать стратегию проблемного обучения с использованием онлайнового обучения при приобретении знаний с помощью электронного обучения для учащихся классов.
d. Совместное обучение и приобретение навыков работы в команде.
В модели проблемного обучения учащиеся сталкиваются со сложными проблемами, требующими совместного поиска решения [10]. Симуляционное проблемно-ориентированное обучение в клинической практике рекомендуется для улучшения коммуникативных установок студентов-медсестер и применения полученных знаний в смоделированных сестринских ситуациях через опытное обучение. Необходимы дальнейшие исследования стандартизированной образовательной программы для выявления долгосрочных эффектов в различных случаях и условиях [14]. Методические рекомендации представляются эффективным средством развития коммуникативных способностей с устойчивым эффектом при интерактивной групповой работе. Методические рекомендации с четкими инструкциями и целями обучения дают студентам установки и создают основу для более эффективного обучения. Преподаватель играет важную роль в развитии у студентов способностей к коммуникации [15].
PBL-модули могут быть легко внедрены в существующие курсы медицинской статистики, разработанные на платформе Moodle, они могут дополнять, но не заменять другие формы обучения.PBL-модули позволяют студентам связать теорию и практику, синтезировать имеющиеся и генерировать новые знания, направить студентов на решение задач с использованием пошагового подхода. Проблемно-ориентированные модули показали свою эффективность в приобретении знаний, они хорошо воспринимаются студентами и могут стать недостающим звеном в изучении и понимании, например, медицинской статистики [16]. Авторы представляют результаты проектов и отзывы студентов, преподавателей и отраслевых партнеров, что позволило сделать эмпирические выводы о проблемах и возможностях межпрограммной PBL в высшем образовании. Полученные результаты способствуют разработке и внедрению новых практик преподавания и обучения, а также иной образовательной политики на уровне бакалавриата и магистратуры. В рамках принятого подхода студенты бакалавриата приобретали практический опыт, а студенты магистратуры получали возможность руководить прикладными исследованиями и практикой. В исследовании выделены методы, которые могут помочь лучше подготовить будущих специалистов отрасли [17].
4. Проблемы и ограничения при реализации PBL.
В некоторых исследованиях также сообщается, что совместное обучение в группах PBL может помешать полноценному обучению некоторых членов группы, так как отдельные студенты в процессе занятий, организованных на основе проблемно-ориентированного метода, могут не принимать активного участия в выполнение некоторых заданий, преподавателю сложно оценить вклад каждого члена группы в деятельность в рамках PBL [12].
В качестве общих выводов можно отметить, что деятельность в качестве фасилитаторов, принятие и готовность студентов к процессу обучения по стратегии «5 лестниц активного обучения», благоприятная учебная среда, разработка и конструирование проблем/триггеров PBL, рефлексия студентов и методы оценки PBL – это те проблемы, с которыми сталкиваются преподаватели при внедрении PBL [18]. Необходимость проведения дополнительных исследований в области разработки учебных программ по предпринимательству, понимание важности формирования критическое мышление привели к созданию адаптированных моделей разработки задач и поиску эффективных средств обучения, одним из которых стал PBL [19].
Эффективность предлагаемой модели обучения на основе зависит от того, как преподаватель стимулирует подготовку обучающихся. Преподаватели должны преодолеть проблему преодоления учащимся трудных моментов: по мере продвижения вперед они должны выбирать подходящее задание и предлагать обучающимся возможную помощь, чтобы трудности не пугали. Для того чтобы понять, о каких сложностях говорят студенты, и помочь им в работе над этим в различных контекстах, преподаватели должны иметь глубокое понимание науки, например, математики, которую они преподают [20].
6. Заключение.
На основе систематического анализа можно сделать следующие выводы.
Вывод 1. Применение модели проблемно-ориентированного обучения (PBL) оказывает значительное влияние на учебную деятельность студентов. Проблемно-ориентированное обучение может способствовать развитию критического мышления и повышению результативности учебной деятельности студентов. Модель проблемного обучения делает студентов более активными в процессе обучения и более смелыми в выражении своих идей. Студенты, использующие модель проблемного обучения, более творчески и инновационно подходят к решению проблемы. В процессе преподавания и обучения преподаватели должны уметь применять такие модели обучения, которые побуждают обучающихся быть более активными. Модель проблемного обучения может улучшить понимание обучающимися сложных концепций при изучении естественных наук. Студенты, изучающие естественные науки, становятся более активными и творческими в процессе обучения. Модель PBL очень эффективна в обучении в том числе и естественным наукам.
