Применение технологии проблемного обучения в связи с этим позволяет научить учащихся мыслить логично, научно, диалектически, творчески; способствует переходу знаний в убеждения; вызывает у них глубокие интеллектуальные чувства, в том числе чувства удовлетворения и уверенности в своих возможностях и силах; формирует у учащихся интерес к научному знанию. Установлено, что самостоятельно "открытые" истины, закономерности не так легко забываются, а в случае забывания их быстрее можно восстановить.

Как уже отмечалось, основное в проблемном обучении - создание проблемной ситуации. Проблемная ситуация характеризует определенное психологическое состояние учащегося, возникающее в процессе выполнения задания, для которого нет готовых средств и которое требует усвоения новых знаний о предмете, способах или условиях. Условием возникновения проблемной ситуации является необходимость в раскрытии нового отношения, свойства или способа действия.

Проблемная ситуация означает, что в ходе деятельности человек натолкнулся, часто совсем неожиданно, на что-то непонятное, неизвестное, тревожное и т.д. Процесс мышления начинается с анализа проблемной ситуации, результатом которого является формулирование задачи (проблемы). Возникновение задачи означает, что удалось предварительно расчленить данное (известное) и неизвестное (искомое). Установление связи, отношений между известным и неизвестным позволяет искать и находить нечто новое, до того скрытое, неизвестное (А. В. Брушлинский).

Первый признак проблемной ситуации в обучении состоит в том, что она создает трудность, преодолеть которую ученик может лишь в результате собственной мыслительной активности. Проблемная ситуация должна быть значимой для ученика. Ее возникновение должно быть по возможности связано с интересами и предшествующим опытом учащихся. Наконец, более общая проблемная ситуация должна заключать в себе ряд более частных.

Типы проблемных ситуаций, наиболее часто возникающих в учебном процессе, выделил Т.В.Кудрявцев. Проблемная ситуация возникает:

тогда, когда обнаруживается несоответствие между имеющимися уже системами знаний у учащихся и новыми требованиями (между старыми знаниями и новыми фактами, между знаниями более низкого и более высокого уровня, между житейскими и научными знаниями);

при необходимости выбора из систем имеющихся знаний единственно необходимой системы, использование которой только и может обеспечивать правильное решение предложенной проблемной задачи;

перед учащимися - когда они сталкиваются с новыми практическими условиями использования уже имеющихся знаний, когда имеет место поиск путей применения знаний на практике;

если имеется противоречие между теоретически возможным путем решения задачи и практической неосуществимостью или нецелесообразностью избранного способа, а также между практически достигнутым результатом выполнения задания и отсутствием теоретического обоснования;

при решении технических задач - когда между внешним видом схематических изображений и конструктивным оформлением технического устройства отсутствует прямое соответствие;

когда существует объективно заложенное в принципиальных схемах противоречие между статическим характером самих изображений и необходимостью прочитать в них динамические процессы.

Создание проблемной ситуации предполагает такое практическое или теоретическое задание, при выполнении которого учащийся должен открыть подлежащие усвоению новые знания или действия. При этом следует соблюдать такие условия:

задание должно основываться на тех знаниях и умениях, которыми владеет учащийся;

неизвестное, которое нужно открыть, составляет подлежащую усвоению общую закономерность, общий способ действия или некоторые общие условия выполнения действия;

выполнение проблемного задания должно вызвать у учащегося потребность в усваиваемом знании.

Предлагаемое ученику проблемное задание должно соответствовать его интеллектуальным возможностям. Как правило, оно предшествует объяснению подлежащего усвоению учебного материала.

В качестве проблемных заданий могут служить учебные задачи, вопросы, практические задания и т.п. Однако нельзя смешивать проблемное задание и проблемную ситуацию. Проблемное задание само по себе не является проблемной ситуацией, оно может вызвать проблемную ситуацию лишь при определенных условиях. Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий.

Принято различать четыре основных звена в технологии проблемного обучения: осознание общей проблемной ситуации; анализ ее и формулировка конкретной проблемы; решение проблемы (выдвижение, обоснование гипотез, последовательная проверка их); проверка правильности решения проблемы.

В зависимости от того, какие и сколько звеньев осуществляются в учебном процессе, можно выделить три уровня реализации технологии проблемного обучения.

При традиционной технологии обучения учитель сам формулирует и решает проблему (выводит формулу, доказывает теорему и т.д.). Ученик же должен понять и запомнить чужую мысль, запомнить формулировку, принцип решения, ход рассуждения.

Первый уровень технологии проблемного обучения характеризуется тем, что учитель ставит проблему, формулирует ее, указывает на конечный результат и направляет ученика на самостоятельные поиски путей решения. Второй уровень отличается тем, что у ученика воспитывается способность самостоятельно и формулировать, и решать проблему, а учитель только указывает на нее, не формулируя конечного результата. И наконец, на третьем уровне учитель даже не указывает на проблему: ученик должен увидеть ее самостоятельно, а увидев, сформулировать и исследовать возможности и способы ее решения. В итоге воспитывается способность самостоятельно анализировать проблемную ситуацию и видеть проблему, находить правильный ответ.

Если учитель чувствует, что учащиеся затрудняются выполнить то или иное задание, он может ввести дополнительную информацию, снизить тем самым степень проблемности и перевести учащихся на более низкий уровень технологии проблемного обучения.