Вывод 2. У PBL есть и недостатки: он может быть неэффективен при простой передаче фактов и базовых знаний, сложность восприятия обучающимися неструктурированной информации, в некоторых случаях при реализации PBL выявляется большая трудозатратность и время затратность, обнаруживается сложность организации индивидуального подхода в классах с большим количеством учащихся, требуются дополнительные ресурсы для поддержки и мониторинга, необходимо иметь довольно глубокие знания в преподаваемой области для преподавателей.
Библиографическийсписок
1. Li A, Bilgic E, Keuhl A, Sibbald M. Does your group matter? How group function impacts educational outcomes in problem-based learning: a scoping review // BMC Med Educ. 2022. DOI: 10.1186/s12909-022-03966-8.
2. Hung W., Jonassen D.H., Liu R. Problem-Based Learning // Handbook of research on educational communications and technology. 2008. pp. 485-506. DOI: 10.1016/j.nedt.2022.105373.
3. Yamin M., Halim A., Muhayyang M. The Implementation Steps of Project-based Learning in English Language Teaching at Islamic Boarding School // Celebes Journal of Language Studies. 2023. DOI: 10.51629/cjls.v3i1.126.
4. Wang R. On Culinary Teaching Steps from the Perspective of Problem-Based Learning // The Journal of International Management Studies. 2015. Vol. 10. № 2.
5. Trullàs JC, Blay C, Sarri E, Pujol R. Effectiveness of problem-based learning methodology in undergraduate medical education: a scoping review // BMC Med Educ. 2023. DOI: 10.1186/s12909-022-03154-8.
6. Dharmaji M.W., Astuti R. Improvement of Student Achievement Through Problem Based Differentiated Learning // 2023Jurnal IPA & Pembelajaran IPA. 2023. 7(3):279-288. DOI: 10.24815/jipi.v7i3.33145.
7. Chung EY. Facilitating learning of community-based rehabilitation through problem-based learning in higher education // BMC Med Educ. 2019 Nov 21;19(1):433. DOI: 10.1186/s12909-019-1868-4.
8. Shimizu I, Nakazawa H, Sato Y, Wolfhagen IHAP, Könings KD. Does blended problem-based learning make Asian medical students active learners?: a prospective comparative study // BMC Med Educ. 2019. 19 (1).doi: 10.1186/s12909-019-1575-1.
9. Wahyuti W. Problem based learning berbantuan media film meningkatkan hasil belajar ppkn // EDUTECH Jurnal Inovasi Pendidikan Berbantuan Teknologi. 2023. DOI: 10.51878/edutech.v3i3.2465.
10. Rawash H.N., Alawamreh A.R., Obeidat A.M. The Effectiveness of Problem-Based Learning in Acquisition of Knowledge Using Online Learning // International Journal of Membrane Science and Technology. 2023. DOI: 10.15379/ijmst.v10i3.1647.
11. Sappaile B.I., Marito W., Satyaninrum I.R. Use of Problem-Based Learning Strategies in Improving Problem Solving Skills // Journal International Inspire Education Technology 2(2):76-86. 2023.DOI:10.55849/jiiet.v2i2.456.
12. Havenga M., Olivier J., Bunt B. Problem-based learning and pedagogies of play: Active approaches towards Self-Directed Learning. 2023. Publisher: AOSISISBN.
13. Havenga M. COVID-19: Transition to Online Problem-based Learning in Robotics -Challenges, Opportunities and Insights // Conference: International Conference on Active Learning in Engineering Education (Striving Engineering Education Towards Student Competence Development). 2020.
14. Lee J, Son HK. Effects of simulation problem-based learning based on Peplau's Interpersonal Relationship Model for cesarean section maternity nursing on communication skills, communication attitudes and team efficacy // Nurse Educ Today. 2022. DOI: 10.1016/j.nedt.2022.105373.
15. Wong FMF, Kan CWY. Online Problem-Based Learning Intervention on Self-Directed Learning and Problem-Solving through Group Work: A Waitlist Controlled Trial // Int J Environ Res Public Health. 2022.DOI: 10.3390/ijerph19020720.
16. Bukumiric Z, Ilic A, Pajcin M, Srebro D, Milicevic S, Spaic D, Markovic N, Corac A. Effects of problem-based learning modules within blended learning courses in medical statistics - A randomized controlled pilot study // journal.pone.0263015. 2022. DOI: 10.1371/journal.pone.0263015.
17. Salvador R., Barros M.V., Barreto B., Pontes J. Challenges and opportunities for problem-based learning in higher education: Lessons from a cross-program Industry 4.0 case // Industry and Higher Education. 2022. DOI: 10.1177/09504222221100343.
18. Othman H., Razali N., Zainuri N.A., Ismail N.A. Effectiveness and Challenges of Problem-Based Learning Implemented in Engineering Mathematics Courses // Jurnal Kejuruteraan. 2022. DOI:10.17576/jkukm-2022-si5(2)-18.
19. Holgaard J.E., Du X., Guerra A. When problem-based learning becomes entrepreneurial - a facilitator's view on student challenges // Conference: SEFI 50th Annual conference of The European Society for Engineering Education. 2022. DOI:10.5821/conference-9788412322262.1266.
20. Suryanti S., Nusantara T., Parta N. Problem-Based Tasks in Mathematics Learning: Opportunities and Challenges for Teachers // Jurnal Teori dan Aplikasi Matematika. 2023. DOI:10.31764/jtam.v7i2.12864.
МГТУ им. Г. И. Носова, г. Магнитогорск
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ: СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Аннотация. Проблемно-ориентированное обучение (PBL) – это инновационный образовательный подход, ориентированный на решение реальных проблем. С быстрым развитием цифровых технологий интеграция этого подхода в образование становится все более популярной. Целью данного систематического обзора является анализ эффективности и возможностей применения метода PBL. В обзоре рассматривается существующая литература, опубликованная в период с 2015 по 2023 год, включающая эмпирические исследования, отчеты о конкретных случаях и научные статьи. Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии PBL на вовлеченность студентов, развитие навыков критического мышления и цифровых компетенций. В обзоре также рассматриваются проблемы и определяются потенциальные области для будущих исследований. В целом данный систематический обзор проливает свет на потенциальные преимущества и возможности внедрения PBL в образовании.
Ключевые слова: проблемное-ориентированное обучение, проблемное обучение, ПБЛ, PBL.
1. Введение.
Проблемно-ориентированное обучение (PBL) –это метод преподавания и обучения, предполагающий решение проблемных задач в малых группах. Построенный на философском фундаменте, согласно которому знания конструируются совместно с обществом, этот метод в качестве основных процессов использует самонаправленное обучение, групповые дискуссии, решение проблем и взаимное обучение.
В типичном учебном процессе PBL студенты делятся на малые группы и получают для осмысления актуальную проблему, чаще всего в виде клинического случая или задачи. Группам дается задание, определить учебные проблемы и цели, сформулировать гипотезы по данному случаю, после чего они отправляются на самостоятельное изучение темы. Затем студенты возвращаются в группу и совместно синтезируют знания с помощью различных когнитивных процессов, вызываемых групповым обсуждением. В конце курса обычно проводится оценка и рефлексия группового обучения, как в отношении содержания знаний, так и в отношении группового процесса. В течение всего курса в процессе обучения задействован и фасилитатор, также известный как тьютор, который руководит учебной деятельностью. Во многих учебных заведениях тьюторы и/или студенты проходят обучение перед началом семестра специально для того, чтобы научиться работать в условиях PBL, хотя степень подготовки и удовлетворенность обучением различны. Вариации могут включать в себя различные размеры и состав групп, различные идентичности, опыт и роли тьюторов, наличие или отсутствие индивидуального и группового оценивания на различных этапах процесса, а также дополнительные компоненты, такие как представление результатов работы малых групп более широкому классу. Исследования групповой работы в PBL были обширны и разнообразны, что позволяет говорить о большом количестве точек зрения на ее образовательную эффективность [1].
Проблемно-ориентированное обучение основано на конструктивистских представлениях об обучении, таких как
– знания конструируются индивидуально и социально в результате взаимодействия с окружающей средой; знания не могут быть переданы,
–с каждым явлением обязательно связано несколько перспектив,
– смысл и мышление распределены между культурой и сообществом, в котором мы существуем, и инструментами, которые мы используем,
–знания закрепляются в соответствующих контекстах и индексируются ими.
Поскольку смысл знаний определяется взаимодействием учащихся с контекстом, в котором они работают или учатся (идеи, абстрагированные от контекста и представленные в виде теорий, имеют мало смысла для учащихся, если вообще имеют), знания, закрепленные в конкретных контекстах, более значимы, более интегрированы, лучше сохраняются и лучше переносятся.
Помимо того, что проблемы придают обучению больше смысла, поскольку они связаны с аутентичными проблемами, они обеспечивают цель обучения. В целях понимания полной картины приводится ресурс 2008 года, который использовался вмета анализе только для вводной ознакомительной информации в PBL [2] и на процесс анализа ресурсов 2015-2023 года влияния не оказывает. Без намерения учиться, которое обеспечивается проблемами, осмысленное обучение редко происходит. При изучении содержания курса студенты, которые не могут сформулировать четкую цель или намерение учиться, редко учатся осмысленно. Когда знания оцениваются на основе их сходства с авторитетом, эпистемологическое развитие студентов тормозится. Они не могут понять и принять различные точки зрения и не предпринимают никаких усилий для формирования собственного культурного понимания.
Характеристики PBL.
Проблемное обучение –это методология обучения, то есть решение учебных проблем. Основная цель PBL –повысить эффективность обучения, требуя от учащихся решения проблем. Эта методология обладает следующими характеристиками:
–она ориентирована на решение проблем, т.е. обучающиеся начинают обучение с моделирования аутентичной, плохо структурированной проблемы; содержание и навыки, которые необходимо освоить, организованы вокруг проблемы, а не в виде иерархического списка тем, поэтому между знаниями и проблемой существует взаимная связь; формирование знаний стимулируется проблемой и применяется к ней;
–обучение ориентировано на студента, поскольку преподаватель не может диктовать учебный процесс;
–студенты индивидуально и совместно берут на себя ответственность за формирование учебных проблем и процессов посредством самооценки и оценки сокурсников, а также за доступ к собственным учебным материалам, обязательные задания выполняются редко;
–саморефлексия заключается в том, что учащиеся отслеживают свое понимание и учатся корректировать стратегии обучения;
–тьюторы –это фасилитаторы (а не распространители знаний), которые поддерживают и моделируют процессы рассуждения, способствуют групповым процессам и межличностной динамике, глубоко прорабатывают знания учащихся, никогда не пересказывают содержание и не дают прямых ответов на вопросы.
Учебный процесс PBL обычно включает в себя следующие этапы:
–студенты в группах по пять-восемь человек сталкиваются с проблемой и рассуждают о ней; они пытаются определить и связать проблему и поставить цели обучения, выявляя, что они уже знают, какие гипотезы или предположения они могут выдвинуть, что им нужно узнать, чтобы лучше понять аспекты проблемы, а также какие учебные действия необходимы и кто их будет выполнять;
–в ходе самостоятельного обучения отдельные студенты выполняют учебные задания; они собирают и изучают ресурсы и готовят отчеты для группы;
– студенты делятся своими знаниями с группой и вновь обращаются к проблеме, выдвигая дополнительные гипотезы и отвергая другие на основе полученных знаний;
–в конце периода обучения (обычно неделя) студенты подводят итоги и интегрируют полученные знания [3].
В исследовании [4] были выделены следующие шаги метода проблемного обучения: 1) проблемы подразделения и анализ биографии учащихся; 2) подтверждение проблем и сбор информации; 3) разработка проектов и программ самообучения; 4) подтверждение и тонкая настройка модели обучения; 5) всесторонний анализ и подтверждение этапов моделей обучения; 6) проверка способностей и самооценка. В то же время необходимо подчеркнуть, что некоторые позиции нуждаются в возможной корректировке: 1) за неделю до начала занятий публикуются темы для обсуждения; 2) студенты в группах должны искать решения; 3) групповое обсуждение и первая практика; 4) преподаватель сам усиливает преподавание путем демонстрации, иллюстрации или наблюдения за каждой группой; 5) демонстрация результатов второй практики и оценка;6) преподаватель предлагает заключение, оценку и предложения [3].
2. Методология.
a. Критерии включения и исключения при отборе статей.
Включение: исследования, содержащие актуальную информацию о проблемно-ориентированном обучении в течение не более 10 лет.
Исключение: исследования, посвященные другим методам обучения, не связанным с проблемным обучением.
b. Стратегия поиска и использованные базы данных.
Стратегия поиска: использование таких ключевых слов, как проблемно-ориентированное обучение, проблемы, возможности, плюсы, минусы метода проблемного обучения.
Базы данных: PubMed, ResearchGate.
c. Процесс отбора исследований.
– Сначала исследователи изучили названия и аннотации всех найденных статей и исключили те, которые явно не соответствовали критериям включения и исключения.
–Затем оставшиеся статьи были прочитаны, чтобы убедиться, что они соответствуют необходимым критериям.
– Если статья полностью соответствовала требованиям, она включалась в систематический обзор.
3. Эффективность PBL в развитии цифровых технологий в образовании.
a. Влияние на вовлеченность и мотивацию студентов.
Методология PBL получила высокий уровень удовлетворенности, особенно среди студентов. Она оказалась более эффективной, чем другие, более традиционные (или лекционные) методы, для улучшения социальных и коммуникативных навыков, навыков решения проблем и самообучения [5]. При использовании моделей дифференцированного обучения, связанных с PBL, обучающиеся ставятся в центр учебной деятельности, поэтому от них требуется большая активность, самостоятельность и понимание учебного материала в соответствии со способностями учащихся [6]. PBL рассматривается как эффективный, практичный метод, позволяющий развивать критическое мышление. Практичность достигается за счет освещения материалов, связанных с контекстом, с использованием реальных случаев или примеров. Участники активно вовлекаются в процесс обучения, что способствует повышению их компетентности [7]. Самоэффективность и мотивация к обучению, вызванные групповыми дискуссиями, были достоверно выше по уровню проявления у студентов, обучающихся с применением метода проблемного обучения [8]. Студенты легче понимают учебные концепции [9].
b. Развитие критического мышления и навыков решения проблем.
PBL дает студентам возможность проводить исследования, интегрировать теории с практикой и применять знания и навыки для решения поставленной задачи [10]. Доказана эффективность применения данной модели обучения для воспитания у студентов критического, творческого и инновационного подхода к решению жизненных проблем [11]. В связи с этим в исследованиях отмечается, что PBL способствует усвоению знаний дисциплинарного содержания и профессиональных компетенций в реальном мире [12]. Предоставляются возможности для развития основных навыков, таких как совместное решение проблем и самостоятельное обучение [13].
c. Оценка развития цифровой компетентности.
Согласно результатам исследования [10], внедрение проблемно-ориентированного обучения с использованием онлайнового обучения оказывает значительное влияние на улучшение процесса обучения в режиме онлайн. Данная модель позволит усовершенствовать стратегию проблемного обучения с использованием онлайнового обучения при приобретении знаний с помощью электронного обучения для учащихся классов.
d. Совместное обучение и приобретение навыков работы в команде.
В модели проблемного обучения учащиеся сталкиваются со сложными проблемами, требующими совместного поиска решения [10]. Симуляционное проблемно-ориентированное обучение в клинической практике рекомендуется для улучшения коммуникативных установок студентов-медсестер и применения полученных знаний в смоделированных сестринских ситуациях через опытное обучение. Необходимы дальнейшие исследования стандартизированной образовательной программы для выявления долгосрочных эффектов в различных случаях и условиях [14]. Методические рекомендации представляются эффективным средством развития коммуникативных способностей с устойчивым эффектом при интерактивной групповой работе. Методические рекомендации с четкими инструкциями и целями обучения дают студентам установки и создают основу для более эффективного обучения. Преподаватель играет важную роль в развитии у студентов способностей к коммуникации [15].
PBL-модули могут быть легко внедрены в существующие курсы медицинской статистики, разработанные на платформе Moodle, они могут дополнять, но не заменять другие формы обучения.PBL-модули позволяют студентам связать теорию и практику, синтезировать имеющиеся и генерировать новые знания, направить студентов на решение задач с использованием пошагового подхода. Проблемно-ориентированные модули показали свою эффективность в приобретении знаний, они хорошо воспринимаются студентами и могут стать недостающим звеном в изучении и понимании, например, медицинской статистики [16]. Авторы представляют результаты проектов и отзывы студентов, преподавателей и отраслевых партнеров, что позволило сделать эмпирические выводы о проблемах и возможностях межпрограммной PBL в высшем образовании. Полученные результаты способствуют разработке и внедрению новых практик преподавания и обучения, а также иной образовательной политики на уровне бакалавриата и магистратуры. В рамках принятого подхода студенты бакалавриата приобретали практический опыт, а студенты магистратуры получали возможность руководить прикладными исследованиями и практикой. В исследовании выделены методы, которые могут помочь лучше подготовить будущих специалистов отрасли [17].
4. Проблемы и ограничения при реализации PBL.
В некоторых исследованиях также сообщается, что совместное обучение в группах PBL может помешать полноценному обучению некоторых членов группы, так как отдельные студенты в процессе занятий, организованных на основе проблемно-ориентированного метода, могут не принимать активного участия в выполнение некоторых заданий, преподавателю сложно оценить вклад каждого члена группы в деятельность в рамках PBL [12].
В качестве общих выводов можно отметить, что деятельность в качестве фасилитаторов, принятие и готовность студентов к процессу обучения по стратегии «5 лестниц активного обучения», благоприятная учебная среда, разработка и конструирование проблем/триггеров PBL, рефлексия студентов и методы оценки PBL – это те проблемы, с которыми сталкиваются преподаватели при внедрении PBL [18]. Необходимость проведения дополнительных исследований в области разработки учебных программ по предпринимательству, понимание важности формирования критическое мышление привели к созданию адаптированных моделей разработки задач и поиску эффективных средств обучения, одним из которых стал PBL [19].
Эффективность предлагаемой модели обучения на основе зависит от того, как преподаватель стимулирует подготовку обучающихся. Преподаватели должны преодолеть проблему преодоления учащимся трудных моментов: по мере продвижения вперед они должны выбирать подходящее задание и предлагать обучающимся возможную помощь, чтобы трудности не пугали. Для того чтобы понять, о каких сложностях говорят студенты, и помочь им в работе над этим в различных контекстах, преподаватели должны иметь глубокое понимание науки, например, математики, которую они преподают [20].
6. Заключение.
На основе систематического анализа можно сделать следующие выводы.
Вывод 1. Применение модели проблемно-ориентированного обучения (PBL) оказывает значительное влияние на учебную деятельность студентов. Проблемно-ориентированное обучение может способствовать развитию критического мышления и повышению результативности учебной деятельности студентов. Модель проблемного обучения делает студентов более активными в процессе обучения и более смелыми в выражении своих идей. Студенты, использующие модель проблемного обучения, более творчески и инновационно подходят к решению проблемы. В процессе преподавания и обучения преподаватели должны уметь применять такие модели обучения, которые побуждают обучающихся быть более активными. Модель проблемного обучения может улучшить понимание обучающимися сложных концепций при изучении естественных наук. Студенты, изучающие естественные науки, становятся более активными и творческими в процессе обучения. Модель PBL очень эффективна в обучении в том числе и естественным наукам.
Вывод 2. У PBL есть и недостатки: он может быть неэффективен при простой передаче фактов и базовых знаний, сложность восприятия обучающимися неструктурированной информации, в некоторых случаях при реализации PBL выявляется большая трудозатратность и время затратность, обнаруживается сложность организации индивидуального подхода в классах с большим количеством учащихся, требуются дополнительные ресурсы для поддержки и мониторинга, необходимо иметь довольно глубокие знания в преподаваемой области для преподавателей.
Библиографическийсписок
1. Li A, Bilgic E, Keuhl A, Sibbald M. Does your group matter? How group function impacts educational outcomes in problem-based learning: a scoping review // BMC Med Educ. 2022. DOI: 10.1186/s12909-022-03966-8.
2. Hung W., Jonassen D.H., Liu R. Problem-Based Learning // Handbook of research on educational communications and technology. 2008. pp. 485-506. DOI: 10.1016/j.nedt.2022.105373.
3. Yamin M., Halim A., Muhayyang M. The Implementation Steps of Project-based Learning in English Language Teaching at Islamic Boarding School // Celebes Journal of Language Studies. 2023. DOI: 10.51629/cjls.v3i1.126.
4. Wang R. On Culinary Teaching Steps from the Perspective of Problem-Based Learning // The Journal of International Management Studies. 2015. Vol. 10. № 2.
5. Trullàs JC, Blay C, Sarri E, Pujol R. Effectiveness of problem-based learning methodology in undergraduate medical education: a scoping review // BMC Med Educ. 2023. DOI: 10.1186/s12909-022-03154-8.
6. Dharmaji M.W., Astuti R. Improvement of Student Achievement Through Problem Based Differentiated Learning // 2023Jurnal IPA & Pembelajaran IPA. 2023. 7(3):279-288. DOI: 10.24815/jipi.v7i3.33145.
7. Chung EY. Facilitating learning of community-based rehabilitation through problem-based learning in higher education // BMC Med Educ. 2019 Nov 21;19(1):433. DOI: 10.1186/s12909-019-1868-4.
8. Shimizu I, Nakazawa H, Sato Y, Wolfhagen IHAP, Könings KD. Does blended problem-based learning make Asian medical students active learners?: a prospective comparative study // BMC Med Educ. 2019. 19 (1).doi: 10.1186/s12909-019-1575-1.
9. Wahyuti W. Problem based learning berbantuan media film meningkatkan hasil belajar ppkn // EDUTECH Jurnal Inovasi Pendidikan Berbantuan Teknologi. 2023. DOI: 10.51878/edutech.v3i3.2465.
10. Rawash H.N., Alawamreh A.R., Obeidat A.M. The Effectiveness of Problem-Based Learning in Acquisition of Knowledge Using Online Learning // International Journal of Membrane Science and Technology. 2023. DOI: 10.15379/ijmst.v10i3.1647.
11. Sappaile B.I., Marito W., Satyaninrum I.R. Use of Problem-Based Learning Strategies in Improving Problem Solving Skills // Journal International Inspire Education Technology 2(2):76-86. 2023.DOI:10.55849/jiiet.v2i2.456.
12. Havenga M., Olivier J., Bunt B. Problem-based learning and pedagogies of play: Active approaches towards Self-Directed Learning. 2023. Publisher: AOSISISBN.
13. Havenga M. COVID-19: Transition to Online Problem-based Learning in Robotics -Challenges, Opportunities and Insights // Conference: International Conference on Active Learning in Engineering Education (Striving Engineering Education Towards Student Competence Development). 2020.
14. Lee J, Son HK. Effects of simulation problem-based learning based on Peplau's Interpersonal Relationship Model for cesarean section maternity nursing on communication skills, communication attitudes and team efficacy // Nurse Educ Today. 2022. DOI: 10.1016/j.nedt.2022.105373.
15. Wong FMF, Kan CWY. Online Problem-Based Learning Intervention on Self-Directed Learning and Problem-Solving through Group Work: A Waitlist Controlled Trial // Int J Environ Res Public Health. 2022.DOI: 10.3390/ijerph19020720.
16. Bukumiric Z, Ilic A, Pajcin M, Srebro D, Milicevic S, Spaic D, Markovic N, Corac A. Effects of problem-based learning modules within blended learning courses in medical statistics - A randomized controlled pilot study // journal.pone.0263015. 2022. DOI: 10.1371/journal.pone.0263015.
17. Salvador R., Barros M.V., Barreto B., Pontes J. Challenges and opportunities for problem-based learning in higher education: Lessons from a cross-program Industry 4.0 case // Industry and Higher Education. 2022. DOI: 10.1177/09504222221100343.
18. Othman H., Razali N., Zainuri N.A., Ismail N.A. Effectiveness and Challenges of Problem-Based Learning Implemented in Engineering Mathematics Courses // Jurnal Kejuruteraan. 2022. DOI:10.17576/jkukm-2022-si5(2)-18.
19. Holgaard J.E., Du X., Guerra A. When problem-based learning becomes entrepreneurial - a facilitator's view on student challenges // Conference: SEFI 50th Annual conference of The European Society for Engineering Education. 2022. DOI:10.5821/conference-9788412322262.1266.
20. Suryanti S., Nusantara T., Parta N. Problem-Based Tasks in Mathematics Learning: Opportunities and Challenges for Teachers // Jurnal Teori dan Aplikasi Matematika. 2023. DOI:10.31764/jtam.v7i2.12864.
